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、选择题
1．下列有关物质应用的说法不正确的是
A．钠的还原性很强，可以用来冶炼金属
B．次氯酸钙可用于游泳池的消毒剂
C．铁粉用作食品抗氧化剂
D．纯碱可以做面包发酵粉
2．今有Na2O和Na2O2的混合物共7g，溶于水后恰好被含0.1molH2SO4的溶液中和，则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为
A．1﹕1 B．2﹕1 C．3﹕4 D．任意比
3．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．ClO2具有还原性，可用于自来水消毒 B．NaHCO3能与碱反应，可用作抗酸药
C．Al2O3具有两性，可制作耐高温陶瓷 D．Fe2O3是一种红棕色粉末，可制造涂料
4．工业上常用电解法冶炼的金属是
A．Al B．Fe C．Hg D．Ag
5．下列有关化学反应的叙述正确的是
A．常温下，Mg在CO2中燃烧生成MgCO3
B．常温下，铁分别与稀盐酸和氯气反应，产物中铁元素的化合价相同
C．常温下，Al在氢氧化钠溶液中反应会产生气体
D．常温下，Ag在浓硝酸中发生钝化
6．设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1mol铁单质与足量的硫单质充分反应，转移电子的数目为3NA
B．浓硫酸与足量金属铜反应可生成0.9molSO2气体
C．常温常压下，1mol乙烷中含有共价键的数目为6NA
D．14g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体含有的原子数目共有3NA
7．二价铁盐可以作补血剂，FeCO3类补血剂的生产流程如图所示。下列说法错误的是
A．制备FeSO4溶液过程中原料Fe粉应稍过量
B．“沉淀”过程中发生的离子反应为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
C．滤液中溶质的成分为(NH4)2SO4
D．可以用蒸馏水来鉴别FeSO4类补血剂与FeCO3类补血剂
8．下列实验操作及现象和结论相符的是
选项 实验操作及现象 结论
A 加入少量酸性溶液，溶液紫红色褪去 溶液中一定含有
B 加入足量盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体 溶液中一定含有或
C 用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色 该溶液一定为钠盐溶液
D 加入硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀 溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
9．为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在食品包装袋中可以放入的物质是
A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁 C．食盐 D．生石灰
10．下列有关物质的性质与用途均正确，且具有对应关系的是
A．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
B．能和反应生成氧气，可作潜水艇的供氧剂
C．是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．受热易分解，可用于制胃酸中和剂
11．下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A．使酚酞溶液变红的溶液：Na＋、Cl-、、Fe3＋
B．碳酸氢钠溶液：K＋、、Cl-、H＋
C．加入铝粉有氢气产生的溶液中：K＋、Na＋、、
D．澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br-、Cl-
12．将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应后，滴加KSCN溶液，无明显变化。测得参加反应的HCl为0.1mol，放出标准状况下气体0.448L。则下列判断中不正确的是
A．原混合物中
B．向溶液中通入0.025mol ，可以将完全转化为
C．反应过程中转移电子总数为0.06
D．收集产生的气体刚好能与标准状况下0.448L的完全反应
13．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．c是白色沉淀，在空气中可转化为红褐色沉淀d
14．下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是
A．铁元素在自然界中既有游离态又有化合态
B．氧化亚铁与三氧化二铁都属于碱性氧化物
C．硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化
D．铁与氯气或足量盐酸反应都可生成FeCl2
15．设NA为阿伏加德罗常数的值， 下列说法正确的是
A．1mol氯气与足量铁反应时转移的电子数为3NA
B．14g的CO和N2混合气体中含有分子数为0.5NA
C．1mol Na2O2熔融时电离产生的离子数为4NA
D．常温常压下，22.4L氯气所含分子数大于NA
二、填空题
