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．Na、Al、Fe是中学化学中重要的金属元素，下列有关说法正确的是（ ）
A．钠在空气中燃烧，产物是Na2O
B．取用金属钠时，剩余的钠必须放回原瓶
C．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
D．铁丝不论在空气中还是在纯氧气中都不会燃烧
2．在无土栽培中，需配制一种含 50 mol NH4Cl、16 mol KCl 和24 mol K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl 和 (NH4)2SO4三种固体为原料来配制，其物质的量分别为
A．2 mol、64 mol、24 mol B．64 mol、2 mol、24 mol
C．32 mol、50 mol、12 mol D．16 mol、50 mol、24 mol
3．下列关于金属铝、铁及其化合物的叙述错误的是
A．硬铝和不锈钢都是合金
B．硫酸铁和明矾一样可以用作净水剂
C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．铝在空气中容易形成氧化膜，不易腐蚀
4．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．过量铜与氯化铁溶液反应：3Cu+2Fe3+=2Fe+3Cu2+
B．打磨过的铝条插入氢氧化钠溶液中：2Al+2OH-=2+H2↑
C．在稀氨水中通入过量二氧化碳：NH3·H2O+CO2=+
D．硫酸溶液与Ba(OH)2溶液反应：H+++Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓
5．铁在一定条件下与下列物质发生的反应，不属于置换反应的是
A．水 B．稀盐酸 C．硫粉 D．硫酸铜
6．在物质研究过程中，同一物质中同一元素呈现不同的氧化数，比如：Fe3O4化学式可以写成Fe(II)Fe(III)2O4。A是一种名为GR-II(GreenRust，绿锈，简称GR)的物质，其制取过程如下：在N2保护和搅拌下，向100mL0.40mol L-1的浅绿色FeSO4溶液中加入40mL0.80mol L-1的NaOH溶液，得到Fe(OH)2沉淀，保持通N2升温至40℃，将气体切换为空气。随着空气通入，悬浊体系由浅绿色变深，形成蓝绿色沉淀A。其中涉及方程式为：10Fe(OH)2+2Fe2++2SO+O2+2H2O=2Fe(II)4Fe(III)2(OH)12(SO4)。
下列说法不正确的是
A．Fe(II)4Fe(III)2(OH)12(SO4)的摩尔质量为636
B．O2是氧化剂
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
D．每生成1molFe(II)4Fe(III)2(OH)12(SO4)转移2mol电子
7．下列方程式书写正确的是
A．溴乙烷发生消去反应：
B．向溶液中加入过量氨水：
C．向溶液中加入过量溶液：
D．向含和KOH均为0.1 mol的混合溶液中通入标准状况下4.48 L气体：
8．根据如下框图分析，下列说法不正确的是（已知氨水显碱性，为溶于水形成的溶液）（ ）
A．的氧化性比的氧化性强
B．在反应①中既表现了酸性，又表现了氧化性
C．反应④的离子方程式可表示为
D．在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
9．有NaCl、KSCN、NaOH、AgNO3四种溶液，只用一种试剂就把它们鉴别开来，这种试剂是
A．盐酸 B．Na2CO3溶液 C．氯水 D．FeCl3溶液
10．关于铁及其化合物的叙述正确的是（ ）
A．铁锈的主要成分是氧化铁 B．氢氧化铁是可溶于水的蓝色晶体
C．铁的金属活动性比锌强 D．在氯化铁中铁的化合价是＋2价
11．向一定量的铜和 Fe2O3 的混合物中加入 200mL1.5 mol·L-1的稀硫酸，完全反应后固体无剩余，得到的溶液中只有两种溶质，假设反应前后溶液体积不变，则下列说法正确的是
A．原混合物中 Cu 和 Fe2O3 的质量之比为 1∶2
B．反应后的溶液中 CuSO4 的物质的量的浓度为 1mol/L
C．若用 CO 还原等质量的原混合物，充分反应后，质量将减少 4.8 克
D．该反应过程均发生氧化还原反应
12．在无色透明的强酸性溶液中，下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．K+、 Na+、SO、OH- B．Na+、 Fe3+、Cl-、SO
C．Na+、Ca2+、NO、CO D．Na+、K+、Cl-、SO
二、非选择题（共10题）
