辽宁鞍山市高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(含答案)

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．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A ．MnO 2−−−−−→稀盐酸ΔCl 2−−−−−→2H 点燃
HCl B ．Fe 2Cl 点燃−−−→FeCl 2()NaOH aq →Fe(OH)2
C ．Na 2O
点燃−−−→Na 2O 2H O −−−→NaOH D ．饱和NaCl(aq)−−−−−−−−−→先通氨气再通二氧化碳NaHCO 3(s)Δ−−→Na 2CO 3
3．设阿伏加德罗常数的值为N A ，下列说法不正确的是
A ．Na 2O 2与足量的CO 2反应生成标准状况下体积为11.2 L 的O 2，转移的电子数为N A
B ．56 g 铁和71 g 氯气完全反应，转移的电子数为3N A
C ．50 mL 12 mol ·L -1的浓盐酸与MnO 2反应，生成的Cl 2分子数小于0.15N A
D ．3 mol 单质Fe 完全转变为Fe 3O 4，失去8N A 个电子
4．将下列四种化合物分别溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是
A ．FeS
B ．Fe 2O 3
C ．FeCl 3
D ．Fe 3O 4
5．下列离子反应方程式书写正确的是
A ．大理石与稀醋酸反应：CaCO 3+2H +=Ca 2++ H 2O+CO 2↑
B ．向饱和碳酸钠溶液中通入过量 CO 2：23CO -+CO 2+H 2O=23HCO -
C ．10 mL 0.1 mol/LFeBr 2溶液中通入足量(标准状况下)的Cl 2：2Fe 2++4Br -
+3Cl 2=2Fe 3++2Br 2+6Cl -
D ．FeCl 3溶液中滴加KSCN 溶液：Fe 3++3SCN -=Fe(SCN)3↓
6．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
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．下列物质间的转化在给定条件下不能实现的是
A ．NaHCO 3(s)Δ−−→Na 2CO 3(s)饱和石灰水−−−−−−→NaOH(aq)
B ．KClO 3(s)浓盐酸−−−→ Cl 2石灰乳−−−−−→Ca(ClO)2
C ．Fe 3O 4(s)
高温Al Fe 2Cl (少量)FeCl 2(s) D ．Na 2ΔO Na 2O 2盐酸−−−−−→NaCl(aq)
9．由60g 两种金属粉末组成的混合物，与足量的盐酸反应后得到标准状况下33.6L 氢气，这种金属混合物的组成可能是
A ．Mg 和Al
B ．Fe 和Zn
C ．Mg 和Fe
D ．Fe 和Cu
10．下列实验方案能够达到目的的是
二、填空题
11．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1)要确定铁的某氯化物FeCl x 的化学式。

可用离子交换和中和的方法。

实验中称取0.54g 的FeCl x 样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH -的阴离子交换柱，使Cl -和OH -发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH -用0.40mol·L -1的盐酸中和，结束时消耗盐酸25.0mL ，则x 值为_______
(2)现有一含有FeCl 2和FeCl 3的混合样品，采用上述方法测得n(Fe)： n(Cl)=1：2.1，则该样品中FeCl 3的物质的量分数为_______。

在实验室中，FeCl 2可用铁粉和_______反应制备，FeCl 3可用铁粉和_______反应制备
(3)FeCl 3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_______
(4)高铁酸钾(K 2FeO 4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl 3与KClO
在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4，其反应的离子方程式为_______。

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．电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板，工业上利用3FeCl 溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀，同时还可以从腐蚀废液(主要含3FeCl 、2FeCl 和2CuCl )中回收铜，并重新获得3FeCl 溶液。

废液处理流程如下：
请回答下列问题。

(1)操作I 的名称为___________。

(2)3FeCl 溶液腐蚀铜板的离子方程式为___________。

(3)试剂a 为___________(填化学式)。

沉淀A 为___________(填化学式)。

从氧化还原反应的角度分析，试剂c 是___________剂。

(4)为了检验腐蚀废液中是否含有3FeCl ，可将腐蚀废液取样然后滴加___________(填化学式)溶液。

(5)查阅资料可知2Fe +能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，请写出反应的离
子方程式___________。

但是检验腐蚀废液中是否含有
2
FeCl，不能用酸性高锰酸钾溶液进行检验，原因是___________。

(6)向2
FeCl溶液中加入NaOH溶液的实验现象为___________。

14．铁是人类较早使用的金属之一。

运用别及其化合物的有关知识，回答下列问题；（1）铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是_____。

A．纯铁硬度比生铁高 B．铁在冷的浓硫酸中钝化
C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应
（2）下列制备氢氧化铁胶体的操作方法正确的是______（填字母）
a.向饱和氯化铁溶液中滴加少量的氢氧化钠稀溶液
b.加热煮沸氯化铁饱和溶液
c.在氨水中滴加氯化铁浓溶液
d.在沸水中滴加饱和氯化铁溶液，煮沸至液体呈红褐色
（3）写出制备氢氧化铁胶体的离子方程式______________________________；如果将
1molFeCl3全部制成胶体，胶粒数目_______N A（选填“大于”“等于”“小于”）
（4）实验中手不慎被玻璃割破，可用氯化铁溶液应急止血，主要原因是_________（填序号）
①氯化铁溶液具有杀菌消毒的作用
②氯化铁溶液能使血液胶体凝固
③氯化铁溶液能产生氢氧化铁沉淀堵住伤口
④氯化铁溶液能使血液发生化学变化
（5）高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要是通过如下反应制取：
2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3X+5H2O，则X的化学式为_____。

