第三章 铁 金属材料 章末总结与测试-2024-2025学年高一化学讲义+解题大招（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 章末总结与测试 知识框架 知识框架01铁及其化合物 知识框架02铝及其化合物 必杀大招 大招01金属及其化合物推断题中常见的突破点 (1)特殊颜色 ①焰色反应：Na+(黄色)、K+(紫色)。 ②有色溶液。 含有的离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ MnO4- 颜色 浅绿色 棕黄色 蓝色 紫红色 ③有色固体。 红色：Cu、Fe2O3(红棕色) 红褐色：Fe(OH)3 绿色：Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O 蓝色：Cu(OH)2、CuSO4·5H2O 黑色：CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4 浅黄色：Na2O2、AgBr、S 白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2 (2)特殊性质 ①遇SCN- 显红色的只有Fe3+。 ②常见的可溶于强碱溶液的白色沉淀有Al(OH)3，可与强碱溶液反应的金属氧化物有Al2O3。 ③不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的白色沉淀有BaSO4、AgCl。 (3)特征反应 ①能与强酸反应产生气体的物质：活泼的金属，如Na、Al、Zn等；部分弱酸盐，如碳酸盐、碳酸氢盐等。 ②能与强碱反应产生气体的物质：单质，如Al等；盐类，如铵盐等。 ③既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质：金属单质，如Al等；两性氧化物，如Al2O3等；两性氢氧化物，如Al(OH)3等；弱酸的铵盐，如NH4HCO3、(NH4)2CO3等；弱酸的酸式盐，如NaHCO3等。 ④能与水反应产生气体的物质：活泼的金属单质，如Na、K、Mg(加热)、Fe(红热的铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4)等；金属过氧化物，如Na2O2等。 (4)特殊的转换关系 ①特征转换： ②三角转换： 大招02化学计算中常用方法--守恒法 大招03化学计算中常用方法--差量法 大招04化学计算中常用方法--关系式法 必考题型 题型01铁及其化合物 【例题】A、B、C均为单质，B与C反应后的产物E溶于水得到无色酸性溶液。B的水溶液有漂白作用且显酸性，E可作还原剂，其浓溶液用于实验室制B。A、B、C之间的反应及其他反应如图所示： 请回答下列问题。 (1)写化学式：B ，D ，F 。 (2)鉴别D溶液中阳离子的方法是 。 (3)写出下列反应的离子方程式： ①： 。 ②： 。 【答案】(1) Cl2 FeCl3 FeCl2 (2)取少量D溶液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色表明含Fe3+ (3) Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 【解析】由“B为单质，其水溶液有漂白作用且显酸性”知B为氯气；由“E的浓溶液用于实验室制Cl2”知E为HCl，进而可知C为H2，由“E＋A→F＋C，即HCl＋A→F＋H2”知A为金属单质且F为盐；由“A＋B→D，即A＋Cl2→D”知D为盐；再由“F＋B→D，即F＋Cl2→D”知D、F中A元素的化合价不同，则A为变价金属，A为Fe，B为Cl2，C为H2，D为FeCl3，E为HCl，F为FeCl2，据此回答， （1）根据分析可知，B为Cl2，D为FeCl3，F为FeCl2； （2）D溶液为FeCl3溶液，其阳离子为Fe3+，能与KSCN溶液反应，使溶液呈红色，故可用KSCN溶液检验Fe3+，操作为：取少量D溶液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色表明含Fe3+； （3）①A为Fe，E为HCl，二者反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑； ②B为氯气，F为氯化亚铁，二者反应生成氯化铁，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 【变式】取一定量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量某浓度的盐酸中，得到呈棕黄色的饱和FeCl3溶液。利用此溶液进行以下实验： (1)取少量该FeCl3溶液置于试管甲中，滴入NaOH溶液，可以观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为 ，此反应属于 (填基本反应类型)。 (2)在小烧杯甲中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入2mL该FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈 色，即可制得Fe(OH)3胶体， 反应的化学方程式为 。 (3)另取一小烧杯乙加入25mL蒸馏水，然后再加入2mL该FeCl3溶液，振荡均匀，将乙烧杯与另一盛有Fe(OH)3胶体的丙烧杯一起放置在暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到 (填“乙”或“丙”)烧杯中产生丁达尔效应。 (4)取丙烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管乙中，向试管乙中滴加一定量的稀盐酸，边滴加边振荡，在此过程中可看到试管乙中现象是 ，发生此变化的化学反应方程式为 。 (5)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_______。 A．Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间 B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应 C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系 D．Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸 题型02铝及其化合物 【例题】铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题： (1)除去镁粉中混有的少量铝粉，加入某试剂后反应的离子方程式为 (2)某同学在实验室用铝土矿(含有和，不考虑其他杂质)取金属铝的流程如下： ①操作Ⅰ所加物质a为 (选填或NaOH)，与a反应的离子方程式为 。 ②滤液Ⅱ中溶质的用途之一是 。 ③工业上在电解熔融的时，还加入了冰晶石作熔剂，其作用是降低的熔点。冰晶石在物质的分类中属于 (填字母)。 a．酸    b．碱    c．盐    d．氧化物 (3)铝与在酸性或碱性条件下均可反应，为了降低饮用水中的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将还原为，完善并配平该反应：， 。每消耗，转移的电子数目为 。 (4)已知：CCl4与水不相溶且密度比水大，Cl2的CCl4溶液呈黄绿色，Br2的CCl4溶液呈橙红色，且Br2易从水溶液中溶入CCl4中。Cl2既能氧化，也能氧化。 ①取溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体。以上实验结论表明还原性： (填“＞”或“＜”)。 ②若在溶液中通入标准状况下672mL的Cl2，取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后下层液体呈 色，写出该反应的离子方程式 。 【答案】 2Al+2OH -+2H2O=2AlO+ 3H2↑ 制氮肥 c 5NA ＞ 橙红 【解析】铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)加入物质a，过滤得到滤渣(二氧化硅)和滤液，说明a与二氧化硅不反应，因此a选硫酸，滤液I中主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气；铝与碱反应生成偏铝酸盐，结合氧化还原反应的规律分析解答；根据实验现象结合题示信息分析解答。 (1)铝能够与氢氧化钠溶液反应，而镁不能，因此除去镁粉中混有的少量铝粉，可以加入氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为2Al + 2OH -+2H2O=2AlO+ 3H2↑，故答案为：2Al + 2OH -+2H2O=2AlO+ 3H2↑； (2)①根据流程图，加入物质a，过滤得到滤渣(二氧化硅)和滤液，说明a与二氧化硅不反应，因此a选硫酸，与硫酸反应的离子方程式为，故答案为：；； ②滤液Ⅱ中的溶质的硫酸铵，可以用作氮肥，故答案为：制氮肥； ③冰晶石(Na3AlF6)属于盐，故答案为：c； (3)反应物为：铝、NO、OH-，生成物为：N2、H2O，碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO。反应中Al→AlO，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降的最小公倍数为30，故Al的系数为10，N2系数为3，由氮元素守恒可知系数为6，由Al元素守恒可知系数为10，由电荷守恒可知OH-系数为4，由H元素守恒可知H2O前面的系数为2，故配平后的离子方程式为10Al+6NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O；NO→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，每转移5mol电子会消耗1mol NO，即每消耗1mol NO，转移的电子数目为5NA，故答案为：10Al+6NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O；5NA； (4)①FeBr2溶液中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色，取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体，可知Fe2+被氧化为Fe3+，而Br-未被氧化，因此还原性：Fe2+＞Br-，故答案为：＞； ②n(FeBr2)=0.4L×0.1mol/L=0.04mol，n(Cl2)= =0.03mol，因为还原性：Fe2+＞Br-，氯气首先氧化Fe2+，2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl-，Fe2+完全被氧化，消耗氯气0.02mol，剩余的0.01mol氯气再氧化Br-，Cl2 + 2Br-=2Cl-+ Br2，0.01mol氯气能够氧化0.02mol Br-，因此总反应为3Cl2+4Fe2++2Br-=4Fe3++Br2+6Cl-，生成溴易溶于四氯化碳，取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后下层液体呈橙红色，故答案为：橙红；3Cl2+4Fe2++2Br-=4Fe3++Br2+6Cl-。 【变式】A～F为中学化学中常见的六种物质，A、B、C为金属单质，B的焰色为黄色，F为两性氧化物，它们之间转化关系如下(图中部分反应物、产物及反应条件末标出)。请回答下列问题： (1)金属C的名称是 ，水的电子式为 。 (2)除去金属A中混有的少量金属C可选用 (填“稀”或“NaOH”溶液)。 (3)在加热条件下，B与反应生成淡黄色物质的化学式为 。B与水反应的离子方程式为 。 (4)E、F完全反应后生成的无色盐溶液中，其溶质的化学式为 。 (5)写出白色沉淀变为红褐色沉淀的化学方程式 。 题型03金属材料 【例题】我国科技事业成果显著，大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进的复合材料和铝锂合金。下列有关合金的说法正确的是 A．我国使用最早的合金是钢 B．稀土金属可用于生产合金 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．合金的熔点一定比各成分金属的低 【答案】B 【解析】A．我国最早使用的合金是青铜不是钢，A错误； B．稀土一般是以氧化物状态分离出来的，虽然在地球上储量非常巨大，但冶炼提纯难度较大，显得较为稀少得名稀土，在合金中加入适量稀土金属，就能大大改善合金的性能，所以稀土元素被称为冶金工业的维生素，B正确； C．生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，C错误； D．合金的熔点一般比各成分金属的低，但是汞与其它金属形成合金时，合金的熔点大于汞，D错误； 故选B。 【变式】下列关于金属材料的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性食物 C．铁的导电性比铜好 D．钢的含碳量比生铁的高 单元测试 1、 单选题(18小题，每小题3分，共54分) 1．中国人民从古代到现代，一直都在创造着辉煌。下列生产或制造的物品中，其主要成分不属于合金的是 A．铝钛合金发动机叶片 B．西周青铜鸟尊 C．不锈钢圆珠笔头 D．西周玉鹿 A．A B．B C．C D．D 2．下列物质既可以由单质与氯气直接化合得到，又可以由单质与盐酸反应得到的是（     ） A．NaCl B．FeCl2 C．FeCl3 D．CuCl2 3．下列叙述正确的是 A．纯铁为灰黑色 B．铁锈的主要成分Fe3O4，不能保护内层金属 C．铁在干燥的空气里不易被氧化 D．在加热条件下铁与氯气反应生成FeCl2和FeCl3 4．下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广 B．FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2＋被氧化 C．隔绝空气的情况下，FeCl2溶液中加入Na2O2后得到白色沉淀Fe(OH)3 D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均为铁的氧化物，并且都是黑色 5．已知如下三个实验均能发生化学反应： ① ② ③ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是 A．实验①中铁作还原剂 B．实验②中既显氧化性又显还原性 C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明氧化性: 6．下列反应中不涉及铁元素价态变化的是 A．用铁粉除去溶液中的少许杂质 B．铁在氧气中燃烧 C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解 7．区别镁铝，最好采用的方法是 A．投入沸水中 B．投入冷水中 C．投入盐酸中 D．投入烧碱溶液中 8．将FeCl3转化成FeCl2，最好加入的试剂是 A．HNO3 B．Cl2 C．Fe D．Cu 9．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是 A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯 B．装置b中H2O作氧化剂，发生的化学方程式为 C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水硫酸铜 D．收集反应产生的气体选用装置c 10．由NaCl和BaCl2组成的混合溶液100 mL,分为两等份,向其中一份中加入50mL 0.60 mol·L-1的AgNO3溶液可使溶液中的Cl-沉淀完全;向另一份溶液中加入50 mL 0.20 mol·L-1的稀硫酸可使Ba2+刚好沉淀完全。则原溶液中c（Na+）（单位:mol·L-1）为 A．0.1 B．0.2 C．0.4 D．0.02 11．下列各组离子在给定条件的溶液中可能大量共存的是 A．加入铝片有大量氢气产生的溶液中：Mg2+、K+、SO、Cl- B．碱性无色溶液中：Na+、K+、MnO、NO C．在0.1mol/L的盐酸中：Ca2+、Fe2+、Na+、ClO- D．在强碱性溶液中：Ca2+、K+、NH、Cl- 12．实验室用MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气时，当有2mole－转移时，生成的氯气在标准状况下的体积为 A．