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高中第二节 金属材料习题
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这是一份高中第二节 金属材料习题，共21页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1L1mol·L-1NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B．常温下，11.2LCO2中含有的质子数为11NA
C．5.6g铁粉与0.1molFeCl3反应，转移的电子总数为0.2NA
D．7.8gNa2O2中含有的阴阳离子总数为0.3NA
2．下列物质中，可与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的是
A．KSCN B．NaOH C．H2SO4 D．Fe
3．铝合金在日常生活。建筑装潢。航空航天和汽车制造等方面均有着广泛的用途。下列关于铝合金具有广泛用途的分析不正确的是
A．铝元素是在地壳中含量最高的金属元素，储量丰富
B．常温下铝既可以和盐酸反应又可以与氢氧化钠反应
C．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产
D．从金属活动性顺序来看铝是比较活泼的金属，所以铝丝加热可以在空气中剧烈燃烧
4．可以通过单质间的化合反应,一步直接制取的化合物是（ ）
A．FeCl2 B．SO3 C．Na2O2 D．NO2
5．生铁的熔点是1100～1200℃，则可推断纯铁的熔点是
A．1085℃ B．1160℃ C．1200℃ D．1535℃
6．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．
B．
C．
D．
7．工业精炼铜的溶液中含有、等离子，分离出并制取胆矾的流程如图所示，已知与的反应与类似。下列说法正确的是
A．“操作①”用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
B．“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为
C．“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D．胆矾有吸水性，常用作干燥剂
8．化学与传统文化密切相关，下列说法错误的是
A．《清明上河图》中绿色颜料的主要成分为氧化铁
B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中胆矾属于硫酸盐
C．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中“漉”相当于“过滤”
D．“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”，雷雨天可实现氮的固定
9．生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是
A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定
10．、、三种金属的混合物与足量的稀硫酸反应，生成(标准状况)则三种金属的物质的量之和不可能是
A． B． C． D．
11．化学与社会生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A．《抱朴子内篇》记载：“曾青涂铁，铁赤色如铜”，描述了湿法炼铜的原理
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”中，“杓”所用的材质为
C．针对新冠肺炎疫情，可用高锰酸钾溶液、无水酒精、双氧水等对场所进行杀菌消毒
D．“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，节日中绽放的焰火是焰色试验，焰色试验是化学变化
12．化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释正确的是（ ）
选项
现象或事实
解释
A
溶液可用于铜质印刷电路板刻制
Cu从溶液中置换出铁
B
节日燃放的五彩缤纷的烟花
碱金属以及锶、钡等金属化合物的焰色反应
C
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
氧化铝的熔点低于铝的熔点
D
氢氟酸可用于蚀刻玻璃
是碱性氧化物
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题（共10题）
13．(1)3.01×1023个H2O所含电子的物质的量为 mol。
(2)某同学将标准状况下44.8 L的HCl气体溶于水，配成500 mL的溶液，该HCl气体的物质的量为 ，可知所配成的盐酸溶液的物质的量浓度为 。
(3)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，在该反应中 元素的化合价升高，该元素的原子 电子(得到或失去)， 是氧化剂， 是氧化产物。(填化学式)
(4)钠和铝是两种重要的金属。请回答下列问题：
①将一小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式是 。
②将铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的化学方程式是 。
③用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是 (填字母)。
a．1.12 L b．＞1.12 L c．＜1.12L
14．回答下列问题：
(1)有以下物质①石墨；②钠；③酒精；④氨气；⑤液态氯化氢；⑥氯化钠固体；⑦氢氧化钡溶液。
其中能导电的是 ；属于非电解质的是 。
(2)在一定的温度和压强下，1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物，则该化合物的化学式是 。
(3)写出亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式 。
(4)室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的薄片活塞隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1mol空气，此时活塞的位置如图所示。
实验测得A室混合气体的质量为34g，若将A室H2、O2的混合气体点燃，恢复原温度后，最终活塞停留的位置在 刻度处。
15．写出下列反应的化学方程式
①铁在氯气中燃烧
②工业制备水煤气
③氨在催化剂(铂、铑)存在的情况下被氧气氧化
④工业合成氨
⑤浓硝酸和木炭
⑥铁粉和硫粉混合加热
⑦工业制备漂白粉
16．某化学兴趣小组利用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
（1）A装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。
（2）装置B中发生反应的化学方程式是 ，该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。
（3）D的作用是 。
（4）E中的实验现象是 。
（5）A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
（6）该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设：
假设1：只有Fe；
假设2：只有 ；
假设3：既有Fe也有Fe3O4。
17．FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性
Ⅰ.实验室制备FeBr2
实验室用下图所示装置制取溴化亚铁．其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管．e是两只耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉．
实验开始时先将铁粉加热至600℃～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入100℃～120℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁
请回答：
（1）如何检查用塞子(插有导管和仪器)塞紧的D的气密性 ．
（2）若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol/L盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：B为 ，C为 ．为防止污染空气，实验时应在F处连接盛 的尾气吸收装置
（3）反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是① ，② ．
Ⅱ.探究FeBr2的还原性，
（1）实验需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需的玻璃仪器是 。
（2）取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：
假设1：Br－ 被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；
假设2：Fe2+ 被Cl2氧化成Fe3+。
设计实验证明假设2是正确的
（3）实验证明：还原性Fe2+ > Br－请用一个离子方程式来证明： ；
（4）若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，则反应的离子方程式为： 。
18．回答下列问题。
(1)实验室常用如图所示装置来制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。
实验时在A中加入铁屑和稀硫酸，B中加入一定量的NaOH溶液，则A中发生的反应的离子方程式是： 。实验开始时先将活塞E (填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是 。实验结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，装置B中发生的现象为 。
