第三章 铁 金属材料【高考真题诊断与测试】高一化学上学期人教版

第四单元 铁 金属材料（B） 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 铁、铝及其合金的性质（含碳量、氧化膜、反应条件） 记忆与理解 容易 2 物质性质与用途的对应关系（氯气、过氧化钠、氧化铝等） 理解与辨析 容易 3 钠、铁及其化合物的分类与转化关系 理解与推断 中等 4 离子共存条件分析（酸碱性环境） 理解与应用 中等 5 物质转化是否可一步实现（反应路径判断） 理解与推理 较难 6 除杂试剂与方法的选择 理解与评价 中等 7 印刷电路板腐蚀与废液再生流程分析 理解与综合 较难 8 铝镁合金与NaOH反应测定铝含量（实验与计算） 理解、计算与实验 中等 9 离子方程式正误判断 理解与辨析 中等 10 Fe³⁺与Cu²⁺与铁粉反应过程的图像分析 理解、推理与计算 较难 11 FeSO₄性质的实验探究（氧化性、还原性、盐类反应） 理解与实验分析 中等 12 离子方程式书写正误判断 理解与辨析 中等 13 固体混合物成分推断（多步实验分析） 综合推理与推断 较难 14 制备FeSO₄·7H₂O的实验装置评价 实验设计与评价 较难 15 金属单质、气体与化合物的推断与性质检验 综合推断与表达 中等 16 铁元素价类二维图与转化关系、实验现象与离子方程式 理解、记忆与表达 中等 17 废金属回收流程分析（分离、检验、转化率计算） 综合理解与计算 较难 18 铁盐与亚铁盐的转化、实验分析与工业流程 综合理解与工业应用 较难 总分 总评： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（24-25高一上·云南曲靖·期末）关于铁铝及其合金的说法不正确的是 A．生铁的含碳量为2%～4.3% B．日常使用的金属材料大多是合金 C．铝是一种活泼金属，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 【答案】D 【解析】A．生铁属于铁碳合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，A正确；B．合金因性能优越（如强度、耐腐蚀性）被广泛应用，日常使用的金属材料大多是合金，如不锈钢、铝合金等，B正确；C．铝表面氧化膜为氧化铝，氧化铝与盐酸反应生成Al3+和水，铝与盐酸发生反应生成氯化铝和氢气，C正确；D．当铝表面的氧化膜被NaOH溶液溶解后，里面的铝与NaOH溶液反应能产生氢气，D错误；故选D。 2．（24-25高一上·陕西安康·期末）化学与生活息息相关。下列有关物质性质与用途的说法错误的是 A．氯气有漂白性，可用于自来水消毒杀菌 B．过氧化钠能与、反应生成氧气，可用作呼吸面具的供氧剂 C．具有磁性，可用于制造指南针 D．氧化铝熔点高，可用作耐火材料 【答案】A 【解析】A．氯气用于自来水消毒杀菌，是因为氯气与水反应生成的次氯酸（）有强氧化性，能杀菌消毒，不是氯气本身有漂白性，A错误；B．过氧化钠与、反应生成氧气，所以可用作呼吸面具供氧剂，B正确；C．有磁性（俗称磁性氧化铁），可用于制造指南针，C正确；D．氧化铝熔点高，可用作耐火材料（如耐火坩埚等），D正确；故答案选A。 3．（24-25高一上·广东广州·期末）部分含Na或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是 A．、都能与水发生反应 B．在空气中强热d就得到g C．可能存在的转化 D．理论上a能与f发生反应 【答案】B 【解析】根据图示可知，a是 Fe或Na单质；b是Na2O或者Na2O2；c是NaOH；d是Fe(OH)2；e是FeO；f是Fe2O3；g是Fe(OH)3。A．Fe、Na、Na2O、Na2O2都能与水反应，A正确；B．在空气中强热Fe(OH)2得到Fe2O3，B错误；C．Fe2O3可被CO还原为Fe单质，铁在高温下且氧气不足的情况下可以生成FeO，C正确；D．Fe2O3中Fe为+3价，Na金属性比铁强，理论上钠与熔融的氧化铁反应可以得到铁单质，D正确； 故选B。 4．（24-25高一上·广西柳州·期末）某溶液能与铝反应放出，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】A 【解析】能与铝反应放出的溶液呈酸性或碱性。A．酸性或碱性条件下，、、相互之间不反应，一定能大量共存，故选A；B．与OH-反应生成氢氧化镁沉淀，碱性条件下不能大量含有，故不选B；C．与OH-反应生成，与H+反应放出二氧化碳，酸性或碱性条件下都不能大量含有，故不选C；D．酸性条件下，、反应生成氯气，酸性条件下、不能共存，故不选D；选A。 5．（24-25高一上·贵州六盘水·期末）在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．NaCl溶液与过量CO2无法直接反应生成NaHCO3，因缺乏碱性条件（如通入NH3），第一步无法一步实现，A错误；B．