杭州市高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典练习题(含答案解析)

一、选择题
1．在给定条件下，下列选项所示物质间转化均能实现的是
A ．Al NaOH 溶液
−−−−−−→H 2
B ．CuO 2H O
−−−→Cu(OH)2
C ．Cl 2−−−−−→Fe
点燃FeCl 2 D ．NaCl 溶液电解
−−−−→单质Na
2．向相同体积、相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中分别放入足量铝粉，放出的氢气在同温
同压下的体积比为 A ．1：3
B ．1：6
C ．1：1
D ．3：2
3．某无色溶液中可能含有Na +、H +、Cu 2+、2-4SO 、OH -、-
3NO 六种离子中的几种。

现取该溶液进行实验，步骤和现象如下：
①向溶液中先滴加过量硫酸铁溶液，产生红褐色沉淀； ②继续滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。

下列说法正确的是
A ．原溶液中一定存在的离子：Na +、2-
4SO 、OH - B ．原溶液中一定不存在的离子只有Cu 2+ C ．原溶液中可能存在的离子：2-4SO 、-
3NO D ．红褐色沉淀的化学式为Fe (OH )2 4．下列物质间的转化均能一步实现的是
A ．浓盐酸(aq)−−→Cl 2(g)石灰水
−−−→“84”消毒液(aq) B ．NaOH(aq)2CO (g)−−−→NaHCO 3(aq)NaOH(aq)−−−−→Na 2CO 3(aq)
C ．−−−→−−−→22
Cl (g)Cl (g)
23点燃
Fe(s)FeCl (s)FeCl (s) D ．Al(OH)3(s)HCl(aq)
−−−→AlCl 3(aq)3NH (aq)−−−
−→NH 4AlO 2(aq) 5．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
6．高铁酸钾是种一重要的绿色净水剂，具有净水和消毒双重功能。

某课外学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾。

下列说法不正确的是
A ．高铁酸钾中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性
B ．次氯酸钠和硝酸铁反应生成2 molFeO 2-
4时，转移6 mol 电子 C ．由流程可以判断高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度 D ．活性炭和高铁酸钾的净水原理相同
7．下列除杂质选用的试剂和主要操作都正确的是（ ）
物质 杂质 试剂 主要操作 A 2SiO 3CaCO
盐酸 过滤 B 3NaHCO
23Na CO
盐酸 加热 C Fe
Al
氢氧化钠 分液 D ()32Fe NO
()32Ba NO
硫酸
过滤
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
8．在酸性溶液中能大量共存的离子组是（ ）
A ．2Fe +、3NO -
B ．Na +、2AlO -
C ．K +、3HCO -
D ．4NH +
、Cl -
9．某学生在学习了检验食品中的铁元素后，设想在课外研究测定某补血剂中铁元素(+2价)含量，其设计实验流程如下：
下列说法不正确的是
A ．步骤①需要在研钵中研磨，研磨时研杵应保持垂直
B ．步骤②可以用新制氯水替代H 2O 2
C ．取步骤②操作后的溶液，滴加几滴KSCN 溶液可检验补血剂是否已因氧化变质
D ．每片补血剂中铁元素的质量为0.07wg 10．下列实验操作正确的是
A ．制备Fe(OH)2白色沉淀时用胶头滴管在试管口向FeSO 4溶液中滴加NaOH 溶液
B ．使用pH 试纸时可直接用手捏住试纸
C ．焰色试验后，要用稀硫酸洗涤铂丝并在火焰上灼烧至无色
D ．转移溶液至容量瓶时必需用玻璃棒引流
二、填空题
11．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)___________ 12．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。

13．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SO 2，该工厂每天产生的SO 2的质量为___kg 。

②如果把产生的SO 2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 。

14．钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有3NaN 、23Fe O 、4KClO 、3NaHCO 等物质。

当汽车发生碰撞时，3NaN 迅速分解产生2N 和Na ，同时放出大量的热，2N 使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

①4KClO 是助氧化剂，可处理产生的Na ，其中氯元素的化合价是_______。

②23Fe O 是主氧化剂，也可处理产生的Na ，反应为322e 一定条63N 件
Na+e a F O+2F O ，反
应中2Na O 是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。

③3NaHCO 是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式为_______。

(2)电子工业常用30%的3FeCl 溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

①3FeCl 溶液与金属铜发生反应的离子方程式为_______。

②除去3FeCl 溶液中混有的2FeCl 可加入_______，反应的离子方程式为_______。

③将3FeCl 饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色，制得分散系为_______(填“溶液”“胶体”或“浊液”)。

15．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 ．NaHCO 3 B ．Na 2CO 3 C ．Fe 2O 3 D ．Ca(ClO)2 E. KAl(SO 4)2·12H 2O (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__________ 16．①一种二肽的结构简式为：，合成这种二肽的氨基酸是___
和___；
②生活中有大量的铝制品。

家用铝锅不能用热碱水洗涤去污，原因是（用离子方程式表示）____；
③大量使用塑料制品产生的污染称之为_____，防治该污染的有效措施之一是进行回收利用，将回收后的塑料进行____，可以获得乙烯、丙烯等化工原料；
④传统生产水泥的原料中除了石灰石、粘土外，还经常添加____，以调节水泥的硬化速度。

17．按要求回答以下问题：
（1）写出3NaHCO 溶液与稀硫酸反应的离子方程式___________，等物质的量的
3NaHCO 与23Na CO 固体分别与足量的硫酸反应，消耗硫酸的物质的量之比为
________。

（2）在33Cu 8HNO +（稀3223Cu NO 2NO 4H O ）（）=+↑+反应中，________是氧化
剂；________是还原剂；氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________
（3）向酸性高锰酸钾溶液中滴加硫酸亚铁，紫色逐渐褪去，写出该反应的离子方程式： _______。

