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(通用版)高考化学一轮复习单元训练卷第五单元铝铁及其化合物B卷(含解析)
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这是一份(通用版)高考化学一轮复习单元训练卷第五单元铝铁及其化合物B卷(含解析)，共8页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，下列离子检验的方法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
第五单元 铝、铁及其化合物
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．铝元素对人体健康有危害，因此，1989年世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一而须加以控制。铝在下列应用场合使用时应加以控制的是
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④制银色漆颜料 ⑤用明矾净水 ⑥明矾和小苏打制食品膨松剂 ⑦制易拉罐 ⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平 ⑨包装糖果盒小食品
A．③⑤⑧⑨ B．⑥⑧⑨
C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨
2．某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是
A．①中铝片发生了钝化
B．②中产生的气泡可能是氮氧化合物
C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应
3．天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
B．脱硫过程O2间接氧化H2S
C．亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐
4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NaClO(aq)HClO(aq)Cl2(g)
B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C．Fe(s)Fe2O3(s)FeCl3(aq)
D．N2(g)NO(g)HNO3(aq)
5．下列离子检验的方法不正确的是
A．某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液含有Fe3+
B．某溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明原溶液中一定没有Fe2+
C．某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，再加入稀硝酸，若沉淀不溶解则说明含有Cl-
D．将干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧，观察火焰呈黄色，说明原溶液含有Na+
6．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．向FeCl3溶液中滴加HI溶液：Fe3+＋2I－＝Fe2+＋I2
B．向AlCl3溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋4NH3·H2O＝AlO＋4NH＋2H2O
C．向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液：NH＋OH－＝NH3·H2O
D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH
7．近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂。干燥的高铁酸钾受热易分解，但在198 ℃以下是稳定的。高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有
①蛋白质的变性 ②蛋白质的盐析 ③胶体聚沉 ④盐类水解 ⑤焰色反应 ⑥氧化还原反应
A．①②③④ B．①③④⑥ C．②③④⑤ D．②③⑤⑥
8．中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途。其生产过程的部分流程如下：FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁。下列有关叙述不合理的是
A．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径相当
B．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病
C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
9．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
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
10．下列解释工业生产或应用的化学用语中，不正确的是
A．FeCl3溶液刻蚀铜电路板：2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+
B．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓ + 3NH
C．将少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－=CO＋2HClO
D．Na2CO3溶液处理水垢：CaSO4(s)+CO（aq）CaCO3(s)+SO（aq）
11．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
将铁粉加入稀硝酸中
铁粉溶解，有气体生成
产生的
气体为H2
B
将铜粉加入Fe2(SO4)3溶液中
铜粉溶解
金属性：
Cu＞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
熔化后的液态铝
未滴落下来
熔点：
Al＞Al2O3
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合 后，加入CCl4，振荡，静置
下层溶液显紫红色
氧化性：
Fe3+＞I2
12．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
实验1
实验2
①、③中溶液呈蓝色，试管口有
红棕色气体产生
③中溶液呈蓝色，试管口有
红棕色气体产生
下列说法正确的是
A．稀硝酸一定被还原为NO2
B．实验1-②中溶液存在：c(Cu2+) + c(H+)＝c(NO)+c(OH－)
C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
D．实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H+=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
13．在含a mol FeCl3溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中不正确的是
A．当a≤2b时，发生的离子反应为2Fe3+＋Fe=3Fe2+
B．当2b≤a≤4b时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为2b mol≤n(e－)≤4b mol
C．当2a＝5b时，发生的总离子反应为10Fe3+＋4Fe＋Cu=14Fe2+＋Cu2＋
D．当2b
A B C D
15．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol·L－1 Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是
A．图中C点铝元素存在形式是AlO
B．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀
C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2
D．OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－=2AlO＋3BaSO4↓＋4H2O
16．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能 溶解l9.2g(已知硝酸只被还原为NO气体，下同)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的 量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法正确的是
A．c点时，溶液中的溶质为Fe2(SO4)3
B．ab段发生反应的离子方程式为：Fe+Fe3+=2Fe2+
C．原混和酸中稀硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L
D．原混和酸中稀硫酸的物质的量浓度为4mol/L