盐酸反应生成，与过量氨水反应生成沉淀，氨水为弱碱，不溶于氨水，两步均可一步实现，B正确；C．Ca(ClO)2与过量CO2反应生成HClO，但HClO光照分解生成HCl和O2，而非Cl2，第二步无法一步实现，C错误；D．Fe在O2中燃烧生成Fe3O4而非Fe2O3，且Fe2O3与水不反应，两步均无法一步实现，D错误；故答案选B。 6．（23-24高一上·辽宁朝阳·期末）下列除去物质中的少量杂质（括号内为杂质），除杂方案或试剂正确的是 选项 物质 除杂方案或试剂 A 足量溶液 B 足量溶液 C 溶液 足量铜 D 溶液 适量盐酸 【答案】A 【解析】A．可与NaOH溶液反应生成可溶的，不反应，可分离，A项正确；B．、HCl均可以被溶液吸收，B项错误；C．Cu与反应生成和，会生成杂质，C项错误；D．与盐酸反应生成与NaCl，会生成NaCl杂质，D项错误；故选A。 7．（24-25高一上·甘肃酒泉·期末）印刷电路板()是用腐蚀液将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种用溶液制作并将腐蚀后废液回收再生的流程如图所示。下列说法错误的是 A．把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡覆盖，以保护覆盖部分的铜不被腐蚀 B．由腐蚀池中发生的反应可知，氧化性： C．再生池中通入氯气，可有效减少损耗和污染 D．置换池中发生的主要反应为氧化还原反应 【答案】C 【解析】腐蚀池中FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，腐蚀液中加铁粉，置换池中Fe和FeCl3反应生成FeCl2、Fe和CuCl2反应生成FeCl2和Cu，再生池中可选用H2O2和FeCl2反应生成FeCl3。A．把预先设计好的电路在覆铜板上可用蜡覆盖，以保护不被腐蚀，A正确；B．腐蚀池中FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，离子反应式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，氧化性：，B正确；C．氯气为污染性气体，应加入H2O2将FeCl2氧化成FeCl3，C错误；D．换池中Fe和FeCl3反应生成FeCl2、Fe和CuCl2反应生成FeCl2和Cu，均属于氧化还原反应，D正确；故选C。 8．（24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末）为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，某兴趣小组用如下实验装置将0.60g铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测得生成的氢气体积为672mL(已转换成标准状况)。下列说法不正确的是 A．合金中铝的质量分数为90% B．读数时必需使甲、乙中液面左右相平 C．锥形瓶中发生反应的离子方程式为：2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑ D．导管a的作用主要是平衡气压，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下 【答案】C 【解析】铝镁合金中铝能和氢氧化钠反应，利用生成氢气的体积转化成物质的量，进而求出合金中铝的质量，从而求出铝的质量分数。A．设Al的物质的量为xmol，Mg的物质的量为ymol，可根据质量关系得出27x+24y=0.6g，根据与NaOH反应产生的氢气体积得出=0.03mol，解得 x = 0.02 mol，y = 0.0025 mol，则铝的质量 = 27 × 0.02 = 0.54g，镁的质量 = 24 × 0.0025 = 0.06 g，铝的质量分数 = 0.54 g ÷ 0.60 g×100% = 90%，A正确；B．读数时要使甲、乙中液面左右相平，使容器中的压强保证与大气压一致，从而减少误差，B正确；C．锥形瓶中金属铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子反应为：，C错误；D．导管a能使锥形瓶与分液漏斗连接，使上下两部分压强相等，作用主要是平衡气压，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下，D正确；故选C。 9．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末）下列反应的离子方程式错误的是 A．溶液与过量 溶液反应： B．利用覆铜板制作印刷电路板： C．与稀盐酸混合： D．向酸性溶液中滴入少量的稀溶液 【答案】B 【解析】A．与过量反应生成，方程式为：，A正确；B．与Cu反应生成和，未配平电荷，离子方程式为：，B错误；C．MgO与反应生成和H2O，离子方程式为，C正确；D．