新高二化学测试卷-铁、钠、铝及其化合物

新高二化学测试卷-《铁、钠、铝及其化合物》
常见元素的相对原子质量：
H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，Al-27，K-39，S-32，Cl-35.5，Fe-56；
一、单选题（共20题，每题2分，共40分）
1.下列关于金属材料的说法不正确的是（A）
A.不锈钢属于化合物
B.钢是用量最大、用途最广的合金
C.铝制饮料罐应回收利用
D.青铜是铜合金中的一种
【解析】
A. 不锈钢属于合金，合金属于混合物，故A错误
B. 钢属于铁合金，目前是用量最大、用途最广的铁合金，故B正确；
C. 回收废旧金属，可以节约金属资源、节约冶炼金属消耗的能源，所以铝制饮料罐应回收利用，故C正确；
D. 青铜是铜合金中的一种，还有黄铜、白铜等铜合金，故D正确；
故选A。

2.下列化学试剂的保存方法不正确的是（ D ）
A.金属钠保存在煤油中
B.氯水保存在棕色瓶中
C.氢氟酸保存在塑料瓶中
D.NaOH溶液保存在带玻璃塞的细口瓶中
【解析】
A．金属钠容易被氧化，其密度大于煤油，且不与煤油反应，保存在煤油中可以隔绝空气，故A 正确；
B．氯水中HClO见光易分解，所以保存在棕色瓶中，故B正确；
C．HF可以和SiO2反应从而腐蚀玻璃，所以不能保存在玻璃瓶中，应保存在塑料瓶中，故C正确；D．NaOH可以能与玻璃塞中的二氧化硅反应而黏住，所以不能用玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液，可以使用橡胶塞的试剂瓶，故D错误；
故答案为D。

3.下列物质的俗名与化学式对应正确的是（D ）
A.小苏打-Na2CO3
B.铁红-Fe3O4
C.明矾-Al2(SO4)3
D.烧碱-NaOH
【解析】
A．小苏打是NaHCO3的俗称，Na2CO3俗称纯碱、苏打，故A错误；
B．铁红是Fe2O3的俗称，Fe3O4的俗称是磁铁，故B错误；
C．明矾是KAl(SO4)2•12H2O，故C错误；
D．NaOH俗称烧碱、火碱、苛性钠，故D正确；
故答案为D。

4.下列转化过程不能一步实现的是（ B ）
A.Al(OH)3→Al2O3
B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlCl3
D.Al→NaAlO2
【解析】
A、Al(OH)3加热分解Al2O3，可一步实现转化，A错误；
B、氧化铝不溶于水，不能一步转化生成Al(OH)3，B正确；
C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3，可一步转化，C错误；
D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，可一步实现转化，D错误；答案选B。

5.下列有关化学反应的叙述正确的是（ A ）
A.Fe在氧气中燃烧生成黑色Fe3O4
B.SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀
C.常温下，Cu与浓H2SO4反应生成SO2
D.向新制的FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色
【解析】
A.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体Fe3O4，A正确；
B.因HCl的酸性强于H2SO3，所以SO2与BaCl2反应不能生成BaSO3和HCl，B错误；
C.常温下，Cu与浓H2SO4不反应，需加热生成SO2，C错误；
D.Fe3+与SCN-才会形成血红色配合物，新制的FeCl2溶液中不含Fe3+，故溶液不变红，D错误；
答案选A。

6.认识反应条件对化学反应的影响，对学好化学具有重要意义。

下列说法中正确的是（ A ）
A.铝在空气中或纯氧中燃烧，主要产物都是Al2O3
B.钠在空气中缓慢氧化或在空气中燃烧，产物都是Na2O2
C.铁片在常温下与稀硫酸或浓硫酸反应，都生成FeSO4
D.镁在空气中或纯氧中燃烧，产物都只有MgO
【解析】
A．铝只与氧气发生反应，故无论是空气还是纯氧，均生成氧化铝，A正确；
B．钠在空气中缓慢氧化生成氧化钠，在氧气中燃烧生成过氧化钠，B错误；
C．铁在稀硫酸下反应生成硫酸亚铁，铁在浓硫酸下钝化生成致密氧化膜，C错误；
D．镁可以和空气中的氧气、二氧化碳、氮气发生反应，故镁在空气中燃烧产物有氧化镁和氮化镁，在氧气中燃烧只有氧化镁，D错误；
故选A。

