专题06 铁、铝及其化合物 金属材料（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲（人教版2019必修第一册）

专题06 铁、铝及其化合物 金属材料 考点01 铁的性质 考点02 铁的氧化物和氢氧化物 考点03 亚铁盐、铁盐、高铁盐 考点04 Fe2+、Fe3+的检验和除杂 考点05 铁及其化合物的转化关系 考点06 铝及其化合物 考点07 合金 ▉考点01 铁的性质 1．铁的物理性质 物质 状态 密度 熔点 沸点 金属共性 特性 ，有 金属光泽 固体 7.86 g/cm3 1 535 ℃ 2 750 ℃ 导热、导电、延展性好 能被 吸引 2．化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 ①与非金属单质的反应 O2 常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3 点燃时： Cl2 2Fe＋3Cl22FeCl3 S ②铁与水蒸气的反应 实验装置 装置1 装置2 操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生 火焰，证明生成了H2 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验 结论 铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为 实验 说明 ①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气； ②加热铁粉酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好； ③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用 ③与酸的反应 酸 化学方程式或现象 稀H2SO4 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 稀HNO3 Fe不足 Fe过量 3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4 常温下 ④与某些盐溶液CuSO4、FeCl3的反应 与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 与FeCl3溶液反应的离子方程式为 。 3．铁与稀硝酸反应产物的判断： ①当HNO3过量时： 反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。 ②当Fe过量时： 反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，铁元素的存在形式为Fe2＋，铁元素的价态为＋2价。 ③当<<时： 铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3价。 用数轴表示： ④解题时需注意量的范围： 产物 结论 ≤ Fe(NO3)3 HNO3可能有剩余 ≥ Fe(NO3)2 Fe可能有剩余 在～之间 Fe(NO3)3和Fe(NO3)2 Fe和HNO3都反应完全 ★易错提醒 (1)Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 (2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 (3)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。 (4)铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。 ▉考点02 铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 颜色状态 红棕色粉末 (有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ＋2 ＋3 稳定性 稳定 稳定 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 2．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是 沉淀迅速变成 ，最后变成 ，化学方程式为 3．成功制备Fe(OH)2的关键 Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点： ①溶液中不含 等氧化性物质； ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝 的体系中。 4．制备Fe(OH)2常用的3种方法 方法1：有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示 方法2：还原性气体保护法　 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示 方法3：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图所示 ★易错提醒 (1)Fe3O4不属于碱性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 (2)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 ▉考点03 亚铁盐、铁盐、高铁盐 一、亚铁盐和铁盐 1. Fe2＋盐 ( Fe 2＋ 盐 溶 液 配制 保存 N aOH 溶液 还原性 氧化性 颜色 配制亚铁溶液时常加少量 相应的酸 抑制Fe 2＋ 的水解， 加少量 铁屑 防止Fe 2＋ 被氧化。 Fe 2＋ ＋2OH － == =Fe(OH) 2 ↓ (白色沉淀 ) 5Fe 2+ + MnO 4 - + 8H + == 5Fe 3+ + Mn 2+ 4H 2 O 3Fe 2＋ ＋4H ＋ ＋NO == =3Fe 3＋ ＋NO↑＋2H 2 O 2Fe 2＋ ＋H 2 O 2 ＋2H ＋ == =2Fe 3＋ ＋2H 2 O Zn＋Fe 2＋ == =Fe＋Zn 2＋ 浅绿色 ) 2. Fe3＋盐 ( Fe 3 ＋ 盐 溶 液 配制 N aOH 溶液 氧化性 颜色 配制Fe 3 ＋ 的溶液时常加少量 相应的酸 抑制 Fe 3 ＋ 的 水解 Fe 3 ＋ ＋ 3 OH － ==Fe(OH) 3 ↓ (红褐色沉淀 ) 2Fe 3+ + SO + H 2 O == 2Fe 2+ + + 2 H ＋ 腐蚀印刷电路版： 2 Fe 3 ＋ ＋ C u == = 2 Fe 2 ＋ ＋ C u 2+ 2Fe 3 ＋ ＋ S 2－ == =2Fe 2 ＋ ＋ S ↓ 棕黄色 S 2－ 、I － 、 SO 、 C u 水解 Fe 3 ＋ 的 水解： Fe 3＋ ＋3H 2 O ⇌ Fe(OH ) 3 (胶体) ＋3H ＋ 氢氧化铁胶体制备： FeCl 3 ＋3H 2 O Fe(OH ) 3 (胶体)＋3HCl 双水解： Fe 3+ + 3HCO 3 - == Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2 ↑ 工业上常用调节pH方法除去溶液中的 Fe 3 ＋ 离子 ) 2. 高铁酸盐 高铁酸钾 K2FeO4中的Fe呈 价，K2FeO4具有 性，可用于水体的杀菌、消毒；K2FeO4与水生成 胶体，吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用 ▉考点04 Fe2+、Fe3+的检验和除杂 1．Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe2＋的检验 ( 样 品 溶 液 K 3 [Fe(CN) 6 ]溶液 颜色 氯水或 双氧水 KSCN溶液 浅绿色：可能为 Fe 2＋ 无现象 溶液变红色，证明含有Fe 2＋ N aOH 溶液 白色沉淀， 迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe 2＋ 生成 Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 蓝色沉淀，证明有Fe 2＋ ) (2)Fe3＋的检验 ( 样 品 溶 液 苯酚溶液 颜色 KSCN溶液 棕黄色：可能为 Fe 3 ＋ 溶液变红色，证明含有Fe 3＋ N aOH 溶液 产生红褐色沉淀，证明有Fe 3＋ 存在 溶液呈紫色 ，证明有Fe 3 ＋ ) (3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ( 酸性 KMnO 4 溶液 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 混合溶 液 溴水 淀粉K I 试纸 试纸变蓝色，说明含有Fe 3＋ 溶液变红色，证明含有Fe 3＋ 酸性KMnO 4 溶液紫红色褪去，说明含有Fe 2＋ 溴水褪色，说明含有Fe 2＋ KSCN溶液 生成 K Fe[Fe(CN) 6 ] 蓝色沉淀，说明含有Fe 2＋ ) 2.