第三章 铁 金属材料 测试题（含解析） 2023-2024学年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．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是
选项 A B C D
X 溶液 溶液
Y
Z 溶液 溶液
A．A B．B C．C D．D
2．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将一块用砂纸打磨过的铝条放入试管，再加入98%浓硫酸3mL，铝条表面无明显现象 铝与浓硫酸常温下不反应
B 向试管中加入3mL溴水，再通入气体，溶液橙黄色褪去 具有漂白性
C 用玻璃棒蘸取浓点到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色 浓具有酸性和强氧化性
D 将溶液X与盐酸反应产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 溶液X中一定含有
A．A B．B C．C D．D
3．用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是
选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象
A 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 立即产生大量气泡
B 硫酸亚铁溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪至无色
C 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 立即产生大量白色沉淀
D 氯水 硫酸亚铁及硫氰化钾溶液 溶液变成红色
A．A B．B C．C D．D
4．下列关于Al及其化合物的性质描述正确的是
A．金属铝能够在空气中稳定存在是因为其在常温下不与氧气反应；
B．氧化铝与NaOH溶液的反应体现了氧化铝的酸性氧化物的特性；
C．明矾的水溶液具有“净水、杀菌消毒”的作用；
D．氢氧化铝是两性氢氧化物，其“两性”是指既具有氧化性，又具有还原性
5．往含有0.2 mol KOH和0.1 mol Ca(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体的体积为6.72L(标准状况)时立即停止，则在这一过程中，溶液中离子的物质的量n和通入CO2的体积V的关系示意图正确的是(气体的溶解忽略不计)
A B C D
A．A B．B C．C D．D
6．碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制备(易被氧化)。下列说法错误的是
步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3；
步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到产品。
A．步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2+被氧化
B．步骤二可使溶液和溶液混合
C．装置c中发生的离子反应为
D．装置d的主要作用：吸收尾气，防止污染空气
7．下列实验操作对应的现象不符合事实的是
A．向充满干燥Cl2的集气瓶中放入红色鲜花，一段时间后，鲜花颜色无明显变化 B．点燃除去氧化膜的镁条，伸入充满CO2的集气瓶中，剧烈燃烧反应 C．向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液颜色变血红色 D．用洁净的铂丝蘸取NaCl和KCl的混合液，在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色
A．A B．B C．C D．D
8．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．钠投入水中：Na+2H2O=Na++2OH- +H2↑
B．氯气通入水中：Cl2 + H2O=2H++Cl- + ClO-
C．Fe(OH) 3固体与盐酸反应：OH- + H+ = H2O
D．铝片与NaOH溶液反应：2Al+2OH- +2H2O =2AlO +3 H2↑
9．下列有关化学反应的叙述正确的是（ ）
A．高温下SiO2与C反应得到高纯硅
B．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2
C．氯水在光照条件下生成O2
D．S在O2中燃烧生成SO3
10．已知：室温时，饱和溶液的pH约为3.9；SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5；不溶于乙醇。根据以上信息设计以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法如图所示，下列说法错误的是
A．将浓硫酸稀释为25%稀硫酸，所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管、容量瓶
