第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的
A．铜粉 B．铁粉 C．锌粉 D． H2SO4
2．常温下，下列各组离子能大量共存的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
3．下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是
A．常温下都能够与铁发生反应
B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻
C．常温下都能与铜较快地反应
D．都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
4．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验：三组各取60 mL同浓度盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/mg 510 770 918
气体体积/mL 560 672 672
则下列说法正确的是
A．甲组和乙组的实验中，盐酸均是过量的
B．盐酸的物质的量浓度为0.8 mol/L
C．合金中镁铝的物质的量之比为1∶1
D．丙组中铝的物质的量为0.009 mol
5．铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制，铝及其化合物在下列场合使用时都须加以控制的是（ ）
①制电线、电缆 ②制包糖果用的铝箔 ③用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水 ④制炊具 ⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]和苏打作食物膨化剂 ⑥用氢氧化铝制胃药 ⑦制防锈油漆
A．②③④⑤⑥ B．③④⑤⑥
C．①②④⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦
6．下列物质长期露置在空气中，不会因为发生氧化还原反应而变质的是（ ）
A．Fe(OH)2 B．Na C．Na2O2 D．NaOH
7．设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．32gCu在足量O2或硫蒸气中完全燃烧失去的电子数均为NA
B．7.8gNa2O2中阴离子总数为0.1NA
C．1L0.1mol/LAl2(SO4)3溶液中Al3+的数目为0.2NA
D．铝和氢氧化钠溶液反应生成1molH2时，转移电子数为NA
8．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，无Fe2+
B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
9．常温下能用铁制容器盛放的是
A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．硫酸铜 D．稀硫酸
10．除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是( )
A．NaOH溶液 B．硝酸 C．浓硫酸 D．稀盐酸
11．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A．铁粉与过量稀盐酸反应：2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
B．用Ca(OH)2与NH4Cl固体混合共热制取少量氨气：OH－＋NH4+NH3↑＋H2O
C．铝与NaOH溶液反应：Al+2OH－= AlO2－+ H2↑
D．NO2溶于水：3NO2＋H2O2H++ 2NO3－+ NO
12．下列说法不正确的是
A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件等
C．氧化亚铁是一种红色粉末，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
D．漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂
二、非选择题（共10题）
13．回答下列问题：
(1)漂白粉是一种常用消毒剂，其中的有效成分是 ________(写出化学式)。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)可以用作自来水处理剂，高铁酸钠处理过程中有氢氧化铁胶体生成，则高铁酸钠作自来水处理剂的优点是________。
(3)铁是应用最广泛的金属，铁有卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐等。电子工业常用 30％的 FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。请写出 FeCl3 溶液与铜反应的离子方程式 ________；如何检验 FeCl3 腐蚀铜后的溶液是否含 Fe3+ ________。
(4)在用二氧化氯进行水处理时，ClO2 除了杀菌消毒外，还能除去水中的 Fe2+和 Mn2+。用 ClO2氧化除去 Mn2+生成 和 MnO2的离子方程式为 ________________。
14．按照如图的生产流程可以制得氧化铁(铁红颜料)和硫酸钾。
(1)沉淀池甲中反应后生成碳酸亚铁、硫酸铵水和一种温室气体，写出该反应的化学方程式_______。
(2)该流程中加硫酸酸化的目的是 ____________。
(3)在沉淀池乙中还要加入有机溶剂丙醇，其原因可能是___________________。
