高中化学必修一第三章《铁金属材料》复习题(3)

一、选择题
1．铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为
A ．与氧气在加热时才反应
B ．铝性质不活泼，不与任何物质反应
C ．铝表面能形成一层氧化膜，氧化膜对其起保护作用
D ．铝和酸不反应
2．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
3．下列叙述不正确的是 A ．NaHCO 3、Fe(OH)3、FeCl 2 均可通过化合反应生成
B ．电解、电离、电镀均需要通电才可进行
C ．CO 2、N 2O 5、SO 2 均为酸性氧化物
D ．从铝土矿中获得氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝
4．下列离子方程式书写正确的是
A ．氯气溶于水生成具有漂白性的物质：Cl 2＋H 2O=HClO ＋Cl －＋H ＋
B ．向沸水中滴入饱和FeCl 3溶液，继续煮沸至溶液显红褐色：Fe 3＋＋3H 2O=Fe(OH)3↓＋3H ＋
C ．用KSCN 溶液检测FeCl 3溶液中的Fe 3＋：Fe 3＋＋3SCN －=Fe(SCN)3↓
D ．向FeCl 3溶液中滴加氨水出现红褐色沉淀：Fe 3＋＋3OH －=Fe(OH)3↓
5．将一定物质的量的Na 2CO 3、NaHCO 3组成的混合物溶于水，配成1L 溶液，取出50mL 溶液然后滴加一定物质的量浓度的盐酸得到的图像如图所示，下列说法正确的是
A ．标注NaCl 的直线代表产生的CO 2的物质的量
B ．原混合物中Na 2CO 3与NaHCO 3的物质的量之比为1：2
C ．盐酸的浓度是0.05mol ·L -1
D ．盐酸加到150mL 时，放出CO 2气体2.24L(标准状况下)
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Fe 2O 3固体中的Al 2O 3： 加入足量NaOH 溶液， 过滤、洗涤、干燥
B ．除去FeCl 3溶液中的FeCl 2：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NaHCO 3固体中的Na 2CO 3：加入适量盐酸，充分反应后，蒸发结晶
8．下列实验的现象与对应结论都正确的是 选
项
操作 现象 结论 A
向NaAlO 2溶液中滴加NaHCO 3溶液 产生白色沉淀 AlO -2结合H +的能力比CO 2-
3强 B
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X 有白烟产生 X 一定是浓盐酸 C
向某溶液中滴加几滴FeCl 3溶液 溶液变红 溶液中一定含有KSCN D 用玻璃棒蘸取未知溶液进行焰色反
应 火焰为黄色 说明一定含有钠元素 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．已知①KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ；②Fe 3+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KClO 3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FeCl 2溶液变红色 Cl 2具有氧化性 B
湿润的有色布条褪色 Cl 2具有酸性 C
石蕊溶液先变为红色后褪色 Cl 2具有漂白性 D KI 淀粉溶液变蓝色 Cl 2的氧化性弱于I 2
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
二、填空题
11．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题：
（1）向沸水中逐滴滴加1mol·
L －1FeCl 3溶液至液体呈透明的红褐色，所得分散系中微粒直径的范围是______________，区别该液体和FeCl 3溶液的方法是______________。

（2）黄铁矿（FeS 2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。

其中一个反应为
3FeS 2+8O 2Fe 3O 4+6SO 2，氧化产物为________ ，若有3mol FeS 2参加反应，转移________ mol 电子。

（3）在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO 4后，再加入足量的KNO 3溶液，可使其中的Fe 2+全部转化成Fe 3+，并有气体逸出，请配平该化学方程式：
___FeSO 4+____KNO 3+___ H 2SO 4═____ K 2SO 4+_____ Fe 2（SO 4）3+__ NO↑+_____ H 2O 。

（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe 2O 3，将一定量的铁红溶于160mL 5mol·
L －1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L （标准状况）H 2，经检测，溶液中无Fe 3+，则参加反应的铁粉的质量为________ g 。

12．双氧水、氢化钠(NaH)、硼氢化钠(4NaBH ，其中B 的化合价为3+价)都是应用广泛的化学试剂。

硼和铝位于同一主族，它们的部分化合物的组成和性质类似。

(1)已知：酸性条件下双氧水的氧化性强于3Fe +的。

若设计实验验证这一事实，则实验原理为_______(结合离子方程式和文字加以说明)。

(2)4NaBH 中氢元素的化合价为_______价；4NaBH 与水反应只生成氢气和偏硼酸钠()2NaBO ，则每消耗41molNaBH ，转移电子的物质的量为_______mol 。

(3)以NaH 和3BCl 为原料可制得4NaBH ，发生反应的化学方程式为_______。

(4)NaH 的反应活性很强，遇到水会转化成碱性很强的氢氧化物，发生反应的化学方程式为_______。

(5)某实验小组为了制得纯净的NaH ，将Zn 和稀盐酸反应后生成的气体(不含空气)，用浓硫酸干燥后，在隔绝空气的装置中与少量金属钠充分反应，制得氢化钠样品。

经检测，该方法制得的样品中仍有杂质，其原因可能是_______。

13．现有下列七种物质：①CO 2 ②过氧化钠 ③氧化铁 ④0.5 mol/LNaOH 溶液 ⑤碳酸氢钠 ⑥0.5 mol/LNaHSO 4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)。