有关Fe2＋、Fe3＋的除杂 ( 溶 液 除 杂 FeCl 3 溶液中含有少量 FeCl 2 氯水 或H 2 O 2 FeCl 3 溶液 ， 2Fe 2＋ ＋Cl 2 == =2Fe 3＋ ＋2Cl － FeCl 2 溶液中含有少量 FeCl 3 FeCl 2 溶液中含有少量 CuCl 2 过量铁粉 过滤 过量铁粉 过滤 FeCl 2 溶液， 2Fe 3＋ ＋Fe == =3Fe 2＋ FeCl 2 溶液， Cu 2＋ ＋Fe = =Cu＋Fe 2＋ ) 3．混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去 ( 混合溶 液 除 杂 Mg 2＋ 溶液 中含有 Fe 3＋ 氧化剂 如 H 2 O 2 加入Mg、MgO、MgCO 3 、Mg(OH) 2 中之一 ，调pH Fe(OH) 3 ↓ 过滤 Mg 2＋ 溶液 Cu 2＋ 溶液 中含有 Fe 3＋ 加入CuO、CuCO 3 、Cu 2 (OH) 2 CO 3 中之一 ，调pH Fe(OH) 3 ↓ 过滤 Cu 2＋ 溶液 Mg 2＋ 溶液 中含有 Fe 2 ＋ Cu 2＋ 溶液 中含有 Fe 2 ＋ 氧化剂 如 H 2 O 2 加入Mg、MgO、MgCO 3 、Mg(OH) 2 中之一 ，调pH 加入CuO、CuCO 3 、Cu 2 (OH) 2 CO 3 中之一 ，调pH Fe(OH) 3 ↓ Fe(OH) 3 ↓ 过滤 过滤 Mg 2＋ 溶液 Cu 2＋ 溶液 ) ★易错提醒 除杂问题(括号内物质为杂质) ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量 或通入足量 。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量 ，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量 ，充分反应后过滤。 ④除去废水中Fe2＋，先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为 沉淀过滤除去。 ▉考点05 铁及其化合物的转化关系 1．“铁三角”中的转化关系 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： (2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝： 。 (3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： 。 (4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中： 。 (5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出： 。 2．“铁三角”的重要应用： (1)除杂。 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋ Fe3＋ 加过量铁屑后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁屑后过滤 (2)判断离子能否共存。 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋) Fe3＋S2－、I－、SO Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等发生水解相互促进 (3)盐溶液的配制与保存。 (4)物质的制备。 ▉考点06 铝及其化合物 1．铝 结构示意图 地壳含量 存在形式 含量最多的金属元素 化合态 化学性质 通性 与非金属单质反应：4Al＋3O2＝ 与非氧化性酸反应：2Al＋6H＋＝ 与盐反应：2Al＋3Cu2＋＝ 特性 与氧化性酸反应：常温下，遇 、 发生钝化 与碱反应：2Al＋2NaOH＋2H2O＝ 2．氧化铝和氢氧化铝 物理性质 化学性质 氧化铝 白色 溶于水的固体，熔点 与酸反应：Al2O3＋6H＋＝ 与碱反应：Al2O3＋2OH－＝ 氢氧化铝 白色 溶于水的固体，其胶体有强的 性 与酸反应：Al(OH)3＋3H＋＝ 与碱反应：Al(OH)3＋OH－＝ 3．常见含铝物质的用途 物质 铝合金 镁铝合金 氧化铝 氢氧化铝 明矾 用途 门窗等材料 飞机、导弹材料 耐高温材料 胃酸中和剂 净水剂 ★易错提醒 1．含铝物质在酸性条件和碱性条件下的产物 2．2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)₄]＋3H2↑反应中的氧化剂是H2O。 3．Al2O3与H2O不发生反应，即反应Al2O3＋3H2O＝2Al(OH)3不能进行。 4．AlCl3与过量NaOH溶液依次发生反应：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)₄]－，总反应式为：Al3＋＋4OH－＝[Al(OH)₄]－。 ▉考点07 合金 一．合金 金属材料包括 和它们的 ，日常使用的金属材料，大多数属于 。 1.合金的概念：由 制得的金属材料。 2.合金的一般性质 （1）硬度： 。 （2）熔点：合金的熔点一般 于各成分金属。 二．铁合金 铁合金的两大类型——生铁和钢 1．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，由于含碳量不同，钢(含碳量为0.03%～2%)和生铁(含碳量为2%～4.3%)在性能上有很大差异。钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢又可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。生铁和钢的主要组成元素、特性和用途如表所示： 铁合金 主要成分 主要特征 主要用途 生铁 Fe、C(含碳量为2%～4.3%)及Si、Mn、S、P 硬而脆，强度高，可铸不可锻 炼钢，制各种铸件 钢 碳 素 钢 低碳钢 Fe、C(含碳量低于0.3%) 韧性、焊接性好，但强度低 制钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 Fe、C(含碳量为0.3%～0.6%) 强度高，韧性及加工性好 制钢轨、车轮和建材等 高碳钢 Fe、C(含碳量高于0.6%) 硬而脆，热处理后弹性好 制器械、弹簧和刀具等 合 金 钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好，强 度高 制钢轨、轴承、坦克装甲等 硅钢 Fe、Si 导磁性好 制变压器、发电机的铁芯等 不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀性好 制医疗器械、炊具、反应釜和容器等 ④常用合金钢 a．不锈钢 合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。 性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 b．超级钢 合金元素：Mn、C、Al、V。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。 2．铝合金 主要组成元素 主要特性 主要用途 铝 合 金 硬 铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业 镁铝 合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业 3.