B．操作Ⅱ中用硫酸酸化至pH=2的主要目的是抑制的水解
C．操作Ⅱ中，通入至饱和的目的是使转化为SnS沉淀并防止被氧化
D．操作Ⅳ中所得的晶体可用乙醇洗去晶体表面附着的水
11．打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。它的一种制备方法是：将FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加热。反应如下：
反应a：
下列分析不正确的是
A．Fe3O4具有磁性
B．反应a中，Fe2+ 是还原剂，Fe3+是氧化剂
C．从左至右，反应a各物质的系数依次为1、2、8、1、4
D．Fe3O4与盐酸反应，生成盐和水
12．某试液中只可能含有K+、NH、Fe2+、Al3+、Cl-、SO、CO、AlO中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol L-1，某同学进行了如下实验：下列说法正确的是
A．无法确定原试液中是否含有SO
B．滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2+和Ba2+
C．沉淀C为Al(OH)3
D．原试液中一定不含有K+
二、填空题（共8题）
13．下列物质的分离提纯中除杂剂及相应的化学方程式分别为：
混合物成分 除杂试剂 化学方程式
（i）铜粉中混有铁粉
（ii）铁粉中混有铝粉
（iii）Al2O3中混有Al（OH）3
（iv）FeCl3溶液中混有FeCl2
14．(1)用稀硫酸浸泡由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜得到的滤渣，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，则溶液中存在 (离子符号)。写出上述反应的离子方程式： 。
(2)铜在自然界存在于多种矿石中，如
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
①上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 (填化学式)。
②工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑(Cu2S中S的化合价为-2)，该反应的氧化剂是 。若此反应得到64克铜，则过程中转移的电子数 。
15．通过计算填空。
(1)3.01×1023个H3O+的物质的量为 mol，其中，所含原子的物质的量为 mol，所含电子的数目为 。
(2)已知12.4 g Na2R含0.4 mol Na+，则Na2R的摩尔质量为 ，R的相对原子质量为 。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为 。
(3)将1.42 g Na2SO4溶于水中，要使每100个水分子中溶有1个Na+，则需水的质量为 g。
(4)标准状况下，22.4 L HCl气体溶于水，配制成250 mL盐酸，若将该盐酸稀释成1 L溶液A，则A溶液中氯化氢的物质的量浓度为 。
(5)从(4)中溶液A中取出250mL盐酸与足量Zn反应，标准状况下可以生成的气体体积为
16．请按要求完成下列各题：
(1)将一小块钠投入到盛CuSO4溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其反应的离子方程式为 。
(2)将FeSO4溶液与过量NaOH溶液混合并在空气中放置一段时间，整个过程中的现象为 ，反应过程分两步，其中第2步反应的化学方程式为 。
(3)写出溶液中硫酸氢钠的电离方程式 。
(4)配制某浓度的稀硫酸，用10mL量筒量取浓硫酸的体积如图Ⅰ所示，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为8，量筒中浓硫酸的体积是 mL。
(5)要用CuSO4·5H2O晶体配制500mL0.01mol/LCuSO4溶液，应该用托盘天平称取CuSO4·5H2O g(读到小数点后两位)
(6)图Ⅱ所示仪器的名称是 。
17．请回答下列问题将
(1)饱和FeCl3溶液滴入沸水中，继续煮沸，液体变为 色，得到的分散系为 ，用此分散系进行下列实验：
(2)让光束通过该分散系，现象为 ，原因是 ．
(3)向该分散系中逐滴滴入过量盐酸，会出现一系列变化：
①先出现红褐色沉淀，原因是 ；
②随后沉淀逐渐溶解，溶液呈棕黄色，反应的化学方程式为 ．
18．为了达到如表的实验目的，请选择合适的化学试剂或实验方法，将其标号填入对应的空格中。
序号 实验目的 化学试剂或实验方法
(1) 鉴别O2和CO2气体
(2) 检验FeSO4溶液是否被氧化
(3) 分离MnO2和KNO3的混合物
(4) 除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3
供选择的化学试剂或实验方法：
A．加热 B．用带火星的木条 C．取样，滴加KSCN溶液 D．加水溶解、过滤、结晶
19．阅读下面两条科普信息，回答问题：
