第三章 铁 金属材料（单元测试）（浙江专用）化学人教版必修第一册

第三章《铁 金属材料》单元复习题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ba-137 一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．人类最早使用的合金是( ) A．铜合金 B．铁合金 C．铝合金 D．镁合金 2．下列物质属于铁合金的是( ) A．铁水 B．氧化铁 C．钢 D．赤铁矿 3．下列物质不能通过化合反应得到的是( ) A．Fe(OH)3 B．Fe(OH)2 C．CuO D．Fe3O4 4．合金在生活材料中扮演着重要的角色，下列材料不属于合金的是( ) A．黄铜 B．储氢合金 C．白金 D．锰钢 5．Al在空气中能够稳定存在的原因是( ) A．Al的活泼性差 B．Al表面有致密的氧化膜 C．Al与氧气不反应 D．Al的还原性差 6．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是( ) A．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．纯铁的硬度和强度均高于铁合金 7．(2025·浙江衢州五校联盟高一期中)下列有关铁及其化合物的说法正确的是( ) A．铁的化学性质活泼，在自然界中均以化合态存在 B．高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe2O3和H2 C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它们都是黑色的固体 D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4 8．下列关于Al及其化合物的性质描述正确的是( ) A．金属铝能够在空气中稳定存在是因为其在常温下不与氧气反应； B．铝箔徃空气中用酒精灯加热可以融化，且发生剧烈燃烧 C．明矾的水溶液具有“净水、杀菌消毒”的作用； D．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的气体物质的量相等 9．(2025·浙江金华高一期末)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) A．合金熔点比其成分金属低是由于加入其他原子而使原子层之间不容易发生滑动 B．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，是一种常见的合金钢 C．硬铝强度高、密度小、抗腐蚀，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．含碳量为的铁碳合金称为生铁 10．下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2 D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物 11．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．Fe2O3、Fe3O4都有磁性 B．氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4 C．Fe2O3是一种红棕色粉末 D．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成Fe2O3 12．下列关于铁的性质叙述中正确的是( ) A.铁能与氢氧化钠溶液反应 B.铁能与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2 C.高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe2O3和H2 D.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜 13．(2025·浙江省星辰联盟高一期中)在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断错误的是( ) A．加入KSCN溶液一定不变红色 B．溶液中一定含Cu2+ C．溶液中一定含Fe2+ D．剩余固体中一定含铜 14．(2026·浙江嘉兴高三基础测试)为探究铁元素的性质，设计并进行如下实验。下列说法不正确的是( ) A．装置①可垫陶土网用酒精灯加热，且应先于装置②开始加热 B．装置②中的反应方程式为：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 C．检验生成气体的还原性：虚线框内选择装置乙，将灼烧后的铜丝趁热伸入试管中 D．反应结束后，取装置②中固体，加稀硫酸溶解，滴加KSCN，溶液未变红色，说明固体中无+3价铁生成 15．易拉罐的主要成分为合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是( ) 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素 16．下列提纯过程中使用的除杂试剂和操作可以达到目的的是( ) 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂和操作 A FeCl3溶液 CuCl2 加入适量铁粉，过滤 B NaHCO3固体 Na2CO3 于试管中充分加热 C 铜粉 铁粉 加入足量氯化铁溶液，过滤、洗涤、烘干 D NaC1固体 Na2CO3 加入过量盐酸，充分反应后，蒸发结晶 17．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三线上模拟考试)高铁酸钠是一种新型、高效的绿色水处理剂，其中一种干法制备反应为2FeSO4+6 Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，下列说法正确的是( ) A．高铁酸钠处理饮用水的原理与明矾类似 B．该反应的离子方程式为：2Fe2++6Na2O2=2FeO42-+2Na2O+8Na++ O2↑ C．