酸性条件下被氧化为，离子方程式为：，D正确；故选B。 10．（24-25高一上·山西晋城·月考）向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中剩余固体的质量与加入铁粉的质量的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法中正确的是 A．M点前发生反应的离子方程式为 B．MN段溶液中存在三种金属阳离子 C．原溶液中物质的量浓度为 D．P点溶液中溶质的物质的量浓度为 【答案】C 【解析】根据图形以及氧化性强弱可知：在M点之前无固体剩余，则加入的铁粉只与发生了反应，反应的离子方程式：；在MN段开始出现固体，说明已经全部反应，此时发生的是铁粉与的反应，反应的离子方程式为：；在NP段加入了0.56gFe，固体剩余也增加了0.56g，说明加入的铁未反应，此时也全部反应无剩余，据此分析解答。A．根据分析，M点之前无固体剩余，发生反应的离子方程式：，题给反应未配平，A错误；B．MN段开始出现固体，说明已经全部反应溶液中无，此时发生的是铁粉与的反应，反应的离子方程式为：，则MN段溶液的金属阳离子为和两种，B错误；C．根据分析，MN段发生的是铁粉与的反应，由反应可知，消耗的，则原溶液中，，C正确；D．NP段铁未参与反应，则P点溶液中溶质只有，由M点之前的反应可知生成的，由MN段的反应可知生成的，得到，D错误；故答案为：C。 11．（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。 实验编号 预测性质 实验操作及现象 ① 能与某些盐反应 向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 ② 能与碱反应 向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列说法错误的是 A．实验①中产生白色沉淀的原因： B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因： C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性 D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性 【答案】C 【解析】A．实验①中产生白色沉淀的原因是Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，该解释正确，A正确；B．实验②中沉淀由白色变成红褐色是由于Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，该解释正确，B正确；C．实验③中用铜片替换锌粒，铜不能与FeSO4反应（因铜的金属活动性弱于铁），无法证明FeSO4的氧化性，C错误；D．向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子被氯气氧化为铁离子，可证明Fe2+被氧化，从而说明FeSO4具有还原性，该推论正确，D正确；故选C。 12．（24-25高一上·辽宁抚顺·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．用醋酸除去水垢的反应： B．胃药里含氢氧化铝能降低胃酸(主要成分为)： C．铝溶于氢氧化钠溶液： D．向硫酸酸化的溶液中通入： 【答案】D 【解析】A．醋酸是弱酸，不能拆成，应写为。正确离子方程式为：，A错误；B．是弱碱，不能拆成，应写为整体。正确离子方程式为：，B错误；C．方程式未配平，电荷不守恒。正确离子方程式为：，C错误；D．该方程式符合反应事实，且原子、电荷均守恒，D正确；故选D。 13．（24-25高一上·河北保定·期末）某固体混合物可能含有、、、和中的几种。为确定其组成，某同学进行了如下实验： 已知：向溶液中滴加溶液，未出现红色。下列推断正确的是 A．固体混合物中一定含和 B．固体混合物中若含，则一定还含 C．气体一定是纯净物 D．溶液中一定含2种金属阳离子 【答案】B 【解析】混合物加足量水溶解得到滤渣和滤液，能溶于水的物质只有和，且如果二者都有会生成碳酸钙沉淀；滤液中通入少量二氧化碳得到悬浊液，说明滤液中有，但由于可能过量，所以无法确定是否含有；滤渣中加足量稀盐酸生成气体和溶液，气体可能是盐酸和碳酸钙反应生成的，也可能是铁与盐酸反应生成的，也可能是二者都有；向溶液中滴加溶液，未出现血红色，说明溶液中不含，有两种可能：一是原固体中不含，则由于加盐酸没有固体剩余，也一定不含；二是原固体中含，加盐酸溶解后生成，与单质反应生成和；再结合选项分析作答。A．结合分析可知，原固体中一定含，但由于无法确定气体的成分，所以无法确定是否含，A错误；B．根据分析可知，若中有，由于加盐酸没有固体剩余，则一定有产生，和反应使其溶解，B正确；C．根据分析可知，气体不一定是纯净物，C错误；D．