周测7 铁 金属材料（教师版）高中化学人教版必修第一册同步周周测
文档属性
| 名称 | 周测7 铁 金属材料（教师版）高中化学人教版必修第一册同步周周测 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 492.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-25 10:43:14 | ||
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文档简介
周测7 铁 金属材料
一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.中华文化源远流长、博大精深。下列有关说法错误的是( )
A.《梦溪笔谈》记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，磁石的主要成分为Fe3O4
B.《中医药典》记载木耳具有“和血养营”(治疗贫血症)功效，黑木耳富含铁元素
C.《淮南万毕术》记载“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜，外化而内不化”，说明铁的还原性强于铜
D.《本草图经》“绿矾”项记载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”，绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O属于混合物
答案 D
解析 四氧化三铁俗称磁性氧化铁，磁石的主要成分为Fe3O4，A正确；曾青(CuSO4)得铁，则化为铜，是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁的还原性强于铜，C正确；FeSO4·7H2O属于纯净物，D错误。
2.(2025·杭州高一期末)下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金
B.FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe2O3
C.FeCl2溶液可用作印刷电路板的腐蚀液
D.高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe2O3和H2
答案 A
解析 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量大于钢，故A正确；FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4，故B错误；FeCl3溶液可用作印刷电路板的腐蚀液，故C错误；高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，故D错误。
题点 铁及其化合物性质
难度 基础题
3.(2025·长沙高一期末)我国某研究团队研发的“高亮不锈镁”荣获国际镁协2024年度“优秀变形镁合金产品奖”。下列说法正确的是( )
A.Mg3N2是一种新型合金
B.镁合金的熔点比纯镁的高
C.“高亮不锈镁”具有优异的耐腐蚀性
D.合金中只含有金属元素，不含非金属元素
答案 C
解析 Mg3N2是化合物，不是合金，故A错误；合金的熔点一般低于各成分金属，镁合金的熔点比纯镁的低，故B错误；合金一般具有良好的耐腐蚀性，故C正确；合金中也可能含非金属元素，比如生铁和钢都含有碳元素，故D错误。
题点 合金
难度 基础题
4.下列反应结束后，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色的是( )
A.铁锈与过量稀盐酸
B.FeCl3溶液与过量铜片
C.FeCl3溶液与过量铁粉
D.FeCl2溶液与过量Zn粉
答案 A
解析 铁锈与过量稀盐酸反应生成FeCl3，溶液中存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，故A正确； FeCl3溶液与过量铜片反应生成FeCl2，溶液中不存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故B错误；FeCl3溶液与过量铁粉反应生成FeCl2，溶液中不存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故C错误；FeCl2溶液与过量Zn粉反应生成ZnCl2和Fe，溶液中不存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故D错误。
5.(2025·新疆喀什高一期末)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO+2H+===Fe3++H2O
B.向氯化亚铁溶液中加入氯水：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl－
C.氯化铝溶液与浓氨水混合：Al3++3OH－===Al(OH)3↓
D.向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的CO2：2[Al(OH)4]－+CO2===2Al(OH)3↓++H2O
答案 B
解析 氧化亚铁与稀盐酸反应生成Fe2+，A错误；NH3·H2O不能拆，C错误；向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的CO2生成HC，D错误。
题点 离子方程式正误判断
难度 基础题
6.按如图装置实验，不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
答案 A
解析 空气中的氧气能迅速将生成的Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，A符合题意；苯层能够隔绝空气，防止NaOH与FeSO4发生复分解反应生成的Fe(OH)2白色沉淀被氧化，能够长时间观察到白色沉淀，B不符合题意；Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2，H2能够将溶液及装置中的空气排出，使FeSO4处于H2的惰性环境中，然后加入NaOH溶液，NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀，能较长时间看到白色沉淀，C不符合题意；打开止水夹，Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2，H2能够将a、b两个试管中的空气排出，FeSO4处于H2的惰性环境中，然后关闭止水夹，反应产生的H2将a中FeSO4溶液压入b中，与b中NaOH溶液反应产生Fe(OH)2白色沉淀，能较长时间看到白色沉淀，D不符合题意。
