苏州外国语血虚爱高中化学必修一第三章《铁金属材料》基础练习(培优练)

一、选择题
1．下列四组实验中，操作正确且能达到预期目的是 A B C D
配制稀硫酸
固体NaHCO 3分解 制备Fe(OH)2沉淀 铁粉与水蒸气反应产生氢气 2．下列有关物质性质的叙述正确．．
的是 A ．Al 与少量NaOH 溶液反应生成Al(OH)3
B ．氯水久置后，漂白性和酸性均增强
C ．向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN 溶液，溶液显红色
D ．CO 2与少量NaOH 反应生成NaHCO 3
3．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示： 熔点/℃ 密度/g·
cm -3 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100) 某合金 2500 7.4
7.4 2.3 铁 1535
4.5 4.5 1.7 A ．炉具 B ．门窗框 C ．导线 D ．飞机外壳
4．下列离子反应方程式书写正确的是
A ．大理石与稀醋酸反应：CaCO 3+2H +=Ca 2++ H 2O+CO 2↑
B ．向饱和碳酸钠溶液中通入过量 CO 2：23CO -+CO 2+H 2O=23HCO -
C ．10 mL 0.1 mol/LFeBr 2溶液中通入足量(标准状况下)的Cl 2：2Fe 2++4Br -
+3Cl 2=2Fe 3++2Br 2+6Cl -
D ．FeCl 3溶液中滴加KSCN 溶液：Fe 3++3SCN -=Fe(SCN)3↓
5．将0.01molNaOH 和1.06gNa 2CO 3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol ·L -1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO 2的物质的量的关系的是
A．B．
C．D．
6．向FeCl3溶液中加入铜粉与铁粉的混合物，充分反应后溶液中存在Cu2+，下列说法不正确的是
A．容器中肯定无Fe粉存在B．容器中可能有Cu粉存在
C．溶液中n(Fe2+ )比n(Cu2+ )多D．溶液中肯定不存在Fe3+
7．根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()
选
项
实验操作和现象结论
A向CuSO4溶液中通入H2S，生成黑色沉淀(CuS)H2S的酸性比H2SO4强
B 向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液，加热，冷却
后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变
蓝
淀粉未水解
C 向NaCl和NaBr混合溶液中滴加少量AgNO3溶
液，出现淡黄色沉淀(AgBr)
K sp(AgCl)>K sp(AgBr)
D在酒精灯上加热铝箔，铝箔熔化但不滴落熔点：氧化铝>铝
A．A B．B C．C D．D
8．在混合体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题，下列反应先后顺序判断正确的是（）
A．在含FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2：I-，Br-，Fe2+
B．在含Fe3+，Cu2+、H+的溶液中加入Zn：Fe3+，Cu2+、H+、Fe2+
C．在含Ba（OH）2、KOH的溶液中通入CO2：KOH，Ba（OH）2，BaCO3、K2CO3 D．在含[Al(OH)4]-、OH-，CO23-溶液中，逐滴加入盐酸：[Al(OH)4]-、Al(OH)3、OH-、CO2
3
-
9．下列实验现象描述正确的是
A．将打磨过的铝片投入氢氧化钠溶液中，无明显现象
B．将氯水滴入紫色石蕊试液中，石蕊试液先变红后褪色
C．将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生大量蓝色的烟
D ．将溴水和四氯化碳混合并振荡，静置后，分层，上层接近无色，下层呈橙红色
10．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A ．饱和NaCl(aq)2
CO →足量NaHCO 3Δ−−→Na 2CO 3 B ．Fe 2
O →煅烧
Fe 2O 32H O −−−→ Fe(OH)3 C ．Na →空气 Na 2O 2
ΔO →Na 2O 2 D ．Cl 2(g)2Ca(OH)
−−−−→Ca(ClO)22
SO →足量HClO 二、填空题
11．某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
固体稀盐酸−−−−−→淡黄色溶液试剂1−−−−−→淡红色溶液新制氯水−−−−−−→深红色溶液
一段时间后−−−−−−→溶液褪色
(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为______。