15．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
（1）炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在_________________部分发生反应，在_____________部分开始生成铁和炉渣。
（2）炼钢时，除磷的化学方程式为________________________________；加入硅、锰和铝的目的是________________________________________。
（3）不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹_____（填“前”或“后”）加入，原因是______________________。
（4）炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物_______________________________。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作__________________________________。
16．铝、铁、铜是生活中常见的金属。
(1)铝、铁、铜三种金属都能作导线，是因为它们都具有________。
(2)铝在空气中不易被锈蚀，是因为_____________(用化学方程式表示)。
(3)铜锈的主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，由此我们可以得到铜生锈是铜和氧气、水、____共同作用的结果。
(4)某同学用如图所示装置，设计实验验证铝、铁、铜三种金属活动性强弱。(每步反应金属均有剩余)
若甲试管中无明显现象，乙试管中的金属b为______时可以验证三种金属活动性强弱，丙试管中反应的化学方程式为________________若金属a、b、c依次为铁、铝、铜时，则无法比较___和___的活动性强弱。
17．铁是人体必须的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在，设计并进行了如下实验：
（1）试剂1是_______________________。
（2）加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了红色，其可能的原因是_______________________________________________________________。
（3）在实验中发现放置一段时间，溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想：
编号 猜想
甲 溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe
乙 溶液中的SCN-被过量的氯水氧化
丙 新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白
基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。（不一定填满，也可以补充）
编号 实验操作 预期现象和结论
18．某固体混合物可能由Al、MgCl2、AlCl3、FcCl2中的一种或几种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积):
回答下列问题:
(1)混合物中是否存在FeCl2: ___________(填“是”或“否”)。
(2)写出反应④的离子方程式:_____________
(3)请判断混合物中是否含有AlCl3(如不含，简述依据; 如含有，写出所含AlCl3的质量)__________。
19．硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性氧化铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性氧化铁( Fe3O4)和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题：
(1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁元素的质量分数是________（答案用小数表示，保留3位小数）。
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98.0%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4.00%的生铁____吨（答案保留3位小数）。
(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n (Fe)：n(O)=5：7，则富氧空气中O2和N2的体积比（最简单的整数比）为_________。
气体 SO2 N2 O2
物质的量 10 58 6
(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C)，在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL(标准状况下)。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为________（最简单的整数比）。
②再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100mL相同浓度的稀H2SO4中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：
实验序号 I II III
加入钢样粉末的质量（g） 2.812 5.624 8.436
生成气体的体积（L）（标准状况） 1.120 2.240 2.800
则该硫酸溶液的物质的量浓度为________________。
③若在上述实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少？（写出必要的步骤，答案保留3位小数）_______________。
20．将一定质量的铁粉加入装有100 mL某浓度稀硝酸的容器中充分反应。试回答:
（1）容器中剩余mg铁粉，收集到NO气体448 mL(标准状况下)。
①所得溶液中溶质的化学式为__________。
②原稀硝酸的物质的量浓度为__________。
（2）向（1）中所得的固液混合物中逐滴滴加稀硫酸至刚好不再产生遇空气变成红棕色的气体为止，此时容器中剩余铁粉ng。
①此时溶液中溶质的化学式为__________。
②m-n的值为_______(精确到0.1)。
21．实验室有一瓶部分被氧化的硫酸亚铁，为测定其被氧化程度，取10.0g样品溶于水配成100mL溶液。取两份溶液各10.0mL，第一份加入14.0mL0.500mol L-1BaCl2溶液恰好完全反应；第二份恰好与8.0mL0.100mol L-1的酸性KMnO4溶液完全反应。
(1)100mL溶液中SO的物质的量浓度是____mol L-1。
(2)该样品中硫酸亚铁的质量分数是____。
22．中学化学常见物质A～I的转化关系如框图所示，其中A为化合物，B为常见金属单质，H的焰色反应为黄色，Y不使品红溶液褪色。(部分反应条件、溶剂及产物已略去)
(1)反应①、②的离子方程式________________、__________。
(2)现有含0.10 mol H的溶液，要使其转化成含0.10 mol F的溶液，则：
①若只能加入0.050 mol的某物质，该物质可能是_________________ (填化学式，写1种)。
②若只能加入0.10 mol的某物质，该物质可能是_________________ (填化学式，写1种)。
参考答案：
1．B
FeSO4被氧化生成硫酸铁，铁离子与铁粉反应生成亚铁离子，则应加入铁粉，而加入铜粉、锌粉时产生杂质，则不能加入，答案为B。
2．C
A．、、会发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，A项不符合题意；
B．与不能大量共存，B项不符合题意；
C．、、、之间不发生化学反应，在溶液中可以大量共存，C项符合题意；
D．与不能大量共存，D项不符合题意。
答案选C。
3．A
A．两者都可以使铁钝化，在铁表面生成致密的氧化物保护膜，A正确；
B．浓硝酸易挥发，露置在空气中酸液的质量减轻，而浓硫酸具有吸水性，露置在空气中酸液的质量增大，B错误；
C．浓硝酸常温可以和铜可以反应，浓硫酸需要加热才可以和铜反应，C错误；
D．浓硝酸具有酸性和强氧化性，会使试纸先变红色，最终变为白色，浓硫酸具有脱水性，能使蓝色石蕊试纸变黑，D错误；
故选A。
4．C
A．根据表格的数据可知：在加入盐酸都是60ml时，金属质量由510mg增加至770mg，放出的氢气体积增加，说明甲组盐酸是过量的，而乙组和丙质量不同，产生的氢气相同，可能乙是恰好完全反应，也可能是盐酸过量，而丙组金属过量，错误；
B．由于丙组金属过量，盐酸完全反应。n(H2)= 0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，则n(HCl)= 0.03mol÷0.06L=0.5mol，错误；
C．根据第一组数据可知，金属完全反应，假设合金中镁铝的物质的量分别是x、y，则24x+27y=0．51；x+1.5y=0.56L÷22.4L/mol，解得x=0.01mol,y=0.01mol,所以合金中镁铝的物质的量之比为1∶1，正确；
D．丙组中铝的物质的量为(0.918g÷0.510g)×0.01mol=0.018mol，错误。
故选C。
5．A
铝是食品污染源之一，只要是与人的口腔接触的含有铝的物质就需要加以控制，
①制电线、电缆，与人的口腔不接触，不需要控制，①错误；
②制包糖果用的铝箔，与人的口腔接触，需要控制，②正确；
③用明矾净水，与人的口腔接触，需要控制，③正确；
④制炊具，与人的口腔接触，需要控制，④正确；
⑤用明矾和苏打作食物膨化剂，与人的口腔接触，需要控制，⑤正确；
⑥用氢氧化铝制胃药，与人的口腔接触，需要控制，⑥正确；
⑦制防锈油漆，与人的口腔不接触，不需要控制，⑦错误；
综上所述，②③④⑤⑥错误，故A符合；
答案选A。
6．D
A．Fe（OH）2放置在空气中易变质，被氧气氧化，Fe、O元素的化合价变化，属于氧化原反应，故A不选；
B．Na易和空气中的氧气发生反应生成氧化钠，Na元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故B不选；
C．过氧化钠易和空气中的二氧化碳以及水反应，O元素的化合价变化，反应为氧化还原反应，故C不选；
D．氢氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，元素化合价没有变化，不是氧化还原反应，故D选．
故选D。
7．B
A．32gCu是0.5mol，在足量氧气或硫蒸气中完全燃烧分别生成氧化铜和硫化亚铜，失去电子数为NA和0.5NA，故A项错误；
B．7.8g 中含，所以阴离子总数为0.1NA，故B项正确；
C．会发生水解，则溶液中的数目小于0.2NA，C项错误：
D．铝和氢氧化钠溶液反应生成时，转移电子数为2NA，D项错误。
答案选B。
8．B
A. 在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+，但不能证明无Fe2+，错误；
B. 气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气，正确；
C. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，可能有Ba2＋，也可能有Ca2+，错误；
D. 将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，不能证明原气体一定是CO2，也可能是SO2，错误。
故选B。
9．A
试题分析：常温下能和铁反应的物质，不能用铁制容器盛放，浓硫酸、浓盐酸、硫酸铜、稀硫酸中，只有浓硫酸是铁钝化，从而阻止内部的铁与硫酸反应，所以可以用铁制品盛放，答案选A。
考点：考查浓硫酸的性质
10．A
A．氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化镁不反应，反应后过滤可得氧化镁，选项A正确；
B．氧化镁、氧化铝都能与硝酸反应生成硝酸盐，选项B错误；
C．氧化镁、氧化铝都能与浓硫酸反应生成硫酸盐，选项C错误；
D．氧化镁、氧化铝都能与稀盐酸反应生成盐，选项D错误；
答案选A。
11．D
A．铁粉与过量稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑，故A错误；
B．用Ca(OH)2与NH4Cl固体混合共热制取少量氨气时没有发生离子反应，故B错误；
C．铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2H2O+2OH－= 2AlO2－+3 H2↑，故C错误；
D．NO2溶于水生成硝酸和NO，发生的离子反应为3NO2＋H2O2H++ 2NO3－+ NO，故D正确；
故答案为D。
12．C
A．过氧化钠与人呼出的二氧化碳或水蒸气反应均生成氧气，过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，故A不符合题意；
B．纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件；若向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg及稀土元素等，可制成铝合金，如硬铝是指铝合金中以Cu为主要合金元素的一类合金，密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故B不符合题意；
C．氧化亚铁是一种黑色粉末，氧化铁是红色固体，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C符合题意；
D．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀菌消毒；同时漂白粉在空气中会和二氧化碳和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂，故D不符合题意；
答案选C。
13． Ca(ClO)2 既可以杀菌消毒，也可以净水 取FeCl3腐蚀铜后的溶液少许于试管，滴加硫氰化钾溶液若溶液变红，说明含 Fe3+，若不变红，说明不含 Fe3+
(1)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。该反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，其中有效成分为Ca(ClO)2，故答案：Ca(ClO)2；
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性，可以杀菌、消毒，同时其还原产物为三价铁离子，能发生水解产生氢氧化铁胶体，可以净水，故答案为：既可以杀菌消毒，也可以净水；
(3)FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜， 该反应的离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；检验FeCl3腐蚀铜后的溶液是否含Fe3+的方法为:取FeCl3腐蚀铜后的溶液少许于试管，滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明含Fe3+，若不变红，说明不含Fe3+；
故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；取FeCl3腐蚀铜后的溶液少许于试管，滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明含Fe3+，若不变红，说明不含Fe3+。
(4)ClO2具有强氧化性，能除去水中的Fe2+和Mn2+。用ClO2氧化除去Mn2+生成和MnO2的离子方程式为；故答案为：。
14．(1)FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑
(2)为了除去过多的NH4HCO3
(3)K2SO4难溶于有机溶剂丙醇
（1）沉淀池甲中反应后生成碳酸亚铁、硫酸铵、水和一种温室气体，该反应的化学方程式为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑，故答案为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑；
（2）该流程中加硫酸酸化的目的是为了除去过多的NH4HCO3，故答案为：为了除去过多的NH4HCO3；
（3）在沉淀池乙中还要加入有机溶剂丙醇，其原因可能是K2SO4难溶于有机溶剂丙醇，故答案为：K2SO4难溶于有机溶剂丙醇。
15． 炉身 炉腰 脱氧和调整钢的成分 后 避免Cr被氧化（或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”） CO 燃料（或还原剂）
本题主要考查钢铁的冶炼。
（1）高炉炼铁，铁矿石的主要反应是在炉身部分发生，在炉腰处生成生铁和炉渣；
（2）除钢中的磷的化学方程式为，加入硅、锰和铝的目的是脱去氧和调整钢中的成分；
（3）为了防止Cr元素被高温下的氧气氧化，应在氧气吹后加入；
（4）炼铁时用到C作燃料生成CO作还原剂，炼钢时钢中本身含有C，因此都有CO产生，而CO是有毒气体，对环境有污染，同时CO可以燃烧生成CO2。
16． 导电性 4Al+3O2＝2Al2O3 二氧化碳 铁 2Al+3FeCl2＝2AlCl3+3Fe 铁 铜
(1)铝、铁、铜三种金属都能作导线，是因为它们都具有导电性，故填：导电性；
(2)铝在空气中不易被锈蚀，是因为易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜，故填：4Al+3O2＝2Al2O3；
(3)铜锈的主要成分为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，铜锈中含有铜、氢、氧和碳元素，故由此我们可以得到铜生锈需要含有氢元素、氧元素和碳元素的物质，空气中含有氢元素的物质是水，含有碳元素的物质是二氧化碳，故是铜和氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，故填：二氧化碳；
(4)若甲试管中无明显现象，则甲中是铜，上层清夜是盐酸，可以与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁能与铝反应生成氯化铝和铁，故乙试管中的金属b为铁时可以验证三种金属活动性强弱，丙试管中反应的化学方程式为2Al+3FeCl2＝2AlCl3+3Fe；若金属a、b、c依次为铁、铝、铜时，a中铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与b中的铝反应生成氯化铝和铁，可以证明铁和铝的活动性，氯化铝不与c中的铜反应，可以知道铝和铜的活动性，则无法比较铁和铜的活动性强弱。
17． 稀盐酸（或稀硫酸溶液） 少量Fe2+被空气中氧气氧化成Fe3+
编号 实验操作 预期现象和结论
① 取少量褪色后溶液，加入KSCN溶液 如果溶液变红色，说明乙同学的猜想是合理的；如果溶液不变红色，说胆乙同学的猜想是不合理的
或 取少量褪色后溶液，加入FeCl3溶液 如果溶液仍不变红色，说明乙同学的猜想是合理的；如果溶液变红色，说明乙同学的猜想是不合理的
（1）根据图示分析可知，加入试剂1用于溶解药品，应该选用加入非氧化性的酸；
（2）亚铁离子具有较强的还原性，部分亚铁离子能够被空气中氧气氧化成铁离子；
（3）若溶液中的SCN-被过量的氯水氧化，可以再向溶液中加入硫氰化钾溶液，根据反应现象进行判断。
（1）试剂1用于溶解样品，可以选用稀盐酸或者稀硫酸；
（2）少量Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+，所以加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了红色，
（3）乙的猜想为：溶液中的SCN-被过量的氯水氧化，若检验乙同学的猜想是否正确，可以取少量褪色后溶液，加入KSCN溶液，如果溶液变红色，说明乙同学的猜想是合理的；如果溶液不变红色，说胆乙同学的猜想是不合理的，故答案为
编号 实验操作 预期现象和结论
① 取少量褪色后溶液，加入KSCN溶液 如果溶液变红色，说明乙同学的猜想是合理的；如果溶液不变红色，说胆乙同学的猜想是不合理的
或 取少量褪色后溶液，加入FeCl3溶液 如果溶液仍不变红色，说明乙同学的猜想是合理的；如果溶液变红色，说明乙同学的猜想是不合理的
18． 否 Al(OH)3+3H+=Al3++2H2O 含13.2g
本题考查无机推断，混合物中加入过量NaOH溶液，产生气体，说明混合物中含有Al，且Al的物质的量为2×6.72/(3×22.4)mol=0.2mol，质量为5.4g，Mg2＋与OH－反应生成Mg(OH)2↓，Fe2＋与OH－生成Fe(OH)2↓，久置后，白色沉淀迅速转变为红褐色沉淀，但根据转化关系，无明显变化，说明混合物中没有FeCl2，沉淀为Mg(OH)2，根据元素守恒，MgCl2的质量为5.8×95/58g=9.5g，混合物的质量为28.1g，因此推出含有AlCl3，其质量为(28.1－5.4－9.5)g=13.2g，（1）根据上述分析，混合物中不含FeCl2；（2）无色溶液中加入稀盐酸，产生Al(OH)3，继续加入稀盐酸，发生Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O；（3）根据上述分析，混合物中含有AlCl3，其质量为13.2g。
19． 0.315 0.560 39：116 50：1 1.25 mol／L 设恰好溶解时钢样的质量为x，对于实验I和III， x＝7．030g
此时加入的钢样的质量为m＝7.030－5.624＝1.406g
a．当钢样粉末中的铁未全部溶解时，即m＞1.406g
反应结束后剩余固体的质量为m＋5.624－0.125×56＝（m－1.376）g
b．当钢样粉末中的铁全部溶解时，即m≤1.406g
反应结束后剩余固体的质量为 (m＋5.624)×g 或 (m＋5.624)×g
(1)依据硫铁矿石(主要成分FeS2)中铁元素和硫元素质量之比计算；
(2)依据硫元素守恒得到矿石中铁元素的质量，结合生铁中铁元素含量为1-4%计算得到；
(3)依据反应和图表数据计算消耗氧气的量，依据气体体积之比等于物质的量之比计算得到；
(4)A根据n=计算二氧化碳的物质的量，利用碳元素守恒计算n(C)，再根据m=nM计算碳的质量，进而计算Fe的质量，再根据n=计算Fe的物质的量，据此解答；
②硫酸的体积一定，由表中数据可知，样品质量增大，生成气体的体积都增大，故第Ⅰ、Ⅱ组样品完全反应，酸有剩余，8.436g样品完全反应可以生成气体×1.12L=3.36L＞2.8L，故第Ⅲ组硫酸不足，样品完全反应．根据第Ⅲ组氢气的体积计算硫酸的物质的量，再根据c=计算硫酸的浓度；
