第三章《铁金属材料》（含解析）测试题2023---2024学年上学期高一化学人教版（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．下列有关物质用途的说法，不正确的是
A．ClO2具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
B．氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
C．电解法冶炼铝时，加入冰晶石可降低氧化铝熔融温度，减少能耗
D．生物炼铜，是指在某些细菌作用下，利用空气中的氧气将不溶性铜矿转化为铜单质
2．在指定条件下，下列离子组一定能大量共存的是
A．加入KSCN溶液会变红的溶液：NH、Na+、Cl-、I-
B．加入铝片会产生氢气的溶液：Na+、Fe2+、Cl-、NO
C．=0.1mol/L的溶液：Na+、Mg2+、SO、NO
D．加入AgNO3会生成白色沉淀的溶液：Na+、H+、CO、NO
3．含29.40g H3PO4的水溶液滴加到含0.500molCa(OH)2的悬浮液中，反应恰好完全，生成1种难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为
A． B．
C． D．
4．下列关于实验室保存药品的方法，错误的是（ ）
A．过氧化钠密封保存在细口玻璃瓶中
B．氯水保存在带磨口玻璃塞的棕色试剂瓶中
C．硫酸亚铁溶液在保存时应加入铁粉
D．金属钠保存在液体石蜡或煤油中
5．铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成中的一种重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如图：
下列说法中错误的是
A．为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎
B．“反应I”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同
C．“滤渣1”的主要成分为氧化铁
D．“反应III”的化学方程式为4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl
6．下列反应中，能生成正三价铁的是（ ）
A．铁钉投入硫酸铜溶液中 B．铁粉跟硫粉混合加热
C．铁丝在氯气中燃烧 D．铁屑加入盐酸中
7．铁及其化合物应用广泛，下列关于铁单质及铁的化合物的说法错误的是
A．自然界中的铁单质主要来自陨石
B．氧化亚铁(FeO)在空气中加热容易被氧气氧化为氧化铁(Fe2O3)
C．氢氧化亚铁是一种还原性很强的白色难溶物质
D．配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉以防止亚铁离子被氧化变质
8．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．NaClO溶液具有碱性，可用于杀菌消毒
B．NH3具有还原性，可用于检验HCl泄漏
C．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板
D．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸浆
9．下列物质属于纯净物的是
A．漂白粉 B．铝热剂 C．伍德合金 D．液氨
10．下列现象或生活应用不涉及氧化还原反应的是
A．铁锅生锈 B．小苏打用作食品膨松剂
C．84消毒液用于环境消毒 D．用作供氧剂
11．玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O； (x-1)S＋K2SK2Sx (x=2～6)；S＋K2SO3K2S2O3，已知3.840 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L 1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2Sx和K2S2O3，则x为
A．2 B．3 C．4 D．5
12．五育并举，劳动先行。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 在未成熟水果的包装袋中充入乙烯 乙烯可用于催熟果实
B 用食醋除去水壶中的水垢 食醋可溶解水垢的主要成分CaCO3
C 宣传推广使用免洗手酒精消毒液 乙醇具有特殊香味
D 利用铝热法焊接铁轨 铝与氧化铁反应，且放出大量的热
A．A B．B C．C D．D
二、填空题（共8题）
13．回答下列问题
(1)以下物质中属于电解质的是(填序号)：
A．硝酸钾固体B．纯醋酸C．胆矾(CuSO4 5H2O)晶体D．熔融的BaCl2E.乙醇F.蔗糖G.氯气H.干冰I.铝J.漂白粉固体K.硫酸钾溶液L.氨水
(2)①向磁性的黑色金属氧化物中加入盐酸，写出发生的离子反应方程式： ；再滴入几滴硫氰化钾溶液，溶液变红原因(用反应方程式表示)
