第三章铁金属材料测试题（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．下列离子方程式书写正确的是
A．金属钠与水反应：
B．和溶液混合：
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应：
D．向溶液中加入过量的氨水：
2．下列关于铁单质的说法中不正确的是
A．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，这是利用了铁粉的还原性
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D．56 g铁和71 g氯气完全反应，转移的电子数为3NA
3．下列说法正确的是
A．铝制品在生活中被广泛应用，说明铝是一种不活泼金属
B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应
D．Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应
4．下列除去杂质的实验方法正确的是(括号里为少量杂质)
A．CO2( CO)：用酒精灯点燃
B．K2CO3( NaHCO3)：置于坩埚中加热
C．FeCl2( FeCl3)：加入足量铜粉，过滤
D．Fe2O3(Al2O3)：氢氧化钠溶液，过滤、洗涤
5．利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂，流程如图：
下列说法不正确的是
A．废铁屑在酸溶前可用少量稀硫酸溶液预处理去除油污
B．步骤②中发生反应的离子方程式为
C．步骤③中每生成8.3g 转移0.15mol
D．步骤④中发生的反应类型为复分解反应
6．已知还原性。向和的混合溶液中通入适量氯气，原溶液中各离子的物质的量变化知下图所示(和点横坐标为和)。下列说法正确的是
A．段表示物质的量的变化情况
B．原溶液中和的物质的量均为
C．段发生的离子反应为
D．反应不能发生
7．同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知，且氧化性：，在溶有和的溶液中加入铁粉，下列说法中正确的是
A．若铁粉无剩余，且溶液中有，则溶液中一定无
B．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，也可能有
C．若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜
D．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子有和
8．向含有c（FeCl3）=0.2mol L﹣1、c（FeCl2）=0.1mol L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物，下列有关说法中正确的是
A．该分散系的分散质为Fe2O3
B．可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开
C．在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该分散系带正电荷
D．当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”
9．下列除去物质中含少量杂质的方法正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 实验方法
A FeCl2(FeBr2) 加入适量氯水，再加CCl4萃取、分液
B NaCl(KNO3) 样品配制成热饱和溶液，冷却结晶，过滤
C Cu(CuO) 加入稀硝酸，过滤、洗涤、干燥
D 镁粉(铝粉) 加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
10．已知M为常见的金属单质，N、P、E、F均为含M元素的化合物，当光束通过Q时，可以看到一条“光亮”的通路，各物质间的转化关系如图。下列叙述中正确的是
A．加热F时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末
B．M为Fe，E为Fe(OH)3
C．上述物质转化过程中发生了6个氧化还原反应
D．反应⑧需在加热条件下进行
11．在给定条件下，下列所示的转化关系不能实现的是
A．Fe Fe2O3 FeCl2
B．C CO2 H2CO3
C．AlAl2O3 NaAlO2
D．Na Na2O2Na2CO3
12．取一定质量铁和氧化铁的混合物加入100 mLl mol.L-1盐酸中，两者恰好完全反应，产生标准状况下气体0.448 L，且反应后溶液中滴加KSCN溶液无明显现象。原混合物中铁和氧化铁的物质的量比是
A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．1：2
二、非选择题（共10题）
13．用金属锌与足量的稀硫酸反应制取氢气，若要收集标准状况下体积为110~120mL范围内的氢气，所需金属锌的质量应在多少范围内为宜______。(精确到0.001g)。
14．一方面，磷矿藏在地球上分布不均匀且储量有限；另一方面，污水中含有较多的磷元素。因此在污水处理生物污泥中的蓝铁矿因其潜在的特殊用途以及经济价值而备受关注。蓝铁矿在自然水体中形成的过程如图。
(1)水处理时，加入的高铁酸钾作为净水消毒剂，发生反应的化学方程式为(胶体)。
①中的化合价为_______价，上述反应涉及的物质中属于盐的是_______。
