第三章 铁 金属材料 测试题-高一上学期化学人教版（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．在浓度均为4.0mol·L－1的盐酸和硫酸各100mL溶液中，分别加入等质量的锌粉，充分反应后生成气体体积比为2∶3，则加入锌粉的质量是A．6.5g B．13.0g C．19.5g D．26.0g2．下列关于铁单质的说法中不正确的是A．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，这是利用了铁粉的还原性C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应D．56g铁和71g氯气完全反应，转移的电子数为3NA3．下列关于化学反应的说法正确的是A．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色，发生取代反应B．化学反应除了生成新的物质外，不一定伴随着能量的变化C．放热的化学反应不需要加热就能发生D．氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应4．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用A．烧碱溶液 B．浓氨水 C．镁粉 D．铁粉5．同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知，且氧化性：，在溶有和的溶液中加入铁粉，下列说法中正确的是A．若铁粉无剩余，且溶液中有，则溶液中一定无B．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，也可能有C．若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜D．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子有和6．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为A．3:1 B．1:1 C．2:1 D．1:27．利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂，流程如图：下列说法不正确的是A．废铁屑在酸溶前可用少量稀硫酸溶液预处理去除油污B．步骤②中发生反应的离子方程式为C．步骤③中每生成8.3g转移0.15molD．步骤④中发生的反应类型为复分解反应8．下列除杂的操作不正确的是A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量氧化镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再加入CuO充分反应后过滤9．下列反应既是氧化还原反应，又可以用离子方程式表示的是A．Fe与HCl溶液反应 B．CaCO3高温分解反应C．CO2与NaOH溶液反应 D．H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应10．已知M为常见的金属单质，N、P、E、F均为含M元素的化合物，当光束通过Q时，可以看到一条“光亮”的通路，各物质间的转化关系如图。下列叙述中正确的是A．加热F时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末B．M为Fe，E为Fe(OH)3C．上述物质转化过程中发生了6个氧化还原反应D．反应⑧需在加热条件下进行11．铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是A．通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢B．装置①的作用是干燥氢气C．装置②、③中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰D．加热装置Y前，应先让X反应一段时间，排除装置中的空气12．下列各组溶液，不另加其他试剂就可以将它们分别开的是A．NaCl、HCl、NaAlO2、KNO3 B．Na2SO4、KNO3、Ba(OH)2、MgCl2C．FeCl3、NaOH、AlCl3、HNO3 D．AgNO3、NaCl、Na2SO4、Na2CO3二、非选择题（共10题）13．合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。（1）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。（2）当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________(保留两位小数)。（3）写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α­铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)：____________________________________________________________。（4）为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480gFe2O3粉末加入炭粉的质量是多少？，生成该实验条件下CO2的体积是多少？(请写出计算过程。假设此实验条件下，气体摩尔体积为24L·mol－1)。___________14．请设计尽可能多的实验方案，在实验室中制备____________。15．(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是___________，B是___________，C是___________。16．用金属锌与足量的稀硫酸反应制取氢气，若要收集标准状况下体积为110~120mL范围内的氢气，所需金属锌的质量应在多少范围内为宜______。(精确到0.001g)。17．将4.6g钠投入一定量的水中，充分反应，所得溶液加水稀释到500mL。求：(1)4.6g钠的物质的量；___________(2)反应中生成的气体在标准状况下的体积；___________(3)所得溶液中，溶质的物质的量浓度。___________18．把3.04g某铁的氧化物FexO分成两等份，第一份溶于足量盐酸后向溶液中通入标准状况下Cl2112mL，恰好将Fe2+完全氧化；第二份混合物中加入100mL氢碘酸溶液，恰好完全反应，在反应后的溶液中加KSCN溶液，无现象。试计算：(1)x的值为___________。(2)氢碘酸溶液的物质的量浓度c(HI)___________。19．磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在氛围中进行)：①称取，配成溶液，转移至恒压滴液漏斗中。②向三颈烧瓶中加入溶液。③持续磁力搅拌，将溶液以的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在干燥。⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。部分装置如图：回答下列问题：(1)仪器a的名称是_______；使用恒压滴液漏斗的原因是_______。(2)实验室制取有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为_______，对应的装置为_______(填标号)。可供选择的试剂：、、、、饱和、饱和可供选择的发生装置(净化装置略去)：(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和，离子方程式为_______。(4)为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。A．采用适宜的滴液速度 B．用盐酸代替KOH溶液，抑制水解C．在空气氛围中制备 D．选择适宜的焙烧温度(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为_______；使用乙醇洗涤的目的是_______。(6)该实验所得磁性材料的产率为_______(保留3位有效数字)。20．图1是丁烷()裂化的实验流程。连接好装置后，需进行的实验操作有：①检查装置的气密性、②排出装置中的空气、③给装置加热等。后面的装置以及铁架台等已省略，能将烃氧化成和是烷烃裂化的催化剂，裂化反应有。请回答下列问题：(1)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式：_________________________________。(2)若对反应后装置中的混合物(溴水足量)按图2所示流程进行实验：①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是________、________(填字母)；a.蒸发

