上海 上海市实验学校附属光明学校高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典练习卷(含解析)

一、选择题
1．某FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量浓度之比为
4∶2∶1，向其中加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为1：1∶2，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为
A．1∶4B．1∶3C．1∶2D．3∶2
2．下列说法正确的是
A．工业上电解熔融的氧化镁制取金属镁
B．铝合金是目前使用最广泛的合金
C．铝制容器表面有致密的氧化层，可以用来盛放咸菜等食物
D．小苏打、碳酸钙等可以用来治疗胃酸过多
3．只用下列试剂中的一种，就能将FeCl3、AlCl3和NaCl三种溶液区别开的是A．KSCN溶液B．BaCl2溶液C．NaOH溶液D．AgNO3溶液4．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+
5．下到分离提纯过程中使用的试剂或实验操作不正确的是
A．除去Fe2O3固体中的Al2O3：加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥
B．除去FeCl3溶液中的FeCl2：加入适量氯水，充分反应
C．除去Cu粉中的Fe粉：加入足量盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥
D．除去NaHCO3固体中的Na2CO3：加入适量盐酸，充分反应后，蒸发结晶
6．根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()
A．A B．B C．C D．D
7．过硝酸钠 (NaNO4)能与水发生反应： NaNO4+H2O=NaNO3+H2O2，下列说法不正确的是A．过硝酸钠具有强氧化性，没有还原性
B ．过硝酸钠中含有—O —O —结构
C ．将过硝酸钠加入酸性FeSO 4溶液中发生的离子方程式：
-4NO +2Fe 2++2H +=3NO -
+2Fe 3++H 2O
D ．过硝酸钠可用于杀菌消毒 8．下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A ．《神农本草经》：“空青(蓝铜矿类)…能化铜铁豁(铅)锡作金”
B ．《梦溪笔谈》：“石穴中水，所滴者皆为钟乳”
C ．补铁剂(有效成分为Fe 2+)与维生素C 共服效果更佳
D ．雷雨发庄稼——自然固氮
9．已知①KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ；②Fe 3+与KSCN 反应溶液变为红色。

如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO 3晶体上，并用表面皿盖好。

表中由实验现象得出的结论完全正确的是
选项 实验现象
结论 A 滴有KSCN 的FeCl 2溶液变红色 Cl 2具有氧化性 B 湿润的有色布条褪色 Cl 2具有酸性 C 石蕊溶液先变为红色后褪色 Cl 2具有漂白性 D
KI 淀粉溶液变蓝色
Cl 2的氧化性弱于I 2
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
10．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作
现象
结论
A
向某钠盐中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐为Na 2SO 3或NaHSO 3 B
向某无色溶液中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO 3)2溶液
出现白色沉淀
溶液中一定含有SO 24-
C 向NH 3·
H 2O 溶液中滴加少量AgNO 3溶液 无明显现象 NH 3·H 2O 和AgNO 3不反应
D 向某溶液中滴入几滴K4[Fe(CN)6]溶液，
无现象，再滴入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液
褪色并产生蓝色沉
淀
溶液中存在Fe2+
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
11．以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁，化学式： FeCO3)为原料制取铁的流程如图：
(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀，则操作①的名称为______(填“蒸发”或“过滤”)，所用到主要玻璃仪器有_____。

(2)写出“沉淀” 过程中发生反应的离子方程式：__________。

12．按要求写出下列方程式
（1）铝热反应冶炼金属铁的化学方程式：___。

（2）工业冶炼金属铝的化学方程式：___。

（3）铝片打磨后与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：___。

（4）四氧化三铁与稀硝酸反应的离子方程式：___。

（5）向NH4Al(SO4)2溶液中滴加氢氧化钡溶液使SO24 恰好完全沉淀，写出反应的离子方程式：___。

13．铁及其化合物的转化关系如下图所示(图中①、②、③各代表一种物质)。

回答下列问题：
(1)Fe2O3与物质①反应的化学方程式为___________。

(2)FeCl3溶液与铁粉反应的离子方程式为___________。

(3) FeCl2溶液→Fe(OH)3浊液的过程中，观察到的实验现象是___________，此过程中发生氧化还原反应的化学方程式为___________。

(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③是___________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是___________。