①一个体重50kg的健康人含铁2g，这2g铁在人体中不是以单质金属的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在．亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚离子的亚铁盐，如硫酸亚铁．服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有于人体吸收。
②在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿；该反应的另一种反应物是CO2，反应后CO2转变成有机物甲醛：（用CH2O表示）。
问题：
这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子（或者铁的高价化合物）相互转化的事实、方法和途径
(1)能在人体进行Fe2+和Fe3+的转化，这说明亚铁离子具有 性，铁离子具有 性；
(2)服用维生素C，可以使食物中的Fe3+还原成Fe2+，这句话指出维生素C是 剂，具有 性；
(3)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸（主要成分是盐酸）的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为 ；离子方程式为： 。
(4)第②条信息中的CO2做 剂，写出②中的离子方程式 。
20．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：
(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是( )
A、纯铁硬度比生铁高
B、纯铁耐腐蚀性强，不易生锈
C、不锈钢是铁合金，只含金属元素
D、铁在一定条件下，可与水蒸气反应
E、铁在冷的浓硫酸中钝化
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为 ，形成该分散系的微粒粒度范围是 。
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出 FeCl3溶液与铜反应的离子方程式 。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是 。
A、①②④ B、①③④⑥
C、②④⑤ D、①④⑥
(4)高铁酸钠Na2FeO4 是一种新型净水剂，能够杀菌消毒。高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O，则X的化学式为 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．氯气能与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，则不能用氯气除去氯化亚铁溶液中混有的氯化铁杂质，故A错误；
B．氯化铁溶液和氯化铜溶液均能与铁反应，则不能用铁除去氯化铁溶液中混有的氯化铜杂质，故B错误；
C．铁与氢氧化钠溶液反应，铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，则能用氢氧化钠溶液除去铁中混有的铝杂质，故C正确；
D．硫酸钠和碳酸钠均能与氯化钡溶液反应，则不能用氯化钡溶液除去硫酸钠中混有的碳酸钠杂质，故D错误；
故选C。
2．C
【详解】A．常温下铝与浓硫酸发生钝化，在铝表面形成了一层致密的氧化膜，铝与浓硫酸常温下能反应，A错误；
B．溴水中通入SO2，Br2与SO2反应生成溴离子和硫酸根离子从而使溶液橙黄色褪去，SO2表现还原性，B错误；
C．玻璃棒蘸取浓HNO3点在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红体现浓硝酸的酸性，后红色褪去因为浓硝酸具有强氧化性，C正确；
D．溶液X与盐酸反应生成的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，此时有二氧化硫生成，溶液X中可能为亚硫酸氢根离子，不一定含有亚硫酸根离子，D错误；
故答案选C。
3．D
【详解】A．向碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中滴入稀盐酸，稀盐酸先与NaOH发生中和反应，开始无明显现象，不能立即产生大量气泡，A项现象与实际不相符；
B．向KMnO4酸性溶液中滴入硫酸亚铁溶液，发生反应5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，最终溶液中含Fe3+，溶液呈黄色，不会呈无色，B项现象与实际不相符；
C．向浓NaOH溶液中滴入AlCl3溶液，开始NaOH溶液过量，发生反应AlCl3+4NaOH（过量）=3NaCl+NaAlO2+2H2O，不会立即产生大量白色沉淀，C项现象与实际不相符；
D．向硫酸亚铁与硫氰化钾溶液中滴入氯水，氯水将Fe2+氧化，即发生反应Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，生成的Fe3+与SCN-作用使溶液变成红色，D项现象与实际相符；
答案选D。
4．B