结合分析，当固体中有、、、和时，溶液中的金属阳离子有、、；当固体中只有和时，溶液中的金属阳离子只有；当固体中有、和时，溶液中的金属阳离子有、；当固体中有、时，溶液中的金属阳离子有，D错误；故选B。 14．（2025·江苏常州·二模）以废铁屑(主要成分为Fe，含少量、FeS等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A．用装置甲去除废铁屑表面的油污 B．用装置乙将废铁屑转化为 C．用装置丙吸收气体 D．用装置丁蒸干溶液获得 【答案】A 【解析】A．废铁屑表面的油污在热的溶液中可以发生水解，生成能溶于水的高级脂肪酸钠与甘油，故装置甲可以去除废铁屑表面的油污，A项正确；B．Fe可以与稀反应生成、，同时与稀反应生成，生成的与Fe反应转化为，FeS与稀反应生成、H2S，故可以用稀硫酸将废铁屑转化为，但生成的气体可以从装置中的长颈漏斗逸出，应将长颈漏斗下端导管口插入液面以下或改用分液漏斗，B项错误；C．FeS与稀反应生成、H2S，生成的H2S气体可以与酸性高锰酸钾溶液反应被吸收，但装置中短导管为进气口是错误的，应采用“长进短出”，C项错误，D．从生成的溶液中获得应通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法，而不是将溶液蒸干，D项错误；答案选A。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（24-25高一上·浙江宁波·期末）（12分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示（图中有些反应的生成物和反应条件没有标出）。 回答下列问题： （1）写出下列物质的化学式：A ，丙 ，H 。 （2）描述在未隔绝空气条件下，将D与F混合的现象： 。 （3）检验物质F中的金属阳离子： 。 （4）写出反应③的离子方程式： 。 【答案】（1） Na（2分） HCl （2分） Fe(OH)3（2分） （2）产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色（2分） （3）取少量F溶液于试管中，先加入几滴KSCN溶液，无明显现象后再加入几滴氯水，溶液变红，则说明物质F中的金属阳离子为（或其他合理答案）（2分） （4）（2分） 【解析】金属单质A焰色试验火焰颜色为黄色，则A为Na，钠与水反应生成气体甲和物质D，则甲为H2，D为NaOH，金属B和氢氧化钠溶液反应生成氢气，说明B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成气体丙为HCl，溶于水得到E为盐酸，物质D(氢氧化钠)和G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，说明G中含有Fe3+，金属C与盐酸反应得到F，F与氯气反应得到G，可推知，C为Fe，F为FeCl2，G为FeCl3，据此回答。 （1）由分析知，A为Na，丙为HCl ，H为Fe(OH)3，故答案为Na；HCl； Fe(OH)3。 （2）由分析知，D为氢氧化钠溶液，F为FeCl2溶液在空气中混合发生反应为，生成白色Fe(OH)2沉淀不稳定，在空气中迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，故答案：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色,最后变为红褐色。 （3）由分析知，F为FeCl2溶液，溶液中的金属阳离子为，检验时向溶液中加入KSCN溶液，无明显现象后再加入氯水，溶液变红，故答案为取少量F溶液于试管中，先加入几滴KSCN溶液，无明显现象后再加入几滴氯水，溶液变红，则说明物质F中的金属阳离子为（或其他合理答案）。 （4）由分析知，反应③为铝与氢氧化钠溶液反应生成和氢气，离子方程式为，故答案为。 16．（24-25高一上·安徽阜阳·期末）（18分）Ⅰ、利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。 （1）X、Y 的化学式分别为 、 。 （2）图中只具有还原性的物质是 (写化学式)。 Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末。它们之间有如下所示的转化关系(部分产物未标出) ABC （3）A 的化学式是 。 （4）向 B 溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈 。(填“红色”或“蓝色”) （5）写出 B→C 的离子方程式 。 Ⅲ、 （6）一个体重 50kg 的健康人含铁元素 2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C 可使食物中的 Fe3+转化成 Fe2+，有利于人体对铁的吸收。维生素 C 在这个反应中表现 (填“氧化性”或“还原性”)。 （7）取少量某品牌油漆的原料 Fe2O3(红棕色粉末)并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色 FeCl3 溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到 Fe(OH)3 沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为 。 Ⅳ、 （8）取少量 Fe2O3粉末加入适量盐酸，所发生反应的离子方程式为 。用此饱和溶液进行以下实验：在小烧杯中加入 20mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴 FeCl3 溶液，继续煮沸至透明的红褐色为止，即可制得 Fe(OH)3胶体。证明 Fe(OH)3胶体的实验方法叫 。 【答案】（1） Fe2O3 （1分） Fe(OH)2（1分） （2）Fe（2分） （3）Fe2O3（2分） （4）红色（2分） （5）Fe+2Fe3+=3Fe2+（2分） （6）还原性（2分） （7）Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓（2分） （8） Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O （2分） 丁达尔效应（2分） 【解析】Ⅰ、根据铁元素及其化合物的二维图的部分信息可知，X为，Y为； Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末，则A为，与盐酸为反应生成B：，与铁粉反应生成C：； （1）由分析可知，X为，Y为； （2）图中可以从0价升高到+2或+3价，具有还原性；、、中铁元素可以升高到+3价，也可以降低为0价，既具有氧化性也具有还原性；、中铁元素可以降低为+2价或0价，具有氧化性；则只具有还原性的物质是； （3）由分析可知，A为； （4）B为，向溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈红色； （5）C为，则 B→C 的离子方程式为：； （6）服用维生素C 可使食物中的还原成 ，则维生素 C 在这个反应中表现还原性； （7），反应后得到棕黄色溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到沉淀生成，则生成沉淀的离子方程式为：； （8）取少量 粉末加入适量盐酸，发生反应：，则离子方程式为：；胶体具有丁达尔效应，则证明胶体的实验方法叫丁达尔效应； 17．（24-25高一上·河北保定·期末）（14分）某工厂的废金属屑中主要成分为、和，此外还含有少量和，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体()和胆矾晶体()。 请回答： （1）步骤Ⅰ中，发生的氧化还原反应的离子方程式为 ，该步骤中涉及到的分离操作是 。 （2）溶液中阴离子主要是 。 （3）请设计一个简单的实验方案检验溶液中的阴离子： 。 （4）若分离得到固体中含铜质量为，经转化获得胆矾，则铜的转化率为 。 （5）工业上常用溶液制取净水剂高铁酸钠[]，流程如图： 写出由制取的离子方程式： 。(已知被还原为) 【答案】（1） （2分） 过滤（2分） （2）（2分） （3）取溶液少许于试管中，滴入过量的盐酸，再加入溶液，若有白色沉淀产生，说明该溶液含有硫酸根离子（2分） （4）（3分） （5）（3分） 【解析】、、都不与溶液反应，和可与溶液反应，用含有、、、和的废金属屑制取、绿矾晶体()和胆矾晶体。流程为：合金中、与反应，所得溶液为溶液，经步骤Ⅱ与足量二氧化碳发生反应，反应可生成固体为，生成的再和盐酸反应生成，溶液在一定条件下制取固体；溶液为溶液；固体为、和的混合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液为，经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾，固体为，可用于制备胆矾。 （1）铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液为溶液，发生的氧化还原反应的离子方程式为，步骤Ⅰ得到的是溶液和固体，则该步骤中涉及到的分离操作是过滤； （2）溶液为溶液，则阴离子主要是。 （3）溶液为溶液，硫酸根离子与钡离子反应生成难溶于硝酸的沉淀硫酸钡，则检验溶液中硫酸根的方法为：取溶液少许于试管中，滴入过量的盐酸，再加入溶液，若有白色沉淀产生，说明该溶液含有硫酸根离子； （4）根据原子守恒可知获得胆矾需金属的质量为，则铜的转化率为。 （5）由和次氯酸钠反应制取，铁元素化合价由+3升高为+6、氯元素化合价由+1降低为-1，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为。 18．（24-25高一上·广东广州·期末）（14分）铁盐和亚铁盐在一定条件下可以相互转化。 （1）溶液可用于除去烟气中的。