专题9 金属与人类文明【A卷·考点卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（江苏专用，苏教版2019必修第二册）

专题9 金属与人类文明 考点1 常见金属的冶炼 考点2 高炉炼铁 考点3 铝热反应 考点4 Fe2+、Fe3+的检验 考点5 Fe2+、Fe3+的相互转化 考点6 Fe2+、Fe3+相互转化的有关计算 考点7 Fe(OH)2的制备 考点8 铁及其化合物的转化 考点9 铁及其化合物探究型实验 考点10 金属材料 合金 考点11 无机非金属材料 考点12 氧化还原反应规律及应用 考点13 氧化还原反应的配平与书写 考点1 常见金属的冶炼 1．下表中金属冶炼的原理与方法错误的是(　　) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电解法 C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法 D Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 高温还原法 【答案】C 【解析】活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用高温还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag等用热分解法冶炼，故A、B、D三项正确，C项错误。 2．《天工开物》中如下描述“共煅五个时辰，其中砂末尽化为汞，布于满釜”。下列金属的冶炼方法与此相同的是(　　) A.钠 B.铝 C.银 D.铁 【答案】C 【解析】由题意知描述的是汞的冶炼，采用热分解的方法，银也是不活泼金属，采用热分解法冶炼。 3． 下列关于金属冶炼的说法中正确的是(　　) A.铝热反应可用于工业冶炼金属，如Fe、Cr、Mg等 B.电解NaCl溶液可制得金属钠 C.工业上可用含Cu2S的矿石和氧化剂O2反应冶炼Cu D.工业冶炼铝时，加冰晶石的主要作用是提高铝的产量 【答案】C 【解析】铝热反应不能冶炼活泼金属，如K、Ca、Mg等，铝热反应可用于冶炼活泼性不如Al的金属，如Fe、Cr、Mn等，A错误；电解氯化钠溶液得到氢气、氯气和氢氧化钠，得不到钠，应电解熔融的NaCl制取金属钠，B错误；工业上火法炼铜可用含Cu2S的矿石和氧化剂O2反应冶炼Cu，C正确；冰晶石是电解氧化铝的助熔剂，可降低氧化铝熔化时所需的温度，D错误。 考点2 高炉炼铁 4．下列有关高炉炼铁的说法正确的是(　　) A.焦炭和CO都是还原剂 B.采用富氧空气可以得到纯铁 C.加石灰石主要是为了得到CO2 D.高炉炼铁用于还原Fe2O3的还原剂是焦炭 【答案】A 【解析】高炉炼铁时，焦炭燃烧生成CO2，CO2再和焦炭反应生成CO，CO还原Fe2O3，这些反应中焦炭和CO都是还原剂，A项正确；采用富氧空气是为了使焦炭能充分燃烧，B项错误；加石灰石主要是为了除去铁矿石中的SiO2杂质，C项错误；高炉炼铁是利用CO还原Fe2O3，D项错误。 5．某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂，随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成一定规模的工业体系。下列说法错误的是(　　) A.甲、乙、丙、丁相应工厂的名称依次为焦化厂、发电厂、炼铁厂、水泥厂 B.以赤铁矿为原料，高炉炼铁过程中得到生铁的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 C.利用生石灰吸收燃煤产生的酸性气体SO2，可以减少酸雨的形成 D.炼铁厂的炉渣可作为水泥厂的原料 【答案】A 【解析】煤炭可用于发电、制取焦炭，甲是发电厂、乙是焦化厂，焦化厂的焦炭用于炼铁，丙是炼铁厂，炼铁厂的炉渣(CaSiO3)可作为水泥厂的原料，丁是水泥厂，A项错误，D项正确；以赤铁矿为原料，高炉炼铁是用CO还原氧化铁得到生铁，化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，B项正确；生石灰和SO2反应生成CaSO3，可以减少酸雨的形成，C项正确。 考点3 铝热反应 6． 利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是(　　) A.该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B.该反应会产生高温、发出强光 C.根据铝热反应的原理，可以冶炼某些高熔点的金属 D.若反应中转移3 mol 电子，则消耗氧化剂的物质的量是1 mol 【答案】D 【解析】A.铝热反应为高温下铝与氧化铁发生置换反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，故A正确；B.铝热反应发生时会放出大量的热，产生高温、发出强光，故B正确；C.铝热反应发生时会放出大量的热，可以冶炼某些高熔点的金属，如Fe、Cr、Mn、W等，故C正确；D.铝热反应中氧化铁为氧化剂，若反应中转移3 mol电子，消耗氧化铁的物质的量为3 mol×＝0.5 mol，故D错误。 7．下列氧化物中不能与铝粉发生铝热反应的是(　　) A.V2O5 B.Cr2O3 C.MnO2 D.Na2O 【答案】D 【解析】铝热反应的实质为金属单质之间的置换反应，能跟铝粉组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活动性应比铝弱。V、Cr、Mn的活动性均弱于Al，V2O5、Cr2O3、MnO2均可与Al发生铝热反应，故A、B、C不选；Na的活动性强于Al，Na2O不能与Al发生铝热反应，故D选。 8．某校化学兴趣小组同学为了避免传统铝热反应中纸漏斗被烧穿、火星四射等现象的发生，将实验装置改成如图所示甲装置，取磁性氧化铁(Fe3O4)在甲装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。 (1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸的混合物代替镁条作引燃剂，其原因是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)该铝热反应的化学方程式为______________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)取反应后的“铁块”粉碎，混合均匀，取样称量，加入如图所示乙装置中，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体的体积以测定“铁块”样品中残留铝的质量分数。 ①量气管在读数时必须进行的操作是____________________________________ ____________________________________________________________________。 ②取1 g“铁块”样品进行上述实验，共收集到44.8 mL气体(已换算成标准状况)，则“铁块”样品中残留铝的质量分数为________。 ③乙装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除可以平衡分液漏斗和试管中的压强让液体顺利滴入试管外，还可以起到减小实验误差的作用。如果没有橡胶管，测得“铁块”样品中残留铝的质量分数将会________(填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热　(2)8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe (3)①冷却至室温，并调节量气管使左右液面相平　②3.6%　③偏大 【解析】(1)蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热，故蔗糖和浓硫酸的混合物可作引燃剂。(2)Al与Fe3O4反应生成Fe和Al2O3，根据质量守恒和得失电子守恒可得化学方程式。(3)①因为气体的体积受温度和压强影响，所以量气管在读数时必须进行的操作是冷却至室温，并调节量气管使左右液面相平。②根据Al与NaOH溶液反应的化学方程式可知，m(Al)＝n(Al)×27 g·mol－1＝ n(H2)×27 g·mol－1＝××27 g·mol－1＝0.036 g，则“铁块”样品中残留铝的质量分数为×100%＝3.6%。③如果没有橡胶管，会造成气体体积的读数偏大，则“铁块”样品中残留铝的质量分数将会偏大。 考点4 Fe2+、Fe3+的检验 9．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸中，滴加KSCN溶液无颜色变化，再加入氯水溶液变成血红色的是(　　) A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 【答案】A 【解析】题给四种铁的化合物都可溶于稀盐酸。