②已知在坩埚中灼烧Fe(OH)3最后得到Fe2O3，写出灼烧Fe(OH)2最后得到的固体物质化学式：
③向含等物质的量的Na2CO3和NaOH混合溶液中逐滴加入盐酸，加入盐酸体积和生成的气体关系如图，写出m点处发生的化学反应方程式
(3)对一份稀溶液作初步分析后发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO、Na+、CO、H+、NO、HCO、Cl-中的若干种。然后又作了如下分析，以确定这些离子是否存在。
①用石蕊试液检测该溶液时，溶液显红色。
②取2mL该溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。
③对②中所得的混合物充分静置后，取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验，结果又生成了白色沉淀。请回答下列问题：
原溶液中一定存在的离子是 一定不存在的离子是 。
14．化合物A由三种元素组成，是一种矿物的主要成分，可发生如下变化，
回答下列问题：
(1)气体E的结构式是 。
(2)组成化合物A的元素是 (填写元素符号)，A的化学式是 。
(3)写出C→D反应的离子方程式： 。
(4)设计实验方案检验化合物A中的金属阳离子： 。
(5)化合物A在足量空气中充分煅烧的化学方程式是 。
15．合成氨工业生产中所用的催化剂的主要成分是。回答下列问题：
(1)的摩尔质量为 。
(2)室温下，将适量的粉末投入足量的稀盐酸中：
①取少量上述反应后的溶液于试管中，静置一段时间后，可观察到溶液的颜色由绿色变为黄色，溶液由绿色变为黄色的原因为 (用离子方程式表示)。
②往①的试管的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，此时观察到溶液中的现象为 。
③ (填“能”或“不能”)选用酸性高锰酸钾溶液检验①的试管中的存在，原因为 (用离子方程式表示)。
(3)在的混合物中：
①若铁原子、氧原子的物质的量之比为7∶8，则与的物质的量之比为 。
②当该混合物中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为时，该混合物中铁元紫的质量分数为 (用含a、b的代数式表示)。
(4)电子工业上常用30%的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。发生的反应为，该反应中，若生成的还原产物与氧化产物质量相差，则此时转移的电子的物质的量为 。
16．某无色溶液中只含有下列8种离子中的某几种：Mg2+、H+、Ag+、Na+、Cl-、HCO3-、OH-、NO3-,已知该溶液能与铝放出氢气。试回答下列问题：
（1）若反应后生成Al3+，则溶液中可能存在的离子有 ，一定存在的离子有 。
（2）若反应后生成AlO2-，则溶液中一定存在的离子有 ，反应的离子方程式为 。
17．粉末状试样A是由等物质的量的CaO和Fe2O3组成的混合物，进行如下实验：
①取适量A与铝进行铝热反应，产物中有单质B生成。
②另取21.6gA全部溶于0.20L、6.0mol/L盐酸中，得溶液C。
③将①中得到的单质B和②中的溶液C反应放出4.48L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B。
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
(1)①中生成的单质B是 。
(2)③中所发生的各反应的离子方程式是 ， 。
(3)若溶液D的体积仍视为0.20L，则该溶液中c(Ca2＋)为 ，c(Fe2＋)为 。
18．将100mL 1.0mol/L的溶液和50mL 2.0mol/L的溶液混合(忽略混合过程中溶液体积的变化)。再向其中加入一定量的铁粉，此时溶液中和的物质的量浓度恰好相等。试计算：
(1)混合溶液中硫酸根离子的物质的量浓度 mol/L(保留到小数点后一位)；
(2)加入铁粉的质量 g。
19．铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3)等。
（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为 。该可燃气体在酸性条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式 。
（2）在常温下，铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe2O3）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应：
负极：2Fe－4e-=2Fe2+、正极： ；
②氢氧化物的形成： Fe2 + + 2OH－= Fe(OH）2↓ 。
③氢氧化物的分解： 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。