③根据铁是否完全溶解推论计算，剩余固体为碳与剩余铁的质量。
(1)硫铁矿石(主要成分FeS2)中铁元素和硫元素质量之比=56：64，质量之比等于质量分数之比得到，铁元素的质量分数==0.315；
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98.0%的硫酸1.92吨时(不考虑硫的损失)，依据工业生产流程和元素守恒得到：设铁元素质量为X，
=，X=0.5376t，生产含碳4.00%的生铁中铁元素含量为96.00%，生铁的质量==0.560t；
(3)假设生成5molFe的氧化物，同时生成10molSO2，消耗O2的物质的量为+10=mol 于是原有O2：mol+6=mol，原有N2：58mol，则所求富氧空气中O2和N2的体积比=mol：58=39：116；
(4)①二氧化碳的物质的量为=0.01mol，根据碳元素守恒n(C)=0.01mol，故m(C)=0.01mol×12g/mol=0.12g，故Fe的质量为28.12g-0.12g=28g，Fe的物质的量为=0.5mol，故此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为0.5mol：0.01mol=50：1；
②硫酸的体积一定，由表中数据可知，样品质量增大，生成气体的体积都增大，故第Ⅰ、Ⅱ组样品完全反应，酸有剩余，8.436g样品完全反应可以生成气体×1.12L=3.36L＞2.8Lg，故第Ⅲ组硫酸不足，样品完全反应．氢气的物质的量为=0.125mol，由氢原子守恒可知硫酸的物质的量为0.125mol，故硫酸的浓度为=1.25mol/L，
③令Ⅱ组中生成氢气为=0.1mol，根据电子注意守恒可知n(Fe)=0.1mol，则n(C)==0.002mol，
a．当钢样粉末中的铁未全部溶解时，即m＞1.406g，反应结束后剩余固体的质量为m+5.624-0.125×56=(m-1.376)g；
b．当钢样粉末中的铁全部溶解时，样品中Fe的总物质的量小于或等于0.125mol，故加入的Fe的物质的量小于或等于0.125mol-0.1mol=0.025mol，则m≤×5.624=1.406g，此时属于固体碳的质量为(m+5.624)×g。
20． Fe(NO3)2 0.8 mol·L-1 FeSO4 5.0
（1）①容器中剩有m g的铁粉，铁过量，所得溶液中的溶质为Fe(NO3)2；②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO，NO的物质的量=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，根据电子转移守恒，参加反应的n（Fe）=0.02mol×=0.03mol，由氮元素守恒可知：n（HNO3）=2n[Fe(NO3)2]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物质的量浓度=0.08mol÷0.1L=0.8mol/L；
（2）①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸，溶液中的反应顺序为：Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，因为此时铁还是有剩余，所以硝酸根离子被消耗尽，硝酸根反应完全后，最后是Fe和H2SO4反应生成H2，至刚好不再产生遇空气变成红棕色的气体为止，此时溶液中的溶质为FeSO4；②Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，关系为：3Fe～2NO3-，溶液中硝酸根离子的物质的量是0.08mol-0.02mol=0.06mol，所以消耗铁的物质的量是0.06mol×3/2=0.09mol，质量是0.09mol×56g/mol≈5.0g，即m-n的值为5.0。
21． 0.7 60.8%(或0.608)
(1) 第一份溶液中发生的反应为溶液中的硫酸根离子与氯化钡溶液中钡离子反应生成硫酸钡沉淀，由Ba2+—SO可知，100mL溶液中SO的物质的量浓度=0.7mol/L，故答案为：0.7；
(2) 第二份溶液中发生的反应为酸性条件下，硫酸亚铁溶液与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸铁、硫酸锰和水，由得失电子数目守恒可得关系式：5Fe2+—MnO，则样品中硫酸亚铁的质量分数为×100%=60.8%，故答案为：60.8%(或0.608)。
22． 2Na2O2+ 2H2O=4Na++ 4OH- +O2↑ AlO2- + 2H2O +CO2=Al(OH)3↓+ HCO3- Na2O或Na2O2 NaOH或Na
由H的焰色反应为黄色，则含有钠元素，且能与F在加热与过量的y之间相互转化，则H为NaHCO3，F为Na2CO3，气体Y为CO2，溶液D为NaOH，化合物A能与液体x反应生成NaOH和气体C，那么A为Na2O2，液体x为H2O；因为B为金属单质，固体E为金属氧化物且能与氢氧化钠反应，则B为Al，E为Al2O3，G为NaAlO2，向NaAlO2通入二氧化碳产生Al(OH)3和NaHCO3，所以I为Al(OH)3，据此回答。
(1)反应①是Na2O2与H2O反应，所以离子反应方程式为2Na2O2+ 2H2O=4Na++ 4OH- +O2↑；反应②是向NaAlO2通入二氧化碳，所以离子反应方程式为：AlO2- + 2H2O +CO2=Al(OH)3↓+ HCO3-；
(2)由分析可知①Na2O或Na2O2，②NaOH或Na。
【点睛】本题关键点在于H，H含有钠元素，并且在加热和通气体y的条件下与F相互转化，而钠的化合物能满足的只有碳酸氢钠。