滴加KSCN溶液无颜色变化，再加氯水溶液变成血红色，说明该化合物溶于稀盐酸后产生Fe2＋，不产生Fe3＋，只有A项符合题意，有关反应的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3溶于稀盐酸发生反应Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；FeCl3、Fe2(SO4)3溶解后均可电离出Fe3＋。 10．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(　　) A.只需滴加KSCN溶液 B.先滴加 KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 D.滴加氢氧化钠溶液，立即产生红褐色沉淀 【答案】B 【解析】只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显血红色，能检验出溶液中是否含有Fe3＋，无法验证Fe2＋的存在，故A错误；KSCN与Fe3＋作用使溶液显血红色，与Fe2＋作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显血红色，说明原溶液不含有Fe3＋，再滴加氯水后显血红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3＋，证明原溶液含有Fe2＋，故B正确；先滴加氯水，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，即使原溶液不含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也显血红色，无法证明原溶液是否含有Fe3＋，故C错误；滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀，只能证明存在Fe3＋，故D错误。 11．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，其中实验方案设计错误的是(　　) A.只有④ B.只有③ C.③④ D.③④⑤ 【答案】C 【解析】①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，体现了铁离子的氧化性，①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显血红色，据此能够检验铁离子，②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，但该性质不是铁离子的性质，④错误；⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确。 12．某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。 (1)用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)设计实验方案，完成下列表格。 探究内容 实验方案 实验现象 探究Fe3＋具有氧化性 取少量0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液________ (3)该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为__________________________________。 (4)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则X离子是___________________________。 【答案】(1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　(2)浅绿色　不变色　 (3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe　(4)Fe2＋ 【解析】(1)在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。(3)向FeCl2溶液中加入锌粉，离子方程式为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。(4)已知MnO得电子，故MnO是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋，即X为Fe2＋。 考点5 Fe2+、Fe3+的相互转化 13．下列物质反应后，最终可以不含＋3价铁的是(　　) ①过量Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应　③FeI2溶液中通入一定量的Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A.①②④ B.②③ C.②③④ D.全部 【答案】C 【解析】Fe与Cl2反应，Cl2是强氧化剂，无论Cl2是否充足，均生成FeCl3，故①一定含＋3价铁。Fe与过量稀硫酸发生置换反应，氢离子的氧化性弱，只能把铁氧化为亚铁离子，故②一定不含＋3价铁。因为还原性：I－＞Fe2＋＞Cl－，当FeI2溶液中通入少量Cl2时，发生反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2；当FeI2溶液中通入过量Cl2时，发生反应：2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－，故③可以不含＋3价铁。Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁，如果铁足量，可发生反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故④可以不含＋3价铁。所以最终可以不含＋3价铁的是②③④。故选C。 14．（24-25高一上·河北张家口·阶段检测）某废旧金属材料中主要含等，现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物： 已知：绿矾为。下列说法中错误的是 A．焙烧目的是将金属单质转化成对应的氧化物 B．碱浸时发生反应的化学方程式为 C．操作I和操作Ⅱ为过滤操作 D．加入过量a发生的离子反应只有 【答案】D 【解析】废旧金属材料在焙烧过程中，金属被氧化为氧化物，再加入NaOH溶液，A12O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，过滤，得到滤渣Fe2O3、FeO、Fe3O4、CuO，向滤渣中加入硫酸，Fe2O3、FeO、Fe3O4、CuO溶解，溶液中有Fe2+、Fe3+、Cu2+，向溶液中加入过量铁粉，发生Cu2++Fe=Fe2++Cu和，过滤，滤渣为Cu和Fe，向滤渣中加入硫酸，铁溶解变为硫酸亚铁，滤液2为FeSO4溶液，通过结晶得到绿矾。A．废旧金属材料中主要含，焙烧将金属氧化为氧化物，A正确；B．碱浸时Al2O3溶于NaOH溶液，发生反应的化学方程式为，B正确；C．操作I和操作Ⅱ为固、液的分离，用过滤操作，C正确；D．加入过量a(Fe粉)发生的离子反应有和Cu2++Fe=Fe2++Cu，D错误；答案选D。 15．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。 实验操作 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入过量铁粉； ②滴加KSCN溶液； ③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色； ⅱ.溶液无明显变化； ⅲ.溶液变成血红色 下列分析错误的是(　　) A.解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ B.实验②与③可以调换顺序 C.溶液变红涉及反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ D.氧化性：Cl2＞Fe3＋＞Fe2＋ 【答案】B 【解析】向FeCl3溶液中加入过量铁粉，Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A项正确；先加氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液变成血红色，无法检验Fe2＋，B项错误；滴加氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C项正确；由反应方程式可知，氧化性：Cl2＞Fe3＋＞Fe2＋，D项正确。 16．某企业的工业废水中含有大量的FeSO4、CuSO4和Fe2(SO4)3.