(2)从制造印刷电路板的腐蚀废液(主要含、、)中回收铜，并重新获得溶液，处理流程如图所示：
已知试剂①为铁，试剂②为稀盐酸，则滤渣B的成分为 ，若试剂③为氯水，则步骤Ⅱ的离子反应方程式为 ，检验废液中存在的最佳试剂是 (填标号)，检验时实验现象为 。
A．氢氧化钠溶液 B．酸性溶液 C．氯水 D．KSCN溶液
19．白磷(P4)是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构(以PCl5为例)如图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。
(1)6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物，反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为 L。上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸(H3PO4)溶液，该磷酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的悬浮液中，反应恰好完全，生成l种难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为 。
(3)白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷PCl5-xBrx(1≤x≤4，且x为整数)。如果某混合卤化磷共有3种不同结构(分子中溴原子位置不完全相同的结构)，该混合卤化磷的相对分子质量为 。
(4)磷腈化合物含有3种元素，且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量 (提示：M>300)。
20．铝合金由于其优良的性能，已经成为人类生活中常用的金属材料。硬铝7075在航空工业中Zn—5.85%。有着广泛的应用，其化学成分为：Al—90.72%、Cu—1.39%、Mg—2.04%、Zn—5.85%。
（1）某学习小组为了验证其成分，称取1.00g该硬铝，加入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后生成的气体经干燥后在标准状态下的体积为 L（保留3位有效数字）。已知：Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑。
实验时需配制2mol/L的氢氧化钠溶液（ρ=1.08g/mL），其质量百分比浓度为 %（保留3位有效数字）。
定量实验至少测定组数据，配制时还需多备组的量以防实验中操作错误，因此配制上述实验所用的氢氧化钠溶液，至少需要称量固体氢氧化钠 g。
一种由铝土矿(主要含氧化铝，还有二氧化硅、氧化铁和其他杂质）的工艺流程如图：
（2）取一定量的滤液Ⅱ，通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀的量如图所示，若溶液中生成的碳酸钠为3mol时，通入的二氧化碳可能为 mol。
（3）实际生产中，由滤液Ⅱ到高纯度Al2O3（纯度99.0%）的过程中会损失2%的铝，电解熔融的氧化铝制取金属铝的过程会损失电解熔融的氧化铝制取金属铝4%的铝，若要生产10吨硬铝7075，至少需要多少吨铝土矿 （含氧化铝55.1%、二氧化硅6.0%）？（保留3位有效数字）
21．一块表面已经被氧化的镁条4.0g，将其投入到100mL稀盐酸中，恰好完全反应，产生氢气的质量为0.3g。计算：
(1)被氧化的镁条中氧化镁的质量= 。
(2)该稀盐酸的物质的量浓度是 。
(3)若反应后溶液的体积仍然为100mL，此时溶液中溶质的物质的量浓度是 。
22．下列你所熟悉的物质中，甲、乙为两种金属单质，其中甲的合金用量最大；丙、丁为非金属单质，其中丁在常温下是黄绿色气体；A～E均为金属化合物。在适当的条件下，它们之间可以发生如下图所示的转化。
(1)NaOH的电子式为 ；组成单质丁的元素的原子结构简图为 。
(2)写出B与甲反应生成A的离子反应方程式 。
(3)写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式 。
参考答案：
1．D
A．水溶液中溶质和溶剂水中都含有氧原子，1L 1mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数大于2NA，故A错误；
B．常温下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，11.2L CO2的物质的量小于0.5mol，含有的质子数小于11NA，故B错误；
C．5.6g铁粉物质的量n(Fe)==0.1mol，由Fe+2FeCl3=3FeCl2可知，0.1molFe与0.1molFeCl3反应，Fe过量，计算转移的电子数应根据FeCl3来计算，由于Fe3+得1个电子变Fe2+，所以，0.1mol FeCl3完全反应转移0.1NA个电子，故C错误；
D．7.8g Na2O2的物质的量为n(Na2O2)==0.1mol，Na2O2是由钠离子和过氧根组成，即0.1molNa2O2中含有0.2molNa+和0.1mol，所以含有0.3mol阴阳离子，含有阴阳离子总数为0.3NA，故D正确；
答案为D。
2．D
A．Fe3+遇SCN-互变为血红色Fe(SCN)3，反应前后元素化合价不变，不能证明Fe3+具有氧化性，A不符合题意；
B．Fe3+与OH-反应产生Fe(OH)3沉淀，反应前后元素化合价不变，不能证明Fe3+具有氧化性，B不符合题意；
C．Fe3+与硫酸不能发生反应，因此不能证明Fe3+具有氧化性，C不符合题意；
D．Fe3+与Fe反应产生Fe2+，Fe元素化合价由反应前Fe3+中的+3价变为反应后Fe2+的+2价，化合价降低，得到电子被还原，可以证明Fe3+具有氧化性，D符合题意；
故合理选项是D。
3．D
A．地壳中含量最多的金属为铝，故A正确；
B．铝具有两性，常温下能和盐酸反应，也可以和氢氧化钠反应，故B正确；
C．现在生活和生产中对金属铝的需求量大，金属铝的冾炼利用电解技术在工业生产中已经成熟，可以大量生产，故C正确；
D．铝和氧气反应生成了氧化铝，又因三氧化二铝的熔点高于铝的熔点，而三氧化二铝在铝的表面，所以加热铝丝的时候铝熔化了但是不会滴落，不会出现发生剧烈的燃烧，故D错误；
故选D。
4．C
氯气和铁化合生成FeCl3，硫和氧气化合生成SO2，氮气和氧气化合生成NO，钠和氧气加热可以生成Na2O2，所以选项C符合题意；
答案选C。
5．D
合金的熔点通常比其成分金属低。
生铁的熔点是1100～1200℃，生铁是铁和碳的合金，合金的熔点比纯铁的熔点低，所以铁的熔点高于1200℃，选D。
6．A
A．硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，A符合题意；
B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不是生成氧化铁，B不符合题意；
C．硫化亚铜和氧气反应生成铜和二氧化硫，铜不能和盐酸反应生成氯化铜，C不符合题意；
D．碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁溶液，氯化镁溶液电解不能生成镁，D不符合题意；
故选A。
7．B
电解精炼铜的溶液中含有Zn2+、Cu2+等离子，加入过量氢氧化钠溶液，过滤，滤液1中含有，加入过量稀硫酸生成Zn2+，滤渣1为氢氧化铜，加入过量稀硫酸生成硫酸铜，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到胆矾。
A．“操作①”为过滤，用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗等，故A错误；
B．Zn2+与NaOH反应生成，则滤液1中含有，加入过量稀硫酸生成Zn2+，反应的离子方程式为，故B正确；
C．“系列操作②”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，因为胆矾含有结晶水，故不能使用蒸发结晶，故C错误；
D．胆矾自身含有结晶水，不具有吸水性，不能用作干燥剂，故D错误；
答案选B。
8．A
A．氧化铁是红色粉末，是红色颜料的成分，故A错误；
B．胆矾是，属于硫酸盐，故B正确；
C．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中“漉”相当于“过滤”，故C正确；
D．雷雨天在放电条件下发生反应，实现氮的固定，故D正确；
选A。
9．B
多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳，故答案选B。
10．A
H2的物质的量为=0.125mol，若金属M全部为二价金属（Mg、Fe），由关系式M~H2可知，n(M)=n(H2)=0.125mol；若金属M全部为三价金属（Al），由关系式2M~3H2可知，n(M)=n(H2)≈0.083mol，因此金属的物质的量在0.083mol-0.125mol之间;
故选A。
11．A
A．曾青是硫酸铜溶液，硫酸铜溶液与铁反应生成Cu和硫酸亚铁，所以方法为湿法治铜的原理，故A正确；
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南，”司南中“杓”所用的材质是具有磁性的物质，其成分为Fe3O4，故B错误；
C．高锰酸钾溶液和双氧水具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于消毒，酒精无强氧化性、渗入细胞中使蛋白质凝固变性而消毒，但无水酒精消毒效果差，75%的酒精消毒效果最好，医疗上常用75%的酒精消毒，故C错误；
D．焰色反应时原子中的电子吸收了能量，从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态，但处于能量较高激发态的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的基态，将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，是物理变化，故D错误；
故选：A。
12．B
．铜活泼性弱于铁，铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，得不到铁，A错误；
B．节日燃放的五彩缤纷的烟花，是碱金属以及锶、钡等金属化合物的焰色反应，B正确；
