第三章 铁 金属材料 测试题（含解析） 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 测试题
一、单选题
1．化学与生活密切相关，下列说法错误的是（　　）
A．日光从窗隙射入暗室可观察到丁达尔效应
B．氧化钠是碱性氧化物，可用作潜艇中的供氧剂
C．铝制餐具不宜用来存放酸性或碱性食物
D．漂白粉可作游泳池等场所的消毒剂
2．下列说法中，错误的是（　　）
A．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体，是七个基本物理量之一
B．“摩尔”是物质的量的单位
C．1 mol任何物质都约含6.02×1023个原子
D．一个水分子的质量约为 ×10-23 g
3．合金在生活中有广泛应用。下列物质不属于合金的是（　　）
A．硬铝 B．青铜 C．不锈钢 D．水银
4．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是（　　）
A． 飞机窝扇用的是耐高温的合金材料
B． 蛟龙号载人舱是用钛合金制的
C． 不锈钢盆
D． 新能源汽车储氢材料
5．生铁的熔点是1100～1200℃，则可推断纯铁的熔点是（　　）
A．1085℃ B．1160℃ C．1200℃ D．1535℃
6．如下图所示的是某溶液稀释过程中，溶液的物质的浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析得出a值等于（　　）
A．2 B．3 C．4 D．5
7．下列物质可用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料的是（　　）
A． B． C． D．
8．下列关于铁的叙述正确的是（　　）
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀 ②在人体内的血红蛋白中含有铁元素 ③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族 ④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧 ⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥
9．在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4，在一定条件下它们之间可以相互转化，如：在超过1400℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4.下列有关说法错误的是（　　）
A．热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3
B．Fe2O3俗称铁红，可作油漆的红色颜料
C．Fe3O4为黑色固体，其中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1：2
D．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能为7：3
10．在容积为VL的密闭容器中通入、，充分反应后容器内硫原子数和氧原子数之比为（　　）
A． B． C． D．
11．已知反应，某同学利用此反应原理用硫酸铜溶液吸收气体。下列说法正确的是（　　）
A．是氧化产物
B．氧化剂与还原剂物质的量之比为24∶11
C．若常温下有22.4L被吸收，则该反应转移了24mol
D．若反应中消耗质量分数为16%，密度为的硫酸铜溶液100mL，则生成沉淀的质量约9.3g
12．关于铁及其化合物的叙述错误的是（　　）
A．铁的三种常见氧化物都不溶于水，也不与水反应
B．红热的铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气
C．可以用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液
D．生铁是铁的一种合金
13．劳动创造幸福。下列家务劳动与所涉及的化学知识不相符的是（　　）
选项 家务劳动 化学知识
A 将洗净的铁锅晾干 铁在潮湿环境中易生锈
B 用氢氧化钠固体和铝粉制成疏通剂疏通被油脂、毛发、菜渣等堵塞的管道 氢氧化钠具有吸水性
C 用牙膏去除茶杯中的污垢 牙膏中除了有清洁剂成分外还含有二氧化硅或者碳酸钙做摩擦剂
D 用84消毒液对家具和地板消毒 含氯消毒剂具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
14．既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（　　）
①Al ②NaHCO3③Al2O3④Mg(OH)2⑤Al(OH)3
A．①②③⑤ B．①④⑤ C．②③⑤ D．①③④
15．能证明某溶液中含有Fe2+的是（　　）
A．溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红色
B．向该溶液中加入氯水，再滴入几滴KSCN溶液，呈红色
C．向该溶液中滴入几滴KSCN溶液，不变色，再加入氯水，变红色
D．该溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀
16．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A．9g18O2含有的中子数为4NA
B．1mol氯气和水充分反应，转移的电子数为2NA
C．25℃、101 kPa时，22.4L的N2和CO的混合气体中，原子数为NA