b.过滤

c.分液

d.蒸馏②溶液的作用是__________________(用离子方程式表示)；③已知B的碳原子数大于A的碳原子数，请写出B的名称：______________________。(3)假设丁烷完全裂化，流经D、G装置中的气体能完全反应。当E和F装置的总质量比反应前增加了，G装置的质量比反应前减少了，则丁烷的裂化产物中甲烷和乙烷的物质的量之比为_______。21．铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。Ⅰ.氢氧化亚铁的制备：两组同学分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀的制取方法。A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应。(如图1)(1)FeSO4可由铁粉还原Fe2(SO4)3制得，反应的离子方程式是：_______。(2)该方法能观察到白色Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化，其颜色变化为_______。B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图2。(3)实验时，先_______(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，_______(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。Ⅱ.“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质：(4)①A装置的作用是_______B中反应的化学方程式为_______。②D的作用是_______。③点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_______。22．已知A、B、C、D、E、F、G为中学化学中常见的化合物，其中A是淡黄色固体，B是无色液体，G为红褐色沉淀。常温下甲、乙、丙为气态非金属单质，丙呈黄绿色；丁、戊为常见金属单质，其中丁是含量最多的金属、戊是当前用量最大的金属。它们之间的转化关系如图所示(有的反应部分产物已经略去)。请根据以上信息回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A______，E____，F____。(2)F转化为G的过程中出现的现象是______。(3)将上述现象用化学方程式表示_____。(4)写出①中反应的离子方程式：______。(5)写出②中反应的离子方程式：____。参考答案：1．Cn(HCl)=0.1L×4mol/L=0.4mol，n(H2SO4)=0.1L×4mol/L=0.4mol，二者中含有的氢离子的物质的量分别为0.4mol和0.8mol，均与Zn反应生成氢气。若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同，若锌足量与酸反应生成氢气为1：2，由充分反应后生成气体体积比为2：3，可知盐酸不足，硫酸过量，由Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知，n(H2)=0.4mol×=0.2mol，则Zn与硫酸反应生成的氢气为0.2mol×=0.3mol，由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，n(Zn)=n(H2)=0.3mol，则加入锌粉的质量是0.3mol×65g/mol=19.5g，故选C。2．DA．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子，故A正确；B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，铁粉做脱氧剂，利用了铁粉的还原性，故B正确；C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀，故C正确；D．56g铁和71g氯气完全反应，铁有剩余，氯气完全反应生成FeCl3，转移的电子数为2NA，故D错误；选D。3．DA.将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色，为萃取现象，没有发生化学反应，故A错误；B.化学反应中除了遵循质量守恒定律，还遵循能量守恒定律，化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。所以化学反应除了生成新的物质外，还一定伴随着能量的变化，能量变化通常表现为热量的变化，即放热和吸热，故B错误；C.放热反应有的需加热，有的不需加热。如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点。再如铝热反应也是，故C错误；D.氧化铁与铝反应放出大量的热，且Fe元素和Al元素化合价发生变化，氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应，故D正确；故选D。4．DA.烧碱溶液和这三种物质都反应，生成沉淀，A项错误；B.浓氨水和这三种物质都反应生成沉淀，B项错误；C.镁粉和三种物质都反应，又引入新的杂质，C项错误；D.根据Fe+Cu2＋=Fe2＋+Cu、Fe+2Fe3＋=3Fe2＋，最好选用铁粉，D项正确；答案选D。5．C三价铁离子氧化性强于铜离子，加入铁粉，铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子，剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子，据以上分析进行解答。A．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，则可能有三种情况，一种为铜离子只反应一部分，则三价铁离子完全反应，一种为铜离子未反应，则三价铁离子恰好反应，一种为铜离子未反应，三价铁离子只反应一部分，溶液中含有三价铁离子，A错误；B．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2+，因为三价铁离子先于铁粉反应，所以一定不含三价铁离子，一定含有二价铁离子，B错误；C．若有铁粉剩余，则三价铁离子、铜离子完全反应，不溶物中一定含有铜，C正确；D．若有铁粉剩余，则Fe3+、Cu2+完全反应，则溶液中的金属阳离子只有Fe2+，D错误；故答案选C。6．