技术人员计划从该废水中回收金属Cu并制备Fe3O4纳米粒子，工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)试剂a为 (写化学式)，“操作1”的名称是 ，物质B的成分有 (写化学式)。 (2)若取少量溶液A加入试管中，然后滴加过量氢氧化钠溶液，产生的现象是 。 (3)“氧化”步骤发生反应生成Fe3+的离子方程式为 。 (4)请设计实验检验“加热沉铁”步骤后溶液中的Fe3+是否完全转化成了沉淀： 。 (5)“分离”步骤后得到的溶液B中主要溶质有NaOH和 (写化学式)。 【答案】(1) Fe 过滤 Cu、Fe (2)先生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后变为红褐色 (3)2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O (4)取少量加热沉铁后的溶液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红，若不变红，则铁离子完全转化成了沉淀 (5)NaCl、Na2SO4 【解析】向废水中加入过量铁，铁与硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，硫酸铁与铁生成硫酸亚铁，则物质B为铁和铜，试剂b为稀硫酸，稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁进入溶液A，以此分析。（1）根据分析，试剂a为Fe，“操作1”的名称是过滤，物质B的成分有Cu、Fe； （2）溶液A为硫酸亚铁，滴加过量氢氧化钠溶液，先生成氢氧化亚铁沉淀与氧气接触生成氢氧化铁； 故答案为：先生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后变为红褐色； （3）亚铁离子具有还原性，次氯酸离子具有氧化性，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O； 故答案为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O； （4）用KSCN溶液检验铁离子，取少量加热沉铁后的溶液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红，若不变红，则铁离子完全转化成了沉淀； 故答案为：取少量加热沉铁后的溶液置于试管中，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红，若不变红，则铁离子完全转化成了沉淀； （5）氧化步骤中生成氯化钠，溶液中还有硫酸钠； 故答案为：NaCl、Na2SO4。 考点6 Fe2+、Fe3+相互转化的有关计算 17．500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol铁粉。待Fe3+反应完全后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液的体积不变)(　　) A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1 C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1 【答案】C 【解析】由2Fe3++Fe===3Fe2+知，0.2 mol Fe3+与0.1 mol Fe反应生成0.3 mol Fe2+，则所得溶液中Fe2+的物质的量为0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol，c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。 18．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上可以用作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量，实验步骤如图所示。下列说法不正确的是 A．过滤时需要用到的玻璃仪器为：烧杯、漏斗、玻璃棒 B．步骤②中加入H2O2的目的是将Fe2+完全转化为Fe3+ C．步骤中的“一系列操作”指过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量 D．实验中铁元素无损耗，假设10片补血剂的质量为a克，则补血剂中铁元素的质量分数为 【答案】D 【解析】由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，据此分析解题。A．该实验过程需要过滤，过滤操作需要的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；B．由分析可知，步骤②中加入H2O2的目的是将Fe2+完全氧化、转化为Fe3+，B正确；C．悬浊液经过过滤、洗涤后得氢氧化铁，再经灼烧、冷却、称量，即得氧化铁的质量，步骤中的“一系列操作”指过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量，C正确；D．实验中铁元素无损耗，假设10片补血剂的质量为a克，得到Wg氧化铁固体，铁元素守恒计算铁元素含量==，D错误；故答案为：D。 考点7 Fe(OH)2的制备 19．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　) A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气 C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内 D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 【答案】C 【解析】A对，FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液所用的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2在无氧的环境中生成。B对，在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油，以隔绝空气，防止氧气溶入。C错，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气。D对，产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触，使沉淀更易被氧化。 20．向盛有2mL0.1mol/LFeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是 实验操作及现象 实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现。 实验二 向2mL0.1mol/LFeSO4溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深。 A．试管中发生的反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B．灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的 C．溶液中生成Fe(OH)2越少颜色越深 D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物 【答案】C 【解析】向盛有2mL0.1mol•L-1FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色为Fe(OH)3沉淀，反应的离子方程式和化学方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，实验一：白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现，实验二：向2mL0.1mol•L-1FeSO4溶液中逐滴滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深，证明灰绿色是在溶液中形成，可能是Fe(OH)2水合物，据此分析判断。A．生成白色沉淀为氢氧化亚铁，红褐色为氢氧化铁，试管中发生的反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，A正确；B．反应过程中灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的，B正确；C．由分析可知，溶液中生成Fe(OH)2越多颜色越深，C错误；D．实验表明，灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物， D正确；故答案为：C。 