新型合金 (1)储氢合金 ①储氢方法 ②含义：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 ③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 ④实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。 (2)其他几种新型合金 合金名称 主要性质 主要用途 钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等 广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等 耐热 合金 高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度 主要应用于航空、舰艇、火箭等领域 形状记 忆合金 在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状 在航空航天领域、临床医疗领域等有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、人造骨骼、心脏修补器、手术缝合线等 ★易错提醒 1．合金的组成及性质 (1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金是混合物，没有固定的熔点。 (3)合金具有金属特性，如导电、传热等。 (4)合金形成后会影响各成分金属的物质性质，如合金的熔点一般比成分金属低，而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 2．合金的形成条件 (1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 1．（24-25高一上·浙江·期中）关于铁及其化合物的说法正确的是 A．铁与氯气不反应，故可用钢瓶储存液氯 B．铁能与水蒸气反应，钢铁生产中的模具须提前进行干燥处理 C．氢氧化铁是一种红褐色沉淀，常用作红色颜料 D．湿法炼铜过程中，铜离子将铁氧化为三价铁 2．（24-25高一上·浙江宁波·期中）类比是重要的学习方法，下列类比正确的是 A．、能使高锰酸钾褪色，那么也能使高锰酸钾褪色 B．与反应生成，那么与反应生成 C．在空气中燃烧生成，在空气中燃烧生成 D．能与酸反应只生成盐和水，那么也能与酸反应只生成盐和水 3．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）下列物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 4．（2024高一上·全国·专题练习）下列有关铁的氧化物的说法错误的是 A．赤铁矿的主要成分是，常用作油漆和涂料等的红色颜料 B．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成 C．FeO、都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐 D．中Fe呈＋2价和＋3价两种价态 5．下列实验装置或操作规范正确且能够达到实验目的的是 A．氯气的净化 B．制备胶体 C．验证和的稳定性 D．可较长时间看到的白色沉淀 6．（24-25高一上·浙江·期中）从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如图。下列说法不正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀盐酸 B．试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂 C．用酸性溶液可检验溶液W中是否含有 D．操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤，操作Ⅲ需用到蒸发皿 7．（24-25高一上·陕西商洛·期中）下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是 A．滴加酚酞试液呈红色的溶液中：、、、 B．无色透明的溶液中：、、、 C．使石蕊变红的溶液中：，、， D．新制氯水中：、、、 8．（2024高一上·全国·专题练习）向某晶体的水溶液中加入含的溶液后，无明显变化，当滴加几滴氯水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论中，错误的是 A．该晶体中一定含有 B．的氧化性比的氧化性强 C．被氧化为 D．与不能形成红色的化合物 9．（2024高一上·全国·专题练习）下列试剂不能使转化为的是 ①氯水  ②NaCl溶液  ③酸性溶液  ④稀硝酸  ⑤盐酸  ⑥溶液 A．①②③ B．①③④ C．③④⑥ D．②⑤⑥ 10．（24-25高一上·浙江宁波·期中）除去括号内杂质所用试剂和方法错误的是 A．——饱和碳酸钠溶液 B．溶液()——加入足量的铁粉 C．——饱和食盐水 D．——溶于足量盐酸 11．（23-24高一下·上海·期末）从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 A．金属的化合价高低 B．金属的活动性强弱 C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少 12．下列关于金属冶炼的说法中正确的是 A．通过电解饱和食盐水制备金属钠 B．热还原法常用的还原剂有CO、、C等 C．金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关 13．（24-25高一上·浙江·期中）从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起到了巨大的作用。 (1)①古代中国四大发明之一指南针由天然磁石制成的，该磁石主要成分是 (填化学式)，写出其与足量稀盐酸反应的离子方程式： 。 ②所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 (填字母)。 A．       B．    C．   D．    E． (2)①常利用腐蚀铜的原理制作印刷电路板，该反应的化学方程式为 。 ②将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，写出该过程的化学方程式为 。 (3)为了防止溶液变质，实验室在配制溶液时常向其中加入一些铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)为证明某溶液中不含而可能含有，进行如下实验操作时最佳顺序为___________(填字母)。 ①加入适量的氯水②加入足量酸性溶液③加入溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 14．铁及其化合物在工业生产中有着重要的用途，其“价—类”二维图如下。 (1)下列推断不合理的是___________。 A．FeCl2和FcCl3可通过化合反应相互转化 B．Fe2+既可被氧化，也可被还原 C．FeO在空气中受热，能迅速生成Fe2O3 D．存在Fe3+→Fe2+→→→Fe3+的循环转化关系 (2)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，向所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是___________。 A．若无固体存在，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+，则可能有固体存在 D．若溶液中有Fe3+，则可能有Cu析出 (3)某同学设计如下实验来制备并观察其颜色。 ①实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是 ；试剂a为 。 A．稀硫酸    B．铁粉    C．NaOH溶液 ②按图连接好装置，检验装置气密性后加入药品，打开K1、K2，关闭K3，B中有气体产生，该气体的作用是 ；当 后，打开K3，关闭K1、K2，B中溶液进入C，C中产生了灰绿色沉淀而没有观察到白色沉淀的原因是 。 15．电子工业常用的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 (1)溶解的化学方程式为，其中表现为 。 A．氧化性    B．