7.足量的铁和下列酸反应，产生H2的物质的量最多的是（C ）
A.10mL 18.4mol/L H2SO4
B.30mL 3mol/L盐酸
C.30mL 2mol/L H2SO4
D.30mL 5mol/L HNO3
【解析】
18.4mol/L硫酸为浓硫酸，常温下铁在浓硫酸中钝化，不产生氢气；30mL3mol/L盐酸中氢离子的
=0.045 mol；30mL 2mol/L 物质的量为0.09mol，与足量的铁反应生成氢气的物质的量为0.09mol×1
2
=0.06mol；硫酸中氢离子的物质的量为0.12mol，与足量的铁反应生成氢气的物质的量为0.12mol×1
2
硝酸为强氧化性酸，铁与硝酸反应不生成氢气，则30mL 2mol/L硫酸与足量的铁反应生成氢气的物质的量最多，故选C。

8.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ A ）
A.MgO具有高熔点，可用于制耐火材料
B.NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多
C.金属铜具有金属光泽，可用作导电材料
D.浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂
【解析】
A.MgO具有高熔点，可用于制耐火材料，故A具有对应关系；
B.NaHCO3与胃酸（HCl）可以反应，碱性又较弱，所以用于治疗胃酸过多，故B不具有对应关系；
C.金属铜是因为电的良导体，所以用作导电材料，故C不具有对应关系；
D.浓硫酸是因为具有吸水性，所以用作干燥剂，故D不具有对应关系；
正确答案：A。

9.以色列科学家Daniel Shechtman因发现准晶体获得2011年诺贝尔化学奖。

人们在自然界中也找到了组成为Al63Cu24Fe13的天然准晶体。

将相同质量的此准晶体分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应，产生气体的物质的量关系为（C ）
A.n(烧碱)＜n(稀硝酸)＜n(盐酸)
B.n(烧碱)＜n(盐酸)＜n(稀硝酸)
C.n(稀硝酸)＜n(烧碱)＜n(盐酸)
D.n(盐酸)＜n(稀硝酸)＜n(烧碱)
【解析】
设天然准晶体的物质的量是1mol，其中含有63mol铝、24mol铜、13mol铁。

其中能和盐酸反应的是铝和铁，根据关系式Al→1.5H2、Fe→H2，所以生成氢气的物质的量是63mol×1.5＋13mol＝107.5mol；和烧碱反应的只有铝，因此根据电子得失守恒可知生成氢气的物质的量是63mol×1.5＝94.5mol；三种金属均能和稀硝酸反应生成NO，所以根据电子得失守恒可知，生成NO的物质的量是（63mol×3＋24mol×2＋13mol×3）÷3＝92mol，因此气体体积的大小关系是n(稀硝酸)＜n(烧碱)＜n(盐酸)，答案选C。

10.下列物质中既能跟稀盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是（ A ）
①NaHCO3，②Al2O3，③Al，④Al(OH)3，⑤MgO，⑥(NH4)2CO3。

A.①②③④⑥
B.②③④⑤
C.①②③④
D.全部
【解析】
②、③、④都能和稀盐酸、氢氧化钠反应生成盐，①NaHCO3为弱酸酸式盐，能和稀盐酸、氢氧化钠反应生成盐，⑤MgO是碱性氧化物只与酸反应；⑥(NH4)2CO3属于弱酸的铵盐，能和稀盐酸、氢氧化钠反应生成盐；所以能和稀盐酸、氢氧化钠反应的有①②③④⑥，
故选：A。

11.下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是（D ）
①金属钠投入FeCl3溶液中；②过量NaOH溶液和明矾溶液混合；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2。

A.①③④⑤
B.只有①④
C.只有②③
D.只有③④⑤
【解析】
①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；
②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH 反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀和Na2CO3及H2O，③符合题意；
④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生盐的双水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应产生NaHCO3，由于的溶解度比Na2CO3小，反应消耗水，溶剂质量减少，产生NaHCO3质量比Na2CO3多，所以Na2CO3结晶析出，有白色沉淀产生，⑤符合题意；
符合题意的有③④⑤，故合理选项是D。