16．在0.4L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题。
(1)该混合液中，NaCl的物质的量为 mol，含溶质MgCl2的质量为 g．
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为 mol，将该混合液加水稀释至体积为2L，稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 。
(3)取该稀释后的溶液1L，加入足量硝酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀 mol。
17．铁是人类较早使用的金属之一，铁及其化合物之间的相互转化作用可用下式表示：
I.回答下列有关问题：
(1)若炽热的钢水不慎倒入有水的模具中，发生的反应为 。
(2)电子工业需用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，生成和，制造印刷电路板。写出溶液腐蚀铜的离子反应方程式： 。检验反应后溶液中还存在的试剂是 。
II.现有五种溶液，分别含下列离子：①，②，③，④，⑤。
(3)写出符合下列条件的离子符号：既能被氧化又能被还原的离子是 (填写离子符号)，加铁粉后溶液增重的是 (填写离子符号)
(4)向的溶液中滴加NaOH溶液，现象是 ，其中的反应为(用化学反应方程式表示)： ， 。
18．请回答下列问题。
(1)化工生产中常用到“三酸两碱”，“三酸”指盐酸、硝酸和硫酸，“两碱”指烧碱和纯碱。从物质的分类角度看，不恰当的一种物质是 ；请写出硫酸的电离方程式： 。
(2)用聚光手电筒照射Fe(OH)3胶体时，在垂直于光线的方向可以看到 ，该现象称为“丁达尔效应”。
(3)FeCl2溶液可用铁和稀盐酸反应得到，其离子方程式为 。
19．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如图。
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2
开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6
完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2
沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、 ，“浸出液”调节pH的范围为 ，调节pH选用的试剂可以是 (填字母)。
a.铁 b.氨水 c.碳酸钠溶液 d.稀硫酸
20．A、B、C、D为中学化学中常见的物质，其转化关系如图(反应条件略)。
(1)若A为金属单质，D为非金属单质。C为淡黄色固体，常用作供氧剂。C的化学式为 ，A与水反应的化学方程式为 。
(2)若D为强碱，B为白色胶状沉淀且为两性化合物，则B与 D反应生成C的离子方程式为 。
(3)若A为黄绿色气体，D为生活中常见金属。写出B与D反应的离子方程式 。
21．称取软锰矿样品0.1000 g。对样品进行如下处理：
①用过氧化钠处理，得到MnO42-溶液。
②煮沸溶液，除去剩余的过氧化物。
③酸化溶液，MnO42-歧化为MnO4－和MnO2。
④滤去MnO2。
⑤用0.1000 mol·L－1 Fe2＋标准溶液滴定滤液中MnO4-，共用去25.80 mL。
计算样品中MnO2的质量分数 (保留1位小数)；写出简要的计算过程。
22．某课外小组对金属钠进行研究。已知C、D都是单质，F的水溶液是一种常见的强酸。
(1)金属Na在空气中放置足够长时间，最终的生成物是： 。
(2)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是 。
(3)若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，请写出该过程发生反应的方程式： 。
(4)若A是一种溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32－、SO42－中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其物质的量浓度之比为 。
(5)将NaHCO3与M的混合物在密闭容器中充分加热后排出气体，经测定，所得固体为纯净物，则NaHCO3与M的质量比为 。
23．元素的“价—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。下图为铁元素的“价—类”二维图，图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：
(1)下列说法正确的是____
A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述甲到乙的转化
B．是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热时迅速转化为红棕色粉末
C．向戊的水溶液中滴加硫氰化钾溶液后溶液会变成血红色
D．在空气中加热丙会生成红棕色固体
(2)高铁酸盐()是一种高效净水剂，请结合图像推测其净水原理 。
(3)在戊的溶液中滴加烧碱溶液并放置一段时间的现象是 ，在放置过程时的反应化学方程式为 。
(4)已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为：(未配平)。若产物中戊和己的物质的量之比为3：1，还原剂与氧化剂分别为 和 ，二者的物质的量之比为 ，该反应的化学方程式 。