7.第五套人民币中硬币的材料分别为钢芯镀镍(1元)、钢芯镀铜(5角)、铝合金(1角)，下列有关上述硬币及其材料的说法正确的是( )
A.1元硬币是铁镍合金
B.5角硬币可溶解在浓盐酸中
C.1角硬币可被碱溶液或酸溶液腐蚀
D.钢芯是纯净物，镀镍或镀铜后变成混合物
答案 C
解析 1元硬币是钢芯镀镍，属于铁合金镀镍，不是铁镍合金，故A错误；5角硬币是钢芯镀铜，铜和浓盐酸不反应，故B错误；1角硬币是铝合金，铝和酸、碱都能发生反应，可被碱溶液或酸溶液腐蚀，故C正确；钢芯是金属合金，为混合物，故D错误。
8.一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.转化Ⅰ、Ⅱ均为置换反应
B.图中转化仅涉及Fe、O元素的化合价发生变化
C.转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2===2Fe3O4+12H+
D.转化Ⅱ中所需O2可由通入过量的空气来实现
答案 C
解析 转化Ⅰ为置换反应，而反应Ⅱ中无单质生成，不是置换反应，A错误；Ⅰ中氢元素化合价降低，B错误；根据转化关系图可判断转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2===2Fe3O4+12H+，C正确；转化Ⅱ中若通入过量的空气，则氧气将会继续氧化四氧化三铁中的亚铁，故不能通入过量的空气，D错误。
9.下列有关实验的现象或实验结论不正确的是( )
选项 实验操作 现象 实验结论
A 向硫酸铝溶液中加入足量氨水 有白色沉淀生成 氢氧化铝不溶于过量氨水
B 在CO还原Fe3O4得到的黑色固体中加入盐酸，固体溶解，再加入KSCN溶液 溶液不显红色 黑色固体不一定是Fe
C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 金属铝熔化而不滴落下来 金属铝熔点比氧化铝低
D 将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝 金属铁和铜发生置换反应
答案 D
解析 硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝与氨水不反应，故A正确；黑色固体不一定是铁，可能有四氧化三铁，当四氧化三铁和盐酸反应后生成铁离子，铁与铁离子反应生成亚铁离子，溶液中依然没有铁离子，不能使KSCN溶液变为红色，故B正确；金属铝熔化而不滴落下来，主要是铝的外面是氧化铝，氧化铝熔点比金属铝高，氧化铝像一层膜将铝兜着一样，不能使铝滴落下来，故C正确；Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，溶液变蓝，但不发生金属的置换反应，故D错误。
10.(2024·河北张家口高一期中)某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
Cu2(OH)2CO3CuCl2溶液CuClCu2O
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。下列说法不正确的是( )
A.铜器生锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]的反应原理为2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
B.步骤②发生的反应中，SO2作还原剂
C.步骤③和步骤⑤都可用稀硫酸洗涤
D.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH－Cu2O+2Cl－+H2O
答案 C
解析 铜绿加入过量盐酸溶解，生成氯化铜溶液，通入二氧化硫反应，过滤、洗涤得到氯化亚铜，加入氢氧化钠溶液并加热，过滤、洗涤后得到氧化亚铜；步骤⑤中若用稀硫酸洗涤，则会发生反应Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O，因此不可用稀硫酸洗涤，C错误。
题点 工艺流程图题
难度 基础题
11.(2025·山西晋城高一期末)已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，根据如图所示的实验流程分析，下列叙述不正确的是( )
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A.绿茶叶水与FeSO4溶液反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时，最好喝一些绿茶水
答案 D
解析 鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4溶液，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A正确；向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；④过程溶液最终变为红色，说明有Fe3+生成，则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN－ 发生反应使溶液显红色， C正确；鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶水，D错误。
题点 Fe2+、Fe3+性质
难度 基础题
12.富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉)，某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸中，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法正确的是( )
A.若加盐酸时有气体产生，则证明脱氧剂未变质
B.若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显红色，则证明脱氧剂未变质
C.若滴加KSCN溶液，溶液显红色，则证明脱氧剂已变质
D.若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已完全变质
答案 C
解析 若加盐酸时有气体产生，说明样品中还有铁粉，但不能证明脱氧剂未变质，也可能部分变质，A错误；若滴加KSCN溶液，无明显变化，说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3+，这可能是因为Fe+2Fe3+===3Fe2+，也可能是因为变质时Fe就被氧化为FeO，再滴加氯水显红色，故不能证明脱氧剂未变质，B错误；若滴加KSCN溶液，溶液显红色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，所以证明脱氧剂已变质，C正确；若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，发生Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+，但不能证明脱氧剂已完全变质，还可能是部分被氧化，D错误。