12.下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的出较中，正确的是（A ）
A.等浓度的溶液中滴入稀盐酸，放出气体的快慢：Na2CO3<NaHCO3
B.热稳定性：Na2CO3<NaHCO3
C.常温时水溶性：Na2CO3<NaHCO3
D.可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3
【解析】
A．浓度的溶液中滴入稀盐酸，放出气体的快慢Na2CO3<NaHCO3，选项A正确；B．NaHCO3不稳定，加热易分2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，碳酸钠受热稳定，所以热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，选项B错误；C．常温下相同的溶剂时，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，选
项C错误；D．氢氧化钙与Na2CO3和NaHCO3均能反应生成碳酸钙沉淀，不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3，选项D错误。

答案选A。

13.下列实验过程中沉淀的物质的量(Y)与加入的试剂的量(X)之间的关系正确的是（ C ）
A.如图A：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡
B.如图B：向NaAlO2溶液中滴加盐酸且边滴边振荡
C.如图C：向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量
D.如图D：向等物质的量的NaOH、Ba(OH)2的混合溶液中逐渐通入CO2至过量
【解析】
A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡，先产生氢氧化铝沉淀：
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，继续滴加NaOH溶液，Al(OH)3和NaOH溶液反应，生成偏铝酸钠，沉淀溶解：NaOH+ Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，所以沉淀量达到最大消耗NaOH和沉淀溶解消耗NaOH的比为3：1，故A错误；
B．向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸，立刻产生白色氢氧化铝沉淀，发生反应：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，随着盐酸的逐滴加入，开始形成的沉淀又逐渐溶解，发生反应：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，所以
沉淀量达到最大消耗的盐酸和沉淀完全溶解消耗的盐酸的物质的量之比是1：3，故B错误；C．向NH4Al（SO4）2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始滴加NaOH发生反应为
Al3++3OH-= Al(OH)3↓，先产生氢氧化铝沉淀，当Al3+沉淀完全后，然后发生反应
NH4++OH-=NH3•H2O；此时沉淀氢氧化铝的量不变，最后继续滴加NaOH，发生反应
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，氢氧化铝沉淀溶解，沉淀量达到最大消耗NaOH、沉淀量不变和沉淀溶解消耗NaOH的比为3：1：1，故C正确；
D．向等物质的量的NaOH、Ba(OH)2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量，首先发生反应：
Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O，产生白色沉淀，然后发生：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，此时沉淀的量不变，又发生反应：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3，沉淀量不变，最后发生反应：
BaCO3+2H2O+2CO2=Ba(HCO3)2，沉淀部分溶解，沉淀量达到最大消耗CO2、沉淀量不变和沉淀溶解消耗CO2的比为1：2：2，故D错误；
答案选C。

A．通常情况下，铝表面形成致密氧化膜，保护内部金属不受腐蚀，所以铁比铝更容易被腐蚀，故不选A；
B．Fe3+易水解为氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体能絮凝水中悬浮杂质，所以铁盐溶液能净水，与Fe3+氧化性无关，故不选B；
C．钠的密度比水小，所以与水反应时，钠浮在水面上，和钠与水反应放热无关，故不选C；D．氧化铝熔点很高，大于Al的熔点，氧化铝膜兜住了熔化的Al而不滴落，故选D。

选D。

15.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是（ C ）
A.用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀
B.配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度
C.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2+
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
【解析】
A．先打开止水夹C，开始Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，生成的氢气可排尽装置中的空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，一段时间后关闭止水夹C，反应生成的H2将A中硫酸亚铁压入B 中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀，故A正确；
B．FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，故B正确；
C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明溶液中没有Fe3+，滴加氯水后溶液显红色，此现象证明溶液中含有Fe2+，故C错误；
D．Fe3+与铁反应可生成Fe2+，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化，故D正确；故选C。

16.用下列装置不能达到有关实验目的的是（ D ）
A.用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B.用乙图装置制备Fe(OH)2
C.用丙图装置制取金属锰
D.用丁图装置比较NaHCO 3和Na 2CO 3的热稳定性
【解析】
A. 钠块浮在水和煤油的界面，说明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，A 正确；
B. 该方案可行，煤油的作用是隔绝空气，防止生成Fe(OH)2被氧化，B 正确；
C. 该装置为铝热反应的装置，C 正确；
D. 比较NaHCO 3和Na 2CO 3的热稳定性，应将NaHCO 3置于小试管(内管、受热温度低)、将Na 2CO 3置于大试管(外管、受热温度高)中，D 错误；
故合理选项为D 。