24．K3[Fe(C2O4)3] 3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K3[Fe(C2O4)3] 3H2O的热分解产物。
【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气
②含有Fe2+的盐溶液可与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀
③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液
【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？
(1)【猜想与假设】猜想一：气体产物中含有CO。
猜想二：气体产物中含有CO2。
猜想三：气体产物中含有 。
【实验探究】
(2)探究气体产物。
小李同学对气体产物进行探究，设计如图实验(夹持装置及部分装置省略)：
实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想 正确。
(3)探究固体产物。
小赵同学对固体产物进行如表探究：取K3[Fe(C2O4)3] 3H2O热分解后的固体产物(经实验证明无磁性物质)于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：
实验 现象 结论
取滤液加入硫酸 ① 固体中含有K2CO3
取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份 一份中加入K3[Fe(CN)6] ② 固体中含有FeO
另一份中加入KSCN 溶液变为红色 固体中含有③
【实验结论】K3[Fe(C2O4)3] 3H2O的热分解产物有 种。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．钠的还原性很强，与钛、锆、铌熔融的氯化物反应可以用来冶炼金属钛、锆、铌等，故A正确
B．次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水反应会生成次氯酸，次氯酸可以杀菌消毒，故次氯酸钙可用于游泳池的消毒剂，故B正确；
C．铁粉在常温下容易被氧气氧化，所以铁粉能有效吸收食品包装袋内的氧气，防止食物被氧化，故C正确；
D．纯碱不可以做面包发酵粉，只能在自然发酵的面里起酸碱中和的作用，故D错误；
本题答案D。
2．A
解析：设混合物中Na2O和Na2O2的物质的量分别是xmol、ymol，则62x+78y＝7，恰好反应后生成0.1mol硫酸钠，根据原子守恒可知2x+2y＝0.2，解得x＝y＝0.05，则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为1:1。
答案选A。
3．D
解析：A．ClO2具有氧化性，可用于自来水消毒，A错误；
B．NaHCO3能与酸反应，降低胃酸的浓度，因而可作抗酸药，这与NaHCO3能与碱反应的性质无关，B错误；
C．Al2O3熔点高，可制作耐高温陶瓷，而与其是否具有两性无关，C错误；
D．Fe2O3是一种红棕色粉末，因此可制造涂料，D正确；
故合理选项是D。
4．A
【分析】根据金属的活泼性不同采用不同的方法，电解法用于冶炼活泼金属，如K、Ca、Na、Mg、Al等；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；热分解法：Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得；物理分离法：Pt、Au用物理分离的方法制得；据此分析。
解析：A．Al属于活泼金属，工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，故A正确；
B．Fe属于较不活泼，工业上采用热还原法冶炼，故B错误；
C．Hg的活泼性比较差，工业上采用热分解法冶炼，故C错误；
D．Ag的活泼性比较差，工业上采用热分解法冶炼，故D错误；
故选：A。
5．C
解析：A．Mg与二氧化碳反应生成MgO、C，不能生成MgCO3，故A错误；
B．Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，Fe与氯气反应生成氯化铁，与HCl、氯气的氧化性有关，Fe元素的化合价分别为+2、+3价，故B错误；
C．Al与NaOH溶液反应生成氢气，会产生气体，故C正确；
D．常温下Fe、Al在浓硝酸中发生钝化，而Ag不能发生钝化，故D错误；
答案选C。
6．D
解析：A．Fe与S混合加热反应产生FeS，1 mol铁单质与足量的硫单质充分反应，转移电子的数目为2 NA，A错误；
B．随着反应进行，浓硫酸变成稀硫酸，反应停止，无法计算生成的二氧化硫的量，B错误；
C．1个乙烷分子中含有7个共价键，则常温常压下，1mol乙烷中含有共价键的数目为7NA，C错误；
D．乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故14g混合物中含有的CH2的物质的量为n= ，故含原子数目为3NA，D正确；
故选D。
7．C
【分析】制备硫酸亚铁溶液时，铁粉过量，向溶液中加入过量碳酸氢铵溶液，反应生成碳酸亚铁沉淀，过滤，洗涤沉淀得到碳酸亚铁。
解析：A．制备FeSO4溶液过程中原料Fe粉应稍过量，避免亚铁离子被氧化，故A正确；