（4）将0.3mol 的钠、镁、铝分别投入100mL1mol /L 的硫酸溶液中，三者产生氢气的体积比是________。

（5）等质量的Fe 分别与足量的2Cl 、S 、2H O g （）反应转移电子数之比为_______； 18．Na 、Fe 、Cl 是中学化学常见的元素。

回答下列问题：
（1）含上述元素的常见化合物中，呈淡黄色的是___（填化学式）。

（2）焰色反应的实验中，Na 元素的焰色为___色，观察K 元素的焰色需要透过___。

（3）实验室在制备Fe （OH ）2时必须隔绝空气，否则发生的现象是___。

（4）MgO 与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl 2，该反应的化学方程式为___。

若尾气可用足量NaOH 溶液完全吸收，则生成的盐为___（写化学式，只写一种）。

19．Fe 2O 3又称铁红，请根据要求完成下列问题．
（1）Fe 2O 3固体(红棕色)属于_____(填纯净物或者混合物)．将其加入适量盐酸，反应的化学方程式_____
（2）用上述所得溶液进行下列实验，取少量溶液置于试管中，滴入NaOH 溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的离子方程式_____
（3）在小烧杯中加入20mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl 3溶液，继续煮沸至出现_____色，即可制得Fe(OH)3胶体．
（4）另取一小烧杯也加入20mL 蒸馏水，向烧杯中加入1mL FeCl 3溶液，振荡摇匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到_____烧杯的液体中产生了丁达尔效应．
20．（1）除去Na 2CO 3粉末中混入的NaHCO 3杂质用__方法，化学方程式为__。

（2）除去氧化铜粉末中混入的氧化铝粉末通常用__试剂，离子方程式为__。

三、解答题
21．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣（主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2、Al 2O 3，不考虑其他杂质） 制取七水合硫酸亚铁（FeSO 4•7H 2O ）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）FeCl 3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，FeCl 3溶液中分散质粒子的直径______（填“>”或“<”）910-m 。

（3）“转化”是为了将溶液中的Fe 2（SO 4）3转化为FeSO 4。

一种方法是向溶液中加入铁粉，铁粉与Fe 2（SO 4）3发生化合反应生成FeSO 4，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__________。

22．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。

采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+
开始沉淀时的pH 6.2 3.7 2.27.5
沉淀完全时的pH8.7 4.7 3.29.0
回答下列问题：
(1)写出“碱浸”过程中涉及的所有离子方程式______________，_________________；
(2)“转化”之后，“调节PH”之前溶液中含有的阳离子有________________________；
(3)加NaOH溶液“调pH”应控制的pH范围是______________；
(4)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。

写出该反应的离子方程式___________________________________；
(5)为了提高原料的利用率，将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其操作的名称是_____________。

23．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
___________________________________________________________________。

24．钴酸锂（LiCoO2）电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。

实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。

实验过程如下：
已知：还原性：Cl−＞Co2+；
回答下列问题：
（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是___________。

（2）从含铝废液得到Al(OH)3的离子方程式为________。

（3）滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有FeCl3、CoCl2。

写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式_______。

（4）滤渣的主要成分为______（填化学式）。

（5）已知Li2CO3的溶度积常数K sp＝8.64×10−4，将浓度为0.02mol·L−1的Li2SO4和浓度为0.02 mol·L−1的Na2CO3溶液等体积混合，则溶液中的Li+浓度为________ mol·L−1。

（6）从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是________。

25．利用钛白粉厂废酸（主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+）制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]，同时回收TiO(OH)2的简要流程如下：
已知：i.部分离子完全生成氢氧化物沉淀的pH：
金属离子TiO2+Fe3+Fe2+Al3+
开始沉淀的PH 1.2 1.97.0 3.2
沉淀完全的pH 2.8 3.19.4 4.7
ii.pH>7时，Fe2+部分生成Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+。

请回答下列问题：
（1）加入适量铁的作用是________________________。

（2）生成TiO(OH)2的化学方程式是____________________。

（3）滤渣I、滤渣Ⅱ中均含有的物质的化学式是________
（4）加入H2O2的目的是氧化除掉Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+，配平下列离子方程式：
2[Fe(NH3)2]2+ +____________+4H2O +H2O2 =___________ + 4NH3·H2O 。

（5）常温下，电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。

在阳极放电的离子主要为HSO4-，阳极区电解质溶液的pH范围为_________
（6）已知Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34 ，当pH=10 时，求溶液中c(Al3+)=___________
（7）25℃，pH=3的(NH4)2SO4溶液中，计算2c(SO42-)- c(NH4+) =___________（列式即可）
26．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。

从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
请回答下列问题：
（1）反应1中的化学方程式有2NaOH＋SiO2→Na2SiO3＋H2O以及___________；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是_______，反应2的离子方程式为________(气体A 过量)；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是浓硫酸，请写出由D制备冰晶石的化学方程式
______；
（4）电解制铝以石墨为电极，请写出阳极的电极反应式____________________。

27．一种利用铝土矿(含有氧化铝和杂质)生产氧化铝纯品的工业流程如下：
（1）过程I，发生反应的离子方程式是________________。

（2）过程II，用一定浓度的NaHCO3溶液处理碱浸后滤液，所得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如下：
①加入NaHCO3溶液体积小于8 mL时，发生主要反应的离子方程式是
________________。

②过程II生成Al(OH)3的离子方程式是_____________。

（3）过程III，电解Na2CO3溶液的装置如下图所示。

①阴极的电极反应式是________________。

②简述阳极液生成的原理：______________。

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＝________。