13．元素的“价一类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的“价一类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系。
请回答以下问题：
(1)中Fe的化合价为_______。
(2)是否为碱性氧化物_______(填是或否)，理由：_______。
(3)制备氢氧化亚铁时，现象由白色絮状沉淀最终转化为红褐色沉淀，请用化学方程式解释现象：_______。
(4)已知在强碱溶液中稳定存在，PH越小稳定性越差；则制备时需要在_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中进行：也可以作为净水剂，能与水反应生成具有吸附性的胶体，写出其中离子方程式：_______。其中检验溶液中的试剂是_______。
(5)FeO、是合成氨工业生产中所用的催化剂的主要成分。某FeO、混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、的物质的量之比为_______。
14．按要求回答问题：
(1)小苏打化学式：_______，漂粉精有效成分_______。
(2)①写出在水中的电离方程式_______。
②向FeCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液，写出白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式：_______。
15．氯及其化合物在生产生活中有重要的作用。已知某品牌的84消毒液和洁厕灵的部分标签如图所示：
××牌洁厕灵 规格：1L 有效成分：盐酸，表面活性剂，香精 ××牌84消毒液 规格：500 有效成分： (“有效氯”含量：5.5%~6.5%)
回答下列问题：
(1)工业上通常将氯气通入氢氧化钠溶液中制备84消毒液，请写出该反应的离子方程式___________。
(2)各类杀菌消毒剂使用时，必须严格按照使用说明。
①巴西奥运会期间，由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用，导致游泳池藻类快速生长，池水变绿。一种可能的原因是与反应产生促进藻类快速生长。该反应说明氧化性：___________(填“＞”或“＜”)。当有0.1生成时，反应中转移电子为___________。
②王女士在清洁马桶时，在倒入上述洁厕灵后将上述84消毒液也倒入其中，随后突然晕倒，原因是该过程产生了有毒的氯气，该过程发生反应的离子方程式为___________。
16．硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化工原料，常用于染料、药物的生产。实验小组设计如图实验装置模拟工业制备KSCN并进行相关探究实验。
过滤装置C中吸收尾气后的悬浊液，得到滤液x。取少量滤液х进行如图实验［已知Ag++SCN-=AgSCN↓ (白色)］：
设计实验方案并根据实验现象解释试管b中产生银镜的原因_______［可供选择的试剂：0.5mol L-1AgNO3溶液、Fe2(SO4)3溶液、FeSO4溶液、(NH4)2SO4溶液］。
17．金属铝在生产生活中有广泛用途。
(1)用化学方程式表示工业制备铝单质______。
(2)铝热反应可用于焊接钢轨，如图为铝热反应的实验装置图。
①该铝热反应的化学方程式是______。
②铝热反应在工业上用于冶炼______金属(填编号)。
A．强还原性 B．难熔性 C．易导电 D．活泼
③反应结束后，从沙中取出生成的固体物质，有同学推测该固体是铁铝合金，他设计了如下实验证明此固体中含有金属铝：取少量固体于试管中，滴加______，当观察到______现象时，证明固体中含有金属铝。
18．某学习小组利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3 6H2O晶体。(图所示夹持及尾气处理装置均已略去。)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是_______。
(2)装置E中的现象是_______。D的作用是_______。A中碎瓷片的作用是_______。
(3)停止反应，待B管冷却后；取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤，简述检验滤液中Fe3+的操作方法：_______。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3 6H2O晶体，设计流程如下：
滤液FeCl3溶液FeCl3 6H2O晶体
步骤I中通入适量的Cl2作用是_______，发生反应的离子方程式_______。
19．前我国大多数企业是将CO与水蒸气反应转换为H2，然后用H2与N2反应合成氨，若收集到标准状况下3360m3尾气，其中CO体积分数为60%，由于循环操作，假定各步转化率均为100%，理论上可获得NH3_______t。