还原性 (2)一般废液成分为、和的混合物，想检验该废液中是否含有，可以取少量废液于试管中，加入 (试剂)出现 (现象)，确定废液中含有。 从废液中回收铜，并重新获得溶液，流程图如下： (3)若①为过量的铁粉，则滤渣③中含有的物质有 ；滤液②中加入氢氧化钠溶液后的现象有 。 16．某氧化铝样品中含有氧化铁、氧化亚铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案，请回答下列问题： (1)操作I的名称是 ；写出沉淀A和烧碱溶液反应的化学方程式 。           (2)滤液A中加入过量双氧水的目的是 ；验证滤液A中存在Fe3＋的具体操作和现象为： 。          (3)滤液D焰色反应呈黄色，试剂C是 (填化学式)；步骤③中铝元素转化的离子方程式为 。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 铁、铝及其化合物 金属材料 考点01 铁的性质 考点02 铁的氧化物和氢氧化物 考点03 亚铁盐、铁盐、高铁盐 考点04 Fe2+、Fe3+的检验和除杂 考点05 铁及其化合物的转化关系 考点06 铝及其化合物 考点07 合金 ▉考点01 铁的性质 1．铁的物理性质 物质 状态 密度 熔点 沸点 金属共性 特性 银白色，有 金属光泽 固体 7.86 g/cm3 1 535 ℃ 2 750 ℃ 导热、导电、延展性好 能被磁体 吸引 2．化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 ①与非金属单质的反应 O2 常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3 点燃时：3Fe＋2O2Fe3O4 Cl2 2Fe＋3Cl22FeCl3 S Fe＋SFeS ②铁与水蒸气的反应 实验装置 装置1 装置2 操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生淡蓝色火焰，证明生成了H2 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验 结论 铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 实验 说明 ①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气； ②加热铁粉酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好； ③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用 ③与酸的反应 酸 化学方程式或现象 稀H2SO4 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 稀HNO3 Fe不足 Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O Fe过量 3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化 ④与某些盐溶液CuSO4、FeCl3的反应 与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 3．铁与稀硝酸反应产物的判断： ①当HNO3过量时： 反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。 ②当Fe过量时： 反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，铁元素的存在形式为Fe2＋，铁元素的价态为＋2价。 ③当<<时： 铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3价。 用数轴表示： ④解题时需注意量的范围： 产物 结论 ≤ Fe(NO3)3 HNO3可能有剩余 ≥ Fe(NO3)2 Fe可能有剩余 在～之间 Fe(NO3)3和Fe(NO3)2 Fe和HNO3都反应完全 ★易错提醒 (1)Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 (2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 (3)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。 (4)铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。 ▉考点02 铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 2．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 3．成功制备Fe(OH)2的关键 Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点： ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质； ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 4．制备Fe(OH)2常用的3种方法 方法1：有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示 方法2：还原性气体保护法　 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示 方法3：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图所示 ★易错提醒 (1)Fe3O4不属于碱性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 (2)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 ▉考点03 亚铁盐、铁盐、高铁盐 一、亚铁盐和铁盐 1. Fe2＋盐 ( Fe 2＋ 盐 溶 液 配制 保存 N aOH 溶液 还原性 氧化性 颜色 配制亚铁溶液时常加少量 相应的酸 抑制Fe 2＋ 的水解， 加少量 铁屑 防止Fe 2＋ 被氧化。 Fe 2＋ ＋2OH － == =Fe(OH) 2 ↓ (白色沉淀 ) 5Fe 2+ + MnO 4 - + 8H + == 5Fe 3+ + Mn 2+ 4H 2 O 3Fe 2＋ ＋4H ＋ ＋NO == =3Fe 3＋ ＋NO↑＋2H 2 O 2Fe 2＋ ＋H 2 O 2 ＋2H ＋ == =2Fe 3＋ ＋2H 2 O Zn＋Fe 2＋ == =Fe＋Zn 2＋ 浅绿色 ) 2. Fe3＋盐 ( Fe 3 ＋ 盐 溶 液 配制 N aOH 溶液 氧化性 颜色 配制Fe 3 ＋ 的溶液时常加少量 相应的酸 抑制 Fe 3 ＋ 的 水解 Fe 3 ＋ ＋ 3 OH － ==Fe(OH) 3 ↓ (红褐色沉淀 ) 2Fe 3+ + SO + H 2 O == 2Fe 2+ + + 2 H ＋ 腐蚀印刷电路版： 2 Fe 3 ＋ ＋ C u == = 2 Fe 2 ＋ ＋ C u 2+ 2Fe 3 ＋ ＋ S 2－ == =2Fe 2 ＋ ＋ S ↓ 棕黄色 S 2－ 、I － 、 SO 、 C u 水解 Fe 3 ＋ 的 水解： Fe 3＋ ＋3H 2 O ⇌ Fe(OH ) 3 (胶体) ＋3H ＋ 氢氧化铁胶体制备： FeCl 3 ＋3H 2 O Fe(OH ) 3 (胶体)＋3HCl 双水解： Fe 3+ + 3HCO 3 - == Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2 ↑ 工业上常用调节pH方法除去溶液中的 Fe 3 ＋ 离子 ) 2. 高铁酸盐 高铁酸钾 K2FeO4中的Fe呈＋6价，K2FeO4具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒；K2FeO4与水生成Fe(OH)3胶体，吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用 ▉考点04 Fe2+、Fe3+的检验和除杂 1．Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe2＋的检验 ( 样 品 溶 液 K 3 [Fe(CN) 6 ]溶液 颜色 氯水或 双氧水 KSCN溶液 浅绿色：可能为 Fe 2＋ 无现象 溶液变红色，证明含有Fe 2＋ N aOH 溶液 白色沉淀， 迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe 2＋ 生成 Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 蓝色沉淀，证明有Fe 2＋ ) (2)Fe3＋的检验 ( 样 品 溶 液 苯酚溶液 颜色 KSCN溶液 棕黄色：可能为 Fe 3 ＋ 溶液变红色，证明含有Fe 3＋ N aOH 溶液 产生红褐色沉淀，证明有Fe 3＋ 存在 溶液呈紫色 ，证明有Fe 3 ＋ ) (3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ( 酸性 KMnO 4 溶液 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 混合溶 液 溴水 淀粉K I 试纸 试纸变蓝色，说明含有Fe 3＋ 溶液变红色，证明含有Fe 3＋ 酸性KMnO 4 溶液紫红色褪去，说明含有Fe 2＋ 溴水褪色，说明含有Fe 2＋ KSCN溶液 生成 K Fe[Fe(CN) 6 ] 蓝色沉淀，说明含有Fe 2＋ ) 2.有关Fe2＋、Fe3＋的除杂 ( 溶 液 除 杂 FeCl 3 溶液中含有少量 FeCl 2 氯水 或H 2 O 2 FeCl 3 溶液 ， 2Fe 2＋ ＋Cl 2 == =2Fe 3＋ ＋2Cl － FeCl 2 溶液中含有少量 FeCl 3 FeCl 2 溶液中含有少量 CuCl 2 过量铁粉 过滤 过量铁粉 过滤 FeCl 2 溶液， 2Fe 3＋ ＋Fe == =3Fe 2＋ FeCl 2 溶液， Cu 2＋ ＋Fe = =Cu＋Fe 2＋ ) 3．混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去 ( 混合溶 液 除 杂 Mg 2＋ 溶液 中含有 Fe 3＋ 氧化剂 如 H 2 O 2 加入Mg、MgO、MgCO 3 、Mg(OH) 2 中之一 ，调pH Fe(OH) 3 ↓ 过滤 Mg 2＋ 溶液 Cu 2＋ 溶液 中含有 Fe 3＋ 加入CuO、CuCO 3 、Cu 2 (OH) 2 CO 3 中之一 ，调pH Fe(OH) 3 ↓ 过滤 Cu 2＋ 溶液 Mg 2＋ 溶液 中含有 Fe 2 ＋ Cu 2＋ 溶液 中含有 Fe 2 ＋ 氧化剂 如 H 2 O 2 加入Mg、MgO、MgCO 3 、Mg(OH) 2 中之一 ，调pH 加入CuO、CuCO 3 、Cu 2 (OH) 2 CO 3 中之一 ，调pH Fe(OH) 3 ↓ Fe(OH) 3 ↓ 过滤 过滤 Mg 2＋ 溶液 Cu 2＋ 溶液 ) ★易错提醒 除杂问题(括号内物质为杂质) ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④除去废水中Fe2＋，先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋(如通入Cl2或加入H2O2)，再调节溶液的pH，使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 ▉考点05 铁及其化合物的转化关系 1．“铁三角”中的转化关系 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。 (2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝： 2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。 (3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。 (4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 (5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出： 。 2．“铁三角”的重要应用： (1)除杂。 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋ Fe3＋ 加过量铁屑后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁屑后过滤 (2)判断离子能否共存。 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋) Fe3＋S2－、I－、SO Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等发生水解相互促进 (3)盐溶液的配制与保存。 (4)物质的制备。 ▉考点06 铝及其化合物 1．铝 结构示意图 地壳含量 存在形式 含量最多的金属元素 化合态 化学性质 通性 与非金属单质反应：4Al＋3O2＝2Al2O3 与非氧化性酸反应：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 与盐反应：2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 特性 与氧化性酸反应：常温下，遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化 与碱反应：2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ 2．氧化铝和氢氧化铝 物理性质 化学性质 氧化铝 白色不溶于水的固体，熔点高 与酸反应：Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应：Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O 氢氧化铝 白色不溶于水的固体，其胶体有强的吸附性 与酸反应：Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应：Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O 3．常见含铝物质的用途 物质 铝合金 镁铝合金 氧化铝 氢氧化铝 明矾 用途 门窗等材料 飞机、导弹材料 耐高温材料 胃酸中和剂 净水剂 ★易错提醒 1．含铝物质在酸性条件和碱性条件下的产物 2．2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)₄]＋3H2↑反应中的氧化剂是H2O。 3．Al2O3与H2O不发生反应，即反应Al2O3＋3H2O＝2Al(OH)3不能进行。 4．AlCl3与过量NaOH溶液依次发生反应：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)₄]－，总反应式为：Al3＋＋4OH－＝[Al(OH)₄]－。 ▉考点07 合金 一．合金 金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 1.合金的概念：由纯金属(或金属与非金属)制得的金属材料。 2.合金的一般性质 （1）硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属。 （2）熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。 二．铁合金 铁合金的两大类型——生铁和钢 1．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，由于含碳量不同，钢(含碳量为0.03%～2%)和生铁(含碳量为2%～4.3%)在性能上有很大差异。钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢。根据含碳量不同，碳素钢又可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。