21．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： (1)仪器1的名称：__________。装置5的作用： ____________________________________________________________________。 (2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中 ____________________________________________________________________。 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因___________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 【答案】(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4　 (2)在装置2、3之间添加控制开关 (3)装置4内的空气没有排尽 【解析】(1)仪器1的名称为分液漏斗。由于Fe(OH)2易被氧气氧化，装置5的作用是通过液封，防止空气进入装置4。(2)3中溶液不能进入4的原因是生成的氢气沿着导管通过2逸出，三颈烧瓶中无法形成高压，故需在2、3之间加一个控制开关。(3)生成灰绿色沉淀说明氢氧化亚铁被氧气氧化，分析原因应该是装置4中的空气未排尽。 考点8 铁及其化合物的转化 22．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是(　　) A.A为Fe，B为Fe2O3 B.C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 C.④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【答案】B 【解析】由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，④的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 23．某小组以废铁屑(含有少量碳)为原料制备催化剂无水，具体流程如下图： 已知：①；②。 有关上述过程所选仪器或操作错误的是 A．溶解废铁屑时适当升温有利于铁与稀盐酸的反应 B．b的作用将氧化成 C．在c制备过程中气体的作用是防止生成被氧化 D．最后一步发生脱结晶水的方程式 【答案】C 【解析】废铁屑与中的铁与稀盐酸反应生成和氢气，溶液a为溶液，加入足量b将氧化成，溶液c为溶液，b可以为Cl2或者H2O2溶液；溶液c中通入HCl气体，抑制反应①的进行，从而得到，脱结晶水得到无水：。A．溶解废铁屑时适当升温可以加快反应速率，有利于铁与稀盐酸的反应，A正确；B．根据分析，b的作用将氧化成，B正确；C．在c制备过程中气体的作用是：抑制反应①的进行即抑制Fe3+的水解，防止生成，C错误；D．根据分析，脱结晶水的方程式正确，D正确；故选C。 24．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是 A．Fe2O3可以与H2O反应生成B B．物质A在空气中受热可以转化为Fe3O4 C．可能是 D．Fe2O3的俗称是铁红，可以用外墙涂料 【答案】A 【解析】A．Fe2O3不与H2O反应，A错误；B．物质A是FeO，在空气中受热可以转化为Fe3O4，B正确；C．可能是发生铝热反应，C正确； D．Fe2O3的俗称是铁红，是红棕色固体，可以用外墙涂料，D正确；故选A。 25．铁广泛应用于人类的生产、生活。 Ⅰ.部分铁及其化合物存在如图转化关系(部分反应物和反应条件已略去)，回答下列问题。 (1)a、b、c三种物质中属于电解质的是_______________________ (填化学式)。 (2)①～⑤反应中，既是化合反应又是氧化还原反应的有________(填标号)。写出⑤的化学反应方程式_____________________________________________。 (3)将e的浓溶液滴加到沸水中可得到红褐色液体，该液体属于一种特殊的分散系。该分散系中分散质的微粒直径范围为____________。鉴别e的浓溶液与该分散系的方法为____________。 Ⅱ.明代《徐光启手迹》记载了以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备硝酸的方法，其主要流程如图： (4)X为铁的氧化物，X的化学式可能为________________________________， 判断依据为_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)③利用了浓硫酸以下性质________(填标号)。 a.强氧化性 b.高沸点 c.酸性 d.脱水性 【答案】Ⅰ.(1)FeCl2、Fe(OH)2 (2)②③⑤　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)1～100 nm　丁达尔效应 Ⅱ.(4)Fe2O3或Fe3O4　FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，所以X为Fe2O3或Fe3O4　(5)bc 【解析】Ⅰ.(1)根据物质类别和铁元素的化合价可知，a为Fe，b为FeCl2，e为FeCl3，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3。电解质为在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，酸、碱、盐属于电解质，故a、b、c三种物质中属于电解质的是FeCl2、Fe(OH)2。(2)①为置换反应；④反应中Fe的化合价没有发生变化，③中氯气与铁点燃生成氯化铁；②氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁；⑤氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁；故①～⑤反应中，既是化合反应又是氧化还原反应的有②③⑤。⑤的化学反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)将FeCl3的浓溶液滴加到沸水中可得到红褐色液体，该液体属于一种特殊的分散系，为胶体，该分散系中分散质的微粒直径为1～100 nm。鉴别FeCl3的浓溶液与该分散系的方法为丁达尔效应。 Ⅱ.(4)FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，所以X为Fe2O3或Fe3O4。(5)③中浓硫酸与硝酸钾发生复分解反应生成硝酸，硝酸沸点低，易挥发，浓硫酸的沸点高，难挥发，故利用了浓硫酸的高沸点和酸性，故选bc。 考点9 铁及其化合物探究型实验 26．验证的性质，进行如下实验。 实验序号 验证性质 实验装置 试剂 实验现象 ① 能与某些盐反应 溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱反应 溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液氯水 滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列关于该实验的说法不正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因： B．②中沉淀变成红褐色的原因： C．③中用镁条(已打磨)替换锌粒，也可以证明具有氧化性 D．④中调换试剂的加入顺序，也可以证明具有还原性 【答案】D 【解析】A．①中产生的白色沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为：，A正确；B．向溶液加入溶液生成的氢氧化亚铁会被氧气氧化为氢氧化铁，故②中沉淀变成红褐色的原因为：，B正确；C．Mg、Zn的金属性均大于Fe，则③中用镁条(已打磨)替换锌粒，也可以证明FeSO4具有氧化性，C正确；D．氯水可将亚铁离子氧化为铁离子，④中调换试剂的加入顺序，不能确定溶液中是否只含有亚铁离子，不能证明FeSO4具有还原性，D错误； 故选D。 27．某小组同学为探究的溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。进行如下实验： 序号 加入试剂 现象 ⅰ 加入过量的Cu粉 一段时间后，溶液变为蓝绿色 ⅱ 加入过量的Zn粉 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液的pH为3~4，取出固体，固体中未检测到Fe单质。 ⅲ 加入过量的Mg 粉有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4，取出固体，固体中检测到Fe单质。 