物质 用途
② a ．面粉发酵粉
③ b ．84消毒液的有效成分
⑤ c ．呼吸面具中作供氧剂
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______。

(4)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量⑦使4NH +
完全转化为N 2，此方法可用离子方程式表示为：24NH ++3ClO -=N2↑+3Cl -+2H ++3H 2O 。

该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______；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 mL ④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”)。

14．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)3
FeCl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3
FeCl，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2
Fe 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___________。

15．(1)实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L-1的NaOH溶液240mL：配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤：①称量②计算③定容④溶解⑤转移⑥洗涤其正确的操作顺序为__。

(2)将40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度为__mol/L。

(3)FeCl3溶液中有少量的FeCl2杂质：除杂时发生的离子方程式__。

(4)钠投入水中发生反应的方程式___。

如将2.3g钠投入水中，充分反应生成的NaOH的物质的量为___mol，生成氢气的体积标准状况下为___L，该反应的氧化剂是___。

16．钠、铝和铁是三种重要的金属，回答下列问题：
(1)铝和铁中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质_______(填化学式)，写出它与NaOH溶液反应的离子方程式_______。

(2)三种金属在一定条件下均能与水发生反应。

写出铁与水蒸气反应的化学方程式
_______。

取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是_______。

(填字母序号)。

①钠浮在水面迅速反应②钠沉在水底迅速反应③钠熔成小球并迅速游动④反应中可以听到嘶嘶的响声⑤反应后的溶液变为红色
A．①④⑤B．②③④⑤C．①③④⑤
(3)将钠燃烧后的产物过氧化钠投入水中，发生反应的化学方程式_______。

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．钠、铝和铁是三种重要的金属，回答问题：
（1）三种金属中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应_________（填化学式），写出它与NaOH溶液反应的离子方程式_________________。

（2）三种金属在一定条件下均能与水发生反应。

写出铁与水蒸气反应的化学方程式
__________。

取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是
_______________。

（填字母序号）。

①钠浮在水面迅速反应
②钠沉在水底迅速反应
③钠熔成小球并迅速游动
④反应中可以听到嘶嘶的响声
⑤反应后的溶液变为红色
A.①④⑤
B.②③④⑤
C.①③④⑤
19．近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。

它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高、密度小(约为0.16～0.5 g/cm3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。

回答下列问题：
(1)铝制成铝箔用于食品包装，是利用它的__________(填序号)。

A．金属光泽 B．延展性C．导电性 D．导热性
(2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出其与盐酸反应的离子方程式：_________。

与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_________。

(3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比为______。

(4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者恰好完全反应且产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是__________。

20．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

（1）检验溶液中Fe3＋存在的常用试剂是___，证明Fe3＋存在的现象是____，配制含Fe2＋的溶液时，常常向溶液中加入少量___，使被氧气氧化形成的Fe3＋还原为Fe2＋。

（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：___。

（3）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，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。

①___，②___，③___，④____，⑤____，⑥_____。

B．请写出相关反应的化学方程式。

_______。

三、解答题
21．某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。

部分金属氢氧化物K sp近似值如下表所示：
化学式Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2
K sp近似
10-1710-3910-3410-15
值
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体，其流程图如下：
回答下列问题：
（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为2A1+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑，_________。

（2）“酸浸”所使用的酸为_____________。

（3）“净化除杂”需加入H2O2溶液，其作用是__________________________。

然后调节pH 使溶液中铁元素恰好完全沉淀，此时的pH为____________（保留1位小数）。

（4）“操作A”为_____、过滤、洗涤、干燥，即得产品。

（5）NiSO4在NaOH溶液中可被NaClO氧化为NiOOH，该反应的化学方程式为_______。

（6）NiOOH可作为镍氢电池的电极材料，该电池的工作原理如下图所示，其充电时，正极的电极反应式为____________。

22．制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板产生的废液称“烂板液”。

“烂板液”中除含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl－和Fe3+，在实验室里，用“烂板液制取ZnSO4∙7HO的过程如图所示
（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是_________（2）若步骤①的pH＞12，则Zn(OH) 2溶解生成偏锌酸钠，Zn(OH) 2溶解的离子方程式为___________________________
（3）滤液D中除了含有OH－离子外，还含有的阴离子有___________（填离子符号）（4）若滤液E的pH＝4，c（Zn2＋）＝2mol·L-1,（Fe3＋）＝2.6×10-9mo·L-l试求出Fe （OH）3的溶度积常数________________（只写结果）
（5）已知:①Fe（OH）3（s）⇌ Fe3＋（aq）＋3OH－（aq）∆H＝a kJ mol·L-1
②H2O(l) ⇌ H＋（aq）＋OH－（aq）∆H＝b kJ·mol·L-1
若①的溶度积常数为K sp，②的离子积常数为K w，Fe3＋发生水解反应的平衡常数:K＝
______________（用含K w、K sp的代数式表示）
23．用废铁皮制取铁红(Fe2O3)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(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为____。

24．从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。

(1)自然界中存在游离态的铁，通常称为____________。

(2)硫酸渣的主要化学成分为：SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%。

用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如图（部分操作和条件略）：
回答下列问题：
①在步骤i焙烧的目的是________。

步骤ii的滤渣为_________。

②在步骤iii操作中，滴加氨水除Al3+。

若常温时由1.0×10-32，此时理论上使Al3+恰好沉淀完全即溶液中c(Al3+)=1×10-5 mol·L-1，则溶液的pH为_______。

③在步骤iv中发生的反应中有一种气态产物，它是_________（写化学式）。

④步骤v中，发生反应的化学方程式为_______________________。

(3)工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄（FeOOH，一种不溶于水的黄色固体）制备高铁酸钾(K2FeO4)，可降低生产成本且产品质量优。

工艺流程如下：
①由图知需先制得高铁酸钠溶液，然后加入饱和KCl 溶液转化为高铁酸钾，说明相同温度下溶解度：高铁酸钾______高铁酸钠（填“＞”或“＜”）。

②写出由铁黄制备高铁酸钠的离子方程式_____________________________________。

③高铁电池是一种新型二次电池，电解液为强碱溶液，其电池反应为：
3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放电时电池的正极反应式为___________________________________。

25．二氧化铈(CeO 2)是一种重要的稀土氧化物，平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含2232SiO Fe O CeO FeO 、、、等物质)。

某课题组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO 2和硫酸铁铵晶体。

已知：CeO 2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH 溶液。

(1)稀酸A 的分子式是___________。

(2)滤液1中加入H 2O 2溶液的目的是___________。

(3)设计实验证明滤液1中含有Fe 2+____________。

(4)在酸性溶液中，已知Fe 2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe 3O 4，书写该反应的离子方程式________________。

(5)由滤液2生成()4Ce OH 的离子方程式______________。

(6)硫酸铁铵晶体()()2444232Fe SO 2NH SO 3H O ⎡⎤⋅⋅⎣⎦广泛用于水的净化处理，但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低，其原因是_________。

(7)取上述流程中得到的()4Ce OH 产品0.832g ，加硫酸溶解后，用浓度为0.1000-1mol L ⋅的
4FeSO 标准溶液滴定至终点时(铈被还原为3+Ce )，消耗20.00mL 标准溶液。

该产品中()4Ce OH 的质量分数为___________。

26．铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强，必须进行处理。

工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是_______(填序号)。

(2)第①步，含2-27Cr O 的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO 4·
7H 2O)溶液处理，写出并配平反应
的离子方程式：________。

(3)第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。

处理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，还有_______、_______(写化学式)。

已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3，是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，从沉淀中分离出Cr(OH)3的流程如下：
写出加入NaOH 溶液所发生的主要离子反应方程式_______；通入过量CO 2，含铬物质所发生的离子反应方程式为_______。

(4)回收所得的Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成K 2Cr 2O 7。

可用如下方法测定制得的K 2Cr 2O 7的纯度
①准确称取样品0.122 5 g 溶于水，加入足量硫酸和KI 溶液，发生反应：2-27
Cr O +6I -+14H +===3I 2+2Cr 3++7H 2用双线桥法表示该反应转移的电子的方向和数目__________。

②再向反应所得溶液中滴加0.1mol/L Na 2S 2O 3至恰好完全反应，方程式为：
22-23S O +I 2===2-
46S O +2I -，消耗Na 2S 2O 3溶液24.50 mL ，则所制备的K 2Cr 2O 7样品的纯度为________(保留四位有效数字)。

27．某硫酸厂产生的烧渣（主要含Fe 2O 3、FeO ，还有一定量的SiO 2）可用于制备FeSO 4，其流程如下：
（1）“酸溶”时，提高反应速率的措施有__________（写一条）。

（2）加入Fe 粉还原后，检验Fe 3＋是否反应完全的试剂为_____。

（3）写出“还原”步骤中，Fe 粉和Fe 3＋反应的离子方程式：_________。

28．工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取金属铝的生产过程如下框图
请回答下列问题：
（1）纯净的氧化铝俗称____________，属于____________晶体。

写出铝土矿与氢氧化钠溶
液反应的离子方程式_______________。

（2）沉淀C的化学式为______，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作
______________。

电解熔融的氧化铝时，物质α是______，其作用是_________________。

（3）在实验室中欲从溶液E中得到较纯净的固体NaOH，需要进行的操作顺序是：
_______、趁热过滤、____、__________。

（4）生产过程中，可以循环使用的物质有四种，除NaOH、H2O、CaO、CO2。

其中NaOH中含有的化学键是______、________（如有共价键须标明极性还是非极性）。

CaO、CO2的电子式分别为_____、____。