生铁和钢的主要组成元素、特性和用途如表所示： 铁合金 主要成分 主要特征 主要用途 生铁 Fe、C(含碳量为2%～4.3%)及Si、Mn、S、P 硬而脆，强度高，可铸不可锻 炼钢，制各种铸件 钢 碳 素 钢 低碳钢 Fe、C(含碳量低于0.3%) 韧性、焊接性好，但强度低 制钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 Fe、C(含碳量为0.3%～0.6%) 强度高，韧性及加工性好 制钢轨、车轮和建材等 高碳钢 Fe、C(含碳量高于0.6%) 硬而脆，热处理后弹性好 制器械、弹簧和刀具等 合 金 钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好，强 度高 制钢轨、轴承、坦克装甲等 硅钢 Fe、Si 导磁性好 制变压器、发电机的铁芯等 不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀性好 制医疗器械、炊具、反应釜和容器等 ④常用合金钢 a．不锈钢 合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。 性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 b．超级钢 合金元素：Mn、C、Al、V。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。 2．铝合金 主要组成元素 主要特性 主要用途 铝 合 金 硬 铝 Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg 0.5%、Cu 4%、Si 0.7%、Mn 0.5%) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业 镁铝 合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业 3.新型合金 (1)储氢合金 ①储氢方法 ②含义：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 ③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 ④实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。 (2)其他几种新型合金 合金名称 主要性质 主要用途 钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等 广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等 耐热 合金 高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度 主要应用于航空、舰艇、火箭等领域 形状记 忆合金 在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状 在航空航天领域、临床医疗领域等有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、人造骨骼、心脏修补器、手术缝合线等 ★易错提醒 1．合金的组成及性质 (1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金是混合物，没有固定的熔点。 (3)合金具有金属特性，如导电、传热等。 (4)合金形成后会影响各成分金属的物质性质，如合金的熔点一般比成分金属低，而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 2．合金的形成条件 (1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 1．（24-25高一上·浙江·期中）关于铁及其化合物的说法正确的是 A．铁与氯气不反应，故可用钢瓶储存液氯 B．铁能与水蒸气反应，钢铁生产中的模具须提前进行干燥处理 C．氢氧化铁是一种红褐色沉淀，常用作红色颜料 D．湿法炼铜过程中，铜离子将铁氧化为三价铁 【答案】B 【解析】‌A．铁与氯气在常温下不反应，因此可以用钢瓶储存液氯‌，铁与氯气在加热条件下可以反应，A错误； B．铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，钢铁生产中的模具须提前进行干燥处理，以免发生危险，B正确； C．Fe2O3是红色的，常用作红色颜料，C错误； D．湿法炼铜过程中发生反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，铜离子将铁氧化为二价铁，D错误； 故选B。 2．（24-25高一上·浙江宁波·期中）类比是重要的学习方法，下列类比正确的是 A．、能使高锰酸钾褪色，那么也能使高锰酸钾褪色 B．与反应生成，那么与反应生成 C．在空气中燃烧生成，在空气中燃烧生成 D．能与酸反应只生成盐和水，那么也能与酸反应只生成盐和水 【答案】A 【解析】A．高锰酸钾具有强氧化性，可以氧化、、，A选项正确； B．与反应生成，氯气的氧化性强于S，氯气可将金属氧化成高价态，因此与反应生成，B选项错误； C．在空气中燃烧生成，而在空气中燃烧生成，C选项错误； D．属于碱性氧化物，能与酸反应只生成盐和水；而属于过氧化物，能与酸反应生成盐和水，此外还有氧气生成，D选项错误； 故选A。 3．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）下列物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和氯化钠溶液不反应，A不符合题意； B．铁和稀硫酸生成硫酸亚铁不是硫酸铁，B不符合题意； C．铁和氧气点燃生成四氧化三铁，不是氧化铁，C不符合题意； D．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，D符合题意； 故选D。 4．（2024高一上·全国·专题练习）下列有关铁的氧化物的说法错误的是 A．赤铁矿的主要成分是，常用作油漆和涂料等的红色颜料 B．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成 C．FeO、都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐 D．中Fe呈＋2价和＋3价两种价态 【答案】B 【解析】A．赤铁矿的主要成分是，是红棕色的，常用作油漆和涂料等的红色颜料，A项正确； B． FeO不稳定，在空气里受热迅速被氧化成，B项错误； C．FeO、都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐，FeO与盐酸反应生成 ，与盐酸反应生成，C项正确； D．中Fe呈＋2价和＋3价两种价态，D项正确； 故答案选B 。 5．下列实验装置或操作规范正确且能够达到实验目的的是 A．氯气的净化 B．制备胶体 C．验证和的稳定性 D．可较长时间看到的白色沉淀 【答案】D 【解析】A．氯气的净化应该先通过饱和食盐水除去混有的HCl，再通过浓硫酸除去水，A错误； B．该装置不能用于实验室制备胶体，得到的是氢氧化铁沉淀，正确的做法是把新配制的饱和氯化铁溶液逐滴滴入到沸腾的蒸馏水中，继续加热至呈红褐色为止，在制备氢氧化铁胶体过程中，最忌讳搅拌、摇晃、长时间持续加热，搅拌极易使带电微粒互相结合形成大颗粒物质沉降下来，发生聚沉，得到氢氧化铁沉淀，B错误； C．比较二者的稳定性，应该内部小试管盛放NaHCO3，外部大试管盛放Na2CO3，C错误； D．先挤入硫酸，生成硫酸亚铁和氢气，生成H2将体系内空气全部排出，然后挤入氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，而体系处于H2氛围因此能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，D正确； 答案选D。 6．（24-25高一上·浙江·期中）从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如图。下列说法不正确的是 A．试剂a是铁粉，试剂b是稀盐酸 B．试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂 C．用酸性溶液可检验溶液W中是否含有 D．