高铁酸钠中铁的质量分数为40% D．高铁酸钠还可用NaClO和Fe3+在一定条件下制得 18．混合物M中可能含有A12O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是( ) A．已知m1>m2，则混合物M中一定含有A12O3 B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2+ +Fe2+ C．固体P既可能是纯净物，又可能是混合物 D．要确定混合物M中是否含有A1，可取M加入过量NaOH溶液 19．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FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与SCN-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KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 D 向沸水中逐滴加5-6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀 20．在人类文明中，金属铁的重要性独一无二：人类用铁的历史至少已有3000年，现在每年生产和使用的铁超过10亿吨。铁元素具有多种可变价态，有0、+2、+3、+6等，不同价态的铁在一定条件下可以相互转化，如2FeCl3+Fe=3FeCl2，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。某化学实验室产生的废液中含有FeCl3、CuCl2、BaCl2三种物质，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。下列说法不正确的是( ) A．沉淀1中的单质为铁和铜 B．试剂X应为NaOH C．“过滤3”到“氧化”是为了充分回收铁元素 D．氧化方程式为：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O 二、填空题(本大题共4小题，共40分) 21．(9分)阅读材料，回答下列问题。 材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16克/厘米3～0.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。 (1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质_____。 A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性 (2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出： 其与盐酸反应的离子方程式：____________________________________。 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______________________________。 (3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比____________。 (4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是____________。 (5)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体体积比为V(甲)：V(乙)＝1：2，则加入铝粉的质量为___________。 A．5.4g B．3.6g C．2.7g D．1.8g 22．(11分)补铁剂中的铁元素通常是Fe2+，若保存不当，Fe2+会缓慢氧化。当补铁剂中Fe2+的氧化率超过10%时不宜服用。 某补铁剂的主要成分为硫酸亚铁，每片含Fe2+约60毫克。小组同学检验某瓶该补铁剂中Fe2+的氧化率，检验原理为：10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O(药品中其他成分不与KMnO4反应) I．配制250mL0.01mol·L-1KMnO4溶液。 (1)用分析天平称量 gKMnO4固体。 (2)配制溶液时，必须用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、 。 (3)下列配制溶液的部分操作中，不合理的是 (填序号)。 a．溶解 b．转移 c．洗涤 d．定容 (4)定容后摇匀，容量瓶内液面下降，甲同学继续加水至刻度线，该操作会导致配制的KMnO4溶液浓度 (填“偏大”或“偏小”) Ⅱ．溶解药品 取10片上述补铁剂研碎，充分溶于稀硫酸中，配制成100mL溶液。 Ⅲ．实验测定 取出10.00mL步骤Ⅱ中所配溶液，滴加0.01mol·L-1的KMnO4溶液，紫色恰好褪去时，消耗KMnO4溶液的体积为15.00mL。 (5)每片补铁剂中含Fe2+ 毫克，判断该瓶补铁剂是否适宜服用并说明理由 。 23．(8分)已知A、B、C、D代表的四种物质均为中学化学中的常见物质，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件及部分反应产物已略去)。请回答下列问题： (1)若A、B、C在焰色试验中火焰均呈黄色，D为一种常用于饮料生产的气体。 ①写出B的俗称：___________。 ②写出反应②的化学方程式：___________。 (2)若A、B均为浅黄色溶液，D为金属单质。 ①写出B的一种工业用途：___________。 ②写出反应②的离子方程式：___________。 (3)已知符合题设转化关系的一组物质如下，写出反应②的化学方程式：___________。 24．(12分)(2025·浙江杭州重点中学高一期中)硫酸亚铁(FeSO4)是中学化学常用试剂，可用于治疗缺铁性贫血症。 (1)实验室配制FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是 (填一种)。 (2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁[Fe4(OH)2(SO4)5]、铁红、硫酸亚铁铵晶体［(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，俗名摩尔盐］，转化关系如图1所示。 ①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是 。 ②制备FeCO3时，向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3溶液，有气体生成，该反应的离子方程式为 ；FeCO3在空气中煅烧生成铁红的化学方程式为： ③制备摩尔盐时，将FeSO4溶液和(NH4)2SO4溶液混合，试从溶液中离子反应发生的条件角度分析：冷却结晶能生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的原因： 。 (3)纯度分析。某兴趣小组用比色法测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O产品中杂质含量。比色法：吸光度与溶液中有色离子的浓度成正比。查阅文献，溶液中的浓度与吸光度的关系如下图所示： 该兴趣小组取所得产品硫酸亚铁铵晶体m克，配制产品溶液100mL，下图为“溶液配制”的部分过程，操作a应重复3次，目的是 ，定容后还需要的操作为 。 (4)按文献方法配制并进行测定，产品溶液的吸光度为0.5，则该兴趣小组所得产品含Fe3+的质量分数为 (用含m的代数式表示) 8 / 9 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》单元复习题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ba-137 一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．人类最早使用的合金是( ) A．铜合金 B．铁合金 C．铝合金 D．镁合金 【答案】A 【解析】由于铜的活动性比较弱，以单质形成存在的比较多，所以人类历史上使用最早的合金是铜合金。故A符合题意，B、C、D不符合题意。故选A。 2．下列物质属于铁合金的是( ) A．铁水 B．氧化铁 C．钢 D．赤铁矿 【答案】C 【解析】A项，铁水是液态的铁，属于铁单质，不是合金，故A不选；B项，氧化铁是铁的氧化物，是纯净物，不属于合金，故B不选；C项，钢是铁、碳形成的铁合金，属于合金，故C选；D项，赤铁矿的主要成分是氧化铁，不是合金，故D不选；故选C。 3．下列物质不能通过化合反应得到的是( ) A．Fe(OH)3 B．Fe(OH)2 C．CuO D．Fe3O4 【答案】B 【解析】不溶于水的氧化物，不能与水反应制取相应的氢氧化物，如Fe2O3不溶于水，不能与水化合生成Fe(OH)3，但反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 为化合反应。 4．合金在生活材料中扮演着重要的角色，下列材料不属于合金的是( ) A．黄铜 B．储氢合金 C．白金 D．锰钢 【答案】C 【解析】A项，黄铜是铜和锌的合金，故A错误；B 项，储氢合金一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气，故B错误；C项，白金是金属单质Pt，故C正确；D项，锰钢是铁和锰的合金，故D错误。故选C。 5．Al在空气中能够稳定存在的原因是( ) A．Al的活泼性差 B．Al表面有致密的氧化膜 C．Al与氧气不反应 D．Al的还原性差 【答案】B 【解析】A项，铝是一种比较活泼的金属，A错误；B项，铝能与空气中的氧气迅速反应，在表面形成一层致密的氧化物保护薄膜，这是铝在空气中能稳定存在的主要原因，B正确；C项，常温下，铝在空气中易与氧气反应生成氧化铝，C错误；D项，铝最外层有三个电子，易失电子，还原性很强，D错误；故选B。 6．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是( ) A．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．纯铁的硬度和强度均高于铁合金 【答案】B 【解析】A项，铁与盐酸反应，铁合金和盐酸也可以反应，选项A错误；B项，铁粉和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，选项B正确；C项，不锈钢是铁的合金，含有非金属碳、硅等非金属，镍等金属，选项C错误；D项，合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，选项D错误。故选B。 7．(2025·浙江衢州五校联盟高一期中)下列有关铁及其化合物的说法正确的是( ) A．铁的化学性质活泼，在自然界中均以化合态存在 B．高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe2O3和H2 C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它们都是黑色的固体 D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4 【答案】D 【解析】A．在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，A项错误；B．高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，B项错误；C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO和Fe3O4是黑色固体，C项错误；D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4，反应原理为：6FeO+O22Fe3O4，D项正确；故选D。 8．下列关于Al及其化合物的性质描述正确的是( ) A．金属铝能够在空气中稳定存在是因为其在常温下不与氧气反应； B．铝箔徃空气中用酒精灯加热可以融化，且发生剧烈燃烧 C．