二、非选择题（共6小题，52分）
17．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：
据此回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是__________，所用玻璃仪器有____________________。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式：固体B________________；沉淀D________________；溶液E________________。
（3）写出①②③④四个反应的化学方程式，离子反应写离子方程式。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
18.炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如图所示。已知FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。
金属离子
Fe3＋
Zn2＋
Mn2＋
Cu2＋
Cd2＋
开始沉淀pH
2.7
6.5
7.7
5.2
6.9
沉淀完全pH
3.2
8.0
9.8
6.4
9.4
请回答下列问题：
(1)提高浸出率可以采用的方法是(写出其中一点即可)________________________。
(2)滤液Ⅰ中有少量的AsO，若不除去，则AsO与Cd反应会产生一种有毒氢化物气体，该气体的分子式为________。向滤液Ⅰ中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可与AsO反应生成FeAsO4，完成该反应的离子方程式：
___Fe2＋＋___AsO＋___MnO＋____===____Mn2＋＋____FeAsO4↓＋____，判断该滴定终点的现象是_________________________________________________。
(3)流程中②调节pH时可以选用的试剂为__________，滤渣Ⅱ的主要成分为__________。
(4)常温下Zn(OH)2的溶度积Ksp＝________。
(5)制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为____________________。
19．从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。
（1）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是________(填字母序号)。
a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3
（2）现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。 整个过程与温度密切相关， 当温度低于 570 ℃时，反应Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)，阻碍循环反应的进行。
①已知：Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g) ΔH1＝＋19.3 kJ·mol－1
3FeO(s)＋H2O(g)Fe3O4(s)＋H2(g) ΔH2＝－57.2 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH3＝＋172.4 kJ·mol－1
铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是___________________。
②下图表示其他条件一定时，Fe3O4(s)和CO(g)反应达平衡时CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。
ⅰ．当温度低于570 ℃时，温度降低CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是______________________________。
ⅱ．当温度高于570℃时，随温度升高，反应Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡常数的变化趋势是________(填“增大”“减小”或“不变”)；1040℃时，该反应的化学平衡常数的数值是________。
（3）①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：
牛血
复分解反应ⅱ的离子方程式是____________________________________。
②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN－，方案如下：
若试纸变蓝则证明食品中含有 CN－，请解释检测时试纸变蓝的原因：___________________________________。
（4）已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－39，此温度下若在实验室中配制100 mL 5 mol·L－1 FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入2 mol·L－1的盐酸________mL(忽略加入盐酸体积)。
20．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为测定某样品中AlN的含量，设计如下二种实验方案。(已知：样品中的杂质不与NaOH反应，且AlN+NaOH+3H2O═Na[Al(OH)4]+NH3↑)
（方案1）取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)如图C装置中球形干燥管的作用是______。
(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先______，再加入实验药品。接下来的实验操作是______，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是______。
(3)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见______。
（方案2）按以下步骤测定样品中AlN的纯度：
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为______。
(5)若在步骤③中未洗涤，测定结果将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)AlN的纯度为_____________(含m1，m2的式子表示)。
21．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
(2)酸浸后，钛主要以TOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式_________________。
(3)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________________；丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为____________；
(4)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，反应的离子方程式为_____________________________________。
单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第五单元 铝、铁及其化合物
答 案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】D
【解析】由铝的应用可知，铝制炊具、铝制易拉罐、明矾净水、明矾和小苏打制食品膨松剂、使用铝包装糖果和小食品、用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品都有可能使铝元素进入人体，对人体造成危害，都需要加以控制。
2．【答案】D
【解析】浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故A正确；加水稀释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，②中产生的气泡可能是氮氧化合物，故B正确；③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故C正确；②中加水稀释过程中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故D错误。
3．【答案】A
