人教版初中高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(含答案解析)(1)

一、选择题
1．下列属于合金的是
A．不锈钢B．黄金C．石墨D．氧化铁
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．1：3B．1：6C．1：1D．3：2
3．设阿伏加德罗常数的值为N A，下列说法不正确的是
A．Na2O2与足量的CO2反应生成标准状况下体积为11.2L的O2，转移的电子数为N A B．56g铁和71g氯气完全反应，转移的电子数为3N A
C．50mL12mol·L-1的浓盐酸与MnO2反应，生成的Cl2分子数小于0.15N A
D．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8N A个电子
4．化学与生活密切相关。

下列叙述错误的是
A．十二水合硫酸铝钾可用作净水剂
B．二氧化硫可用于杀菌消毒，还可用作食品添加剂
C．碳酸钠和碳酸氢钠均能与酸反应，都可用作膨松剂
D．补铁口服液中除含铁化合物外常添加维生素C作抗氧化剂
5．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
6．分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、CaCl2和AlCl3溶液中的Cl-，消耗相同物质的量浓度AgNO3溶液的体积之比为3：4：6，则KCl、CaCl2、AlCl3溶液的体积之比为A．1：1：1B．3：2：2C．3：4：6D．6：4：3
7．下列A～D四组，每组有两个反应，其中两个反应可用同一个离子方程式表示的是（）
8．根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()
项
A 向CuSO 4溶液中通入H 2S ，生成黑色沉淀(CuS)
H 2S 的酸性比H 2SO 4强
B 向淀粉溶液中加适量20%H 2SO 4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AgNO 3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
9．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＋
10．下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是（ ）
A ．NaOH 溶液与CO 2
B ．Fe 和Cl 2
C ．Na 2CO 3溶液与盐酸
D ．NaHCO 3溶液与Ca(OH)2溶液 二、填空题
11．将w g 镁和铝的混合物投入125 mL 4mol L -⋅盐酸中，固体全部溶解后，得到标准状况下896mL 气体(不考虑金属和盐酸反应时HCl 的挥发)。

向所得溶液中加入
20 mL NaOH 溶液时，生成沉淀的质量达到最大。

(1)NaOH 溶液的物质的量浓度为____________1mol L -⋅。

(2)沉淀的质量达到最大时为___________g(用含w 的表达式表示)。

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．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．向一定量的Fe 和Fe 2O 3的混合物中加入80mL 11mol L -⋅的盐酸溶液，使固体混合物恰好完全溶解，放出标准状况下的气体224mL ，在溶液中加入KSCN 溶液无血红色出现。

请回答下列问题：
(1)请写出上述反应中所有属于氧化还原反应的化学方程式______。

(2)若忽略反应前后溶液体积变化，则最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为
______1mol L -⋅。

(3)原固体混合物的总质量为______g 。

15．汽车尾气净化是解决尾气排放污染的最有效方法。

目前最常用的催化器是使用蜂窝型催化，载体是陶瓷蜂窝体(2322MgO 2Al O 5SiO ⋅⋅)，其外附载有高比表面积的氧化铝涂层，其上再浸渍活性组分。

一种三效催化剂是常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质的转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)将BaO 灼烧，观察火焰的颜色为______(填字母)。

A ．紫色
B ．黄绿色
C ．黄色
(2)除去MgO 中的杂质23Al O 和2SiO ，可选用的试剂是______(填一种即可)，写出发生反应的离子方程式：______、______。

(3)x 0.2mol NO 与28.4g N 和CO 的混合气体所含原子总数相等，则x=______。

(4)x y C H 中碳原子与氢原子的质量之比为9:2，则x:y=______。

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H 2的体积为__________。

17．①一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。

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+KIO 3+H 2SO 4═I 2+K 2SO 4+H 2O ：________________________
（2）MnO 4-+NO 2-+ ═Mn 2++NO 3-+H 2O ：_________________________
19．将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液，混合于容积合适的烧杯内，充分反应后，试填写下列空白。

（1）若铁粉有剩余，则溶液中不可能有的离子是______________（从Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+中选填）。

（2）若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余，则不可能有的金属单质是____________ （从Fe 、Cu 中选填）。

（3）若铜粉有剩余，溶液中不可能含有的离子是____________（从Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+中选填）。

20．某班同学用如下实验探究Fe 2+、Fe 3+的性质。

回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L 的溶液。

在FeCl 2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_____。

（2）甲组同学取2mLFeCl 2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN 溶液，溶液变红，说明Cl 2可将Fe 2+氧化。

FeCl 2溶液与氯水反应的化学方程式为_______________。

（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl 2溶液中先加入0．5mL 煤
油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，你认为上述方案应如何改进______。

（4）现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是白色沉淀迅速转变成灰绿色，最后变成红褐色。

其中涉及的氧化还原反应方程式为__________。

三、解答题
21．电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗，其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3·H2O及FeO等杂质。

回收废酸同时生产含铁产品的流程如下：
已知：i.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示。

成分Cl-游离HCl Fe2+Fe3+
含量/g·L-
130-16050-7060-800
1
(1)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式：2H++ FeO=Fe2++H2O、___________。

(2)过程II中，发生的主要反应：FeCl2(s)十H2SO4(aq) FeSO4(s)+2HCl(aq)。

加入过量H2SO4的作用是___________(至少写出两点)。

(3)过程III中，FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物，此过程发生反应的化学方程式是___________。

(4)过程IV发生反应的离子方程式是___________。

(5)H2O2是一种常用的绿色氧化剂，ClO2也具有很强的氧化性，常用作消毒剂，其消毒的效率(以单位物质的量得到的电子数表示)是H2O2的___________倍。

脱附
RX (6)过程V：阴离子交换树脂可将FeCl4-选择性吸附分离，其过程可表示为ROH +X-
吸附
+OH-(X表示FeCl4)。

当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附，同时脱附过程发生FeCl Fe3+ +4C1-。

反应：-
4
①吸附后溶液的pH将会___________。

(填“升高”、“降低”或“不变”)
②洗脱液经处理后有许多用途，下列用途合理的是___________。

A、刻蚀印刷铜线路板
B、净化污水
C、自来水消毒
D、浸泡生物标本
22．锰是一种重要的过渡元素，工业上以菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取MnO2有多种方法，生产流程如图。

已知常温下几种金属氢氧化物沉淀时的pH：
Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2
开始沉淀时pH8.3 6.3 2.7 4.7
完全沉淀时pH10.08.4 3.7 6.7
(1)为提高酸浸速率，可以采取的措施_________(写出两条)。

(2)滤液I中加双氧水的目的是_______。

(3)滤渣II的成分是________，为除尽杂质而又不损失锰，应调节溶液pH范围为_______。

(4)滤液II中加入KClO3、H2SO4反应的离子方程式为________。

23．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。

印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。

如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图：
请回答下列问题。

（1）实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是__________，证明Fe3＋存在的现象是
__________。

（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：__________。

（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①__________，②__________，④__________。

（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为__________。

24．工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3，还有少量泥沙、Fe2O3等杂质)提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：
(1)在步骤Ⅰ、Ⅱ的过滤操作中，用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还有____
(2)滤液 X 中含铝元素的溶质的化学式为______。

(3)实验室常往AlCl 3 溶液中加入氨水来制取 Al(OH)3，不用 NaOH 溶液的原因是___(用离子方程式表达)。

(4)由Al(OH)3 加热得到固体N 的化学方程式为 _______。

(5)将 5.4g 铝粉与 24.0g Fe 2O 3 在高温下隔绝空气充分反应后，生成Fe ______g 。

25．钴酸锂（LiCoO 2）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 −＞Co 2+；
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FeCl 3、CoCl 2。

写出LiCoO 2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Li 2CO 3的溶度积常数K sp ＝8.64×
10−4，将浓度为0.02mol·L −1的Li 2SO 4和浓度为0.02 mol·L −1的Na 2CO 3溶液等体积混合，则溶液中的Li +浓度为________ mol·L −1。

（6）从FeCl 3溶液得到FeCl 3·
6H 2O 固体的操作关键是________。

26．以铬铁矿［主要成分为()22Fe CrO ：还含有23Al O 、23Fe O 、2SiO 等杂质］为主要原料生产重铬酸钠晶体（2222Na Cr O 2H O ⋅，272Na Cr O 是一种强氧化剂）的主要工艺流程如下：
已知：①常温下3Al(OH)的ap K 近似值为35110-⨯；②当离子浓度小于5110mol/L -⨯，视沉
淀完全；③溶液中存在下列反应：2
242722CrO 2H=Cr O H O --++。

试回答下列问题：
（1）煅烧生成24Na CrO 的化学方程式为_________________________；
（2）滤渣中除了3Al(OH)，还含有的物质为________（填化学式）；若在常温下，要将3Al +恰好沉淀完全，则应把溶液的pH 调在________；
（3）往滤液24Na CrO 溶液中加入稀硫酸，不选用盐酸的原因是______________。

（4）该工艺中某种产物可以再利用该物质的化学式为_________________。

（5）煅烧过程中，纯碱与()22Fe CrO 的物质的量之比对重铬酸钠晶体产率的影响如图所示。

分析下图可知，取其之比2：1为宜，理由是____________________。

（6）采用石墨电极电解24Na CrO 溶液，可实现2427Na CrO Na CrO →的转化其原理如图所示。

电解一段时间后，测得阳极区溶液中+Na 物质的量由a mol 变为b mol ，则此时铬酸钠的转化率为_________________。

27．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO 4，较多的CuSO 4和少量Na 2SO 4。

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。

请根据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。

（可供选择的试剂为铁粉、稀H 2SO 4、NaOH 溶液等试剂）
（1）操作a 的名称为___，所需要的玻璃仪器除烧杯外还需要___。

（2）固体E 的成分为___，加入试剂④时发生的化学方程式为___。

（3）加入试剂①的目的是___。

（4）从溶液D 和溶液G 中得到FeSO 4·7H 2O 晶体的操作为蒸发浓缩、___、___、洗涤、干燥。

（5）若废水中硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸钠组成的混合溶液，其中c (Cu 2＋)＝0.1mol/L ，c (Fe 2＋)＝0.4mol/L ，c (SO 42-)＝0.6 mol/L ，已知氢离子浓度忽略不计，则c (Na ＋)为___。

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·
Fe 2O 3）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H 2，产生H 2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。