（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为 （填“正极”或“负极”），铁制品表面发生的电极反应式 为 。
20．(1)配平下列化学方程式（将系数填在横线上），并写出还原剂。
NH3+ O2= N2+ H2O，该反应中的还原剂是 。
⑵铁和稀硝酸反应，若反应后铁无剩余，则生成的盐可能是 或 或 ；若反应后硝酸有剩余，则生成的盐是 ；该反应的化学方程式为： 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．ClO2具有强氧化性，能杀死细菌和病毒，且产物Cl-对水质不产生影响，所以可用于自来水的杀菌消毒，A正确；
B．氮肥可利用氮元素的存在形式进行分类，若含属于铵态氮肥，若含属于硝态氮肥，但尿素中的氮元素不以这两种微粒的形式存在，则单列为尿素，该物质属于有机物，B正确；
C．Al2O3的熔点为2054℃，电解法冶炼铝时，需将氧化铝先熔化，会消耗大量的能量，加入冰晶石后，氧化铝的熔融温度降低，减少了能耗，降低了成本，C正确；
D．生物炼铜，是指某些细菌呑食铜矿粉后，在体内利用氧气将不溶性铜矿转化为硫酸铜，D不正确；
故选D。
2．C
【详解】A．加入KSCN溶液会变红说明溶液中有Fe3+，Fe3+具有氧化性，I-具有还原性，因发生氧化还原反应而不共存，A不符合题意；
B．加入铝片会产生氢气的溶液既可以显酸性，也可以显碱性，若为酸性，溶液中有NO，遇H+展现强氧化性，则不会产生H2，而是生成NO，若为碱性，Fe2+会与OH-生成Fe(OH)2沉淀而不共存，B不符合题意；
C．=c(H+)=0.1mol/L，溶液为酸性，Na+、Mg2+、SO、NO与H+之间相互不发生反应，可以大量共存，C符合题意；
D．H+与CO反应生成CO2和H2O而不能大量共存，D不符合题意；
故选C。
3．B
【详解】29.40g H3PO4的物质的量为：=0.30mol，n(H2O)==0.9 mol
由原子守恒可得生成难溶盐中含0.5 mol Ca、0.3 mol P、0.1 mol H和1.3 mol O，即难溶盐中N(Ca)：N(P)：N(H)：N(O)=5：3：1：13，其化学式为Ca5(PO4)3(OH)，故答案为：Ca5(PO4)3(OH)，故答案为：B。
4．A
【详解】A. 过氧化钠是固体，密封保存在广口玻璃瓶中，故A错误；
B. 氯水见光要分解，因此保存在带磨口玻璃塞的棕色试剂瓶中，故B正确；
C. 硫酸亚铁溶液在保存时应加入铁粉，主要防止亚铁离子被氧化，故C正确；
D. 金属钠密度比煤油或石蜡密度大，钠易与水和氧气反应，因此金属钠保存在液体石蜡或煤油中，故D正确。
综上所述，答案为A。
【点睛】氯水中次氯酸见光分解生成氧气和HCl，因此久置氯水颜色变浅，最终变为稀盐酸。
5．B
【分析】以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝，由流程可知，NaOH溶解时Fe2O3不反应，过滤得到的滤渣中含有Fe2O3，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(OH)3，过滤得到Al(OH)3，灼烧生成氧化铝，电解氧化铝生成Al和氧气，纯铝在氯气中燃烧生成氯化铝，氯化铝再与NaH反应生成铝氢化钠（NaAlH4），据此解答。
【详解】A．为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎，增大接触面积，A正确；
B．滤液中含有过量NaOH和NaAlO2溶液，加入NaHCO3溶液后分别与OH-、反应，反应的离子方程式OH-+= +H2O、++H2O=+Al(OH)3 ↓，与泡沫灭火器的原理不同，故B错误；
C．铝土矿加NaOH溶解时，Al2O3溶解而Fe2O3不反应，则过滤所得滤渣I主要成分为氧化铁，故 C正确；
D．由分析可知，“反应III”的化学方程式为4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl ，故D正确；
答案选B。
6．C
【分析】A、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜；
B、铁丝在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁；
C、铁在氯气中燃烧生成氯化铁；
D、铁与盐酸溶液反应生成氯化亚铁和氢气．
【详解】A、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，生成的是二价铁，故A错误；
B、铁丝在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁，生成的是二价铁，故B错误；
C、铁在氯气中燃烧生成氯化铁；生成的是三价铁，故C正确；
D、铁与盐酸溶液反应生成氯化亚铁和氢气，生成的是二价铁，故D错误；
故选C。
【点睛】本题主要考查了铁的化学性质，解题关键：要掌握铁与强氧化剂反应得到三价铁，与弱氧化剂反应得到二价铁．
7．B
【详解】A．自然界中的铁单质主要来自陨石中的陨铁，A正确；
B．氧化亚铁(FeO)在空气中加热容易被氧气氧化为四氧化三铁，化学式为Fe3O4，B错误；
C．氢氧化亚铁是一种白色难溶物质，Fe元素化合价为+2价，具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化产生红褐色的Fe(OH)3，C正确；
D．由于溶液中含有的Fe2+具有强的还原性，容易被溶解在溶液的氧气氧化产生Fe3+，加入Fe粉能够使Fe3+变为Fe2+，故配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉，D正确；
故合理选项是B。
8．C
【详解】A．NaClO溶液可用于杀菌消毒，并不是由于其具有碱性，而是因为其具有强氧化性，故A错误；
B．NH3可用于检验HCl泄漏是由于NH3能与HCl反应生成NH4Cl，产生白烟，并不是因为其具有还原性，故B错误；
C．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板，故C正确；
D．漂白粉用于漂白纸浆，并不是由于其在空气中不稳定，而是利用其强氧化性和漂白性，故D错误。
本题答案选C。
9．D
【详解】A．漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，属于混合物，A不选；
B．铝热剂是铝与金属氧化物的混合物，B不选；
C．伍德合金用50%铋（Bi）、25%铅（Pb）、12.5%锡（Sn）和12.5%镉（Cd）制成的，属于混合物，C不选；
D．液氨是液态的氨气，属于纯净物，D选；
答案选D。
10．B
【详解】A．铁锅生锈是单质铁转化成Fe2O3，Fe元素的化合价升高，该反应为氧化还原反应，故A不符合题意；
B．小苏打作食品膨松剂，利用碳酸氢钠不稳定性，受热分解成碳酸钠、二氧化碳和水，不存在化合价的变化，该反应不属于氧化还原反应，故B符合题意；
C．“84”消毒液用于消毒，利用NaClO的强氧化性，使蛋白质变性，属于氧化还原反应，故C不符合题意；
D．过氧化钠与CO2、H2O发生反应生成氧气，这两个反应都是氧化还原反应，故D不符合题意；
答案为B。
11．D
【详解】若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3，由原子守恒可知反应的化学方程式为(2x+2)S+6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O，S的物质的量为=0.12 mol，KOH的物质的量为0.06 L×1.00 mol/L=0.06 mol，则，解得x=5；
故选D。
12．C
【详解】A．乙烯是植物生长调节剂，具有催熟水果的性质，可用于催熟果实，A正确；
B．用醋酸清洗烧水壶中的水垢，是因为醋酸的酸性大于碳酸，可溶解水垢中的主要成分碳酸钙，B正确；
C．乙醇可以使蛋白质变性，用于杀菌消毒，并不是利用其香味，C错误；
D．铝与氧化铁反应，且放出大量的热同时生成铁，故可利用铝热法焊接铁轨，D正确；
故选C。
13．(1)ABCD
(2) Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 Fe2O3 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
(3) H+、SO CO、HCO
【解析】(1)
电解质是指在水溶液中或熔融状态下可以导电的化合物，氯气、铝为单质，漂白粉固体、硫酸钾溶液、氨水均为混合物，乙醇、蔗糖、干冰为非电解质，属于电解质的为硝酸钾固体、纯醋酸、胆矾(CuSO4 5H2O)晶体、熔融的BaCl2，故选ABCD；
(2)
①磁性的黑色金属氧化物为Fe3O4，与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；Fe3+可以和SCN-生成红色的Fe(SCN)3，离子方程式为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3；
②灼烧Fe(OH)2时，Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3，然后分解生成Fe2O3；
③据图可知可将消耗的盐酸分为三份，最后一份产生气体，则中间一份应是碳酸钠与氢离子反应生成碳酸氢钠，所以m点发生的化学反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；
(3)
①用石蕊试液检测该溶液时，溶液显红色，说明溶液显酸性，含有H+，则一定不含CO、HCO；
②取2mL该溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀，说明溶液中含有SO；
③对②中所得的混合物充分静置后，取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验，结果又生成了白色沉淀，该操作的目的是检验是否含有Cl-，但加入BaCl2溶液时引入了氯离子，所以无法确定；
综上所述一定存在的离子为H+、SO，一定不存在的离子为CO、HCO，可能存在Na+、NO、Cl-。
14． O=C=O Fe、C、O FeCO3 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 取少量化合物A于试管中，加入适量稀盐酸充分溶解固体，再滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，说明A中含有Fe2+ 4FeCO3+O2=2 Fe2O3+4CO2
【分析】红棕色固体B加稀盐酸生成黄色溶液C，再滴加KSCN溶液，形成血红色溶液D，可知C为FeCl3，B为Fe2O3，无色无味气体E加入澄清石灰水，生成白色沉淀F，则E为CO2，F为CaCO3；
【详解】(1)气体E是CO2，结构式为：O=C=O；
(2)红棕色固体B为Fe2O3，物质的量为，则n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×0.02mol=0.04mol，m(Fe)=n(Fe)×M(Fe)=0.04mol×56g/mol=2.24g，F是碳酸钙，物质的量为，n(C)=n(CaCO3)=0.04mol，m(C)=n(C)×M(C)=0.04mol×12g/mol=0.48g，根据原子守恒和质量守恒，化合物A的另一个元素是O，质量为4.64-2.24-0.48=1.92g，物质的量为，即Fe、C、O的原子个数之比为0.04mol：0.04mol：0.12mol=1:1:3，则A的化学式为FeCO3，故答案为：Fe、C、O；FeCO3；
(3)C→D反应的离子方程式：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
(4)化合物A是FeCO3，金属离子是亚铁离子，验证方案为：取少量化合物A于试管中，加入适量稀盐酸充分溶解固体，再滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，说明A中含有Fe2+；
(5)化合物A在足量空气中充分煅烧的化学方程式是：4FeCO3+O2=2 Fe2O3+4CO2。
15．(1)
(2) 溶液由黄色变为无色且底部出现红褐色难溶物 不能
(3) 5∶1
(4)0.2
【详解】（1）氧化铁的摩尔质量为160g/mol；故答案为160g/mol；
（2）①Fe2+显绿色，Fe3+显黄色，绿色变为黄色，说明Fe2+被氧气氧化成Fe3+，其离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；故答案为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
②往①的试管的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，观察到的现象是溶液由黄色变为无色，且试管底部出现红褐色难溶物；故答案为溶液由黄色变为无色，且试管底部出现红褐色难溶物；
③加入盐酸是足量，①试管溶液中还有盐酸，盐酸能被高锰酸钾溶液氧化，因此不能选用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2+，盐酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案为不能；2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（3）①令FeO物质的量为xmol，Fe2O3物质的量为ymol，铁原子、氧原子物质的量之比为7∶8，因此有(x+2y)∶(x+3y)= 7∶8，推出x∶y=5∶1；故答案为5∶1；
②该混合物中+2价与+3价铁的物质的量之比为a∶b，令FeO物质的量为amol，Fe2O3物质的量为mol，该混合物中铁元素的质量分数为=；故答案为；
（4）根据反应方程式可知，CuCl2为氧化产物，FeCl2为还原产物，消耗1molCu时，还原产物与氧化产物质量相差119g，生成的还原产物与氧化产物质量相差11.9g，则消耗0.1molCu，转移电子物质的量为0.2mol，故答案为0.2。
16． Mg2+、Na+ H+、Cl- Na+、OH- 2Al + 2OH- +2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
【详解】（1）若反应后生成Al3+，说明溶液显酸性，则一定存在氢离子，因此不存在HCO3-、OH-。又因为在酸性溶液中硝酸根与金属反应得不到氢气，所以一定不存在NO3-,根据溶液显电中性可知一定存在氯离子，所以不能存在Ag+，溶液中可能存在的离子有Mg2+、Na+，一定存在的离子有H+、Cl-。（2）若反应后生成AlO2-，则溶液显碱性，一定存在氢氧根，则一定不存在Mg2+、H+、Ag+、HCO3-，根据溶液显电中性可知一定存在Na+，可能存在Cl-、NO3-,因此溶液中一定存在的离子有Na+、OH-，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