13.(2025·吉林高一期末)利用铁元素“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系(其中为高铁酸根，铁元素为+6价)，下列说法正确的是( )
A.从物质转化角度分析，Fe2O3和FeCl3都可以通过一步反应直接转化成Fe(OH)3
B.欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为先滴加氯水，再滴加KSCN溶液
C.转化⑦的现象是绿色沉淀转变为红褐色
D.转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌，Na2FeO4的消毒效率是等物质的量的HClO的1.5倍
答案 D
解析 氧化铁不溶于水，不能一步反应生成氢氧化铁，FeCl3可以通过和氢氧化钠溶液反应，直接转化成氢氧化铁，A项错误；欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为先滴加KSCN溶液，溶液不变红(排除了Fe3+的干扰)，再加入氯水，溶液变为红色，即可证明溶液中含Fe2+而无Fe3+，B项错误；转化⑦是氢氧化亚铁白色沉淀转化为氢氧化铁红褐色沉淀，现象是白色沉淀先变为灰绿色，最终转变为红褐色，C项错误；Na2FeO4和HClO用于消毒时，1 mol Na2FeO4在反应中得到3 mol电子转化为Fe3+，1 mol HClO在反应中得到2 mol电子转化为Cl－，则Na2FeO4的消毒效率是等物质的量的HClO的1.5倍，D项正确。
题点 铁及其化合物的“价—类”二维图
难度 基础题
14.常温下，将等质量的Mg和Al分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。已知：金属越活泼和等浓度的酸反应越快。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表Mg与稀硫酸反应的变化曲线
B.参加反应的Mg和Al的质量之比为
C.在Al与稀硫酸的反应中，每转移0.6 mol电子，同时生成气体的体积为6.72 L(标准状况下)
D.上述发生的反应中，稀硫酸的量不足
答案 B
解析 镁比铝活泼，反应速率更快，故曲线Ⅰ代表Mg与稀硫酸反应的变化曲线，A正确；反应生成氢气的量相同，Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑，参加反应的Mg和Al的物质的量之比为3∶2，质量之比为(3×24)∶(2×27)=4∶3，B错误；在Al与稀硫酸的反应中2Al~6e－~3H2，每转移0.6 mol电子，同时生成0.3 mol氢气，体积为6.72 L(标准状况下)，C正确；若反应中稀硫酸足量，则铝会生成更多的氢气，故上述发生的反应中，稀硫酸的量不足，D正确。
15.(2025·北京顺义区高一期末)某种锂离子电池的电极材料为LiFePO4。某种制备LiFePO4的方法如下。
下列说法正确的是( )
A.LiFePO4中，铁元素的化合价为+3价
B.Ⅰ中H2O2作氧化剂，还原产物为O2
C.Ⅱ中反应的离子方程式为Fe3++P===FePO4↓
D.Ⅲ中反应可能有 I2生成
答案 D
解析 LiFePO4中，铁元素的化合价为+2价，A错误；Ⅰ中H2O2作氧化剂，还原产物为H2O，B错误；Ⅱ中反应的离子方程式为Fe3++H3PO4===FePO4↓+3H+，C错误。
题点 与铁有关的工艺流程图题
难度 基础题
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
16.(12分)(2025·咸阳实验中学期末模拟)为节约资源变废为宝，合理利用铝、铁、铜合金废料，某同学设计如下实验方案：
回答下列问题：
(1)A→C反应的化学方程式为 。
(2)沉淀C获得Al2O3的化学方程式为 。
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)若保存不当或长期放置，易与空气中的氧气反应，检验绿矾是否被氧化的方法是 。
(4)试剂Z应该是一种 (填“氧化剂”或“还原剂”)；写出②中发生反应的离子方程式： 。
(5)钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。工业上冶炼金属钛的原理是在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛，该反应的化学方程式为 。
答案 (1)Na[Al(OH)4]+CO2===NaHCO3+Al(OH)3↓
(2)2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(3)取样品，加少量水溶解后，加入KSCN溶液，若溶液变成红色，可证明绿矾被氧化
(4)氧化剂 Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
(5)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti
解析 铝、铁、铜合金废料加过量氢氧化钠溶液，铝转变为四羟基合铝酸钠、铁和铜不溶解，经过滤，滤液A为四羟基合铝酸钠和氢氧化钠溶液的混合物，通入过量二氧化碳，四羟基合铝酸钠转变为沉淀C氢氧化铝，经过滤并加热得氧化铝，滤渣B为铁和铜，加过量硫酸经过滤得滤液D(含硫酸亚铁)，从中提取绿矾晶体，滤渣E为铜，铜不溶于稀硫酸，加试剂Z为氧化剂将铜氧化得硫酸铜，则Z为氧气(加热)或过氧化氢，据此回答。
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)若保存不当或长期放置，易与空气中的氧气反应，亚铁离子转变为铁离子，可通过硫氰化钾溶液检验，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，则检验绿矾是否被氧化的方法是取样品，加少量水溶解后，加入KSCN溶液，若溶液变成红色，可证明绿矾被氧化。
(4)试剂Z把铜转变为铜离子，则Z应该是一种氧化剂；为防止引入其他杂质，可选绿色氧化剂，即Z为过氧化氢，则②中发生反应的离子方程式： Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O。
题点 工艺流程图题
难度 基础题
17.(14分)(2025·广州高一段考)某学习小组的学生设计如图装置制取少量K2FeO4，回答下列问题：
已知：①FeCl3的沸点为315 ℃；
②FeCl3与 KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。