17.下列物质转化关系，在给定条件下都能实现的是（ A ）
①222O O
23H O N NO HNO −−−−→−−−→放电或高温 ②22O CO 2223Na Na O Na CO −−→−−−→V ③2Cu CuCl (aq)Cu −−−→−−−→浓盐酸电解 ④2l 33Fe FeCl Fe(OH)C −−−→−−−→氨水
点燃 A.①② B.①③ C.①②③ D.②③④
【解析】
①根据N 2 的性质，氮气和氧气在放电条件下生成NO ，NO 和氧气和水反应生成硝酸，故①
222O O 23H O
N NO HNO −−−−→−−−→放电或高温能实现； ②钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故②能实现； ③铜属于不活泼金属，与浓盐酸不反应，故③中铜→氯化铜不能实现；
④铁和氯气生成氯化铁，氯化铁能和氨水反应生成氢氧化铁，故④
2l 33Fe FeCl Fe(OH)C −−−→−−−→氨水点燃
能实现； 故答案：A 。

18.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，下列说法正确的是（ D ）
A.实验时，应先点燃B处的酒精灯，再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式是：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2↑
C.B中生成1mol H2时，E处有1mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
【解析】
A. 实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B. B中发生反应的化学方程式是：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故B错误；
C. B中生成1mol H2时，由于H2先排除装置内空气，再与CuO反应，因此E处有CuO被还原物质的量小于1mol，故C错误；
D. 碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。

综上所述，答案为D。

19.现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示，原溶液中Cl－与SO42-的物质的量之比为（B）
A.1：3
B.2：3
C.6：1
D.3：1
【解析】
溶解Al (OH)3
Al(OH)3 ＋NaOH = NaAlO2＋2H2O
0.1 0.5― 0.4
生成Al (OH)3
AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3＋3H2O
0.1 0.3 0.1
生成Mg(OH)2
MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2＋Na2SO4
1 2
0.05 0.4―0.1
n(AlCl3):n(MgSO4)=0.1 :0.05=2:1
n(Cl-):n(SO42-)=6 :1，
故答案为B。

20.在一定量铁的氧化物中，加入45 mL 4 mol/L硫酸溶液恰好完全反应，所得溶液中Fe2+能恰好被标准状况下672mL氯气氧化。

则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为（ B ）
A.5:6
B.7:9
C.3:4
D.2:3
【解析】
【分析】
根据题意，铁的化合物中的铁元素可能含有+2价和+3价，根据氯气将亚铁离子氧化的反应，结合氯气的量可以计算亚铁离子的量，铁的氧化物可理解成FeO和Fe2O3按一定比例混合而成，根据消耗的硫酸计算Fe、O原子个数之比。

【详解】
硫酸的物质的量n（H2SO4）=4mol/L×0.045L=0.18mol，672mL氯气的物质的量为0.03 mol，根据反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知反应后溶液中n（Fe2+）=0.06mol，设FeO为Xmol，Fe2O3为Ymol，由FeO+ H2SO4=FeSO4+H2O和Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O可得求解关系式X+3Y=0.18①，X=0.06②，解得X=0.06mol、Y=0.04mol，则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为（0.06
mol+0.04mol×2）：（0.06 mol+0.04mol×3）=7:9，故选B。

二、综合题
（一）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，以及少量Fe、Si的化合物，可以用孔雀石为原料制备胆矾(CuSO4·5H2O)，步骤如下：
回答下列问题：
（1）试剂①是一种常见的酸，其化学式为________。

过滤所需要的玻璃仪器有烧杯、__________。

（2）实验室检验Fe3+的常用方法是_____________________________________ 。

（3）若溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+，上述流程中需要用试剂②将溶液A中的Fe2+全部转化为Fe3+，从而形成溶液B，则试剂②能否使用氯水？（填“能”或“不能”，若填“不能”，请解释原因）：________________________________________________________________。

（4）由溶液C获得胆矾，需要经过_____________、_______________、过滤等操作。

（5）取25.00mL溶液A，用1.000×10-2mol/L的KMnO4标准溶液滴定。

反应离子方程式为：
5Fe2++ MnO4-+8H+→5Fe3+Mn2+ +4H2O，若消耗标准溶液20.00mL，
则溶液A中Fe2+的浓度为____________mol/L。