C．氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，导致铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，C错误；
D．二氧化硅只与HF酸反应，与盐酸等不反应，不是两性氧化物，D错误。
答案选B。
13． 5 2mol 4mol/L Al 失去 Fe2O3 Al2O3 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ b
(1)先求水的物质的量，再根据每个水中含10个电子计算；
(2)根据n=HCl气体的物质的量；根据c=计算所配成的盐酸溶液的物质的量浓度；
(3)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe中，Fe元素的化合价降低，Al元素的化合价升高，结合氧化还原反应的规律分析解答；
(4) 钠与水反应生成NaOH和H2，铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气，据此分析解答。
(1)3.01×1023个H2O的物质的量n==0.5mol，而每个水分子中含10个电子，故0.5mol水中含电子为5mol，故答案为：5；
(2)标准状况下44.8LHCl气体的物质的量为=2mol，配成的盐酸溶液的物质的量浓度为=4mol/L，故答案为：2mol；4mol/L。
(3) Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe反应中Al元素的化合价升高，失电子，被氧化，Al是还原剂；Fe元素的化合价降低，得电子，被还原，Fe2O3是氧化剂。该反应中，Fe2O3是氧化剂发生了还原反应，生成的Fe是还原产物，Al是还原剂发生了氧化反应，生成Al2O3是氧化产物，故答案为：Al；失去；Fe2O3；Al2O3；
(4)①钠与水发生反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
②铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
③Na和水反应生成NaOH和H2，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.1molNa完全反应生成0.05mol氢气，标准状况下为1.12 L ，NaOH和Al反应生成H2和NaAlO2，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，因此放出气体的体积＞1.12L，故选b。
14．(1) ①②⑦ ③④
(2)XY3或者Y3X
(3)KHSO3=K++HSO
(4)2
【解析】（1）
物质中存在自由移动的离子或电子的，就能导电；能导电的是石墨，钠，氢氧化钡溶液；自身不能电离出离子的化合物属于非电解质，所以属于非电解质的是酒精，氨气；
（2）
根据阿伏伽德罗定律可知，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，则1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物C，可知X2+3Y2=2C，根据质量守恒定律，可知C是由X和Y两种元素组成，且其化学式为XY3(或Y3X)。
（3）
亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式为KHSO3=K++HSO。
（4）
假设氢气的物质的量为xmol，氧气的物质的量为ymol，则根据图可知，x+y=2，2x+32y=34，解x=1，y=1，反应后氧气有剩余，剩余1-0.5=0.5mol，恢复到室温时两边压强相同，体积比等于物质的量比，所以AB两侧体积比为0.5:1=1:2，则活塞停在2处。
15． 2Fe+3Cl22FeCl3 C+H₂O(g)CO+H₂ 4NH3+5O24NO+6H2O N₂+3H₂2NH₃ C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O S+FeFeS 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
①铁在氯气燃烧产生氯化铁，反应为：2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl22FeCl3；
②工业上用灼热的碳与高温水蒸气反应制取CO和H2，反应为：2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl22FeCl3；
③氨在催化剂(铂、铑)存在的情况下被氧气氧化成NO和H2O，反应为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
④工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气，反应为：N₂+3H₂2NH₃，故答案为：N₂+3H₂2NH₃；
⑤浓硝酸和木炭在加热条件下生成二氧化氮、二氧化碳和水，反应为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O，故答案为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；
⑥铁粉和硫粉混合加热得到硫化亚铁，反应为：S+FeFeS，故答案为：S+FeFeS；
⑦工业制取漂白粉是将氯气通入石灰乳中得到氯化钙、次氯酸钙，反应为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
16． 产生水蒸气 防暴沸 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(高温) H2O Fe3O4 干燥氢气 固体由黑色变为紫红色 A 收集气体并验纯 Fe3O4
(1)根据铁与水蒸气反应的条件是高温，水的状态是气体分析可知，A装置的作用是造水蒸气；烧瓶底部放碎瓷片的作用是防暴沸；
(2)B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，根据反应中化合价的变化进行分析；
(3)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥氢气；
(4)根据氢气还原氧化铜得到铜和水进行分析；
(5)若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，需要验纯；
(6)若铁没有反应，则固体物质为Fe；若铁部分反应，则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物；若铁全部反应，则固体物质为Fe3O4。
(1)铁与水蒸气反应的方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，条件是高温，水的状态是气体，所以A装置的作用是提供水蒸气，烧瓶底部放碎瓷片的作用是防止加热时液体爆沸，故答案为产生水蒸气，防暴沸。
(2)B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，该反应中铁元素的化合价升高，被氧化，所以Fe是还原剂，Fe3O4是氧化产物，H2O中氢元素的化合价降低，被还原，所以H2O是氧化剂，故答案为3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，H2O，Fe3O4。
(3)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥氢气，故答案为干燥氢气。
(4)E是氢气还原氧化铜的实验，氢气还原氧化铜得到铜和水即H2+CuOCu+H2O，所以硬质玻璃管中黑色固体变为紫红色，硬质玻璃管右端管壁有液滴生成，故答案为固体由黑色变为紫红色。
(5)若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是验证氢气的纯度，方法是：收集一试管气体，将试管口靠近酒精灯火焰，弱发出噗的声音，说明气体纯净；若发生尖锐爆鸣声，说明气体不纯，故答案为A；收集气体并验纯。
(6)若铁没有反应，则固体物质为Fe；若铁部分反应，则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物；若铁全部反应，则固体物质为Fe3O4，故答案为Fe3O4。
17． 关闭d的活塞，夹紧C～D之间的胶管，将下出口导管插入水中，然后将D用手捂热，若下导管出口有气泡冒出，松开手后水回升到导管中，则证明D装置不漏气 NaHCO3溶液的洗气瓶 浓H2SO4的洗气瓶 NaOH溶液 用CO2把反应器中空气赶尽 将Br2蒸气带入反应管中 100 mL容量瓶 向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确 2Fe2+＋Br2=2Fe3+＋2Br－ 4Fe2+＋2Br－＋3Cl2 = 4Fe3+＋ Br2＋2Cl－
试题分析：Ⅰ.（1）由于装置D中含有进气口和分液漏斗，所以检验装置D的操作是：关闭d的活塞，夹紧C～D之间的胶管，将下出口导管插入水中，然后将D用手捂热，若下导管出口有气泡冒出，松开手后水回升到导管中，则证明D装置不漏气。
（2）浓盐酸易挥发，生成的CO2气体中含有水蒸气和氯化氢，因此要得到干燥纯净的水蒸气可以依次通过盛有饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸的洗气瓶；溴蒸汽有毒，为了防止污染空气，实验时应在F处连接盛氢氧化钠溶液的尾气吸收装置。
（3）由于装置含有空气，空气中的氧气能氧化金属铁，另外为了使溴蒸汽能与铁充分接触反应，依次CO2的主要作用是用CO2把反应器中空气赶尽，同时将Br2蒸气带入反应管中。
Ⅱ．（1）配制FeBr2溶液时需要天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶，胶头滴管，则除烧杯、量筒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是100mL的容量瓶；
（2）由于铁离子能与KSCN溶液反应使溶液显红色，因此证明假设2成立的是向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确；
（3）由还原性Fe2+＞Br-，则氯化亚铁溶液中加入1～2滴溴水发生氧化还原反应生成Fe3+，反应为的离子方程式Fe2+＋Br2＝2Fe3+＋2Br－；
