江苏省丹阳高级中学高中化学必修一第三章《铁金属材料》复习题(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．某反应过程中存在2Fe +、3NO -、3Fe +、4NH +、H +和2H O 六种粒子，测得3Fe +、
3NO -的质量分数(w)随时间变化的曲线如图所示，下列判断错误的是
A ．3NO -被还原，发生还原反应
B ．还原性：2++4Fe >NH
C ．2Fe +被氧化为3Fe +
D ．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:8
3．工业上用铝土矿(主要成分为Al 2O 3含少量Fe 2O 3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是
A ．试剂X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是硫酸
B ．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C ．图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D ．反应②的离子方程式为-2AlO +CO 2+2H 2O=Al(OH)3↓+-3HCO
4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A ．Cu(s)2Cl Δ−−−−→CuCl 2(s)NaOH(aq)
−−−−−→ Cu(OH)2(s) B ．CaCl 2 (aq)2CO −−−→ CaCO 3(s)−−−→高温 CaO(s)
C ．NaHCO 3(s)−−−→加热Na 2CO 3(s) −−−−→饱和石灰水NaOH(aq)
D ．FeCl 2(aq)NaOH(aq)−−−−−→ Fe(OH)2(s)22O
H O −−−→Fe(OH)3(s) 5．下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是
A．A B．B C．C D．D
6．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
7．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
8．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
9．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 molFeO2-
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
10．下列实验方案能够达到目的的是
实验目的实验方案
A除去氯气中的水蒸气将混合气体通过盛有碱石灰的干燥管B除去固体Fe中的Al加入NaOH溶液并过滤
C 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶
液
向溶液中分别滴加稀盐酸
D检验溶液中是否含有Fe2+向溶液中先加氯水，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红
二、填空题
11．钠和铝是两种重要的金属。

请回答：
（1）将一小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式是_______________________；
可观察到的实验现象是___________（填字母序号）。

a．钠沉到水底 b．钠熔成小球 c．小球四处游动 d．有嘶嘶声
（2）加热铝箔，其表面失去光泽，熔化后并不滴落，其原因是__________。

（3）将铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式是__________，__________。

（4）用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干小孔后，放入水中，完全反应后，用排水法收集到标准状况下气体的体积__________（填字母序号）。

a．等于1.12 L b．大于1.12 L c．小于1.12 L
12．金属及其化合物在许多领域有着广泛的应用。

(1)Na2CO3和NaHCO3都是厨房常用物质，与澄清石灰水反应均能产生白色沉淀，请写出往足量NaHCO3溶液中滴加少量石灰水发生反应的离子方程式：___。

(2)NaNO2因外观和食盐相似，又有咸昧，容易使人误食中毒。

已知NaNO2能发生反应：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。

反应中氧化剂是___(填化学式)。

(3)绿矾(FeSO 4·7H 2O)是一种良好的絮凝剂。

将绿矾溶于水后，加入适量NaOH 浴液可观察到的现象为___；若将少量Na 2O 2固体加入FeSO 4溶液中，发生的反应为
4Na 2O 2+4Fe 2++6H 2O=4Fe(OH)3↓+8Na ++O 2↑，反应中被氧化的元素为___(填元素符号)。

(4)“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼"，钒是“现代工业味精”。

V 2O 5是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO 34-)，溶于强酸生成含钒氧离子(VO 2+)的盐。

请写出V 2O 5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式：___、___。

13．除去下列物质中所混有的少量杂质，写出有关的反应方程式。

(1)铜粉中混有少量铝粉_______；
(2) FeCl 3中混有少量FeCl 2_______；
(3)Na 2CO 3中混有少量NaHCO 3_______。

14．化学方法在文物保护中有重要作用，某博物馆修复出土铁器的部分过程如下：
(1)检测锈蚀产物主要成分的化学式为Fe 3O 4、Fe 2O 3•H 2O 、FeO(OH)、FeOCl ，由产物可推测，铁器可能与__(填2种反应物化学式)发生反应而被腐蚀。

(2)分析认为，铁经过了如下腐蚀循环：
Ⅰ.Fe 转化为Fe 2+；
Ⅱ.Fe 2+在自然环境中形成FeO(OH)；
Ⅲ.FeO(OH)和Fe 2+反应形成致密的Fe 3O 4保护层；
Ⅳ.Fe 3O 4保护层被氧化为FeO(OH)，如此往复腐蚀。

①FeOCl 中铁的化合价为__；上述反应中是氧化还原反应的为__(填序号)。

②FeO(OH)和Fe 2+反应的离子方程式为__。

③Ⅳ反应为Fe 3O 4+O 2+H 2O→FeO(OH)，还原剂为__，每反应1mol 还原剂，转移电子__mol 。

15．(1)在MgCl 2溶液中滴加过量NaOH 溶液，现象为___________；在AlCl 3溶液中滴加过量NaOH 溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。

(2)铝制易拉罐中充满CO 2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH 溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。

①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；
②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；
(3)有A 、B 、C 三瓶失去标签的无色溶液：K 2CO 3、BaCl 2、Na 2SO 4.将它们分别与H 2SO 4作用，A 产生白色沉淀，B 产生无色气体，C 中无明显现象。

则A 是 ___________，B 是 ___________，C 是___________。

16．“有效氯”是指一定质量的某消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当，其数值可以用此时氯气的质量对消毒剂质量的百分比()x%来表示，即()
2m Cl x%100%m =⨯总。

为了测
定某漂白粉的“有效氯”含量，进行如下实验：称取漂白粉样品2.00g ，配制成250mL 溶液，取出25.00mL ，加入过量的KI 溶液和过量的稀24H SO 静置，待漂白粉完全反应后，用10.1000mol L -⋅的223Na S O 标准溶液滴定反应中生成的2I ，反应为：
22322462Na S O I Na S O 2NaI +=+。