D．1L1 mol L-1 CH3COONa溶液中所含CH3COO-、CH3COOH的总数为NA
二、综合题
17．某小组研究铁与水蒸气的反应，两位同学分别进行了如下实验。
实验Ⅰ 实验Ⅱ
请回答：
（1）实验Ⅰ中湿棉花的作用是　 　。
（2）实验Ⅰ中反应的化学方程式是　 　。
（3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有　 　。
（4）乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因是　 　。
18．随着时代的发展，绿色环保理念越来越受到大家的认同，变废为宝是我们每一位公民应该养成的意识。某同学尝试用废旧的铝制易拉罐作为原材料、采用“氢氧化铝法”制取明矾晶体并进行一系列的性质探究。
制取明矾晶体主要涉及到以下四个步骤：
第一步：铝制品的溶解。取一定量铝制品，置于250mL锥形瓶中，加入一定浓度和体积的强碱溶液，水浴加热(约93℃)，待反应完全后(不再有氢气生成)，趁热减压抽滤，收集滤液于250mL烧杯中；
第二步：氢氧化铝沉淀的生成。将滤液重新置于水浴锅中，用3 mol/L H2SO4调节滤液pH至8～9，得到不溶性白色絮凝状Al(OH)3，减压抽滤得到沉淀；
第三步：硫酸铝溶液的生成。将沉淀转移至250mL烧杯中，边加热边滴入一定浓度和体积的H2SO4溶液；
第四步：硫酸铝钾溶液的形成。待沉淀全部溶解后加入一定量的固体K2SO4，将得到的饱和澄清溶液冷却降温直至晶体全部析出，减压抽滤、洗涤、抽干，获得产品明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O，M＝474g/mol]。
回答下列问题：
（1）第一步铝的溶解过程中涉及到的主要反应的离子方程式为　 　
（2）为了加快铝制品的溶解，应该对铝制品进行怎样的预处理：　 　
（3）第四步操作中，为了保证产品的纯度，同时又减少产品的损失，应选择下列溶液中的___(填选项字母)进行洗涤，实验效果最佳。
A．乙醇 B．饱和K2SO4溶液
C．蒸馏水 D．1：1乙醇水溶液
（4）为了测定所得明矾晶体的纯度，进行如下实验操作：准确称取明矾晶体试样4.0g于烧杯中，加入50mL
1mol/L盐酸进行溶解，将上述溶液转移至100mL容量瓶中，稀释至刻度线，摇匀；移取25.00 mL溶液干250 mL锥形瓶中，加入30 mL 0.10mol/L EDTA－2Na标准溶液，再滴加几滴2D二甲酚橙，此时溶液呈黄色；经过后续一系列操作，最终用0.20
mol/L锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色，达到滴定终点时，共消耗5.00 mL锌标准溶液。滴定原理为H2Y2－＋Al3＋→AlY－＋2H＋，H2Y2－(过量)＋Zn2＋→ZnY2－＋2H＋(注：H2Y2－表示EDTA－2Na标准溶液离子)。则所得明矾晶体的纯度为　 　%。
（5）明矾除了可以用作人们熟悉的净水剂之外，还常用作部分食品的膨松剂，例如油条(饼)的制作过程需要加入一定量的明矾，请简述明矾在面食制作过程作膨松剂的原理：　 　
（6）为了探究明矾晶体的结晶水数目及分解产物，在N2气流中进行热分解实验，得到明矾晶体的热分解曲线如图所示(TG%代表的是分解后剩余固体质量占样品原始质量的百分率，失重百分率＝ ×100%)：
根据TG曲线出现的平台及失重百分率，30～270℃范围内，失重率约为45.57%，680～810℃范围内，失重百分率约为25.31%，总失重率约为70.88%，请分别写出所涉及到30～270℃、680～810℃温度范围内这两个阶段的热分解方程式：　 　、　 　
19．某小组同学为探究FeCl3溶液与Mg的反应，设计并完成了如下实验。
操作 现象及产物检验
5mL 0.5mol﹒L-1 FeCl3溶液[pH约为1，即c(H+)=0.1mol﹒L-1] 立即产生大量气泡，液体颜色由黄色逐渐变为红褐色，此时检测到溶液中存在Fe2+，镁条表面仍为光亮的银白色；一段时间后，底部有红褐色沉淀，溶液颜色接近无色，金属表面产生大量黑色固体
（1）产生的气体是　 　。
（2）开始反应后，立即检测到溶液中含有Fe2+的原因是　 　(用离子方程式表示)。
（3）生成的红褐色沉淀是　 　。
（4）反应后，最终溶液呈无色。甲同学认为上层清液中仍然可能存在Fe2+，并设计如下方案：取上层清液于试管中，滴加酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，则说明上层清液中含有Fe2+。乙同学认为该方案不合理，其理由是　 　。最终乙同学利用Fe2+的特征反应证实了溶液中存在Fe2+。
（5）已知Fe和Fe3O4都能被磁铁吸引，分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。
ⅰ．黑色固体可以被磁铁吸引；
ⅱ．将黑色固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡；
ⅲ．向ⅱ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。
a．黑色固体中一定含有的物质是　 　。
b．小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4，理由是　 　。
20．某小组为探究 和 的化学性质特点及其参与反应的限度，设计并进行如下四个实验，得到部分现象和数据。请围绕实验目的，按要求回答下列问题。
（1）实验1：如图所示，可得出的实验结论是　 　。该实验不选用 的原因是　 　。
（2）实验2：取出如图中沉淀X于烧杯中，滴入少量浓硝酸，立刻观察到有红棕色气体产生。