资料：铁氰化钾溶液与溶液反应会产生蓝色沉淀。 理论分析： (1)依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将还原为Fe的金属是 。 实验探究： (2)小组同学对实验ⅱ未检测到Fe单质进行分析和探究 猜测一、甲同学认为反应初期浓度较大时，即使Zn和反应置换出少量Fe，Fe也会被消耗。写出Fe和反应的离子方程式 。 猜测二、乙同学认为在pH为3~4的溶液中，即使Zn和反应置换出少量Fe，Fe会被消耗。 设计实验：取少量铁粉，加入 ，再加入铁氰化钾溶液无蓝色沉淀生成，即可证实此条件可以忽略对Fe的消耗。 猜测三、丙同学认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn和反应。实验证实了Zn粉被包裹。 查阅资料：在pH约为1.2的溶液中开始转化为红褐色沉淀，溶液的pH约为3时完全转化为红褐色沉淀。 (3)结合资料和猜测，重做实验ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续滴加盐酸，控制，当观察到 且溶液颜色变浅时停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 实验结论： (4)对比实验ⅱ和实验ⅲ可得出结论： ，而金属Mg不断产生氢气使得沉淀难以覆盖在金属表面，Mg能够直接与发生置换反应制取出Fe。 【答案】(1)Zn、Mg (2) 实验ⅱ中pH为3~4的上层清液(或pH为3~4的稀盐酸) (3)红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生 (4)Zn的活泼性比Mg弱， Zn与FeCl3溶液反应缓慢易被Fe(OH)3沉淀包裹，阻止了置换反应的发生 【解析】实验ⅰ中，加入过量的Cu，Cu与Fe3+发生反应：，一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色；实验ⅱ中，加入过量的Zn，发生反应：，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为大量的红褐色氢氧化铁沉淀，无气泡冒出，固体中未检测到Fe单质，原因可能是铁离子的干扰以及氢氧化铁沉淀对锌粉的包裹；实验ⅲ中，加入过量Mg，发生反应：，由于Mg很活泼，该反应非常剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验ⅱ和ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被氢氧化铁沉淀包裹，实验ⅲ的固体中检测到Fe单质，据此解答。（1）由金属活动顺序表可知，镁、锌的金属活动性强于铁，能与溶液中的亚铁离子发生置换反应生成铁，铜的金属活动性弱于铁，不能与溶液中的亚铁离子反应，则依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将还原为Fe的金属是Zn、Mg； （2）Fe和反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为：； 要证实在pH为3~4的溶液可忽略H+对Fe的消耗，可设计实验：取少量铁粉，加入实验ⅱ中pH为3~4的上层清液(或pH为3~4的稀盐酸)，一段时间后取出少量溶液，再加入铁氰化钾溶液无蓝色沉淀生成，即可证实此条件可以忽略对Fe的消耗； （3）结合实验可知，实验ⅱ未检测到单质的原因可能是铁离子的干扰以及氢氧化铁沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成氢氧化铁沉淀时将铁离子还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为：重做实验ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，且溶液颜色变浅时停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质； （4）实验ⅱ中，加入过量的Zn，最后固体中未检测到Fe单质；实验ⅲ中，加入过量Mg，最后固体中检测到Fe单质。则对比实验ⅱ和实验ⅲ可得出结论：Zn的活泼性比Mg弱， Zn与FeCl3溶液反应缓慢易被Fe(OH)3沉淀包裹，阻止了置换反应的发生，而金属Mg不断产生氢气使得沉淀难以覆盖在金属表面，Mg能够直接与发生置换反应制取出Fe。 28．某小组同学向pH=1的0.5mol∙L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉和Zn粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 (1)理论分析 依据金属活动性顺序，Cu和Zn可将Fe3+还原为Fe的金属是 。 (2)实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质 Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3~4，取出固体，固体中未检测到Fe单质 ①实验Ⅱ中生成的红褐色沉淀为 。 ②对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当Fe3+、H+浓度较大时，即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3+、H+消耗。写出Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式 。 b．乙认为在pH为3∼4的溶液中即便生成Fe也会被H+消耗。设计实验(填实验操作和现象) ，证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉表面，阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了Zn粉被包裹。 ii．查阅资料：0.5mol∙L-1Fe3+开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2， (填实验操作和现象)，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 【答案】(1)Zn (2) Fe(OH)3 Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑ 取实验Ⅱ中pH为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡 观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去(变浅)，停止加盐酸 【解析】该实验的目的是探究氯化铁溶液与过量铜粉、锌粉反应时，溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。由实验现象可知，实验Ⅰ中发生的反应为过量的铜与溶液中的Fe3+反应生成亚铁离子和铜离子；实验Ⅱ中发生的反应为Fe3+在溶液中发生水解反应生成氢氧化铁和H+，锌与溶液中的H+反应生成H2，促进水解平衡右移，导致Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀包裹锌粉，阻碍了Zn与Fe2+的反应；重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，此时Fe(OH)3固体溶解后，锌与Fe3+反应生成的Fe2+继续被锌还原，从而生成铁，据此解答。（1）Cu和Zn都可将Fe3+还原为Fe2+，依据金属活动性顺序，Zn可将Fe2+还原为Fe，所以Cu和Zn可将Fe3+还原为Fe的金属是Zn； （2）①加入Zn粉后，与溶液中的H+作用，从而促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀，则实验Ⅱ中生成的红褐色沉淀为Fe(OH)3； ②a．Fe与Fe3+反应生成Fe2+，Fe与H+反应生成Fe2+和H2，反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑； b．设计实验证实pH为3∼4的溶液可忽略H+对Fe的消耗，则只需在实验Ⅱ中pH为3~4的上层清液中加入Fe粉，观察是否有气泡产生，则实验方案为：取实验Ⅱ中pH为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡； ii．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉表面，阻碍了Zn与Fe2+的反应。为了证实Zn粉被Fe(OH)3沉淀包裹，需用盐酸先将Fe(OH)3沉淀溶解，让Zn暴露出来，再与Fe3+接触，再检测是否有Fe生成。则重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去(变浅)，停止加盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 考点10 金属材料 合金 29．用于制造下列物品的材料属于新型合金的是(　　) A.下水井盖—生铁 B.美工刀刀片—高碳钢 C.飞机外壳—硬铝 D.储氢合金—La－Ni合金 【答案】D 【解析】合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而形成的混合物，新型合金包括储氢合金，形状记忆合金，钛合金，耐热合金等；生铁，高碳钢，硬铝属于合金材料，储氢合金是新型合金。 30．钛和钛合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，判断下列用途不切合实际的是(　　) A.用于制造保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用于制造人造骨 D.用于家庭装修，制造钛合金装饰门 【答案】A 【解析】保险丝应该用熔点较低的金属材料制作，由于钛和钛合金熔点高，不适合制保险丝，A项错误。 31．据报道，某舰艇的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，下列关于两种合金的说法正确的是(　　) A.铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物 B.铝锂合金的硬度比铝大，熔、沸点比铝高 C.铝镁合金不能全部溶解于稀盐酸中 D.铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜 【答案】D 【解析】铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种混合物，并未发生化学反应，不是化合物，A错误。铝锂合金的硬度比铝大，但其熔、沸点比组分金属铝的低，B错误。铝镁合金中Mg、Al都能与稀盐酸反应，故能全部溶解于稀盐酸中，C错误。Al2O3是两性氧化物，可与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，故铝镁合金焊接前可用NaOH溶液处理氧化铝膜，D正确。 32．下列关于合金的说法不正确的是 A．储氢合金可用于以氢气为燃料的汽车 B．硬铝是铝合金的一种 C．钛合金可应用于航空航天、生物工程等领域 D．合金的熔点一定比各成分金属的低 【答案】D 【解析】A．储氢合金可释放氢气，从而用于以氢气为燃料的汽车，A正确；B．硬铝是由Al与Cu、Mg、Mn等元素形成的合金，B正确；C．钛合金密度小、强度大、综合性能强，可用于航空航天、生物工程等领域，C正确；D．一般合金的熔点比各成分金属的低，但多数汞合金比汞单质的熔点高，D错误；故选D。 考点11 无机非金属材料 33．定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是(　　) A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为SiO2和MgO C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高 【答案】A 【解析】陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A正确；陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，C错误；陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，有新物质生成，属于化学变化，C错误；由于Fe2＋、Fe3＋和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D错误。 34．下列说法错误的是(　　) A.光导纤维作通信材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便 B.新型无机非金属材料具有光学特性、电学特性等 C.高温结构陶瓷相比金属材料具有许多优点，如耐高温、抗氧化等 D.光导纤维除用于通信外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面 【答案】A 【解析】光导纤维的主要成分是二氧化硅，二氧化硅化学性质稳定，耐腐蚀，A项错误；新型无机非金属材料有单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能等，B项正确；高温结构陶瓷如碳化硅，具有耐高温、抗氧化等优点，C项正确；光导纤维除用于通信外，还可用于医疗(如内窥镜)、信息处理等方面，D项正确。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题9 金属与人类文明 考点1 常见金属的冶炼 考点2 高炉炼铁 考点3 铝热反应 考点4 Fe2+、Fe3+的检验 考点5 Fe2+、Fe3+的相互转化 考点6 Fe2+、Fe3+相互转化的有关计算 考点7 Fe(OH)2的制备 考点8 铁及其化合物的转化 考点9 铁及其化合物探究型实验 考点10 金属材料 合金 考点11 无机非金属材料 考点12 氧化还原反应规律及应用 考点13 氧化还原反应的配平与书写 考点1 常见金属的冶炼 1．下表中金属冶炼的原理与方法错误的是(　　) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电解法 C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法 D Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 高温还原法 2．《天工开物》中如下描述“共煅五个时辰，其中砂末尽化为汞，布于满釜”。下列金属的冶炼方法与此相同的是(　　) A.钠 B.铝 C.银 D.铁 3． 下列关于金属冶炼的说法中正确的是(　　) A.铝热反应可用于工业冶炼金属，如Fe、Cr、Mg等 B.电解NaCl溶液可制得金属钠 C.工业上可用含Cu2S的矿石和氧化剂O2反应冶炼Cu D.工业冶炼铝时，加冰晶石的主要作用是提高铝的产量 考点2 高炉炼铁 4．下列有关高炉炼铁的说法正确的是(　　) A.焦炭和CO都是还原剂 B.采用富氧空气可以得到纯铁 C.加石灰石主要是为了得到CO2 D.高炉炼铁用于还原Fe2O3的还原剂是焦炭 5．某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂，随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成一定规模的工业体系。下列说法错误的是(　　) A.甲、乙、丙、丁相应工厂的名称依次为焦化厂、发电厂、炼铁厂、水泥厂 B.以赤铁矿为原料，高炉炼铁过程中得到生铁的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 C.利用生石灰吸收燃煤产生的酸性气体SO2，可以减少酸雨的形成 D.炼铁厂的炉渣可作为水泥厂的原料 考点3 铝热反应 6． 利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是(　　) A.该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B.该反应会产生高温、发出强光 C.根据铝热反应的原理，可以冶炼某些高熔点的金属 D.若反应中转移3 mol 电子，则消耗氧化剂的物质的量是1 mol 7．下列氧化物中不能与铝粉发生铝热反应的是(　　) A.V2O5 B.Cr2O3 C.MnO2 D.Na2O 8．某校化学兴趣小组同学为了避免传统铝热反应中纸漏斗被烧穿、火星四射等现象的发生，将实验装置改成如图所示甲装置，取磁性氧化铁(Fe3O4)在甲装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。 (1)实验中可以用蔗糖和浓硫酸的混合物代替镁条作引燃剂，其原因是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)该铝热反应的化学方程式为______________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)取反应后的“铁块”粉碎，混合均匀，取样称量，加入如图所示乙装置中，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体的体积以测定“铁块”样品中残留铝的质量分数。 ①量气管在读数时必须进行的操作是____________________________________ ____________________________________________________________________。 ②取1 g“铁块”样品进行上述实验，共收集到44.8 mL气体(已换算成标准状况)，则“铁块”样品中残留铝的质量分数为________。 ③乙装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除可以平衡分液漏斗和试管中的压强让液体顺利滴入试管外，还可以起到减小实验误差的作用。如果没有橡胶管，测得“铁块”样品中残留铝的质量分数将会________(填“偏大”或“偏小”)。 考点4 Fe2+、Fe3+的检验 9．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸中，滴加KSCN溶液无颜色变化，再加入氯水溶液变成血红色的是(　　) A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 10．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(　　) A.只需滴加KSCN溶液 B.先滴加 KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 D.滴加氢氧化钠溶液，立即产生红褐色沉淀 11．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，其中实验方案设计错误的是(　　) A.只有④ B.只有③ C.③④ D.③④⑤ 12．某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。 (1)用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)设计实验方案，完成下列表格。 探究内容 实验方案 实验现象 探究Fe3＋具有氧化性 取少量0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液________ (3)该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为__________________________________。 (4)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则X离子是___________________________。 考点5 Fe2+、Fe3+的相互转化 13．下列物质反应后，最终可以不含＋3价铁的是(　　) ①过量Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应　③FeI2溶液中通入一定量的Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A.①②④ B.②③ C.②③④ D.全部 14．（24-25高一上·河北张家口·阶段检测）某废旧金属材料中主要含等，现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物： 已知：绿矾为。下列说法中错误的是 A．焙烧目的是将金属单质转化成对应的氧化物 B．碱浸时发生反应的化学方程式为 C．操作I和操作Ⅱ为过滤操作 D．加入过量a发生的离子反应只有 15．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。 实验操作 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入过量铁粉； ②滴加KSCN溶液； ③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色； ⅱ.溶液无明显变化； ⅲ.溶液变成血红色 下列分析错误的是(　　) A.解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ B.实验②与③可以调换顺序 C.溶液变红涉及反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ D.氧化性：Cl2＞Fe3＋＞Fe2＋ 16．某企业的工业废水中含有大量的FeSO4、CuSO4和Fe2(SO4)3.技术人员计划从该废水中回收金属Cu并制备Fe3O4纳米粒子，工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)试剂a为 (写化学式)，“操作1”的名称是 ，物质B的成分有 (写化学式)。 (2)若取少量溶液A加入试管中，然后滴加过量氢氧化钠溶液，产生的现象是 。 (3)“氧化”步骤发生反应生成Fe3+的离子方程式为 。 (4)请设计实验检验“加热沉铁”步骤后溶液中的Fe3+是否完全转化成了沉淀： 。 (5)“分离”步骤后得到的溶液B中主要溶质有NaOH和 (写化学式)。 考点6 Fe2+、Fe3+相互转化的有关计算 17．500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol铁粉。待Fe3+反应完全后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液的体积不变)(　　) A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1 C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1 18．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上可以用作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量，实验步骤如图所示。下列说法不正确的是 A．过滤时需要用到的玻璃仪器为：烧杯、漏斗、玻璃棒 B．步骤②中加入H2O2的目的是将Fe2+完全转化为Fe3+ C．步骤中的“一系列操作”指过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量 D．实验中铁元素无损耗，假设10片补血剂的质量为a克，则补血剂中铁元素的质量分数为 考点7 Fe(OH)2的制备 19．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　) A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气 C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内 D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 20．向盛有2mL0.1mol/LFeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是 实验操作及现象 实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现。 实验二 向2mL0.1mol/LFeSO4溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深。 A．试管中发生的反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B．灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的 C．溶液中生成Fe(OH)2越少颜色越深 D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物 21．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： (1)仪器1的名称：__________。装置5的作用： ____________________________________________________________________。 (2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中 ____________________________________________________________________。 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因___________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 考点8 铁及其化合物的转化 22．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是(　　) A.A为Fe，B为Fe2O3 B.C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 C.