2020高考化学一轮单元训练第五单元铝、铁及其化合物A卷（含解析）.doc

1 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 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 一、选择题（每小题 3 分，共 48 分） 1．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及铝元素的还原性的是 A．明矾净化水 B．用氢氧化铝治疗胃酸过多 C．用铝制容器存放浓硫酸 D．电解熔融氧化铝制单质铝 2．下列说法错误的是 A．铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝 B．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3＋＋3CO2－3 ===Al2(CO3)3↓ C．用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 D．氨气使 AlCl3 溶液产生白色沉淀 3．有关铁及其化合物的说法正确的是 A．将 NaOH 浓溶液滴加到饱和的 FeCl3 溶液中，制备 Fe(OH)3 胶体 B．FeCl3 腐蚀 Cu 刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强 C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 D．Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3，推测 Fe 与 I2 反应生成 FeI3 4．坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法 中正确的是 A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为 26 B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快 5．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．CO2 通入 NaAlO2 溶液中：AlO－2 ＋CO2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3 B．Al2O3 与过量氨水：Al2O3＋6NH3·H2O===2Al3＋＋6NH＋4 C．向 AlCl3 溶液中加入过量 NaOH 溶液：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ D．向 AlCl3 溶液中滴入过量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 6．下列各组物质，不能按 (“→”表示反应一步完成)关系转化的是 选　项 a b c A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B Al Al(OH)3 Al2O3 C AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 7．(2018·昆山模拟)铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正 确的是 A．保存 FeCl2 溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制 Fe2＋水解 B．25℃，pH＝0 的溶液中，Al3＋、NH＋4 、NO－3 、Fe2＋可以大量共存 C．制备 AlCl3、FeCl3 均可采用将溶液直接蒸干的方法 D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 8．(2018 届山西大学附中诊断)新型陶瓷 AlN 可通过反应：Al2O3＋N2＋3C =====高温 2AlN＋3CO 合 成。下列叙述正确的是 A．上述反应中，N2 是还原剂，Al2O3 是氧化剂 B．AlN 中氮元素的化合价为＋3 C．上述反应中，每生成 1 mol AlN 需转移 3 mol 电子 D．AlN 的摩尔质量为 41 g 9．已知 NH＋4 ＋AlO－2 ＋2H2O===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的 NH＋4 、Al3＋、H＋的混 合溶液中，慢慢滴加 NaOH 溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应： ①H＋＋OH－===H2O　 ②Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O　 ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　 ④NH＋4 ＋OH－===NH3·H2O 先后顺序正确的是 A．①→③→④→② B．①→③→②→④2 C．①→②→③→④ D．①→④→②→③ 10．有一块铁的“氧化物”样品，用 140 mL 5.0 mol·L－1 盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还 能吸收 0.025 mol Cl2，恰好使其中的 Fe2＋全部转变为 Fe3＋，则该样品可能的化学式为 A．Fe5O7 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe2O3 11．(2018 届陕西黄陵中学测试)下列图象正确的是 A B C D 12．甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol·L－1 的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等 质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积之比为 1∶2，则加入的铝粉的质量为 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 13．(2018 届湖北七校联考)FeCO3 与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3 的流程如下图 所示，下列说法不正确的是 A．