山东德州市高中化学必修一第三章《铁金属材料》知识点(含解析)

一、选择题
1．只用一种试剂，可区别Na2CO3、AlCl3、NH4NO3、MgSO4四种溶液，这种试剂是A．HCl B．BaCl2C．NaOH D．AgNO3
2．我国最早使用的合金
A．生铁B．青铜C．硬铝D．焊锡
3．2018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 NH3与0.6mo1O2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Na2O2使其增重2g时，反应中转移的电子数为N A
4．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是
A．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体
C．铝粉(Mg)，加入足量的盐酸，过滤
D．FeCl2溶液(FeCl3)，通入足量的氯气
5．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
6．制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如图所示。

将含CuCl2和少量FeCl2的酸性(pH=2)废液按下列步骤进行提纯，已知金属阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。

下列说法正确的是
金属阳离子.开始沉淀的pH完全沉淀的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
A．氧化剂X可以选用KMnO4
B．物质Y可以选用Cu2(OH)2CO3
C．沉淀Z为铁锈的主要成分Fe(OH)3
D．将滤液直接蒸发可以获得纯净的CuCl2·2H2O
7．溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂，易潮解变质，800℃以上可升华。

高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。

某学习小组用如图所示装置制备溴化亚铁，若将浓磷酸换成浓硫酸，也能制得溴化氢气体，但反应过程中圆底烧瓶中的溶液变为橙黄色。

下列说法正确的是
A．碱石灰可以用无水氯化钙代替
B．从装置末端排出的气体再无需处理
C．若用浓硫酸代替浓磷酸，则会导致产品的纯度降低
D．浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性
8．下列说法正确的是（）
A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，都是共价化合物
B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶
C．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可通入少量CO2后过滤
D．SiO2中含Al2O3杂质，可加入足量NaOH溶液然后过滤除去
9．已知①KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O；②Fe3+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KClO3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FeCl2溶液变红色Cl2具有氧化性
B湿润的有色布条褪色Cl2具有酸性
C石蕊溶液先变为红色后褪色Cl2具有漂白性
D KI淀粉溶液变蓝色Cl2的氧化性弱于I2
A．A B．B C．C D．D
10．下列实验方案能够达到目的的是
二、填空题
11．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：___。

12．水是生命之源，也是一种极其重要的溶剂和化学试剂。

(1)硫酸与过量的铁反应，硫酸浓度不同、反应条件不同产物不同：
①常温浓硫酸使铁钝化生成致密的Fe3O4，同时产生少量刺激性气味气体，写出该过程中反应化学方程式：___________；
②加热铁和浓硫酸继续反应产生大量刺激性气味的气体，写出化学方程式：___________；
③一段时间后铁继续反应，此时无气泡产生，溶液颜色由黄色变为浅绿色，写出该反应离子方程式：___________。

(2)已知甲和水在一定条件下发生反应生成乙和丙，表示为：甲+水→乙+丙。

①若甲为金属钠，则该反应的离子方程式为___________；若要得到相同的产物，还可用一种化合物来代替金属钠和水反应，则该化合物的摩尔质量为___________。

②若甲为金属铁，丙为非金属单质，则反应过程中，每消耗16.8g铁，转移电子的物质的量为___________。

③若甲为淡黄色固体，丙为非金属单质，则该反应的化学方程式为___________。

13．现有下列七种物质：①CO2 ②过氧化钠③氧化铁④0.5 mol/LNaOH溶液⑤碳酸氢钠
⑥0.5 mol/LNaHSO4溶液⑦次氯酸钠。

请根据上述物质回答下列问题：
(1)写出物质对应的用途(填序号)。

⑦ d．红色油漆和涂料
②______③_______⑤________⑦________。

(2)含有0.4 mol氧原子的①在标准状况下的体积为______L。

(3)④⑥两种溶液混合可以发生反应，离子方程式为______。

NH+完全转化为N2，此方法可用离(4)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量⑦使
4
NH++3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O。

该反应中氧化剂与还原剂的物质的子方程式表示为：2
4
量之比为______；用单线桥法在离子方程式上标出电子转移的方向和数目______；
(5)某同学帮助水质检测站配制240 mL④溶液以备使用。

①该同学应用托盘天平称取NaOH固体______g。

②下列图示对应的操作规范的是______(填序号)。

A．称量 B．溶解
C．转移 D．定容
③定容时加水不慎超过了刻度线，用胶头滴管吸出少量溶液，所配制溶液的浓度会
______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

SO-)增大，则还原产物是14．(1)在Fe2(SO4)3溶液中滴入NaHSO3溶液，溶液中n(2
4
______________。

(2)写出检验上述反应中Fe2(SO4)3是否耗完的方法：_____________________。

15．为了达到下列的实验要求，请从供选择的化学试剂或实验方法中选出合适的，将其编号填入对应的空格中，并按要求写出相应的方程式。

供选择的化学试剂或实验方法如下:
A．加入NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥 B．通入适量的CO2
C．通入Cl2气体 D．加入适量铁粉
E.加入CaCl2溶液，观察
F.加入澄清石灰水，观察
G.丁达尔效应
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液:________
(2)除去镁粉中的少量铝粉杂质:_______
(3)除去FeCl3溶液中FeCl2:_____ , 离子方程式____________________
(4)实验室保存FeSO4溶液时要加入____ ;
(5)除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3杂质: ________, 化学方程式:___________________ 16．向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应后，则参加反应的NaOH的物质的量为________；原NaOH溶液的物质的量浓度为________；生成标准状况下H2的体积为
__________。