B．“沉淀”过程是亚铁离子和碳酸氢根反应生成碳酸亚铁、二氧化碳和水，其反应的离子反应为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故B正确；
C．由于碳酸氢铵溶液过量，因此滤液中溶质的成分为(NH4)2SO4、NH4HCO3，故C错误；
D．FeSO4是易溶于水，FeCO3是难溶于水，因此可以用蒸馏水来鉴别FeSO4类补血剂与FeCO3类补血剂，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．D
解析：A．加入少量酸性溶液，溶液紫红色褪去，溶液中可能含有，也可能含有亚硫酸根等，故A不符合题意；
B．加入足量盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，溶液中可能含有、，也可能含有、，故B不符合题意；
C．用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色，则该溶液不一定为钠盐溶液，也可能为NaOH溶液，故C不符合题意；
D．加入硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
9．B
解析：A．无水硫酸铜能吸收水分，但不能防止食物被氧化，故A不符合题意；
B．硫酸亚铁具有还原性，在反应中Fe元素的化合价升高，能防止食物被氧化，故B符合题意；
C．食盐不能防止食物被氧化，故C不符合题意；
D．生石灰具有吸水性，常用作干燥剂，不能防止食物被氧化，故D不符合题意；
答案选B。
10．B
解析：A．氧化铁为红棕色粉末，常用于制作红色涂料，故A错误；
B．过氧化钠与人体呼出的二氧化碳反应生成氧气，常用作作潜水艇的供氧剂，故B正确；
C．氧化铝具有很高的熔点，常用作耐高温材料，故C错误；
D．碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应，常用于制胃酸中和剂，故D错误；
故选B。
11．D
解析：A．使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，Fe3＋在碱性溶液中不能大量存在，A不符合题意；
B．在碳酸氢钠溶液中，与H＋会发生反应，生成二氧化碳气体等，不能大量共存，B不符合题意；
C．加入铝粉有氢气产生的溶液可能呈酸性或碱性，在酸性溶液中，不能大量存在，C不符合题意；
D．在澄清透明的溶液中，Fe3＋、Mg2＋、Br-、Cl-都不发生反应，能稳定存在，D符合题意；
故选D。
12．A
【分析】由于反应生成H2，反应后溶液中滴加KSCN溶液仍为无色，则表明反应生成的Fe3+全部被Fe还原，所以反应方程式可表示为：①Fe2O3+Fe+6HCl＝3FeCl2+3H2O，②Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；n(H2)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，则反应②中n(Fe)=n(FeCl2)=n(H2）=0.02mol，n(HCl)=2n（H2）=0.04mol；反应①中n（HCl）=0.1mol-0.04mol=0.06mol，则n（Fe）=n（Fe2O3）=0.01mol，n（FeCl2）=0.03mol；所以反应前，n（Fe）=0.02mol+0.01mol=0.03mol，n（Fe2O3）=0.01mol；反应后的溶液中n（FeCl2）=0.02mol+0.03mol=0.05mol，结合选项分析。
解析：A．由分析可知，原混合物中n（Fe）=0.03mol，n（Fe2O3）=0.01mol，所以n（Fe）：n（Fe2O3）=3：1，故A错误；
B．反应后的溶液中，n（FeCl2）=0.05mol，由反应2FeCl2+Cl2＝2FeCl3可知，向溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2+完全转化为Fe3+，故B正确；
C．由分析可知，原混合物中n（Fe）=0.03mol，最终转化为亚铁离子，则反应过程中转移电子总数为0.06，故C正确；
D．n（H2）=0.02mol，刚好能与0.02mol氯气反应，标准状况下的体积是0.448L，故D正确；
故选A。
13．C
【分析】a为0价单质，即a为Fe，b为+2价盐，b为Fe2+，c为+2价的碱，即c为Fe(OH)2，e为+3价盐，即e为Fe3+，d为+3价的碱，即d为Fe(OH)3，据此分析；
解析：A．根据上述分析，该反应为Fe+2Fe3+=2Fe2+，故A说法正确；
B．b为+2价铁，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性，故B说法正确；
C．Fe3+与浓碱反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁胶体的制备：将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至出现红褐色液体，即得到氢氧化铁胶体，故C说法错误；
D．c为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故D说法正确；
答案为C。
14．D
解析：A．铁的游离态主要存在于陨铁中，化合态主要存在于矿物中，故A正确；
B．三氧化二铁和氧化亚铁都是碱性氧化物，因为都是与非氧化性酸反应生成不变价的盐和水，故B正确；