产品 FeCO3 在空气中高温分解可得到纯净的 FeO B．沉淀过程中有 CO2 气体放出 C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4 溶液是否变质 14．将一定量的铁粉加入一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe2 ＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2，则参加反应的 Fe 和 HNO3 的物质的量之比为 A．1∶1 B．5∶16 C．2∶3 D．3∶2 15．将等物质的量的金属 Na、Mg、Al 分别与 100 mL 2 mol·L－1 的盐酸反应，实验测得生成气 体的体积 V(已折合为标准状况)与时间 t 的关系如图所示，则下列说法错误的是 A．x＝2.24 B．钠的物质的量为 0.2 mol C．反应时，Na、Mg、Al 均过量 D．曲线 b 为 Mg 与盐酸反应的图象 16．(2018 届山东泰安期中)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、N2O4、NO 的 混合气体，这些气体与 3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若 向所得硝酸铜溶液中加入 5 mol·L－1NaOH 溶液至 Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗 NaOH 溶液的体积是 A．150 mL B．120 mL C．90 mL D．60 mL 二、非选择题（共 52 分） 17．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题： （1）铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中正确的是___________ A．纯铁硬度比生铁高 B．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈 C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应 E．铁在冷的浓硫酸中钝化 （2）向沸水中逐滴滴加 1 mol·L－1FeCl3 溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式 为______________________，形成该分散系的微粒粒度范围是________________________。 （3）电子工业需用 30%的 FeCl3 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出 FeCl3 溶液与铜反应的离子方程式________________________。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得 FeCl3 溶液，现有下列试剂：①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，需要用到的一组试剂 是 ________。 A．①②④ B．①③④⑥ C．②④⑤ D．①④⑥ （4）高铁酸钠 Na2FeO4 是一种新型净水剂。 ①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3X＋5H2O，则 X 的 化学式为____________。 ②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO2－4 ＋10H2O 4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。由此看来， 高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有________性，而能够除去水中悬浮物是因为 ________________________________________________。 ③下列物质能作净水剂的有____________。 A．KAl(SO4)2·12H2O B．[Fe(OH)(SO4)]n C．ClO2 D．“84”消毒液 18．某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3 和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图 所示的物质之间的转化。3 请回答下列问题： （1）写出 A、B、D 的化学式：A______，B______，D______。 （2）试剂 a 最好选用________。 A．NaOH 溶液 B．稀盐酸 C．二氧化碳 D．氨水 （3）写出反应②的离子方程式：__________________________________________________。 （4）固体 E 可以作为复合性的化学肥料，E 中所含物质的化学式为____________________。 19．(2018 届安徽淮南一模)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 ― ― →水浸 过滤 黄色溶液 K＋、[Fe(CN)6]4－ ― ― →FeCl3溶液 ⅱ 蓝色沉淀 Fe4[Fe(CN)6]3 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： 食品 待测液 ― ― →10% H2SO4 加热煮沸 HCN 气体 ― ― ― ― ― ― →FeSO4碱性试纸 试纸变蓝 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．（2018 届河南鹤壁高中月考）氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某 AlN 样品仅含有 Al2O3 杂质，为测定 AlN 的含量，设计如下三种实验方案(已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋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）上图 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，首先检查气密性，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】用下图装置测定 m g 样品中 AlN 的纯度(部分夹持装置已略去)。 （4）为测定生成气体的体积，量气装置中的 X 液体可以是__________。4 A．CCl4 B．H2O C．NH4Cl 溶液 D．苯 （5）若 m g 样品完全反应，测得生成气体的体积为 V mL(已转换为标准状况)，则 AlN 的质量分 数是______________。 【方案 3】按以下步骤测定样品中 AlN 的纯度： （6）步骤②生成沉淀的离子方程式为__________________________________________。 （7）若在步骤③中未洗涤，测定结果将__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 21．(2018 届山西太原五中段考)已知铁的化合物之间有如下转化关系： Fe2＋ Fe3＋ ― ― →② ③ FeO2－4 (高铁酸根离子) 请回答下列有关问题： （1）Fe 与过量稀盐酸反应可以制取 FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①的转化，要 求产物纯净，可选用的试剂是________(填序号)。 a．KMnO4　　　b．HNO3　　　c．H2O2 （2）硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要 反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S(CuFeS2 中 S 为－2 价)。则下列说法正确的是______(填序 号)。 a．从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金 b．Cu2＋和 S 是氧化产物 c．当转移 1 mol 电子时，46 g CuFeS2 参加反应 d．反应中，CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂 （3）在 FeCl3、CuCl2 混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出。 ①若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是__________________，一定不含的阳 离子是______________。 ②若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定不含的阳离子是________________。 （4）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，和水发生水解反应生成 Fe(OH)3 胶 体等物质，写出 FeO2－4 和 H2O 反应的离子方程式：__________________________________。高铁酸 钾作为水处理剂发挥的作用是__________、__________(用简洁的名词描述即可)。1 单元训练金卷·高三·化学卷（A） 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】C 【解析】A 项，Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3 胶体吸附悬浮杂质而起到净化水 的作用；B 项，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O；D 项，电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现 出氧化性；C 项，铝被浓硫酸氧化，表现出还原性。 2．【答案】B 【解析】向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液，Al3＋和 CO 2－3 相互促进水解，离子方程式应为 2Al3＋＋ 3CO2－3 ＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，C 不正确。 3．【答案】C 【解析】A 项，制备 Fe(OH)3 胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；B 项，铁离子与铜 反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明金属性的强弱，错误； C 项，在溶液中铁离子极易发生水解反应，产生难溶性的氢氧化铁，为了抑制铁离子的水解，应该 先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，正确；D 项，因 I2 的氧化性较弱， 故与铁反应生成 FeI2，错误。 4．【答案】A 【解析】铁是 26 号元素，属于第Ⅷ族元素，为过渡元素，故 A 正确；常温下，铁和浓硫酸反应 生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故 B 错误；亚铁离子 既有还原性，也有氧化性，故 C 错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原 电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故 D 错误。 5．【答案】D 【解析】A 项电荷不守恒，质量不守恒；B 项 Al2O3 不溶于氨水；C 项中 AlCl3 与过量 NaOH 溶液 反应生成的是 NaAlO2 而不是 Al(OH)3 沉淀。 6．【答案】B 【解析】A、C、D 三项中的转化关系分别为： ，B 项中 Al 不能经一步反应转化为 Al(OH)3。 7．【答案】D 【解析】保存 FeCl2 溶液常常加一些铁粉，其目的是防止 Fe2＋被氧化，A 不正确；pH＝0 的溶液 呈强酸性，Fe2＋、NO－3 、H＋不能大量共存，B 不正确；制备 AlCl3、FeCl3 若将其溶液直接蒸干，会得 到 Al(OH)3、Fe(OH)3，C 不正确；D 项正确。 8．【答案】C　 【解析】氮元素的化合价从 0 价降低到－3 价，N2 是氧化剂，Al2O3 既不是氧化剂，也不是还原 剂，A 错误；AlN 中氮元素的化合价为－3，B 错误；AlN 的摩尔质量为 41 g·mol－1，D 错误。 9．【答案】A 【解析】结合 OH－能力强的先反应，第一个反应为 H＋＋OH－===H2O；第二个反应为 Al3＋＋ 3OH-===Al(OH)3↓；AlO －2 与 NH ＋4 能相互促进水解而生成 Al(OH)3，故第三个反应为 NH＋4 ＋OH－ ===NH3·H2O；最后一个反应为 Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O。 10．【答案】A 【解析】根据 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中 n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得 2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则 n(Fe3＋)＝ 0.2 mol，故 n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为 FeO·2Fe2O3，即 Fe5O7。 11．【答案】B　 【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－2 ＋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＋)＝1 mol，故 C 错误；D 项，AlO－2 ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3 ＋＋3H2O，沉淀最大时，AlO －2 完全消耗，故 D 错误。 12．【答案】A 【解析】由 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质 量的 Al 都完全反应时，生成 H2 的量相等，消耗 HCl 与 NaOH 的量不相等。题中已知 HCl、NaOH 的物 质的量均为 0.3 mol，且生成 H2 的体积之比为 1∶2，所以实际发生反应时的情况分别为 HCl 的量不 足，Al 过量；NaOH 过量，Al 的量不足。由生成 H2 的体积之比为 1∶2 可知，反应的 Al 的量之比也 为 1∶2，即与 0.3 mol 盐酸完全反应的 Al 为 2.7 g，与 NaOH 溶液反应的 Al 为 5.4 g。 13．【答案】A　 【解析】FeCO3 在空气中高温分解，Fe2＋可能被空气中氧气氧化成 Fe3＋，故 A 错误；Fe2＋和 HCO －3 发生双水解反应，生成 CO2，故 B 正确；过滤所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故 C 正确；KSCN 溶液遇 Fe3＋显血红色，因此可用 KSCN 溶液检验 FeSO4 溶液是否变质，故 D 正确。 14．【答案】B 【解析】由 c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2 可知，该溶液中 n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2，设亚铁离子 的物质的量为 3x mol，则铁离子的物质的量为 2x mol，起酸性作用的硝酸的物质的量＝3x mol×2＋2 2x mol×3＝12x mol；设作氧化剂的硝酸根离子的物质的量为 y mol，根据得失电子守恒有 3x mol×2 ＋2x mol×3＝3y mol，y＝4x，所以参加反应的硝酸的物质的量＝12x mol＋4x mol＝16x mol，则参 加反应的 Fe 和 HNO3 的物质的量之比为(5x mol)∶(16x mol)＝5∶16，故选 B。 15．【答案】C 【解析】由图象可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x＝2.24，A 正确；根据生 成的 H2 为 2.24 L，可知 Na 失去 0.2 mol 电子，则钠的物质的量为 0.2 mol，B 正确；反应时如果钠 过量，则钠会与水反应，生成的气体必多于 2.24 L，故 C 错误；根据反应速率可知曲线 a、b、c 依 次是 Na、Mg、Al 与盐酸反应的图象，D 正确。 16．【答案】B　 【解析】由于 N2O4 可以看作 2 分子 NO2，我们可以直接将它当作 NO2 进行计算。通过题目得知所 有的气体均被水吸收生成硝酸，我们可以写出如下的化学方程式：NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3。标准 状况下，3.36 L 氧气是 0.15 mol，因此通过比例可知，NO 和 NO2 的物质的量各自是 0.075 mol。铜 和硝酸反应有两种情况：Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋ 4H2O。通过 NO 和 NO2 的物质的量可以分别算出两个反应中铜的物质的量分别是 0.075 mol 和 0.225 mol，总共是 0.3 mol，则完全沉淀需要的氢氧根是 0.6mol，因此需要的氢氧化钠溶液的体积是 120 mL。 二、非选择题（共 52 分） 17．【答案】（1）BDE　 （2）Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋　1～100 nm　 （3）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　A （4）①NaCl　②氧化　生成 Fe(OH)3 在水中形成胶体能够吸附水中悬浮杂质　③ABC 【解析】（1）纯铁硬度比生铁低，A 错误；纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，B 正确；不锈钢是铁合 金，含 Fe、Mn 等金属元素，也含有 C、Si 等非金属元素，C 错误；铁在一定条件下，可与水蒸气反 应产生四氧化三铁和氢气，D 正确；铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金属表面会被氧化产生一薄 层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此 Fe 在冷的浓硫酸中钝化，E 正确。（2） 向沸水中逐滴滴加 1 mol·L－1FeCl3 溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生 Fe3＋的水解反应，产 生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为 2Fe3＋＋3H2O 2Fe(OH)3(胶体)＋3H＋；形成该分 散系属于胶体，分散质的微粒粒度范围是 1 nm～100 nm 之间；（3）电子工业需用 30%的 FeCl3 溶液 腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。则 FeCl3 溶液与铜反应的离子方程式是 2Fe3＋＋Cu===2Fe2 ＋＋Cu2＋；若从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得 FeCl3 溶液，提供的试剂有：①氯气②铁粉③浓硝 酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，则应该首先向溶液中加入过量的 Fe 粉，发生反应得到纯净的 FeCl2 溶 液，把过量的 Fe 和置换出的 Cu 过滤出来，向滤渣中加入盐酸使 Fe 发生反应得到 FeCl2 溶液，再过 滤除去 Cu，把两次的滤液合并，再向其中通入过量的氯气就得到了 FeCl3 溶液，所以选项 A 符合题 意，而其余选项都会引入杂质离子，不符合题意，错误；（4）①根据原子守恒可得 X 的化学式是 NaCl；②根据方程式可知高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它可以得到电子，具有强的氧化性，而能够 除去水中悬浮物是因为反应后产生的还原产物 Fe(OH)3 在水中形成胶体，表面积大，有强的吸附能 力，吸附水中悬浮的杂质使之形成沉淀而除去；③KAl(SO4)2·12H2O 电离产生的 Al3＋会发生水解反 应产生 Al(OH)3 胶体，因此有净水作用，A 正确；[Fe(OH)(SO4)]n 会形成 Fe(OH)3 胶体，因此有净水 作用，B 正确；ClO2 有强氧化性，可以杀菌消毒，危害也小，因此可以处理水，C 正确；“84”消毒 液有杀菌消毒作用，但是碱性太强，气味太浓，不适宜水的净化，D 错误。 18．【答案】（1）Al　Al2O3　O2　（2）D （3）AlO－2 ＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO－3 （4）K2SO4、(NH4)2SO4 【解析】根据已知信息中甲的成分，可推断 B 为氧化铝，因此反应②是通过电解 Al2O3 而得到 D(氧气)和 A(单质铝)。甲加入水得到明矾溶液，溶液中含有 Al3＋、K＋和 SO2－4 ，甲加入水得到氧化 铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠溶液，则氧化铝溶解，再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉 淀。试剂 a 应该为氨水，如果加入的试剂 a 是氢氧化钠溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知 E 为硫酸钾、硫酸铵的混合物。 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)3 起始量 mol·L－1　　　　　　1　　　　　　　　　0 变化量 mol·L－1　　　　　　x　　　　　　　　　x 平衡量 mol·L－1　　　　　1－x　　　　　　　 　x 1－x 1 ＝20%，x＝0.8 mol·L－1，K＝ 0.8 1－0.8＝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 0.1 L × 0.05 mol·L－1 2 mol·L－1 ＝0.0025 L＝2.5 mL。 20．【答案】（1）防倒吸 （2）关闭 K1，打开 K2　 把装置中残留的氨气全部赶入 C 装置中被吸收 （3）C 装置出口处连接一个干燥装置　 （4）AD （5） 41V 22 400m×100% （6）CO2＋AlO－2 ＋2H2O===HCO－3 ＋Al(OH)3↓ （7）偏高 【解析】（2）通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入 C 装置，准确测定装置 C 增重的 质量。（3）该装置存在的缺陷是空气中的水蒸气也可以进入装置 C，使测定结果偏高，需要在 C 装 置出口处连接一个盛碱石灰的干燥装置。（4）依据氨气极易溶于水的性质分析，CCl4 不能溶解氨气， 可以用排四氯化碳的方法测定氨气体积，A 项正确；氨气极易溶于水，不能用排水法测定氨气体积， B 项错误；氨气极易溶于水，不能用排 NH4Cl 溶液的方法测定氨气体积，C 项错误；氨气不溶于苯， 可以利用排苯的方法测定氨气体积，D 项正确。答案选 AD。（5）若 m g 样品完全反应，测得生成气 体的体积为 V mL(已转换为标准状况)。 AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑ 41 g　　　　　　　　　　　　　22.4 L m　　　　　　　　　　　　　V×10－3 L m(AlN)＝ 41V 22 400 g，则 AlN 的质量分数＝ 41V 22 400m×100%。（6）步骤②生成的沉淀是氢氧化铝， 由偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成，反应的离子方程式为 CO2＋AlO－2 ＋2H2O===HCO－3 ＋Al(OH)3↓。（7）沉淀不洗涤得到的滤渣质量会增大，测定结果会偏高。 21．【答案】（1）c　（2）c （3）①Fe2＋　Fe3＋　②Fe3＋、Cu2＋ （4）4FeO2－4 ＋10H2O 4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑　杀菌　净水 【解析】（3 ）向 FeCl3、CuCl2 混合溶液中加入一定量的铁屑，对应的反应为 2FeCl3＋ Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。①若剩余的固体为铜，则反应后的溶液中含有的阳离子一定 有 Fe2＋，一定不含 Fe3＋，但不一定含有 Cu2＋；②若剩余的固体为铁和铜的混合物，则反应后的溶 液中的阳离子只有 Fe2＋，一定不含 Fe3＋、Cu2＋。（4）高铁酸钾(K2FeO4)中 Fe 的化合价是＋6 价，具 有强氧化性，能杀菌消毒，其还原产物 Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，所以高铁酸 钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。