20．有一铝粉和Fe3O4粉末组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下加热使之充分反应。将反应后所得混合物研细，并分成均匀的两等份，在一份中加足量的氢氧化钠溶液，另一份中加入足量的盐酸，反应后，前者消耗mmolNaOH，放出气体0.336L；后者消耗nmolHCl，放出气体VL，若将等质量的铝热剂直接与足量稀硫酸作用，可得3.36L气体（上述气体体积均已换算成标准状况）。求：
（1）该铝热剂中各组分的质量分数___；
（2）m，n，V的值___。
21．某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：
回答下列问题：
(1)混合物中是否存在FeCl2：____________(填“是”或“否”)。
(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4：____________(填“是”或“否”)。
(3)写出反应⑤的离子方程式：__________________。
(4)请根据图中数据分析，原固体混合物的成分为_______________(写化学式)。
22．已知A为淡黄色固体，M、N为两种常见的用途很广的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体。
(1)写出下列物质的化学式：A______；G_______。
(2)写出下列反应方程式：
D与盐酸反应的离子方程式______；
H在潮湿空气中变成I的化学方程式______。
(3)某同学取少量J溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色消失，该同学由此得出结论：J溶液中含有Fe2+。该结论是否严谨？___________(填“是”或“否”)，理由是_________________。
(4)与D物质组成元素相同的另外两种常见氧化物是红棕色粉末(X)_____(填化学式，下同)和黑色粉末(Y)_______。质量比为29∶20∶36的D、X、Y的氧原子个数之比为_______。
参考答案：
1．B
A．钠在空气中燃烧，产物是Na2O2，故A错误；
B．取用金属钠时，剩余的钠必须放回原瓶，故B正确；
C．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为有氧化铝薄膜保护，故C错误；
D．铁丝在纯氧气中会燃烧生成四氧化三铁，故D错误；
答案选B。
2．B
溶液中n(NH4＋)=50mol，n(K＋)=(16＋24×2)mol=64mol，n(Cl－)=(50＋16)mol=66mol，n(SO42－)=24mol，因此需要KCl的物质的量为64mol，n(NH4Cl)=(66－64)mol=2mol，N[(NH4)2SO4]=24mol，故选项B正确。
3．C
A.硬铝和不锈钢都是合金，选项A正确；
B.硫酸铁溶于水时生成的Fe3+和明矾溶于水时生成的Al3+水解生成的胶体能吸附水中的杂质，所以可以用作净水剂，选项B正确；
C.铝箔在空气中受热可以熔化，生成的氧化铝熔点很高，所以不能发生剧烈燃烧，选项C错误；
D.铝在空气中容易形成致密氧化膜，可以保护里面的金属，选项D正确。
答案选C。
4．C
A．过量铜与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，故A错误；
B．打磨过的铝条插入氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，故B错误；
C．在稀氨水中通入过量二氧化碳生成碳酸氢铵，反应的离子方程式是NH3·H2O+CO2=+，故C正确；
D．硫酸溶液与Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式是2H+++Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓，故D错误；
选C。
5．C
A. 铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，属于置换反应，选项A不选；
B. 稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，属于置换反应，选项B不选；
C. 硫粉与铁在高温条件下反应硫化亚铁，属于化合反应，不属于置换反应，选项C选；
D. 硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁，属于置换反应，选项D不选。
答案选C。