②请写出向酸化的FeCl2溶液中滴加双氧水的离子方程式__________________。

15．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________。

16．阅读下列材料后，回答相应问题。

铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。

二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含二价铁离子的铁盐，如硫酸亚铁(FeSO4)。

（1）人体中经常进行转化Fe2+A
B
Fe3+，A反应中Fe2+作__剂，B反应中Fe3+作__剂，服
用维生素C，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子，有利于铁的吸收。

这说明维生素C具有__性。

（2）新配制的FeCl2溶液应加入__以防止FeCl2转化为FeCl3，要除去FeCl3溶液中少量的
FeCl2杂质，可向其中通入适量的__。

（3）为除去废水中的Fe2+，常先将废水中的Fe2+氧化为__(用离子符号表示)，再__使Fe3+转化为红褐色的__(用化学式表示)沉淀析出。

（4）在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应。

反应的离子方程式为__。

（5）为消除废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程可用两个离子方程式表示为__，__；处理过程中需定期添加的原料是__。

（6）某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl2溶液，采取如下实验方案加以验证：取少许未知试液于试管中溶液呈红色(证明含有FeCl2)，你认为此方案__(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进：__。

17．①除去Mg粉中的Al粉的试剂是__，反应的离子方程式为：__；
②还原铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式：__；
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MgCl2，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．(1)FeS2(二硫化亚铁)不溶于水，可溶于适量的稀硝酸中，离子反应式如下，请配平此氧化还原反应方程式：
O=______Fe2++______S+_____NO↑+______H2O。

在上述氧化_____FeS2+_____H++_____N-
3
还原反应方程式中还原剂为_____________。

(2)为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，实验方案设计错误的是____________(填字母)
A.④和⑤
B.只有③
C.③和④
D.①②③
(3)已知：氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+，还原性Fe2+＞Br-＞Cl-，则向1L0.2mol·L-1的FeBr2溶液中通入标准状况下氯气2.24L，被氧化的粒子是________，此反应的离子方程式:________。

20．（1）除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3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．硫的含量影响钢铁性能。

一种测定硫含量的方法是将钢样中硫转化为二氧化硫气体，再用测硫装置进行测定。

某测定硫含量的流程如下：
（1）气体a的主要成分有CO2、______、______。

（2）若钢样中硫以FeS的形式存在，煅烧装置中发生的化学反应为3FeS＋5O2
1______＋3_______
（3）吸收装置中，H2O2氧化SO2的化学方程式是_________________。

（4）用NaOH溶液中和生成的溶液b，消耗z mLNaOH溶液，若消耗1 mLNaOH溶液相当于硫的质量为y g，则该钢样中硫的质量分数为______。

22．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO和SiO2，不考虑其它杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)晶体，流程如下：
(1)为提高浸取率，可以采取的措施是___________(填写其中的一条即可)。

滤渣I的主要成分是___________(填写化学式)
(2)如果滤渣II的成分是Fe，写出“还原”过程中发生反应的离子方程式___________。

(3)从分离出滤渣II后的滤液中得到产品，应进行的操作是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。

(4)FeSO4·7H2O在医学上常用作补血剂。

某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。

步骤I：取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤，将滤液配制成250 mL溶液；步骤II：取上述溶液25.00 mL于锥形瓶中，加入少量硫酸酸化，逐滴滴加0.0100 mol·L -1 KMnO4溶液，反应为：5Fe2＋＋MnO-
＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

记录滴定终点时消耗
4
KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应)。

步骤Ⅲ：重复“步骤II”2～3次，平均消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。

①步骤I中，配制溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________、胶头滴管。

②该补血剂中亚铁离子的含量为___________mg/片(写出计算过程)。

23．碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是黄褐色固体，常用作媒染剂和净水剂。

一种利用废铁屑(含少量 Al、Al2O3、Fe2O3等杂质)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示：
已知：①部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的 pH 如表：
金属阳离子Fe2+Fe3+Al3+
开始沉淀7.5 2.3 3.4
沉淀完全9.7 3.2 4.4
②Fe(OH) 2+发生电离：Fe(OH)2+⇌Fe3++OH-。

请回答下列问题：
(1)加入少量 NaHCO3，调节 pH 的范围是_______。

(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式为_______；该过程某同学选用稀硝酸代替 H2O2 溶液完成反应，你认为不足之处是_______。

(3)“氧化”过程中，若硫酸加入量过小，容易生成_______(填化学式)沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，试从平衡移动的角度分析原因是_______。

聚合离子。

该反应的离(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2+可部分水解生成 Fe2(OH)2
4
子方程式为_______。

24．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SO2逐渐产生(注意控制气量大小和反应速率的快慢)。

将SO2通入Na2CO3溶液中至饱和，在合并C、D两瓶所得溶液中，慢慢加入17 g Na2CO3，蒸发浓缩，冷却后得亚硫酸钠晶体。

试回答：
①装置B中浓H2SO4的作用：_____；
②Na2CO3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SO2结束后，加Na2CO3的目的是_______。

25．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AlCl3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 Fe2O3在高温下隔绝空气充分反应后，生成Fe ______g 。

26．一种利用铝土矿(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：______________。

27．黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜（CuFeS2）。

黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣，冶炼过程的主要反应有：
（1）二硫化亚铁铜也可以表示为CuS·FeS，其中硫元素的化合价是____。

（2）反应②中还原剂是________。

（3）某校学习小组用炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）制备铁红，进行如下实验。

①炉渣碱浸时反应的离子方程式是_____、_____。

②滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+，该反应的离子方程式是________；为检验铁元素是否被氧化完全，应进行的实验是：取少量滤液2于试管中_________。

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
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＝________。