(1)(2分)图中装二氧化锰的仪器名称为 ，B中盛放的试剂是 。
(2)(2分)写出此装置中制备氯气的化学方程式： ，当消耗0.1 mol MnO2时，理论上被氧化的HCl为 mol。
(3)(1分)检查装置气密性后，应先点燃 (填“A”或“D”)处酒精灯。
(4)(1分)C装置中竖直玻璃管的作用是 。
(5)从D装置通过导管进入E装置的物质是 (填化学式)。
(6)Na2FeO4中铁元素的化合价为 ，据此可推断其在水处理过程中具有 的作用，E中生成Na2FeO4的离子方程式为 。
答案 (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 0.2
(3)A
(4)便于观察 D、E装置之间的导管是否堵塞
(5)Cl2、FeCl3
(6)+6 消毒杀菌 2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－===2Fe+3Cl－+5H2O(或2Fe3++3ClO－+10OH－===2Fe+3Cl－+5H2O)
解析 A装置中浓盐酸与 MnO2在加热条件下制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，生成的Cl2中含有 HCl，则通过B装置中的饱和食盐水除去HCl气体，再通过C装置中的浓H2SO4除去水蒸气，再将纯净的Cl2通入D装置中与硬质玻璃管内的铁粉反应生成FeCl3，未参与反应的Cl2和FeCl3蒸气进入 E装置与KOH反应生成K2FeO4，由于氯气有毒，不能直接排放到大气中，利用KOH进行尾气处理。
(2)实验室制取氯气反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；当消耗 0.1 mol MnO2时，有 0.4 mol HCl参与反应，其中有0.2 mol HCl化合价并未改变，则理论上被氧化的HCl为0.2 mol。
(3)检查装置气密性后，应先点燃A处酒精灯，利用生成的氯气排尽装置中的空气，避免影响后续制备反应。
(4)C装置中竖直玻璃管的作用是便于观察D、E装置之间的导管是否堵塞。
(6)据元素化合价代数和为零，可知Na2FeO4中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性，可推测具有杀菌消毒作用，根据氧化还原反应的原理得生成Na2FeO4的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－===2Fe+3Cl－+5H2O或2Fe3++3ClO－+10OH－===2Fe+3Cl－+5H2O。
题点 物质的制备实验
难度 基础题
18.(14分)铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
方案一
[实验方案]
将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。
(1)实验中发生反应的离子方程式是 。
[实验步骤]
(2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 mol·L－1NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥ mL。
(3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得铝的质量分数将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
方案二
[实验方案]
将铝镁合金与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。
[实验步骤]
(4)(2分)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置的连接顺序是A接 ， 接 ， 接 (填接口字母，注意：可不填满)。
(5)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中胶管a的作用是 。
②为了较准确测量氢气的体积，在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中，除视线平视外还应注意 (填字母)。
A.冷却至室温
B.等待片刻，待乙管中液面不再上升时读数
C.读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平
D.读数时不一定使两端液面相平
③若实验用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L(标准状况)，则合金中铝的质量分数为 (保留两位有效数字)。
答案 (1)2Al+2OH－+6H2O===2[Al(OH)4]－+3H2↑ (2)100 (3)偏低 (4)E D G (5)①平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下；消除加入稀硫酸的体积对测量氢气体积所带来的误差 ②AC ③53%
解析 (1)铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠与氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH－+6H2O===2[Al(OH)4]－+3H2↑。(2)根据反应的化学方程式：2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知，反应消耗NaOH的物质的量与Al相等，假设合金中Mg的质量分数是0，则10.8 g完全是Al，其物质的量n(Al)==0.4 mol，则n(NaOH)=n(Al)= 0.4 mol，需NaOH溶液的体积最小值V≥=0.1 L=100 mL，故V(NaOH溶液)≥100 mL。(3)经过滤、洗涤、干燥、称量固体质量。该步骤中若未洗涤固体，则金属镁上会附着四羟基合铝酸钠等物质，导致测定的镁的质量偏高，最终使测得铝的质量分数偏低。(4)装置的组装顺序：合金与酸发生反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管应该要短进长出，利用气体产生的压强，将广口瓶中的水排出并进入量筒，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为A接E，D接G。(5)②冷却至室温，这样测定的气体体积不受外界温度的影响，可减小误差，A正确；读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平，然后再读数，B错误、C正确；读数时必须使两端液面相平，这样才可以减少压强对气体体积的影响，以减少实验误差，D错误。③5.6 L H2的物质的量n(H2)==0.25 mol，假设5.1 g合金中Al、Mg的物质的量分别是x、y，可得关系式27 g·mol－1×x+24 g·mol－1×y=5.1 g，1.5x+y=0.25 mol，解得x=0.1 mol，y=0.1 mol，则合金中Al的质量是m(Al)=0.1 mol×27 g·mol－1=2.7 g，所以Al的质量分数为×100%≈53%。