④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 23．某小组以废铁屑(含有少量碳)为原料制备催化剂无水，具体流程如下图： 已知：①；②。 有关上述过程所选仪器或操作错误的是 A．溶解废铁屑时适当升温有利于铁与稀盐酸的反应 B．b的作用将氧化成 C．在c制备过程中气体的作用是防止生成被氧化 D．最后一步发生脱结晶水的方程式 24．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是 A．Fe2O3可以与H2O反应生成B B．物质A在空气中受热可以转化为Fe3O4 C．可能是 D．Fe2O3的俗称是铁红，可以用外墙涂料 25．铁广泛应用于人类的生产、生活。 Ⅰ.部分铁及其化合物存在如图转化关系(部分反应物和反应条件已略去)，回答下列问题。 (1)a、b、c三种物质中属于电解质的是_______________________ (填化学式)。 (2)①～⑤反应中，既是化合反应又是氧化还原反应的有________(填标号)。写出⑤的化学反应方程式_____________________________________________。 (3)将e的浓溶液滴加到沸水中可得到红褐色液体，该液体属于一种特殊的分散系。该分散系中分散质的微粒直径范围为____________。鉴别e的浓溶液与该分散系的方法为____________。 Ⅱ.明代《徐光启手迹》记载了以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备硝酸的方法，其主要流程如图： (4)X为铁的氧化物，X的化学式可能为________________________________， 判断依据为_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)③利用了浓硫酸以下性质________(填标号)。 a.强氧化性 b.高沸点 c.酸性 d.脱水性 考点9 铁及其化合物探究型实验 26．验证的性质，进行如下实验。 实验序号 验证性质 实验装置 试剂 实验现象 ① 能与某些盐反应 溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱反应 溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液氯水 滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列关于该实验的说法不正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因： B．②中沉淀变成红褐色的原因： C．③中用镁条(已打磨)替换锌粒，也可以证明具有氧化性 D．④中调换试剂的加入顺序，也可以证明具有还原性 27．某小组同学为探究的溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。进行如下实验： 序号 加入试剂 现象 ⅰ 加入过量的Cu粉 一段时间后，溶液变为蓝绿色 ⅱ 加入过量的Zn粉 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液的pH为3~4，取出固体，固体中未检测到Fe单质。 ⅲ 加入过量的Mg 粉有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4，取出固体，固体中检测到Fe单质。 资料：铁氰化钾溶液与溶液反应会产生蓝色沉淀。 理论分析： (1)依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将还原为Fe的金属是 。 实验探究： (2)小组同学对实验ⅱ未检测到Fe单质进行分析和探究 猜测一、甲同学认为反应初期浓度较大时，即使Zn和反应置换出少量Fe，Fe也会被消耗。写出Fe和反应的离子方程式 。 猜测二、乙同学认为在pH为3~4的溶液中，即使Zn和反应置换出少量Fe，Fe会被消耗。 设计实验：取少量铁粉，加入 ，再加入铁氰化钾溶液无蓝色沉淀生成，即可证实此条件可以忽略对Fe的消耗。 猜测三、丙同学认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn和反应。实验证实了Zn粉被包裹。 查阅资料：在pH约为1.2的溶液中开始转化为红褐色沉淀，溶液的pH约为3时完全转化为红褐色沉淀。 (3)结合资料和猜测，重做实验ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续滴加盐酸，控制，当观察到 且溶液颜色变浅时停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 实验结论： (4)对比实验ⅱ和实验ⅲ可得出结论： ，而金属Mg不断产生氢气使得沉淀难以覆盖在金属表面，Mg能够直接与发生置换反应制取出Fe。 28．某小组同学向pH=1的0.5mol∙L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉和Zn粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 (1)理论分析 依据金属活动性顺序，Cu和Zn可将Fe3+还原为Fe的金属是 。 (2)实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质 Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3~4，取出固体，固体中未检测到Fe单质 ①实验Ⅱ中生成的红褐色沉淀为 。 ②对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当Fe3+、H+浓度较大时，即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3+、H+消耗。写出Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式 。 b．乙认为在pH为3∼4的溶液中即便生成Fe也会被H+消耗。设计实验(填实验操作和现象) ，证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉表面，阻碍了Zn与Fe2+的反应。实验证实了Zn粉被包裹。 ii．查阅资料：0.5mol∙L-1Fe3+开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2， (填实验操作和现象)，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 考点10 金属材料 合金 29．用于制造下列物品的材料属于新型合金的是(　　) A.下水井盖—生铁 B.美工刀刀片—高碳钢 C.飞机外壳—硬铝 D.储氢合金—La－Ni合金 30．钛和钛合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，判断下列用途不切合实际的是(　　) A.用于制造保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用于制造人造骨 D.用于家庭装修，制造钛合金装饰门 31．据报道，某舰艇的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，下列关于两种合金的说法正确的是(　　) A.铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物 B.铝锂合金的硬度比铝大，熔、沸点比铝高 C.铝镁合金不能全部溶解于稀盐酸中 D.铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜 32．下列关于合金的说法不正确的是 A．储氢合金可用于以氢气为燃料的汽车 B．硬铝是铝合金的一种 C．钛合金可应用于航空航天、生物工程等领域 D．合金的熔点一定比各成分金属的低 考点11 无机非金属材料 33．定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是(　　) A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为SiO2和MgO C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高 34．下列说法错误的是(　　) A.光导纤维作通信材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便 B.新型无机非金属材料具有光学特性、电学特性等 C.高温结构陶瓷相比金属材料具有许多优点，如耐高温、抗氧化等 D.光导纤维除用于通信外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$