【详解】A．常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成致密的氧化物薄膜，故A错误；
B．氧化铝与NaOH溶液的反应体现了氧化铝的酸性氧化物的性质，故B正确；
C．明矾的水溶液中含有氢氧化铝胶体，具有吸附性，能够净水，但不能杀菌消毒，故C错误；
D．氢氧化铝是两性氢氧化物，其“两性”是指既具有酸性，又具有碱性，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】试题分析：含有0.2mol KOH和0.1mol Ca(OH)2的溶液中离子总的物质的量为0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol，n(CO2)==0.3mol，通入含有0.2molKOH和0.1molCa(OH)2的溶液中，相当于首先发生：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓，该阶段0.1molCa(OH)2完全反应消耗0.1molCO2，体积为2.24L，离子物质的量减少0.3mol，溶液中离子物质的量为0.7mol-0.3mol=0.4mol，其中含有0.2molOH-、0.2molK+，生成0.1molCaCO3；然后发生2OH-+CO2=CO32-+H2O，0.2molOH-完全反应消耗0.1molCO2，体积为2.24L，该阶段离子物质的量减少0.1mol，溶液中剩余离子物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol，溶液中含有0.2molK+、0.1molCO32-；再发生CO32-+CO2+H2O=2HCO3-，0.1molCO32-完全反应消耗0.1molCO2，体积为2.24L，溶液中离子物质的量增大0.1mol，此时溶液中离子为0.4mol，二氧化碳反应完全，CaCO3不发生反应，上述图象中B符合，故选B。
考点：考查了离子方程式的计算的相关知识。
6．D
【详解】A．步骤一实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3，使产生的氢气通入c装置，的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2+被氧化，故A正确；
B．步骤二反应一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，产生的氢气使b装置内压强增大，将产生的溶液压入c，和溶液混合，故B正确；
C．装置c中发生的离子反应为，故C正确；
D．装置d的主要作用是液封，防止空气进入c装置，将产物氧化，故D错误；
故答案为D
7．A
【详解】A．鲜花含有水分，干燥的氯气可与水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，能使鲜花红色褪去，故A不符合事实；
B．Mg能够与二氧化碳反应生成氧化镁和C，则燃着的Mg条伸入盛满CO2的集气瓶中，剧烈燃烧反应，故B符合事实；
C．铁离子和硫氰根离子反应生成硫氰化铁血红色溶液，故C符合事实；
D．观察钾的焰色，应透过蓝色钴玻璃片以滤去钠的焰色反应 黄光；在未透过蓝色钴玻璃片的条件下，NaCl和KCl的混合液在酒精灯火焰上灼烧，只能看到火焰呈黄色，钾的焰色反应被黄色掩盖了，故D符合事实；
答案选A。
8．D
【详解】A．钠投入水中，生成氢氧化钠和氢气，离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH- +H2↑，A错误；
B．将氯气通入水中生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸不能拆，离子方程式为：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，B错误；
C．Fe(OH) 3固体与盐酸反应，氢氧化铁是难溶性的弱碱，不能拆，离子方程式为：Fe(OH)3+ 3H+ = 3H2O+Fe3+，C错误；
D．铝片与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH- +2H2O =2AlO +3 H2↑，D正确；
故选D。
9．C
【详解】A．高温下SiO2与C反应：SiO2＋2CSi ＋2CO↑，制得的Si是粗硅，A错误；
B．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3：2Fe＋3Cl23FeCl3，B错误；
C．氯水中有HClO，HClO见光分解：2HClO2HCl ＋O2↑，有O2生成，C正确；
D．S在O2中燃烧：S+O2SO2，不能生成SO3，D错误；
故选C。
10．B
【详解】A．将浓硫酸稀释为25%稀硫酸，应用量筒量取一定体积的浓硫酸，沿玻璃棒缓缓倒入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，最后移入容量瓶中定容，则所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管、容量瓶，A项正确；
