第三章 铁 金属材料 单元卷 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2023年10月份 河南省洛阳市第二高级中学 高一化学 第三章铁 金属材料 检测卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（2024·全国·高考真题）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 2．（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往溶液中加入片 短时间内无明显现象 的氧化能力比弱 B 往溶液中滴加溶液，再加入少量固体 溶液先变成血红色后无明显变化 与的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁 D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 先水解得再聚集成沉淀 A．A B．B C．C D．D 3．（2022·湖北·高考真题）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是 A．在氨水中： B．在氯化钠溶液中： C．在醋酸溶液中： D．在硝酸银溶液中： 4．（2022·海南·高考真题）在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．反应转移电子为0.1mol B．HCl溶液中数为3NA C．含有的中子数为1.3NA D．反应生成标准状况下气体3.36L 5．（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 6．（2021·广东·高考真题）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在的循环转化关系 7．（2019·海南·高考真题）下列说法正确的是 A．和都属于两性氧化物 B．悬浊液和乳浊液的分散质均为液态 C．和中的金属都呈现两种价态 D．葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应 8．（2007·江苏·高考真题）下列有关实验的说法正确的是（ ） A．除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤 B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量 C．制备Fe(OH)3胶体，通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中 D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32- 9．（2014·上海·高考真题）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 10．（2014·北京·高考真题）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ） A．K B．Na C．Fe D．Al 11．（16-17高一上·宁夏·阶段练习）下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 12．（23-24高一上·江苏南京·阶段练习）苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含离子，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，使转变为离子。若榨苹果汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是 A．维生素C起到了抗氧化作用，作还原剂 B．具有还原性能被空气中氧气氧化 C．在维生素C还原的过程中是氧化产物 D．具有氧化性能将维生素C氧化 13．（2024高三·全国·专题练习）某同学设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是 A．实验后，装置B中生成红棕色固体 B．虚线框C处应该选择装置甲 C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3+和Fe2+ 14．（23-24高一上·安徽淮北·期末）杜甫诗句中“朱门酒肉臭，路有冻死骨”这里的“朱门”是指涂有_______的门。 A． B． C． D． 15．（2023·河南安阳·三模）某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。 实验 试剂 现象 I 2 mL0.1 mol· L-1FeCl3溶液、过量锌粉 黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检出铁单质 Ⅱ 2 mL1 mol· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉 很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min左右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质 下列说法错误的是 A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+ B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+ C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应 D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关 16．（21-22高一·全国·课前预习）下列转化关系不能通过一步反应实现的是 A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3 C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→FeCl3 17．（21-22高一上·河南·期末）构建知识网络是一种有效的学习方法，化学学习中的“价一类”二维图就是其中一种，如图所示是铁及其化合物的“价一类”二维图，下列有关叙述或化学方程式书写错误的是 A．物质A是氧化亚铁 B．可能是 C．在空气中的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．的反应类型只能是复分解反应 18．（21-22高一下·河北邯郸·期末）用如图装置可以制备沉淀，下列说法不正确的是 A．该实验应该先打开C，一段时间后再关闭C B．