高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性课后作业题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性课后作业题，共16页。试卷主要包含了选择题，实验题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

3.1铁的多样性同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、选择题
1．下列关于物质应用说法正确的是
A．食物腐败、氢氧化铝胶体净水、光合作用都与氧化还原反应有关
B．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可做储氢材料
C．纯铝可以用于制造飞机外壳
D．“雨过天晴云破处”所描述的青瓷，来自氧化铁
2．磁记录材料有记录和存储信息的功能，Fe/Fe3O4复合物是一种高密度磁记录材料。实验室中可以用FeCl2溶液制备Fe/Fe3O4复合物，具体实验装置和实验操作如下：在氩气气氛中，向装有lmol·L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶中逐滴加14 mol·L−1KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在100°C下回流3小时，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在40°C干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品。有关实验的叙述不正确的是
  
A．反应需在氩气气氛中进行，是为了防止Fe2+被空气中的O2氧化。同理，焙烧操作也应隔绝空气进行
B．三颈烧瓶中发生的离子反应方程式为：4Fe2++8OH−Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
C．某同学检验三颈烧瓶中反应是否进行完全的操作是：取少量反应后的溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红
D．用乙醇洗涤沉淀，既能够洗去可溶性杂质，又方便后续的干燥
3．如图为铁元素的价类二维图，“”表示物质间的转化关系。下列说法错误的是
  
A．铁与高温水蒸气的反应可实现转化①
B．可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C．由图可预测：高铁酸盐具有强氧化性，可用于消毒
D．加热可实现转化⑥，加入盐酸可实现转化③
4．下列实验能达到目的的是

实验目的
实验方法或操作
A
测定84消毒液的
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在试纸上，变色稳定后与标准比色卡对照
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，再滴入溶液
C
比较氧化性：
向溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉溶液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
A．A B．B C．C D．D
5．能正确表示下列反应的离子方程式的是
A．氯化铁溶液腐蚀铜箔：
B．向溶液中通入过量：
C．向氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至溶液呈中性：
D．用“胃舒平”治疗胃酸过多：
6．黄铁矿(主要成分为FeS2杂质为Al2O3、SiO2)是重要的矿产资源，以黄铁矿为原料制备绿矾FeSO4∙7H2O的工艺流程如下。
  
已知：金属离子生成氢氧化物沉淀的pH范围见下表。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH

1.5
3.2

3.0
5.0

6.3
8.3
下列说法错误的是
A．焙烧的尾气可用氨水吸收得到副产物氮肥
B．为提高产率用KSCN溶液来检验“还原”的溶液是否达标
C．可以用生成的氢氧化铝来调节溶液PH值且调节范围为5.0≤pH<6
D．用标准浓度的酸性高锰酸钾溶液来测定产品绿矾的纯度，反应离子方程式为：MnO+5Fe2++4H2O=Mn2++5Fe3++8OH-
7．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是
  