B．SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6，FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，在溶液pH=2时，完全沉淀，亚铁离子不沉淀，操作Ⅱ加入稀硫酸调节溶液pH=2是为了除去杂质离子，B项错误；
C．通入至饱和，使完全转化为SnS沉淀，具有还原性，可以防止亚铁离子被氧化，C项正确；
D．易溶于水而不溶于乙醇，用乙醇洗涤，可避免晶体的溶解，D项正确。
故选B。
11．B
【分析】Fe3O4可以认为有的Fe2＋和的Fe3＋，据此分析；
【详解】A. Fe3O4具有磁性，故A说法正确；
B. Fe3O4可以认为有的Fe2＋和的Fe3＋，不存在化合价的变化，即该反应不属于氧化还原反应，故B说法错误；
C. 按照选项B分析，系数分别是1、2、8、1、4，故C说法正确；
D. Fe3O4与盐酸反应Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，FeCl2和FeCl3属于盐，故D说法正确；
答案为B。
12．D
【分析】试液中加入过量的稀硫酸无明显现象，说明原试液中不含，再加入过量溶液之后有气体和沉淀A生成，则沉淀A为，第一步加入过量的稀硫酸，所以无法确定原溶液是否含有硫酸根，硝酸根在酸性条件下有氧化性，生成气体，所提供的离子中只有Fe2+有还原性，则原试液中一定有，再加入过量NaOH溶液又有气体和沉淀B生成，沉淀B中一定有，可能含有的离子中与碱反应生成气体的一定是， 与不共存，则原试液一定不含。因为所含离子浓度均为0.1，原试液中一定含有的阳离子为和，根据电荷守恒，原试液中一定含有阴离子和，一定不含和，最后通入CO2产生的沉淀C只能是BaCO3。
【详解】A．根据分析，最后通过电荷守恒可知原试液中一定含有，A项错误；
B．根据分析可知原试液中的被氧化成，所以滤液X中没有亚铁离子，B项错误；
C．根据分析可知原试液中既不含也不含，最终通入CO2产生的沉淀C只能是BaCO3，C项错误；
D．根据电荷守恒，原试液中所含离子浓度均为0.1，一定含有的阳离子为和，所带正电荷为0.3，阴离子只剩下和，所带负电荷一共是0.3，若还含有则电荷无法守恒，所以原试液中一定不含，D项正确；
答案选D。
13． 稀盐酸 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ NaOH溶液 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 加热 2Al（OH）3Al2O3+3H2O 氯水 Cl2+2FeCl2=2FeCl3
【详解】(i)Cu中混有Fe，可以用稀盐酸除去Fe，稀盐酸和Fe反应生成可溶性的盐，但Cu不反应，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
(ii)Fe和NaOH溶液不反应，Al和NaOH溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，所以可用NaOH溶液除去杂质，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
(iii)加热条件下氢氧化铝分解为氧化铝，所以采用加热的方法除去氢氧化铝，反应方程式为：2Al（OH）3Al2O3+3H2O；
(iv)氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，所以可以用氯水除去氯化亚铁，反应方程式为：Cl2+2FeCl2=2FeCl3。
14． Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 Cu2S Cu2O、Cu2S NA或6.02×1023
【分析】(1)用稀H2SO4浸泡熔渣，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe3+；
(2)①铜化合物中，铜的质量百分含量=，据此计算；
②反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中，Cu元素化合价降低，S元素化合价升高，结合元素化合价变化判断。
【详解】(1)用稀H2SO4浸泡熔渣，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后溶液呈红色，说明溶液中含有Fe3+，反应的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
(2)①铜化合物中，铜的质量百分含量=，则黄铜矿中铜的含量=×100%=35%；斑铜矿中铜的含量=×100%=63%；辉铜矿中铜的含量=×100%=80%；孔雀石中铜的含量=×100%=58%，可见斑铜矿中的铜的质量分数最高，斑铜矿化学式是Cu2S；
②在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中，从元素化合价来看，铜从反应前Cu2O、Cu2S中的 +1价变为反应后Cu单质的0价，化合价降低，那么含Cu的物质Cu2O和Cu2S作氧化剂，S元素的化合价由反应前Cu2S中的-2价变为反应后SO2中的+4价，化合价升高，失去电子，故Cu2S作还原剂，反应中转移的电子数为6e-，根据方程式可知：每反应产生6 mol Cu，反应转移6 mol电子，现在得到64 g铜的物质的量n(Cu)=64 g÷64 g/mol=1 mol，故转移电子物质的量是1 mol，转移的电子数目N(e-)=NA(或6.02×1023)。