14．按要求写方程式
(1)过氧化钠与水反应(化学方程式)___________
(2)铁与水蒸气反应(化学方程式)___________ (3)氯气与氢氧化钙反应(化学方程式)___________
(4)铝氢化钠(NaAlH4)遇水发生剧烈反应产生大量气泡(化学方程式)___________ (5)大气中的水蒸气在紫外线作用下会转化为活泼的·OH(羟基自由基，“·”表示1个电子)。

·
OH 可看作催化剂，将H 2S 转化为SO 2，过程如下：H 2S OH −−−→第一步·SH 2O −−−→第二步SO 2
O
−−−→第三步
SO 2，则第二步反应的方程式是___________ (6)FeCl 2溶液加双氧水加磷酸制备FePO 4沉淀(离子方程式)___________ 15．为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计以下实验。

(1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，见题图。

试管中发生的化学方程式是_______，该反应中氧化剂是_______。

(2)如下图：
①往A 溶液中滴入几滴KSCN 溶液，溶液的颜色_______。

②写出上述过程中有关反应的化学方程式A→B _______。

③B C →变化中可看到的现象是_______。

④将A 的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得_______胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为_______效应。

16．按要求写出下列方程式。

(1)过量碳酸氢钠溶液与石灰水反应的离子方程式：_______。

(2)氢氧化铁胶体制备的离子方程式：_______。

(3)氯化铁溶液与硫氰化钾反应的离子方程式：_______。

(4)铝与氢氧化钠溶液反应离子方程式：_______。

(5)硫酸亚铁与酸性高锰酸钾溶液的离子方程式：_______。

(6)足量的氯气与溴化亚铁溶液反应的离子方程式：_______。

(7)氯酸钾与浓盐酸混合可生成氯气、氯化钾和水，写出化学方程式：_______。

其中，氧化产物和还原产物的质量之比为_______。

17．铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。

(1)电子工业常用30%的FeCl 3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。

写出FeCl 3溶液与铜发生反应的离子方程式_______。

(2)公元8世纪左右，我国炼丹士开始将硫酸亚铁加热到500℃左右，生成氧化铁和硫的氧
化物，反应的化学方程式是_______。

此法是最早生产硫酸的关键反应，当时若有m kg 硫酸亚铁可生成_______kg50%的硫酸(填写计算表达式)。

(3)高铁酸钾(K 2FeO 4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl 2、O 2、ClO 2、KMnO 4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH 至饱和，使高铁酸钾析出。

高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为aFe+bNaOH+cH 2O
直流电
dNa 2FeO 4+eH 2；该反应中若a=1，则e=_______。

(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO -、OH -、2-
4FeO 、Cl -、H 2O 。

①在碱性条件下，湿法生产高铁酸钾的离子反应方程式是_______。

②若反应过程中转移了0.3 mol 电子，则还原产物的物质的量为_______mol 。

18．将铁粉、铜粉、氧化铁、氧化铜溶于一定量的盐酸溶液中，充分反应，试判断下列情况溶液中存在的金属化合物。

(1)若铁粉有剩余，则溶液中一定有___________(填溶质的化学式，下同)。

(2)若铜粉有剩余，则溶液中一定有___________，可能有___________。

(3)若溶液中有氯化铜，则溶液中一定还有___________。

19．根据要求填空
(1)明矾的化学式_______________，HClO 的电子式____________。

(2)使用焦炭和2SiO 制取粗硅的主要反应方程式：_____________。

(3)硫酸酸化的条件下可用草酸还原3NaClO 制2ClO ，填空并配平该反应：
________224H C O +________3ClO -
+________=________2ClO +________2CO +________。

(4)《新修本草》有云“青矾(42FeSO 7H O ⋅)本绿，新出窟未见风者，正如瑠璃…烧之赤色…”。

请写出“青矾”高温分解时发生的化学反应_______________。

20．请回答下列生活中的化学常识：
(1)建筑用的红砖显红色是因为含___________；制造光伏电池的材料是____________；自来水不可以用来配制硝酸银溶液，原因是______________。

(2)呼吸面具中常用__________作为制取氧气的原料，生成氧气时发生的化学反应方程式为_____________________（写出一个即可）。

三、解答题
21．从铝土矿（主要成分是Al 2O 3，含SiO 2、Fe 2O 3等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如图：
请回答下列问题：
（1）固体A 的主要成分是___（写名称）。

（2）铝土矿与过量盐酸反应的离子方程式为___、___。

（3）电解熔融氧化铝可制得单质铝，写出该反应化学方程式____；已知氯化铝的熔点更低，工业中为何不用电解熔融氯化铝的方法制备该单质___。

（4）得到的单质铝可以跟强碱溶液放出氢气，每转移6.02×1025个电子，实际上参与反应的氧化剂为___mol 。

22．碱式硫酸铁[Fe(OH)SO 4]是黄褐色固体，常用作媒染剂和净水剂。

一种利用废铁屑(含少量 Al 、Al 2O 3、Fe 2O 3 等杂质)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示：
已知：①部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的 pH 如表： 金属阳离子 Fe 2+ Fe 3+ Al 3+ 开始沉淀 7.5 2.3 3.4 沉淀完全
9.7
3.2
4.4
⇌Fe (1)加入少量 NaHCO 3，调节 pH 的范围是_______。

(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式为_______；该过程某同学选用稀硝酸代替 H 2O 2 溶液完成反应， 你认为不足之处是_______。

(3)“氧化”过程中，若硫酸加入量过小，容易生成_______(填化学式)沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，试从平衡移动的角度分析原因是_______。

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2+可部分水解生成 Fe 2(OH)24+
聚合离子。

该反应的离子方程式为_______。

23．某化学实验室以一种工业上的废渣（废渣主要含有3MgCO 和少量 Fe 、Al 的氧化物）为原料，制备32MgCO 3H O ⋅.实验流程如图所示：
（1）为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有______（任写一点），酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为________。

（2）加入30% H2O2的目的是_________。

（3）用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+，加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是_______。

（4）向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是___________。

24．经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示：
(1)c(H+)=___________mol/L。

(2)为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。

①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为：Fe + Cu2+= Fe2++ Cu、________、
________。

②试剂B是_________。

③操作③是__________、冷却结晶、过滤，最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥。

④上述1000 L废水经处理，可获得 FeSO4·7H2O的物质的量是_______mol。

25．铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3）是工业上制备铝的主要原料。

工业上制取铝的工艺流程如下：
（1）沉淀A____________，沉淀C是___________。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是___________，所需要的玻璃仪器有___________
（3）滤液甲含有Fe3+，写出硫氰化钾溶液检验Fe3+的离子方程式___________。

（4）生成沉淀C的离子方程式___________
（5）若滤液甲中c(H＋)=1.0mol·L－1，c(Al3＋)=2.0mol·L－1，c(Fe3＋)=2.0mol·L－1，现取
100mL滤液，若要把Al3+、Fe3+分开，加入2mol/LNaOH溶液的体积至少为
___________mL.
（6）已知铍和铝的性质类似，请写出铍和氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________ 26．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)。

27．青铜（Cu-Zn）是我国最早大量使用的合金，其中锌是现代工业上常用金属。

某废催化剂含58.2%的SiO2（不溶于水和稀酸）、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS（不溶于水但溶于稀酸）和12.8%的CuS（不溶于水也不溶于稀酸）。

某同学用15.0 g该废催化剂为原料，以稀硫酸和H2O2为试剂，回收其中的锌和铜。

（1）第一次浸出时发生的反应化学方程式是__________。

（2）滤渣2是__，第二次浸出发生的反应离子方程式是________。

（3）从滤液1、滤液2中分别得到粗ZnSO4·7H2O、粗CuSO4·5H2O的操作均是____、过滤、洗涤、干燥。

（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O（M=250 g·mol–1）,则铜的回收率为_____。

28．蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。

由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：
(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2＋外，还含有的金属离子是
__________________。

(2)进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7～8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。

氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀pH 1.5 3.39.4
Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致________溶解、________沉淀。

(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入
______________________________________________________________(填入物质的化学式)，
然后______________________________________________________________________(依次填写实验操作名称)。

(4)物质循环使用，能节约资源。

上述实验中，可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。

(5)现设计一个实验，确定产品a MgCO3·b Mg(OH)2·c H2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：
①样品称量
②高温分解
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
⑤MgO称量
(6)18.2 g产品完全分解后，产生6.6 g CO2和8.0 g MgO，由此可知，产品的化学式中：
a＝________，b＝________，c＝________。