【解析】T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁（相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+），硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁（相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O），根据反应可知，该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液，A错误；脱硫过程：Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，脱硫过程O2间接氧化H2S，B正确；亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送O2的作用，若缺铁就可能出现缺铁性贫血，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血，C正确；天然气主要成分为甲烷，甲烷燃烧放出热量，《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐，D正确；故合理选项是A。
4．【答案】B
【解析】NaClO溶液中通入二氧化碳生成HClO，HClO分解生成氧气和HCl，不生成氯气，故A错误；Al与NaOH反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，物质间转化均能实现，故B正确；Fe与水蒸气高温反应生成四氧化三铁，不生成氧化铁，故C错误；氮气与氧气放电生成NO，NO与水不反应，不能转化为硝酸，故D错误；答案选B。
5．【答案】B
【解析】Fe3＋能与SCN－生成红色Fe(SCN)3，常用KSCN检验Fe3＋存在，某溶液中加入KSCN溶液显红色，说明溶液中一定含有Fe3＋，故A说法正确；该溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，只能说明该溶液中含有Fe3＋，不能说明是否含有Fe2＋，故B说法错误；AgCl是不溶于水和硝酸的白色固体，某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，加入硝酸，沉淀不溶解，说明沉淀为AgCl，原溶液中含有Cl－，故C说法正确；焰色反应中火焰呈黄色，该物质中含有钠元素，推出该溶液中含有Na＋，故D说法正确。
6．【答案】D
【解析】A．离子方程式配平错了，正确的是：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2，A错误；B．过量氨水不能溶解Al(OH)3，正确的是：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH，B错误；C．过量的NaOH也能和HCO反应，正确的是：HCO＋NH＋2OH－＝NH3·H2O＋CO＋H2O，C错误；D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH，D正确。答案选D。
7．【答案】B
【解析】高铁酸钾具有强氧化性，可致蛋白质发生氧化而变性，则不涉及蛋白质的盐析，故②错误；高铁酸钾被还原生成Fe3+，水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体而达到净水作用，涉及胶体聚沉、盐类水解，不涉及焰色反应，则⑤错误，所以涉及的有①③④⑥，故答案为B。
8．【答案】A
【解析】纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，属于胶体分散系，不同于溶液的溶质微粒直径，故A错误；纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，故B正确；因反应①环丙胺不参加反应，但加快反应速率，即加快了氯化铁水解，故C正确；由制备过程可知，反应②的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，故D正确。
9．【答案】C
【解析】Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成。
10．【答案】C
【解析】Fe3+被还原为Fe2+，所给式子已配平，符合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，A项正确；氢氧化铝不溶于过量氨水，所以生成产物是Al(OH)3，一水合氨是弱碱不拆写，B项正确；因酸性强弱：H2CO3>HClO>HCO，所以不管通入次氯酸钠溶液中的CO2的量多少，反应均生成HCO，正确的离子方程式应为：CO2＋H2O＋ClO－=HCO＋HClO，C项错误；硫酸钙是微溶物质，碳酸钙是难溶物质，化学式均不拆写，该反应是一个沉淀转化的反应，符合复分解反应条件，D项正确；所以答案选择C项。
11．【答案】D
【解析】铁粉加入稀硝酸中，发生氧化还原反应生成NO，与硝酸的强氧化性有关，故A错误；二者反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，不能比较金属性，故B错误；氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，则熔化后的液态铝未滴落下来，结论不合理，故C错误；由现象可知，二者发生氧化还原反应生成碘，则氧化性：Fe3+＞I2，故D正确；故答案为D。
12．【答案】D
【解析】实验1：稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水，再加稀硫酸，硝酸铜中硝酸根在酸性条件下能继续氧化铜单质。试管口NO均被氧化生成红棕色的二氧化氮。实验2：稀硫酸不与铜反应，再加稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水。试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮。
A．稀硝酸与铜发生3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，故A错误；B．实验1-②中溶液存在电荷守恒为：2c(Cu2+)+c(H+)=c(NO)+c(OH−)，故B错误；C．由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，故C错误；D．实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H+=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，故D正确；答案选D。
13．【答案】D
【解析】金属性：铁＞铜，铁离子首先氧化金属铁。当a≤2b时，铁离子不足，发生的离子反应为2Fe3+＋Fe=3Fe2+，A正确；当2b≤a≤4b时，铁离子全部参与反应，因此反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol，即为2b mol≤n(e－)≤4b mol，B正确；当2a＝5b时，铁全部反应，铜部分反应，发生的总离子反应为10Fe3+＋4Fe＋Cu=14Fe2+＋Cu2+，C正确；当2b
【解析】A项，Al3+和H+不反应，无Al(OH)3产生，故A错误；B项，Al3+＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O，图象符合，故B正确；C项，当沉淀量达到最大，生成n[Al(OH)3]＝n(Al3+)＝1mol，故C错误；D项，AlO＋H+＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2O，沉淀最大时，AlO完全消耗，故D错误。
15．【答案】D
【解析】C点为BaSO4沉淀，其物质的量为3 mol，此时铝元素以AlO的形式存在，A正确；D点溶液溶质为Ba(AlO2)2，通入CO2气体，立即产生BaCO3和Al(OH)3沉淀，B正确；B点为Al(OH)3和BaSO4沉淀，此时Al(OH)3的物质的量为7 mol－3 mol＝4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3物质的量为4 mol－1 mol×2＝2 mol，即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2，C正确；OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓，D错误。
16．【答案】D
【解析】由图象可知，由于铁过量，oa段发生反应为：Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，ab段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，bc段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑。根据上面分析可知：c点是溶质为硫酸亚铁，不是硫酸铁，A错误；ab段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，B错误；oa段发生反应为：Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，则原混合液中n(NO)=2n(Fe)= 2×=
0.4mol，混合酸中HNO3物质的量浓度c(HNO3)==2mol/L，C错误；反应消耗22.4g铁的物质的量n(Fe)=22.4g÷56g/mol= 0.4mol，根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4mol再根据S元素守恒，每份含硫酸的物质的量是0.4mol，所以c(H2SO4) =0.4mol÷0.1L= 4mol/L，故D正确；故合理选项是D。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】（1）过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