A．装置①用于吸收NH3
B．装置②用于实验室制氯气
C．装置③用于Na2O2与水反应制备氧气
D．装置④用于制备Fe(OH)2且能较长时间观察到白色沉淀
8．下列说法错误的是
A．腹泻患者可以适当饮用添加蔗糖、氯化钠等电解质的饮用水
B．松花蛋是一种常见食品，若食用时有氨气的味道，可以蘸些食醋
C．“雨过天晴云破处，这般颜色做将来”，所描述的瓷器天青色来自氧化亚铁
D．用高铁酸钾(K2FeO4)处理饮用水，不仅可以杀菌消毒，还能沉降水中的悬浮物
9．某溶液只大量含有下列离子：、、、、、、中的几种(忽略水的电离)，且各离子的物质的量浓度相等，现进行如下实验：
(1)取少量该溶液加过量稀硫酸溶液共热，观察到红棕色气体；
(2)取少量(1)所得的溶液，向溶液中加入过量氢氧化钠溶液，微热，生成刺激性气体，无沉淀生成。
根据上述实验，下列说法正确的是
A．不需要焰色试验检验的存在
B．取实验(1)后的溶液滴加淀粉溶液可能变蓝
C．原溶液中可能含有，一定不含
D．取少量原溶液加新制氯水，原溶液中可能有两种离子被氧化
10．下列离子方程式正确的是
A．向溶液中加入过量铁粉：
B．碳酸钙溶于醋酸：
C．次氯酸钙溶液通入：
D．向稀硝酸中加入铜片：
11．下列离子方程式书写正确的是
A．钠与水反应：
B．酸性条件下，与溶液反应：
C．澄清石灰水与少量溶液反应：
D．鸡蛋壳(主要成分为)与醋酸溶液反应：
12．实验室分别进行如下实验：①向溶液中滴加酸性溶液，溶液由蓝色变为淡黄色；②向溶液中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，溶液变蓝。已知；蓝色；：淡黄色、强氧化性。下列说法错误的是
A．①中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B．②的离子反应为
C．由①②可知，氧化性：
D．溶液中滴加可发生反应
13．将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积，纵坐标表示生成沉淀的质量)：
A． B． C． D．
14．已知Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。实验室利用废旧镀锌铁皮(Fe元素的质量分数为z)制备磁性Fe3O4胶体粒子的过程为：①碱溶：取xg镀锌铁皮于烧杯中，加入足量NaOH溶液，加热、过滤、水洗；②酸溶、氧化：向所得不溶物中加入稀硫酸，调节溶液pH始终保持在1〜2之间并加入NaClO溶液；③碱溶、分离：再向溶液中滴加NaOH溶液并加热，同时向溶液中持续通入N2，充分反应，分离得到ygFe3O4胶体粒子，下列说法正确的是
A．①中“过滤”所得的滤液中含有Zn2+
B．②中“氧化”时加入的NaClO要过量
C．③中“分离”操作中包括过滤
D．Fe3O4胶体粒子的产率为
15．用铬铁合金(含少量Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：
  
已知浸出液中主要金属阳离子为Ni2+、Co2+、Cr3+、Fe2+，下列说法正确的是
A．“浸出”产生的气体主要为SO2
B．“滤渣1”的主要成分为NiS、CoS
C．“沉铁”步骤主要反应的离子方程式为：
D．整个流程中铬元素先被氧化为价，后被还原为价

二、实验题
16．用清洁能源代替目前使用最广泛的化石能源可以有效地降低碳排放。现阶段比较成熟的技术有燃料电池、锂电池等。
目前最理想的燃料电池燃料是氢气，某兴趣小组总结了一些制备氢气的方法：
以酸溶液为原料：如
(1)以水(或中性水溶液)为原料：
①水的光分解
②Mg与热水缓慢反应：
③与焦炭在高温下生成两种可燃性气体，请写书该反应的化学方程式 。
④，已知该反应中B元素化合价没有变化，则分子中6个H原子的化合价之和为 。
(2)以碱溶液为原料：
①
②，则X的化学式为 。
a．将铁、铝、硅三种单质均匀混合，并分成两等份。第一份加入足量盐酸充分反应，第二份加入足量的氢氧化钠溶液充分反应，二者生成等量的氢气，则混合物中，铁与硅的质量比为 。
b．把铝粉和粉末均匀混合，并分成两等份。第一份在高温下发生置换反应且恰好完全反应，然后用足量盐酸与生成物充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液充分反应，则前后两种情况下生成的氢气分子的个数比为 。
(3)以盐溶液为原料：
①酸性盐溶液：
②碱性盐溶液：某兴趣小组在查阅资料时发现镁条与某些碳酸氢盐溶液也能生成氢气。进而进行了探究：
实验操作
实验现象
向30 mL 1 溶液中加入长3 cm的镁条
持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊
经探究得到结论如下：
结论一：反应产生的气体有和。
结论二：反应过程中，溶液的碱性越来越强。
请回答下列问题：
a．该实验中产生的原因为 (用化学方程式表示)。
b．根据以上信息，可合理推测实验中产生的速率会逐渐变 (填“快”或“慢”)。
17．已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。