【点睛】本题考查化学反应类型及铁的化学性质，解答本题要充分理解置换反应概念的含义，只有这样才能对反应类型做出正确的判断。置换反应是指由一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和一种化合物的反应．置换反应的特点是反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
6．A
A．Fe(II)4Fe(III)2(OH)12(SO4)的式量为636，则摩尔质量为636g/mol，故A错误；
B．该反应中O2得电子，氧元素化合价降低，被还原，则O2是氧化剂，故B正确；
C．该反应中1molO2参加反应，得到4mol电子，有2mol Fe2+和2mol Fe(OH)2各失去2mol电子，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4，故C正确；
D．由方程式可知，每生成1molFe(II)4Fe(III)2(OH)12(SO4)有0.5molO2参加反应，则转移40.5mol=2mol电子，故D正确；
答案选A。
7．D
A．溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应：CH3CH2Br CH2=CH2↑+HBr，故A错误；
B．硫酸铜溶液中加过量的氨水的离子反应为Cu2++4NH3 H2O═[Cu(NH3)4]2++4H2O，故B错误；
C．FeCl3溶液中加入过量Na2S溶液，反应生成硫化亚铁、硫单质，正确的离子方程式为：2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓，故C错误；
D．向含Ba(OH)2和KOH均为0.1mol的混合溶液中通入标准状况下4.48L CO2气体即0.2mol二氧化碳，其中的0.1mol二氧化碳先和0.1molBa(OH)2反应生成0.1molBaCO3，剩余的0.1mol二氧化碳再和0.1molKOH反应生成KHCO3，故离子方程式为Ba2++3OH-+2CO2═BaCO3↓+HCO3-+H2O，故D正确；
故选：D。
8．B
是红色金属，则可以确定其为金属铜，在作用下与反应生成，遇到溶液显血红色，中含有，则金属是铁，是，经反应③转化为，与氨水反应生成红褐色沉淀，据此回答；
A．Fe3+的氧化性比的氧化性强，A项正确；
B．在反应①中只表现了酸性，表现了氧化性，B项错误；
C．与反应生成的产物是可溶于水的配合物，C项正确；
D．反应③的离子方程式为，可见反应过程消耗，若在反应中不加稀硫酸，则体系增大，有可能会生成红褐色的沉淀，D项正确；
答案选B。
9．D
A.盐酸只能鉴别硝酸银溶液，A错误；
B.碳酸钠溶液只能鉴别硝酸银溶液，B错误；
C.氯水和氢氧化钠溶液反应，氯水褪色，和硝酸银反应产生白色沉淀，但不能鉴别氯化钠和KSCN，C错误；
D.FeCl3溶液与NaCl没有明显现象、与KSCN溶液显血红色、与NaOH生成红褐色沉淀、与AgNO3生成白色沉淀，可以鉴别，D正确。
答案选D。
10．A
A. 铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，故是氧化铁，A正确；
B. 氢氧化铁是不溶于水的红褐色固体，B错误；
C. 根据金属活动顺序表可知，铁的金属活动性比锌弱，C错误；
D. 在氯化铁FeCl3中Cl是-1价，故铁的化合价是＋3价，D错误；
故答案为：A。
11．C
在溶液中发生以下反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Cu+ Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4；“完全反应后固体无剩余，得到的溶液中只有两种溶质”，则溶液中的溶质为CuSO4、FeSO4，且二者满足物质的量之比为1:2关系。
A.依据以上分析，n(CuSO4):n(FeSO4)=1:2，则原混合物中Cu 和Fe2O3的物质的量之比为 1∶1，质量比为64:160=2:5，A不正确；
B.n(CuSO4):n(FeSO4)=1:2，依据SO42-守恒，反应后的溶液中CuSO4的物质的量浓度为 =0.5mol/L，B不正确；
C.原混合物与硫酸反应，生成硫酸盐和水，n(H2SO4)=0.3mol，则原混合物中含O原子0.3mol，若用 CO 还原等质量的原混合物，减少的质量等于混合物所含氧的质量，即为0.3mol×16g/mol=4.8g，C正确；
D. 该反应过程中，Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O为非氧化还原反应，D错误。
故选C。
12．D
强酸性溶液说明溶液中有大量的H+。
A.H+与OH-不共存，A项不符合题意；
B.Fe3+是黄色溶液，B项不符合题意；
C.H+与反应生成水和二氧化碳，Ca2+与反应生成碳酸钙沉淀，不能大量共存，C项不符合题意；
D.该项离子间不反应，均可以大量共存，D项符合题意；