（2）Al2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH4)2SO4
（3）①Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O
②Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH
③AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓
④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
【解析】KAl(SO4)2可溶于水，Fe2O3和Al2O3不溶于水，因此加水溶解，沉淀C为Al2O3、Fe2O3，溶液中是KAl(SO4)2，氧化铝表现两性，氧化铁不溶于氢氧化钠，则沉淀D为Fe2O3，Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O，溶液中溶质为NaAlO2，加入盐酸，发生反应：AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，氢氧化铝不稳定，受热易分解，2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，②发生反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH。
18．【答案】(1)适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等(合理答案均可)
(2)AsH3 5 5 3 14H＋ 3 5 7H2O 滴最后一滴KMnO4溶液，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应滴定到终点
(3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等(合理答案均可)
FeAsO4、Fe(OH)3
(4)10－17 (5)乙醇(或饱和硫酸锌溶液)
【解析】(4)当Zn2＋沉淀完全时溶液中c(Zn2＋)≤10－5mol·L－1，则Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－5×(10－6)2＝10－17。
19．【答案】（1）c
（2）①C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋134.5 kJ·mol－1
②ⅰ．增大 当温度低于570℃时，可逆反应Fe3O4＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移动，故CO的转化率增大
ⅱ．增大 4
（3）①3[Fe(CN)6]4－＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓
②碱性条件下，Fe2+与CN－结合生成[Fe(CN)6]4－，Fe2＋被空气中的O2氧化生成Fe3＋，[Fe(CN)6]4−与Fe3＋反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝
（4）2.5
【解析】（2）②ⅰ．由图象可知，当温度低于570 ℃时，温度降低，CO的体积百分含量降低，故CO的转化率增大；由题意可知，当温度低于570 ℃时，可逆反应Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移动，故CO的转化率增大。ⅱ．当温度高于570 ℃时，随温度升高，CO的体积百分含量降低，即反应Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡正向移动，则平衡常数增大。1040 ℃时CO体积分数为20%。设CO起始浓度为1 mol·L－1，消耗CO浓度为x。
Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)
1 0
x x
1－x x
＝20%，x＝0.8 mol·L－1，K＝＝4。
（3）②碱性条件下，Fe2＋与CN－结合生成[Fe(CN)6]4－；Fe2＋被空气中的O2氧化生成Fe3＋；[Fe(CN)6]4－与Fe3＋反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝。（4）若不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)×c3(OH－) ≤ Ksp[Fe(OH)3]，代入有关数据后可求出c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥0.05 mol·L－1，则加入盐酸的体积至少为＝0.0025 L＝2.5 mL。
20．【答案】（1）防止倒吸
（2）检查装置气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置
（3）C装置出口处连接一个干燥装置
（4）2[Al(OH)4]-+CO2=HCO+Al(OH)3↓或CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓
（5）偏高
（6）×100%
【解析】方案1：测定原理是通过测定AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑反应生成氨气的质量来计算氮化铝的含量。(1)氨气与浓硫酸能发生反应，易发生倒吸，图C装置中球形干燥管可以防止倒吸，故答案为：防止倒吸；(2)组装好实验装置，气体制备实验需要先检查装置气密性，再加入实验药品。接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气可以使反应生成的氨气全部赶入装置C中被浓硫酸吸收，故答案为：检查装置气密性；关闭K1，打开K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；(3)装置C中的浓硫酸也能够吸收空气中的水蒸气，使测定结果偏高，改进的方法可以是在C装置出口处连接一个盛碱石灰干燥管，故答案为：C装置出口处连接一个干燥装置；
方案2：流程分析可知，样品溶解于过量的氢氧化钠溶液中过滤洗涤，得到滤液和洗涤液中通入过量二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，过滤洗涤得到氢氧化铝固体，煅烧得到氧化铝固体为m2g；(4)步骤②生成的沉淀是氢氧化铝，是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成的，反应的离子方程式为：CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓，故答案为：CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓；(5)步骤③中沉淀未洗涤，会造成氢氧化铝沉淀的质量偏高，铝元素的质量偏大，根据质量守恒，则AlN的纯度偏高，故答案为：偏高；(6)测定AlN的纯度的原理是：AlN+NaOH+H2O=
NaAlO2+NH3↑，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀：CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，通过测定氧化铝得质量来计算氮化铝的质量，Al2O3物质的量==mol，依据氮元素守恒得到样品中氮元素物质的量=n(AlN)=mol×2=mol，A1N的纯度=×100%=×100%，故答案为：×100%。
21．【答案】（1）4
（2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl+2H2O
（3）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl− 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）Cr2O＋3HSO＋5H+=2Cr3+＋3SO＋4H2O
【解析】（1）Li2Ti5O15中Li为+1价，O为-2价，Ti为+4价，过氧根(O)中氧元素显-1价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)×2+(+4)×5+(-2)×(15-2x)+(-1)×2x=0，解得：x=4，故答案为：4。（2）“酸浸”时用盐酸溶解FeTiO3生成TiOCl时，发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H++4Cl−＝Fe2++TiOCl+2H2O，故答案为：FeTiO3+4H++4Cl−＝Fe2++TiOCl+2H2O。（3）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−；向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−，2Fe2++H2O2+