22.4L B．11.2L C．33.6L D．89.6L 13．将Na2O2投入FeCl3溶液中，对观察到的现象描述准确的是 A．生成白色沉淀 B．既有气泡产生，又生成红褐色沉淀 C．既有气泡产生，又生成白色沉淀 D．有气泡产生，无沉淀生成 14．已知2Fe3++Fe=3Fe2+，将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是 A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．1：1 15．我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是 A．铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物 B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜 16．称取两份铝粉，第一份加入足量的稀盐酸，第二份加入足量的氢氧化钠溶液。若同温同压下产生了相同体积的气体。则两份铝粉的质量之比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 17．关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的下列叙述中错误的是 A．都是不溶于水的固体 B．都能与酸反应生成盐和水 C．不稳定，受热都能分解 D．在空气中都容易被氧化 18．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应 B．Fe3O4中铁元素为+4价 C．维生素能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作还原剂 D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色 二、填空题(本题包含4小题，共46分) 19．（12分）铁及其化合物在生产生活中有十分广泛的应用。 Ⅰ.铁的部分化合物的相互转化关系如框图所示，请回答相关问题。 (1)图中①②③代表的物质所属的分散系分别是：① ；② ；③ 。 (2)写出FeCl3在水中的电离方程式 。 (3)写出Fe2O3与①反应的离子方程式 。 (4)用一束光照射分散系③，在垂直于光束的方向可以观察到 ，这个现象被称为 。向分散系③中逐滴滴入分散系①至过量，整个过程的现象是 。 Ⅱ.一个体重50kg的健康人，体内约含有2g铁，这2g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2+的亚铁盐，如硫酸亚铁，服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化成Fe2+，有利于人体吸收。 (5)在人体中进行Fe2+Fe3+的转化时，①反应中的Fe2+发生 (填“氧化”或“还原”，下同)反应，②反应中的Fe3+被 。 (6)“服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化成Fe2+”这句话说明，维生素C具有 性。 20．（12分）铁泥是钢铁厂废弃物，经分析其成分如下表：已知杂质不溶于酸。 成分 Fe3O4 Fe2O3 FeO Fe Al 水分 杂质 质量分数% 74.25 7.28 3.56 3.67 3.1 5.02 3.12 综合利用废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义，铁泥常用于制备铁红， 实验室模拟其工艺流程如下： (1)酸浸过程中Fe2O3与硫酸的反应离子方程式为 。 (2)检验转化是否完全所用的试剂是 。 从经济环保角度考虑，“转化”中可替代 H2O2 的物质是 。 (3)沉铁过程中，加入过量的 NaOH 溶液，写出 Al3+与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式 。 (4)沉铁的离子方程式为 。沉铁后洗涤滤渣 2，检验滤渣 2 是否洗涤干净的方法是：取少量最后一次的洗涤液于试管中， ， 则已经洗涤干净。 (5)煅烧步骤的化学反应方程式为 。 21．（10分）某小组设计如图实验探究铁与水蒸气的反应。 (1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目： 。 (2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是 。 (3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论： ①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2+和Fe3+。 先检测Fe2+是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式： ；然后再检测Fe3+是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由： 。 ②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开，若观察到 现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。 22．(12分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。 (1)A中试剂为__________________________________________。 (2)B中发生反应的化学方程式为_________________________________。 (3)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为________。 (4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 铁 金属材料 章末总结与测试 知识框架 知识框架01铁及其化合物 知识框架02铝及其化合物 必杀大招 大招01金属及其化合物推断题中常见的突破点 (1)特殊颜色 ①焰色反应：Na+(黄色)、K+(紫色)。 ②有色溶液。 含有的离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ MnO4- 颜色 浅绿色 棕黄色 蓝色 紫红色 ③有色固体。 红色：Cu、Fe2O3(红棕色) 红褐色：Fe(OH)3 绿色：Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O 蓝色：Cu(OH)2、CuSO4·5H2O 黑色：CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4 浅黄色：Na2O2、AgBr、S 白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2 (2)特殊性质 ①遇SCN- 显红色的只有Fe3+。 ②常见的可溶于强碱溶液的白色沉淀有Al(OH)3，可与强碱溶液反应的金属氧化物有Al2O3。 ③不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的白色沉淀有BaSO4、AgCl。 (3)特征反应 ①能与强酸反应产生气体的物质：活泼的金属，如Na、Al、Zn等；部分弱酸盐，如碳酸盐、碳酸氢盐等。 ②能与强碱反应产生气体的物质：单质，如Al等；盐类，如铵盐等。 ③既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质：金属单质，如Al等；两性氧化物，如Al2O3等；两性氢氧化物，如Al(OH)3等；弱酸的铵盐，如NH4HCO3、(NH4)2CO3等；弱酸的酸式盐，如NaHCO3等。 ④能与水反应产生气体的物质：活泼的金属单质，如Na、K、Mg(加热)、Fe(红热的铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4)等；金属过氧化物，如Na2O2等。 (4)特殊的转换关系 ①特征转换： ②三角转换： 大招02化学计算中常用方法--守恒法 大招03化学计算中常用方法--差量法 大招04化学计算中常用方法--关系式法 必考题型 题型01铁及其化合物 【例题】A、B、C均为单质，B与C反应后的产物E溶于水得到无色酸性溶液。