某兴趣小组用晶体配制溶液，1h后发现溶液变黄。 ①取少量黄色溶液，滴入几滴 溶液后观察到溶液变 ，说明原溶液中有。 ②取黄色溶液加入铁粉振荡后，溶液变为浅绿色，反应的离子方程式为 。 ③溶液除去时，主要物质的转化如下图所示。下列说法不正确的是 (填标号)。 A．过程Ⅰ中被氧化 B．过程Ⅱ的反应中 C．烟气中的最终转化成 D．吸收后溶液中的离子只有、和 （2）工业上会用硫酸渣和含氯废气制备聚合氯化铁。硫酸渣是硫酸生产中的固体废料，主要含有、、等；含氯废气是海绵钛冶炼时产生的和HCl的混合气。实验室模拟该生产过程如下图所示。 已知：是难溶于水的酸性氧化物。 ①吸收过程中硫酸渣浆液中的FeO全部转化为，写出相关反应的离子方程式： 、 。 ②“制备”时生成聚合氯化铁的反应的化学方程式是 。 ③由图可知，其他条件相同时，硫酸渣浆液中水和硫酸渣的质量比为3：1和5：1时，铁元素利用率均较高。实际生产中选择了3：1，试分析其原因： 。 【答案】（1） KSCN （1分） 红 （1分） （2分） D（2分） （2） （2分） （2分） （2分） 铁元素利用率最高，溶液浓度适中，蒸发浓缩能耗较低，经济性好，操作简便，易于控制（2分） 【解析】（2）硫酸渣浆液中通入模拟含氯废气，氧化铁和稀盐酸反应生成FeCl3和H2O，氧化亚铁和稀盐酸反应生成FeCl2和H2O，FeCl2和Cl2反应生成FeCl3，二氧化硅和稀盐酸不发生反应，经过滤除杂后，所得废渣主要成分为二氧化硅，所得滤液为FeCl3溶液，蒸发浓缩后加入NaOH溶液，可得聚合氯化铁，据此回答。 （1）具有还原性，在空气中易被氧化成，溶液呈黄色，检验被氧化成的方法为加入KSCN溶液，现象是溶液变红；加入铁粉，溶液由黄色变为浅绿色，是因为具有氧化性，与铁粉发生了反应，方程式为；由图可知，过程I为变成，被氧化，A正确；过程II中Fe3+将SO2氧化为，自身被还原为，根据得失电子守恒，1mol SO2转化为失去2mol电子，1mol 转化为得到1mol电子，因此需要2mol 才能将1mol SO2氧化，即n():n(SO2)=2:1，B正确；从图中可以看出，SO2最终被氧化为，C正确；吸收SO2后，溶液中除了、和H⁺外，还可能含有未反应的或其他离子， D错误； （2）在吸收过程中，含氯废气中的Cl2和HCl与硫酸渣浆液中的FeO发生反应。FeO作为还原剂，被Cl2氧化为，Cl2被还原为Cl⁻。此外，HCl也会参与反应，生成和H₂O，因此吸收过程中硫酸渣浆液中的FeO全部转化为涉及的离子方程式有，，；在“制备”步骤中，经过蒸发浓缩后的溶液加入NaOH溶液，生成聚合氯化铁[Fe2(OH)nCl6-n]m，该反应涉及与OH⁻的中和反应，生成聚合物的方程式为；当水与硫酸渣质量比为5:1时，虽然铁元素利用率也较高，但水的比例过大，导致溶液过于稀释，后续蒸发浓缩的能耗增加，经济性较差，而质量比为3:1时，溶液浓度适中，蒸发浓缩的能耗相对较低，经济性较好，且操作简便，故原因为铁元素利用率最高，溶液浓度适中，蒸发浓缩能耗较低，经济性好，操作简便，易于控制。 11 / 15 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 铁 金属材料（B） 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 铁、铝及其合金的性质（含碳量、氧化膜、反应条件） 记忆与理解 容易 2 物质性质与用途的对应关系（氯气、过氧化钠、氧化铝等） 理解与辨析 容易 3 钠、铁及其化合物的分类与转化关系 理解与推断 中等 4 离子共存条件分析（酸碱性环境） 理解与应用 中等 5 物质转化是否可一步实现（反应路径判断） 理解与推理 较难 6 除杂试剂与方法的选择 理解与评价 中等 7 印刷电路板腐蚀与废液再生流程分析 理解与综合 较难 8 铝镁合金与NaOH反应测定铝含量（实验与计算） 理解、计算与实验 中等 9 离子方程式正误判断 理解与辨析 中等 10 Fe³⁺与Cu²⁺与铁粉反应过程的图像分析 理解、推理与计算 较难 11 FeSO₄性质的实验探究（氧化性、还原性、盐类反应） 理解与实验分析 中等 12 离子方程式书写正误判断 理解与辨析 中等 13 固体混合物成分推断（多步实验分析） 综合推理与推断 较难 14 制备FeSO₄·7H₂O的实验装置评价 实验设计与评价 较难 15 金属单质、气体与化合物的推断与性质检验 综合推断与表达 中等 16 铁元素价类二维图与转化关系、实验现象与离子方程式 理解、记忆与表达 中等 17 废金属回收流程分析（分离、检验、转化率计算） 综合理解与计算 较难 18 铁盐与亚铁盐的转化、实验分析与工业流程 综合理解与工业应用 较难 总分 总评： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（24-25高一上·云南曲靖·期末）关于铁铝及其合金的说法不正确的是 A．生铁的含碳量为2%～4.3% B．日常使用的金属材料大多是合金 C．