【点睛】本题考查了离子的检验、元素含量的计算及氧化还原反应中的基本概念和计算计算。掌握元素及化合物的知识及氧化还原反应基本原理是本题解答的关键。一定要弄清问题是微粒数目与还是微粒的物质的量，这是两个不同的概念。
15．(1) 0.5 2 5 NA
(2) 62 g·mol-1 16 0.1 mol
(3)36
(4)1mol/L
(5)2.8L
【分析】(1)
3.01×1023个H3O+的物质的量为n=，每个H3O+有4个原子，所含的原子的物质的量为n= ；每个H3O+有10个原子，所含的电子的物质的量为n=，个数为5 NA；
(2)
含有0.4molNa+的Na2R的物质的量为0.2mol，质量为12.4g，则Na2R的摩尔质量为；当摩尔质量的单位为g/mol时，相对分子质量和摩尔质量在数值上相等，因此Na2R的相对分子质量为62，R的相对原子质量为62-23×2=16；R的质量为1.6g，则物质的量为：，含有0.1molR的Na2R的物质的量为0.1mol；故答案为：62g/mol；16;；0.1mol。
(3)
Na2SO4的摩尔质量为142 g/mol；1.42 g Na2SO4的物质的量为n=1.42 g÷142 g/mol =0.01 mol，含有的Na+为0.02 mol，所需水分子的物质的量为0.02 mol×100= 2 mol，其质量为2 mol×18 g/mol =36 g。
(4)
标况下22.4LHCl的物质的量，将该盐酸稀释成1 L后，溶液中氯化氢的物质的量浓度为；
(5)
取稀释后的盐酸250mL，则250mL溶液中n (HCl) = 1mol /L× 0.25L=0.25mol，令反应生成标况下氢气的体积为V，则：，由方程式可知，氢气的物质的量是盐酸的一般，则n (H2)=0.25mol÷2=0.125mol，其体积V(H2)= 0.125mol×22.4L/mol=2.8L。
16． 2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑ 生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 NaHSO4=Na+＋H+＋SO42- 7.2 1.25 500mL容量瓶
【详解】(1)将一小块钠投入到盛CuSO4溶液的烧杯中，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，总离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑；
(2)将FeSO4溶液与过量NaOH溶液混合并在空气中放置一段时间，先生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被氧气氧化成红褐色氢氧化铁沉淀，所以可以观察到：生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；第二步反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(3)硫酸氢钠在水溶液中完全电离，方程式为NaHSO4=Na+＋H+＋SO42-；
(4)量筒小刻度在下，A与B与C刻度间相差1mL，刻度A为8，则刻度B为7，AB间每一小格为0.2mL，则量筒中液体的体积为7.2mL；
(5)配制500mL 0.01mol/L CuSO4溶液，需要CuSO4 5H2O的物质的量为0.01mol/L×0.5L=0.005mol，质量为0.005×250g/mol=1.25g。
(6)图Ⅱ所示仪器的名称500mL容量瓶。
17．(1) 红褐 Fe(OH)3胶体
(2) 胶体内出现一条光亮的“通路” 胶体粒子对光的散射
(3) HCl电离出来的离子(Cl﹣)所带的电荷与胶体粒子所带的电荷发生了电性中和，破坏了胶体的介稳性，从而使胶粒聚集成较大的颗粒沉降下来 Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
【详解】（1）向沸水中滴加 FeCl3溶液，继续煮沸，液体变为红褐色，因为生成了氢氧化铁胶体。
（2）用光垂直照射胶体都会产生丁达尔效应，即胶体内出现一条光亮的“通路”，这是因为胶体粒子对光的散射作用。
（3）①电解质溶液加入胶体会破坏氢氧化铁胶体粒子的电荷稳定性，使其发生聚沉，成为Fe(OH)3沉淀。
②Fe(OH)3沉淀与盐酸反应生成棕黄色的Fe3+，化学方程式为Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O。
18． B C D A
【详解】(1)氧气是助燃气体，支持燃烧，二氧化碳不支持燃烧，可以用带火星木条进行检验，将带火星木条，伸入气体中，带火星木条复燃，则说明该气体为氧气，反之为二氧化碳，故答案为B；