明矾的水溶液具有“净水、杀菌消毒”的作用； D．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的气体物质的量相等 【答案】D 【解析】A项，常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成致密的氧化物薄膜，故A错误；B项，加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹住，铝熔化了但是不会滴落，不会出现发生剧烈的燃烧，故B错误；C项，明矾的水溶液中含有氢氧化铝胶体，具有吸附性，能够净水，但不能杀菌消毒，故C错误；D项，等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，根据得失电子守恒，放出的气体物质的量相等，故D正确；故选D。 9．(2025·浙江金华高一期末)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) A．合金熔点比其成分金属低是由于加入其他原子而使原子层之间不容易发生滑动 B．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，是一种常见的合金钢 C．硬铝强度高、密度小、抗腐蚀，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．含碳量为的铁碳合金称为生铁 【答案】A 【解析】A．合金的硬度比其成分金属大，是因为纯金属中加入其他元素原子后原子层之间相对滑动变得困难，原子层之间不容易发生滑动不是合金熔点比其成分金属低的原因，A错误；B．不锈钢主要由铁、铬、镍等元素组成，具有很强的抗腐蚀能力，是一种常见的合金钢材，B正确；C．硬铝作为一种铝合金，具有显著的优点。首先，它的密度相对较小，这使得使用硬铝制造的飞机和宇宙飞船能够减轻重量，从而提高飞行效率和燃油经济性。其次，硬铝的强度非常高，能够承受极端的力学环境，确保飞机和宇宙飞船的结构安全性和稳定性。此外，硬铝还具有较强的抗腐蚀能力，能够在恶劣的环境中保持其性能的稳定，延长使用寿命，C正确；D．含碳量为的铁碳合金称为钢，含碳量为的铁碳合金称为生铁，D正确；故选A。 10．下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2 D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物 【答案】A 【解析】A项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3俗称铁红，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A正确；B项，在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，故B错误；C项，能通过4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3制得Fe(OH)3，也能通过2FeCl3+Fe=3 FeCl2得FeCl2，故C错误；D项，分析铁的化合价可知Fe3O4不是碱性氧化物，Fe2O3、FeO是碱性氧化物，故D错误；故选A。 11．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．Fe2O3、Fe3O4都有磁性 B．氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4 C．Fe2O3是一种红棕色粉末 D．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成Fe2O3 【答案】C 【解析】A项，Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，错误；B项，2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，错误；C项，Fe2O3 是一种红棕色粉末，正确；D项，FeO在空气里受热，能迅速氧化成四氧化三铁，错误。 12．下列关于铁的性质叙述中正确的是( ) A.铁能与氢氧化钠溶液反应 B.铁能与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2 C.高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe2O3和H2 D.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜 【答案】D 【解析】铁不能与氢氧化钠溶液反应，A项错误；铁能与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，B项错误；高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C项错误；铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，发生置换反应，D项正确。 13．(2025·浙江省星辰联盟高一期中)在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断错误的是( ) A．加入KSCN溶液一定不变红色 B．溶液中一定含Cu2+ C．溶液中一定含Fe2+ D．剩余固体中一定含铜 【答案】B 【解析】在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，由于铁比铜活泼，则固体中一定有铜，由于铜能溶于氯化铁溶液，故溶液中一定没有氯化铁，可分几种情况：①当固体为铁、铜时，溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu，反应的方程式为：2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=Cu+FeCl2，所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+，一定含有Fe2+；②当固体为铜时，溶液中一定没有Fe3+，Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu，所以溶液中一定没有Fe3+，可能含有Cu2+，一定含有Fe2+。