①写出实验2试管中发生反应的离子方程式：　 　。
②请用离子方程式解释产生红棕色气体的原因：　 　。
（3）实验3：为进一步证明实验1反应是可逆的，用如图装置进行验证。闭合开关K，电流计指针向右偏转，一段时间后指针归零。
①溶液Y为　 　。
②为实现该实验目的，接下来的操作及现象为　 　。
（4）实验4：为定量认识实验2中反应限度情况，查阅资料知， 下， (白色) (红色)
，取实验2试管中充分反应静置后的上层清液 ，用 标准溶液滴定，至终点时消耗 标准溶液。
①判断滴定终点现象为　 　；
②实验2试管中反应的平衡常数 　 　。
③不取用实验1反应后所得清液测定反应的平衡常数的原因： 　 　。
21．FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。
【制备FeBr2固体】
实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。
实验开始时，先将干燥、纯净的CO2气流通入D中，再将铁粉加热至600—700℃，E管中铁粉开始反应。不断将d中液溴滴入温度为100—120℃的D中，经过一段时间的连续反应，在不锈钢管内产生黄绿色鳞片状溴化亚铁。
（1）若在A中盛固体CaCO3，a中盛有6 mol/L的盐酸。为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的洗气瓶中装有的试剂分别是：B中为　 　，C中为　 　。
若进入E装置中的CO2未干燥，则可能发生的副反应的化学方程式为　 　。
（2）E管中的反应开始前通入CO2的主要作用是　 　；
E管中的反应开后持续通入CO2的主要作用是　 　。
（3）【探究FeBr2的还原性】
现实验需要90 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液，取上述反应制得的FeBr2固体配制该溶液，所需仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是　 　。
（4）已知：Cl2的CCl4溶液呈黄绿色，Br2的CCl4溶液呈橙红色。Cl2既能氧化Br－，也能氧化Fe2+。
取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体。
以上实验结论表明还原性：Fe2+　 　Br－（填“>”或“<”）。
（5）若在40 mL上述FeBr2溶液中通入标准状况下67.2 mL的 Cl2，取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后下层液体呈　 　色，写出该反应的离子方程式　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．空气中灰尘小颗粒分散在空气中形成胶体，日光从窗隙射入暗室可观察到丁达尔效应，A不符合题意；
B．氧化钠是碱性氧化物，过氧化钠可用作潜艇中的供氧剂，不是氧化钠，B符合题意；
C．铝及表面的氧化铝既能和酸反应也能和碱反应， 铝制餐具不宜用来存放酸性或碱性食物，C不符合题意；
D．漂白粉能杀菌消毒，可作游泳池等场所的消毒剂， D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、空气中的粉尘可以形成气溶胶，胶体具有丁达尔效应；
B、过氧化钠可以作为供氧剂；
C、铝可以和酸或者碱反应；
D、漂白粉具有强氧化性，可以杀菌消毒。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，是七个基本物理量之一，A不符合题意；
B．物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔，B不符合题意；
C．物质不一定由原子构成，有的物质由分子或离子构成，故1mol物质中不一定约含6.02 1023个原子，C符合题意；
D.1mol水分子的质量为18g，1mol水分子中约含6.02 1023个水分子，则一个水分子的质量约为 = 10-23g，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据物质的组成可能是原子构成也可能是分子构成进行判断。
3．【答案】D
【解析】【解答】硬铝、青铜、不锈钢均是合金，水银是金属单质，不是合金，故答案为：D。
【分析】合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，据此解答即可。
4．【答案】C
【解析】【解答】A.飞机窝扇用的耐高温的合金材料是钛合金，属于新型合金，A不合题意；
B．由于钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，B不合题意；
C．不锈钢在19世纪末20世纪初的研制、投产，是一种由铁和碳元素形成的传统合金，还添加了少量的铬、镍等金属，不属于新型合金，C符合题意；
D．新能源汽车储氢材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，属于新型合金，D不合题意。
故答案为：C。
【分析】A．耐高温合金材料属于新型合金；
B．钛合金属于新型合金；
C．不锈钢不属于新型合金；
D．储氢材料属于新型合金；
5．【答案】D
【解析】【解答】生铁的熔点是1100～1200℃，生铁是铁和碳的合金，合金的熔点比纯铁的熔点低，所以铁的熔点高于1200℃，
故答案为：D。
【分析】合金的熔点通常比其成分金属低。
6．【答案】C
【解析】【解答】溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，根据 求解，代入数据c1=2mol/L，V1=1L，c2=0.5mol/L求得V2=4L，即a=4。
【分析】本题主要考查物质的量的相关计算。根据稀释前后溶质的质量不变列式计算，即可得出答案。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．是白色固体，故A不符合题意；
B．是黑色晶体，故B不符合题意；
C．是红棕色粉末，常用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C符合题意；
D．是黑色粉末，故D不符合题意。
故答案为C。
【分析】是红棕色粉末，俗称铁红。
8．【答案】B
【解析】【解答】当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3制得。
故答案为：B
【分析】①纯铁稳定，不易发生腐蚀；②血红蛋白中含有铁元素；③根据帖元素在周期表中的位置判断；
④铁能与水蒸气反应；⑤铁与硝酸反应的产物与硝酸的量的多少有关；⑥氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氢氧化亚铁与氧气化合生成氢氧化铁。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．超过1400℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3失去部分氧生成Fe3O4，所以热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3，故A不符合题意；
B．Fe2O3是红色粉末，俗称铁红，可作油漆的红色颜料，故B不符合题意；
C．根据化合价代数和等于0，Fe3O4中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1：2，故C不符合题意；
D．FeO中铁元素与氧元素的质量比为7：2，Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比为7：3，Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为21：8，所以由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比在 之间，不可能为7：3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、由于Fe2O3受热分解产生Fe3O4，说明Fe2O的稳定性较弱；
B、Fe2O3俗名铁红，可用作红色颜料；
C、Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3；
D、根据Fe2O3、Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比分析；
10．【答案】D
【解析】【解答】在容积为VL的密闭容器中通入、，充分反应后，根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目保持不变，故容器内硫原子数和氧原子数之比为：a：(2a+2b)=，
故答案为：D。
【分析】根据质量守恒计算。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．铜元素化合价降低生成，是还原产物，故A不符合题意；
B．CuSO4中Cu元素化合价由+2降低为+1，CuSO4是氧化剂，PH3中P元素化合价由-3升高为+5，PH3是还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为24∶3，故B不符合题意；
C．常温下22.4L的物质的量不是1mol，故C不符合题意；
D．反应中消耗质量分数为16%，密度为的硫酸铜溶液100mL，硫酸铜的物质的量为，生成Cu3P的物质的量为，则生成沉淀的质量约9.3g，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】氧化还原反应的基本口诀：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂；
化合价升高，失去电子，被氧化，发生氧化反应，作为还原剂，得到还原产物；
化合价降低，得到电子，被还原，发生还原反应，作为氧化剂，得到氧化产物；
电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．铁的常见氧化物由氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁，三者均不溶于水，且不与水反应，故A不符合题意；
B．铁在高温条件下与水蒸气反应，产生四氧化三铁和氢气，故B符合题意；
C．胶体能产生丁达尔效应，而溶液不存在丁达尔效应，可用丁达尔效应来鉴别溶液和胶体，故C不符合题意；
D．生铁是铁和碳组成的合金，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 A.铁的氧化物都不溶于水，与水不反应；
B.红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
C.胶体具有丁达尔效应，溶液无此现象；
D.合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)经一定方法所合成的具有金属特性的混合物。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀而生锈，A不符合题意；