B的水溶液有漂白作用且显酸性，E可作还原剂，其浓溶液用于实验室制B。A、B、C之间的反应及其他反应如图所示： 请回答下列问题。 (1)写化学式：B ，D ，F 。 (2)鉴别D溶液中阳离子的方法是 。 (3)写出下列反应的离子方程式： ①： 。 ②： 。 【答案】(1) Cl2 FeCl3 FeCl2 (2)取少量D溶液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色表明含Fe3+ (3) Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 【解析】由“B为单质，其水溶液有漂白作用且显酸性”知B为氯气；由“E的浓溶液用于实验室制Cl2”知E为HCl，进而可知C为H2，由“E＋A→F＋C，即HCl＋A→F＋H2”知A为金属单质且F为盐；由“A＋B→D，即A＋Cl2→D”知D为盐；再由“F＋B→D，即F＋Cl2→D”知D、F中A元素的化合价不同，则A为变价金属，A为Fe，B为Cl2，C为H2，D为FeCl3，E为HCl，F为FeCl2，据此回答， （1）根据分析可知，B为Cl2，D为FeCl3，F为FeCl2； （2）D溶液为FeCl3溶液，其阳离子为Fe3+，能与KSCN溶液反应，使溶液呈红色，故可用KSCN溶液检验Fe3+，操作为：取少量D溶液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色表明含Fe3+； （3）①A为Fe，E为HCl，二者反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑； ②B为氯气，F为氯化亚铁，二者反应生成氯化铁，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 【变式】取一定量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量某浓度的盐酸中，得到呈棕黄色的饱和FeCl3溶液。利用此溶液进行以下实验： (1)取少量该FeCl3溶液置于试管甲中，滴入NaOH溶液，可以观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为 ，此反应属于 (填基本反应类型)。 (2)在小烧杯甲中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入2mL该FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈 色，即可制得Fe(OH)3胶体， 反应的化学方程式为 。 (3)另取一小烧杯乙加入25mL蒸馏水，然后再加入2mL该FeCl3溶液，振荡均匀，将乙烧杯与另一盛有Fe(OH)3胶体的丙烧杯一起放置在暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到 (填“乙”或“丙”)烧杯中产生丁达尔效应。 (4)取丙烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管乙中，向试管乙中滴加一定量的稀盐酸，边滴加边振荡，在此过程中可看到试管乙中现象是 ，发生此变化的化学反应方程式为 。 (5)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_______。 A．Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间 B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应 C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系 D．Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸 【答案】(1) 复分解反应 (2) 红褐色(或红棕色)) (3)丙 (4) 先生成红褐色沉淀后逐渐溶解，最终又得到棕黄色的溶液 (5)A 【解析】Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水；FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀和氯化钠；在加热条件下，氯化铁水解生成氢氧化铁胶体；氢氧化铁胶体中加入稀硫酸，会发生聚沉，继续加入稀硫酸氢氧化铁沉淀溶解得到硫酸铁溶液；分散系本质特征是分散质微粒直径大小，分散系根据分散质粒子直径大小分为溶液、胶体和浊液；具体分析解答。 （1）FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的方程式为：，属于复分解反应； （2）在小烧杯中加入25 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入2 mL FeCl3溶液，在加热条件下，氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，溶液显红褐色(或红棕色)，反应的化学方程式为； （3）分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到丙烧杯中产生丁达尔效应，丁达尔效应能区分胶体和溶液； （4）取丙烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管乙中，向试管乙中滴加一定量的稀硫酸，边滴加边振荡，在此过程中可看到试管乙中生成的红褐色沉淀逐渐溶解，最终又得到棕黄色的溶液，发生此变化的化学方程式为； （5）胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径的大小不同，胶体的分散质微粒直径介于1~ 100nm之间，故答案为A。 题型02铝及其化合物 【例题】铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题： (1)除去镁粉中混有的少量铝粉，加入某试剂后反应的离子方程式为 (2)某同学在实验室用铝土矿(含有和，不考虑其他杂质)取金属铝的流程如下： ①操作Ⅰ所加物质a为 (选填或NaOH)，与a反应的离子方程式为 。 ②滤液Ⅱ中溶质的用途之一是 。 ③工业上在电解熔融的时，还加入了冰晶石作熔剂，其作用是降低的熔点。冰晶石在物质的分类中属于 (填字母)。 a．酸    b．碱    c．盐    d．氧化物 (3)铝与在酸性或碱性条件下均可反应，为了降低饮用水中的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将还原为，完善并配平该反应：， 。每消耗，转移的电子数目为 。 (4)已知：CCl4与水不相溶且密度比水大，Cl2的CCl4溶液呈黄绿色，Br2的CCl4溶液呈橙红色，且Br2易从水溶液中溶入CCl4中。Cl2既能氧化，也能氧化。 ①取溶液，向其中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体。以上实验结论表明还原性： (填“＞”或“＜”)。 ②若在溶液中通入标准状况下672mL的Cl2，取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后下层液体呈 色，写出该反应的离子方程式 。 【答案】 2Al+2OH -+2H2O=2AlO+ 3H2↑ 制氮肥 c 5NA ＞ 橙红 【解析】铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)加入物质a，过滤得到滤渣(二氧化硅)和滤液，说明a与二氧化硅不反应，因此a选硫酸，滤液I中主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气；铝与碱反应生成偏铝酸盐，结合氧化还原反应的规律分析解答；根据实验现象结合题示信息分析解答。 (1)铝能够与氢氧化钠溶液反应，而镁不能，因此除去镁粉中混有的少量铝粉，可以加入氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为2Al + 2OH -+2H2O=2AlO+ 3H2↑，故答案为：2Al + 2OH -+2H2O=2AlO+ 3H2↑； (2)①根据流程图，加入物质a，过滤得到滤渣(二氧化硅)和滤液，说明a与二氧化硅不反应，因此a选硫酸，与硫酸反应的离子方程式为，故答案为：；； ②滤液Ⅱ中的溶质的硫酸铵，可以用作氮肥，故答案为：制氮肥； ③冰晶石(Na3AlF6)属于盐，故答案为：c； (3)反应物为：铝、NO、OH-，生成物为：N2、H2O，碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO。反应中Al→AlO，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降的最小公倍数为30，故Al的系数为10，N2系数为3，由氮元素守恒可知系数为6，由Al元素守恒可知系数为10，由电荷守恒可知OH-系数为4，由H元素守恒可知H2O前面的系数为2，故配平后的离子方程式为10Al+6NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O；NO→N2↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，每转移5mol电子会消耗1mol NO，即每消耗1mol NO，转移的电子数目为5NA，故答案为：10Al+6NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O；5NA； (4)①FeBr2溶液中滴加几滴新制的氯水，振荡后溶液呈黄色，取少量反应后的溶液加入KSCN溶液，溶液变为血红色。另取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后，下层为无色液体，可知Fe2+被氧化为Fe3+，而Br-未被氧化，因此还原性：Fe2+＞Br-，故答案为：＞； ②n(FeBr2)=0.4L×0.1mol/L=0.04mol，n(Cl2)= =0.03mol，因为还原性：Fe2+＞Br-，氯气首先氧化Fe2+，2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl-，Fe2+完全被氧化，消耗氯气0.02mol，剩余的0.01mol氯气再氧化Br-，Cl2 + 2Br-=2Cl-+ Br2，0.01mol氯气能够氧化0.02mol Br-，因此总反应为3Cl2+4Fe2++2Br-=4Fe3++Br2+6Cl-，生成溴易溶于四氯化碳，取少量反应后的溶液加入CCl4，振荡后下层液体呈橙红色，故答案为：橙红；3Cl2+4Fe2++2Br-=4Fe3++Br2+6Cl-。 【变式】A～F为中学化学中常见的六种物质，A、B、C为金属单质，B的焰色为黄色，F为两性氧化物，它们之间转化关系如下(图中部分反应物、产物及反应条件末标出)。请回答下列问题： (1)金属C的名称是 ，水的电子式为 。 (2)除去金属A中混有的少量金属C可选用 (填“稀”或“NaOH”溶液)。 (3)在加热条件下，B与反应生成淡黄色物质的化学式为 。B与水反应的离子方程式为 。 (4)E、F完全反应后生成的无色盐溶液中，其溶质的化学式为 。 (5)写出白色沉淀变为红褐色沉淀的化学方程式 。 【答案】(1) 铝 (2)NaOH溶液 (3) Na2O2 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ (4)Na[Al(OH)4] (5)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【解析】A～F为中学化学中常见的六种物质，A、B、C为金属单质，C与O2反应产生的F为两性氧化物，则C是Al；F是Al2O3；B的焰色为黄色，则B是Na；Na与H2O反应产生E是NaOH，A与硫酸反应产生硫酸盐，硫酸盐与NaOH反应产生白色沉淀，该白色沉淀在空气中放置产生红褐色沉淀，则A是Fe，D是FeSO4，白色沉淀是Fe(OH)2，Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH反应产生可溶性Na[Al(OH)4]溶液。 （1）根据上述分析可知金属C是铝，H2O分子中O原子与2个H原子形成2对共用电子对，使H原子达到最外层2个电子的稳定结构，O原子达到最外层8个电子的稳定结构，因此H2O的电子式为：； （2）根据上述分析可知：A是Fe，C是Al，二者都是比较活泼的金属，Fe只能与强酸反应产生盐和氢气，Al既能与强酸酸反应产生盐和氢气，也能够与强碱溶液反应产生盐和氢气，因此要除去Fe中混有的金属Al，可以向其中加入的试剂是足量的NaOH溶液； （3）根据上述分析可知：B是Na，Na与O2在加热时反应产生Na2O2；Na与H2O反应产生NaOH、H2，该反应的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑； （4）根据上述分析可知：E是NaOH，F是Al2O3；Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH反应产生可溶性Na[Al(OH)4]，故反应后得到的无机盐化学式为Na[Al(OH)4]； （5）根据上述分析可知：D是FeSO4，E是NaOH，二者混合发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀和Na2SO4；Fe(OH)2不稳定，在空气中会迅速被氧气氧化产生红褐色Fe(OH)3，该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，因此看到白色沉淀遇空气会逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。 题型03金属材料 【例题】我国科技事业成果显著，大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进的复合材料和铝锂合金。下列有关合金的说法正确的是 A．我国使用最早的合金是钢 B．稀土金属可用于生产合金 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．合金的熔点一定比各成分金属的低 【答案】B 【解析】A．我国最早使用的合金是青铜不是钢，A错误； B．稀土一般是以氧化物状态分离出来的，虽然在地球上储量非常巨大，但冶炼提纯难度较大，显得较为稀少得名稀土，在合金中加入适量稀土金属，就能大大改善合金的性能，所以稀土元素被称为冶金工业的维生素，B正确； C．生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，C错误； D．合金的熔点一般比各成分金属的低，但是汞与其它金属形成合金时，合金的熔点大于汞，D错误； 故选B。 【变式】下列关于金属材料的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性食物 C．铁的导电性比铜好 D．钢的含碳量比生铁的高 【答案】B 【解析】A．合金的熔点一般比各成分金属的低，但也有例外如钨铁合金在铁含量较少时，熔点低于钨却高于铁，A错误； B．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性食物，会破坏铝表面的氧化膜，从而降低铝的抗腐蚀能力，B正确； C．铁的导电性比铜差，C错误； D．钢的含碳量比生铁的低，D错误； 故选B。 单元测试 1、 单选题(18小题，每小题3分，共54分) 1．中国人民从古代到现代，一直都在创造着辉煌。下列生产或制造的物品中，其主要成分不属于合金的是 A．铝钛合金发动机叶片 B．西周青铜鸟尊 C．不锈钢圆珠笔头 D．西周玉鹿 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．铝钛合金是铝和钛的合金，属于合金，故A不符合题意； B．青铜是铜和锌的合金，属于合金，故B不符合题意； C．不锈钢是在普通钢的基础上添加铬镍等金属，属于合金，故C不符合题意； D．西周玉鹿的主要成分是二氧化硅，不属于合金，故D符合题意； 故答案为：D。 2．下列物质既可以由单质与氯气直接化合得到，又可以由单质与盐酸反应得到的是（     ） A．NaCl B．FeCl2 C．FeCl3 D．CuCl2 【答案】A 【详解】A．钠和氯气反应生成NaCl，钠和盐酸反应生成NaCl和氢气，A符合题意； B．铁和氯气反应生成FeCl3，B与题意不符； C．铁和氯气反应生成FeCl3，铁和盐酸反应生成FeCl2，C与题意不符； D．铜和氯气反应生成CuCl2，铜和盐酸不反应，D与题意不符； 答案为A。 3．下列叙述正确的是 A．