2H+=2Fe3++2H2O。（4）用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+，Cr元素的化合价降低，则S元素的化合价升高，生成硫酸根离子，由电荷、电子守恒及原子守恒可知离子反应为5H++Cr2O+3HSO=2Cr3++3SO+4H2O，故答案为5H++Cr2O+3HSO=2Cr3++3SO+4H2O。
第五单元 铝、铁及其化合物
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．铝元素对人体健康有危害，因此，1989年世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一而须加以控制。铝在下列应用场合使用时应加以控制的是
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④制银色漆颜料 ⑤用明矾净水 ⑥明矾和小苏打制食品膨松剂 ⑦制易拉罐 ⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平 ⑨包装糖果盒小食品
A．③⑤⑧⑨ B．⑥⑧⑨
C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨
2．某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是
A．①中铝片发生了钝化
B．②中产生的气泡可能是氮氧化合物
C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应
3．天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
B．脱硫过程O2间接氧化H2S
C．亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐
4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NaClO(aq)HClO(aq)Cl2(g)
B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C．Fe(s)Fe2O3(s)FeCl3(aq)
D．N2(g)NO(g)HNO3(aq)
5．下列离子检验的方法不正确的是
A．某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液含有Fe3+
B．某溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明原溶液中一定没有Fe2+
C．某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，再加入稀硝酸，若沉淀不溶解则说明含有Cl-
D．将干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧，观察火焰呈黄色，说明原溶液含有Na+
6．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．向FeCl3溶液中滴加HI溶液：Fe3+＋2I－＝Fe2+＋I2
B．向AlCl3溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋4NH3·H2O＝AlO＋4NH＋2H2O
C．向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液：NH＋OH－＝NH3·H2O
D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH
7．近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂。干燥的高铁酸钾受热易分解，但在198 ℃以下是稳定的。高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有
①蛋白质的变性 ②蛋白质的盐析 ③胶体聚沉 ④盐类水解 ⑤焰色反应 ⑥氧化还原反应
A．①②③④ B．①③④⑥ C．②③④⑤ D．②③⑤⑥
8．中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途。其生产过程的部分流程如下：FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁。下列有关叙述不合理的是
A．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径相当
B．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病
C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
9．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
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
10．下列解释工业生产或应用的化学用语中，不正确的是
A．FeCl3溶液刻蚀铜电路板：2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+
B．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓ + 3NH
C．将少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－=CO＋2HClO
D．Na2CO3溶液处理水垢：CaSO4(s)+CO（aq）CaCO3(s)+SO（aq）
11．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
将铁粉加入稀硝酸中
铁粉溶解，有气体生成
产生的
气体为H2
B
将铜粉加入Fe2(SO4)3溶液中
铜粉溶解
金属性：
Cu＞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
熔化后的液态铝
未滴落下来
熔点：
Al＞Al2O3
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合 后，加入CCl4，振荡，静置
下层溶液显紫红色
氧化性：
Fe3+＞I2
12．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
实验1
实验2
①、③中溶液呈蓝色，试管口有
红棕色气体产生
③中溶液呈蓝色，试管口有
红棕色气体产生
下列说法正确的是
A．稀硝酸一定被还原为NO2
B．实验1-②中溶液存在：c(Cu2+) + c(H+)＝c(NO)+c(OH－)
C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
D．实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H+=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
13．在含a mol FeCl3溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中不正确的是
A．当a≤2b时，发生的离子反应为2Fe3+＋Fe=3Fe2+
B．当2b≤a≤4b时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为2b mol≤n(e－)≤4b mol
C．当2a＝5b时，发生的总离子反应为10Fe3+＋4Fe＋Cu=14Fe2+＋Cu2＋
D．当2b
A B C D
15．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol·L－1 Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是
A．图中C点铝元素存在形式是AlO
B．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀
C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2
D．OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－=2AlO＋3BaSO4↓＋4H2O
16．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能 溶解l9.2g(已知硝酸只被还原为NO气体，下同)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的 量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法正确的是
A．c点时，溶液中的溶质为Fe2(SO4)3
B．ab段发生反应的离子方程式为：Fe+Fe3+=2Fe2+
C．原混和酸中稀硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L
D．原混和酸中稀硫酸的物质的量浓度为4mol/L
二、非选择题（共6小题，52分）
17．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：
据此回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是__________，所用玻璃仪器有____________________。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式：固体B________________；沉淀D________________；溶液E________________。