（3）溴化亚铁的物质的量是0.004mol，氯气是0.003ml，由于还原性Fe2+＞Br-，二者以4：3反应，由电子守恒可知，亚铁离子全部被氧化，溴离子有0.002mol被氧化，因此反应的离子反应方程式为4Fe2+＋2Br－＋3Cl2＝4Fe3+＋Br2＋2Cl－。
考点：考查氧化还原反应及氧化性、还原性的比较、实验设计与探究
18．(1) 打开 H2 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
(2) Cu、Fe D 溶液出现血红色
（1）A中铁屑和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，开始时先打开E，用氢气将装置中的空气排干净，C中收集到的气体主要成分为氢气；再关闭B，A中压强增大，将生成的硫酸亚铁溶液压入B中，硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀。
（2）试剂①为Fe，与废液发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，滤液A的主要成分为FeCl2，滤渣B中含铜和过量的铁粉，试剂②为盐酸，滤液C中含盐酸和FeCl2，滤渣D为Cu，气体E为氢气，滤液A和滤液C与试剂③反应得到FeCl3溶液。
（1）根据分析，A中发生的反应的离子方程式是：；实验开始时先将活塞E打开，将装置中的空气排干净，C中收集到气体的主要成分是H2。实验结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，生成的氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，装置B中发生的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
（2）根据分析，滤渣B的成分为Cu、Fe；若试剂③为氯水，则步骤Ⅱ的离子反应方程式为：；铁离子与KSCN溶液反应生成血红色物质，故选D，检验时的现象为：溶液出现血红色。
19．(1) 5.6 4.00
(2)Ca5(PO4)3(OH)
(3)297.5或342
(4)348和464
（1）6.20g白磷的物质的量为0.05mol，白磷燃烧的方程式为，0.05mol白磷完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.25mol，在标况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L；五氧化二磷溶于水时的反应式为，则有关系式：，则0.05mol白磷燃烧后所得的氧化物溶于水生成0.20mol磷酸，体积为0.05L，则，故答案为：5.6；4.00；
（2）16.2g H2O的物质的量为，0.300mol H3PO4和0.500mol Ca(OH)2反应生成一种难溶盐和水，设盐的化学式为X，则有，根据质量守恒可知X中含有5个钙离子和3个磷酸根离子及含有1个氢氧根离子，则盐的化学为Ca5(PO4)3(OH)，故答案为：Ca5(PO4)3(OH)；
（3）x为整数，则可能有PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种，由于混合卤化磷有三种不同结构，根据PCl5的结构可知氯原子有两种不同位置，则混合卤化磷可能为PCl3Br2或PCl2Br3，若为PCl3Br2，其相对分子质量可能为，若为PCl2Br3，其相对分子质量可能为，故答案为：297.5或342；
（4）0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物，根据质量守恒定律，化合物提供的Cl原子的物质的量为，又磷腈化合物中只含有三种元素，则不含氢元素，两物质提供的H原子的物质的量为，由氢原子守恒可知生成的氯化氢的物质的量为0.4mol，则磷腈化合物中含有的Cl原子为，P原子为0.1mol，N原子为0.1mol，则该化合物的最简式为PNCl2，设磷腈化合物的分子式为，由其含有的原子总数小于20可知，，则x<5；假设x=4，其分子式为，相对分子质量为；假设x=3，其分子式为，相对分子质量为；假设x=2，其分子式为，相对分子质量为(不符合题意，舍去)，根据质量守恒，反应前磷原子物质的量为0.1mol，反应后磷腈化合物为0.03mol，为上述两种腈化合物的混合物，故答案为：348和464。
20． 1.15L 7.41 8 3或7 36.4
(1)硬铝中Al和Zn都与氢氧化钠反应放出氢气，根据硬铝的成分，根据反应方程式计算氢气的体积；利用c=计算；定量实验至少测定3组数据，配置时还需多备一组的量以防实验中操作错误进行，根据反应计算一组实验需要的氢氧化钠的物质的量，从而计算需要溶液的体积，选择适当的容量瓶，结合配制溶液的步骤分析计算解答；
(2)铝土矿中加入氢氧化钠溶液，氧化铝和二氧化硅与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和硅酸钠，则滤液Ⅰ为NaAlO2和硅酸钠，且含有过量的氢氧化钠，滤渣为不溶性杂质，在滤液Ⅰ中加入氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，进而生成硅酸钙沉淀，滤液Ⅱ为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合和溶液，可通入二氧化碳气体，生成氢氧化铝，以此解答该题。
(3)根据10吨硬铝7075（含铝90.72%）中铝元素的质量=10t×90.72%=9.072t。生产过程中除去损失的铝，剩下的就是得到的铝的总量，共得到0.551x×99.0%×(1-2%)×(1-4%)t铝，二者是相同的量，即列出等式0.551x×99.0%×(1-2%)×(1-4%)=9.072t，从而求解答案。
(1)硬铝中Al和Zn都与氢氧化钠反应放出氢气，方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑，根据硬铝的成分，铝的物质的量==0.0336mol，锌的物质的量==0.0009，则根据反应方程式生成氢气的物质的量=0.0336mol×+0.0009mol=0.0513mol，则标准状况下，氢气的体积=0.0513mol×22.4L/mol≈1.15L；根据c=，则ω== =0.0741=7.41%；定量实验至少测定3组数据，配置时还需多备一组的量以防实验中操作错误；根据上述反应，做一组实验消耗氢氧化钠的物质的量为0.0336mol+0.0009mol×2=0.0354mol，4组实验消耗氢氧化钠的物质的量=0.0354mol×4=0.1416mol，需要2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为=0.0708L=70.8mL，则配制该溶液需要100mL容量瓶来配制溶液，则称量氢氧化钠的质量为0.1L×2mol/L×40g/mol=8g；
(2)根据分析，滤液Ⅱ为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液，结合图象通入1mol二氧化碳无沉淀，是消耗溶液中过量的氢氧化钠生成碳酸钠，2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，则1mol二氧化碳有氢氧化钠反应生成碳酸钠1mol，再继续通入二氧化碳，开始产生沉淀，发生反应2NaAlO2+CO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓，当在生成2mol碳酸钠时，同时产生4mol Al(OH)3，消耗2mol二氧化碳，则此时共产生3mol碳酸钠，消耗二氧化碳的总量为3mol；
结合图象分析氢氧化铝最大沉淀量为8mol，根据反应2NaAlO2+CO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓，生成碳酸钠为4mol；则共消耗二氧化碳为5mol，生成碳酸钠的总量为4mol+1mol=5mol，若再继续通入二氧化碳，碳酸钠转变为碳酸氢钠，反应为 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，当还剩3mol碳酸钠时，说明有2mol碳酸钠参与反应，消耗二氧化碳为2mol，则此时共消耗二氧化碳2mol+5mol=7mol；则通入二氧化碳的物质的量为3或7mol；
(3)假设生产10吨硬铝7075，至少需要x吨铝土矿，则铝土矿中Al2O3的质量为0.551x，实际生产中氧化铝的纯度为99.0%，还会损失2%的铝，电解熔融的氧化铝制取金属铝的过程中会损失4%的铝，所以x吨铝土矿共得到铝的质量为0.551x×99.0%×(1−2%)×(1−4%)，又因为硬铝7075含铝90.72%，所以10吨硬铝7075含有的铝的质量为10t×90.72%=9.072t，即0.551x×99.0%×(1−2%)×(1−4%)=9.072t，解得x=36.4t。
21． 0.4g 5mol/L 2.5mol/L
表面氧化的镁条中含有氧化镁和镁，都能与盐酸发生反应，利用方程式计算即可。
表面氧化的镁条会与盐酸发生反应，根据方程式，假设镁的质量为xg，和镁反应的HCl有ymol，生成氯化镁zmol，假设氧化镁的质量为mg，和氧化镁反应的HCl有nmol，生成氯化镁pmol，根据方程式可得
，，则有 ，解得x=3.6，y=0.3，z=0.15，又因为x+m=4，所以m=0.4，带入可得 ，解得n=0.2，p=0.1，所以
(1)氧化镁的质量为0.4g；
(2)因为恰好反应，所以稀盐酸的物质的量浓度
(3)因为反应最后溶液的溶质是氯化镁，所以其浓度
【点睛】利用方程式计算注意上下单位一致，左右统一。
22． 2Fe2+Fe = 3Fe3+ 2Al + 2NaOH + 2H2O =2NaAlO2+ 3H2↑
甲是常见的金属，且甲的合金用量最大，甲为Fe，由甲+盐酸→丙+A，丙、丁为非金属单质，可知丙为H2，A为FeCl2，E在常温下是黄绿色气体，丁为Cl2，FeCl2与Cl2反应生成B为FeCl3，乙与盐酸或氢氧化钠都能反应，所以乙为Al，Al与盐酸反应生成C为AlCl3，与氢氧化钠反应生成D为Al（OH）3，D与氢氧化钠反应生成E为NaAlO2，据此答题。
根据上述分析可知：
（1）NaOH的电子式为 ，丁为Cl2，组成单质丁的元素为氯元素，氯元素的原子结构简图为，故答案为；；
（2）甲为Fe，B为FeCl3，两者反应生成氯化亚铁，其离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