铝是一种活泼金属，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 2．（24-25高一上·陕西安康·期末）化学与生活息息相关。下列有关物质性质与用途的说法错误的是 A．氯气有漂白性，可用于自来水消毒杀菌 B．过氧化钠能与、反应生成氧气，可用作呼吸面具的供氧剂 C．具有磁性，可用于制造指南针 D．氧化铝熔点高，可用作耐火材料 3．（24-25高一上·广东广州·期末）部分含Na或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是 A．、都能与水发生反应 B．在空气中强热d就得到g C．可能存在的转化 D．理论上a能与f发生反应 4．（24-25高一上·广西柳州·期末）某溶液能与铝反应放出，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 5．（24-25高一上·贵州六盘水·期末）在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是 A． B． C． D． 6．（23-24高一上·辽宁朝阳·期末）下列除去物质中的少量杂质（括号内为杂质），除杂方案或试剂正确的是 选项 物质 除杂方案或试剂 A 足量溶液 B 足量溶液 C 溶液 足量铜 D 溶液 适量盐酸 7．（24-25高一上·甘肃酒泉·期末）印刷电路板()是用腐蚀液将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种用溶液制作并将腐蚀后废液回收再生的流程如图所示。下列说法错误的是 A．把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡覆盖，以保护覆盖部分的铜不被腐蚀 B．由腐蚀池中发生的反应可知，氧化性： C．再生池中通入氯气，可有效减少损耗和污染 D．置换池中发生的主要反应为氧化还原反应 8．（24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末）为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，某兴趣小组用如下实验装置将0.60g铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测得生成的氢气体积为672mL(已转换成标准状况)。下列说法不正确的是 A．合金中铝的质量分数为90% B．读数时必需使甲、乙中液面左右相平 C．锥形瓶中发生反应的离子方程式为：2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑ D．导管a的作用主要是平衡气压，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下 9．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末）下列反应的离子方程式错误的是 A．溶液与过量 溶液反应： B．利用覆铜板制作印刷电路板： C．与稀盐酸混合： D．向酸性溶液中滴入少量的稀溶液 10．（24-25高一上·山西晋城·月考）向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中剩余固体的质量与加入铁粉的质量的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法中正确的是 A．M点前发生反应的离子方程式为 B．MN段溶液中存在三种金属阳离子 C．原溶液中物质的量浓度为 D．P点溶液中溶质的物质的量浓度为 11．（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。 实验编号 预测性质 实验操作及现象 ① 能与某些盐反应 向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 ② 能与碱反应 向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列说法错误的是 A．实验①中产生白色沉淀的原因： B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因： C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性 D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性 12．（24-25高一上·辽宁抚顺·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．用醋酸除去水垢的反应： B．胃药里含氢氧化铝能降低胃酸(主要成分为)： C．铝溶于氢氧化钠溶液： D．向硫酸酸化的溶液中通入： 13．（24-25高一上·河北保定·期末）某固体混合物可能含有、、、和中的几种。