②高铁酸钾可用于净水消毒的原因是_______。
(2)在甲烷厌氧氧化菌的作用下，氢氧化铁和甲烷发生如下反应，配平该离子方程式：_______。
(3)无氧条件下加热，蓝铁矿(无杂质)发生分解：，蓝铁矿的质量由5.02g减小为3.58g，则n=_______，蓝铁矿的相对分子质量为_______。
15．实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下
还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使完全转化为。“还原”过程中除生成外，还会生成___________(填化学式)：检验是否还原完全的实验操作是___________。
16．将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份，向其中一份中滴加500mL稀硝酸，固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL，溶液中Fe元素均以+3价形式存在，另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为___mol·L-1(写出计算过程)。
17．请回答下列问题：
(1)标准状况下，V L氯化氢(HCl)溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL)所得溶液的密度为ρ g/mL，则所得盐酸物质的量浓度为_______
(2)将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g·mL-1，该溶液中溶质质量分数为_______
(3)在200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液中，c(Mg2+)为0.2 mol·L-1，c(Cl-)为1.3 mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为_______
(4)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入112 mL Cl2(标准状况下)，恰好将Fe2+完全氧化。x值为_______
(5)向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是_______
(6)某无色溶液中含有H+、Al3+、Mg2+三种阳离子，逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，消耗NaOH溶液体积和生成沉淀之间的关系如下图所示。则溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为_______
18．某同学在实验室配制了一瓶浓度约为0.10mol/L的NaOH溶液。现欲测定其准确浓度，用准确称取的0.4080g邻苯二甲酸氢钾()溶于20mL水所得的溶液与该NaOH溶液反应，测得恰好完全反应时消耗该NaOH溶液的体积为18.20mL。试计算该溶液中NaOH的物质的量浓度_______。(已知：)
19．将45.0gFeC2O4 2H2O隔绝空气加热使之分解，最终可得到19. 6g某种铁的氧化物，请通过计算推测该铁的氧化物的组成：_______(写出化学式)。并写出计算过程：_______
20．完成下列问题。
(1)高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下图装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。
①写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目_______；
②烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_______；
③酒精灯和酒精喷灯首先点燃的是_______。
(2)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。已知Cr3+溶液呈绿色，Cr2+溶液呈亮蓝色。回答下列问题：
①实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是_______，仪器a的名称是_______。
②将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3，c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_______；同时c中有气体产生，该气体的作用是_______。
21．易被空气中的氧气氧化，故制备时主要是避免氧气的介入。某学生利用稀硫酸A、铁粉B和某碱溶液C在实验室设计了如图装置制备白色固体。
(1)写出易被空气中的氧气氧化的方程式_______。
(2)装置Ⅱ盛放的溶液C是_______(a.NaOH b.)；配置该溶液时，为除去蒸馏水中溶解的常采用的方法是_______。
(3)铁粉与稀硫酸制备的离子方程式为_______，的作用有_______(填编号)。
a.驱赶装置内的空气
b.把物质B压入Ⅱ中
c.保护白色不被空气氧化
(4)实验过程中，用针管吸取锥形瓶Ⅰ中的溶液，检验其中是否含有。方法为：用该针管吸取_______溶液，用力振荡几次，溶液不变色，把针管中的混合物全部注入干净试管，振荡几次，溶液慢慢变红色。依据现象得出的结论有_______、_______。
(5)白色沉淀在_____(填“锥形瓶Ⅰ”或“锥形瓶Ⅱ”)内生成，经在无氧环境中干燥处理，得到的白色粉末是很好的化工_______(填“除酸剂”或“除氧剂”)。
22．为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学实设计的回收利用方案如下：
(1)气体 X 的化学式是___________；
(2)检验滤液 D 是否含有 Fe3+的最佳试剂为___________(填序号)
A．KMnO4 B．NaOH C．氯水 D．KSCN
(3)若要从滤液 D 得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：___________、冷却结晶、过滤、自然干燥。
(4)写出反应①的离子方程式___________；
(5)试剂 Y 应该是一种___________(填“氧化剂”或“还原剂”)，它不可能是___________
A．H2O2 B．H2S C．O2 D．铁单质
(6)浓硝酸可以溶解铜，也可以溶解上述合金。若固体未完全溶解，则滤液 D 中 Fe元素将以___________( 填“Fe3+”或“Fe2+”)离子形式存在。
参考答案：
1．D
A．金属钠与水反应：，故A错误；
B．和溶液混合，没有按照比例拆分，因此离子方程式为：，故B错误；
C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应，碳酸氢根不能拆：，故C错误；
D．向溶液中加入过量的氨水：，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．D
A．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子，故A正确；
B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，铁粉做脱氧剂，利用了铁粉的还原性，故B正确；
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀，故C正确；
D．56 g铁和71 g氯气完全反应，铁有剩余，氯气完全反应生成FeCl3，转移的电子数为2NA，故D错误；
选D。
3．D
A．铝制品在生活中被广泛应用，是由于Al比较活泼，与空气中的氧气反应产生的Al2O3薄膜非常致密，对内层金属起保护作用，而不是因为铝是不活泼金属，A错误；
B．Al2O3是金属氧化物，但氧化铝既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱反应产生盐和水，因此它是两性氧化物，而不是碱性氧化物，B错误；
C．Al2O3只能跟强酸、强碱溶液反应，而不能与弱碱反应，C错误；
D．Al2O3是两性氧化物，能跟强的酸、碱溶液反应，D正确；
故合理选项是D。
4．D
根据除杂的基本原则“不减、不增、不污、易分”来分析．也就是，除去杂质的同时，要保证不能使所需物质的量减少，但可以增加，更不能引入新的杂质，生成物还不能造成环境污染，并且，生成物、所选试剂与所需物质要容易分离。
A．应将气体通过加热的氧化铜，将CO转化成CO2，故A错误；
B．利用碳酸氢钠受热易分解的性质，可将其转换为碳酸钠，碳酸钠仍为杂质，故B错误；
C．FeCl3加入足量铜粉生成FeCl2和CuCl2，引入CuCl2杂质，故C错误；
D．Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，Fe2O3不溶于NaOH溶液，过滤、洗涤，能达到除去Al2O3目的，故D正确；
故选D。
5．A
废铁屑（主要成分为Fe，还含有C、S、P等）加入酸溶得到亚铁盐，过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H2O2溶液，NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe（OH）3；然后加入NaClO溶液，在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2FeO4，加入KCl固体利用溶解度不同转化为K2FeO4析出，据此分析解题。
A．油污在酸性条件下水解程度很小，而碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油，所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污，但不能由稀酸来去油污，A错误；
B．NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，步骤②的目的是将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，故离子方程式为，B正确；
C．步骤③中发生的反应是碱性条件下发生的反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-═2+3Cl-+5H2O， 故每生成8.3g转移电子数目为：＝0.15mol ，C正确；
D．步骤④中反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，该反应为复分解反应，D正确；
答案为A。
6．D
因为还原性，所以通入氯气先后依次发生、、离子反应，所以段、段、段、段分别表示、、的物质的量的变化情况，并且根据横坐标氯气的物质的量，可以计算出、、的物质的量分别是、、，因此原溶液中和的物质的量分别为和。
A．段反应为，表示物质的量的变化情况，A错误；
B．AB段氯气和碘离子反应、消耗氯气1mol，FG段氯气和溴离子反应、消耗氯气2mol，原溶液中和的物质的量分别为、2mol，B错误；
C．段发生的离子反应为，C错误；
D．因为还原性，所以氯气会将全部氧化为之后再氧化，因此生成物中不会同时存在和，反应不能发生，D正确；
答案选D。
7．C
三价铁离子氧化性强于铜离子，加入铁粉，铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子，剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子，据以上分析进行解答。
A．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，则可能有三种情况，一种为铜离子只反应一部分，则三价铁离子完全反应，一种为铜离子未反应，则三价铁离子恰好反应，一种为铜离子未反应，三价铁离子只反应一部分，溶液中含有三价铁离子，A错误；
B．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2+，因为三价铁离子先于铁粉反应，所以一定不含三价铁离子，一定含有二价铁离子，B错误；
C．若有铁粉剩余，则三价铁离子、铜离子完全反应，不溶物中一定含有铜，C正确；
D．若有铁粉剩余，则Fe3+、Cu2+完全反应，则溶液中的金属阳离子只有Fe2+，D错误；
故答案选C。
8．D
A.氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁，故错误；
B. 分散质粒子是直径约为9.3nm能通过滤纸，故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液，故错误；
C. 在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明黑色的微粒带正电荷，但不能说明分散系带正电荷，故错误；
D.该分散系属于胶体，有丁达尔效应，故正确。
故选D。
9．D
A．由于还原性：Fe2+＞Br-，所以加入适量氯水先氧化Fe2+，再氧化Br-，不能达到除杂、净化的目的，A错误；
B．硝酸钾的溶解度随温度的变化较大，NaCl的溶解度受温度的影响变化较小，应该将样品配制成热饱和溶液，再蒸发浓缩后趁热过滤，可以除去混去的硝酸钾杂质，B错误；
C．铜、氧化铜都溶于稀硝酸，不能达到除杂、净化的目的，C错误；
D．Mg不溶于NaOH溶液，而Al可以溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液，能够达到除杂、净化的目的，D正确；
故合理选项是D。
10．A
由M为常见的金属单质，能与稀盐酸和氯气生成不同化合物可知，M为变价金属，由光束通过红褐色Q时，可以看到一条“光亮”的通路可知，Q为氢氧化铁胶体，则M为铁、N为氯化亚铁、P为氯化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁。
A．由分析可知，F为氢氧化铁，氢氧化铁受热会发生分解反应生成氧化铁和水，故A正确；
B．由分析可知，M为铁、E为氢氧化亚铁，故B错误；
C．由物质间的转化关系可知，反应中有化合价变化的反应为①②④⑤⑧，则物质转化过程中发生了5个氧化还原反应，故C错误；
D．氢氧化亚铁的还原性强，反应⑧为常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氢氧化铁，故D错误；
故选A。
11．A
A．Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4，不是Fe2O3，Fe2O3与HCl反应产生FeCl3，不是FeCl2，因此不能在给定条件下实现物质的转化关系，A符合题意；
B．C与足量O2在点燃时反应产生CO2，CO2能够溶于水，与水反应产生H2CO3，能在给定条件下实现物质的转化关系，B不符合题意；
C．Al能够与O2反应产生Al2O3，Al2O3是两性氧化物，能够NaOH溶液反应产生NaAlO2，能在给定条件下实现物质的转化关系，C不符合题意；
D．Na与O2在加热时反应产生Na2O2，Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2，D不符合题意；
故选A。
12．C
反应后溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，证明溶液中溶质为氯化亚铁，取一定质量铁和氧化铁的混合物加入100 mLl mol.L-1即0.1mol盐酸中，两者恰好完全反应，产生标准状况下气体0.448L，根据Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，消耗铁为0.02mol，消耗盐酸为0.04mol；再根据Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O可知，该反应中消耗0.06mol盐酸和0.01mol Fe2O3，生成0.02mol FeCl3，再根据2FeCl3+Fe=3FeCl2，可知应消耗0.01molFe，所以共消耗铁0.03mol，故原混合物中铁和氧化铁的物质的量比是0.03mol:0.01mol=3:1，故C正确；
答案选C。
13．0.319g~0.348g
设当收集标准状况下体积为110mL氢气时，所需金属锌为xg，则可得，，解得x=0.319g，同理，当收集标准状况下体积为120mL氢气时，设所需金属锌为yg，，解得y=0.348g，则所需金属锌的质量应在多少范围内为宜0.319g~0.348g。
14．(1) +6 有强氧化性，可以杀灭细菌，生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物
(2)
(3) 8 502
（1）①K2FeO4中Fe的化合价为+6价；上述反应涉及的物质中属于盐的是K2FeO4；
②K2FeO4可用于净水消毒的原因是K2FeO4有强氧化性，可以杀灭细菌，生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物；
（2）该反应中，Fe的化合价由+3价降低到+2价，C的化合价由-4价升高到+4价，根据化合价升降总和为0来配平该离子方程式为8Fe(OH)3+CH4+15H+8Fe2+++21H2O；
（3），，解得n=8，蓝铁矿的相对分子质量为。
15． 取少量清液，向其中滴加几滴溶液，观察溶液颜色是否呈血红色
“酸浸”时酸过量，“酸浸”后的滤液中还含有大量，与铁粉反应生成；一般用溶液检验，操作为取少量清液，向其中滴加几滴溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。
16．mol·L-1
根据反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O，H2+FeOFe+H2O质量减少yg，减少的质量为氧的质量，所以m(Fe)=(x-y)g，故n(Fe)=mol，再根据 Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O，3FeO+10HNO3 =3Fe(NO3)3+NO+5H2O，Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O，可得 n(HNO3)= n(Fe)×3+ n(NO)，已知n(Fe)=mol=，n(NO)=mol=mol，n(HNO3)=3×+，c(HNO3)===mol/L；
17．(1)1000Vρ/(36.5V+22400)
(2)
(3)80mL
(4)0.80
(5)2.8g
(6)2∶2∶1
（1）标准状况下，V L氯化氢的物质的量为mol，故溶质质量m=g，溶液质量为(+1000)g，则所得盐酸溶液的体积为10-3L，则盐酸物质的量浓度c==，故答案为：。
（2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，铝再和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，由反应关系可知，，，
所得溶质NaAlO2的质量为82a g，溶液质量为（23+27）a g+m g-()2g=(46a+m)g，则该溶液中溶质（NaAlO2）质量分数为100%=，故答案为：。
（3）溶液中n(Cl-)=0.2L1.3 mol·L-1=0.26mol，n(Mg2+)=0.2L0.2 mol·L-1=0.04mol，根据电荷守恒，溶液中n(Al3+)==0.06mol，将200 mL此混合溶液中的Mg2+全部转化为沉淀分离出来，反应后的溶液为NaCl和NaAlO2的混合溶液，由原子守恒可知n(NaOH)= n(Na)= n(Cl)+n(Al)= 0.26mol+0.06mol=0.32mol，所以至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为=0.08L=80mL，故答案为：80mL。
（4）根据得失电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2被还原为Cl-转移的电子数相等，标准状况下112 mL Cl2反应转移电子的物质的量==0.01mol，则有(3-)x=0.01，解得x=0.80，故答案为：0.80。
（5）盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，说明溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=0.1L1 mol·L-1=0.05mol；用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n(Fe)= n(FeCl2)=0.05mol，质量为0.05mol56g/mol=2.8g，故答案为：2.8g。
（6）向混合溶液中加入NaOH溶液，NaOH先与H+反应，该反应过程没有沉淀生成，由图可知与H+反应的NaOH溶液的体积为10mL，溶液中H+的物质的量为0.01L0.1 mol·L-1=0.001mol；当H+消耗完之后再加入NaOH溶液，会与Al3+和Mg2+反应生成沉淀，随着NaOH溶液的加入沉淀越来越多，但是当沉淀完全时，再加入NaOH溶液，由于氢氧化铝溶于NaOH溶液，所以沉淀的质量会减少，即图中的B-C段，此段消耗的NaOH溶液是10mL，根据氢氧化铝与氢氧化钠的反应方程式得出氢氧化铝的物质的量为0.01L0.1 mol·L-1=0.001mol，溶液中Al3+的物质的量为0.001mol，参与生成沉淀的NaOH溶液在生成沉淀最多时消耗的NaOH溶液的体积是50mL-10mL=40mL，NaOH的物质的量为0.004mol，根据生成的氢氧化铝的物质的量可以得出与Al3+结合的氢氧根的物质的量为0.003mol，所以与Mg2+结合的氢氧根的物质的量为0.004mol-0.003mol=0.001mol，所以氢氧化镁的物质的量为0.0005mol，所以溶液中H+、Al3+、Mg2+三种阳离子的物质的量浓度之比为0.001: 0.001: 0.0005=2:2:1，故答案为：2:2:1。
18．0.1099mol/L
0.4080g邻苯二甲酸氢钾的物质的量为，根据反应的原理可知，消耗的氢氧化钠的物质的量等于邻苯二甲酸氢钾(KHA表示)的物质的量，则有n(KHA) =c(NaOH) V(NaOH)可知，c(NaOH)= 。
19． Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO ，
45.0gFeC2O4 2H2O的物质的量为：，则所含Fe的质量为：m(Fe)=0.25mol×56g/mol=14g，最终可得到19. 6g某种铁的氧化物，其中铁的质量14g，则O的质量为：19.6g-14g=5.6g，n(O)=，n(Fe)：n(O)=0.25:0.35=5:7，则氧化物的化学式为：Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO，故答案为：Fe5O7 或Fe3O4 Fe2O3或2Fe2O3 FeO；，；
20．(1)
防止暴沸 酒精灯
(2) 除去水中溶解氧 分液漏斗 Zn+ 2Cr3+= Zn2++ 2Cr2+ 排出c中空气
（1）①铁粉与水蒸气在高温线下发生的反应中，化合价升高的是铁元素，失去电子，化合价降低的是氢元素，得到电子，电子转移情况如下图所示：
②烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸。
③应先点燃酒精灯，利用生成的水蒸气将装置中的空气排出，生成稳定的水蒸气气流时，再点燃酒精喷灯。
（2）①由题给信息可知，醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]在气体分析中用作氧气吸收剂，说明Cr2+具有强还原性，易被氧气氧化，故所用蒸馏水需经煮沸除去其中的O2，以免影响(CH3COO)2Cr·2H2O的制备。由仪器的结构特点可知，a为分液漏斗。
②Zn将Cr3+还原为Cr2+，离子方程式为：Zn+ 2Cr3+= Zn2++ 2Cr2+。锌粒与盐酸反应生成H2，H2起到排出c中空气的作用，以防Cr2+被氧化。
21．(1)
(2) a 加热煮沸
(3) abc
(4) KSCN 锥形瓶Ⅰ中溶液不含 溶液注入试管后，空气中的氧气氧化得到，遇变红
(5) 锥形瓶Ⅱ 除氧剂
装置Ⅰ中，稀硫酸和铁粉反应，生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能排除装置中的氧气；反应一段时间后，关闭止水夹，则产生的硫酸亚铁会进入装置Ⅱ中，与碱发生反应，生成，据此分析作答。
(1)
易被空气中的氧气氧化，生成氢氧化铁，化学方程式为：，故答案为：；
(2)
硫酸亚铁会进入装置Ⅱ中，与碱发生反应，生成，可知该碱为NaOH；配置该溶液时，为除去蒸馏水中溶解的常采用的方法是加热煮沸，故答案为：a；加热煮沸；
(3)
稀硫酸和铁粉反应，生成氢气和硫酸亚铁，离子方程式为；产生的氢气能驱赶装置内的空气、关闭止水夹，能把物质B压入Ⅱ中、同时防止空气进入装置Ⅱ，保护白色不被空气氧化，故答案为：；abc；
(4)
KSCN遇，溶液会变红色，则用该针管吸取KSCN溶液，用力振荡几次，溶液不变色，说明锥形瓶Ⅰ中溶液不含；把针管中的混合物全部注入干净试管，振荡几次，溶液慢慢变红色，说明溶液注入试管后，空气中的氧气氧化得到，遇变红，故答案为：KSCN；锥形瓶Ⅰ中溶液不含；溶液注入试管后，空气中的氧气氧化得到，遇变红；
(5)
由分析可知，白色沉淀在锥形瓶Ⅱ内生成；易被空气中的氧气氧化，经在无氧环境中干燥处理，得到的白色粉末是很好的化工除氧剂，故答案为：锥形瓶Ⅱ；除氧剂。
22． CO2 D 蒸发浓缩 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 氧化剂 BD Fe2+
从含铝、铁、铜合金废料中制取绿矾和CuSO4溶液时，需将它们转化并分离，首先用足量NaOH溶液溶解，Al转化为NaAlO2(滤液A)，此时滤渣B为Fe、Cu的混合物。滤液A中通入CO2气体，得到的沉淀C为Al(OH)3，再用稀盐酸溶解生成AlCl3溶液(溶液F)。滤渣B(Fe、Cu)中加入稀硫酸，Fe溶解生成FeSO4；Cu不溶而成为滤渣E，加入稀硫酸和氧化剂，将其转化为CuSO4。
(1)由分析可知，气体 X 应为酸性气体，且其与水反应生成的酸比Al(OH)3酸性强，化学式是CO2；答案为：CO2；
(2)滤液 D中一定含有Fe2+，检验其是否含有 Fe3+，通常使用KSCN溶液，所以最佳试剂为D；答案为：D；
(3)若要从滤液 D 得到绿矾晶体，需先增大溶液的浓度，以便降温时有更多量的晶体析出，所以必须进行的实验操作步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥。答案为：蒸发浓缩；
(4)反应①中，Al(OH)3溶于盐酸，生成AlCl3和H2O，离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；
(5)Cu与稀硫酸不反应，需加入强氧化剂，此氧化剂通常为H2O2、O2等，所以试剂 Y 应该是一种氧化剂，它不可能是还原剂H2S、Fe，故选BD。答案为：氧化剂；BD；
(6)浓硝酸溶解上述合金时，若固体未完全溶解，则一定有Cu剩余，因为Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所以滤液 D 中 Fe元素将以Fe2+离子形式存在。答案为：Fe2+。