C．Fe2+易被空气中的氧气氧化为Fe3+，加入铁粉可以发生反应2Fe3++ Fe= 3e2+，故硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化，故C正确；
D．氯气过量和不过量都生成三氯化铁，因为铁不能还原固体状态三氯化铁，只有在溶液中铁才能与三氯化铁反应，铁与足量盐酸反应生成氯化亚铁，故D错误；
故答案为D
15．B
解析：A．1mol氯气与足量铁反应时生成氯化铁，转移的电子数为2NA，A错误；
B．CO和N2的相对分子质量均是28，14g的CO和N2混合气体的物质的量是0.5mol，其中含有分子数为0.5NA，B正确；
C．过氧化钠是由钠离子和过氧化根离子组成的离子化合物，1mol Na2O2熔融时电离产生的离子数为3NA，C错误；
D．常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol，22.4L氯气所含分子数小于NA，D错误；
答案选B。
二、填空题
16．(1) 0.4 19
(2) 0.2 0.1
(3)0.6
解析：（1）根据题中的信息可知c(Na+)=1.0mol/L，根据Na+～NaCl可得c(NaCl)=1.0mol/L，根据n=cV=1.0mol/L×0.4L=0.4mol，c(Mg2+)=0.5mol/L根据Mg2+～MgCl2，可得c(MgCl2)=0.5mol/L，n=cV=0.5mol/L×0.4L=0.2mol，根据n=，可得m=nM=0.2mol×95g/mol=19g；
（2）根据题中的信息可知c(Na+)=1.0mol/L，c(Mg2+)=0.5mol/L，c(Cl-)=3.0mol/L，根据电荷守恒c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ca2+)=c(Cl-)可得c(Ca2+)=0.5mol/L，根据Ca2+～CaCl2，可知c(CaCl2)=0.5mol/L，n(CaCl2)=cV=0.5mol×0.4L=0.2mol，稀释后，根据n=cV，c(CaCl2)== =0.1mol/L；
（3）根据稀释定律c1V1=c2V2，c2===0.6mol/L， 根据n(Cl-)=cV=0.6mol/L×1L=0.6mol，根据反应，Cl-～AgCl，可得n（AgCl）=0.6mol。
17．(1)
(2) 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 KSCN溶液
(3) Fe2+ Fe3+
(4) 生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀
解析：（1）铁与高温下的水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应为；
（2）FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的化学反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；Fe3+与SCN-反应生成红色Fe(SCN)3，故检验反应后溶液中还存在Fe3+的试剂是KSCN溶液；
（3）亚铁离子中铁元素化合价处于中间价态，既能被氧化又能被还原。单质铁能置换出银，溶液质量减小，铁与铝离子、镁离子不反应，与铁离子反应生成亚铁离子，溶液质量增加；
（4）向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化成氢氧化铁，所以现象是生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀；反应为、。
18．(1) 纯碱
(2)一条光亮的通路
(3)
解析：（1）纯碱是，不是碱，是盐，故把它分为碱一类是不恰当的；硫酸为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为：。
（2）当一条光束通过胶体时，发生了散射作用，在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路，这种现象叫丁达尔效应。
（3）铁和稀盐酸生成和，反应的离子方程式为：。
19． Al(OH)3 5.2≤pH＜7.6 bc
【分析】金属电极芯加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，调节pH的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+，生成沉淀A，加入次氯酸钠把Co2+氧化形成Co3+，生成Co (OH)3，加入硫酸和过氧化氢生成Co2+，加入碳酸钠，生成CoCO3，加入醋酸浓缩、降温结晶生成Co (CH3COO)2·4H2O；母液2阳离子主要是Ni2+，通入氨气，pH升高生成Ni(OH)2，加硫酸溶解，蒸发浓缩，降温结晶得到NiSO4·7H2O。
解析：金属电极芯中的主要成分是Co、Ni，还含少量Fe、Al等，加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，由流程图中最终产物可知，调节pH的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+，故沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；
为了保证Fe3+、Al3+沉淀完全而Ni2+、Co2+不沉淀，由表格数据可知，要调节pH的范围为5.2≤pH<7.6；