点睛：掌握离子的性质、发生的化学反应是解答的关键，注意互斥性原则、电中性原则、进出性原则的应用。易错点是溶液显酸性时硝酸根离子的判断，主要是忽略了在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性，与金属反应不能产生氢气，另外在离子共存时也需要注意硝酸根氧化性存在的条件。
17．(1)Fe
(2) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2H++Fe=Fe2++H2↑
(3) 0.5mol/L 2.5mol/L
【分析】金属性Ca>Al>Fe，发生铝热反应时得到的单质B是铁，单质B和溶液C反应，放出气体，C中还含有剩余的盐酸，同时生成溶液D，还残留有固体物质B，所以溶液D是氯化钙和氯化亚铁的混合液，据此解答。
【详解】（1）①CaO和Fe2O3组成的混合物进行铝热反应，发生Al与Fe2O3反应置换出铁；
（2）生成的气体是氢气，说明盐酸过量，铁首先与氯化铁反应，然后再与过量的盐酸反应，离子方程式分别是2Fe3++Fe=3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑。
（3）设CaO和Fe2O3的物质的量都为xmol，则56x+160x＝21.6，解得x＝0.1，溶液D为氯化钙、氯化亚铁的混合溶液，根据钙元素守恒可知，n(Ca2+)＝n(CaO)＝0.1mol，溶液D的体积仍视为0.2L，所以c(Ca2+)＝0.1mol÷0.2L＝0.5mol/L；根据反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+中Fe3+物质的量为0.1mol可知生成的n(Fe2+)为0.3mol。根据Fe+2H+＝Fe2++H2↑生成4.48L(标况)气体可知此反应生成的n(Fe2+)为0.25mol,因此n总(Fe2+)＝(0.3+0.2)mol，因此c(Fe2+)＝0.5mol÷0.2L＝2.5mol·L-1。
18．(1)2.7
(2)2.8
【详解】（1）混合后溶液中n(SO)=100×10－3L×1.0mol·L－1＋50×10－3L×2mol·L－1×3=0.4mol，忽略体积的变化，c(SO)=≈2.7mol·L－1；故答案为2.7；
（2）Fe3＋先与Fe反应，反应后溶液中Cu2＋和Fe3＋物质的量浓度相等，只有部分Fe3＋发生反应，Cu2＋和Fe3＋物质的量浓度相等，也就是Cu2＋和Fe3＋的物质的量相等，即为n(Cu2＋)=n(Fe3＋)= 100×10－3L×1.0mol·L－1=0.1mol，反应前n(Fe3＋)= 50×10－3L×2mol·L－1×2=0.2mol，与Fe反应消耗Fe3＋的物质的量为0.1mol，此时消耗铁单质的物质的量为0.05mol，即质量为0.05mol×56g·mol－1=2.8g；故答案为2.8。
19． 正极
【详解】（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，为Fe3O4，另一种产物是可燃性气体为H2，所以化学方程式为：；酸性条件下，氢气通入燃料电池的负极，电极反应式为：
（2）①正极O2得电子生成OH ，电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
②Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
（3）在铁制品上镀铜，铁制品为阴极，连接电源的负极，所以a为电源的正极；Cu2+在铁制品表面得电子生成Cu，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu。
20． 4 3 2 6 NH3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)2，Fe(NO3)3 Fe(NO3)3 Fe(NO3)3 Fe + 4 HNO3= Fe(NO3)3+ NO↑+ 2 H2O
【分析】(1)利用电子守恒和原子守恒配平；
⑵铁能被硝酸氧化为+3价铁，Fe可以还原Fe3+。
【详解】(1) 反应中N元素化合价由NH3中-3价升高为NO中+2价，共升高5价，O元素由O2中0价降低为-2价，共降低4价，化合价升降最小公倍数为20，故NH3系数为4，故O2系数为5，利用元素守恒平衡可知NO系数为4，H2O的系数为6，故配平后方程式为：4NH3+5O2═4NO+6H2O；反应中N元素被氧化，NH3是还原剂；
⑵铁和过量稀硝酸反应，生成Fe(NO3)3，当Fe过量会还原Fe3+生成Fe2+，因此铁和稀硝酸反应，若反应后铁无剩余，则生成的盐可能是Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或Fe(NO3)2和Fe(NO3)3；若反应后硝酸有剩余，则生成的盐是Fe(NO3)3；发生反应的化学方程式为Fe + 4 HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页