A. 溶液中一定没有氯化铁，加入KSCN溶液一定不变红色，A正确；B. 固体中一定有铜，溶液中不一定含Cu2+，B错误；C. 固体中一定有铜，故溶液中一定没有氯化铁、溶液中一定含Fe2+，C正确；D. 铁比铜活泼，故 剩余固体中一定含铜，D正确；故选B。 14．(2026·浙江嘉兴高三基础测试)为探究铁元素的性质，设计并进行如下实验。下列说法不正确的是( ) A．装置①可垫陶土网用酒精灯加热，且应先于装置②开始加热 B．装置②中的反应方程式为：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 C．检验生成气体的还原性：虚线框内选择装置乙，将灼烧后的铜丝趁热伸入试管中 D．反应结束后，取装置②中固体，加稀硫酸溶解，滴加KSCN，溶液未变红色，说明固体中无+3价铁生成 【答案】D 【解析】由实验装置图可知，装置①用于受热提供水蒸气，并用产生的水蒸气排尽装置中的空气；装置②中铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应后的固体中一定含有四氧化三铁，可能存在未反应的铁；盛有碱石灰的干燥管用于除去未反应的水蒸气，干燥氢气；由于氢气的密度小于空气，所以可以用装置乙检验生成氢气的还原性，具体操作为应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中。A．装置①为圆底烧瓶，加热时需垫陶土网，防止圆底烧瓶受热不均而炸裂；实验时，应先加热装置①，利用产生水的蒸气可排尽装置中的空气，防止铁粉被氧化，然后再加热装置②发生反应，A正确；B．由分析可知，装置②中发生的反应为铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，B正确；C．由分析可知，装置乙检验生成氢气的还原性的具体操作为应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，反应后黑色固体变红色说明氢气具有还原性，C正确；D．由分析可知，装置②中的固体一定含有四氧化三铁，可能存在未反应的铁，若有未反应的铁，加稀硫酸溶解时，四氧化三铁反应生成的铁离子可能会与铁反应完全转化为亚铁离子，则滴加硫氰化钾溶液，溶液不变红不能说明无+3价铁生成，D错误；故选D。 15．易拉罐的主要成分为合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是( ) 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生；含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀；含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色；含有铁元素 【答案】D 【解析】因铝、铁、镁都能和盐酸反应生成气体，其中任意组合都能产生气体，A错误；铝、铁、镁中只有铝可与NaOH溶液反应生成无色气体，不能证明含有Mg，B错误；加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，也可能含有铝，C错误；铁单质与酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿，亚铁离子被部分氧化为铁离子，铁离子遇KSCN溶液呈红色，D正确。 16．下列提纯过程中使用的除杂试剂和操作可以达到目的的是( ) 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂和操作 A FeCl3溶液 CuCl2 加入适量铁粉，过滤 B NaHCO3固体 Na2CO3 于试管中充分加热 C 铜粉 铁粉 加入足量氯化铁溶液，过滤、洗涤、烘干 D NaC1固体 Na2CO3 加入过量盐酸，充分反应后，蒸发结晶 【答案】D 【解析】A项，Fe3+的氧化性强于Cu2+，加入适量铁粉先与FeCl3反应生成FeCl2，使FeCl3减少，不能达到除杂的目的，A不符合题意；B项，于试管中充分加热，NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，碳酸钠不能除去、且NaHCO3减少，不能达到除杂的目的，B不符合题意；C项，加入足量氯化铁溶液，不仅杂质铁粉溶解，被提纯的铜粉也溶解，不能达到除杂的目的，C不符合题意；D项，加入过量盐酸与杂质碳酸钠反应生成NaCl、H2O和CO2，充分反应后得到NaCl和过量盐酸的混合液，蒸发结晶时HCl由于挥发而除去，最终获得NaCl固体，能达到实验目的，D符合题意；故选D。 17．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三线上模拟考试)高铁酸钠是一种新型、高效的绿色水处理剂，其中一种干法制备反应为2FeSO4+6 Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，下列说法正确的是( ) A．高铁酸钠处理饮用水的原理与明矾类似 B．该反应的离子方程式为：2Fe2++6Na2O2=2FeO42-+2Na2O+8Na++ O2↑ C．高铁酸钠中铁的质量分数为40% D．高铁酸钠还可用NaClO和Fe3+在一定条件下制得 【答案】D 【解析】A项，高铁酸钠具有强氧化性，能杀菌消毒，明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中悬浮物形成沉淀，净水原理不同，A错误；B项，该反应在非水体系中发生，不能写成离子方程式的形式，B错误；C项，高铁酸钠中铁的质量分数为：，C错误；D项，高铁酸钠还可以用NaClO和Fe3+在一定条件下制得，反应的离子方程式为：2Fe3++10OH-+3ClO-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，D正确；故选D。 