调节pH时不能加入铁，因为铁能还原铁离子为亚铁离子，不能加入稀硫酸，因为要将溶液的pH调大，由流程图中后续所加试剂可知，调节pH选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液，综上所述可知调节pH试剂应该选bc；
故答案为：Al(OH)3；5.2≤pH＜7.6；bc。
20． Na2O2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Al(OH)3 + OH-= AlO+ 2H2O
解析：(1)A为金属单质，D为非金属单质，C为淡黄色固体，常用作供氧剂，则C为Na2O2，D为O2，A为Na；A与水反应，即Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
(2)D为强碱，B为白色胶状沉淀且为两性化合物，则B为Al(OH)3，C中含有，B与 D反应生成C的离子方程式为：Al(OH)3 + OH-= AlO+ 2H2O；
(3)A为黄绿色气体，D为生活中常见金属，则A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，B与D反应的离子方程式为。
21．有关反应方程式为
MnO2+Na2O2=Na2MnO4
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
MnO2~ MnO42-~MnO4-~Fe2+
故ω(MnO2)=[c(Fe2+)V(Fe2+)M(MnO2)]÷m(试样)×100%=×100%=67.3%
【分析】本题涉及多个化学方程式，可用关系式法，快速找出二氧化锰和亚铁离子的关系式，代入数据计算即可。
解析：本题共涉及以下反应：
MnO2+Na2O2=Na2MnO4
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
MnO2~ MnO42-~MnO4-~Fe2+
n(MnO2)= c(Fe2+)×V(Fe2+) ×
m (MnO2)=
ω(MnO2)= = =67.3%。
22．碳酸钠 或Na2CO3 溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成且不断增加；然后又由多到少最后沉淀消失 4Fe2++8OH－+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42－)=1:1:2:3 大于或等于≥168： 78
【分析】根据转化关系图可知：2Na+O2Na2O2确定M为Na2O2；2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，C、D都是单质，F的水溶液是一种常见的强酸，确定B为NaOH，C为H2，D为Cl2，F为HCl。结合题干问题分析解答。
解析：（1）Na在空气中放置足够长时间，发生4Na+O2＝2Na2O、Na2O+H2O＝2NaOH、2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O＝Na2CO3 10H2O、Na2CO3 10H2O＝Na2CO3+10H2O，则最终生成物为Na2CO3；
（2）若A是一种常见金属单质，能与NaOH反应，则A为Al，E为NaAlO2，将过量的F（HCl）溶液逐滴加入E（NaAlO2）溶液，边加边振荡，发生NaAlO2+HCl+H2O＝NaCl+Al（OH）3↓、Al（OH）3+3HCl＝AlCl3+3H2O，所看到的实验现象是溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断增加，然后又由多到少，最后消失；
（3）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，则A为可溶性亚铁盐，E为Fe（OH）3，则A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E这一过程的离子方程式为4Fe2++8OH-+O2+2H2O＝4Fe（OH）3↓。
（4）A加入氢氧化钠溶液，分析图象可知：第一阶段是H++OH-＝H2O，所以溶液呈酸性，不可能存在CO32－；第二阶段金属阳离子与氢氧根离子生成沉淀，第三阶段应该是NH4++OH-＝NH3 H2O；第四阶段氢氧化物沉淀与氢氧化钠反应最后全溶解，肯定没有Mg2+、Fe3+，必有Al3+。由此确定溶液中存在的离子H+、NH4+、Al3+、SO42－；假设图象中横坐标一个小格代表1molNaOH，则根据前三阶段化学方程式：H++OH-＝H2O，Al3++3OH-＝Al（OH）3，NH4++OH-＝NH3 H2O，可知n（H+）=1mol，n(Al3+)=1mol,n(NH4+)=2mol，再利用电荷守恒n（SO42－）×2＝n（H+）×1+n（Al3+）×3+n(NH4+)×1，得出n（SO42－）＝3mol，根据物质的量之比等于物质的量浓度之比得到c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42－)＝1:1:2:3。
（5）将NaHCO3与M（过氧化钠）的混合物在密闭容器中充分加热发生的反应有三个：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，所得固体为纯净物，说明碳酸氢钠加热分解的二氧化碳必须把过氧化钠反应完，则根据总的方程式可知
4NaHCO3+2Na2O24Na2CO3+2H2O+O2↑
84×4g 78×2g