(2)检验FeSO4溶液是否被氧化，需要检验中溶液是否含有Fe3+，一般用KSCN溶液检验，滴入KSCN溶液，如果溶液变红，说明亚铁离子被氧化，故答案为C；
(3)MnO2是难溶于水的固体，KNO3是溶于水的固体，分离这两种物质，采用加水溶解，过滤，得到二氧化锰，然后对滤液结晶，得到硝酸钾，故答案为D；
(4)碳酸氢钠热稳定差，受热分解成碳酸钠、二氧化碳和水，除去碳酸钠固体中少量的碳酸氢钠，采用加热方法；故答案为A。
19．(1) 还原 氧化
(2) 还原 还原
(3) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑
(4) 氧化 CO2＋4Fe2+＋5H2O＝CH2O＋2Fe2O3＋8H+
【分析】氧化剂：具有氧化性，化合价降低，得电子，被还原，生成还原产物；还原剂：具有还原性，化合价升高，失电子，被氧化，生成氧化产物。据此分析问题。
【详解】（1）亚铁离子化合价升高，失电子，具有还原性，铁离子化合价降低，得电子，具有氧化性；答案：还原；氧化；
（2）维生素C，可以使食物中的Fe3+还原成Fe2+，Fe3+作为氧化剂，则维生素C是还原剂，具有还原性；答案：还原；还原；
（3）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；离子方程式为Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑；答案：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑；
（4）根据信息可知亚铁离子生成Fe2O3，化合价升高显示还原性，二氧化碳生成CH2O，化合价降低，显示氧化性。反应物为亚铁离子、二氧化碳，产物为Fe2O3、CH2O，根据化合价升降相等和左右两边电荷守恒，原子守恒配平离子方程式，得CO2＋4Fe2+＋5H2O＝CH2O＋2Fe2O3＋8H+；答案：氧化；CO2＋4Fe2+＋5H2O＝CH2O＋2Fe2O3＋8H+。
20． BDE Fe3＋+3H2OFe(OH)3（胶体）+3 H＋ 1nm –100nm 2 Fe3＋+ Cu = Cu2＋+ 2Fe2＋ A NaCl
【分析】（1）A. 合金的硬度比各成分金属的大；
B. 纯铁不能形成原电池；
C. 不锈钢除含有金属元素：铁、镍、钼、钛、铌、铜等，还含有碳、硅、氮等非金属元素；
D. 铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
E. 浓硫酸具有强氧化性；
（2）向沸水中逐滴滴加1mol L-1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，得到是氢氧化铁胶体；
（3）FeC13溶液与铜反应生成氯化亚铁、氯化铜；腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，铁可以置换金属铜，可以和三价铁反应，在废液中加入足量铁粉，充分反应后，过滤，滤液为氯化亚铁溶液，滤渣为剩余的铁粉和生成的铜，铜不能与盐酸反应，而金属铁可以，在滤渣中加入盐酸，铁粉溶解生成氯化亚铁，过滤，回收铜，将滤液与第一步反应的滤液混合通入氯气，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁，重新获得FeC13溶液；
（4）根据质量守恒定律的实质，反应前后各元素的原子个数相等，推断X的化学式。
【详解】（1）A. 合金的硬度比各成分金属的大，故A错误；
B. 纯铁不能形成原电池，生铁含碳量高，容易形成原电池，腐蚀速率快，故B正确；
C. 不锈钢除含有金属元素：铁、镍、钼、钛、铌、铜等，还含有碳、硅、氮等非金属元素，故C错误；
D. 铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，故D正确；
E. 浓硫酸具有强氧化性，冷的浓硫酸使铁发生钝化，故E正确；
故答案为BDE；
（2）氢氧化铁胶体制备的离子方程式为：Fe3＋+3H2O=Fe(OH)3（胶体）+3H＋，胶体的微粒直径范围是1-100nm；
故答案为Fe3＋+3H2O=Fe(OH)3（胶体）+3H＋；1-100nm；
（3）FeC13溶液与铜反应生成氯化亚铁、氯化铜，离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁，和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+，过滤，所得的滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，Fe+2H+=Fe2++H2↑，向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离，再过滤，得到的滤液是氯化亚铁，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，再向滤液中通入氯气即可，因此需要用的一组试剂为①②④；
故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；A；
（4）根据元素守恒可知，反应前后各元素原子个数相等，X的化学式为NaCl；
故答案为NaCl