(2)加入试剂1后呈红色的原因是(用离子方程式表示)______。

(3)检验淡黄色溶液中含有2Fe +可选用的试剂是：______。

(4)最后溶液褪色的原因可能是______。

12．(1)将0.4g NaOH 和231.06g Na CO 混合并配成溶液，向溶液中滴加10.1mol L -⋅稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成2CO 的物质的量的关系的是______。

(2)镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀疏酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的物质的量之比为______。

(3)下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有______。

①向饱和碳酸钠溶液中通入2CO 至过量
②向3Fe(OH)胶体中逐滴滴加稀24H SO 至过量
③向2BaCl 溶液中通入2CO 至过量
④向澄清石灰水中逐渐通入2CO 至过量
⑤向()243Al SO 溶液中逐滴滴加2Ba(OH)至过量
⑥向2NaAlO 溶液中逐滴滴加盐酸至过量
⑦向2NaAlO 溶液中逐渐通入2CO 至过量
(4)在新制氯水参加的反应中，有如下几种情况：
①向氯化亚铁溶液中加入氯水，氯水中起作用的主要微粒是______，反应的离子方程式为______。

②向硝酸银溶液中加入氯水，氯水中起作用的主要微粒是______。

③向氯水中滴加石蕊溶液，溶液变红，氯水中起作用的物质是______，然后又褪色，起作用的物质是______。

13．铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。

(1)钢(一种铁碳合金)是用量最大、用途最广的合金。

钢的硬度比纯铁_______(填“大” 或“小”)。

(2)高铁酸钾(K 2FeO 4)是一种新型高效、无毒的多功能水处理剂，K 2FeO 4中Fe 的化合价为_______。

(3)若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 LH 2(标准状况)，则转移电子的物质的量为_______mol 。

(4)FeSO 4可作补血剂，用于治疗缺铁性贫血症。

用FeSO 4溶液制备Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液液面下，再挤出NaOH 溶液。

这样操作的目的是_______。

(5)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl 3溶液作为“腐蚀液”，该反应的离子方程式为_______，检验反应后的溶液中是否还有三价铁离子的试剂是_______。

(6)聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe 3O 4，含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下：
①加热条件下酸浸时，Fe 3O 4与硫酸反应的化学方程式为_______。

②酸浸时，通入O 2的目的是_______。

③“Fe 3+浓度检测”是先用SnCl 2将Fe 3+还原为Fe 2+，再用酸性K 2Cr 2O 7，标准溶液测定Fe 2+的量(Cr 2O 2-
7被还原为Cr 3+)，则SnCl 2、Fe 2+和Cr 3+三者中还原性最强的是_______。

14．回答下列问题：
(1)实验室，少量的钠应保存在___中；加热铝箔的实验现象是___，原因是___(用化学方程式表示)。

(2)在含氮的常见化合物中，常用作制冷剂的是___，原理是___(用适当文字描述)。

(3)某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.4%，该工厂每天燃烧这种煤80t，试计算：
①若煤中的硫全部转化为SO2，该工厂每天产生的SO2的质量为___kg。

②如果把产生的SO2全部回收利用，理论上每年(360天)得到的98%的浓硫酸的质量为
___kg。

15．(1)实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L-1的NaOH溶液240mL：配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤：①称量②计算③定容④溶解⑤转移⑥洗涤其正确的操作顺序为__。

(2)将40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度为__mol/L。

(3)FeCl3溶液中有少量的FeCl2杂质：除杂时发生的离子方程式__。

(4)钠投入水中发生反应的方程式___。

如将2.3g钠投入水中，充分反应生成的NaOH的物质的量为___mol，生成氢气的体积标准状况下为___L，该反应的氧化剂是___。

16．请回答下列问题：
(1)2 mol的CO2与3 mol的SO3的分子数比是_______；原子数比是_______。

(2)9.5 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.2 molCl－，则A的摩尔质量是___________。

(3)铁与蒸汽反应的化学方程式_____________________________________；
(4)实验室以二氧化锰为原料制氯气的离子方程式
____________________________________。

(5)中国的瓷器驰名世界，制备陶瓷是以粘土[主要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料，经高温烧结而成．若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为_________________________。