AAl和稀盐酸、NaOH溶液反应方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Al与足量稀盐酸、NaOH溶液反应时生成相同条件下的同体积氢气，说明生成氢气的物质的量相等，假设都是生成3mol氢气，消耗稀盐酸6mol、消耗NaOH溶液2mol，所以反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比=6mol:2mol=3:1，故答案为A。7．A废铁屑（主要成分为Fe，还含有C、S、P等）加入酸溶得到亚铁盐，过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H2O2溶液，NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe（OH）3；然后加入NaClO溶液，在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2FeO4，加入KCl固体利用溶解度不同转化为K2FeO4析出，据此分析解题。A．油污在酸性条件下水解程度很小，而碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油，所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污，但不能由稀酸来去油污，A错误；B．NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，步骤②的目的是将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，故离子方程式为，B正确；C．步骤③中发生的反应是碱性条件下发生的反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-═2+3Cl-+5H2O，故每生成8.3g转移电子数目为：＝0.15mol，C正确；D．步骤④中反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，该反应为复分解反应，D正确；答案为A。8．CA.FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加入的MgO与H+反应，使上述平衡右移，使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，故A正确；B.加入过量的铁粉，FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，过滤，而达到除杂的目的，故B正确；C.加入NaOH溶液，Cu2+、Fe3+均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，故C错误；D.先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再利用FeCl3的水解，加入的CuO调节溶液的pH使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去，故D正确。故选C。9．AA．Fe与HCl溶液反应，生成FeCl2和H2，发生置换反应，一定属于氧化还原反应，此反应在溶液中发生，属于离子反应，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，A符合题意；B．CaCO3高温分解反应为CaCO3CaO+CO2↑，元素的化合价没有改变，属于非氧化还原反应，且该反应不是离子反应，不能用离子方程式表示，B不符合题意；C．CO2与NaOH溶液反应的离子方程式为2OH-+CO2=+H2O，没有元素的价态变化，为非氧化还原反应，C不符合题意；D．H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH－+2H++=BaSO4↓+2H2O，没有价态变化元素，属于非氧化还原反应，D不符合题意；故选A。10．A由M为常见的金属单质，能与稀盐酸和氯气生成不同化合物可知，M为变价金属，由光束通过红褐色Q时，可以看到一条“光亮”的通路可知，Q为氢氧化铁胶体，则M为铁、N为氯化亚铁、P为氯化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁。A．由分析可知，F为氢氧化铁，氢氧化铁受热会发生分解反应生成氧化铁和水，故A正确；B．由分析可知，M为铁、E为氢氧化亚铁，故B错误；C．由物质间的转化关系可知，反应中有化合价变化的反应为①②④⑤⑧，则物质转化过程中发生了5个氧化还原反应，故C错误；D．氢氧化亚铁的还原性强，反应⑧为常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氢氧化铁，故D错误；故选A。11．C根据实验目的“探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物”，结合装置图分析可知，X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置，①装置盛有浓硫酸干燥H2，Y装置为氢气和碳酸亚铁制取铁粉的装置，②为检验产物H2O的装置，可盛装白色的无水硫酸铜固体，③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰，可以是无水CaCl2，④为检验CO2的装置，据此分析解答问题。A．根据上述分析，X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置，分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控制①中气泡产生快慢，A选项正确；B．①装置盛有浓硫酸干燥H2，防止对后面产物的检验产生干扰，B选项正确；C．由上述分析可知，②为检验产物H2O的装置，可盛装白色的无水硫酸铜固体，③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰，可以是无水CaCl2或无水硫酸铜，但碱石灰会吸收CO2，不能是碱石灰，C选项错误；D．H2与空气混合加热易发生爆炸，故在加热装置Y前，应先让X反应一段时间，排除装置中的空气，D选项正确；答案选C。12．CA．HCl和NaAlO2互相滴加可检验，但不能检验NaCl和KNO3，应再加入其它物质检验，故A不符合题意；B．Ba(OH)2与Na2SO4、MgCl2都生成白色沉淀，不能鉴别，故B不符合题意；C．FeCl3为黄色，FeCl3与NaOH反应生成红褐色沉淀，可鉴别出NaOH，NaOH与AlCl3反应生成白色沉淀，以此可区别几种物质，故C符合题意；D．AgNO3分别与NaCl、Na2SO4、Na2CO3反应均生成白色沉淀，不能区别NaCl、Na2SO4、Na2CO3，故D不符合题意；答案为C。13．