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．根据题意写出对应的化学方程式或者离子方程式
(1)新房屋的墙壁(主要成份是熟石灰)经一段时间后“出水”且变得平滑僵硬(用化学方程式表示) __________________________________________________________________________；
(2)在充满CO2气体的铝制易拉罐中加入过量的浓NaOH溶液，立即把口封闭，发现易拉罐“咔咔”作响并且变瘪，随后易拉罐又会作响并鼓起来，写出易拉罐作响鼓起来的化学方程式_________________________
(3)Na2O2具有“魔术般”般的气体转换功能，常常被航天员或者宇航员用作供氧剂，写出相关的化学方程式_______________________________、________________________________ (4)实验室制备的酸性氯化亚铁溶液容易在空气中变质，写出相关的离子方程式
______________________________________
19．为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。

请回答：
（1）虚线框处宜选择的装置是___（填“甲”或“乙”）；实验时应将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是___。

（2）硬质玻璃管中铁和水蒸气反应的化学方程式为___（并用单线桥表示电子转移情况）。

取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，说明该固体中没有＋3价的铁，判断结论是否正确并用文字和离子方程式说明理由___。

20．Fe2O3又称铁红，请根据要求完成下列问题．
（1）Fe2O3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FeCl3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 FeCl3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．
三、解答题
21．铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：
（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有_______________，步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为___________________________________________________，滤液1的主要成分的用途之一为________________________________________。

（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有__________（答出两点）。

（3）步骤④调pH所用试剂为_____________。

（4）室温下滤液3的pH=4，K sp[Fe(OH) 3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）
=____________。

（5）步骤⑤操作为___________________________________________________________.。

（6）假设使用孔雀石质量为m kg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为n kg，则孔雀石矿石中铁元素的含量为______________________。

22．铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁（FeCO3）可作为补血剂，铁红（Fe2O3）可作为颜料。

利用某硫酸厂产生的烧渣（主要含FeCO3、FeO，还有一定量的SiO2）制备碳酸亚铁的流程如图：
（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有____（写出一种）。

（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，则另一个反应的离子方程式为：___。

②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是___。

（3）①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有___杂质；
②能否将NH 4HCO 3换成(NH 4)2CO 3___。

（4）FeCO 3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO 2，则与FeCO 3反应的物质为___（填化学式）。

（5）FeCO 3在空气中煅烧生成Fe 2O 3时，也会生成FeO 。

现煅烧34.8g 的FeCO 3，得到Fe 2O 3和FeO 的混合物23.76g ，则Fe 2O 3的质量为___g 。

23．某铁矿石烧渣含2SiO 、23Al O 和23Fe O ，以该烧渣为原料制取3FeCO 的流程如下：
已知2SiO 是难溶于水的酸性氧化物，3FeCO 是难溶于水的白色固体。

(1)反应Ⅰ中23Al O 所发生反应的离子方程式为____________。

(2)选择最适合的金属X ，写出反应Ⅲ的离子方程式：____________。

(3)检验反应Ⅲ已经完全的方法是____________。

(4)反应Ⅳ中当将过滤Ⅱ的滤液缓慢滴加到23Na CO 溶液中，会得到两种白色沉淀混合物，其中一种很快变成灰绿色，最终变成红褐色。

①白色沉淀中除3FeCO 外，还含有____________(填化学式)，生成该沉淀是因为23Na CO 溶液中含有____________(填离子符号)。

②写出沉淀变色时所发生反应的化学方程式：____________。

24．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Fe 2＋、Fe 3＋的硫酸盐及少量CaO 和MgO)制备高档颜料铁红(Fe 2O 3)和回收(NH 4)2SO 4，具体生产流程如下：
注：铵黄铁矾的化学式为(NH 4)2Fe 6(SO 4)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、Cl 2、MnO 2)，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：______________________。

25．用废铁皮制取铁红(Fe 2O 3)的部分流程示意图如图：
(1)步骤I 若温度过高，将导致硝酸分解。

硝酸分解的化学方程式为___。

(2)步骤II 中发生反应：4Fe(NO 3)2+O 2+(2n+4)H 2O=2Fe 2O 3·nH 2O+8HNO 3，反应产生的HNO 3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO 3)2，该反应的化学方程式为____。

26．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% H 2O 2的目的是_________。

（3）用萃取分液的方法除去溶液中的Fe 3+，加入30%H 2O 2后，检验溶液中是否含有Fe 2+的最佳试剂是_______。

（4）向滤液中加入Na 2CO 3溶液生成MgCO 3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是___________。

27．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。

为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。

请根据流程图，按照需要完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案。

(1)试剂①应选择加入_______。

(2)操作Ⅰ、II、Ⅲ名称依次为______、______、______。

(3)加入②的试剂_______(填“能”或者“不能”)用稀盐酸，原因为：________。

(4)取上述流程中回收的Cu加到1 L FeCl3溶液中，可溶解Cu的最大质量是32 g，则
c(FeCl3)=___mol/L。

28．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_____。