（3）写出①②③④四个反应的化学方程式，离子反应写离子方程式。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
18.炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如图所示。已知FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。
金属离子
Fe3＋
Zn2＋
Mn2＋
Cu2＋
Cd2＋
开始沉淀pH
2.7
6.5
7.7
5.2
6.9
沉淀完全pH
3.2
8.0
9.8
6.4
9.4
请回答下列问题：
(1)提高浸出率可以采用的方法是(写出其中一点即可)________________________。
(2)滤液Ⅰ中有少量的AsO，若不除去，则AsO与Cd反应会产生一种有毒氢化物气体，该气体的分子式为________。向滤液Ⅰ中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可与AsO反应生成FeAsO4，完成该反应的离子方程式：
___Fe2＋＋___AsO＋___MnO＋____===____Mn2＋＋____FeAsO4↓＋____，判断该滴定终点的现象是_________________________________________________。
(3)流程中②调节pH时可以选用的试剂为__________，滤渣Ⅱ的主要成分为__________。
(4)常温下Zn(OH)2的溶度积Ksp＝________。
(5)制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为____________________。
19．从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。
（1）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是________(填字母序号)。
a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3
（2）现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。 整个过程与温度密切相关， 当温度低于 570 ℃时，反应Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)，阻碍循环反应的进行。
①已知：Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g) ΔH1＝＋19.3 kJ·mol－1
3FeO(s)＋H2O(g)Fe3O4(s)＋H2(g) ΔH2＝－57.2 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH3＝＋172.4 kJ·mol－1
铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是___________________。
②下图表示其他条件一定时，Fe3O4(s)和CO(g)反应达平衡时CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。
ⅰ．当温度低于570 ℃时，温度降低CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是______________________________。
ⅱ．当温度高于570℃时，随温度升高，反应Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡常数的变化趋势是________(填“增大”“减小”或“不变”)；1040℃时，该反应的化学平衡常数的数值是________。
（3）①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：
牛血
复分解反应ⅱ的离子方程式是____________________________________。
②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN－，方案如下：
若试纸变蓝则证明食品中含有 CN－，请解释检测时试纸变蓝的原因：___________________________________。
（4）已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－39，此温度下若在实验室中配制100 mL 5 mol·L－1 FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入2 mol·L－1的盐酸________mL(忽略加入盐酸体积)。
20．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为测定某样品中AlN的含量，设计如下二种实验方案。(已知：样品中的杂质不与NaOH反应，且AlN+NaOH+3H2O═Na[Al(OH)4]+NH3↑)
（方案1）取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)如图C装置中球形干燥管的作用是______。
(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先______，再加入实验药品。接下来的实验操作是______，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是______。
(3)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见______。
（方案2）按以下步骤测定样品中AlN的纯度：
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为______。
(5)若在步骤③中未洗涤，测定结果将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)AlN的纯度为_____________(含m1，m2的式子表示)。
21．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
(2)酸浸后，钛主要以TOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式_________________。
(3)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________________；丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为____________；
(4)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，反应的离子方程式为_____________________________________。
单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第五单元 铝、铁及其化合物
答 案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】D
【解析】由铝的应用可知，铝制炊具、铝制易拉罐、明矾净水、明矾和小苏打制食品膨松剂、使用铝包装糖果和小食品、用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品都有可能使铝元素进入人体，对人体造成危害，都需要加以控制。
2．【答案】D
【解析】浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故A正确；加水稀释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，②中产生的气泡可能是氮氧化合物，故B正确；③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故C正确；②中加水稀释过程中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故D错误。
3．【答案】A
【解析】T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁（相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+），硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁（相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O），根据反应可知，该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液，A错误；脱硫过程：Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，脱硫过程O2间接氧化H2S，B正确；亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送O2的作用，若缺铁就可能出现缺铁性贫血，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血，C正确；天然气主要成分为甲烷，甲烷燃烧放出热量，《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐，D正确；故合理选项是A。