18．混合物M中可能含有A12O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是( ) A．已知m1>m2，则混合物M中一定含有A12O3 B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2+ +Fe2+ C．固体P既可能是纯净物，又可能是混合物 D．要确定混合物M中是否含有A1，可取M加入过量NaOH溶液 【答案】D 【解析】A项，若m1>m2，则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有，不一定含有Al2O3，A错误；B项，离子方程式电荷不守恒，故B错误；C项，由于加了过量的盐酸，因此固体P只能是铜，不可能是混合物，故C错误；D项，要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入过量NaOH溶液，若产生气体，则一定含铝，否则不含铝，故D正确。故选D。 19．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FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与SCN-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KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 D 向沸水中逐滴加5-6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀 【答案】D 【解析】A项，FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2++Zn=Fe+Zn2+，溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误；B项，溶液变成血红色的原因，Fe3++3SCN-Fe( SCN)3，与SO42-和K+无关，B错误；C项，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项，向废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；故选D。 20．在人类文明中，金属铁的重要性独一无二：人类用铁的历史至少已有3000年，现在每年生产和使用的铁超过10亿吨。铁元素具有多种可变价态，有0、+2、+3、+6等，不同价态的铁在一定条件下可以相互转化，如2FeCl3+Fe=3FeCl2，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。某化学实验室产生的废液中含有FeCl3、CuCl2、BaCl2三种物质，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。下列说法不正确的是( ) A．沉淀1中的单质为铁和铜 B．试剂X应为NaOH C．“过滤3”到“氧化”是为了充分回收铁元素 D．氧化方程式为：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O 【答案】B 【解析】加入铁与CuCl2反应生成Cu和氯化亚铁，Fe与FeCl3反应生成FeCl2，沉淀1为Fe、Cu，加入盐酸与Fe反应生成FeCl2，过滤金属得Cu，滤液为FeCl2、BaCl2，加入H2O2发生氧化反应，将FeCl2氧化为FeCl3，为了不引入其他杂质离子，试剂X为Ba(OH)2，得到滤液2是BaCl2和沉淀2是Fe(OH)3，加入稀盐酸得到FeCl3，经系列操作得到FeCl3∙6H2O。A项，加入铁与CuCl2反应生成Cu和氯化亚铁，由于加入过量铁，则沉淀1中的单质为铁和铜，A正确；B项，加入试剂X目的是调节溶液的pH以沉淀Fe3+，为了不引入其他杂质离子，试剂X为Ba(OH)2，B错误；C项，沉淀1为Fe、Cu，加入盐酸与Fe反应生成FeCl2，“过滤3”到“氧化”是为了充分回收铁元素，C正确；D项，加入H2O2发生氧化反应，将FeCl2氧化为FeCl3，氧化发生化学反应的方程式为：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O，D正确；故选B。 二、填空题(本大题共4小题，共40分) 21．(9分)阅读材料，回答下列问题。 材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16克/厘米3～0.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。 (1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质_____。 A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性 (2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出： 其与盐酸反应的离子方程式：____________________________________。 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______________________________。 (3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比____________。 (4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是____________。 (5)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体体积比为V(甲)：V(乙)＝1：2，则加入铝粉的质量为___________。 A．5.4g B．3.6g C．2.7g D．1.8g 【答案】(1)B(1分) (2)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O(1分) Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(1分) (3)1：1(2分) (4)3：1(2分) (5)A(2分) 【解析】(1)铝制成铝箔作食品包装，是利用了铝的延展性，答案选B；(2)氧化铝为两性氧化物，可与酸、碱反应生成盐和水，其与盐酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O；(3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，由于在反应中铝失去电子的物质的量相等，所以根据电子得失守恒可知相同条件下所得H2的体积之比为1:1；(4)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式分别是2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，因此当二者产生的H2相等时，HCl和NaOH的物质的量浓度之比是6:2=3:1；(5)铝粉和盐酸反应方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，铝粉和NaOH反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，根据方程式关系可判断消耗等量的铝，需要盐酸的物质的量比NaOH多，但反应中V(甲)：V(乙)=1：2，可知盐酸完全参与反应，盐酸的物质的量是0.3mol，根据H守恒可知V(甲)=0.15mol，则V(乙)=0.3mol，因此根据对应方程式可知n(Al)=0.2mol，则加入铝粉的质量为5.4克，故选A。 22．(11分)补铁剂中的铁元素通常是Fe2+，若保存不当，Fe2+会缓慢氧化。当补铁剂中Fe2+的氧化率超过10%时不宜服用。 某补铁剂的主要成分为硫酸亚铁，每片含Fe2+约60毫克。小组同学检验某瓶该补铁剂中Fe2+的氧化率，检验原理为：10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O(药品中其他成分不与KMnO4反应) I．配制250mL0.01mol·L-1KMnO4溶液。 (1)用分析天平称量 gKMnO4固体。 (2)配制溶液时，必须用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、 。 (3)下列配制溶液的部分操作中，不合理的是 (填序号)。 a．溶解 b．转移 c．洗涤 d．定容 (4)定容后摇匀，容量瓶内液面下降，甲同学继续加水至刻度线，该操作会导致配制的KMnO4溶液浓度 (填“偏大”或“偏小”) Ⅱ．溶解药品 取10片上述补铁剂研碎，充分溶于稀硫酸中，配制成100mL溶液。 Ⅲ．实验测定 取出10.00mL步骤Ⅱ中所配溶液，滴加0.01mol·L-1的KMnO4溶液，紫色恰好褪去时，消耗KMnO4溶液的体积为15.00mL。 (5)每片补铁剂中含Fe2+ 毫克，判断该瓶补铁剂是否适宜服用并说明理由 。 【答案】(1)0.3950(2分) (2)250mL容量瓶(1分) (3)ad(2分) (4)偏小(2分) (5) 42 (2分) 不适宜服用，因为Fe2+的氧化率超过10%(2分) 【解析】(1)配制250mL0.01mol/L的KMnO4溶液，溶液中含有溶质的物质的量n=c·V=0.01mol/L×0.25L=0.0025mol，则需称量的溶质的质量m=n·M=0.0025mol×158g/mol=0.3950g，因此要称量的KMnO4质量是0.3950g； (2)配制250mL 0.01mol/L的KMnO4溶液，需要使用的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250mL的容量瓶已经给出了烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，因此还缺少的仪器是250mL 容量瓶； (3)a项，溶解应在烧杯中进行，操作不合理，a选；b项，转移需要用玻璃棒引流，操作合理，b不选；c项，洗涤烧杯内壁以及玻璃棒，避免溶质残留，操作合理，c不选；d项，定容时液面高度距离刻度线1-2cm时，改用胶头滴管，操作不合理，d选；故选ad； (4)定容后摇匀，容量瓶内液面下降，这是正常现象，若加水，则水的体积偏大，溶液浓度偏小； (5)MnO4-与Fe2+反应的离子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；根据离子方程式可找出关系式：5Fe2+~MnO4-，每片补铁剂中Fe2+的质量为：，题目中说明每片含Fe2+约60毫克，当补铁剂中Fe2+的氧化率超过10%时不宜服用，则该补铁剂的氧化率为，则该补铁剂不宜服用，因为Fe2+的氧化率超过10%。 23．(8分)已知A、B、C、D代表的四种物质均为中学化学中的常见物质，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件及部分反应产物已略去)。请回答下列问题： (1)若A、B、C在焰色试验中火焰均呈黄色，D为一种常用于饮料生产的气体。 ①写出B的俗称：___________。 ②写出反应②的化学方程式：___________。 (2)若A、B均为浅黄色溶液，D为金属单质。 ①写出B的一种工业用途：___________。 ②写出反应②的离子方程式：___________。 (3)已知符合题设转化关系的一组物质如下，写出反应②的化学方程式：___________。 【答案】(1)纯碱(1分) CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3(2分) (2)制作印刷电路板或生产净水剂等(1分) Fe+2Fe3+=3Fe2+(2分) (3)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O或Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] (2分) 【解析】(1)若A、B、C在焰色试验中火焰均呈黄色，A、B、C中都含有Na元素；D为一种常用于饮料生产的气体，D为CO2；结合转化关系分析，A为NaOH，B为Na2CO3，C为NaHCO3；①B为Na2CO3，其俗称为纯碱；②反应②为CO2与Na2CO3、H2O反应生成NaHCO3，反应的化学方程式为CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3；(2)若A、B均为浅黄色溶液，D为金属单质，由转化关系知，该金属元素具有可变化合价，则A为氯水，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2；①B为FeCl3，FeCl3的工业用途为：制作印刷电路板或生产净水剂等；②反应②为Fe与FeCl3反应生成FeCl2，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；(3)反应②为Al(OH)3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。 24．(12分)(2025·浙江杭州重点中学高一期中)硫酸亚铁(FeSO4)是中学化学常用试剂，可用于治疗缺铁性贫血症。 (1)实验室配制FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是 (填一种)。 (2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁[Fe4(OH)2(SO4)5]、铁红、硫酸亚铁铵晶体［(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，俗名摩尔盐］，转化关系如图1所示。 ①制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是 。 ②制备FeCO3时，向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3溶液，有气体生成，该反应的离子方程式为 ；FeCO3在空气中煅烧生成铁红的化学方程式为： ③制备摩尔盐时，将FeSO4溶液和(NH4)2SO4溶液混合，试从溶液中离子反应发生的条件角度分析：冷却结晶能生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的原因： 。 (3)纯度分析。某兴趣小组用比色法测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O产品中杂质含量。比色法：吸光度与溶液中有色离子的浓度成正比。查阅文献，溶液中的浓度与吸光度的关系如下图所示： 该兴趣小组取所得产品硫酸亚铁铵晶体m克，配制产品溶液100mL，下图为“溶液配制”的部分过程，操作a应重复3次，目的是 ，定容后还需要的操作为 。 (4)按文献方法配制并进行测定，产品溶液的吸光度为0.5，则该兴趣小组所得产品含Fe3+的质量分数为 (用含m的代数式表示) 【答案】(1)加适量铁粉(1分) (2)部分Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀(1分) Fe2++3HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O(2分) 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2(2分) 在相同温度下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (或者摩尔盐)的溶解度最小，降温结晶，沉淀析出，符合反应发生的条件(2分) (3)将溶质全部转移到容量瓶中(1分) 摇匀、(装瓶) (1分) (4)或者(2分) 【解析】以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁、铁红、硫酸亚铁铵；制备碱式硫酸铁时，使用H2O2作为氧化剂，通过调节pH生成Fe4(OH)2(SO4)5，若pH过高部分铁离子转化为Fe(OH)3，会导致碱式硫酸铁的产率偏低；NH4HCO3不稳定，溶液中与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳；碳酸亚铁加热分解生成Fe2O3；FeSO4和(NH4)2SO4混合，冷却结晶得到NH4)2Fe(SO4)2；经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。 (1)FeSO4易被氧气氧化为Fe2(SO4)3，可加适量铁粉将Fe2(SO4)3还原为FeSO4，故实验室配制FeSO4溶液铁变质，常采用的措施是：加适量铁粉； (2)①根据分析，制备Fe4(OH)2(SO4)5时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是：部分Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀； ②制备FeCO3时，向FeSO4溶液中加入过量的NH4HCO3溶液，有气体生成，该反应的离子方程式为：Fe2++3HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；FeCO3在空气中煅烧生成铁红的化学方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2； ③制备摩尔盐时，冷却结晶能生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的原因：在相同温度下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (或者摩尔盐)的溶解度最小，降温结晶，沉淀析出，符合反应发生的条件； (3)如图所示，操作a为洗涤和转移，重复操作3次的目的为：将溶质全部转移到容量瓶中；定容后还需要进行的操作为：摇匀、(装瓶)； (4)由图可知，吸光度为0.5时，Fe3+的浓度为7mg/L，故产品中含Fe3+的质量为：，Fe3+的质量分数为：或者。 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $