第3章 铁、金属材料-【三清必刷】2025-2026学年高一化学必修第一册（人教版2019）

— 30 — 第三章 铁、金属材料 (时间:75分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌 􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌 备课组长推好题 第8题。该题以铁的性质为基础考查金属钴及化合物的性质,注重了知识的 迁移与应用,题目灵活,值得推荐。 可能用到的相对分子质量 H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Fe—56 Cu—64 一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目 要求。 1.(2025·广东深圳·阶段练习)合金在日常生产生活中的应用非常广泛,以下说法正确的是 ( ) A.铝是地壳中含量最高的金属元素,铝合金也是用量最大,用途最广的合金 B.稀土金属称为冶金工业的维生素,一共包含17种元素 C.铁合金中,高碳钢的含碳量是最高的 D.喷气式飞机的发动机叶片是由镍钴合金制成,主要利用密度小的性质 2.(2025·辽宁·学业考试)下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 ( ) A.四氧化三铁俗称铁红,常用作红色颜料 B.菠菜中富含三价铁离子,可以大量食用 C.氯化铁溶液可以作为印刷电路板的“腐蚀液” D.红热的铁与水蒸气发生反应,生成氢氧化铁和氢气 3.(2025·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Fe2+离子,现榨的苹果 汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使Fe2+转变为Fe3+。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.Fe2+具有还原性能被空气中氧气氧化 C.在维生素C还原Fe3+的过程中Fe2+是氧化产物 D.Fe3+具有氧化性能将维生素C氧化 4.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是 ( ) A.Fe H2O(g) →Fe2O3 盐酸 →FeCl3(aq) B.Fe 稀 H2SO4 →FeSO4(aq) NaOH →Fe(OH)2 空气中灼烧 →Fe2O3 C.Na O2/燃烧 →Na2O2 H2O →NaOH D.Al O2 →Al2O3 NaOH →Na[Al(OH)4] 5.(2025·江苏南京·阶段练习)用表面有油污的铁屑等原料可以制备FeSO4·7H2O,实验中的部 分装置和操作如图所示,其中不能达到实验目的的是 ( ) A.用装置甲去除铁屑表面的油污 B.用装置乙溶解铁屑制备FeSO4 C.用装置丙过滤得FeSO4 溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得FeSO4·7H2O 6.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.镁铝合金密度小,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、熔点高等优点 7.(2025·山东济南·学业考试)在地壳中的含量仅次于铝,居第四位的 元素的价类二维图如图所示,下列说法错误的是 ( ) A.a与水常温下几乎不发生反应,但在高温下可发生置换反应 B.b和c可分别与水反应生成e和d C.e在潮湿的空气中容易转化为d D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂 8.金属钴(Co)的金属活动性与铁相近,钴的化合物相关性质如下,下列 判断合理的是 ( ) 物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3 在水中的溶解性等 难溶,灰绿色固体 难溶,粉红色固体 易溶,溶液呈粉红色 难溶,粉红色固体 A.Co能从 MgCl2 溶液中置换出 Mg B.CoO能与盐酸反应得到粉红色溶液 C.CoCO3 能与盐酸反应生成CoCl3 D.Co(OH)2 可由Co与NaOH溶液反应制得 9.下列离子方程式书写不正确的是 ( ) A.Al(OH)3 溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-􀪅􀪅[Al(OH)4]- B.铁和盐酸反应:2Fe+6H+􀪅􀪅2Fe3++3H2↑ C.Cl2 溶于水的反应:Cl2+H2O􀜩􀜨􀜑 H++Cl-+HClO D.AlCl3 溶液中加入少量的氢氧化钠溶液:Al3++3OH-􀪅􀪅Al(OH)3↓ 10.H2S和O2 的混合气体,通入FeCl2、CuCl2、FeCl3 的混合溶液,转化关系如图所 示。下列描述正确的是 ( ) A.在图示转化关系中化合价不变的元素只有氢、氯、铜 B.过程Ⅱ反应的离子方程式为Cu2++S2-􀪅􀪅CuS↓ C.氧化性强弱的顺序为O2>S>Fe3+ D.转化过程中参加循环反应的离子只有Fe2+、Fe3+ 11.除去下列物质中的杂质,所用试剂和方法不正确的是 ( ) 选项 物质 杂质 除杂质所用试剂和方法 A FeCl2 溶液 FeCl3 铁粉、过滤 B Fe2O3 Al2O3 NaOH溶液,过滤 C Cl2 气体 HCl气体 NaOH溶液、洗气 D Cu CuO 稀硫酸,过滤 12.工业废水中常含有FeSO4、CuSO4,为防止污染并进行废物利用,现利用以下流程回收FeSO4 和Cu。 下列说法错误的是 ( ) A.操作Ⅰ是过滤 B.试剂B的化学式是CuSO4 C.固体X的成分是Fe、Cu D.操作Ⅱ包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 13.(2025·河北·阶段练习)向一铁粉和氧化铜的混合物(质量为10.8g)中加入过量的稀硫酸,产 生无色气体和1.92g红色固体,得到的溶液中只有一种金属离子,下列说法正确的是 ( ) A.无色气体的体积为2.688L B.原混合物中铁粉的质量为8.4g C.得到的溶液中金属离子的物质的量为0.1mol D.反应消耗的硫酸的物质的量为0.12mol — 29 — — 32 — 14.(2025·江苏泰州·阶段练习)铁粉活化用于污水处理。活化方 法如下:向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和 H2O2(少量H2O2 有利于铁粉活化),搅拌。一段时间后,铁粉吸 附Fe2+形成胶体。活化过程中溶液中c(Fe2+)、c(Fe3+)随时间 的变化如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.0~2.5min,c(Fe3+)增大的主要原因是2Fe2++2H++H2O2􀪅􀪅 2Fe3++2H2O B.0~2.5min,溶液的pH不断减小 C.反应至5min时,已有部分Fe2+被铁粉吸附 D.5min后,c(Fe2+)减小,可能是部分Fe2+形成沉淀 二、非选择题:本题共4小题,共58分。 15.(14分)(2025·广东广州·期末)钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。 (1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3 等物质。当汽车发生碰撞 时,NaN3 迅速分解产生N2 和Na,同时放出大量的热,N2 使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 ①KClO4 是助氧化剂,可处理产生的Na,其中氯元素的化合价是 。 ②Fe2O3 是主氧化剂,也可处理产生的 Na,反应为6Na+Fe2O3 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅3Na2O+2Fe,反应中 Na2O是 (填“还原产物”或“氧化产物”)。 (2)铁及其重要化合物之间的部分转化关系如图所示。 ①下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是 (填 序号); a.金红石(TiO2) b.赤铁矿(Fe2O3) c.辉铜矿(Cu2S) ②实现Fe转化为Fe2+ 可选用足量的 (填序 号); a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.稀硝酸 ③在点燃的条件下,Fe与足量Cl2 剧烈反应后,将产物溶于水,再滴加KSCN溶液,则溶液变为 血红色,证明产物为FeCl3,写出氯气和铁反应的化学方程式为 。 ④在FeSO4 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) 。 16.(14分)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+ A B􀜩􀜨􀜑 Fe 3+,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 通Cl2 → 滴KSCN溶液 →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: 。 17.(15分)长期放置的FeSO4 溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4 溶液进行了如表实验。 Ⅰ.分别取2mL新制的FeSO4 溶液于两支试管中,进行如图实验。 实验 试剂X 实验现象 实验ⅰ 1mL1mol·L-1NaOH溶液 现象a 实验ⅱ 依次加入5滴 KSCN溶液、5滴 酸性双氧水 现象b:加入KSCN后无明显现象,加 入双氧水后溶液变成红色 (1)实验ⅰ中,现象a是 。 (2)写出实验ⅱ中酸性双氧水参与反应的的离子方程式: 。 Ⅱ.久置的FeSO4 溶液。 实验操作 实验现象 实验结论 实验ⅲ 取少量久置的FeSO4 溶液于试管中,向其中滴加5滴KSCN溶液 溶液变红 实验ⅳ FeSO4 溶液 部分变质 (3)为证明FeSO4 溶液部分变质,实验ⅳ操作是 。 (4)小组同学查阅资料得知,“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”。为了验证维生素C的作用,设 计了如表实验ⅴ。 实验操作 实验现象 实验ⅴ 取一定量Fe2(SO4)3 溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性 KMnO4溶液 紫色褪去 由实验ⅴ能否得出 (填“能”或“否”)“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论? 请说明 理由 。 18.(15分)铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有 Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2 等)来制备绿矾FeSO4·7H2O和Al2O3,其工艺流程如图: 已知:SiO2+2NaOH􀪅􀪅Na2SiO3+H2O Na2SiO3+2HCl􀪅􀪅2NaCl+H2SiO3↓ 回答下列问题: (1)滤渣1的成分是: (填化学式)。 (2)往滤液2中加入过量的试剂A是 (填标号)。 a.氨水 b.盐酸 c.氢氧化钠溶液 (3)过程1涉及的实验分离操作为 。 (4)若向溶液A中加入硫氰化钾所发生的离子方程式为: 。 (5)写出FeSO4 溶液与酸性高锰酸钾溶液所发生的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向 与数目: 。 (6)由溶液B得到绿矾晶体,须进行的实验操作为 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 — 31 — —68 — 程式为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案为: KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;②该反应 KClO3+ 6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中 HCl中Cl的化合价升高,被 氧化,该反应的还原剂是 HCl,故答案为:HCl;(3)由分析可知, 由流程可知在70℃以上时,氢氧化钙、氯气反应生成氯酸钙,氯化 钙和水,溶液中加入碳酸钾生成碳酸钙,“转化”发生反应的离子方 程式为:Ca2++CO2-3 􀪅􀪅CaCO3↓,故答案为:Ca2++CO2-3 􀪅􀪅 CaCO3↓;(4)①t1 时刻之前生成次氯酸盐,故氯气与氢氧化钙反应 生成氯化钙、次氯酸钙和水,发生的化学方程式为:2Ca(OH)2+ 2Cl2􀪅􀪅CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Ca(OH)2+2Cl2􀪅􀪅 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;②Ca(ClO)2 具有强氧化性能够用作 漂白剂和杀菌消毒,故答案为:作漂白剂和杀菌消毒;③若在原石 灰乳中通入氯气的速度加快,反应速率快,反应放出的热量无法很 快散失,体系温度升高,生成n(ClO-3 )增多,则反应后 n(ClO-) n(ClO-3 ) < 2,故 答 案 为:<;④t2 时,氢 氧 化 钙 与 氯 气 恰 好 完 全 反 应, n(ClO-)=2mol,n[Ca(ClO)2]=1mol,Ca(OH)2与Cl2 发生反 应 的 总 化 学 方 程 式 为:10Ca(OH)2+10Cl2 􀪅􀪅2Ca(ClO)2+ Ca(ClO3)2+7CaCl2+10H2O,n[Ca(OH)2]=5n[Ca(ClO)2]= 5mol,则该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是5mol,故答案 为:C。 答案 (1)+5 (2)①KClO3+6HCl(浓)􀪅􀪅KCl+3Cl2↑+3H2O ②HCl (3)Ca2++CO2-3 􀪅􀪅CaCO3↓ (4)2Ca(OH)2+2Cl2 􀪅􀪅CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 作漂白剂 和杀菌消毒 < C 第三章 铁、金属材料 1.B [A.铝是地壳中含量最高的金属元素,而铁合金是用量最大, 用途最广的合金,A错误;B.稀土金属元素周期表中的镧系元素和 钪、钇共十七种金属元素的总称,主要用于冶金、石油化工、玻璃陶 瓷、荧光和电子材料等工业,被誉为新材料的宝库,B正确;C.铁合 金中,生铁的含碳量高于钢,C错误;D.飞机的发动机叶片是由镍、 铁、碳和钴组成的镍钴合金,耐高温、硬度大,D错误;故选B。] 2.C [A.三氧化二铁为红棕色,俗称铁红;故 A错误;B.菠菜中富 含二价铁离子;故B错误;C.氯化铁溶液和印刷电路板中的铜发 生反应2FeCl3+Cu􀪅􀪅CuCl2+2FeCl2,可以作为印刷电路板的“腐 蚀液”,故C正确;D.红热的铁与水蒸气发生反应3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅 Fe3O4+4H2,故D错误;答案选C。] 3.【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。 C [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Fe2+,现榨的苹果汁在空气中 会由淡绿色变为棕黄色,说明Fe2+ 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Fe3+ 的过程中Fe2+ 是还原产 物,故C错误;D.Fe3+具有氧化性,作氧化剂,维生素C具有还原 性,Fe3+能将维生素C氧化,故D正确;故选C。] 4.A [A.Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4,不能生成Fe2O3,A符合题 意;B.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁与氢氧化 钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠,氢氧化亚铁在空气中灼烧 生成氧化铁和水,物质的转化在给定条件下可以实现,B不符题 意;C.钠与氧气燃烧反应生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成 氢氧化钠和氧气,可实现,C不符题意;D.铝与氧气反应生气氧化 铝,氧化铝与氢氧化钠生成Na[Al(OH)4]可实现,D不符题意;故 选A。] 5.D [A.碳酸钠溶液显碱性,能使油污水解,因此能用装置甲去除 铁屑表面的油污,故A不符合题意;B.铁与稀硫酸反应生成硫酸 亚铁,因此能用装置乙溶解铁屑制备硫酸亚铁,故B不符合题意; C.可以用过滤的方法分离FeSO4 和铁的混合物,故C不符合题 意;D.用装置丁蒸干硫酸亚铁溶液,得到的固体为FeSO4,若要得 到FeSO4·7H2O,需要采取蒸发浓缩、冷却结晶的方式获取,故D 符合题意;故选D。] 6.D [A.铝可用于制作铝金属制品,是利用了铝具有良好的延展 性,故A正确;B.制造飞机和宇宙飞船的材料具有强度高,耐高 温,耐腐蚀,密度小等特点,镁铝合金性质符合,故B正确;C.氧化 铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和水,铝和氢氧化钠溶 液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时 间存放酸性或碱性的食物,故C正确;D.一般合金的硬度较大、熔 点较低,钛合金硬度大,但熔点低,故D错误;故选D。] 7.B [由题中信息可知,在地壳中的含量仅次于铝,居第四位的元素 是Fe元素,则a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为Fe(OH)3,e为 Fe(OH)2,h为高铁酸盐,f为亚铁盐,g为铁盐,据此解答。A.Fe 在常温下与水不反应,但在高温下可与水发生置换反应生成四氧 化三铁和氢气,故 A正确;B.b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3 均不溶于水,均 不 能 直 接 与 水 反 应 生 成 相 应 的 碱 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3,故B错误;C.e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH)2 在 潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O􀪅􀪅 4Fe(OH)3,故C正确;D.h为高铁酸盐即含FeO2-4 ,FeO2-4 具有强 氧化性,能够杀菌消毒,+6价的铁被还原成+3价,又Fe3+ 形成 氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以做净水剂,故D 正确;答案选B。] 8.B [A.由金属钴的金属活动性与铁相近可知,钴的金属活动性弱 于镁,不能与氯化镁溶液发生置换反应生成镁,故A错误;B.碱性 氧化物氧化亚钴能与盐酸反应生成粉红色的氯化亚钴和水,故B 正确;C.碳酸亚钴与盐酸反应生成氯化亚钴、二氧化碳和水,故C 错误;D.由金属钴的金属活动性与铁相近可知,钴不能与氢氧化 钠溶液反应,故D错误;故选B。] 9.B [A.Al(OH)3 溶于 NaOH 溶液,反应生成四羟基合铝酸钠和 水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-􀪅􀪅[Al(OH)4]-,A 正确;B.铁和盐酸反应生成二价铁和氢气,正确的离子方程式为: Fe+2H+􀪅􀪅Fe2++H2↑,B错误;C.Cl2 溶于水的反应生成 HCl 和次氯酸,次氯酸是弱酸不拆,离子方程式为:Cl2+H2O􀜩􀜨􀜑 H++ Cl-+HClO,C正确;D.AlCl3 溶液中加入少量的氢氧化钠溶液生 成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:Al3++3OH-􀪅􀪅Al(OH)3↓, D正确;故选B。] 10.A [A.根据图中信息,在图示转化关系中化合价不变的元素只 有氢、氯、铜,故A正确;B.过程Ⅱ反应的离子方程式为Cu2++ H2S􀪅􀪅CuS↓+2H+,故B错误;C.根据反应Ⅲ得到氧化性强 弱的顺序为Fe3+>S,根据反应Ⅰ得到氧化性强弱的顺序为O2> Fe3+,故C错误;D.转化过程中参加循环反应的离 子 有 Cu2+、 Fe2+、Fe3+,故D错误;综上所述,答案为A。] 11.C [A.氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,A正确;B.氧化铝可以与 氢氧化钠溶液发生反应,而氧化铁不能与氢氧化钠溶液反应,满 足除杂原则,B正确;C.氢氧化钠与氯气和 HCl均反应,C错误; D.氧化铜与稀硫酸溶液反应而铜不能,则反应后过滤可分离,D 正确;故选C。] 12.【分析】 工业废水中含有FeSO4 和CuSO4,向废水中加入足量 的铁粉,发生反应:Fe+CuSO4􀪅􀪅Cu+FeSO4,过滤,得到溶液Z 为FeSO4 溶液,固体X为Fe和Cu,向滤渣中加入过量试剂B即 稀硫酸,发生反应:Fe+H2SO4 􀪅􀪅H2↑+FeSO4,过滤,得到固 体Y为铜,溶液Z为FeSO4 溶液,两溶液Z合并,进行蒸发浓缩、 冷却结晶,得到FeSO4·7H2O,据此分析作答。 B [A.由分析可知,操作Ⅰ为分离固体与液体,该操作是过滤,A 正确;B.由分析可知,试剂B的化学式是 H2SO4,B错误;C.由分 析可知,固体X的成分是Fe、Cu,C正确;D.由分析可知,操作Ⅱ 包括 蒸 发 浓 缩、冷 却 结 晶、过 滤、洗 涤、干 燥,D 正 确;故 答 案 为:B。] 13.【分析】 一铁粉和氧化铜的混合物(质量为10.8g)中加入过量 的稀硫酸,产生无色气体和1.92g红色固体,生成的红色固体一 定是 Cu,n(Cu)= 1.92g 64g·mol-1 =0.03 mol,则 n(CuO)= 0.03mol,m(CuO)=0.03mol×80g·mol-1=2.4g,则固体混 合物中铁粉的质量为8.4g,n(Fe)=0.15mol,得到的溶液中只 有一种金属离子,所以溶液中的阳离子为Fe2+。 B [A.铁粉发生反应为Fe+2H+􀪅􀪅Fe2++H2↑、Fe+Cu2+􀪅􀪅 Fe2++Cu,n(Cu)=0.03mol,则参加Fe+Cu2+􀪅􀪅Fe2++Cu反 应的铁粉0.03mol,参加Fe+2H+􀪅􀪅Fe2++H2↑反应的铁粉 的物质的量为0.12mol,所以生成氢气的物质的量为0.12mol, 没有明确是否为标准状况,体积不一定为2.688L,故 A错误; B.根据以上分析,原混合物中铁粉 的 质 量 为8.4g,故B正 确; C.得到的溶液中金属离子只有Fe2+,根据铁元素守恒,物质的量 为0.15mol,故C错误;D.反应生成0.15molFeSO4,根据元素 守恒,反应消耗的硫酸的物质的量为0.15mol,故D错误;选B。] 14.C [A.由图可知,0~2.5min,Fe3+ 和Fe2+ 同时产生,Fe3+ 主要 来源于被氧化的铁粉即Fe2O3 和稀盐酸反应得到的,A错误;B. 0~2.5min,Fe3+和Fe2+不断产生,是由于Fe2O3 和Fe都与稀盐 酸反应,盐酸不断被消耗,酸性减弱,pH值不断升高,B错误;C. 题干给的条件是一段时间后,铁粉吸附Fe2+ 形成胶体,5min之 前未反应完的铁粉吸附部分Fe2+形成胶体,C正确;D.5min后, c(Fe2+)减小的原因是铁粉吸附Fe2+形成胶体,D错误;故选C。] 15.解析 (1)①KClO4 中钾氧化合价分别为+1、-2,根据化合价代 数和为0可知,氯元素的化合价是+7。②反应中钠化合价升高, 发生氧化反应得到氧化产物Na2O;(2)①用于冶炼金属铁需含有 铁元素,故选b;②硝酸具有强氧化性,将铁转化为三价铁;氢氧 化钠和铁不反应;盐酸和铁生成氯化亚铁,故选a;③在点燃的条 件 下,Fe与 足 量 Cl2 剧 烈 反 应 生 成 氯 化 铁:2Fe+3Cl2 点燃 􀪅􀪅 2FeCl3。④在FeSO4 中滴加 NaOH 溶液生成氢氧化亚铁沉淀, 氢氧化亚铁和空气中氧气、水反应生成红褐色Fe(OH)3 浊液,该 过程的现象为产生白色沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐 色,此过程中发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O􀪅􀪅 4Fe(OH)3。 答案 (1)①+7 ②氧化产物 (2)①b ②a ③2Fe+3Cl2 点燃 􀪅􀪅2FeCl3 ④产生沉淀,白色沉淀 迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O􀪅􀪅 4Fe(OH)3 16.解析 (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2Fe+3Cl2 􀪅􀪅2FeCl3,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+。 答案 (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+ 17.解析 (1)实验ⅰ中加入氢氧化钠溶液,现象a是先产生白色絮 状沉淀,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;(2)实 验ⅱ中,加入KSCN后无明显现象,加入双氧水后溶液变成红色, 说明亚铁离 子 被 氧 化 为 铁 离 子,发 生 的 离 子 方 程 式 是 H2O2+ 2Fe2++2H+􀪅􀪅2Fe3++2H2O;(3)要想证明FeSO4 溶液部分变 质,需要证明溶液中含有Fe3+ 和Fe2+,实验ⅲ中,向待测液中加 入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+,实验ⅳ中, 取少量久置的FeSO4 溶液于试管中,向其中滴加5滴酸性 KM- nO4 溶液,酸性 KMnO4 溶 液 紫 色 褪 去,说 明 溶 液 中 含 有Fe2+; (4)由于维生素C可能过量,也可使酸性KMnO4 溶液褪色,则无 法说明一定有Fe2+ 生成,则由实验ⅴ不能得出“维生素C可将 Fe3+转化为Fe2+”的结论。 答案 (1)先产生白色絮状沉淀,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色, 最终变为红褐色 (2)H2O2+2Fe2++2H+􀪅􀪅2Fe3++2H2O (3)取少量久置的FeSO4 溶液于试管中,向其中滴加5滴酸性 KMnO4 溶液 (4)否 维生素C可能过量,也可使酸性KMnO4 溶液褪色,则无 法说明一定有Fe2+生成 18.【分析】 矿石第一步进行碱溶,其中氧化铝和二氧化硅均可以和 氢氧化钠溶液反应,生成可溶于水的四羟基合铝酸钠和硅酸钠, 构成滤液1,而铁的氧化物不和氢氧化钠反应,组成滤渣1。滤液 1加入稀盐酸反应以后,形成硅酸沉淀(滤渣2),四羟基合铝酸钠 与过量盐酸反应生成 Al3+ 进入溶液,得到滤液2,再加入过量试 剂A,得到沉淀,沉淀是Al(OH)3,为确保此沉淀不溶解于碱,所 加的试剂 A应该是氨水。加热氢氧化铝得到氧化铝。滤渣1 (Fe2O3 和FeO)加入稀硫酸以后,反应得到Fe3+ 和Fe2+(溶液 A),再加入过量铁粉,将Fe3+还原为Fe2+,最终得到绿矾。 解析 (1)根据分析,氧化铝和二氧化硅均可以和氢氧化钠溶液 反 应:Al2O3 +2NaOH+3H2O 􀪅􀪅2Na[Al(OH)4]、SiO2 + 2NaOH􀪅􀪅Na2SiO3+H2O,生成可溶于水的四羟基合铝酸钠和 硅酸钠,而铁的氧化物Fe2O3、FeO不和氢氧化钠反应,称为滤渣 1,故答案为:Fe2O3、FeO;(2)为确保Al3+沉淀完全,并且考虑到氢 氧化铝会溶解于过量强碱,所以应该加入氨水,故答案为:a;(3)因 为“过程1”分别产生了可溶于水的金属离子和不与氢氧化钠反应 的Fe2O3 和FeO两种固体,所以应该采取过滤操作,答案为:过 滤;(4)溶液A含有Fe3+ 和Fe2+,硫氰化钾可以和Fe3+ 反应,方 程式为Fe3++3SCN-􀪅􀪅Fe(SCN)3;(5)根据电子转移守恒,亚 铁离子 失 去5e-,被 氧 化 为 Fe3+,MnO-4 得 到5e-,被 还 原 为 Mn2+,配 平 后 并 用 单 线 桥 表 示 电 子 转 移 的 方 向 与 数 目 为 5Fe2++Mn 5e- ↓ O-4+8H+􀪅􀪅5Fe3++Mn2++4H2O, 故 答 案 为: 5Fe2++Mn 5e- ↓ O-4+8H+􀪅􀪅5Fe3++Mn2++4H2O;(6)溶 液 B是 Fe- SO4 溶液,要得到绿矾晶体,应该采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、 洗涤、干燥等操作,故答案为:蒸发浓缩。 答案 (1)Fe2O3、FeO (2)a (3)过滤 (4)Fe3++3SCN-􀪅􀪅Fe(SCN)3 (5)5Fe2++Mn 5e- ↓ O-4+8H+􀪅􀪅5Fe3++Mn2++4H2O (6)蒸发浓缩 第三次月考滚动检测卷 1.C [A.铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3,是碱式盐,故 A正确; B.石灰水为氢氧化钙水溶液,可用于除去原料中的杂质以及破坏 纤维结构,与石灰的碱性有关,故B正确;C.水滴石穿过程中,水 中的碳酸与碳酸钙发生反应生成碳酸氢钙,所以涉及化学变化,故 C错误;D.钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应隔着钴玻璃为 紫色,所以可根据焰色反应鉴别 KNO3 和 Na2SO4,故D正确;答 案选C。] 2.B [A.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均显碱性,可用作食用碱或工业 用碱,A正确;B.碳酸钠碱性较强,不用于治疗胃酸过多,应该使用 碳酸氢钠,B错误;C.盐酸和铁锈中氧化铁反应,能除去铁钉表面 的锈,C正确;D.CO2 通入饱和氯化钠的氨溶液中,反应生成溶解 度较小的碳酸氢钠晶体,可用来制备碳酸氢钠,D正确;故选B。] 3.C [A.反应1中SO2 的S元素化合价由+4价升高到+6价,失 去2个电子,发生氧化反应得到氧化产物硫酸根离子,故 A正确; B.反应2中碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 67 —