17．请按要求填空做答。

（1）NaHCO3能用于治疗胃酸过多，反应的离子方程式为_______。

（2）铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）高温
Fe3O4+4H2，该反应中84g Fe
参加反应，转移电子的物质的量为__________。

（3）制备Fe（OH）3的实验操作：向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl3溶液，______。

（4）密度为1.84g/cm3，质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为________。

18．钠、铝和铁是三种重要的金属，回答问题：
（1）三种金属中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应_________（填化学式），写出它与NaOH溶液反应的离子方程式_________________。

（2）三种金属在一定条件下均能与水发生反应。

写出铁与水蒸气反应的化学方程式
__________。

取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是
_______________。

（填字母序号）。

①钠浮在水面迅速反应
②钠沉在水底迅速反应
③钠熔成小球并迅速游动
④反应中可以听到嘶嘶的响声
⑤反应后的溶液变为红色
A.①④⑤
B.②③④⑤
C.①③④⑤
19．下列是五种物质的化学式，请按要求选择合适的序号填空：
A．NaHCO3 B．Na2CO3 C．Fe2O3 D．Ca(ClO)2 E. KAl(SO4)2·12H2O
(1)漂粉精的有效成分______；
(2)一种常见净水剂_________；
(3)常用于焙制糕点的小苏打___________；
(4)制普通玻璃的原料是石英、石灰石和______。

(5)常用做红色油漆和涂料的是__________
20．浓硝酸具有强氧化性。

①把铜粉和铁粉混合物加入热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中有铜剩余，则溶液中存在的金属阳离子为___。

②某稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中，c(SO42-)+c(NO3-)=3.0mol·L-1。

取200mL该混合酸，能溶解铜的最大质量为___。

三、解答题
21．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。

利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾。

工艺流程如下：回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是______________(用离子方程式表示)。

（2）操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。

（3）检验滤液A中是否存在Fe2＋的试剂是__________(只用一种试剂)。

（4）将铝灰投入氢氧化钠溶液中生成气体的化学方程式是__________，在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下MnO4-转化为Mn2＋)：_______。

（5）已知：在pH＝3、加热条件下，MnO4-可与Mn2＋反应生成MnO2。

加入MnSO4发生反应的离子方程式为：________，滤渣2含有的物质是________。

22．铝是应用广泛的金属。

以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3和SiO2等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图：
注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为___。

(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH___(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___。

(4)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向，航标灯的电源必须长效、稳定。

我国科技工作者研制出铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。

下列有关说法正确的是__。

a．铝合金是阳极 b．铝合金是负极
c．海水是电解液 d．铝合金电极发生还原反应
23．以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的废渣，合理利用废渣可以减少环境污染，变废为宝。

工业上利用废渣(含Fe2＋、Fe3＋的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4，具体生产流程如下：
注：铵黄铁矾的化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12。

(1)在废渣溶解操作时，应选用________溶解(填字母)。

A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．硫酸
(2)物质A是一种氧化剂，工业上最好选用________(供选择使用的有：空气、Cl2、
MnO2)，其理由是________________________。

氧化过程中发生反应的离子方程式为
_________________________。

(3)根据如图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件(从温度、pH和氧化时间三方面说明)是：__________________________________________。

(4)铵黄铁矾中可能混有的杂质有Fe(OH)3、______________。

铵黄铁矾与氨水反应的化学方程式为：______________________。

24．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考
虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）的流程如图：
（1）FeO属于碱性氧化物，写出FeO与硫酸反应的化学方程式____________
（2）FeCl3可用于作净水剂，是因为其溶于水能形成Fe（OH）3胶体具有___性，FeCl3溶
10 m。

液中分散质粒子的直径______（填“>”或“<”）9
（3）“转化”是为了将溶液中的Fe2（SO4）3转化为FeSO4。

一种方法是向溶液中加入铁粉，铁粉与Fe2（SO4）3发生化合反应生成FeSO4，该反应的化学方程式是_______，该反应中化合价升高的元素是_____，化合价降低的元素是_____。

另一种方法是向溶液中通入SO2，发生反应Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，该反应属于_______（填“氧化还原”或“非氧化还原”）反应。