为确定其组成，某同学进行了如下实验： 已知：向溶液中滴加溶液，未出现红色。下列推断正确的是 A．固体混合物中一定含和 B．固体混合物中若含，则一定还含 C．气体一定是纯净物 D．溶液中一定含2种金属阳离子 14．（2025·江苏常州·二模）以废铁屑(主要成分为Fe，含少量、FeS等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A．用装置甲去除废铁屑表面的油污 B．用装置乙将废铁屑转化为 C．用装置丙吸收气体 D．用装置丁蒸干溶液获得 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（24-25高一上·浙江宁波·期末）（12分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示（图中有些反应的生成物和反应条件没有标出）。 回答下列问题： （1）写出下列物质的化学式：A ，丙 ，H 。 （2）描述在未隔绝空气条件下，将D与F混合的现象： 。 （3）检验物质F中的金属阳离子： 。 （4）写出反应③的离子方程式： 。 16．（24-25高一上·安徽阜阳·期末）（18分）Ⅰ、利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。 （1）X、Y 的化学式分别为 、 。 （2）图中只具有还原性的物质是 (写化学式)。 Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末。它们之间有如下所示的转化关系(部分产物未标出) ABC （3）A 的化学式是 。 （4）向 B 溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈 。(填“红色”或“蓝色”) （5）写出 B→C 的离子方程式 。 Ⅲ、 （6）一个体重 50kg 的健康人含铁元素 2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C 可使食物中的 Fe3+转化成 Fe2+，有利于人体对铁的吸收。维生素 C 在这个反应中表现 (填“氧化性”或“还原性”)。 （7）取少量某品牌油漆的原料 Fe2O3(红棕色粉末)并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色 FeCl3 溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到 Fe(OH)3 沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为 。 Ⅳ、 （8）取少量 Fe2O3粉末加入适量盐酸，所发生反应的离子方程式为 。用此饱和溶液进行以下实验：在小烧杯中加入 20mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴 FeCl3 溶液，继续煮沸至透明的红褐色为止，即可制得 Fe(OH)3胶体。证明 Fe(OH)3胶体的实验方法叫 。 17．（24-25高一上·河北保定·期末）（14分）某工厂的废金属屑中主要成分为、和，此外还含有少量和，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体()和胆矾晶体()。 请回答： （1）步骤Ⅰ中，发生的氧化还原反应的离子方程式为 ，该步骤中涉及到的分离操作是 。 （2）溶液中阴离子主要是 。 （3）请设计一个简单的实验方案检验溶液中的阴离子： 。 （4）若分离得到固体中含铜质量为，经转化获得胆矾，则铜的转化率为 。 （5）工业上常用溶液制取净水剂高铁酸钠[]，流程如图： 写出由制取的离子方程式： 。(已知被还原为) 18．（24-25高一上·广东广州·期末）（14分）铁盐和亚铁盐在一定条件下可以相互转化。 （1）溶液可用于除去烟气中的。某兴趣小组用晶体配制溶液，1h后发现溶液变黄。 ①取少量黄色溶液，滴入几滴 溶液后观察到溶液变 ，说明原溶液中有。 ②取黄色溶液加入铁粉振荡后，溶液变为浅绿色，反应的离子方程式为 。 ③溶液除去时，主要物质的转化如下图所示。下列说法不正确的是 (填标号)。 A．过程Ⅰ中被氧化 B．过程Ⅱ的反应中 C．烟气中的最终转化成 D．吸收后溶液中的离子只有、和 （2）工业上会用硫酸渣和含氯废气制备聚合氯化铁。硫酸渣是硫酸生产中的固体废料，主要含有、、等；含氯废气是海绵钛冶炼时产生的和HCl的混合气。实验室模拟该生产过程如下图所示。 已知：是难溶于水的酸性氧化物。 ①吸收过程中硫酸渣浆液中的FeO全部转化为，写出相关反应的离子方程式： 、 。 ②“制备”时生成聚合氯化铁的反应的化学方程式是 。 ③由图可知，其他条件相同时，硫酸渣浆液中水和硫酸渣的质量比为3：1和5：1时，铁元素利用率均较高。实际生产中选择了3：1，试分析其原因： 。 5 / 9 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $