莆田市高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典题(含答案)

一、选择题
1．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
2．2018年11月在法国凡尔赛召开的国际计量大会( CGPM)第26次会议将阿伏加德罗常数
的定义修改为“1摩尔包含6.02214076×
1023个基本单元，这常数被称为阿伏加德罗常数，单位为mol -1”。

基于这一新定义，阿伏加德罗常数的不确定度被消除了。

新定义将于2019年5月20日正式生效。

N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列说法错误的是
A ．新定义中阿伏加德罗常数的不确定度被消除
B ．0.4 moI NH 3与0.6mo1O 2在催化剂的作用下充分反应，得到NO 的分子数为0.4N A
C ．2.7g 铝中加入足量1mol·
L -1的NaOH 溶液，转移的电子数为0.3N A D ．常温常压下，水蒸气通过Na 2O 2使其增重2g 时，反应中转移的电子数为N A
3．向下列四种铁的化合物分别投入到稀盐酸中，再滴入KSCN 溶液，观察到溶液颜色没有明显变化的是
A ．FeO
B ．Fe 3O 4
C ．Fe 2O 3
D ．FeCl 3 4．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，几乎不反应的是
A ．稀硝酸
B ．NaOH 溶液
C ．Cu(NO 3)2溶液
D ．稀硫酸 5．在一定温度和压强下，20mL 体积2X 气体与60mL 体积2Y 气体刚好完全化合生成40mL 体积气体化合物，该化合物的化学式为( )
A ．23X Y
B ．XY
C ．3X Y
D ．3XY
6．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 ．
7．下列离子方程式书写正确的是
A ．醋酸溶液与水垢中的CaCO 3反应：CaCO 3+2H ＋=Ca 2＋+H 2O+CO 2↑
B ．向Ba(OH)2溶液中滴加等体积等浓度的NH 4HSO 4溶液：Ba 2++2OH -
+H +++4NH +2-
4SO =BaSO 4↓+H 2O+NH 3·H 2O
C ．向NaHCO 3溶液中加入过量NaHSO 4溶液：2-3CO +2H ＋= H 2O+CO 2↑。

D ．FeCl 3溶液与Cu 的反应：Cu ＋Fe 3＋=Cu 2＋＋Fe 2＋
8．混合物M中可能含有Al2O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。

下列分析正确的是（）
A．已知m1＞m2，则混合物M中一定含有Al2O3
B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
C．固体P既可能是纯净物，又可能是混合物
D．步骤1可验证M中是否含有Al
9．下列有关物质及成分、性质和用途都正确的是
用途
选项物质及成分性质
A小苏打(Na2CO3)与酸反应产生二氧化碳作发酵粉
B磁性氧化铁(Fe2O3)难溶于水，红色制造红色涂料C蓝矾(CuSO4)蓝色检验水蒸气
D二氧化硫(SO2)能和某些有色物质反应生成无色物质漂白草织品
A．A B．B C．C D．D
10．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
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．化学研究主要用的是实验方法，所以学习化学离不开实验。

运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。

(1)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是________nm。

写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式________；
(2)中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是________。

(3)Fe跟Cl2在一定条件下反应，所得产物的化学式是________。

将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。

请回答：
①若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成________色。

②向另一支试管中滴加NaOH溶液，现象为________，反应的离子方程式是________。

(4)若Fe2＋溶液中存在Fe3＋，除去的方法是________；该反应的离子方程式：________。

(5)除去铁粉中混有的铝粉应选用的试剂为________，发生反应的化学方程式为________。

13．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_______。

14．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(K2FeO4)是一种新型高效、无毒的多功能水处理剂，K2FeO4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 LH2(标准状况)，则转移电子的物质的量为_______mol。

(4)FeSO4可作补血剂，用于治疗缺铁性贫血症。

用FeSO4溶液制备Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4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FeCl3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
Fe3O4，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，Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为_______。

②酸浸时，通入O2的目的是_______。

③“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+，再用酸性K2Cr2O7，标准溶液测定Fe2+
被还原为Cr3+)，则SnCl2、Fe2+和Cr3+三者中还原性最强的是_______。

的量(Cr2O2-
7
15．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。

16．钠、镁、铝、铁是四种重要的金属。

请回答：
(1)钠的金属活动性比铝的______(填“强”或“弱”)。

(2)钠与水反应，观察不到的实验现象是______(填编号)。

a.钠沉到水底
b.钠熔成小球
c.小球四处游动
(3)Fe跟S在加热条件下反应，生成物的化学式为______。

(4)铁在高温时与水蒸气反应的化学方程式为______。

(5)将镁铝合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是______。

AlO
A．Na+ B．Mg2+ C．OH- D．-
2
17．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）。

18．Ⅰ.按要求写出下列反应的方程式
（1）铝与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式______
（2）过氧化钠与水反应的化学方程式____
（3）实验室制氢氧化铝的离子方程式________
Ⅱ. 请补充完整，配平方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目
（1）KI+KIO3+H2SO4═I2+K2SO4+H2O：________________________
（2）MnO4-+NO2-+ ═Mn2++NO3-+H2O：_________________________
19．（1）一个体重50kg的健康人含Fe元素约2g。

主要以Fe2＋、Fe3＋形式存在于人体
内。

Fe2＋易被吸收，给贫血者补充铁时，应补充含Fe2＋的亚铁盐(如FeSO4)。

服用Vc可使
食物中的Fe3＋转化为Fe2＋。

人体中经常进行Fe2＋A
B
Fe3＋的转化，在过程A中，Fe2＋做
__剂，过程B中Fe3＋做___剂。

（2）请按要求正确书写：
①“铁与硫酸铜溶液反应”（离子方程式）：__；
②用CO还原Fe2O3（化学方程式）：__。

（3）某一反应中有反应物和生成物的粒子共6种：SO32-、I2、H＋、SO42-、I－、H2O，已知该反应中I2只发生如下过程：I2→I－，请回答：
①该反应的还原剂是__(填分子或离子符号)。

②反应过程中，每有1molI2发生反应，转移的电子数为__。

③写出该反应的离子方程式(用单线桥法表示出电子的转移方向及数目）__。

20．（1）常温下，将___通入到NaOH溶液中，可获得___为有效成分的漂白液（填化学式）；
（2）NaHCO3俗名是___，常温时，NaHCO3的溶解度___Na2CO3（填“大于”或“小于”）；
（3）配制FeSO4溶液时需加入硫酸抑制水解，还需加入___防止Fe2+被氧化成Fe3+；（4）加热铝箔时，熔化的铝未滴落，是因为氧化铝的熔点___铝的熔点（填“高于”或“低于”）。

三、解答题
21．某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。

请回答：
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：____________________________。

(2)试剂X是______________。

溶液D是______________。

(3)在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。

一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。

为避免固体C减少，可采取的改进措施是
_____________________。

(4)由固体F制取硫酸铜溶液，通常有两种方案：
方案一：将固体F在加热条件下与浓硫酸反应；
方案二：将固体F投入热的稀浓硫酸中，然后通入氧气；
方法一的缺点为：_________________________________________________。

(5)工业上常用溶液E制得净水剂Na2FeO4，流程如下：
①测得溶液E中c(Fe2＋)为0.2 mol·L－1，若要处理1 m3溶液E，理论上需要消耗25%的
H2O2溶液_______kg。

②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式______________。

(已知NaClO还原为NaCl) 22．氯化亚铜(CuCl)是有机合成中应用广泛的催化剂。

它微溶于水，不溶于乙醇，露置于潮湿的空气中易被氧化，但在干燥的空气中稳定，见光会分解。

)废紫铜制备氯化亚铜的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)为加快反应Ⅰ的速率，可以采取的措施有______、_____。

(填两点)
(2)有大量Cl－存在时，Na2SO3可将CuCl2还原成[CuCl2]－，反应Ⅱ中Na2SO3要缓慢加到溶液中，原因是___。

(3)先酸洗再醇洗的目的是______。

(4)上述亚硫酸钠纯度要求高，实验室可用碳酸钠制备少量亚硫酸钠晶体，有关装置如图所示：
将17 g Na2CO3溶于80 mL水中，分装在C、D两个锥形瓶中，再将25 g铜屑放入圆底烧瓶中，将60 mL浓H2SO4和10 mL水的混合液装在分液漏斗中，逐滴加入硫酸后，小心加
热使SO 2逐渐产生(注意控制气量大小和反应速率的快慢)。

将SO 2通入Na 2CO 3溶液中至饱和，在合并C 、D 两瓶所得溶液中，慢慢加入17 g Na 2CO 3，蒸发浓缩，冷却后得亚硫酸钠晶体。

试回答：
①装置B 中浓H 2SO 4的作用：_____；
②Na 2CO 3溶液要分装在两个锥形瓶中的理由是____；写出C 中发生反应的离子方程式_____；
③通SO 2结束后，加Na 2CO 3的目的是_______。

23．2019年诺贝尔化学奖是有关锂电池的研究．回收废旧锂钴电池(正极材料主要是2LiCoO ，含Fe 、Al 、Si 等杂质)制备钴铁氧体()24CoFe O 电极材料已获得重大突破．制备流程如下：
请回答下列问题：
(1)2LiCoO 中Co 的化合价是________．
(2)操作②最好使用________方式控制温度为80℃．
(3)含铝滤液的主要成分是________(写化学式)．
(4)下列属于⑦经过的反应或操作有_______(填字母)．
A ．322AlO 4H Al 2H O -+++=+
B ．蒸发浓缩冷却结晶
C ．工业上电解熔融的23Al O 制备Al
D ．2322H SiO SiO H O +∆
(5)过程③中控制温度为40℃，原因是________． (6)过程④中23Na CO 的主要作用为调节溶液的pH ，使3Fe +转化为沉淀进行分离，含铁废渣的主要成分是____________．
24．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al 2O 3，还含有Fe 2O 3、FeO 、SiO 2)中。

工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如下。

(1)在滤液A 中加入漂白液，目的是将Fe 2+氧化成Fe 3+便于除去，工业上制取漂白液反应的离子方程式____________________________________。

(2)检验滤液B中是否还含有Fe2+的方法为：____________________________________。

(3)将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，选用的最好试剂为______(填代号)。

a．氢氧化钠溶液 b．硫酸溶液 c．氨水 d．二氧化碳
(4)滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、_________(填操作名称)、过滤、洗涤。

(5)滤渣的主要成分是____________(填化学式)，其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为____________(填代号)，该反应的化学方程式是________________________。

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．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_____。

27．某工业残渣主要成分为Fe2O3（含有少量FeO、Cu、Mg 等杂质）。

某课外兴趣小组利用该残渣制取Fe2O3粉末的流程如下：（说明：流程中“向黄色溶液加入MgO”的目的是调节溶液的酸碱性，使Fe3+生成沉淀而Mg2+不沉淀。

）
请回答下列问题：
（1）加入足量稀盐酸后，发生化学反应的类型有_____________（填写代号）。

A．氧化还原反应 B．化合反应 C．分解反应 D．复分解反应
（2）加入适量氯水的作用是____________________________.
（3）写出灼烧红褐色沉淀时发生反应的化学方程式_____________________。

实验室灼烧红褐色沉淀可选用的装置是__________（填序号）。

（4）若向黄色溶液中加入过滤①后的滤渣，发生反应的离子方程式为___________。

（5）检验黄色溶液中Fe3+是否完全沉淀的方法是：取过滤②后的少量滤液于试管中，
____________。

28．铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。

（1）铝粉和铁的氧化物（FeO·Fe2O3）可配成铝热剂用于焊接钢轨，反应的化学方程式是____________。

（2）NaOH溶液可以除去铝表面的氧化膜，在处理过程中常会产生H2，产生H2的离子方程式是__________。

（3）工业上以铝土矿（Al2O3·H2O）为原料生产铝，主要包括下列过程：
i．将粉粹、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中；
ii．加入过量的试剂A使所得溶液中析出Al（OH）3固体；
iii．使Al（OH）3脱水生成Al2O3；
iv．电解熔融Al2O3生成Al。

铝土矿粉粹的目的是_______________，试剂A的化学式是_________，电解熔融Al2O3时，加入冰晶石，其作用是_______________。

（4）明矾化学式为KAl（SO4）2·12H2O，向明矾溶液中加入Ba（OH）2溶液，当溶液中的SO42－恰好沉淀时，铝元素的存在形式是_________。

（5）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓（化学式：AlGa）合金制取氢气的新工艺（如下图所示）。

i．写出常温下铝镓合金产生氢气的化学方程式________________。

ii．下列有关该工艺的说法正确的是_________。

A．该过程中，能量的转化形式只有两种
B．铝镓合金可以循环使用
C．铝镓合金的熔点比金属铝低
D．该工艺可利用太阳能分解水。