（3）乙为Al，乙与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，其化学方程为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1L1mol·L-1NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
B．常温下，11.2LCO2中含有的质子数为11NA
C．5.6g铁粉与0.1molFeCl3反应，转移的电子总数为0.2NA
D．7.8gNa2O2中含有的阴阳离子总数为0.3NA
2．下列物质中，可与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的是
A．KSCN B．NaOH C．H2SO4 D．Fe
3．铝合金在日常生活。建筑装潢。航空航天和汽车制造等方面均有着广泛的用途。下列关于铝合金具有广泛用途的分析不正确的是
A．铝元素是在地壳中含量最高的金属元素，储量丰富
B．常温下铝既可以和盐酸反应又可以与氢氧化钠反应
C．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产
D．从金属活动性顺序来看铝是比较活泼的金属，所以铝丝加热可以在空气中剧烈燃烧
4．可以通过单质间的化合反应,一步直接制取的化合物是（ ）
A．FeCl2 B．SO3 C．Na2O2 D．NO2
5．生铁的熔点是1100～1200℃，则可推断纯铁的熔点是
A．1085℃ B．1160℃ C．1200℃ D．1535℃
6．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．
B．
C．
D．
7．工业精炼铜的溶液中含有、等离子，分离出并制取胆矾的流程如图所示，已知与的反应与类似。下列说法正确的是
A．“操作①”用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
B．“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为
C．“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D．胆矾有吸水性，常用作干燥剂
8．化学与传统文化密切相关，下列说法错误的是
A．《清明上河图》中绿色颜料的主要成分为氧化铁
B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中胆矾属于硫酸盐
C．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中“漉”相当于“过滤”
D．“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”，雷雨天可实现氮的固定
9．生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是
A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定
10．、、三种金属的混合物与足量的稀硫酸反应，生成(标准状况)则三种金属的物质的量之和不可能是
A． B． C． D．
11．化学与社会生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A．《抱朴子内篇》记载：“曾青涂铁，铁赤色如铜”，描述了湿法炼铜的原理
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”中，“杓”所用的材质为
C．针对新冠肺炎疫情，可用高锰酸钾溶液、无水酒精、双氧水等对场所进行杀菌消毒
D．“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，节日中绽放的焰火是焰色试验，焰色试验是化学变化
12．化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释正确的是（ ）
选项
现象或事实
解释
A
溶液可用于铜质印刷电路板刻制
Cu从溶液中置换出铁
B
节日燃放的五彩缤纷的烟花
碱金属以及锶、钡等金属化合物的焰色反应
C
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
氧化铝的熔点低于铝的熔点
D
氢氟酸可用于蚀刻玻璃
是碱性氧化物
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题（共10题）
13．(1)3.01×1023个H2O所含电子的物质的量为 mol。
(2)某同学将标准状况下44.8 L的HCl气体溶于水，配成500 mL的溶液，该HCl气体的物质的量为 ，可知所配成的盐酸溶液的物质的量浓度为 。
(3)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，在该反应中 元素的化合价升高，该元素的原子 电子(得到或失去)， 是氧化剂， 是氧化产物。(填化学式)
(4)钠和铝是两种重要的金属。请回答下列问题：
①将一小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式是 。
②将铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的化学方程式是 。
③用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是 (填字母)。
a．1.12 L b．＞1.12 L c．＜1.12L
14．回答下列问题：
(1)有以下物质①石墨；②钠；③酒精；④氨气；⑤液态氯化氢；⑥氯化钠固体；⑦氢氧化钡溶液。
其中能导电的是 ；属于非电解质的是 。
(2)在一定的温度和压强下，1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物，则该化合物的化学式是 。
(3)写出亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式 。
(4)室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的薄片活塞隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1mol空气，此时活塞的位置如图所示。
实验测得A室混合气体的质量为34g，若将A室H2、O2的混合气体点燃，恢复原温度后，最终活塞停留的位置在 刻度处。
15．写出下列反应的化学方程式
①铁在氯气中燃烧
②工业制备水煤气
③氨在催化剂(铂、铑)存在的情况下被氧气氧化
④工业合成氨
⑤浓硝酸和木炭
⑥铁粉和硫粉混合加热
⑦工业制备漂白粉
16．某化学兴趣小组利用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
（1）A装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。
（2）装置B中发生反应的化学方程式是 ，该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。
（3）D的作用是 。
（4）E中的实验现象是 。
（5）A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
（6）该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设：
假设1：只有Fe；
假设2：只有 ；
假设3：既有Fe也有Fe3O4。
17．FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性
Ⅰ.实验室制备FeBr2
实验室用下图所示装置制取溴化亚铁．其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管．e是两只耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉．
实验开始时先将铁粉加热至600℃～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入100℃～120℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁
请回答：
（1）如何检查用塞子(插有导管和仪器)塞紧的D的气密性 ．
（2）若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol/L盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：B为 ，C为 ．为防止污染空气，实验时应在F处连接盛 的尾气吸收装置
（3）反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是① ，② ．
Ⅱ.探究FeBr2的还原性，
（1）实验需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需的玻璃仪器是 。
（2）取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：
假设1：Br－ 被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；
假设2：Fe2+ 被Cl2氧化成Fe3+。
设计实验证明假设2是正确的
（3）实验证明：还原性Fe2+ > Br－请用一个离子方程式来证明： ；
（4）若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，则反应的离子方程式为： 。
18．回答下列问题。
(1)实验室常用如图所示装置来制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。
实验时在A中加入铁屑和稀硫酸，B中加入一定量的NaOH溶液，则A中发生的反应的离子方程式是： 。实验开始时先将活塞E (填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是 。实验结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，装置B中发生的现象为 。
(2)从制造印刷电路板的腐蚀废液(主要含、、)中回收铜，并重新获得溶液，处理流程如图所示：
已知试剂①为铁，试剂②为稀盐酸，则滤渣B的成分为 ，若试剂③为氯水，则步骤Ⅱ的离子反应方程式为 ，检验废液中存在的最佳试剂是 (填标号)，检验时实验现象为 。
A．氢氧化钠溶液 B．酸性溶液 C．氯水 D．KSCN溶液
19．白磷(P4)是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构(以PCl5为例)如图所示。该结构中氯原子有两种不同位置。
(1)6.20g白磷在足量氧气中完全燃烧生成氧化物，反应所消耗的氧气在标准状况下的体积为 L。上述燃烧产物溶于水配成50.0mL磷酸(H3PO4)溶液，该磷酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的悬浮液中，反应恰好完全，生成l种难溶盐和16.2g H2O。该难溶盐的化学式可表示为 。
(3)白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷PCl5-xBrx(1≤x≤4，且x为整数)。如果某混合卤化磷共有3种不同结构(分子中溴原子位置不完全相同的结构)，该混合卤化磷的相对分子质量为 。
(4)磷腈化合物含有3种元素，且分子中原子总数小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相对分子质量 (提示：M>300)。
20．铝合金由于其优良的性能，已经成为人类生活中常用的金属材料。硬铝7075在航空工业中Zn—5.85%。有着广泛的应用，其化学成分为：Al—90.72%、Cu—1.39%、Mg—2.04%、Zn—5.85%。
（1）某学习小组为了验证其成分，称取1.00g该硬铝，加入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后生成的气体经干燥后在标准状态下的体积为 L（保留3位有效数字）。已知：Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑。
实验时需配制2mol/L的氢氧化钠溶液（ρ=1.08g/mL），其质量百分比浓度为 %（保留3位有效数字）。
定量实验至少测定组数据，配制时还需多备组的量以防实验中操作错误，因此配制上述实验所用的氢氧化钠溶液，至少需要称量固体氢氧化钠 g。
一种由铝土矿(主要含氧化铝，还有二氧化硅、氧化铁和其他杂质）的工艺流程如图：
（2）取一定量的滤液Ⅱ，通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀的量如图所示，若溶液中生成的碳酸钠为3mol时，通入的二氧化碳可能为 mol。
（3）实际生产中，由滤液Ⅱ到高纯度Al2O3（纯度99.0%）的过程中会损失2%的铝，电解熔融的氧化铝制取金属铝的过程会损失电解熔融的氧化铝制取金属铝4%的铝，若要生产10吨硬铝7075，至少需要多少吨铝土矿 （含氧化铝55.1%、二氧化硅6.0%）？（保留3位有效数字）
21．一块表面已经被氧化的镁条4.0g，将其投入到100mL稀盐酸中，恰好完全反应，产生氢气的质量为0.3g。计算：
(1)被氧化的镁条中氧化镁的质量= 。
(2)该稀盐酸的物质的量浓度是 。
(3)若反应后溶液的体积仍然为100mL，此时溶液中溶质的物质的量浓度是 。
22．下列你所熟悉的物质中，甲、乙为两种金属单质，其中甲的合金用量最大；丙、丁为非金属单质，其中丁在常温下是黄绿色气体；A～E均为金属化合物。在适当的条件下，它们之间可以发生如下图所示的转化。
(1)NaOH的电子式为 ；组成单质丁的元素的原子结构简图为 。
(2)写出B与甲反应生成A的离子反应方程式 。
(3)写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式 。
参考答案：
1．D
A．水溶液中溶质和溶剂水中都含有氧原子，1L 1mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数大于2NA，故A错误；
B．常温下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，11.2L CO2的物质的量小于0.5mol，含有的质子数小于11NA，故B错误；
C．5.6g铁粉物质的量n(Fe)==0.1mol，由Fe+2FeCl3=3FeCl2可知，0.1molFe与0.1molFeCl3反应，Fe过量，计算转移的电子数应根据FeCl3来计算，由于Fe3+得1个电子变Fe2+，所以，0.1mol FeCl3完全反应转移0.1NA个电子，故C错误；
D．7.8g Na2O2的物质的量为n(Na2O2)==0.1mol，Na2O2是由钠离子和过氧根组成，即0.1molNa2O2中含有0.2molNa+和0.1mol，所以含有0.3mol阴阳离子，含有阴阳离子总数为0.3NA，故D正确；
答案为D。
2．D
A．Fe3+遇SCN-互变为血红色Fe(SCN)3，反应前后元素化合价不变，不能证明Fe3+具有氧化性，A不符合题意；
B．Fe3+与OH-反应产生Fe(OH)3沉淀，反应前后元素化合价不变，不能证明Fe3+具有氧化性，B不符合题意；
C．Fe3+与硫酸不能发生反应，因此不能证明Fe3+具有氧化性，C不符合题意；
D．Fe3+与Fe反应产生Fe2+，Fe元素化合价由反应前Fe3+中的+3价变为反应后Fe2+的+2价，化合价降低，得到电子被还原，可以证明Fe3+具有氧化性，D符合题意；
故合理选项是D。
3．D
A．地壳中含量最多的金属为铝，故A正确；
B．铝具有两性，常温下能和盐酸反应，也可以和氢氧化钠反应，故B正确；
C．现在生活和生产中对金属铝的需求量大，金属铝的冾炼利用电解技术在工业生产中已经成熟，可以大量生产，故C正确；
D．铝和氧气反应生成了氧化铝，又因三氧化二铝的熔点高于铝的熔点，而三氧化二铝在铝的表面，所以加热铝丝的时候铝熔化了但是不会滴落，不会出现发生剧烈的燃烧，故D错误；
故选D。
4．C
氯气和铁化合生成FeCl3，硫和氧气化合生成SO2，氮气和氧气化合生成NO，钠和氧气加热可以生成Na2O2，所以选项C符合题意；
答案选C。
5．D
合金的熔点通常比其成分金属低。
生铁的熔点是1100～1200℃，生铁是铁和碳的合金，合金的熔点比纯铁的熔点低，所以铁的熔点高于1200℃，选D。
6．A
A．硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，A符合题意；
B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不是生成氧化铁，B不符合题意；
C．硫化亚铜和氧气反应生成铜和二氧化硫，铜不能和盐酸反应生成氯化铜，C不符合题意；
D．碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁溶液，氯化镁溶液电解不能生成镁，D不符合题意；
故选A。
7．B
电解精炼铜的溶液中含有Zn2+、Cu2+等离子，加入过量氢氧化钠溶液，过滤，滤液1中含有，加入过量稀硫酸生成Zn2+，滤渣1为氢氧化铜，加入过量稀硫酸生成硫酸铜，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到胆矾。
A．“操作①”为过滤，用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗等，故A错误；
B．Zn2+与NaOH反应生成，则滤液1中含有，加入过量稀硫酸生成Zn2+，反应的离子方程式为，故B正确；
C．“系列操作②”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，因为胆矾含有结晶水，故不能使用蒸发结晶，故C错误；
D．胆矾自身含有结晶水，不具有吸水性，不能用作干燥剂，故D错误；
答案选B。
8．A
A．氧化铁是红色粉末，是红色颜料的成分，故A错误；
B．胆矾是，属于硫酸盐，故B正确；
C．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”中“漉”相当于“过滤”，故C正确；
D．雷雨天在放电条件下发生反应，实现氮的固定，故D正确；
选A。
9．B
多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳，故答案选B。
10．A
H2的物质的量为=0.125mol，若金属M全部为二价金属（Mg、Fe），由关系式M~H2可知，n(M)=n(H2)=0.125mol；若金属M全部为三价金属（Al），由关系式2M~3H2可知，n(M)=n(H2)≈0.083mol，因此金属的物质的量在0.083mol-0.125mol之间;
故选A。
11．A
A．曾青是硫酸铜溶液，硫酸铜溶液与铁反应生成Cu和硫酸亚铁，所以方法为湿法治铜的原理，故A正确；
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南，”司南中“杓”所用的材质是具有磁性的物质，其成分为Fe3O4，故B错误；
C．高锰酸钾溶液和双氧水具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于消毒，酒精无强氧化性、渗入细胞中使蛋白质凝固变性而消毒，但无水酒精消毒效果差，75%的酒精消毒效果最好，医疗上常用75%的酒精消毒，故C错误；
D．焰色反应时原子中的电子吸收了能量，从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态，但处于能量较高激发态的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的基态，将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，是物理变化，故D错误；
故选：A。
12．B
．铜活泼性弱于铁，铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，得不到铁，A错误；
B．节日燃放的五彩缤纷的烟花，是碱金属以及锶、钡等金属化合物的焰色反应，B正确；
C．氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，导致铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，C错误；
D．二氧化硅只与HF酸反应，与盐酸等不反应，不是两性氧化物，D错误。
答案选B。
13． 5 2mol 4mol/L Al 失去 Fe2O3 Al2O3 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ b
(1)先求水的物质的量，再根据每个水中含10个电子计算；
(2)根据n=HCl气体的物质的量；根据c=计算所配成的盐酸溶液的物质的量浓度；
(3)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe中，Fe元素的化合价降低，Al元素的化合价升高，结合氧化还原反应的规律分析解答；
(4) 钠与水反应生成NaOH和H2，铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气，据此分析解答。
(1)3.01×1023个H2O的物质的量n==0.5mol，而每个水分子中含10个电子，故0.5mol水中含电子为5mol，故答案为：5；
(2)标准状况下44.8LHCl气体的物质的量为=2mol，配成的盐酸溶液的物质的量浓度为=4mol/L，故答案为：2mol；4mol/L。
(3) Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe反应中Al元素的化合价升高，失电子，被氧化，Al是还原剂；Fe元素的化合价降低，得电子，被还原，Fe2O3是氧化剂。该反应中，Fe2O3是氧化剂发生了还原反应，生成的Fe是还原产物，Al是还原剂发生了氧化反应，生成Al2O3是氧化产物，故答案为：Al；失去；Fe2O3；Al2O3；
(4)①钠与水发生反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
②铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
③Na和水反应生成NaOH和H2，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.1molNa完全反应生成0.05mol氢气，标准状况下为1.12 L ，NaOH和Al反应生成H2和NaAlO2，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，因此放出气体的体积＞1.12L，故选b。
14．(1) ①②⑦ ③④
(2)XY3或者Y3X
(3)KHSO3=K++HSO
(4)2
【解析】（1）
物质中存在自由移动的离子或电子的，就能导电；能导电的是石墨，钠，氢氧化钡溶液；自身不能电离出离子的化合物属于非电解质，所以属于非电解质的是酒精，氨气；
（2）
根据阿伏伽德罗定律可知，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，则1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物C，可知X2+3Y2=2C，根据质量守恒定律，可知C是由X和Y两种元素组成，且其化学式为XY3(或Y3X)。
（3）
亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式为KHSO3=K++HSO。
（4）
假设氢气的物质的量为xmol，氧气的物质的量为ymol，则根据图可知，x+y=2，2x+32y=34，解x=1，y=1，反应后氧气有剩余，剩余1-0.5=0.5mol，恢复到室温时两边压强相同，体积比等于物质的量比，所以AB两侧体积比为0.5:1=1:2，则活塞停在2处。
15． 2Fe+3Cl22FeCl3 C+H₂O(g)CO+H₂ 4NH3+5O24NO+6H2O N₂+3H₂2NH₃ C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O S+FeFeS 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
①铁在氯气燃烧产生氯化铁，反应为：2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl22FeCl3；
②工业上用灼热的碳与高温水蒸气反应制取CO和H2，反应为：2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl22FeCl3；
③氨在催化剂(铂、铑)存在的情况下被氧气氧化成NO和H2O，反应为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
④工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气，反应为：N₂+3H₂2NH₃，故答案为：N₂+3H₂2NH₃；
⑤浓硝酸和木炭在加热条件下生成二氧化氮、二氧化碳和水，反应为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O，故答案为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；
⑥铁粉和硫粉混合加热得到硫化亚铁，反应为：S+FeFeS，故答案为：S+FeFeS；
⑦工业制取漂白粉是将氯气通入石灰乳中得到氯化钙、次氯酸钙，反应为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
16． 产生水蒸气 防暴沸 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(高温) H2O Fe3O4 干燥氢气 固体由黑色变为紫红色 A 收集气体并验纯 Fe3O4
(1)根据铁与水蒸气反应的条件是高温，水的状态是气体分析可知，A装置的作用是造水蒸气；烧瓶底部放碎瓷片的作用是防暴沸；
(2)B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，根据反应中化合价的变化进行分析；
(3)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥氢气；
(4)根据氢气还原氧化铜得到铜和水进行分析；
(5)若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，需要验纯；
(6)若铁没有反应，则固体物质为Fe；若铁部分反应，则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物；若铁全部反应，则固体物质为Fe3O4。
(1)铁与水蒸气反应的方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，条件是高温，水的状态是气体，所以A装置的作用是提供水蒸气，烧瓶底部放碎瓷片的作用是防止加热时液体爆沸，故答案为产生水蒸气，防暴沸。
(2)B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，该反应中铁元素的化合价升高，被氧化，所以Fe是还原剂，Fe3O4是氧化产物，H2O中氢元素的化合价降低，被还原，所以H2O是氧化剂，故答案为3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑，H2O，Fe3O4。
(3)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥氢气，故答案为干燥氢气。
(4)E是氢气还原氧化铜的实验，氢气还原氧化铜得到铜和水即H2+CuOCu+H2O，所以硬质玻璃管中黑色固体变为紫红色，硬质玻璃管右端管壁有液滴生成，故答案为固体由黑色变为紫红色。
(5)若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是验证氢气的纯度，方法是：收集一试管气体，将试管口靠近酒精灯火焰，弱发出噗的声音，说明气体纯净；若发生尖锐爆鸣声，说明气体不纯，故答案为A；收集气体并验纯。
(6)若铁没有反应，则固体物质为Fe；若铁部分反应，则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物；若铁全部反应，则固体物质为Fe3O4，故答案为Fe3O4。
17． 关闭d的活塞，夹紧C～D之间的胶管，将下出口导管插入水中，然后将D用手捂热，若下导管出口有气泡冒出，松开手后水回升到导管中，则证明D装置不漏气 NaHCO3溶液的洗气瓶 浓H2SO4的洗气瓶 NaOH溶液 用CO2把反应器中空气赶尽 将Br2蒸气带入反应管中 100 mL容量瓶 向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确 2Fe2+＋Br2=2Fe3+＋2Br－ 4Fe2+＋2Br－＋3Cl2 = 4Fe3+＋ Br2＋2Cl－
试题分析：Ⅰ.（1）由于装置D中含有进气口和分液漏斗，所以检验装置D的操作是：关闭d的活塞，夹紧C～D之间的胶管，将下出口导管插入水中，然后将D用手捂热，若下导管出口有气泡冒出，松开手后水回升到导管中，则证明D装置不漏气。
（2）浓盐酸易挥发，生成的CO2气体中含有水蒸气和氯化氢，因此要得到干燥纯净的水蒸气可以依次通过盛有饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸的洗气瓶；溴蒸汽有毒，为了防止污染空气，实验时应在F处连接盛氢氧化钠溶液的尾气吸收装置。
（3）由于装置含有空气，空气中的氧气能氧化金属铁，另外为了使溴蒸汽能与铁充分接触反应，依次CO2的主要作用是用CO2把反应器中空气赶尽，同时将Br2蒸气带入反应管中。
Ⅱ．（1）配制FeBr2溶液时需要天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶，胶头滴管，则除烧杯、量筒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是100mL的容量瓶；
（2）由于铁离子能与KSCN溶液反应使溶液显红色，因此证明假设2成立的是向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确；
（3）由还原性Fe2+＞Br-，则氯化亚铁溶液中加入1～2滴溴水发生氧化还原反应生成Fe3+，反应为的离子方程式Fe2+＋Br2＝2Fe3+＋2Br－；
（3）溴化亚铁的物质的量是0.004mol，氯气是0.003ml，由于还原性Fe2+＞Br-，二者以4：3反应，由电子守恒可知，亚铁离子全部被氧化，溴离子有0.002mol被氧化，因此反应的离子反应方程式为4Fe2+＋2Br－＋3Cl2＝4Fe3+＋Br2＋2Cl－。
考点：考查氧化还原反应及氧化性、还原性的比较、实验设计与探究
18．(1) 打开 H2 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
(2) Cu、Fe D 溶液出现血红色
（1）A中铁屑和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，开始时先打开E，用氢气将装置中的空气排干净，C中收集到的气体主要成分为氢气；再关闭B，A中压强增大，将生成的硫酸亚铁溶液压入B中，硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀。
（2）试剂①为Fe，与废液发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，滤液A的主要成分为FeCl2，滤渣B中含铜和过量的铁粉，试剂②为盐酸，滤液C中含盐酸和FeCl2，滤渣D为Cu，气体E为氢气，滤液A和滤液C与试剂③反应得到FeCl3溶液。
（1）根据分析，A中发生的反应的离子方程式是：；实验开始时先将活塞E打开，将装置中的空气排干净，C中收集到气体的主要成分是H2。实验结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，生成的氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，装置B中发生的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
（2）根据分析，滤渣B的成分为Cu、Fe；若试剂③为氯水，则步骤Ⅱ的离子反应方程式为：；铁离子与KSCN溶液反应生成血红色物质，故选D，检验时的现象为：溶液出现血红色。
19．(1) 5.6 4.00
(2)Ca5(PO4)3(OH)
(3)297.5或342
(4)348和464
（1）6.20g白磷的物质的量为0.05mol，白磷燃烧的方程式为，0.05mol白磷完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.25mol，在标况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L；五氧化二磷溶于水时的反应式为，则有关系式：，则0.05mol白磷燃烧后所得的氧化物溶于水生成0.20mol磷酸，体积为0.05L，则，故答案为：5.6；4.00；
（2）16.2g H2O的物质的量为，0.300mol H3PO4和0.500mol Ca(OH)2反应生成一种难溶盐和水，设盐的化学式为X，则有，根据质量守恒可知X中含有5个钙离子和3个磷酸根离子及含有1个氢氧根离子，则盐的化学为Ca5(PO4)3(OH)，故答案为：Ca5(PO4)3(OH)；
（3）x为整数，则可能有PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四种，由于混合卤化磷有三种不同结构，根据PCl5的结构可知氯原子有两种不同位置，则混合卤化磷可能为PCl3Br2或PCl2Br3，若为PCl3Br2，其相对分子质量可能为，若为PCl2Br3，其相对分子质量可能为，故答案为：297.5或342；
（4）0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反应，生成氯化氢和0.030mol磷腈化合物，根据质量守恒定律，化合物提供的Cl原子的物质的量为，又磷腈化合物中只含有三种元素，则不含氢元素，两物质提供的H原子的物质的量为，由氢原子守恒可知生成的氯化氢的物质的量为0.4mol，则磷腈化合物中含有的Cl原子为，P原子为0.1mol，N原子为0.1mol，则该化合物的最简式为PNCl2，设磷腈化合物的分子式为，由其含有的原子总数小于20可知，，则x<5；假设x=4，其分子式为，相对分子质量为；假设x=3，其分子式为，相对分子质量为；假设x=2，其分子式为，相对分子质量为(不符合题意，舍去)，根据质量守恒，反应前磷原子物质的量为0.1mol，反应后磷腈化合物为0.03mol，为上述两种腈化合物的混合物，故答案为：348和464。
20． 1.15L 7.41 8 3或7 36.4
(1)硬铝中Al和Zn都与氢氧化钠反应放出氢气，根据硬铝的成分，根据反应方程式计算氢气的体积；利用c=计算；定量实验至少测定3组数据，配置时还需多备一组的量以防实验中操作错误进行，根据反应计算一组实验需要的氢氧化钠的物质的量，从而计算需要溶液的体积，选择适当的容量瓶，结合配制溶液的步骤分析计算解答；
(2)铝土矿中加入氢氧化钠溶液，氧化铝和二氧化硅与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和硅酸钠，则滤液Ⅰ为NaAlO2和硅酸钠，且含有过量的氢氧化钠，滤渣为不溶性杂质，在滤液Ⅰ中加入氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，进而生成硅酸钙沉淀，滤液Ⅱ为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合和溶液，可通入二氧化碳气体，生成氢氧化铝，以此解答该题。
(3)根据10吨硬铝7075（含铝90.72%）中铝元素的质量=10t×90.72%=9.072t。生产过程中除去损失的铝，剩下的就是得到的铝的总量，共得到0.551x×99.0%×(1-2%)×(1-4%)t铝，二者是相同的量，即列出等式0.551x×99.0%×(1-2%)×(1-4%)=9.072t，从而求解答案。
(1)硬铝中Al和Zn都与氢氧化钠反应放出氢气，方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑，根据硬铝的成分，铝的物质的量==0.0336mol，锌的物质的量==0.0009，则根据反应方程式生成氢气的物质的量=0.0336mol×+0.0009mol=0.0513mol，则标准状况下，氢气的体积=0.0513mol×22.4L/mol≈1.15L；根据c=，则ω== =0.0741=7.41%；定量实验至少测定3组数据，配置时还需多备一组的量以防实验中操作错误；根据上述反应，做一组实验消耗氢氧化钠的物质的量为0.0336mol+0.0009mol×2=0.0354mol，4组实验消耗氢氧化钠的物质的量=0.0354mol×4=0.1416mol，需要2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为=0.0708L=70.8mL，则配制该溶液需要100mL容量瓶来配制溶液，则称量氢氧化钠的质量为0.1L×2mol/L×40g/mol=8g；
(2)根据分析，滤液Ⅱ为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液，结合图象通入1mol二氧化碳无沉淀，是消耗溶液中过量的氢氧化钠生成碳酸钠，2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，则1mol二氧化碳有氢氧化钠反应生成碳酸钠1mol，再继续通入二氧化碳，开始产生沉淀，发生反应2NaAlO2+CO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓，当在生成2mol碳酸钠时，同时产生4mol Al(OH)3，消耗2mol二氧化碳，则此时共产生3mol碳酸钠，消耗二氧化碳的总量为3mol；
结合图象分析氢氧化铝最大沉淀量为8mol，根据反应2NaAlO2+CO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓，生成碳酸钠为4mol；则共消耗二氧化碳为5mol，生成碳酸钠的总量为4mol+1mol=5mol，若再继续通入二氧化碳，碳酸钠转变为碳酸氢钠，反应为 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，当还剩3mol碳酸钠时，说明有2mol碳酸钠参与反应，消耗二氧化碳为2mol，则此时共消耗二氧化碳2mol+5mol=7mol；则通入二氧化碳的物质的量为3或7mol；
(3)假设生产10吨硬铝7075，至少需要x吨铝土矿，则铝土矿中Al2O3的质量为0.551x，实际生产中氧化铝的纯度为99.0%，还会损失2%的铝，电解熔融的氧化铝制取金属铝的过程中会损失4%的铝，所以x吨铝土矿共得到铝的质量为0.551x×99.0%×(1−2%)×(1−4%)，又因为硬铝7075含铝90.72%，所以10吨硬铝7075含有的铝的质量为10t×90.72%=9.072t，即0.551x×99.0%×(1−2%)×(1−4%)=9.072t，解得x=36.4t。
21． 0.4g 5mol/L 2.5mol/L
表面氧化的镁条中含有氧化镁和镁，都能与盐酸发生反应，利用方程式计算即可。
表面氧化的镁条会与盐酸发生反应，根据方程式，假设镁的质量为xg，和镁反应的HCl有ymol，生成氯化镁zmol，假设氧化镁的质量为mg，和氧化镁反应的HCl有nmol，生成氯化镁pmol，根据方程式可得
，，则有 ，解得x=3.6，y=0.3，z=0.15，又因为x+m=4，所以m=0.4，带入可得 ，解得n=0.2，p=0.1，所以
(1)氧化镁的质量为0.4g；
(2)因为恰好反应，所以稀盐酸的物质的量浓度
(3)因为反应最后溶液的溶质是氯化镁，所以其浓度
【点睛】利用方程式计算注意上下单位一致，左右统一。
22． 2Fe2+Fe = 3Fe3+ 2Al + 2NaOH + 2H2O =2NaAlO2+ 3H2↑
甲是常见的金属，且甲的合金用量最大，甲为Fe，由甲+盐酸→丙+A，丙、丁为非金属单质，可知丙为H2，A为FeCl2，E在常温下是黄绿色气体，丁为Cl2，FeCl2与Cl2反应生成B为FeCl3，乙与盐酸或氢氧化钠都能反应，所以乙为Al，Al与盐酸反应生成C为AlCl3，与氢氧化钠反应生成D为Al（OH）3，D与氢氧化钠反应生成E为NaAlO2，据此答题。
根据上述分析可知：
（1）NaOH的电子式为 ，丁为Cl2，组成单质丁的元素为氯元素，氯元素的原子结构简图为，故答案为；；
（2）甲为Fe，B为FeCl3，两者反应生成氯化亚铁，其离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
（3）乙为Al，乙与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，其化学方程为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
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