(1)反应开始时，应先点燃 装置的酒精灯(填“A”或“B”)。
(2)碱石灰的作用是 。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：

淡红色溶液中加入过量后溶液红色加深的原因请用离子方程式表达 。
(4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。通过查阅资料获知：在催化作用下可分解；可被氧化剂氧化。据此进行了如下实验：
①取褪色后溶液三份，第一份滴加溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀。
②另取同物质的量浓度的溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入，无明显变化。
实验①说明 (填离子符号)发生了反应；实验②的目的是排除 ；得出结论：红色褪去的原因是 。

三、工业流程题
18．从分银渣(主要成分SnO2、Sb2O3、Ag、PbCl2)中提取金属的工艺流程如下：
  
已知：①“浆化熔炼”时，SnO2、Sb2O3转化为可溶性Na2SnS3和Na3SbS3、PbCl2转化为更难溶的PbS；②；③滤液3中含大量[PbCl4]2-。
回答下列问题：
(1)“溶浸”时为提高浸取速率，可以采取的方法有 (写出一种即可)。
(2)“沉锡”时调节pH过低，除导致沉淀不完全，还可能产生的问题有 ；证明“沉锡”后所得粗Sn(OH)4洗涤干净的具体操作为 。
(3)“氧化分银”时，含Pb微粒转化的离子方程式为 ；向滤渣1中加入饱和NaCl的目的是 。
(4)碱性环境下，加入足量甲醛得到粗Ag的离子方程式为 。
(5)废液2经除杂、双氧水氧化处理后所得物质可循环入上述 操作(填操作单元名称)。
19．废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等。为了保护环境、充分利用锰资源，通过如图流程制备MnSO4溶液。
  
已知：①“焙烧”产物中锰元素全部以MnO2的形式存在。
②几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
2.7
3.7
Mn2+
8.3
9.8
Zn2+
6.2
8.2
回答下列问题：
(1)“滤液a”的成分是 (写化学式)。
(2)“焙烧”的目的是 ；“焙烧”过程中生成MnO2的化学方程式为 。
(3)探究“酸浸”中溶解MnO2的适宜操作。
实验Ⅰ．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀硫酸，固体未明显溶解。
实验Ⅱ．向MnO2中加入稀硫酸，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
①实验Ⅰ中MnO2的作用是 ；实验Ⅱ中MnO2的作用是 ，写出MnO2溶解的离子方程式 。
②由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时，先加入 ，后加入 。
(4)“调pH”时，需控制溶液pH的范围是 。