纯铁为灰黑色 B．铁锈的主要成分Fe3O4，不能保护内层金属 C．铁在干燥的空气里不易被氧化 D．在加热条件下铁与氯气反应生成FeCl2和FeCl3 【答案】C 【详解】A. 纯铁为银白色，铁粉为黑色，A错误； B. 铁锈的主要成分是，而非，B错误； C. 铁在干燥的空气里不易被氧化，在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，C正确； D. 氯气具有强氧化性，把变价金属氧化到最高价，铁与氯气反应只能生成，D错误； 答案选C。 4．下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广 B．FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2＋被氧化 C．隔绝空气的情况下，FeCl2溶液中加入Na2O2后得到白色沉淀Fe(OH)3 D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均为铁的氧化物，并且都是黑色 【答案】B 【详解】A．地壳中含量最多的金属元素是铝，A错误； B．Fe2＋被氧化Fe3+，Fe+2Fe3+=3Fe2+，故FeCl2溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2＋被氧化，B正确； C．Fe(OH)3为红褐色固体，C错误； D． Fe2O3为红棕色固体，D错误； 故答案为：B。 5．已知如下三个实验均能发生化学反应： ① ② ③ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是 A．实验①中铁作还原剂 B．实验②中既显氧化性又显还原性 C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明氧化性: 【答案】A 【详解】A. 由①中发生Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，Fe元素的化合价升高，则Fe作还原剂，故A正确； B.向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－，反应中Fe元素的化合价升高,则Fe2+只能表现还原性，故B错误； C. 置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,而③中发生Cu+2Fe3+＝2Fe2++Cu2+，生成物中没有单质，则不是置换反应，故C错误； D. 由发生的三个反应利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知上述实验证明氧化性为Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，故D错误； 答案选A。 6．下列反应中不涉及铁元素价态变化的是 A．用铁粉除去溶液中的少许杂质 B．铁在氧气中燃烧 C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解 【答案】D 【详解】A. 铁粉可将还原为，元素价态发生了变化，A项不符合题意； B. 在氧气中燃烧，生成，元素价态发生了变化，B项不符合题意； C. 具有还原性，在空气中发生反应，元素价态发生了变化，C项不符合题意； D. 受热分解：，元素价态没有发生变化，D项符合题意； 故选D。 7．区别镁铝，最好采用的方法是 A．投入沸水中 B．投入冷水中 C．投入盐酸中 D．投入烧碱溶液中 【答案】D 【详解】A．Mg与沸水反应比较剧烈，可以生成H2，由于沸水本身就有气泡产生，因此将Mg和Al投入沸水中现象没有明显区别，A不符合题意； B．Mg和Al投入冷水中均没有明显现象，B不符合题意；， C．Mg和Al投入盐酸中反应均比较剧烈，有H2生成，C不符合题意； D．Mg不与NaOH反应，Al可以反应生成H2，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，现象有明显区别，D符合题意； 故选D。 8．将FeCl3转化成FeCl2，最好加入的试剂是 A．HNO3 B．Cl2 C．Fe D．Cu 【答案】C 【分析】 将FeCl3转化成FeCl2，需要加入还原剂。 【详解】 A.氯化铁和硝酸不能生成氯化亚铁，故A错误； B.氯气和氯化铁不能反应生成氯化亚铁，故B错误； C.铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，且不引入新杂质，故C正确； D.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，氯化铜为杂质，不是最好的选择，故D错误。 故选C。 9．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是 A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯 B．装置b中H2O作氧化剂，发生的化学方程式为 C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水硫酸铜 D．收集反应产生的气体选用装置c 【答案】D 【详解】A．为防止Fe被空气中氧气氧化，则应先点燃酒精灯使A装置中的水蒸气进入硬质玻璃管后再点燃酒精喷灯，故A不选； B．装置b中H2O作氧化剂，发生的化学方程式为，故B不选； C．无水硫酸铜只能作为检验水蒸气，但不能作为干燥剂，干燥管中的干燥剂可以为无水氯化钙等干燥剂，故C不选； D．由反应可知，生成的气体为氢气，收集氢气应选向上排空气法，则应选择c装置收集氢气，故选D。 答案选D 10．由NaCl和BaCl2组成的混合溶液100 mL,分为两等份,向其中一份中加入50mL 0.60 mol·L-1的AgNO3溶液可使溶液中的Cl-沉淀完全;向另一份溶液中加入50 mL 0.20 mol·L-1的稀硫酸可使Ba2+刚好沉淀完全。则原溶液中c（Na+）（单位:mol·L-1）为 A．0.1 B．0.2 C．0.4 D．0.02 【答案】B 【详解】根据Ba2+ + SO42-= BaSO4↓可知：n（Ba2+） = n（SO42-） =0.2mol/L × 0.05L = 0.01mol，根据反应Ag+ + Cl- ═ AgCl↓，则：n（Cl-） = n（AgNO3） =0.6mol/L × 0.05L = 0.03mol，每份溶液中含有：n（Ba2+） = 0.01molmol，n（Cl-） = 0.03mol，由混合溶液分成2等份，则原溶液中钡离子的浓度为：=0.2mol/L，氯离子的浓度为：=0.6mol/L，根据溶液不显电性，设原混合溶液中钠离子物质的量浓度为x，则：0.2 mol/L × 2 + x × 1 =0.6mol/L × 1，解得：x =0.2mol/L，所以B正确； 故选B。 【点晴】注意掌握物质的量浓度的概念及表达式，明确电荷守恒在化学计算中的应用，根据反应Ba2++SO42-═BaSO4↓、Ag++Cl-═AgCl↓计算离子的物质的量，由混合溶液分成2等份，则确定原溶液中钡离子和氯离子的浓度，再利用溶液不显电性来计算原混合溶液中钠离子物质的量浓度。 11．下列各组离子在给定条件的溶液中可能大量共存的是 A．加入铝片有大量氢气产生的溶液中：Mg2+、K+、SO、Cl- B．碱性无色溶液中：Na+、K+、MnO、NO C．在0.1mol/L的盐酸中：Ca2+、Fe2+、Na+、ClO- D．在强碱性溶液中：Ca2+、K+、NH、Cl- 【答案】A 【详解】A．加入铝片有大量氢气产生的溶液可能是强酸也可能是强碱，强酸溶液中有大量的H+，H+、Mg2+、K+、SO、Cl-能够大量共存，强碱溶液中有大量的OH-，OH-与Mg2+不能大量共存，A符合题意； B．无色溶液中不可能含有大量的MnO，B不合题意； C．在0.1mol/L的盐酸中有大量的H+，H+、Fe2+、ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存，C不合题意； D．在强碱性溶液中有大量的OH-，OH-、NH不能大量共存，D不合题意； 故答案为：A。 12．实验室用MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气时，当有2mole－转移时，生成的氯气在标准状况下的体积为 A．22.4L B．11.2L C．33.6L D．89.6L 【答案】A 【详解】MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气的反应为：，，当有2mole－转移时，生成，则在标准状况下的体积为 22.4L，A正确； 答案选A。 13．将Na2O2投入FeCl3溶液中，对观察到的现象描述准确的是 A．生成白色沉淀 B．既有气泡产生，又生成红褐色沉淀 C．既有气泡产生，又生成白色沉淀 D．有气泡产生，无沉淀生成 【答案】B 【分析】将Na2O2加入FeCl3溶液，先发生Na2O2与H2O反应，然后NaOH与FeCl3发生反应，据此分析； 【详解】将Na2O2投入FeCl3溶液中，Na2O2与水先反应： 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，然后生成NaOH与FeCl3发生反应：3OH－＋Fe3＋=Fe(OH)3↓，看到的现象是有大量气泡生成，有红褐色沉淀生成，故选项B正确； 答案为B。 14．已知2Fe3++Fe=3Fe2+，将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是 A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．1：1 【答案】A 【详解】将适量铁粉放入FeCl3溶液中，发生2Fe3++Fe=3Fe2+，设参加反应的Fe3+为x个，则反应生成Fe2+为1.5x个，已知溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则溶液中的Fe3+个数为1.5x， 则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是 ，则A满足； 答案选A。 15．我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是 A．铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物 B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜 【答案】B 【详解】A．酸、碱、盐等可直接侵蚀铝的氧化物且铝与酸、碱都能发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物，故A正确； B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝表面被氧化后形成一层致密的氧化物薄膜，阻止金属继续被腐蚀，而不是因为铝不活泼，故B错误； C．合金的硬度大于其成分金属，铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域，故C正确； D．氧化铝为两性氧化物，能够与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜，故D正确； 答案选B。 16．称取两份铝粉，第一份加入足量的稀盐酸，第二份加入足量的氢氧化钠溶液。若同温同压下产生了相同体积的气体。则两份铝粉的质量之比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 【答案】A 【详解】铝和氢氧化钠溶液的反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，与盐酸的反应为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，由化学方程式可知，反应生成相同体积的氢气，消耗掉铝的质量相同，则两份铝粉的质量之比为1：1，故选A。 17．关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的下列叙述中错误的是 A．都是不溶于水的固体 B．都能与酸反应生成盐和水 C．不稳定，受热都能分解 D．在空气中都容易被氧化 【答案】D 【分析】从氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质入手分析； 【详解】A、氢氧化铁、氢氧化亚铁都是不溶于水的固体，故A说法正确； B、氢氧化铁、氢氧化亚铁属于碱，与酸发生中和反应，生成盐和水，故B说法正确； C、氢氧化铁受热分解成Fe2O3和H2O，氢氧化亚铁隔绝空气受热分解为FeO和H2O，故C说法正确； D、氢氧化铁中Fe元素显＋3价，处于最高价，只具有氧化性，在空气中不易被氧化；而Fe(OH)2中铁元素化合价为＋2价，处于中间价态，以还原性为主，在空气中容易被氧化成Fe(OH)3，故D说法错误； 答案为D。 18．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应 B．Fe3O4中铁元素为+4价 C．维生素能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作还原剂 D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色 【答案】C 【详解】A. 用还原，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A项错误； B. 中部分铁元素显+3价，部分铁元素显+2价，B项错误； C. 维生素将转化为，使元素发生还原反应，维生素表现出还原性，作还原剂，C项正确； D. 浊液露置于空气中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D项错误。答案选C。 二、填空题(本题包含4小题，共46分) 19．（12分）铁及其化合物在生产生活中有十分广泛的应用。 Ⅰ.铁的部分化合物的相互转化关系如框图所示，请回答相关问题。 (1)图中①②③代表的物质所属的分散系分别是：① ；② ；③ 。 (2)写出FeCl3在水中的电离方程式 。 (3)写出Fe2O3与①反应的离子方程式 。 (4)用一束光照射分散系③，在垂直于光束的方向可以观察到 ，这个现象被称为 。向分散系③中逐滴滴入分散系①至过量，整个过程的现象是 。 Ⅱ.一个体重50kg的健康人，体内约含有2g铁，这2g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2+的亚铁盐，如硫酸亚铁，服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化成Fe2+，有利于人体吸收。 (5)在人体中进行Fe2+Fe3+的转化时，①反应中的Fe2+发生 (填“氧化”或“还原”，下同)反应，②反应中的Fe3+被 。 (6)“服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化成Fe2+”这句话说明，维生素C具有 性。 【答案】(1) 溶液 浊液 胶体 (2)FeCl3=Fe3++3Cl- (3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (4)一条光亮的通路 丁达尔效应 先有红褐色沉淀生成，后沉淀溶解，生成黄色溶液 (5)氧化 还原 (6)还原 【分析】Fe2O3与HCl反应生成FeCl3，FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，FeCl3饱和溶液滴入沸水可制得Fe(OH)3胶体，FeCl3与碱反应可得到Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3胶体聚沉转成Fe(OH)3沉淀。 【详解】（1）据分析①②③代表的物质分别是HCl、Fe(OH)3沉淀、Fe(OH)3胶体，所属的分散系分别是溶液、浊液、胶体。 （2）FeCl3属于盐类，在水中的电离方程式：FeCl3=Fe3++3Cl-。 （3）Fe2O3与HCl反应的离子方程式：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。 （4）分散系③是Fe(OH)3胶体，用一束光照射，在垂直于光束的方向可以观察到一条光亮的通路，这个现象被称为丁达尔效应。向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入HCl至过量，HCl是电解质，先使Fe(OH)3胶体发生聚沉，出现红褐色沉淀，后HCl与Fe(OH)3发生酸碱中和反应，生成黄色可溶的FeCl3，沉淀溶解。 （5）进行Fe2+Fe3+的转化时，①反应中的Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，发生氧化反应，②反应中的Fe3+转化为Fe2+，化合价降低，发生还原反应。 （6）食物中的Fe3+转化成Fe2+说明Fe3+被维生素C还原了，体现出维生素C的还原性。 20．（12分）铁泥是钢铁厂废弃物，经分析其成分如下表：已知杂质不溶于酸。 成分 Fe3O4 Fe2O3 FeO Fe Al 水分 杂质 质量分数% 74.25 7.28 3.56 3.67 3.1 5.02 3.12 综合利用废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义，铁泥常用于制备铁红， 实验室模拟其工艺流程如下： (1)酸浸过程中Fe2O3与硫酸的反应离子方程式为 。 (2)检验转化是否完全所用的试剂是 。 从经济环保角度考虑，“转化”中可替代 H2O2 的物质是 。 (3)沉铁过程中，加入过量的 NaOH 溶液，写出 Al3+与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式 。 (4)沉铁的离子方程式为 。沉铁后洗涤滤渣 2，检验滤渣 2 是否洗涤干净的方法是：取少量最后一次的洗涤液于试管中， ， 则已经洗涤干净。 (5)煅烧步骤的化学反应方程式为 。 【答案】(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2)酸性高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液 O2 (3)Al3++4OH- =AlO+2H2O (4)Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓ 滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无明显现象 (5)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 【分析】铁泥烘干后用硫酸酸浸，过滤除去杂质，得到滤液1用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，再用NaOH溶液沉铁，得到Fe(OH)3沉淀，过滤，煅烧滤渣2得到铁红。 【详解】（1）Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁和水，Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； （2）转化过程中Fe2+被H2O2氧化为铁离子，亚铁离子能和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色，且能和铁氰酸钾溶液生成蓝色沉淀，故检验转化是否完全，则需检验溶液中是否还存在Fe2+，故所用的试剂是铁氰化钾溶液，滴加后若无明显现象，则转化完全；据分析，“转化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，从经济环保角度考虑，“转化”中可替代作氧化剂的H2O2的物质是氧气； （3）铝离子和过量的氢氧化钠生成偏铝酸钠和水，Al3++4OH- =AlO+2H2O； （4）铁离子和氢氧根离子生成红褐色氢氧化铁沉淀，Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓； （5）煅烧氢氧化铁沉淀生成氧化铁和水，2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。 21．（10分）某小组设计如图实验探究铁与水蒸气的反应。 (1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目： 。 (2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是 。 (3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论： ①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2+和Fe3+。 先检测Fe2+是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式： ；然后再检测Fe3+是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由： 。 ②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开，若观察到 现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。 【答案】(1) (2)先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加 (3) 5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，检测不出Fe3+(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或H+反应生成Fe2+，无法判断Fe2+的来源) 铁片上吸附有样品 【分析】铁与水蒸气发生四氧化三铁和氢气，氢气经过碱石灰干燥会可还原氧化铜生成铜和水，据此分析。 【详解】（1）铁与水蒸气发生四氧化三铁和氢气，根据氧化还原反应的配平原则，用双线桥表示电子转移数目和方向如下：； （2）若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加，切不可直接补加； （3）①Fe2+具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化，从而能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以用酸性高锰酸钾溶液可检验Fe2+的存在，涉及的离子方程式为：5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；反应过程中若铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，检测不出Fe3+(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或H+反应生成Fe2+，无法判断Fe2+的来源)； ②Fe3O4具有磁性，可利用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品。则可证明反应后的固体中含有Fe3O4。 22．(12分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。 (1)A中试剂为__________________________________________。 (2)B中发生反应的化学方程式为_________________________________。 (3)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为________。 (4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 【答案】（1）NaOH溶液 （2）2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑ （3）　（4）偏小 【详解】（1）Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于Al可以和碱溶液反应而镁不能，可以用NaOH溶液与Al反应制H2，然后测量H2的体积以计算Al的物质的量。 （2）B中发生Al与碱的反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑。 （3）铝镁合金的质量为a g，B中剩余固体镁的质量为c g，则参加反应的铝的质量为（a－c）g，设铝的相对原子质量为M，则 解得M＝。 （4）铝的质量分数＝×100%，实验过程中，若未洗涤过滤不溶物，c值偏大，铝的质量分数将偏小。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$