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14题）
1．用如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是
A．甲图装置湿棉花的作用是提供反应所需的水蒸气
B．甲装置生成的气体可以用燃着的火柴来检验
C．乙图装置的烧杯中观察到有气泡产生不能说明试管内的物质就已分解
D．从乙图装置现象可以比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
2．下列有关金属及其化合物的说法中正确的是
A．铝和氢氧化钠溶液反应生成Al（OH）3和H2O
B．实验室中用碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应制NaOH
C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3和H2
D．钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O
3．下列物质的俗名与化学式相对应的是
A．铁红—Fe2O3 B．重水—H2O2： C．纯碱—NaOH D．可燃冰—CO
4．下列变化中，一定要加还原剂才能实现的是
A．SO2→ B．FeCl3 → FeCl2
C．Cl- →Cl2 D．KMnO4 → MnO2
5．下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中，不正确的是
A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入适量Cl2
B．Fe2O3固体(Al2O3)：加入足量的盐酸，过滤
C．CO(CO2)：通过NaOH溶液洗气后干燥
D．CO2气体(HCl)：通过饱和NaHCO3溶液洗气后干燥
6．关于钠和铁分别与盐酸反应的叙述不正确的是(　　)
A．钠和铁分别作氧化剂 B．都有气体放出
C．反应类型都是置换反应 D．钠与酸反应要比铁剧烈得多
7．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．Na2SiO3溶液显碱性，可用作木材的防火剂
B．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
C．SO2具有还原性，可用作溴蒸气的吸收剂
D．氢氟酸具有弱酸性，可用于雕刻玻璃
8．将含有氧化铁的铁片投入足量稀硫酸中，直到铁片完全溶解，经分析该溶液中无Fe3+，且溶液中的Fe2+与生成的H2的物质的量之比为5∶2，则原混合物中氧化铁与铁的物质的量之比为
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶5
9．如图所示装置可用来制取和观察在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、的硫酸溶液、溶液。下列说法错误的是（ ）
A．已知B中盛有一定量的溶液，则A中应预先加入的试剂是铁屑，C中收集到的气体主要是
B．实验开始时应先将关闭
C．生成的操作为：关闭，将A中溶液压入B中
D．取下B的橡胶塞，使空气进入，颜色变化为白色变成灰绿色，最终变成红褐色
10．下列离子方程式正确的是
A．铝和氢氧化钠溶液反应2Al ＋ 2OH-→ 2AlO2-＋ 3H2↑
B．铁和稀盐酸反应2Fe ＋ 6H+→ 2Fe3++ H2↑
C．铝和醋酸溶液反应2Al ＋ 2H+→ 2Al3+ ＋ H2↑
D．铁和氯化铁溶液反应Fe ＋ 2Fe3+→ 3Fe2+
11．铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为
A．与氧气在加热时才反应
B．铝性质不活泼，不与任何物质反应
C．铝表面能形成一层氧化膜，氧化膜对其起保护作用
D．铝和酸不反应
12．中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果，对其说明不合理的是（ ）
A．《抱朴子·黄白》中“曾青涂铁，铁赤色如铜”主要发生了置换反应
B．《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，利用到蒸馏
C．《天工开物 五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
D．《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的剂钢是指铁的合金
13．为了除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2，其方法是向此溶液中
A．加入Fe B．加入Cu C．滴加氯水 D．滴加稀硝酸
14．钠、镁、铝三种金属单质的混混合物跟足量的稀硫酸溶液充分反应后，得到标准状况下的氢气2.24L，则这三种金属的总物质的量可能是
A．0.050 mol B．0.060 mol C．0.100 mol D．0.200 mol
二、非选择题（共10题）
15．按要来回答下列问题。
(1)有下列物质：①NaHSO4、②Na2CO3、③HNO3、④NH3·H2O、⑤SO2、⑥Ar、⑦氨水，这些物质中，属于电解质的是_______(填序号，下同)，属于共价化合物的是_______。
(2)实验室制取氯气的离子方程式：_______。
(3)红热的铁与水蒸气反应的化学方程式为_______。
(4)工业废水中的可用Al粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质，该反应的化学方程式为_______。
16．在空气中加热S粉和Fe粉的混合物，可观察到下列现象：
（1）有淡蓝色火焰，且生成刺激性气味的气体。
（2）混合粉末变红，放出热量，最后变成黑色固体。
（3）不时有火星从混合物中射出。
请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式：__________、__________、__________。
17．写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________________。
18．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是___________，A中反应的离子方程式是：___________。
(2)实验开始时应先将活塞a___________(填“打开”或“关闭”)。
(3)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为___________。
(4)下图中___________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
19．某小组根据白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后变为红褐色的现象，探究产生灰绿色沉淀的原因。
Ⅰ．甲同学猜测灰绿色沉淀是和的混合物，验证实验如下。
编号 实验操作 实验现象
实验1 液面上方出现白色沉淀，一段时间，后变为灰绿色，长时间后变为红褐色
实验2 ①中出现蓝色沉淀，②中溶液未变红色
(1)实验1中加入维生素C是因其具有_______性。
(2)实验2中试剂a为_______溶液，试剂b为_______溶液；实验现象说明甲同学的猜测_______(填“正确”或“不正确”)。
Ⅱ．乙同学查阅资料得知，沉淀具有较强的吸附性，猜测灰绿色可能是吸附引起的，设计并完成了实验3~实验5。
编号 实验操作 实验现象
实验3 液面上方产生向色沉淀(带有较多，灰绿色)。沉淀下沉后，部分灰绿色
实验4 液面上方产生白色沉淀(无灰绿色)。沉淀下沉后，仍为白色
实验5 取实验4中白色沉淀，洗净后放在潮湿的空气中
(3)推测实验4中沉淀无灰绿色的原因为_______。
(4)若乙同学的猜测正确，则预测实验5的现象为_______。
20．某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究。
探究一：设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验(夹持仪器略)。
(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为______。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是______。
(3)装置E中的现象是______。
探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。
待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸后，将所得溶液分成两份。
(4)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为______(选填序号，下同)；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为______。
①一定有Fe3O4②一定有Fe ③只有Fe3O4④只有Fe
(5)另一份用胶头滴管滴加酸性KMnO4溶液，若溶液褪色，可以证明溶液中存在______(填离子符号)。
21．实验室常用MnO2与浓盐酸加热制备Cl2，反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，某小组同学提出的下列实验方案：向足量的二氧化锰中加入12.0mL的浓盐酸，加热，反应结束时收集到336mLCl2（标准状况）；将反应后得到的残余液过滤、洗涤滤渣，洗涤液和滤液混合；向滤液中加入足量的AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥后得到固体11.48g。计算
(1)参加反应的二氧化锰的质量_____。
(2)将生成的Cl2通到NaOH溶液中制得100mL消毒液，求消毒液中有效成分的物质的量浓度_____。
(3)浓盐酸能和二氧化锰反应的生成Cl2的最低浓度_____（假设反应后残余液体积为12mL）。（保留至0.01）
22．将0．23 g金属钠投入到100 mL水中，使其充分反应，假设反应后溶液的体积不变。试计算：
（1）反应后所得溶液溶质的物质的量浓度是多少？
_____________________________________________
（2）产生标准状况下的气体多少毫升？
________________________________________________
23．标准状况下，某气态烃A的密度是1.25g·L-1，取x L的A在足量的氧气中充分燃烧，生成的混合气体通入到50mLNaOH溶液，随后取此溶液25mL将其稀释至100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的HCl溶液，产生的CO2气体体积与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示：
(1)A的摩尔质量为________________。
(2)请计算x的值（写出具体计算过程）。________________
24．已知 A 为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式：A___________，B___________，C___________，D___________，E___________，F___________。
(2)检验 Fe3+的试剂可选择 ___________
a、Cl2 b、NaOH 溶液 c、KSCN 溶液 d、HCl 溶液
(3)反应④的化学方程式为___________；反应⑤的离子方程式为___________；反应⑧的化学方程式为___________。
25．为探究化合物X(含三种元素)的组成与性质，设计并完成了如下实验：
已知：①固体B加水只得到溶液C和固体D，且溶液C的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)；②气体E通入足量澄清石灰水得到15 g白色沉淀。请回答：
(1)溶液C中金属离子的结构示意图为______。
(2)写出固体B中加水时发生反应的离子方程式________。
(3)写出X隔绝空气加热分解的方程式___________。
(4)若将固体D溶于足量的氢碘酸中得到溶液G，设计实验确定G中含有何种金属离子___。
参考答案：
1．D
A．Fe与水蒸气反应，湿棉花的作用是提供水蒸气，故A正确；
B．肥皂泡中充满氢气，点燃肥皂泡，发生暴鸣现象，可以检验生成气体为H2，故B正确；
C．由于试管中存在空气，加热后受热膨胀，也能产生气泡，无法说明是试管固体分解产生的，故C正确；
D．因碳酸氢钠不稳定，碳酸钠稳定，比较稳定性应将碳酸氢钠放在小试管中，故D错误；
故选：D。
2．B
试题分析：A．铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，A错误；B．碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，因此实验室中可用碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应制NaOH，B正确；C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C错误；D．钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2，钠被氧气缓慢氧化生成白色的氧化钠，D错误，答案选B。
考点：考查金属及其化合物的性质
3．A
A．氧化铁为红棕色粉末，所以氧化铁又名铁红，其化学式为：Fe2O3，A正确；
B．重水化学式是D2O，B错误；
C．纯碱化学式是Na2CO3，C错误；
D．可燃冰化学式是CH4，D错误；
答案选A。
4．B
A．SO2→，S元素的化合价不变，不需要加还原剂，A不符合题意；
B．FeCl3 → FeCl2，Fe由+3价降低到+2价，FeCl3作氧化剂，则必须加入还原剂，B符合题意；
C．Cl- →Cl2，Cl元素由-1价升高到0价，Cl-作还原剂，需要加入氧化剂，C不符合题意；
D．KMnO4 → MnO2，Mn元素由+7价降低到+4价，KMnO4作氧化剂，但KMnO4分解也能生成MnO2，所以不一定需要加入还原剂，D不符合题意；
故选B。
5．B
A．Cl2与FeCl2反应产生FeCl3，因此可以用Cl2除去FeCl3溶液中的杂质FeCl2，达到除杂、净化的目的，故A正确；
B．盐酸与Fe2O3和Al2O3都反应变为可溶性物质，不能达到除杂、净化的目的，故B错误；
C．杂质CO2与NaOH溶液反应产生可溶性的盐，而CO不能反应，能够达到除杂、净化的目的，故C正确；
D．杂质HCl能够在饱和NaHCO3溶液中溶解，而被提纯的CO2气体既不溶解也不能反应，达到了除杂、净化的目的，故D正确；
故选：B。
6．A
A．在反应中盐酸作氧化剂，钠和铁元素化合价均升高，钠单质和铁单质均作还原剂，故A符合题意；
B．钠、铁都能与盐酸发生置换反应，都有氢气产生，故B不符合题意；
C．钠单质、铁单质与盐酸反应均生成氢气单质，属于置换反应，故C不符合题意；
D．钠是一种活泼性很强的金属，与酸反应要比铁与酸反应剧烈得多，故D不符合题意；
故答案为：A。
【点睛】钠与酸溶液反应的实质为：先与溶液中酸所电离出的氢离子发生反应，然后与水发生反应，与水反应的实质为与水电离出的氢离子发生反应，前者速率较快，后者速率较慢。
7．C
A．Na2SiO3溶液耐高温，不易燃烧，可用作木材的防火剂，与溶液显碱性无关，故A错误；
B．氧化铝为离子化合物，电解熔融的氧化铝可以得到铝，与氧化铝的两性无关，故B错误；
C．SO2具有还原性，可用作溴蒸气的吸收剂，两者反应生成硫酸和HBr，故C正确；
D．氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，能够腐蚀玻璃，所以可以用于雕刻玻璃，与其弱酸性无关，故D错误；
故选：C。
8．C
设原混合物中含有xmolFe，ymolFe2O3，则：
Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O
ymol ymol
Fe2（SO4）3+Fe＝3FeSO4
ymol ymol 3ymol
Fe + H2SO4＝FeSO4 + H2↑
（x-y）mol （x-y）mol （x-y）mol
则：[3ymol+（x-y）mol]：（x-y）mol＝5：2
整理得y：x＝1：3。
答案选C。
【点晴】难点是铁首先与硫酸铁反应，最后再与稀硫酸反应，注意铁离子、亚铁离子和氢离子氧化性的比较。
9．B
A．用铁与稀硫酸反应制取硫酸亚铁，同时会产生，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，C中收集到的气体主要是，A项正确；
B．稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因为有气体生成，如果关闭，会将未反应的硫酸压入B中，所以要打开，B项错误；
C．铁和稀硫酸反应有氢气生成，关闭，中的压强逐渐增大，将溶液压入B中发生反应，生成氢氧化亚铁，C项正确；
D．氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化成红褐色的氢氧化铁，颜色变化为白色变成灰绿色，最终变成红褐色，D项正确；
答案选B。
10．D
铝和氢氧化钠溶液反应 2Al ＋ 2OH- +2H2O→ 2AlO2-＋ 3H2↑，故A错误；铁和稀盐酸反应 Fe ＋ 2H+→ Fe2++ H2↑，故B错误；醋酸为弱酸，铝和醋酸溶液反应 2Al ＋ 6CH3COOH → 2Al3+ ＋ 3H2↑+6CH3COO-，故C错误；铁和氯化铁溶液反应Fe ＋ 2Fe3+→ 3Fe2+，故D正确。
故选D。
11．C
铝性质活泼，铝有较强的抗腐蚀性能是由于在表面生成一层致密的氧化物膜。
通常情况下铝很耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化，C项正确；
答案选C。
12．C
A．《抱朴子 黄白》中“曾青涂铁，铁赤色如铜”主要发生了铁与硫酸铜在溶液中反应生成铜与硫酸亚铁，发生的反应属于置换反应，A正确；
B．蒸令气上，则利用互溶混合物的沸点差异分离，则该法为蒸馏，B正确；
C．熟铁比生铁质地更硬，且延展性好，C错误；
D．剑刃硬度要大，所以用碳铁合金，D正确；
故答案为C。
13．C
A．铁不和氯化亚铁反应，和氯化铁反应生成氯化亚铁，所以不能使用铁做除杂试剂，不选A；
B．铜不能和氯化亚铁反应，而和氯化铁反应，不选B；
C．氯水中的氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，所以能出去氯化亚铁杂质，选C；
D．硝酸和氯化亚铁反应，但是引入了硝酸根离子新的杂质，不选D；
选C。
14．C
试题分析：假设全部是钠，2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，生成2.24L氢气需要金属钠的物质的量为0.2mol，假设全部是镁，Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，生成2.24L氢气需要金属镁的物质的量为0.1mol，假设全部是金属铝，2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，生成2.24L氢气需要金属铝的物质的量为0.067mol，混合物的总物质的量应在0.067～0.2mol这个范围内，故选项C正确。
考点：考查化学反应的计算以及金属和酸的反应。
15．(1) ①②③④ ③④⑤
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
(3)3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2↑
(4)2Al+ NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑
（1）①NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成，为离子化合物，其在水溶液中和熔化状态下能够导电，属于电解质；
②Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成，为离子化合物，其在水溶液中和熔化状态下能够导电，属于电解质；
③HNO3为共价化合物，其在水溶液中能够导电，属于电解质；
④NH3·H2O为共价化合物，其在水溶液中能够导电，属于电解质；
⑤SO2为共价化合物，其在水溶液中不能自身电离，属于非电解质；
⑥Ar为单质，既不是电解质，也不是非电解质；
⑦氨水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质；
综合以上所述，属于电解质的是①②③④；属于共价化合物的是③④⑤；
（2）实验室用二氧化化锰和浓盐酸加热制取氯气，反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑，故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；
（3）红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故答案为：3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2↑；
（4）工业废水中的可用Al粉除去，此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质，从化合价变化角度看，Al化合价升高，得到NaAlO2，NaNO2中氮元素化合价降低，得到NH3，该反应的化学方程式为2Al+ NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑，故答案为：2Al+ NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑。
16． S＋O2SO2 Fe＋SFeS 3Fe＋2O2Fe3O4
（1）S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成SO2，反应方程式为：S+O2SO2；
（2）混合粉末变红，放出热量，最后变为黑色固体是因为Fe与S反应生成FeS，反应方程式为：Fe+SFeS；
（3）有火星射出是因为Fe与O2反应生成Fe3O4，反应方程式为：3Fe+2O2Fe3O4。
17．2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
铜和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化铜、氯化亚铁。
铜和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化铜、氯化亚铁，离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，正确答案是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
18．(1) 铁屑 Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(2)打开
(3)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3
(4)①②③④
本实验的目的是制取Fe(OH)2，并能较长时间观察到白色沉淀。实验者先通过Fe与稀硫酸反应制取FeSO4和H2，利用H2排尽装置内的空气，从而防止生成的Fe(OH)2被氧气氧化，最后再用生成的H2将FeSO4溶液压入盛有NaOH溶液的锥形瓶中，反应制取Fe(OH)2。
（1）
B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应制取FeSO4溶液，分液漏斗内盛有稀硫酸，所以应预先加入的试剂是铁屑，A中Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和氢气，反应的离子方程式是：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。答案为：铁屑；Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；
（2）
实验开始时应先排尽装置内的空气，所以应将活塞a打开。答案为：打开；
（3）
实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3。答案为：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3；
（4）
为能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，需要防止在反应前或反应过程中进入空气，①②中都是先排尽装置内的空气，后发生反应，③④都是先煮沸去除溶解的空气，同时考虑在试剂加入过程或反应过程中溶解氧气，所以四套装置都能有效防止空气中氧气的介入，故选①②③④。答案为：①②③④。
【点睛】要想较长时间观察Fe(OH)2的颜色，就需要阻止空气的溶入。
19．(1)还原
(2) 铁氰化钾/K3[Fe(CN)6] 硫氰化钾/KSCN 不正确
(3)NaOH浓度较大，滴入的FeSO4迅速完全生成Fe(OH)2，没有多余Fe2+可被吸附
(4)从白色变为红褐色
NaOH溶液与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)3，用维生素C溶液延缓空气对Fe(OH)2的氧化，待沉淀变灰绿色，将其取出，溶解于盐酸，分别用铁氰化钾和硫氰化钾检验Fe2+和Fe3+的存在情况；用过量的较高浓度的NaOH溶液将滴入的FeSO4迅速完全反应，验证乙同学猜测Fe(OH)2因吸附Fe2+而显灰绿色的可能。
（1）维生素C具有还原性，实验1中加入维生素C可延缓产生的氢氧化亚铁被空气氧化。
（2）实验2中灰绿色沉淀与盐酸反应得到Fe2+，试管①加入试剂a与亚铁离子反应出现蓝色沉淀，则试剂a是铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液；根据实验目的，试剂b用来检验溶液中是否有Fe3+，则试剂b为硫氰化钾(KSCN)溶液；该实验现象说明灰绿色沉淀有Fe(OH)2，没有Fe(OH)3，故甲同学的猜测不正确。
（3）由于沉淀具有较强的吸附性，灰绿色可能是吸附引起的，则实验4中沉淀无灰绿色的原因为：NaOH浓度较大，滴入的FeSO4迅速完全生成Fe(OH)2，没有多余Fe2+可被吸附。
（4）若乙同学的猜测正确，即灰绿色是吸附引起的，则实验4中白色沉淀洗净后放在潮湿的空气中Fe(OH)2没有Fe2+可以吸附，直接被空气氧化为Fe(OH)3，从白色变为红褐色。
20． 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4+4H2 防止暴沸 黑色固体变红，右端管壁有水珠 ① ② Fe2+
根据实验目的，装置A中制取水蒸气；装置B中Fe和水蒸气在加热的条件下反应生成四氧化三铁和氢气；装置C导管短进长出可收集氢气；D用于干燥氢气，E中氢气还原CuO，证明氢气的生成。
(1)硬质玻璃管B中反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4+4H2；
(2)碎瓷片有防暴沸作用，防止产生安全事故；
(3)装置E中发生H2+CuOCu+H2O，CuO呈黑色、Cu呈红色，氢气还原CuO得到Cu，且同时生成水，则看到的现象是黑色固体变红，右端管壁有水珠；
(4)铁离子和KSCN反应生成络合物而使溶液呈血红色，亚铁离子和KSCN不反应，向溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明一定含有四氧化三铁，可能含有少量的Fe；若溶液未变红色，溶液中存在亚铁离子，可能为铁与盐酸反应生成或铁离子和Fe反应生成亚铁离子，说明固体中一定含有Fe，可能含有四氧化三铁；
(5)亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而溶液褪色，可证明溶液中存在Fe2+。
21．(1)1.305g
(2)0.15mol/L
(3)4.17mol/L
（1）生成氯气的物质的量是0.336L÷22.4L/mol＝0.015mol，则根据方程式可知，则参加反应的二氧化锰的质量是0.015mol×87g/mol＝1.305g；
（2）氯气与氢氧化钠反应的方程式为Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，所以生成的次氯酸钠的物质的量是0.015mol，浓度是0.015mol÷0.1L＝0.15mol/L；
（3）氯化银的物质的量是11.48g÷143.5g/mol＝0.08mol，则根据氯离子守恒可知反应后溶液中氯离子的物质的量是0.08mol，其中氯化锰的物质的量是0.015mol，所以盐酸中氯离子的物质的量是0.08mol－0.015mol×2＝0.05mol，其浓度是0.05mol÷0.012L＝4.17mol/L。
22． 0.1mol/L 112mL
钠与水发生反应：2Na +2H2O=2NaOH+H2↑；已知0.23gNa（物质的量为0.01mol），根据反应关系即可计算出n(NaOH)，c(NaOH)，V(H2)。
钠与水发生反应产生氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式是：2Na +2H2O=2NaOH+H2↑，根据反应方程式可知：23g钠发生反应会产生1molNaOH和0.5molH2，则0.23gNa反应产生NaOH的物质的量是0.01mol，反应产生氢气的物质的量是0.005mol；
（1）由于水的体积是100mL，反应后溶液的体积不变，所以c(NaOH)= =0.1mol/L；
（2）根据v=nVm可知，反应产生的0.005mol的氢气在标准状况下的体积是V(H2)= 0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL。
23． 28g·mol-1 该气态烃的摩尔质量为28g/mol，则该烃为乙烯C2H4，由图可知，当生成CO2气体时，发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，n(NaHCO3)=n(HCl)=0.05L×0.1mol·L-1=0.005mol，根据C元素守恒知，乙烯燃烧生成0.01mol CO2，则n(C2H4)=n(CO2)=0.005mol，则乙烯的体积为V=nVm=0.005mol×22.4L/mol=0.112L，即x=0.112L。
(1)根据公式进行计算；
(2)先确定该气态烃的分子式，再根据所发生的反应，结合图象，利用元素守恒进行计算。
(1)标准状况下，某气态烃A的密度是1.25g·L-1，则A的摩尔质量为；
(2)该气态烃的摩尔质量为28g/mol，则该烃为乙烯C2H4；取x L乙烯在足量的氧气中充分燃烧，生成二氧化碳和水蒸气，将该混合气体通入到50mLNaOH溶液中，CO2与NaOH溶液反应；随后取此溶液25mL将其稀释至100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的HCl溶液，生成CO2气体，当生成CO2气体时，应发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，由图可知，生成CO2气体至体积最大，消耗HCl为50mL，则n(NaHCO3)=n(HCl)=0.05L×0.1mol·L-1=0.005mol，根据C元素守恒知，乙烯燃烧生成0.01mol CO2，则n(C2H4)=n(CO2)=0.005mol，则乙烯的体积为V=nVm=0.005mol×22.4L/mol=0.112L，即x=0.112L。
【点睛】该题需要确定从开始生成CO2气体至体积最大，发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，再利用C元素守恒进行计算是解决本题的关键。
24． Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 bc 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe3++Fe=3Fe2+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
A为常见金属，A可以转化为D，D可以生成F，F为红褐色固体，则F应为Fe(OH)3，A为Fe单质，与氧气反应生成的黑色固体B为Fe3O4，B与HCl反应生成FeCl3和FeCl2，D可以一步转化为Fe(OH)3，则D为FeCl3，C为FeCl2，E为Fe(OH)2。
(1)根据分析可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3；
(2)Fe3+可以与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀，可以与KSCN溶液反应使溶液显血红色，故选bc；
(3)反应④为FeCl2转化为FeCl3的反应，FeCl2可以被氯气氧化生成FeCl3，化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3；反应⑤为FeCl3转化为FeCl2的反应，离子方程式应为2Fe3++Fe=3Fe2+；反应⑧为Fe(OH)2在有水存在的条件下被氧气氧化为Fe(OH)3的反应，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
25． K2O + H2O＝2K++2OH- 4K2FeO42Fe2O3 + 4K2O + 3O2↑ 取溶液G少许于一小试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，说明G中含有亚铁离子（或其他合理答案，不可用酸性高锰酸钾溶液）
“气体E通入足量澄清石灰水得到15 g白色沉淀”，则E为CO2，物质的量为=0.15mol；则D为金属氧化物，设其化学式为R2On，则发生反应为R2On+nCO2R+nCO2，设R的相对原子质量为M，则有，由此得出，从而得出n=3，M=56，R为Fe元素。由“溶液C的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)”，可确定金属为K，固体B为Fe2O3和K2O的混合物，并可求出n(Fe)=0.05mol×2=0.1mol，n(K)==0.2mol。X中，n(O)==0.4mol，由此可得出X中，n(K):n(Fe):n(O)=0.2mol:0.1mol:0.4mol=2:1:4，X的化学式为K2FeO4，A气体为O2。
(1)从上面分析中，可确定溶液C中金属为钾，其离子的结构示意图为。
(2)固体B中含有Fe2O3和K2O，Fe2O3不溶于水，不与水发生反应，只有K2O能与水反应，离子方程式为K2O + H2O＝2K++2OH-。
(3)X隔绝空气加热分解，生成Fe2O3、K2O和O2，化学方程式为4K2FeO42Fe2O3 + 4K2O + 3O2↑；
(4)若将固体D(Fe2O3)溶于足量的氢碘酸中，发生反应Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O，检验Fe2+的方法是取溶液G少许于一小试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，说明G中含有亚铁离子（或其他合理答案，不可用酸性高锰酸钾溶液）。
【点睛】检验Fe2+时，也可使用硫氰化钾溶液。因为氢碘酸足量，所以溶液G中不含有Fe3+，先加硫氰化钾溶液，无现象，再滴加氯水，若溶液变为血红色，则表明溶液G中含有Fe2+。虽然滴加氯水时，I-也会被氧化为I2，但碘水为黄色，不会对实验结果产生干扰。