（一）
解：（1）H2SO4（2分）漏斗、玻璃棒（2分）
（2）向溶液中滴加KSCN溶液，若变血红，则含有Fe3+（2分）
（3）不能，会引入新杂质（1+2分）
（4）蒸发浓缩冷却结晶（2分）
（5）0.040（2分）
【解析】
【分析】
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，以及少量Fe、Si的化合物，向孔雀石中加入试剂①为稀硫酸，发生的反应有Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑，铁的氧化物溶于稀硫酸生成硫酸铁、硫酸亚铁盐和水，过滤得到的滤渣为SiO2，向溶液A中加入试剂②得到溶液B，试剂②应是一种氧化剂，将Fe2+转化为Fe3+且不能引进杂质，应该选取双氧水，溶液B中含硫酸铁和硫酸铜，向溶液B中加入CuO，得到溶液C和Fe(OH)3，过滤得到溶液C为硫酸铜溶液，经蒸发结晶可得到胆矾。

【详解】
（1）试剂①是一种常见的酸，以避免引入新杂质，应为稀硫酸，其化学式为：H2SO4，过滤所需
要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为：H2SO4；漏斗、玻璃棒；
（2）检验铁离子，可取样，向其中滴加KSCN溶液，溶液变血红色，则含有Fe3+，故答案为：向溶液中滴加KSCN溶液，若变血红，则含有Fe3+。

（3）不能加入氯水，会生成氯化铜而引入新杂质，故答案为：不能，会引入新杂质。

（4）由溶液C获得胆矾，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶。

（5）n(KMnO4)=1.000×10−2mol/L×0.02L=2.000×10−4mol，离子方程式为：5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3+ Mn2+ +4H2O可知，n(Fe2+)=1.000×10−3mol，则溶液A中Fe2+的浓度为0.001mol/0.025L=0.040mol/L，故答案为：0.040。

（二）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：
（1）I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是__________________。

（2）沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有____________，固体N是____________。

（3）滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为________________。

（4）实验室里常往AlCl3溶液中加入________________（填“氨水”或“NaOH溶液”）来制取Al(OH)3，写出该反应的离子方程式_________________________________。

（5）工业制备铝是电解熔融Al2O3，电极材料是石墨，写出阴极反应：____________________，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_______________________________。

（二）
解：（1）过滤（2分）
（2）Fe2O3（1分）Al2O3（1分）
（3）NaAlO2（2分）
（4）氨水（2分）Al3++3NH3⋅H2O=Al(OH)3↓+3NH4+（2分）
（5）Al3++3e= Al（2分）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（2分）
【解析】
【分析】
A12O3、Fe2O3、SiO2中加入浓的氢氧化钠溶液时，其中的A12O3、SiO2会与之发生反应分别生成偏铝酸钠和硅酸钠的水溶液，即为滤液X，所以沉淀M主要是Fe2O3，偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，硅酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀。

【详解】
（1）分离溶液和沉淀的操作是过滤，故答案为过滤；
（2）沉淀M除含有泥沙外，主要是Fe2O3，氢氧化铝受热易分解生成氧化铝和水，所以固体N 是Al2O3，故答案为Fe2O3；Al2O3；
（3）滤液X中，含铝元素的溶质是偏铝酸钠，化学式为NaAlO2，属于盐类，故答案为NaAlO2；盐；
（4）Al3++3NH3⋅H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
（三）草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体，受热易分解，是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。

为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物，设计装置图如下：
（1）仪器a的名称是_____________________。

（2）从绿色化学考虑，该套装置存在的明显缺陷是____________________________。

（3）实验前先通入一段时间N2，其目的为_________________________。

（4）实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为____________________。

（5）称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示：
上图中M点对应物质的化学式为________________________。

（三）
解：（1）球形干燥管（干燥管）（2分）
（2）缺少处理CO尾气装置（2分）
（3）排尽装置内空气，防止空气中H2O和CO2的干扰（2分）
（4）E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀（4分）
（5）FeC2O4（3分）
【解析】
【分析】
装置A为草酸亚铁晶体分解，利用无水硫酸铜检验水蒸气，B装置检验二氧化碳，C装置吸收二氧化碳，D装置干燥气体，E装置检验CO，F装置检验二氧化碳，据此解答。