B．利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生气体 增加管道内气压，利于疏通，B符合题意。
C．牙膏中除了有清洁剂成分外还含有二氧化硅或者碳酸钙做摩擦剂去除茶杯中的污垢，C不符合题意。
D.84消毒液具有氧化性可以对家具和地板消毒，D不符合题意。
【分析】A．依据电化学腐蚀分析；
B．利用铝的性质分析；
C．利用不溶物的摩擦判断；
D.次氯酸钠具有氧化性。
14．【答案】C
【解析】【解答】①Al既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 ，但其为单质；②NaHCO3既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，NaHCO3能与盐酸反应生成CO2，能与NaOH反应生成Na2CO3和水，；③Al2O3既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应；④Mg(OH)2只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应；⑤Al(OH)3既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应；
综上所述，既能与盐酸反应又既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应化钠溶液反应的化合物是②③⑤，
故答案为：C。
【分析】Al、Al2O3、Al(OH)3 和弱酸对应的酸式盐是俩性的，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
15．【答案】C
【解析】【解答】A．溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中没有Fe3+，Fe2+无法确定，A不符合题意；
B．向该溶液中加入氯水，再滴入几滴KSCN溶液，呈红色，说明加入氯水后的溶液中含有Fe3+，该Fe3+可能是Fe2+被Cl2氧化产生的，也可能是该溶液本身就含有的，不能证明溶液中含有Fe2+，B不符合题意；
C．向该溶液中滴入几滴KSCN溶液，不变色，说明该溶液中无Fe3+，再加入氯水，呈红色，此时溶液中含Fe3+，该Fe3+是Fe2+被Cl2氧化产生的，可以证明原溶液中含有Fe2+，C符合题意；
D．Fe2+、Al3+、Zn2+与NaOH溶液，都会生成白色沉淀，因此不能根据是否产生白色沉淀确定溶液中就含有Fe2+，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据铁离子和亚铁离子的转化及铁离子的检验判断。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．18O2含有的中子数为2×(18-8)=20，所以9g18O2含有的中子数为 =5NA，A不符合题意；
B．氯气和水反应属于歧化反应，所以1mol氯气和水充分反应，转移的电子数为NA，B不符合题意；
C.25℃、101 kPa不是标准状况，所以无法按标准状况下气体的摩尔体积计算22.4L的N2和CO的混合气体中的原子数，C不符合题意；
D．CH3COONa溶液中遵循物料守恒，所以CH3COO-、CH3COOH的总数等于钠离子的总数，即为1 mol L-1×1L×NAmol-1=NA，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据n=m/M计算
B.可逆反应，不能完全反应
C.考查的是条件的问题
D.考查的是物料守恒
17．【答案】（1）提供水蒸气
（2）3Fe＋4H2O（g） Fe3O4＋4H2
（3）Fe3＋
（4）反应后的固体中含有未反应的Fe，实验Ⅱ中Fe3＋全部被Fe还原为Fe2＋
【解析】【解答】（1）由于反应物有水蒸气，则实验I中湿棉花的作用是提供水蒸气；（2）实验Ⅰ中反应的化学方程式是3Fe＋4H2O（g） Fe3O4＋4H2 ； （3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有Fe3＋。（4）乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色，说明不存在铁离子，因此溶液A中含有单质铁，把铁离子还原为Fe2+，因此，溶液B未呈现红色的原因是反应后的固体中含有未反应的Fe，实验Ⅱ中Fe3＋全部被Fe还原为Fe2＋。
【分析】在检验Fe3＋时，需要采用的是KSCN溶液，因为铁离子和KSCN溶液反应会生成血红色的络合物；铁粉会和Fe3＋发生反应，将Fe3＋还原为Fe2＋。
18．【答案】（1）2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑
（2）用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑，并剪成小片备用（其他合理答案也给分）
（3）D
（4）94.8
（5）明矾与小苏打（NaHCO3）发生反应（双水解）：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，产生大量CO2，使面食内部体积迅速膨胀，形成较大空隙。
（6）KAl(SO4)2 12H2O KAl(SO4)2+12H2O；2KAl(SO4)2 K2SO4+Al2O3+3SO3↑
【解析】【解答】（1）第一步铝的溶解过程中主要发生铝与强碱溶液的反应，离子方程式为2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑；
答案：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑（2）铝制品表面有氧化膜及包装油漆喷绘等，打磨、剪成小片后可加快在强碱溶液中的溶解；
答案：用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑，并剪成小片备用（其他合理答案也给分）（3）所得明矾晶体所含的杂质能溶于水，需用水洗涤，但为了减少产品的损失，应控制水的比例，因此用1:1乙醇水溶液洗涤效果最佳；
答案：D（4）根据题目信息及滴定原理可知，用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量，即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量，间接算出明矾晶体的物质的量和质量，进而求出明矾晶体的纯度；
答案：94.8（5）面食发酵过程中需要用到小苏打（NaHCO3），NaHCO3与明矾发生双水解反应，产生CO2；
答案：明矾与小苏打（NaHCO3）发生反应（双水解）：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓
+3CO2↑，产生大量CO2，使面食内部体积迅速膨胀，形成较大空隙。（6）根据题目所给数据，结合KAl(SO4)2 12H2O的化学式，可验证出第一个阶段应是脱掉结晶水得到KAl(SO4)2；第二阶段脱掉SO3，发生的是非氧化还原反应，得到K2SO4和Al2O3；
答案：KAl(SO4)2 12H2O KAl(SO4)2+12H2O 2KAl(SO4)2 K2SO4+Al2O3+3SO3↑
【分析】（1）铝与强碱溶液的反应生成偏铝酸盐和氢气，写出离子方程式；（2）预处理需要去掉铝表面的致密的氧化物保护膜；（3）从减少产品损失考虑；（4）根据题目信息及滴定原理可知，用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量，即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量，间接算出明矾晶体的物质的量和质量，进而求出明矾晶体的纯度；（5）从双水解角度考虑；（6）根据题目所给数据，确定第一个阶段应是脱掉结晶水；第二阶段脱掉SO3；
19．【答案】（1）氢气
（2）
（3）Fe(OH)3
（4）Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色，干扰Fe2+的检验
（5）Fe；若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+，导致在ⅲ中检测不到Fe3+，与没有Fe3O4得到的ⅲ中现象相同
【解析】【解答】(1)由分析可知，Mg与FeCl3反应产生的气体是氢气。答案为：氢气；
(2)开始反应后，立即检测到溶液中含有Fe2+，则应为Mg与Fe3+发生了氧化还原反应，原因是。答案为：；
(3)由分析知，反应生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3。答案为：Fe(OH)3；
(4)Fe2+具有还原性，能被酸性KMnO4氧化而使其褪色，溶液中含有的Cl-在酸性溶液中也能还原KMnO4，乙同学认为该方案不合理，其理由是Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色，干扰Fe2+的检验。答案为：Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色，干扰Fe2+的检验；
(5)ⅰ．黑色固体可以被磁铁吸引，则证明含有Fe；
ⅱ．将黑色固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡，更加证实Fe的存在；
ⅲ．向ⅱ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化，说明不含有Fe3+。
a．由上面分析可知，黑色固体中一定含有的物质是Fe。
b．因为固体中含有Fe，能将Fe3+还原为Fe2+，所以无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4，理由是：若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+，导致在ⅲ中检测不到Fe3+，与没有Fe3O4得到的ⅲ中现象相同。答案为：Fe；若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3+可与Fe继续反应生成Fe2+，导致在ⅲ中检测不到Fe3+，与没有Fe3O4得到的ⅲ中现象相同。
【分析】（1）铁离子水解呈酸性，加入镁条有氢气产生
（2）铁离子具有氧化性，镁具有还原性，发生氧化还原反应
（3）红褐色沉淀是铁离子水解得到的氢氧化铁
（4）高锰酸钾具有氧化性，亚铁离子和氯离子均具有还原性
（5）a.根据加入酸有气泡即可判断固体为铁
b.四氧化三铁与酸反应得到的铁离子被铁单质还原，无法检验铁离子
20．【答案】（1）Fe3+具有氧化性；酸性条件下 能氧化Ag
（2）；
（3）酸性Fe2(SO4)3 溶液；向左侧烧杯中滴加较浓的FeSO4溶液，Ag电极上逐渐有灰黑色固体析出，指针向左偏转
（4）溶液颜色刚好变为浅红色且半分钟不变色；；固体Ag溶解，不知反应是否达到平衡
【解析】【解答】(1)实验1：如图所示，银溶解，说明银河硫酸铁在酸性条件下反应即铁离子和银反应，则可得出的实验结论是Fe3+具有氧化性。该实验不选用 的原因是硝酸和银反应生成硝酸银即酸性条件下 能氧化Ag；故答案为：Fe3+具有氧化性；酸性条件下 能氧化Ag。
(2)①实验2试管振荡有溶液呈黄色，说明生成了铁离子，亚铁离子化合价升高，根据氧化还原反应原理，产生了灰黑色沉淀X，说明X为银单质，则发生反应的离子方程式： ；故答案为： 。
②X和浓硝酸反应有红棕色气体二氧化氮生成，则说明银被硝酸氧化，其反应的离子方程式解释产生红棕色气体的原因： ；故答案为： 。
(3)①为进一步证明实验1反应是可逆的，闭合开关K，电流计指针向右偏转，一段时间后指针归零，则说明银为负极，石墨为正极，负极银失去电子变为银离子，根据图1反应方程式说明正极是铁离子得到电子变为亚铁离子，因此溶液Y为酸性Fe2(SO4)3溶液；故答案为：酸性Fe2(SO4)3溶液。
②为验证改反应的可逆性，说明要逆向移动，则可在左侧增加亚铁离子浓度即向左侧烧杯中滴加较浓的FeSO4溶液，Ag电极上逐渐有灰黑色固体析出，指针向左偏转；故答案为：向左侧烧杯中滴加较浓的FeSO4溶液，Ag电极上逐渐有灰黑色固体析出，指针向左偏转。
(4)①根据平衡常数分析KSCN先和银离子反应完后再和铁离子反应，此时为滴定终点即溶液中滴定终点现象为溶液颜色刚好变为浅红色且半分钟不变色；故答案为：溶液颜色刚好变为浅红色且半分钟不变色。
②根据滴定得到溶液中银离子浓度为 ，实验2试管中发生的反应 ， ，该反应的平衡常数 ；故答案为： 。
③不取用实验1反应后所得清液测定反应的平衡常数的原因：固体Ag溶解，不知反应是否达到平衡；故答案为：固体Ag溶解，不知反应是否达到平衡。
【分析】
(1)依据实验现象判断物质的性质，酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性。
(2)①依据实验现象判断发生的反应。
②酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性 。
(3)①依据反应的离子方程式确定电解质溶液。
②依据反应的离子方程式判断实验现象。
(4)①根据KSCN和铁离子反应现象判断。
②利用三段式计算平衡常数。
21．【答案】（1）饱和NaHCO3溶液；浓硫酸；3Fe+ 4H2O Fe3O4+ 4H2
（2）排尽装置中原有的空气；将溴蒸气带入E装置中进行反应
（3）胶头滴管、100mL容量瓶
（4）>
（5）橙红；4Fe2++2Br- +3Cl2 = 4Fe3++ Br2 + 6Cl-
【解析】【解答】(1)装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气；装置D作用是干燥二氧化碳，可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥；若进入E装置中的CO2未干燥，则可能发生的副反应的化学方程式为3Fe+ 4H2O Fe3O4+ 4H2溴蒸汽有毒，不能排到空气中，可被碱液吸收，如氢氧化钠溶液能够与溴单质反应，适宜为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有碱液如氢氧化钠溶液的尾气吸收装置，故答案为：盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；盛有浓H2SO4的洗气瓶；NaOH溶液；
(2)反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用是为：反应前将容器中的空气赶净，避免空气中的氧气干扰实验；反应过程中要不断通入CO2，还可以将Br2蒸气带入反应器D中，使溴能够与铁粉充分反应，故答案为：①排净容器里的空气；②将Br2蒸气带入反应器E中；
Ⅱ．(3)配制90 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液FeBr2溶液时需要天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶，胶头滴管，则除烧杯、玻璃棒 量筒、外还需的玻璃仪器是，胶头滴管、100mL的容量瓶；故答案为：100mL的容量瓶，胶头滴管；
（4）.取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色，证明有Fe3+。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体，实验证明不存在单质溴，
以上实验结论表明还原性：Fe2+>Br－。
（5）40 mL 0.1 mol/L FeBr2溶液含有FeBr2的物质的量为0.004mol，还原性Fe2+＞Br-，二者以4：3反应，标准状况下67.2 mL的 Cl2的物质量为0.003mol ，转移电子0.003 =0.006mol由电子守恒可知，亚铁离子全部被氧化，溴离子部分被氧化为Br2，所以加入CCl4，振荡后下层液体呈橙色，反应的离子反应为4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-，故答案为：橙色 4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-。
【分析】（1）利用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，利用浓硫酸干燥二氧化碳，铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁；
（2）二氧化碳不参加反应，作用是排空气、带动溴蒸气；
（3）根据配制一定物质的量浓度的溶液的操作进行判断需要的仪器；
（4）根据现象分析发生的反应，结合还原剂的还原性大于还原产物的还原性进行判断；
（5）根据氯气的量和亚铁离子与溴离子的还原性强弱判断发生的反应，然后书写离子方程式。