1∶1

72.41%

2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑

6g、

12L(1)设FeO、Fe2O3分别为xmol、ymol，根据铁、氧物质的量之比得：(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为x∶2y＝1∶1，故答案为1∶1；(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为×100%≈72.41%，故答案为72.41%；(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2，故答案为2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑；(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480gFe2O3为3mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1molFe2O3参加反应，理论上要有0.5molC反应，即6gC，生成0.5molCO2，在该条件下体积为12L，故答案为6g、12L。14．⑴向铁粉中加入适量稀硫酸溶液；⑵向硫酸铜溶液中加入足量铁粉，过滤；⑶向硫酸铁中加入足量铁粉，过滤；⑷向氧化亚铁中加入适量硫酸溶液。硫酸亚铁是盐类，金属与酸反应，金属与盐反应，金属氧化物与酸反应都能得到硫酸亚铁，在实验室中制备有四种方法：⑴向铁粉中加入适量稀硫酸溶液；⑵向硫酸铜溶液中加入足量铁粉，过滤；⑶向硫酸铁中加入足量铁粉，过滤；⑷氧化亚铁中加入适量硫酸溶液；故答案为：⑴向铁粉中加入适量稀硫酸溶液；⑵向硫酸铜溶液中加入足量铁粉，过滤；⑶向硫酸铁中加入足量铁粉，过滤；⑷向氧化亚铁中加入适量硫酸溶液。15．

有白色沉淀生成

先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解

Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=+2H2O；

二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使得罐内气体的压强减小

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

BaCl2

K2CO3

Na2SO4(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，反应生成氢氧化镁沉淀，观察到有白色沉淀生成；在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠溶液过量，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，沉淀又溶解，观察到的现象为先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=+2H2O；(2)①铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳被吸收，使得罐内气体的压强减小，外界大气将易拉罐压瘪；反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；②金属铝能够氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大，易拉罐又鼓起来；反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4，将它们分别与H2SO4作用，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，所以A为BaCl2；碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，所以B为K2CO3；硫酸与硫酸钠不反应，C中无明显现象，所以C为Na2SO4.。16．0.319g~0.348g设当收集标准状况下体积为110mL氢气时，所需金属锌为xg，则可得，，解得x=0.319g，同理，当收集标准状况下体积为120mL氢气时，设所需金属锌为yg，，解得y=0.348g，则所需金属锌的质量应在多少范围内为宜0.319g~0.348g。17．

0.2mol

2.24L

0.4mol/L钠与水反应：，根据相关关系式计算。(1)4.6g钠的物质的量；(2)由分析中的方程式可以知道：，；(3)反应后所得溶液的溶质是NaOH，设溶液中NaOH物质的量浓度为c(NaOH)，根据分析中方程式可以知道：。18．(1)0.8(2)0.1mol/LFexO分成两等份，氧化物中氧元素的化合价为-2价，则Fe的化合价为+，与氯气发生氧化还原反应，根据得失电子数目守恒，计算出x；然后再利用得失电子数目守恒，计算出HI的物质的量，据此分析；(1)氧化物中氧元素的化合价为-2价，则Fe的化合价为+，根据得失电子数目守恒，=，解得x=0.8；故答案为0.8；(2)+的Fe将I-氧化成I2，本身被还原成+2价，氧化物分成两等份，每份的质量为1.52g，根据得失电子数目守恒，有=n(HI)×1，解得n(HI)=0.01mol，则c(HI)=0.1mol/L；故答案为0.1mol/L。19．(1)

（球形）冷凝管

平衡气压，便于液体顺利流下(2)

(或)

A(或B)(3)(4)AD(5)