参考答案：
1．B
【详解】A．Al(OH)3胶体是因为氢氧化铝胶体的吸附性，未发生氧化还原反应，A错误；
B．镧镍合金能够吸收氢气生成金属氢化物，可作储氢材料，B正确；
C．纯铝的硬度较小，不可以用于制造飞机外壳，应该使用铝合金制造飞机外壳，C错误；
D．氧化铁是红棕色固体，“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，不可能来自氧化铁，D错误；
故答案为：B。
2．C
【详解】A．因为亚铁离子易被氧化为铁离子，故实验过程中防止与空气接触，A正确；
B．根据题意，亚铁离子与强碱加热条件下生成铁、四氧化三铁，B正确；
C．检验亚铁离子，从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入2~ 3滴KSCN溶液，再加入少量新制氯水，若溶液不出现血红色，则反应已经进行完全，C错误；
D．乙醇易挥发，用乙醇洗涤可以带走水分，能得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子，D正确；
故答案为：C。
3．A
【详解】A．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，故A错误；
B．氧化亚铁为黑色固体，可应用于瓷器制作中使釉呈绿色，故B正确；
C．高铁酸根离子中铁元素的化合价为最高价+6价，所以高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故C正确；
D．氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水，与盐酸反应生成氯化铁和水，则加热氢氧化铁可实现转化⑥，加入盐酸可实现转化③，故D正确；
故选A。
4．D
【详解】A．84消毒液中的次氯酸根离子具有强氧化性，能使有色物质褪色，不能使用pH试纸测量其pH值，A错误；
B．氯离子也会和高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色，干扰亚铁离子的检验，B错误；
C．过量的氯水中氯气会将碘离子氧化为碘单质，干扰溴单质和碘离子的反应，C错误；
D．向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸，反应生成二氧化硫气体，可以制备少量二氧化硫气体，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．氯化铁溶液腐蚀铜箔：　，A错误；
B．向溶液中通入过量：，B错误；
C．向氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至溶液呈中性：，C错误；
D．用“胃舒平”治疗胃酸过多：，D正确；
故选D。
6．D
【分析】黄铁矿在空气中焙烧时，二硫化铁与空气中氧气高温下反应生成氧化铁和二氧化硫，向焙烧渣中加入稀硫酸，金属氧化物溶于稀硫酸得到可溶的硫酸盐，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入足量铁粉，将铁离子转化为亚铁离子，加入氢氧化铝或氧化铝调节溶液pH，将溶液中铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝和硫酸亚铁溶液；向溶液中加入稀硫酸酸化，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾和滤液。
【详解】A．由分析可知，焙烧的尾气为二氧化硫，二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与稀硫酸反应生成可以制备硫酸的二氧化硫和可以做氮肥的硫酸铵，故A正确；
B．为提高产率，应用硫氰化钾溶液检验加入铁粉后的溶液中是否含有铁离子，从而判断溶液是否达标，故B正确；
C．由分析可知，可以加入氢氧化铝或氧化铝调节溶液pH值且调节范围为5.0≤pH<6，将溶液中铝离子转化为氢氧化铝沉淀，故C正确；
D．酸性条件下溶液中的亚铁离子与高锰酸根离子反应生成铁离子、锰离子和水，反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，故D错误；
故选D。
7．B
【详解】A．氨气极易溶于水，为防止倒吸，球形干燥管应该将细管部分浸入水中而不是全部，不能达到实验目的，故A不符合题意；
B浓盐酸和高锰酸钾固体发生氧化还原反应生成氯气，能达到实验目的，故B符合题意；
C．过氧化钠为粉末状固体不是块状固体，不能使用启普发生器，不能达到实验目的，故C不符合题意；
D．装置④中A试管中橡皮塞的导管应该伸入液面以下，首先打开a弹簧夹反应生成氢气排净装置中空气且生成硫酸亚铁，一段时间后关闭a，A中压强增大将生成硫酸亚铁压入B中生成氢氧化亚铁沉淀，实验不能达到实验目的，故D不符合题意；
故选B。
8．A
【详解】A．蔗糖不是电解质，故A错误；
B．氨气能与酸发生中和反应，用醋可除去氨的气味，故B正确；
C．青瓷的烧制过程就是将含有红棕色氧化铁的色釉还原为青色，此时铁是二价铁，瓷器天青色来自氧化亚铁，故C正确；
D．K2FeO4中Fe元素为+6价，具有强氧化性，能够使蛋白质变性，因此处理水时能够消毒杀菌，K2FeO4还原为Fe3+，Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮杂质，故D正确；
故选：A。
9．A
【分析】取少量该溶液加过量稀硫酸溶液共热，观察到红棕色气体，红棕色气体为NO2，则溶液中一定含有NO，Fe2+、I-至少一种；取少量(1)所得的溶液，向溶液中加入过量氢氧化钠溶液，微热，生成刺激性气体，刺激性气体为NH3，则溶液中一定含有，无沉淀生成，说明不含有Mg2+、Fe2+，一定含有I-，因为各离子的物质的量浓度相等，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有Na+，不含，综上，一定含有、Na+、NO、I-。
【详解】A．由分析可知，一定含有Na+，不需要焰色实验检验Na+的存在，A正确；
B．实验(1)后的溶液中含有I2，滴加淀粉溶液一定会变蓝，B错误；
C．由分析可知一定不含和Fe2+，C错误；
D．取少量原溶液加新制氯水，只有I-被氧化，D错误；
故答案为：A。
10．D
【详解】A．向溶液中加入过量铁粉生成，离子方程式为：，故A错误；
B．醋酸是弱酸，在离子方程式中不能拆，故B错误；
C．次氯酸钙具有氧化性，具有还原性，次氯酸钙溶液通入会发生氧化还原反应生成CaSO4，故C错误；
D．向稀硝酸中加入铜片生成硝酸铜和一氧化氮，离子方程式为：，故D正确；
故选D。
11．C
【详解】A．钠与水反应，质量不守恒，应该为：，故A错误；
B．酸性条件下，与溶液反应，应该有氢离子参与反应：，故B错误；
C．澄清石灰水与少量溶液反应，根据“少定多变”即少的定位1mol分析：，故C正确；
D．鸡蛋壳(主要成分为)与醋酸溶液反应，醋酸是弱酸：，故D错误。
综上所述，答案为C。
12．A
【详解】A．向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由蓝色变为淡黄色，说明酸性环境下高锰酸根将VO2+氧化为，高锰酸根被还原成Mn2+，由电子守恒可知存在KMnO4 ~ 5VOSO4 ~ 5e-，则①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5，A项错误；
B．向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体，溶液变蓝，说明浓盐酸能把还原为VO2+，Cl-失去电子生成氯气，由电子、电荷及原子守恒可知离子方程式为：2+4H++2Cl-= 2VO2++Cl2↑+2H2O，B项正确；
C．氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则由①可知，氧化性： MnO>， 由②可知，氧化性：> Cl2，所以氧化性MnO>>Cl2，C项正确；
D．具有较强的氧化性，(VO2)2SO4溶液中滴加FeSO4会发生氧化还原反应，则被还原为VO2+，Fe2+被氧化为Fe3+，D项正确；
故答案选A。
13．C
【详解】Al2O3和 Fe2O3分别与H2SO4反应生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3，加入氢氧化钠后开始出现沉淀，发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，当沉淀达到最大值时再加入氢氧化钠，此时氢氧化铝开始溶解，反应的方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，当沉淀不再减少时，所得沉淀全部为Fe(OH)3，根据NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知，若溶解Al(OH)3消耗的NaOH体积为10mL，设NaOH的浓度为cmol/L，说明Al3+的物质的量为0.01cmol，则Fe3+的物质的量为0.01cmol，故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物质的量为(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol，体积为=0.06L=60mL，因此C选项所对应的图象符合题意；
故选C。
14．D
【分析】由题意可知，制备磁性四氧化三铁胶体粒子的过程为废旧镀锌铁皮中加入足量氢氧化钠溶液共热碱浸，将锌转化为Na2ZnO2，过滤、水洗得到含有偏锌酸钠的滤液和不溶物；将不溶物加入稀硫酸调节溶液pH始终保持在1〜2之间酸溶，将铁转化为亚铁离子后，加入适量次氯酸钠溶液将亚铁离子部分氧化为铁离子，再向溶液中滴加氢氧化钠溶液并加热，同时向溶液中持续通入氮气充分反应将亚铁离子氧化为四氧化三铁，用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子。
【详解】A．由分析可知，①中过滤所得的滤液中含有，不含有锌离子，故A错误；
B．由分析可知，②中加入适量次氯酸钠溶液的目的是将亚铁离子部分氧化为铁离子，若加入过量次氯酸钠溶液会将亚铁离子完全氧化为铁离子，不可能碱溶反应得到四氧化三铁，故B错误；
C．由分析可知，③中分离操作为用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子，故C错误；
D．由题给数据可知，四氧化三铁胶体粒子的产率为×100%=，故D正确；
故选D。
15．B
【分析】由流程可知，加入稀硫酸溶解，生成的气体为H2，溶液中含Ni2+、Co2+、Cr3+、Fe2+，加入Na2S分离出滤渣CoS和NiS，Cr3+和Fe2+不会沉淀，再加入草酸除铁生成FeC2O4，过滤分理出硫酸铬。
【详解】A．加入稀硫酸溶解合金，产生的气体为氢气，A错误；
B．共有四种金属，由流程可知，沉铁后分理出硫酸铬，则“除杂”的目的是除去Ni、Co元素，所以“滤渣1”的主要成分为NiS、CoS，B正确；
C．“沉铁”所用物质为草酸是一种弱酸，不能拆，正确的离子方程式为：，C错误；
D．流程中未产生六价铬化合物，D错误；
故选B。
16．(1) 0
(2) Na[Al(OH)4] 4:1 3:4
(3) Mg2＋+2HCO＝MgCO3↓+CO2↑+H2O 慢

【详解】（1）③与焦炭在高温下生成两种可燃性气体，根据原子守恒可知应该是氢气和CO，该反应的化学方程式为。
④，已知该反应中B元素化合价没有变化，说明B的化合价是+3价，由于N的化合价是－3价，则依据化合价代数和为0可知分子中6个H原子的化合价之和为0。
（2）②已知反应，根据原子守恒可知X的化学式为Na[Al(OH)4]。
a．将铁、铝、硅三种单质均匀混合，并分成两等份。第一份加入足量盐酸充分反应，其中硅不反应，第二份加入足量的氢氧化钠溶液充分反应，其中铁不反应，由于在反应中1mol铝均是生成1.5mol氢气，若二者生成等量的氢气，说明铁和盐酸反应生成的氢气等于硅和氢氧化钠溶液反应生成的氢气，假设均生成2mol氢气，则根据方程式Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、可知需要铁2mol，硅1mol，所以混合物中，铁与硅的质量比为。
b．假设每一份混合物中铝的物质的量均是8mol，则根据方程式8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe、Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、可知第一份生成9mol铁，相应氢气是9mol，第二份生成氢气是12mol，所以前后两种情况下生成的氢气分子的个数比为9:12＝3:4。
（3）a．镁是活泼的金属，能与水缓慢反应生成镁离子和氢气，镁离子能与碳酸根离子反应生成碳酸镁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为Mg2＋+2HCO＝MgCO3↓+CO2↑+H2O。
b．由于反应过程中，溶液的碱性越来越强，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，所以实验中产生的速率会逐渐变慢。
17．(1)A
(2)吸收未反应完的，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入装置B中
(3)
(4) 分解产生的氧化的可能 将氧化成

【分析】浓盐酸与MnO2反应制备Cl2，由于盐酸易挥发，生成的氯气中还有氯化氢，所以利用饱和食盐水除去氯气中的,氯化氢。又因为三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解，所以再遇铁反应之前还需要干燥，且还需要防止空气中的水蒸气进入，同时还需要尾气处理；铁离子的检验试剂为硫氰化钾溶液，溶液显红色；过氧化氢、氧气等具有氧化性，可将亚铁离子氧化为铁离子，据此分析解答；
【详解】（1）反应开始时，先点燃A处的酒精灯，使装置中充满氯气，再点燃B处酒精灯；
（2）碱石灰的作用是除去未反应的氯气，以及防止空气中水蒸气进入装置B中；
（3）淡黄色溶液中还有铁离子，加入X后显淡红色，这说明X是KSCN溶液；反应中铁过量遇氯化铁反应生成氯化亚铁，即溶液中还有氯化亚铁，加入双氧水可以把亚铁离子氧化为铁离子，因此红色加深，所以淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为。
（4）取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化，说明溶液中不存在KSCN溶液；第二份滴加试剂X，溶液出现红色，这说明溶液中存在铁离子；第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀，这说明溶液中有硫酸根，所以根据实验①可知SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应，另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化，这说明红色褪去不是氧气氧化导致的，即实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能；综合以上分析可知溶液褪色的原因是H2O2将SCN-氧化成。
18．(1)研磨熔炼后的固体或搅拌
(2) 产生有毒气体硫化氢 取最后一次洗涤液于试管中，加入氯化钡溶液，无沉淀产生，证明已洗涤干净
(3) 促进PbS转化为[PbCl4]2-、促进Ag+沉淀
(4)
(5)氧化分银