Fe2（SO4）3的电离方程式为_________。

（4）“过滤”所用到的玻璃仪器有__________。

25．兴趣小组分析了用硫铁矿烧渣(主要成份Fe2O3、Fe3O4、FeO等)制备铁红(Fe2O3)的流程图并进行了铁红性质实验。

(一)铁红制备的流程图分析：
（1）若焙烧中碳与四氧化三铁反应后B中气体的比例恰好是1:1，其化学方程式：
_________。

（2）实验室完成操作1，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________(填仪器名称)。

（3）你认为对气体C最佳的处理方法是________（填选项序号）。

A．冷却后排入空气B．燃烧后排放C．再通入反应炉
（4）反应1的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是___________________。

（5）反应2中相关物质的溶解度如表，你认为该反应在常温下能实现的原因是：
___________________。

物质X K2SO4NH4C1(NH4)2SO4
溶解度g
34.011.137.219.2
（25℃）
A．氯化钾饱和溶液B．水C．硫酸钾饱和溶液
为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入________，振荡、静置，再向上层清液中滴加________，观察现象即可判断。

A．硝酸银溶液B．过量的氯化钡溶液C．过量的硝酸钡溶液
(二)铁红的性质实验
（6）实验装置：已知：草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为H2C2O4·3H2O CO2↑＋CO↑＋4H2O
①实验前应先______________________。

②进入E中的气体是纯净、干燥的一氧化碳，则B、D中的试剂依次是______、______(填字母编号)。

A．浓硫酸B．澄清的石灰水C．氢氧化钠溶液
③C装置的作用是________________________________。

26．某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、Fe3O4、FeO，还有少量难溶于水和酸的SiO2)可用于制备FeCO3，其流程如下:
（1）上述流程中“滤渣Y”的主要成分是___________（填化学式）。

（2）检验FeCO3是否洗净的操作方法是
_____________________________________________。

（3）“还原”是通过加入过量的铁粉使Fe2(SO4)3转化为FeSO4，反应的离子方程
___________________________________________________________________。

27．以硫铁矿（主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质）为原料制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下：
(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式________。

(2)烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式________。

(3)滤液中金属阳离子的检验方法__________。

(4)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，理由________。

（结合化学用语说明原因）
(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌（T．f）对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。

其过程如图所示：
已知总反应为：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋
①将过程I离子方程式补充完整______FeS2+______Fe3++_______
______=7Fe2++______S2O32-+__________
②过程II反应的离子方程式________________________________________。

(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。

取X g样品，加水完全溶解，用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL。

反应原理：6Fe2++Cr2O72-+14H+
=6Fe3++2Cr3++7H2O。

则绿矾晶体纯度的计算式为______________。

(FeSO4·7H2O摩尔质量为278 g/mol)
28．Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为 FeO 和 Cr2O3，含有 Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分 Na2Cr2O7 ·2H2O)，其主要工艺流程如下图：
查阅资料得知:
i．常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将 Cr 3+转化为CrO42－。

ii．
回答下列问题：
(1)步骤③加的试剂为氢氧化钠溶液，此时溶液 pH 要调到5的目的是_________。

(2)写出④反应的离子反应方程式：________________
(3)将溶液 H 经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠粗晶体需要采用的操作是____________ (填操作名称)。

(4)取一定质量的固体 D 溶解于 200mL 的硫酸中，向所得溶液中加入5mol/L 的NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH 溶液的体积V 关系如图所示，则硫酸的浓度为_______，固体 D 中含铁化合物的物质的量为__________。

Ⅱ.经检测该化工厂的工业废水中含 5.00×10 -3 mol·L -1 的 Cr2O72-，其毒性较大。

该化工厂的科研人员为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料 Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe 的化合价依次为+3、+2），又设计了如下工艺流程：
(1)第①步反应的离子方程式_______________。

(2)欲使 1L 该废水中的 Cr2O72-完全转化为 Cr 0.5 Fe 1.5 FeO4。

理论上需要加FeSO4 ·7H2O 的质量为________g (已知 FeSO 4 ·7H2O 的摩尔质量为 278g/mol)。