m（NaHCO3）：m（Na2O2）＝（84×4g）：（78×2g）＝168：78（或84：39）。由于碳酸氢钠可以过量，得到的还是纯净物：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑，所以m（NaHCO3）：m（Na2O2）≥168：78（或84：39）。
故为：大于或等于168：78（或84：39）。
23．(1)D
(2)①高铁酸盐()中的铁元素处于最高价态，容易得到电子，具有强氧化性，可用于消毒；②发生还原反应后最终可生成胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
(3) 开始产生白色沉淀后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
(4) Fe 4：3
【分析】甲为Fe元素的单质；乙为Fe的+2价氧化物，为FeO；丙为+2价的Fe元素的碱，为；丁为+3价的Fe元素的碱，为；戊为+2价的Fe元素的盐，如；己为+3价的Fe元素的盐，如；
解析：（1）A．铁与高温水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，不能得到FeO，故A错误；
B．是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热时迅速转化为，故B错误；
C．向的水溶液中滴加硫氰化钾溶液后溶液无明显现象，故C错误；
D．中Fe化合价为+2价，可被氧化为+3，在空气中加热会被氧化为，故D正确；
故答案为：D；
（2）如图，根据高铁酸盐()中Fe元素的化合价分析其消毒、净水原理为：①高铁酸盐()中的铁元素处于最高价态，容易得到电子，具有强氧化性，可用于消毒；②发生还原反应后最终可生成胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂；
故答案为：①高铁酸盐()中的铁元素处于最高价态，容易得到电子，具有强氧化性，可用于消毒；②发生还原反应后最终可生成胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂；
（3）在的水溶液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成，不稳定，易被氧化为，放置一段时间的现象是：开始产生白色沉淀后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，其反应为；
故答案为：开始产生白色沉淀后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色； ；
（4）综上所述；甲为Fe、戊为、己为，根据反应，根据氧化还原反应的电子守恒且产物中和的物质的量之比为3：1，配平该方程式为，其中Fe元素化合价升高被氧化，Fe作还原剂，N元素化合价降低，被还原，作氧化剂，其中每4molFe被氧化，有3mol被还原，还原剂与氧化剂的物质的量之比为；
故答案为：Fe；；；。
24．(1)CO、CO2
(2)三
(3) 产生气泡 产生蓝色沉淀 氧化铁(Fe2O3) 6种
【分析】气体中可能含有水蒸气和一氧化碳，也可能含有水蒸气和二氧化碳，也可能含有水蒸气、二氧化碳和一氧化碳；
【实验探究】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；加热条件下氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳；碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳；含有Fe2+的盐溶液与K3[Fe(CN) 6]发生反应产生蓝色沉淀；含有Fe3+的盐溶液与KSCN发生反应生成红色溶液；
【实验结论】K3[Fe(C2O4)3] 3H2O的热分解产物有6种，包括水、一氧化碳、二氧化碳、氧化亚铁、氧化铁和碳酸钾。
解析：（1）猜想一：气体产物中含有CO；猜想二：气体产物中含有CO2；猜想三：气体产物中既含有CO，也含有CO2；
（2）实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳；装置D中的固体变为红色，是因为CO和CuO在加热时发生反应生成Cu和CO2，故说明气体中含有CO，由此判断猜想三是正确的；
（3）①取滤液加入硫酸，然后将溶液分为两份，如果固体中含有碳酸钾，则其中一份溶液中的碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳，反应过程中产生气泡；
②一份中加入K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀，是因为含有Fe2+的盐溶液与K3[Fe(CN)6]发生反应产生蓝色沉淀，进一步说明固体中含有FeO，氧化亚铁和稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和水，反应现象是产生蓝色沉淀；
③另一份中加入KSCN，若溶液变为红色，是因为含有Fe3+的盐溶液与KSCN发生反应生成红色溶液，进一步说明固体中含有氧化铁，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故可以证明固体中含有氧化铁；
K3[Fe(C2O4)3] 3H2O的热分解产物有6种，包括水、一氧化碳、二氧化碳、氧化亚铁、氧化铁和碳酸钾，答案为6种