稀硝酸和硝酸银溶液

除去晶体表面水分，便于快速干燥(6)90.0%（1）根据仪器的构造与用途可知，仪器a的名称是（球形）冷凝管；恒压滴液漏斗在使用过程中可保持气压平衡，使液体顺利流下。（2）实验室中制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，常见的可以是将氨气通入灼热的氧化铜中反应，其化学方程式为：；可选择气体通入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应，即选择A装置。还可利用饱和和饱和在加热下发生氧化还原反应制备氮气，反应的化学方程式为：，可选择液体与液体加热制备气体型，所以选择B装置。综上考虑，答案为：(或)；A(或B)；（3）三颈烧瓶中溶液与溶液发生反应生成了Fe和，根据氧化还原反应的规律可知，该反应的离子方程式为；（4）结晶度受反应速率与温度的影响，所以为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有采用适宜的滴液速度、选择适宜的焙烧温度，AD项符合题意，若用盐酸代替KOH溶液，生成的晶体为Fe和，均会溶解在盐酸中，因此得不到该晶粒，故B不选；若在空气氛围中制备，则亚铁离子容易被空气氧化，故D不选，综上所述，答案为：AD；（5）因为反应后溶液中有氯离子，所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，需取最后一次洗涤液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；乙醇易溶于水，易挥发，所以最后使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分，便于快速干燥。（6）的物质的量为，根据发生反应的离子方程式：，可知理论上所得的Fe和的物质的量各自为0.0125mol，所以得到的黑色产品质量应为，实际得到的产品3.24g，所以其产率为，故答案为：90.0%。20．

c

d

1，2-二溴乙烷

丁烷从A处进入装置，通过在B中产生气泡的速率控制丁烷的通入速率，用C中的碱石灰将丁烷中混有的水蒸气除去，丁烷在D中发生裂化反应生成甲烷、乙烷、乙烯、丙烯。然后混合气体到达E中，乙烯和丙烯含碳碳双键，和溴反应生成有机物1，2-二溴乙烷和1，2-二溴丙烷留在E中，甲烷和乙烷以及未反应的丁烷通过F处理后在G中被氧化成二氧化碳和水。由此可知，E装置中主要为1，2-二溴乙烷、1，2-二溴丙烷和未反应的溴水，向混合物中加入亚硫酸钠溶液后，亚硫酸钠将溴还原留在水层里，有机层为1，2-二溴乙烷、1，2-二溴丙烷的混合物，两种都是有机物，互溶在一起，用蒸馏的方法将它们分离，得到1，2-二溴乙烷和1，2-二溴丙烷，1，2-二溴乙烷和1，2-二溴丙烷继续后续反应，据此分析解答。(1)由能将烃氧化成和水可知，甲烷和CuO反应的产物有二氧化碳和水，CuO自身被还原，产物为Cu，所以甲烷和氧化铜发生反应生成二氧化碳、水和铜，化学方程式为，故答案为：；(2)①由分析可知：操作I、操作Ⅱ分别是分液、蒸馏，故答案为：c；d；②有还原性，溴有氧化性，在E中溶液和溴单质发生氧化还原反应，反应的离子方程式为，故答案为：；③由上面的分析可知：A和B为1，2-二溴乙烷和1，2-二溴丙中的一种，已知B的碳原子数大于A的碳原子数，可知B为：，名称为：1，2-二溴丙烷，A为，名称为：1，2-二溴乙烷，故答案为：1，2-二溴乙烷；(3)溴易挥发，所以F的作用是吸收溴、水蒸气，当E和F装置的总质量比反应前增加了，说明乙烯和丙烯的质量为。设的物质的量为的物质的量为y，则根据丁烷裂化方程式可知的物质的量为的物质的量为y，所以。根据方程式分析可知，G中减少的质量实际上就是生成物二氧化碳和水中O原子的质量。再根据氧原子守恒可知，C2H6、CH4与氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为，解得，则丁烷的裂化产物中甲烷和乙烷的物质的量之比为：0.005mol:0.01mol=1:2，故答案为：1:2。21．(1)Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋(2)白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色(3)

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产生水蒸气

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

吸收未反应的水蒸气

收集H2，并检验其纯度铁与盐酸反应，生成硫酸亚铁和氢气；硫酸亚铁与NaOH溶液反应，可生成Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2的还原性比较强，易被空气中的氧气氧化，所以应设法控制空气与Fe(OH)2接触，以便能较长时间看到Fe(OH)2的颜色。（1）铁