一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.中华文化源远流长、博大精深。下列有关说法错误的是( )
A.《梦溪笔谈》记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，磁石的主要成分为Fe3O4
B.《中医药典》记载木耳具有“和血养营”(治疗贫血症)功效，黑木耳富含铁元素
C.《淮南万毕术》记载“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜，外化而内不化”，说明铁的还原性强于铜
D.《本草图经》“绿矾”项记载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”，绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O属于混合物
答案 D
解析 四氧化三铁俗称磁性氧化铁，磁石的主要成分为Fe3O4，A正确；曾青(CuSO4)得铁，则化为铜，是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁的还原性强于铜，C正确；FeSO4·7H2O属于纯净物，D错误。
2.(2025·杭州高一期末)下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金
B.FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe2O3
C.FeCl2溶液可用作印刷电路板的腐蚀液
D.高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe2O3和H2
答案 A
解析 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量大于钢，故A正确；FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4，故B错误；FeCl3溶液可用作印刷电路板的腐蚀液，故C错误；高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，故D错误。
题点 铁及其化合物性质
难度 基础题
3.(2025·长沙高一期末)我国某研究团队研发的“高亮不锈镁”荣获国际镁协2024年度“优秀变形镁合金产品奖”。下列说法正确的是( )
A.Mg3N2是一种新型合金
B.镁合金的熔点比纯镁的高
C.“高亮不锈镁”具有优异的耐腐蚀性
D.合金中只含有金属元素，不含非金属元素
答案 C
解析 Mg3N2是化合物，不是合金，故A错误；合金的熔点一般低于各成分金属，镁合金的熔点比纯镁的低，故B错误；合金一般具有良好的耐腐蚀性，故C正确；合金中也可能含非金属元素，比如生铁和钢都含有碳元素，故D错误。
题点 合金
难度 基础题
4.下列反应结束后，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色的是( )
A.铁锈与过量稀盐酸
B.FeCl3溶液与过量铜片
C.FeCl3溶液与过量铁粉
D.FeCl2溶液与过量Zn粉
答案 A
解析 铁锈与过量稀盐酸反应生成FeCl3，溶液中存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，故A正确； FeCl3溶液与过量铜片反应生成FeCl2，溶液中不存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故B错误；FeCl3溶液与过量铁粉反应生成FeCl2，溶液中不存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故C错误；FeCl2溶液与过量Zn粉反应生成ZnCl2和Fe，溶液中不存在铁离子，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故D错误。
5.(2025·新疆喀什高一期末)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO+2H+===Fe3++H2O
B.向氯化亚铁溶液中加入氯水：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl－
C.氯化铝溶液与浓氨水混合：Al3++3OH－===Al(OH)3↓
D.向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的CO2：2[Al(OH)4]－+CO2===2Al(OH)3↓++H2O
答案 B
解析 氧化亚铁与稀盐酸反应生成Fe2+，A错误；NH3·H2O不能拆，C错误；向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的CO2生成HC，D错误。
题点 离子方程式正误判断
难度 基础题
6.按如图装置实验，不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
答案 A
解析 空气中的氧气能迅速将生成的Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，A符合题意；苯层能够隔绝空气，防止NaOH与FeSO4发生复分解反应生成的Fe(OH)2白色沉淀被氧化，能够长时间观察到白色沉淀，B不符合题意；Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2，H2能够将溶液及装置中的空气排出，使FeSO4处于H2的惰性环境中，然后加入NaOH溶液，NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀，能较长时间看到白色沉淀，C不符合题意；打开止水夹，Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2，H2能够将a、b两个试管中的空气排出，FeSO4处于H2的惰性环境中，然后关闭止水夹，反应产生的H2将a中FeSO4溶液压入b中，与b中NaOH溶液反应产生Fe(OH)2白色沉淀，能较长时间看到白色沉淀，D不符合题意。
7.第五套人民币中硬币的材料分别为钢芯镀镍(1元)、钢芯镀铜(5角)、铝合金(1角)，下列有关上述硬币及其材料的说法正确的是( )
A.1元硬币是铁镍合金
B.5角硬币可溶解在浓盐酸中
C.1角硬币可被碱溶液或酸溶液腐蚀
D.钢芯是纯净物，镀镍或镀铜后变成混合物
答案 C
解析 1元硬币是钢芯镀镍，属于铁合金镀镍，不是铁镍合金，故A错误；5角硬币是钢芯镀铜，铜和浓盐酸不反应，故B错误；1角硬币是铝合金，铝和酸、碱都能发生反应，可被碱溶液或酸溶液腐蚀，故C正确；钢芯是金属合金，为混合物，故D错误。
8.一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.转化Ⅰ、Ⅱ均为置换反应
B.图中转化仅涉及Fe、O元素的化合价发生变化
C.转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2===2Fe3O4+12H+
D.转化Ⅱ中所需O2可由通入过量的空气来实现
答案 C
解析 转化Ⅰ为置换反应，而反应Ⅱ中无单质生成，不是置换反应，A错误；Ⅰ中氢元素化合价降低，B错误；根据转化关系图可判断转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2===2Fe3O4+12H+，C正确；转化Ⅱ中若通入过量的空气，则氧气将会继续氧化四氧化三铁中的亚铁，故不能通入过量的空气，D错误。
9.下列有关实验的现象或实验结论不正确的是( )
选项 实验操作 现象 实验结论
A 向硫酸铝溶液中加入足量氨水 有白色沉淀生成 氢氧化铝不溶于过量氨水
B 在CO还原Fe3O4得到的黑色固体中加入盐酸，固体溶解，再加入KSCN溶液 溶液不显红色 黑色固体不一定是Fe
C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 金属铝熔化而不滴落下来 金属铝熔点比氧化铝低
D 将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝 金属铁和铜发生置换反应
答案 D
解析 硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝与氨水不反应，故A正确；黑色固体不一定是铁，可能有四氧化三铁，当四氧化三铁和盐酸反应后生成铁离子，铁与铁离子反应生成亚铁离子，溶液中依然没有铁离子，不能使KSCN溶液变为红色，故B正确；金属铝熔化而不滴落下来，主要是铝的外面是氧化铝，氧化铝熔点比金属铝高，氧化铝像一层膜将铝兜着一样，不能使铝滴落下来，故C正确；Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，溶液变蓝，但不发生金属的置换反应，故D错误。
10.(2024·河北张家口高一期中)某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
Cu2(OH)2CO3CuCl2溶液CuClCu2O
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。下列说法不正确的是( )
A.铜器生锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]的反应原理为2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
B.步骤②发生的反应中，SO2作还原剂
C.步骤③和步骤⑤都可用稀硫酸洗涤
D.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH－Cu2O+2Cl－+H2O
答案 C
解析 铜绿加入过量盐酸溶解，生成氯化铜溶液，通入二氧化硫反应，过滤、洗涤得到氯化亚铜，加入氢氧化钠溶液并加热，过滤、洗涤后得到氧化亚铜；步骤⑤中若用稀硫酸洗涤，则会发生反应Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O，因此不可用稀硫酸洗涤，C错误。
题点 工艺流程图题
难度 基础题
11.(2025·山西晋城高一期末)已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，根据如图所示的实验流程分析，下列叙述不正确的是( )
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A.绿茶叶水与FeSO4溶液反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时，最好喝一些绿茶水
答案 D
解析 鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4溶液，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A正确；向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；④过程溶液最终变为红色，说明有Fe3+生成，则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN－ 发生反应使溶液显红色， C正确；鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶水，D错误。
题点 Fe2+、Fe3+性质
难度 基础题
12.富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉)，某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸中，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法正确的是( )
A.若加盐酸时有气体产生，则证明脱氧剂未变质
B.若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显红色，则证明脱氧剂未变质
C.若滴加KSCN溶液，溶液显红色，则证明脱氧剂已变质
D.若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已完全变质
答案 C
解析 若加盐酸时有气体产生，说明样品中还有铁粉，但不能证明脱氧剂未变质，也可能部分变质，A错误；若滴加KSCN溶液，无明显变化，说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3+，这可能是因为Fe+2Fe3+===3Fe2+，也可能是因为变质时Fe就被氧化为FeO，再滴加氯水显红色，故不能证明脱氧剂未变质，B错误；若滴加KSCN溶液，溶液显红色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，所以证明脱氧剂已变质，C正确；若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，发生Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+，但不能证明脱氧剂已完全变质，还可能是部分被氧化，D错误。
13.(2025·吉林高一期末)利用铁元素“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系(其中为高铁酸根，铁元素为+6价)，下列说法正确的是( )
A.从物质转化角度分析，Fe2O3和FeCl3都可以通过一步反应直接转化成Fe(OH)3
B.欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为先滴加氯水，再滴加KSCN溶液
C.转化⑦的现象是绿色沉淀转变为红褐色
D.转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌，Na2FeO4的消毒效率是等物质的量的HClO的1.5倍
答案 D
解析 氧化铁不溶于水，不能一步反应生成氢氧化铁，FeCl3可以通过和氢氧化钠溶液反应，直接转化成氢氧化铁，A项错误；欲证明某溶液中含Fe2+而无Fe3+的最佳方案为先滴加KSCN溶液，溶液不变红(排除了Fe3+的干扰)，再加入氯水，溶液变为红色，即可证明溶液中含Fe2+而无Fe3+，B项错误；转化⑦是氢氧化亚铁白色沉淀转化为氢氧化铁红褐色沉淀，现象是白色沉淀先变为灰绿色，最终转变为红褐色，C项错误；Na2FeO4和HClO用于消毒时，1 mol Na2FeO4在反应中得到3 mol电子转化为Fe3+，1 mol HClO在反应中得到2 mol电子转化为Cl－，则Na2FeO4的消毒效率是等物质的量的HClO的1.5倍，D项正确。
题点 铁及其化合物的“价—类”二维图
难度 基础题
14.常温下，将等质量的Mg和Al分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。已知：金属越活泼和等浓度的酸反应越快。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表Mg与稀硫酸反应的变化曲线
B.参加反应的Mg和Al的质量之比为
C.在Al与稀硫酸的反应中，每转移0.6 mol电子，同时生成气体的体积为6.72 L(标准状况下)
D.上述发生的反应中，稀硫酸的量不足
答案 B
解析 镁比铝活泼，反应速率更快，故曲线Ⅰ代表Mg与稀硫酸反应的变化曲线，A正确；反应生成氢气的量相同，Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑，参加反应的Mg和Al的物质的量之比为3∶2，质量之比为(3×24)∶(2×27)=4∶3，B错误；在Al与稀硫酸的反应中2Al~6e－~3H2，每转移0.6 mol电子，同时生成0.3 mol氢气，体积为6.72 L(标准状况下)，C正确；若反应中稀硫酸足量，则铝会生成更多的氢气，故上述发生的反应中，稀硫酸的量不足，D正确。
15.(2025·北京顺义区高一期末)某种锂离子电池的电极材料为LiFePO4。某种制备LiFePO4的方法如下。
下列说法正确的是( )
A.LiFePO4中，铁元素的化合价为+3价
B.Ⅰ中H2O2作氧化剂，还原产物为O2
C.Ⅱ中反应的离子方程式为Fe3++P===FePO4↓
D.Ⅲ中反应可能有 I2生成
答案 D
解析 LiFePO4中，铁元素的化合价为+2价，A错误；Ⅰ中H2O2作氧化剂，还原产物为H2O，B错误；Ⅱ中反应的离子方程式为Fe3++H3PO4===FePO4↓+3H+，C错误。
题点 与铁有关的工艺流程图题
难度 基础题
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
16.(12分)(2025·咸阳实验中学期末模拟)为节约资源变废为宝，合理利用铝、铁、铜合金废料，某同学设计如下实验方案：
回答下列问题：
(1)A→C反应的化学方程式为 。
(2)沉淀C获得Al2O3的化学方程式为 。
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)若保存不当或长期放置，易与空气中的氧气反应，检验绿矾是否被氧化的方法是 。
(4)试剂Z应该是一种 (填“氧化剂”或“还原剂”)；写出②中发生反应的离子方程式： 。
(5)钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。工业上冶炼金属钛的原理是在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛，该反应的化学方程式为 。
答案 (1)Na[Al(OH)4]+CO2===NaHCO3+Al(OH)3↓
(2)2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(3)取样品，加少量水溶解后，加入KSCN溶液，若溶液变成红色，可证明绿矾被氧化
(4)氧化剂 Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
(5)2Mg+TiCl42MgCl2+Ti
解析 铝、铁、铜合金废料加过量氢氧化钠溶液，铝转变为四羟基合铝酸钠、铁和铜不溶解，经过滤，滤液A为四羟基合铝酸钠和氢氧化钠溶液的混合物，通入过量二氧化碳，四羟基合铝酸钠转变为沉淀C氢氧化铝，经过滤并加热得氧化铝，滤渣B为铁和铜，加过量硫酸经过滤得滤液D(含硫酸亚铁)，从中提取绿矾晶体，滤渣E为铜，铜不溶于稀硫酸，加试剂Z为氧化剂将铜氧化得硫酸铜，则Z为氧气(加热)或过氧化氢，据此回答。
(3)绿矾(FeSO4·7H2O)若保存不当或长期放置，易与空气中的氧气反应，亚铁离子转变为铁离子，可通过硫氰化钾溶液检验，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，则检验绿矾是否被氧化的方法是取样品，加少量水溶解后，加入KSCN溶液，若溶液变成红色，可证明绿矾被氧化。
(4)试剂Z把铜转变为铜离子，则Z应该是一种氧化剂；为防止引入其他杂质，可选绿色氧化剂，即Z为过氧化氢，则②中发生反应的离子方程式： Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O。
题点 工艺流程图题
难度 基础题
17.(14分)(2025·广州高一段考)某学习小组的学生设计如图装置制取少量K2FeO4，回答下列问题：
已知：①FeCl3的沸点为315 ℃；
②FeCl3与 KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。
(1)(2分)图中装二氧化锰的仪器名称为 ，B中盛放的试剂是 。
(2)(2分)写出此装置中制备氯气的化学方程式： ，当消耗0.1 mol MnO2时，理论上被氧化的HCl为 mol。
(3)(1分)检查装置气密性后，应先点燃 (填“A”或“D”)处酒精灯。
(4)(1分)C装置中竖直玻璃管的作用是 。
(5)从D装置通过导管进入E装置的物质是 (填化学式)。
(6)Na2FeO4中铁元素的化合价为 ，据此可推断其在水处理过程中具有 的作用，E中生成Na2FeO4的离子方程式为 。
答案 (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 0.2
(3)A
(4)便于观察 D、E装置之间的导管是否堵塞
(5)Cl2、FeCl3
(6)+6 消毒杀菌 2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－===2Fe+3Cl－+5H2O(或2Fe3++3ClO－+10OH－===2Fe+3Cl－+5H2O)
解析 A装置中浓盐酸与 MnO2在加热条件下制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，生成的Cl2中含有 HCl，则通过B装置中的饱和食盐水除去HCl气体，再通过C装置中的浓H2SO4除去水蒸气，再将纯净的Cl2通入D装置中与硬质玻璃管内的铁粉反应生成FeCl3，未参与反应的Cl2和FeCl3蒸气进入 E装置与KOH反应生成K2FeO4，由于氯气有毒，不能直接排放到大气中，利用KOH进行尾气处理。
(2)实验室制取氯气反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；当消耗 0.1 mol MnO2时，有 0.4 mol HCl参与反应，其中有0.2 mol HCl化合价并未改变，则理论上被氧化的HCl为0.2 mol。
(3)检查装置气密性后，应先点燃A处酒精灯，利用生成的氯气排尽装置中的空气，避免影响后续制备反应。
(4)C装置中竖直玻璃管的作用是便于观察D、E装置之间的导管是否堵塞。
(6)据元素化合价代数和为零，可知Na2FeO4中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性，可推测具有杀菌消毒作用，根据氧化还原反应的原理得生成Na2FeO4的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－===2Fe+3Cl－+5H2O或2Fe3++3ClO－+10OH－===2Fe+3Cl－+5H2O。
题点 物质的制备实验
难度 基础题
18.(14分)铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
方案一
[实验方案]
将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。
(1)实验中发生反应的离子方程式是 。
[实验步骤]
(2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 mol·L－1NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥ mL。
(3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得铝的质量分数将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
方案二
[实验方案]
将铝镁合金与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。
[实验步骤]
(4)(2分)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置的连接顺序是A接 ， 接 ， 接 (填接口字母，注意：可不填满)。
(5)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中胶管a的作用是 。
②为了较准确测量氢气的体积，在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中，除视线平视外还应注意 (填字母)。
A.冷却至室温
B.等待片刻，待乙管中液面不再上升时读数
C.读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平
D.读数时不一定使两端液面相平
③若实验用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L(标准状况)，则合金中铝的质量分数为 (保留两位有效数字)。
答案 (1)2Al+2OH－+6H2O===2[Al(OH)4]－+3H2↑ (2)100 (3)偏低 (4)E D G (5)①平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下；消除加入稀硫酸的体积对测量氢气体积所带来的误差 ②AC ③53%
解析 (1)铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠与氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH－+6H2O===2[Al(OH)4]－+3H2↑。(2)根据反应的化学方程式：2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知，反应消耗NaOH的物质的量与Al相等，假设合金中Mg的质量分数是0，则10.8 g完全是Al，其物质的量n(Al)==0.4 mol，则n(NaOH)=n(Al)= 0.4 mol，需NaOH溶液的体积最小值V≥=0.1 L=100 mL，故V(NaOH溶液)≥100 mL。(3)经过滤、洗涤、干燥、称量固体质量。该步骤中若未洗涤固体，则金属镁上会附着四羟基合铝酸钠等物质，导致测定的镁的质量偏高，最终使测得铝的质量分数偏低。(4)装置的组装顺序：合金与酸发生反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管应该要短进长出，利用气体产生的压强，将广口瓶中的水排出并进入量筒，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为A接E，D接G。(5)②冷却至室温，这样测定的气体体积不受外界温度的影响，可减小误差，A正确；读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平，然后再读数，B错误、C正确；读数时必须使两端液面相平，这样才可以减少压强对气体体积的影响，以减少实验误差，D错误。③5.6 L H2的物质的量n(H2)==0.25 mol，假设5.1 g合金中Al、Mg的物质的量分别是x、y，可得关系式27 g·mol－1×x+24 g·mol－1×y=5.1 g，1.5x+y=0.25 mol，解得x=0.1 mol，y=0.1 mol，则合金中Al的质量是m(Al)=0.1 mol×27 g·mol－1=2.7 g，所以Al的质量分数为×100%≈53%。