滴定时用去223Na S O 溶液20.00mL ，试由上述数据计算该漂白粉的“有效氯”含量。

___________
17．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CO 2
C ．通入Cl 2气体
D ．加入适量铁粉
E.加入CaCl 2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FeCl 3溶液:________
(2)除去镁粉中的少量铝粉杂质:_______
(3)除去FeCl 3溶液中FeCl 2:_____ , 离子方程式____________________
(4)实验室保存FeSO 4溶液时要加入____ ;
(5)除去NaHCO 3溶液中的少量Na 2CO 3杂质: ________, 化学方程式:___________________
18．(1)过氧化钙(CaO 2·8H 2O )是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。

①Ca (OH )2悬浊液与H 2O 2溶液反应可制备CaO 2·8H 2O 。

Ca (OH )2+H 2O 2+6H 2O =CaO 2·8H 2O ，反应时通常加入过量的Ca (OH )2，其目的________________________________。

②向池塘水中加入一定量CaO 2·8H 2O 后，池塘水中浓度增加的离子有________(填序号)。

A .Ca 2+
B .H +
C .CO 32-
D .OH -
(2)用铝粉和Fe 2O 3做铝热反应实验，需要的试剂还有________。

A .KCl
B .KClO 3
C .MnO 2
D .Mg
取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H 2SO 4，滴加KSCN 溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe 2O 3，理由是
______________(用离子方程式说明)。

19．①一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。

20．浓硝酸具有强氧化性。

①把铜粉和铁粉混合物加入热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中有铜剩余，则溶液中存在的金属阳离子为___。

②某稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中，c(SO42-)+c(NO3-)=3.0mol·L-1。

取200mL该混合酸，能溶解铜的最大质量为___。

三、解答题
21．孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2｡设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下：
（1）将孔雀石粉碎的目的是_______，加入过量稀硫酸，可观察到的现象是_______｡（2）操作a的名称是_______，在滤液中加入过量铁粉发生的反应有___________（用离子方程式表示）｡
（3）在悬浊液中加入A的目的是______________｡
22．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3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。

23．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4，较多的CuSO4和少量Na2SO4.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H2SO4、NaOH溶液等试剂)
(1)操作Ⅰ的名称为_______，所需要的玻璃仪器有_______；
(2)固体A的成分为_______(填化学式)，溶液B中含有的离子有_______
(3)加入试剂C发生的化学方程式为_______；
(4)加入的试剂D为_______，发生的离子方程式为_______；
(5)操作Ⅲ包括_______过滤、洗涤和干燥。

24．元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。

(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。

X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，写出Y溶于过量盐酸的离子方程式：__________。

(2)自然界中Cr主要以+3价和+6价形式存在。

2-
Cr O中的Cr能引起细胞的突变，可以用
27
亚硫酸钠在酸性条件下将2-
Cr O还原。

写出反应的离子方程式：______________。

27
(3)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下:
①请写出甲的电子式：____________；
②写出V步的化学方程式：______________。

25．废物的处理、转化和利用是非常有意义的。

某研究性学习小组设计如图所示流程，综合处理某工厂印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)和废气(H2S)，真正做到了变废为宝：处理废液、废气得到氯化铜、单质硫的同时，还实现了蚀刻液的循环利用。

根据以上信息回答下列问题：
（1）操作I、Ⅱ、Ⅲ相同，名称是__，所需要的玻璃仪器主要有：烧杯、玻璃棒、__。

（2）通常用来检验蚀刻液中金属阳离子的化学试剂是__。

（3）向废液中加入过量X时发生的主要反应的离子方程式为__。

（4）滤渣①与Y反应的化学方程式为____。

（5）H2S通入蚀刻液中发生的主要反应为___。

（6）电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为__。

（7）综合分析虚线框内所涉及的两个反应，可知该过程有两个显著优点：①蚀刻液得到循环利用；②__。

26．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。

（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是___。

（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择___（填字母编号）。

A．KMnO4溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN溶液
（3）在反应FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4中，有7molFe2(SO4)3参与反应，有__电子转移；
（4）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。

该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS2=Fe +2Li2S，正极反应式是___。

（5）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的化学方程式是___。

27．某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)：
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
阳离子Fe3＋Fe2＋Mg2＋Al3＋Cu2＋Cr3＋
开始沉淀时的pH 1.97.0－－ 4.7－
沉淀完全时的pH 3.29.011.18 6.79(＞9溶解)
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是___(写一条即可)。

（2）调pH＝8是为了除去___(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。

（3）试配平氧化还原反应方程式：_Na2Cr2O7＋_SO2＋_H2O=________Cr(OH)(H2O)5SO4＋_Na2SO4；每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为___。

（4）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。

腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10mol/L，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤：①___；②___；③过滤。

(提供的药品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。

28．氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4-n Cln]，随着环境酸度的改变n随之改变。

以海绵铜(主
要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
(1)写出溶解过程中产生无色气体的化学式：_______。

(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式：______。

(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。

70℃，真空干燥、密封包装的原因是：______。

(4)滤液中主要成分是(NH4)2SO4，工业上用(NH4)2SO4与Al2(SO4)3制取铵明矾，铵明矾在食品，制革等方面有重要用途，写出铵明矾的化学式________。

(5)随着pH值减小[Cu2(OH)4-n Cln]中Cu%_______。

(填字母)
A．增大 B．不变 C．不能确定 D．减小
(6)如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。

由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65 时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是______。

(7)以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：_______。