【详解】
(1)仪器a的名称是球形干燥管(干燥管)，故答案为：球形干燥管(干燥管)；
(2)反应会产生CO，缺少处理CO尾气装置，故答案为：缺少处理CO尾气装置；
(3)反应会会产生CO和H2O，通入氮气，排尽装置内空气，防止空气中H2O和CO2的干扰，故答案为：排尽装置内空气，防止空气中H2O和CO2的干扰；
(4)CO与CuO反应，生成Cu和二氧化碳，现象为E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀，故答案为：E中黑色粉末变红色，F出现白色沉淀；
(5)①草酸亚铁晶体的物质的量为：5.4g
180g/mol
＝0.03mol，通过剩余固体的质量为4.32g，则M的
摩尔质量为
4.32g
0.03mol
＝144g/mol，过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，剩下的
M为FeC2O4，故答案为：FeC2O4；
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：5.4g56/180
＝1.68g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化
到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为：2.32g 1.68g 0.64g ＝，设铁的氧化物的化学式为Fe x O y ，
则有：56x 16y 1.68g 0.64g ：＝：，解得x ：y ＝3：4，铁的氧化物的化学式为Fe 3O 4，因此M →N 发生反应的化学方程式为3FeC 2O 4
400℃Fe 3O 4＋2CO 2↑＋4CO ↑。

（四）某课外活动小组模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积（省略夹持装置及连接胶管）。

本实验可供选用的药品有：稀硫酸、稀盐酸、过氧化钠、大理石、水。

试回答：
（1）图中装置的连接顺序是：
⑤→______→______→______→______→______→______→⑧（填接口编号）。

（2）装置C 中从长颈漏斗中加入的反应物是__________________________________________。

（3）装置A 的作用是__________________；装置B 的作用是_______________________。

（4）装置D 中发生的化学反应方程式为____________________________________________。

（5）为了较准确地用E 装置测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中还应注意_______________。

A.读数时视线与凹液面最低处保持水平
B.反应结束即可立刻读数，以免氧气溶解到水中影响实验结果
C.实验开始和结束时都应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平再读数
D.实验结束读数时若甲管中液面高于乙管时，所测气体体积偏小
（四）
解：（1）⑤→③→④→⑥→⑦→②→①→⑧（2分）
（2）CaCO 3 HC1（2分）
（3）吸收氧气中的二氧化碳气体（2分） 除去二氧化碳中的氯化氢气体（2分） （4）2Na 2O 2+2CO 2 =2 Na 2CO 3 +O 2（2分）、2Na 2O 2 + 2H 2O =4 NaOH+ O 2↑（2分） （5）ac （2分）
【解析】
（1）仪器C 可以用来制取二氧化碳，连接3用来除去HCl ，4连接6可使二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，然后连接2可除去未反应的二氧化碳，最后连接8测量气体的体积，所以顺序为CBDAE ；（2）只有仪器C 可以用来制取二氧化碳，根据装置特点可知制气原料应该采用大理石和盐酸；（3）仪器C 可以用来制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢，须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢，净化后的二氧化碳通过过氧化钠来制取氧气，为了除去生成的氧气中混有未反应的二氧化碳，可以使它们通过仪器A ，即A 装置的作用是吸收氧气中未反应的二氧化碳，B 装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体；（4）由于生成的二氧化碳中含有水蒸气，则装置D 中发生的化学反应方程式为2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2、2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑；（5）由于气体的体积受温度和压强影响大，为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，应注意：①读数时要调节E 中甲、乙的液面使其同一高度；②读数时视线要与凹液面最低处相平，答案选a 、c 。

补充题：将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如下图所示。

则下列说法不正确的是:
A．镁和铝的总质量为9 g
B．最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸
C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L－1
D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
【答案】D
【解析】
【分析】
从图象中看到，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al 后有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。

当V（NaOH溶液）=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3。

【详解】
A、当V（NaOH溶液）=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2，n（Mg）=n[Mg(OH)2]=0.15mol，m（Mg）=0.15mol×24g•mol-1=3.6g，n（Al）=n[Al(OH)3]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，m（Al）
=0.2mol×27g•mol-1=5.4g，所以镁和铝的总质量为9g，A项正确；
B、根据A中分析可知B项正确；
C、从200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，则此过程消耗n （NaOH）=n[Al(OH)3]=0.2mol，c（NaOH）=0.2mol÷0.04 L=5mol•L-1，C项正确；
D、由Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑可以计算出生成n（H2）=0.45mol，标准状况下V（H2）=0.45mol×22.4L•mol-1=10.08L，D项错误。

答案选D。