操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤，操作Ⅲ需用到蒸发皿 【答案】C 【分析】从某含有、、的工业废液中回收铜，工业废水中加入试剂a为过量的铁，操作为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液氯化亚铁溶液，滤渣Y中加入试剂b为盐酸溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并通入氯气。氧化亚铁离子为氯化铁溶液，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。 【解析】A．由分析及流程图可知，试剂a是铁粉，试剂b是稀盐酸，A正确； B．由分析及流程图可知，c为氯气，作氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子，B正确； C．溶液W中含有Cl-，Fe2+和Cl-都可以和酸性溶液而使其褪色，用酸性溶液不能检验溶液W中是否含有，C错误； D．由分析及流程图可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发结晶需用蒸发皿，D正确； 故选C。 7．（24-25高一上·陕西商洛·期中）下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是 A．滴加酚酞试液呈红色的溶液中：、、、 B．无色透明的溶液中：、、、 C．使石蕊变红的溶液中：，、， D．新制氯水中：、、、 【答案】A 【解析】A．滴加酚酞试液呈红色的溶液显碱性，碱性条件下、、、相互之间不反应，能大量共存，故选A； B．含有的溶液呈蓝色，无色透明的溶液中不含，故不选B； C．使石蕊变红的溶液呈酸性，酸性条件下不能大量存在，故不选C； D．氯气能把氧化为Fe3+，新制氯水中不能含有，故不选D； 选A。 8．（2024高一上·全国·专题练习）向某晶体的水溶液中加入含的溶液后，无明显变化，当滴加几滴氯水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论中，错误的是 A．该晶体中一定含有 B．的氧化性比的氧化性强 C．被氧化为 D．与不能形成红色的化合物 【答案】B 【解析】A．混合物中出现红色，说明Fe3+与SCN-发生了反应，则该晶体中一定含有SCN-，A正确； B．加入Fe2+无明显变化，加入氯水后出现红色，说明Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+，即Cl2是氧化剂，Fe3+是氧化产物，则氧化性：Fe3+<Cl2，B错误； C．加入Fe2+无明显变化，加入氯水后出现红色，说明Fe2+被Cl2氧化为Fe3+，C正确； D．原晶体中含有SCN-，开始加入Fe2+时，溶液颜色无明显变化，说明Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物，D正确； 故选B。 9．（2024高一上·全国·专题练习）下列试剂不能使转化为的是 ①氯水  ②NaCl溶液  ③酸性溶液  ④稀硝酸  ⑤盐酸  ⑥溶液 A．①②③ B．①③④ C．③④⑥ D．②⑤⑥ 【答案】D 【解析】要使转化为，必须加入强氧化性物质，常见强氧化性物质有氯气、酸性高锰酸钾、硝酸等，NaCl溶液、盐酸、溶液均没有强氧化性，故不能使转化为的是②⑤⑥； 故答案选D。 10．（24-25高一上·浙江宁波·期中）除去括号内杂质所用试剂和方法错误的是 A．——饱和碳酸钠溶液 B．溶液()——加入足量的铁粉 C．——饱和食盐水 D．——溶于足量盐酸 【答案】A 【解析】A．CO2、HCl都可以与Na2CO3发生反应，不能达到除杂净化的目的，应该使用饱和NaHCO3溶液洗气，A错误； B．FeCl3可以与Fe在溶液中发生反应产生FeCl2，然后过滤除去Fe粉，就得到FeCl2溶液，B正确； C．饱和食盐水可以溶解HCl杂质，同时可以抑制Cl2在水中的溶解及反应，因此可以达到除杂净化的目的，C正确； D．Fe是比较活泼金属，能够与稀盐酸反应产生可溶性FeCl2，而Cu是不活泼金属，不能与盐酸反应，然后过滤分离出单质Cu，因此可以达到除杂净化的目的，D正确； 答案是A。 11．（23-24高一下·上海·期末）从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 A．金属的化合价高低 B．金属的活动性强弱 C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少 【答案】B 【解析】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性较弱，结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识，可知金属活动性越强，金属的冶炼越难，这也影响了人类对金属的使用； 答案选B。 12．下列关于金属冶炼的说法中正确的是 A．通过电解饱和食盐水制备金属钠 B．热还原法常用的还原剂有CO、、C等 C．金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关 【答案】B 【解析】A．通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解熔融氯化钠制备金属钠，A错误； B．CO、H2、C具有还原性，故在热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等，B正确； C．金属Mg通过电解熔融氯化物的方法获得，氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，用电解熔融氧化铝制取铝，C错误； D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关，越活泼的金属越难被冶炼，发现和利用越晚，D错误； 故选B。 13．（24-25高一上·浙江·期中）从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起到了巨大的作用。 (1)①古代中国四大发明之一指南针由天然磁石制成的，该磁石主要成分是 (填化学式)，写出其与足量稀盐酸反应的离子方程式： 。 ②所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 (填字母)。 A．       B．    C．   D．    E． (2)①常利用腐蚀铜的原理制作印刷电路板，该反应的化学方程式为 。 ②将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，写出该过程的化学方程式为 。 (3)为了防止溶液变质，实验室在配制溶液时常向其中加入一些铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)为证明某溶液中不含而可能含有，进行如下实验操作时最佳顺序为___________(填字母)。 ①加入适量的氯水②加入足量酸性溶液③加入溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 【答案】(1) Fe3O4 Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O CD (2) (3)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (4)C 【解析】（1）①Fe3O4具有磁性，古代中国四大发明之一指南针由天然磁石制成的，该磁石主要成分是Fe3O4，与足量稀盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O，的离子方程式为：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O； ②一般铁元素的最高化合价为+3，最低化合价为0，故含有+2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性，故答案选CD。 （2）①常利用腐蚀铜的原理制作印刷电路板，铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，化学方程式为：； ②将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色得到氢氧化铁胶体，该过程的化学方程式为：。 （3）加入铁粉，可与铁离子生成亚铁离子，防止硫酸亚铁变质，离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+。 （4）先根据铁离子的特征反应，加入硫氰化钾溶液判断溶液中不含铁离子；然后加入氯水，如果含有亚铁离子，亚铁离子被氧化成三价铁离子，溶液变成红色，以此证明亚铁离子的存在，注意高锰酸钾溶液为紫红色，不反应溶液也可以变红，所以不能选用高锰酸钾溶液，答案选C。 14．铁及其化合物在工业生产中有着重要的用途，其“价—类”二维图如下。 (1)下列推断不合理的是___________。 A．FeCl2和FcCl3可通过化合反应相互转化 B．Fe2+既可被氧化，也可被还原 C．FeO在空气中受热，能迅速生成Fe2O3 D．存在Fe3+→Fe2+→→→Fe3+的循环转化关系 (2)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，向所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是___________。 A．若无固体存在，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+，则可能有固体存在 D．若溶液中有Fe3+，则可能有Cu析出 (3)某同学设计如下实验来制备并观察其颜色。 ①实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是 ；试剂a为 。 A．稀硫酸    B．铁粉    C．NaOH溶液 ②按图连接好装置，检验装置气密性后加入药品，打开K1、K2，关闭K3，B中有气体产生，该气体的作用是 ；当 后，打开K3，关闭K1、K2，B中溶液进入C，C中产生了灰绿色沉淀而没有观察到白色沉淀的原因是 。 【答案】(1)C (2)BC (3) 去除水中溶解氧 C 排除B中空气 检验H2纯度 C内的空气没有排尽 【分析】根据价类二维图可知涉及的物质有单质铁、氧化亚铁、氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、亚铁离子、铁离子和高铁酸根离子，结合物质的性质分析解答。 【解析】（1）A. 氯化亚铁和氯气化合生成氯化铁，氯化铁和铁化合生成氯化亚铁，即FeCl2和FcCl3可通过化合反应相互转化，A正确； B. Fe2+中元素化合价处于中间价态，既可被氧化，也可被还原，B正确； C. FeO在空气中受热，被氧化生成Fe3O4，C错误； D. 铁离子和铁反应生成亚铁离子，亚铁离子和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁在空气中被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁和酸反应生成铁离子，因此存在Fe3+→Fe2+→→→Fe3+的循环转化关系，D正确； 答案选C。 （2）加入铁粉时先发生Fe+2Fe3+＝3Fe2+，若铁还有剩余，则再发生Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+。 A．无固体剩余，说明铜全部以铜离子形式存在，但溶液中不一定含有铁离子，故A错误； B．因为Fe和Cu都可以与Fe3+反应，所以若有固体剩余，则溶液中一定没有Fe3+，一定有Fe2+，故B正确； C．若溶液中有Cu2+，说明加入的铁量不足，可能只与Fe3+反应，也可能与Fe3+反应，剩余部分与部分Cu2+反应生成铜，所以可能有固体析出，故C正确； D．因为Fe和Cu都可以与Fe3+反应，若溶液中有Fe3+，则一定没有Cu析出，故D错误； 综上所述答案为BC。 （3）①由于亚铁离子以及氢氧化亚铁易被氧气氧化，实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；装置B中产生硫酸亚铁，要制备氢氧化亚铁，则试剂a为NaOH溶液，答案选C。 ②按图连接好装置，检验装置气密性后加入药品，打开K1、K2，关闭K3，B中有气体氢气产生，该气体的作用是排除B中空气，防止氧化生成的氢氧化亚铁；当检验H2纯度后，说明空气已经排尽，此时打开K3，关闭K1、K2，在氢气压力的作用下B中溶液进入C，C中产生了灰绿色沉淀而没有观察到白色沉淀的原因是C内的空气没有排尽，导致氢氧化亚铁被氧化。 15．电子工业常用的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 (1)溶解的化学方程式为，其中表现为 。 A．氧化性    B．还原性 (2)一般废液成分为、和的混合物，想检验该废液中是否含有，可以取少量废液于试管中，加入 (试剂)出现 (现象)，确定废液中含有。 从废液中回收铜，并重新获得溶液，流程图如下： (3)若①为过量的铁粉，则滤渣③中含有的物质有 ；滤液②中加入氢氧化钠溶液后的现象有 。 【答案】(1)B (2) 血红色 (3) 铁、铜 白色沉淀变为灰绿色最后红褐色 【分析】腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，铁可以置换金属铜，可以和三价铁反应，所以滤渣③为铁和铜，铜不能与盐酸反应，而金属铁可以，所以滤液⑤为氯化亚铁和盐酸混合物，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁。 【解析】（1）FeCl3溶解Cu的反应中，Cu的化合价升高，作为还原剂，体现还原性； （2）检验该废液中是否含有Fe3+用KSCN，方法为：可以取少量废液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变为血红色，则含有铁离子； （3）若①为过量的铁粉，则滤渣③中含有的物质有Cu和Fe； 滤液②中加入氢氧化钠溶液后生成氢氧化亚铁沉淀，后又转化为氢氧化铁沉淀，现象有：白色沉淀变为灰绿色最后红褐色。 16．某氧化铝样品中含有氧化铁、氧化亚铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案，请回答下列问题： (1)操作I的名称是 ；写出沉淀A和烧碱溶液反应的化学方程式 。           (2)滤液A中加入过量双氧水的目的是 ；验证滤液A中存在Fe3＋的具体操作和现象为： 。          (3)滤液D焰色反应呈黄色，试剂C是 (填化学式)；步骤③中铝元素转化的离子方程式为 。 【答案】 过滤 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O 将Fe2+氧化成Fe3+ 取少量滤液于试管中，滴入KSCN溶液出现血红色证明含铁离子 NaOH Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 【分析】氧化铝样品中含有氧化铁、氧化亚铁和二氧化硅，加入过量盐酸，氧化铝、氧化亚铁、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁、氯化亚铁溶液，过滤得到沉淀A为二氧化硅，滤液A为氯化铁、氯化亚铁和氯化铝溶液，加入过量过氧化氢溶液氧化亚铁离子为铁离子，得到滤液B，加入过量试剂C为强碱溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸盐溶液，过滤得到沉淀D为Fe（OH）3，滤液D为含AlO2-溶液，通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢盐，过滤得到氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝，以此解答该题。 【解析】根据以上分析可知沉淀A为二氧化硅，滤液A为氯化铁、氯化亚铁和氯化铝溶液，滤液B为氯化铁和氯化铝溶液，试剂C为强碱溶液，沉淀D为Fe（OH）3，滤液D为含AlO2-溶液，则 （1）操作I是分离固体和溶液，操作的名称是过滤；沉淀A的成分是SiO2，和烧碱溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O； （2）滤液A中含有亚铁离子，滤液A中加入过量双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+；一般用KSCN溶液检验铁离子，则验证滤液A中存在Fe3+的具体操作和现象为取少量滤液于试管中，滴入KSCN溶液出现血红色证明含铁离子； （3）滤液D焰色反应呈黄色，因此试剂C是NaOH溶液，步骤③中铝元素转化的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$