故正确选项为D。
13．(1)+6
(2) 是 与盐酸反应生成了盐和水
(3)
(4) 碱性 KSCN溶液
(5)2:1
（1）中钠、氧元素化合价分别为+1、-2，根据化合价代数和为零，可知Fe的化合价为+6；
（2）能和酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物；与盐酸反应生成了盐和水，故其为碱性氧化物；
（3）氢氧化亚铁和空气中氧气、水生成红褐色氢氧化铁，反应为；
（4）已知在强碱溶液中稳定存在，PH越小稳定性越差；则制备时需要在碱性环境中进行；也可以作为净水剂，能与水反应生成具有吸附性的胶体，反应中铁化合价由+6变为+3，则反应中氧元素化合价升高得到氧气，根据电子守恒、质量守恒可知，离子方程式：；铁离子能和KSCN溶液变红色，故其中检验溶液中的试剂是KSCN溶液；
（5）设FeO、的物质的量之比为a:b，则，故a:b=2:1。
14．(1) NaHCO3 Ca(ClO)2
(2) NaHSO3=Na++ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
（1）小苏打是碳酸氢钠的俗称，其化学式为NaHCO3，工业上将氯气通入石灰乳中来制备漂白粉和漂粉精，漂白精的有效成分为Ca(ClO)2，故答案为：NaHCO3；Ca(ClO)2；
（2）①已知H2SO3是一种弱酸，类比于NaHCO3的电离可知，NaHSO3在水中的电离方程式为：NaHSO3=Na++，故答案为：NaHSO3=Na++；
②向FeCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2具有很强的还原性，能够被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3产生白色沉淀迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色沉淀的现象，其对应的化学方程式为：4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3，故答案为：4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3。
15．(1)
(2) ＞ 0.2
（1）将氯气通入氢氧化钠溶液中，生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为，故填；
（2）与反应产生，中O元素化合价升高，被氧化，说明氧化性：>；被氧化生成时，每生成1mol，转移2mol电子，所以当有0.1生成时，反应中转移电子为0.2，故填>；0.2；
在倒入上述洁厕灵后将上述84消毒液也倒入其中，因盐酸和发生反应生成了有毒的氯气，其反应的离子方程式为，故填。
16．取2mL0.5mol L-1AgNO3溶液，加入几滴FeSO4溶液，若产生银镜，证明是Fe2+还原Ag+产生银镜
工业制备KSCN时，装置A中制取NH3，装置B的三颈烧瓶内盛有CS2、水、固体催化剂，通入NH3，水浴加热后发生反应生成NH4SCN和NH4HS，打开分液漏斗活塞，滴入K2CO3，从而制得KSCN，同时产生H2S和NH3，气体进入装置C中，发生反应从而生成S、Fe(OH)3，另外滤液中含有Fe2(SO4)3、FeSO4、(NH4)2SO4，此为X的主要成分。
滤液x的主要溶质为Fe2(SO4)3、FeSO4和(NH4)2SO4，试管b中产生银镜是因为发生反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag↓。根据试管a中AgNO3溶液的用量，结合所提供的试剂，要选用2mL0.5mol L-1AgNO3溶液和FeSO4溶液。从而得出实验方案：取2mL0.5mol L-1AgNO3溶液，加入几滴FeSO4溶液，若产生银镜，证明是Fe2+还原Ag+产生银镜。答案为：取2mL0.5mol L-1AgNO3溶液，加入几滴FeSO4溶液，若产生银镜，证明是Fe2+还原Ag+产生银镜。
【点睛】Ag+具有很强的氧化性，其氧化能力比Fe3+还要强。
17． 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 B NaOH溶液 固体部分溶解，且有无色气泡产生
(1)电解熔融氧化铝生成铝和氧气，化学方程式为：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；
(2)①铝与氧化铁高温反应生成铁和氧化铝,方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
②铝热反应放出大量的热，可以用于冶炼熔点高的金属；故选：B；
③铝能够与氢氧化钠溶液反应生成氢气，所以要证明此固体中含有金属铝：取少量固体于试管中，滴加NaOH溶液，当观察到有气泡生成现象时，证明固体中含有金属铝；
故答案为：NaOH溶液；固体部分溶解，且有无色气泡产生。
18．(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑
(2) 黑色固体变成紫红色，右端管壁有水珠出现 除去H2中的水蒸气 防止暴沸
(3)取少许滤液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若滤液变红，则存在Fe3+，若不变色，则不存在Fe3+
(4) 氧化Fe2+成Fe3+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
A装置中加热产生水蒸气，加入碎瓷片为防止爆沸。水蒸气到达B装置，在高温下和铁粉反应，生成Fe3O4和H2，C装置收集产生的H2。D装置除去H2中含有的水蒸气，随后H2进入E装置中，还原其中的氧化铜，生成H2O和紫红色的Cu。
（1）B装置中发生水蒸气和铁粉的反应，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑；
（2）E中发生H2和CuO的反应，化学方程式为CuO+H2Cu+H2O，现象是黑色固体变成紫红色，右端管壁有水珠出现。D作用是除去H2中的水蒸气。A中碎瓷片作用是防止暴沸。
（3）可用KSCN溶液检验Fe3+，具体操作是：取少许滤液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若滤液变红，则存在Fe3+，若不变色，则不存在Fe3+。
（4）滤液中含有Fe2+，Cl2的作用是氧化Fe2+使其变成Fe3+，发生的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
19．1.02t
将CO与水蒸气反应转换为H2，然后用H2与N2反应合成氨，若收集到标准状况下3360m3尾气，其中CO体积分数为60%，由于循环操作，假定各步转化率均为100%，CO+H2O=CO2+H2，N2+3H22NH3，得到定量关系为3CO~2NH3，n(NH3)=n(CO)=×=60000mol，m(NH3)=60000mol×17g/mol=1020000g=1.02t。
20． 铝热剂中铝的质量分数为27.95%，Fe3O4的质量分数为72.05% m=0.05，n=0.24，V=1.344
(1) 铝热剂直接与H2SO4作用时产生气体的反应: 2Al+3H2SO4=Al2 (SO4)3+3H2↑，根据氢气的量可以求出Al的质量；铝热反应后的混合物遇NaOH能放出H2，表明铝热反应Al剩余，则:2 Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al (HO)4]+3H2↑，根据氢气的量求出Al的量，根据发生铝热反应的铝量结合方程式计算出Fe3O4的质量；
(2)加NaOH溶液后Al元素全部转化为NaAlO2，根据元素守恒计算NaOH；加HCI后生成FeCl2和AlCl3，根据元素守恒计算消耗的HCl；发生铝热反应后，混合固体为Al、Al2O3和Fe，根据方程式计算氢气的体积V。
(1) 铝热剂直接与H2SO4作用时产生气体的反应：
解得: m (Al) ==2.70g，
铝热反应后的混合物遇NaOH能放出H2，表明铝热反应Al剩余，则：
解得: m余(Al) =0.540 g铝热剂中FegO4的质量：
则: m (Fe3O4)==6.96 g；
则：(Al)=100%=27.95% ,
(Fe3O4)=100%=72%；
答: 铝热剂中铝的质量分数为27.95%，Fe3O4的质量分数为72.05%；
(2)加NaOH溶液后Al元素全部转化为NaAlO2，n(NaOH)=n (Al)==0.05mol；
加HCl后生成FeCl2和AlCl3，n (HCl)=2n (FeCl2) +3n ( AlCl3)=mol32+0.05mol3=0.33mol，Al与HCl反应生成的氢气为0.336L，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，则n (H2) =n (Fe) =mol3=0.09mol， 所以V =0.336L+0.09mol22.4L/mol=2.352L；
答: m=0.05mol，n=0. 33mol，V =2.352L。
21． 否 是 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al、(NH4)2SO4、MgCl2
反应①生成气体通过碱石灰体积不变，说明无酸性气体，而通过浓硫酸体积减小，吸收了氨气，其体积为11.2 L-6.72 L=4.48 L，其物质的量n(NH3)=4.48 L÷22.4 L/mol=0.2 mol，根据N原子守恒可知，原固体中一定含有(NH4)2SO4，其物质的量为n[(NH4)2SO4]=n(NH3)=0.1mol，其质量为m[(NH4)2SO4]=13.2 g；剩余6.72 L，剩余气体为H2，说明原固体中含有Al，根据电子守恒可知m(Al)==5.4 g。其它固体的质量为：28.1g-13.2 g-5.4 g=9.5 g，得到白色沉淀久置不变色，说明无FeCl2(氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁)，因为NaOH过量，所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝，则说明5.8 g白色沉淀为Mg(OH)2，为0.1 mol，则固体中MgCl2为0.1 mol，质量为9.5 g，无色溶液中有Al与过量NaOH溶液反应后得到的NaAlO2。
(1)由于白色氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁，该固体中加热过量NaOH溶液后，得到的白色沉淀久置不变色，说明无FeCl2；
(2)气体通过浓硫酸后，气体体积减少4.48 L，说明气体中有NH3，根据物质的性质可知原固体中一定含有(NH4)2SO4；
(3)无色溶液中含有NaAlO2，向该溶液中加入盐酸，反应产生白色沉淀，再加入过量元素，沉淀溶解得到无色溶液，说明④发生反应为：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓；反应⑤为Al(OH)3与盐酸反应，离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；
(4)由以上分析可知原固体中一定含有金属Al，其质量为5.4 g，一定含有(NH4)2SO4，其质量为13.2 g，固体中含有MgCl2物质的量为0.1 mol，质量为9.5 g，三种物质的质量之和刚好等于28.1 g，所以一定没有AlCl3，也没有FeCl2，因此原固体中一定含有Al、(NH4)2SO4和MgCl2三种物质。
【点评】本题考查无机物的推断，属于计算型推断，根据物质的性质及物质的量关系式分析计算解答。要求学生熟练掌握元素化合物知识，结合反应现象及有关数据判断含有的物质，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
22． Na2O2 Al2O3 Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 否 Cl-也能还原酸性高锰酸钾，使溶液紫色消失(10Cl-+16H++2=5Cl2↑+2Mn2++8H2O) Fe2O3 FeO 4∶3∶4
A为淡黄色固体，A能和水反应生成B、C，C与N反应产生的D是具有磁性的黑色晶体，则D是Fe3O4，所以A是Na2O2，B是NaOH，C是O2；金属N在氧气中燃烧生成的Fe3O4，则N是Fe，Fe3O4与足量的盐酸、足量的Fe反应得到E，E与B (NaOH )反应得到白色沉淀H，则E为FeCl2；H是Fe (OH)2；H在潮湿的空气中被空气中的O2氧化得到I为Fe (OH)3；I与HCl反应生成J是FeCl3；金属M和NaOH溶液反应产生F，则M是Al，F是NaAlO2；Al与氧气反应生成氧化物G是Al2O3，Al2O3和NaOH溶液反应生成F是NaAlO2，然后根据问题逐一分析解答。
根据上述分析可知：A是Na2O2，B是NaOH，C是O2，D是Fe3O4，E是FeCl2，F是NaAlO2，G是Al2O3，H是Fe (OH)2，I是Fe (OH) 3，J是FeCl3，M是Al，N是Fe。
(1)A是Na2O2，G是Al2O3；
(2)D是Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应产生FeCl3、FeCl2和H2O，反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；
H是Fe(OH)2，I是Fe(OH) 3，该物质具有强的还原性，容易被潮湿的空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(3)J是FeCl3，某同学取少量J溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色消失，该同学由此得出结论：J溶液中含有Fe2+，这种说法不严谨，这是由于Cl-具有还原性，也能还原酸性高锰酸钾溶液，使溶液紫色消失或变浅，反应的离子方程式为10Cl-+16H++2=5Cl2↑+2Mn2++8H2O，因此不能根据溶液褪色就说溶液中含有Fe2+；
(4)D是Fe3O4，Fe的氧化物除了Fe3O4，还有是红棕色粉末(X)是Fe2O3，黑色粉末(Y)是FeO；则质量比为29：20：36的Fe3O4、Fe2O3、FeO的氧原子个数之比为 =4∶3∶4。