4．【答案】B
【解析】NaClO溶液中通入二氧化碳生成HClO，HClO分解生成氧气和HCl，不生成氯气，故A错误；Al与NaOH反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，物质间转化均能实现，故B正确；Fe与水蒸气高温反应生成四氧化三铁，不生成氧化铁，故C错误；氮气与氧气放电生成NO，NO与水不反应，不能转化为硝酸，故D错误；答案选B。
5．【答案】B
【解析】Fe3＋能与SCN－生成红色Fe(SCN)3，常用KSCN检验Fe3＋存在，某溶液中加入KSCN溶液显红色，说明溶液中一定含有Fe3＋，故A说法正确；该溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，只能说明该溶液中含有Fe3＋，不能说明是否含有Fe2＋，故B说法错误；AgCl是不溶于水和硝酸的白色固体，某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，加入硝酸，沉淀不溶解，说明沉淀为AgCl，原溶液中含有Cl－，故C说法正确；焰色反应中火焰呈黄色，该物质中含有钠元素，推出该溶液中含有Na＋，故D说法正确。
6．【答案】D
【解析】A．离子方程式配平错了，正确的是：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2，A错误；B．过量氨水不能溶解Al(OH)3，正确的是：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH，B错误；C．过量的NaOH也能和HCO反应，正确的是：HCO＋NH＋2OH－＝NH3·H2O＋CO＋H2O，C错误；D．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH，D正确。答案选D。
7．【答案】B
【解析】高铁酸钾具有强氧化性，可致蛋白质发生氧化而变性，则不涉及蛋白质的盐析，故②错误；高铁酸钾被还原生成Fe3+，水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体而达到净水作用，涉及胶体聚沉、盐类水解，不涉及焰色反应，则⑤错误，所以涉及的有①③④⑥，故答案为B。
8．【答案】A
【解析】纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，属于胶体分散系，不同于溶液的溶质微粒直径，故A错误；纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，故B正确；因反应①环丙胺不参加反应，但加快反应速率，即加快了氯化铁水解，故C正确；由制备过程可知，反应②的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，故D正确。
9．【答案】C
【解析】Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成。
10．【答案】C
【解析】Fe3+被还原为Fe2+，所给式子已配平，符合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，A项正确；氢氧化铝不溶于过量氨水，所以生成产物是Al(OH)3，一水合氨是弱碱不拆写，B项正确；因酸性强弱：H2CO3>HClO>HCO，所以不管通入次氯酸钠溶液中的CO2的量多少，反应均生成HCO，正确的离子方程式应为：CO2＋H2O＋ClO－=HCO＋HClO，C项错误；硫酸钙是微溶物质，碳酸钙是难溶物质，化学式均不拆写，该反应是一个沉淀转化的反应，符合复分解反应条件，D项正确；所以答案选择C项。
11．【答案】D
【解析】铁粉加入稀硝酸中，发生氧化还原反应生成NO，与硝酸的强氧化性有关，故A错误；二者反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，不能比较金属性，故B错误；氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，则熔化后的液态铝未滴落下来，结论不合理，故C错误；由现象可知，二者发生氧化还原反应生成碘，则氧化性：Fe3+＞I2，故D正确；故答案为D。
12．【答案】D
【解析】实验1：稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水，再加稀硫酸，硝酸铜中硝酸根在酸性条件下能继续氧化铜单质。试管口NO均被氧化生成红棕色的二氧化氮。实验2：稀硫酸不与铜反应，再加稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水。试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮。
A．稀硝酸与铜发生3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，故A错误；B．实验1-②中溶液存在电荷守恒为：2c(Cu2+)+c(H+)=c(NO)+c(OH−)，故B错误；C．由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，故C错误；D．实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式：3Cu＋2NO＋8H+=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，故D正确；答案选D。
13．【答案】D
【解析】金属性：铁＞铜，铁离子首先氧化金属铁。当a≤2b时，铁离子不足，发生的离子反应为2Fe3+＋Fe=3Fe2+，A正确；当2b≤a≤4b时，铁离子全部参与反应，因此反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol，即为2b mol≤n(e－)≤4b mol，B正确；当2a＝5b时，铁全部反应，铜部分反应，发生的总离子反应为10Fe3+＋4Fe＋Cu=14Fe2+＋Cu2+，C正确；当2b
【解析】A项，Al3+和H+不反应，无Al(OH)3产生，故A错误；B项，Al3+＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O，图象符合，故B正确；C项，当沉淀量达到最大，生成n[Al(OH)3]＝n(Al3+)＝1mol，故C错误；D项，AlO＋H+＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2O，沉淀最大时，AlO完全消耗，故D错误。
15．【答案】D
【解析】C点为BaSO4沉淀，其物质的量为3 mol，此时铝元素以AlO的形式存在，A正确；D点溶液溶质为Ba(AlO2)2，通入CO2气体，立即产生BaCO3和Al(OH)3沉淀，B正确；B点为Al(OH)3和BaSO4沉淀，此时Al(OH)3的物质的量为7 mol－3 mol＝4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3物质的量为4 mol－1 mol×2＝2 mol，即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2，C正确；OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓，D错误。
16．【答案】D
【解析】由图象可知，由于铁过量，oa段发生反应为：Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，ab段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，bc段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑。根据上面分析可知：c点是溶质为硫酸亚铁，不是硫酸铁，A错误；ab段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，B错误；oa段发生反应为：Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，则原混合液中n(NO)=2n(Fe)= 2×=
0.4mol，混合酸中HNO3物质的量浓度c(HNO3)==2mol/L，C错误；反应消耗22.4g铁的物质的量n(Fe)=22.4g÷56g/mol= 0.4mol，根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4mol再根据S元素守恒，每份含硫酸的物质的量是0.4mol，所以c(H2SO4) =0.4mol÷0.1L= 4mol/L，故D正确；故合理选项是D。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】（1）过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
（2）Al2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH4)2SO4
（3）①Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O
②Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH
③AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓
④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
【解析】KAl(SO4)2可溶于水，Fe2O3和Al2O3不溶于水，因此加水溶解，沉淀C为Al2O3、Fe2O3，溶液中是KAl(SO4)2，氧化铝表现两性，氧化铁不溶于氢氧化钠，则沉淀D为Fe2O3，Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O，溶液中溶质为NaAlO2，加入盐酸，发生反应：AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，氢氧化铝不稳定，受热易分解，2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，②发生反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH。
18．【答案】(1)适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等(合理答案均可)
(2)AsH3 5 5 3 14H＋ 3 5 7H2O 滴最后一滴KMnO4溶液，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应滴定到终点
(3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等(合理答案均可)
FeAsO4、Fe(OH)3
(4)10－17 (5)乙醇(或饱和硫酸锌溶液)
【解析】(4)当Zn2＋沉淀完全时溶液中c(Zn2＋)≤10－5mol·L－1，则Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－5×(10－6)2＝10－17。
19．【答案】（1）c
（2）①C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋134.5 kJ·mol－1
②ⅰ．增大 当温度低于570℃时，可逆反应Fe3O4＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移动，故CO的转化率增大
ⅱ．增大 4
（3）①3[Fe(CN)6]4－＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓
②碱性条件下，Fe2+与CN－结合生成[Fe(CN)6]4－，Fe2＋被空气中的O2氧化生成Fe3＋，[Fe(CN)6]4−与Fe3＋反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝
（4）2.5
【解析】（2）②ⅰ．由图象可知，当温度低于570 ℃时，温度降低，CO的体积百分含量降低，故CO的转化率增大；由题意可知，当温度低于570 ℃时，可逆反应Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移动，故CO的转化率增大。ⅱ．当温度高于570 ℃时，随温度升高，CO的体积百分含量降低，即反应Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡正向移动，则平衡常数增大。1040 ℃时CO体积分数为20%。设CO起始浓度为1 mol·L－1，消耗CO浓度为x。
Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)
1 0
x x
1－x x
＝20%，x＝0.8 mol·L－1，K＝＝4。
（3）②碱性条件下，Fe2＋与CN－结合生成[Fe(CN)6]4－；Fe2＋被空气中的O2氧化生成Fe3＋；[Fe(CN)6]4－与Fe3＋反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝。（4）若不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)×c3(OH－) ≤ Ksp[Fe(OH)3]，代入有关数据后可求出c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥0.05 mol·L－1，则加入盐酸的体积至少为＝0.0025 L＝2.5 mL。
20．【答案】（1）防止倒吸
（2）检查装置气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置
（3）C装置出口处连接一个干燥装置
（4）2[Al(OH)4]-+CO2=HCO+Al(OH)3↓或CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓
（5）偏高
（6）×100%
【解析】方案1：测定原理是通过测定AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑反应生成氨气的质量来计算氮化铝的含量。(1)氨气与浓硫酸能发生反应，易发生倒吸，图C装置中球形干燥管可以防止倒吸，故答案为：防止倒吸；(2)组装好实验装置，气体制备实验需要先检查装置气密性，再加入实验药品。接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气可以使反应生成的氨气全部赶入装置C中被浓硫酸吸收，故答案为：检查装置气密性；关闭K1，打开K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；(3)装置C中的浓硫酸也能够吸收空气中的水蒸气，使测定结果偏高，改进的方法可以是在C装置出口处连接一个盛碱石灰干燥管，故答案为：C装置出口处连接一个干燥装置；
方案2：流程分析可知，样品溶解于过量的氢氧化钠溶液中过滤洗涤，得到滤液和洗涤液中通入过量二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，过滤洗涤得到氢氧化铝固体，煅烧得到氧化铝固体为m2g；(4)步骤②生成的沉淀是氢氧化铝，是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成的，反应的离子方程式为：CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓，故答案为：CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓；(5)步骤③中沉淀未洗涤，会造成氢氧化铝沉淀的质量偏高，铝元素的质量偏大，根据质量守恒，则AlN的纯度偏高，故答案为：偏高；(6)测定AlN的纯度的原理是：AlN+NaOH+H2O=
NaAlO2+NH3↑，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀：CO2+AlO+2H2O=HCO+Al(OH)3↓，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，通过测定氧化铝得质量来计算氮化铝的质量，Al2O3物质的量==mol，依据氮元素守恒得到样品中氮元素物质的量=n(AlN)=mol×2=mol，A1N的纯度=×100%=×100%，故答案为：×100%。
21．【答案】（1）4
（2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl+2H2O
（3）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl− 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）Cr2O＋3HSO＋5H+=2Cr3+＋3SO＋4H2O
【解析】（1）Li2Ti5O15中Li为+1价，O为-2价，Ti为+4价，过氧根(O)中氧元素显-1价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)×2+(+4)×5+(-2)×(15-2x)+(-1)×2x=0，解得：x=4，故答案为：4。（2）“酸浸”时用盐酸溶解FeTiO3生成TiOCl时，发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H++4Cl−＝Fe2++TiOCl+2H2O，故答案为：FeTiO3+4H++4Cl−＝Fe2++TiOCl+2H2O。（3）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−；向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−，2Fe2++H2O2+
2H+=2Fe3++2H2O。（4）用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+，Cr元素的化合价降低，则S元素的化合价升高，生成硫酸根离子，由电荷、电子守恒及原子守恒可知离子反应为5H++Cr2O+3HSO=2Cr3++3SO+4H2O，故答案为5H++Cr2O+3HSO=2Cr3++3SO+4H2O。
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