实验完成时，在A容器中得到白色沉淀 C．如果将NaOH溶液直接滴入溶液中，最终得到红褐色沉淀 D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态 19．（11-12高一下·湖南衡阳·期中）有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品可能的化学式为 A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 20．（21-22高一上·河北·阶段练习）下列有关物质的性质与用途的描述错误的是 A．Al具有良好的延展性，故铝可用于制作铝金属制品 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物 D．“蛟龙号”载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，合金具有硬度大等优点 二、填空题 21．（22-23高一·全国·单元测试）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+Fe3+，A反应中Fe2＋作 剂，B反应中Fe3＋作 剂。 (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)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 。 (4)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2Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl- 和 ；处理过程中需定期添加的原料是 。 (5)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： 。 22．（20-21高一上·河北石家庄·阶段练习）铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。 (1)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是___________(填字母代号)。 A．Fe B．FeCl2 C．FeSO4 D．Fe2O3 (2)向沸水中逐滴滴加lmol/LFeCl3溶液﹐至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是 nm。 (3)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式： 。某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：首先取少量待测溶液﹐滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含有的金属阳离子是 ，在此基础上，又进行了定量组成的测定：取50.0mL待测溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色沉淀， (填实验操作，下同)、 、干燥，称量沉淀质量为43.05g。 (4)若要验证该溶液中含有Fe2+，正确的实验方法是 (填字母代号)。 A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显红色，证明含有Fe2+ B．向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+ C．向试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显红色，证明原溶液中含有Fe2+ (5)欲从废水中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计实验方案如下： 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 。 B．请写出通入⑥的化学方程式： 。 23．（18-19高一·全国·单元测试）填空题 (1)“金属钙线”是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某“金属钙线”的主要成分为金属M和金属钙Ca，并含有3.5％(质量分数)CaO. ①Ca元素原子结构示意图 ，Ca(OH)2碱性比Mg(OH)2 (填“强”或“弱”). ②配平用“金属钙线”脱氧脱磷的方程式： P + FeO + CaO Ca3(PO4)2 + Fe ③将“金属钙线”试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的M(OH)n，该颜色变化过程的化学方程式为： ，实验室检测Mn+最常用的试剂是 (填化学式) ④取3.2 g“金属钙线”试样，与水充分反应，生成448 mL H2(标准状况)，在所得溶液中通入适量的CO2，最多能得到CaCO3 g，“金属钙线”试样中金属M的质量分数为 . (2)氢化钙(CaH2)固体登山运动员常用的能源提供剂 ①写出CaH2与水反应的化学方程式 ，该反应的氧化产物是 . ②请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象 . ③登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是 . 24．（14-15高一上·辽宁大连·期末）某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题： (1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式 。 (2)物质②为 。 (3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式 。 (4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为 ，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达) 。 (5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③为 ，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 。 25．（19-20高一·全国·单元测试）有MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。现取两份该混合粉末试样进行实验。 (1)将一份混合粉末溶于过量的盐酸，得到沉淀X和滤液Y ①沉淀X为 (填化学式，下同), 滤液Y中含有的阳离子主要是 。 ②向滤液Y中加入过量氢氧化钠溶液，得到的沉淀是 。 (2)将另一份混合粉末溶于过量氢氧化钠溶液，发生反应的离子方程式为 。 26．（21-22高一上·四川绵阳·阶段练习）化学与我们的生活、生产、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题： (1)“服用维生素C，可以使药品中的Fe3+转化为Fe2+”，说明维生素C具有 (填“氧化”或“还原”)性。 (2)金属钠等活泼金属着火时，应该用 来灭火，金属钠需密封保存，其中一个目的是与水隔离，原因是 (用离子反应方程式表示)。 (3)Al(OH)3可用作中和胃酸的药片，其中Al(OH)3中和胃酸的原理为 (用离子反应方程式表示)。 (4)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分是Al，含少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题： ①为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填序号) A．NaOH溶液    B．H2SO4溶液    C．氨水    D．HCl溶液 ②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 ； ③沉淀B的化学式为： 。 27．（22-23高一·全国·单元测试）取2.3克的钠投入500mL水中，完全反应后： (1)生成的气体体积在标准状态下为 升。 (2)形成的溶液的物质的量浓度为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．铁和水蒸气在高温下发生反应生成和，该反应的化学方程式为，A正确； B．酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误； C．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确； D．由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确； 故选B。 2．D 【详解】A．锌是一种化学性质比较活泼的金属元素，在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时，表面会形成一层薄薄的氧化锌膜，因此FeCl2溶液中加入Zn片，短时间内无明显现象，但一段时间后两者可以发生反应：，溶液由浅绿色变为无色，由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误； B．溶液变成血红色的原因，，与和K+无关，B错误； C．铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误； D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确； 故答案为：D。 3．C 【详解】A．氨水显碱性，会与反应，不能大量共存，A项错误； B．会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误； C．醋酸显酸性，在醋酸溶液中均不会发生反应，能大量共存，C项正确； D．硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误； 答案选C。 4．A 【分析】2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。 【详解】A．Fe完全溶解生成Fe2+，该反应转移电子0.1mol，A正确； B．HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol，因此，Cl-数为0.3NA，B不正确； C．56Fe 的质子数为26、中子数为30，2.8g56Fe的物质的量为0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA，C不正确； D．反应生成H2的物质的量为0.05mol，在标准状况下的体积为1.12L ，D不正确； 综上所述，本题A。 5．B 【详解】A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确； B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误； C．FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确； D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确； 故选B。 6．C 【分析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。 【详解】A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选； B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选； C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选； D．转化如，故D不选； 综上所述，答案为C。 7．C 【详解】A.MgO是碱性氧化物，A错误； B.悬浊液的分散质是固体小颗粒，B错误； C.可表示为FeO·Fe2O3，Fe元素化合价为+2、+3价；可表示为2PbO·PbO2，Pb元素化合价为+2、+4价；因此二者中的金属都呈现两种价态，C正确； D.葡萄糖分子是小分子，葡萄糖溶液中溶质分子直径小于1nm，所以葡萄糖溶液不能产生丁达尔效应，D错误； 故合理选项是C。 8．A 【详解】A.铝粉与过量的氢氧化钠溶液反应生成可溶性的NaAlO2，过滤可除去，选项A正确； B.氢氧化钠和瓷坩埚中的SiO2反应，选项B错误； C.制备Fe(OH)3胶体，是向沸水中滴加三氯化铁溶液来制备，选项C错误； D.也可能是SO32-或HCO3-，选项D错误。 答案选A。 9．B 【详解】氧化性是Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，还原性是Fe＞Cu，则 A、若无固体剩余，这说明铁粉完全被氧化，但此时溶液中不一定还有Fe3＋，A不正确； B、若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确； C、若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确； D、若溶液中有Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确； 答案选B。 10．D 【详解】K、Na性质非常活泼，在空气中极易被氧化，表面不能形成保护内部金属不被氧化的氧化膜，Fe在空气中被氧化后形成的氧化膜比较疏松，起不到保护内层金属的作用；金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜保护内层金属不被腐蚀。 答案选D。 11．B 【详解】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。 故本题选B。 12．C 【分析】该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价，Fe2+失电子作还原剂，在反应中被氧化；若在榨汁的时候加入适量的维生素C，可有效防止这种现象的发生，说明维生素C能防止亚铁离子被氧化，则维生素C和亚铁离子的性质相同，都具有还原性。 【详解】A． 维生素C能防止亚铁离子被氧化，起到了抗氧化作用，作还原剂，故A正确； B． 由于饮料中含离子，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，说明具有还原性能被空气中氧气氧化，故B正确； C． 在维生素C还原的过程中是还原产物，故C错误； D． 具有氧化性，作氧化剂，维生素C具有还原性，能将维生素C氧化，故D正确； 故选C。 13．C 【详解】A．Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4为黑色，故A错误； B．虚线框C处为验证生成的气体是H2，ρH2<ρ空气，应选用装置乙，故B错误； C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，生成的氢气可与氧化铜反应生成单质铜，则可观察到铜丝由黑变红，故C正确； D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中可能含有Fe3+，若铁粉过量可能不含Fe3+，故D错误； 答案选C。 14．C 【详解】的颜色是红色的，可用于油漆、建筑等行业的着色，杜甫诗句中“朱门酒肉臭，路有冻死骨”这里的“朱门”是指涂有的门，故选C。 15．B 【详解】A．实验I黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，黄色溶液很快变浅，选项A正确； B．FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+，选项B错误； C．FeCl3溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体产生，是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑浊，是氯化铁水解生成氢氧化铁，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，选项C正确； D．根据上述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁，当Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关，选项D正确； 答案选B。 16．B 【解析】略 17．D 【分析】A为+2价的铁的氧化物，A为FeO，B为碱，铁元素化合价为+3价，B为Fe(OH)3，C为碱，铁元素化合价为+2价，C为Fe(OH)2。 【详解】A．由分析可知，A是氧化亚铁，A正确； B．氧化铁与铝发生铝热反应生成铁和氧化铝，因此可能是，B正确； C．C为Fe(OH)2，B为Fe(OH)3，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，C正确； D．，铁元素化合价升高，反应类型一定不是复分解反应，D错误； 答案选D。 18．B 【分析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，生成的氢气排出装置内的空气，关闭止水夹后，利用产生气体的压强将生成的硫酸亚铁压入到B容器中生成白色沉淀。 【详解】A．该实验应该先打开C，利用生成的氢气排出装置内的空气，氢气纯净后，再关闭C，故A正确； B．实验完成时，A容器中没有白色沉淀，白色沉淀在B容器中得到，故B错误； C．如果将NaOH溶液直接滴入溶液中，有氧气带入，开始生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终得到红褐色沉淀，故C正确； D．本实验利用氢气排出装置内的空气，因此本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态，故D正确。 综上所述，答案为B。 19．D 【详解】n(HCl)=0.14 L×5.0 mol/L=0.7 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)=n(HCl)=0.35 mol，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，反应后所得溶液为FeCl3，因n(Cl-)=0.7 mol+0.025 mol×2=0.75 mol，则n(Fe3+) = n(Cl-)=0.25 mol，所以氧化物中n(Fe)：n(O)=0.25：0.35=5：7，故该铁的氧化物化学式为Fe5O7，故合理选项是D。 20．B 【详解】A．铝常用于制作铝金属制品，主要是Al具有良好的延展性，故A正确； B．镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故B错误； C．Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮和长时间盛放酸性或碱性食物，故C正确； D．“蛟龙号”载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，说明钛合金具有硬度大等优点，故D正确。 综上所述，答案为B。 21．(1) 还原 氧化 (2) 铁粉 Cl2 (3)Cu＋2Fe3+=Cu2+＋2Fe2+ (4) Fe＋2Fe3+=3Fe2+ 铁粉 (5) 不合理 取少量溶液，先加KSCN溶液，溶液不变红色，再加入氯水，溶液变成红色，则证明原溶液有Fe2+ 【详解】（1）A反应中铁元素化合价升高，Fe2＋作还原剂，B反应中铁元素化合价降低，Fe3＋作氧化剂。 （2）Fe2+易被氧化，新配制的FeCl2溶液应加入铁粉以防止FeCl2转化为FeCl3；氯气能把Fe2+氧化为Fe3+，要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质，可向其中通入适量的Cl2。 （3）铜与氯化铁溶液的反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为Cu＋2Fe3+=Cu2+＋2Fe2+。 （4）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2Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl- 和Fe＋2Fe3+=3Fe2+；总反应为，所以处理过程中需定期添加的原料是铁粉。 （5）此方案不能判断Fe3+是否是由Fe2+氧化而成，所以该方案不合理，改进方法为：取少量溶液，先加KSCN溶液，溶液不变红色，再加入氯水，溶液变成红色，则证明原溶液有Fe2+。 22．(1)BC (2)1~100 (3) Fe3+ 过滤 洗涤 (4)B (5) Fe粉 FeCl2 Fe、Cu 稀HCl 2FeCl2+ Cl2=2FeCl3 【解析】(1) 当元素处于最高价态时只有氧化性，当元素处于最低价态时只有还原性，当元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性， Fe只有还原性，FeCl2既有氧化性又有还原性， FeSO4既有氧化性又有还原性，Fe2O3只有氧化性，故选BC； (2) 向沸水中逐滴滴加lmol/LFeCl3溶液﹐至液体呈透明的红褐色，得到氢氧化铁胶体，该分散系中粒子直径的范围是1~100nm。 (3) FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是。Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，取少量待测溶液﹐滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含有的金属阳离子是Fe3+；取50.0mL待测溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色氯化银沉淀，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。 (4) A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显红色，证明含有Fe3+，故A错误； B．Fe2+能使酸性高锰酸钾溶液褪色，向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+，故B正确； C．向试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，溶液显红色，可能原溶液中含有Fe3+，故C错误； 选B。 (5) 废液中加入过量的铁粉，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，过滤，所得溶液为氯化亚铁溶液，滤渣中含有铜和铁，滤渣中加入过量的盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，过滤出铜，合并两次的滤液，通入过量氯气，氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁。 A．①是Fe粉；②是FeCl2；③是Fe、Cu；④稀HCl。 B．FeCl2溶液中通入过量氯气生成FeCl3，反应的化学方程式是2FeCl2+ Cl2=2FeCl3。 23． 强 2 5 3 1 5 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 KSCN 2.2 71.5% CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ H2 取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色(或其它合理的答案) 氢化钙是固体，携带方便 【分析】(1)①根据原子核外电子排布画出原子结构示意图；元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强； ②根据电子守恒和原子守恒配平化学方程式； ③红褐色沉淀为Fe(OH)3，再写出发生反应的化学方程式和利用Fe3+的特殊反应检验； ④钙与水反应生成氢氧化钙与氢气，根据n=计算氢气的物质的量，根据电子转移守恒计算Ca的物质的量，根据氧化钙的质量分数计算氧化钙的质量，计算氧化钙的物质的量，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，根据钙元素守恒可知生成的n(CaCO3)=n(Ca)+n(CaO)，再根据m=nM计算碳酸钙的质量； (2)①CaH2中H元素的化合价为-1价，CaH2具有还原性，与水发生氧化还原反应生成Ca(OH)2和H2；； ②区分钙和氢化钙时可利用其组成、性质的差异来判断； ③氢化钙是固体，易携带。 【详解】(1)①Ca是20号元素，元素的原子序数=其核外电子数=核内质子数，其核外电子排布是2，8，8，2，所以其原子结构示意图为，元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性Ca＞Mg，所以Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2强； ②该方程式中元素的化合价变化为：P→Ca3(PO4)2，磷元素由0价→+5价，一个磷原子失5个电子；FeO→Fe，铁元素由+2价→0价，一个 FeO得2个电子，根据氧化还原反应中得失电子数相等，所以其最小公倍数为10，故 P的计量数为2，FeO的计量数为5，其它元素根据原子守恒配平，所以该方程式为2 P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe； ③说明是FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色Fe(OH)2沉淀，再在空气中氧化为Fe(OH)3，该颜色变化过程的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe 3+的检验方法是：向溶液中加入KSCN溶液后，溶液变成血红色就说明原溶液有Fe 3+； ④448mlH2的物质的量为=0.02mol，钙与水反应生成氢氧化钙与氢气，根据电子转移守恒可知，Ca的物质的量为=0.02mol，样品中CaO质量分数为3.5％，故氧化钙的质量为3.2g×3.5％=0.112g，故氧化钙的物质的量为=0.002mol，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，根据钙元素守恒可知生成的n(CaCO3)=n(Ca)+n(CaO)=0.02mol+0.002mol=0.022mol，碳酸钙的质量为0.022mol×100g/mol=2.2g；“金属钙线”试样中金属Fe的质量分数为=71.5%； (2)①CaH2和水反应都能产生Ca(OH)2和H2，反应方程式为：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，反应中CaH中H元素从-1价升高为0价，则该反应的氧化产物是H2； ②CaH2可以和氧气在加热条件下反应生成水，可用无水硫酸铜检验，现象是白色变为蓝色，具体方法是：取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色； ③作为能源，氢化钙明显比氢气更易携带，使用也较方便。 【点睛】氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤：①标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价；②列变化：列出元素化合价升高和降低的数值；③求总数：求元素化合价升高数和降低数的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数；④配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数；⑤细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。 24． Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O NaOH溶液(其它合理答案也可) Fe+2FeCl3=3FeCl3 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3胶体 分散质粒子大小不同 【详解】（1）Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应，离子方程式为：Fe2O3+6H+＝ 2Fe3++3H2O ； （2）FeCl3反应生成了Fe(OH)3，知道是加入了碱，可以是NaOH溶液，氨水等； （3）FeCl3与铁粉反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3＝3FeCl2； （4）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2，Fe(OH),2是白色沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，这个过程的现象为：生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应，化学方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （5）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得Fe(OH)3胶体，溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。 25． SiO2 Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、H＋ Mg(OH)2、Fe(OH)3 SiO2＋2OH－=＋H2O、Al2O3＋2OH－=2＋H2O 【分析】有MgO、Fe2O3属于碱性氧化物，与酸反应；Al2O3属于两性氧化物，与强酸强碱反应；SiO2属于酸性氧化物，与碱反应，据以上分析解答。 【详解】（1）①将混合粉末溶于过量盐酸中，仅SiO2不能和盐酸反应，故沉淀X为SiO2；滤液Y中含有MgCl2、AlCl3、FeCl3、HCl，故滤液Y中的阳离子有Al3+、Mg2+、Fe3+、H+； ②向滤液Y中加入过量NaOH溶液，可以的到Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3，其中只有Al(OH)3会继续和NaOH反应，故加入过量NaOH溶液所得沉淀为Mg(OH)2、Fe(OH)3； （2）混合粉粉末中，SiO2、Al2O3可以和NaOH溶液反应，故该过程的离子方程式为：SiO2+2OH-=+H2O、Al2O3+2OH-=2+H2O。 26．(1)还原 (2) 沙土 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ (3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (4) A 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Al(OH)3 【解析】（1） “服用维生素C，可以使药品中的Fe3+转化为Fe2+”，说明维生素C在该反应中作还原剂，还原剂具有还原性，所以维生素C具有还原性； （2） 钠燃烧时生成过氧化钠，过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，所以金属钠等活泼金属着火时，应该用沙土灭火；钠极易和空气中的氧气、水反应，所以保存钠时，要密封保存，一般放在煤油中保存；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑； （3） 胃酸的主要成分为盐酸，氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，离子反应方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O； （4） 废易拉罐(主要成分是Al，含少量Fe、Mg杂质)，加入试剂氢氧化钠溶液，过滤出铁和镁，滤液为偏铝酸钠溶液，加入碳酸氢铵，得到氢氧化铝沉淀，加入硫酸钾和稀硫酸，反应后得到明矾晶体； ①金属铝能够与强酸和强碱溶液反应，与一水合氨不反应，而铁和镁只能溶解在强酸溶液中，所以在满足尽量少引入杂质的条件下，选择氢氧化钠溶液，故选A； ②金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑； ③结合以上分析可知，滤液中加入碳酸氢铵溶液后，铝离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝沉淀，所以沉淀B的化学式为Al(OH)3。 27．(1)1.12L (2)0.2mol/L 【分析】2.3克钠的物质的量为n(Na)=0.1mol。 【详解】（1）钠与水发生的反应为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；根据反应关系：2Na~H2可知，生成氢气的物质的量为0.05 mol，标况下体积为0.05 mol×22.4L/mol= 1.12L。 （2）钠与水发生的反应为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；根据反应关系：2Na~2NaOH可知，反应生成的氢氧化钠的物质的量为0.1mol，则所得溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=，反应后的溶液体积大约是0.5L，则c(NaOH)= =0.2mol/L。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$