【分析】分银渣(主要成分SnO2、Sb2O3、Ag、PbCl2)中加入Na2S∙9H2O、NaOH进行浆化熔炼，SnO2、Sb2O3转化为可溶性Na2SnS3和Na3SbS3，PbCl2转化为更难溶的PbS；加入80℃H2O溶浸、过滤，滤液中含有Na2SnS3和Na3SbS3等，滤渣1中含有Ag和PbS。滤液1加入H2O2，并调节pH＞14，进行氧化分锑，过滤得到粗NaSbO3∙3H2O，滤液2 中加入H2SO4进行沉锡，得到粗Sn(OH)2。滤渣1中加入FeCl3、NaCl、加热，Ag转化为AgCl，PbS转化为[PbCl4]2-，过滤后往滤液3中加入H2SO4沉铅，[PbCl4]2-转化为PbSO4；滤液2中加入Na2S2O3和NaOH溶液，AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，过滤得硫磺，滤液4中加入足量甲醛，生成粗Ag。
【详解】（1）“溶浸”时为提高浸取速率，可以增大接触面积、提高溶浸温度、增大浓度等，则采取的方法有：研磨熔炼后的固体或搅拌。
（2）“沉锡”时调节pH过低，除导致沉淀不完全，还可能将Na2S转化为H2S，则产生的问题有：产生有毒气体硫化氢；证明“沉锡”后所得粗Sn(OH)4洗涤干净，即证明洗涤液中不存在，具体操作为：取最后一次洗涤液于试管中，加入氯化钡溶液，无沉淀产生，证明已洗涤干净。
（3）“氧化分银”时，含Pb微粒PbS被Fe3+氧化，转化为[PbCl4]2-，离子方程式为；滤渣1中含有AgCl、PbS，加入饱和NaCl有利于它们的转化，则目的是：促进PbS转化为[PbCl4]2-、促进Ag+沉淀。
（4）碱性环境下，加入足量甲醛，将[Ag(S2O3)2]3-转化为Ag，得到粗Ag的离子方程式为：。
（5）废液2中含有FeCl2等，经除杂、双氧水氧化处理后，FeCl2转化为FeCl3，可循环入上述氧化分银操作。
【点睛】检验沉淀是否洗涤干净时，通常是取最后一次洗涤滤液，加入某种试剂，检验是否含有过滤前溶液中含有的某种离子。
19．(1)NH4Cl、ZnCl2
(2) 将三价锰转化为四价锰且将炭黑转化为二氧化碳除去
(3) 催化作用 氧化剂 稀硫酸 过氧化氢溶液
(4)3.7
【分析】黑锰粉水洗氯化锌、氯化铵成为滤液a，滤渣焙烧在空气中氧气作用下锰元素转化为二氧化锰同时将碳转化为二氧化碳除去，加入过氧化氢、硫酸酸浸得到硫酸锰溶液、硫酸铁溶液，加入MnO调节pH得到氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸锰溶液；
【详解】（1）由分析可知，“滤液a”的成分是NH4Cl、ZnCl2；
（2）“焙烧”的目的是将三价锰转化为四价锰且将炭黑转化为二氧化碳除去；“焙烧”过程中在空气中氧气作用下锰元素转化为二氧化锰，化学方程式为；
（3）①实验Ⅰ中MnO2的作用是催化过氧化氢分解生成氧气和水，其催化作用；实验Ⅱ中二氧化锰和过氧化氢发生氧化还原反应转化为二价锰，MnO2被还原做氧化剂，MnO2溶解的离子方程式。
②若先加入过氧化氢，会导致二氧化锰催化过氧化氢生成氧气，由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时，先加入稀硫酸使得溶液显酸性，后加入过氧化氢溶液；
（4）“调pH”时使得铁离子沉淀而锰离子不沉淀，结合图表可知，需控制溶液pH的范围是3.7