第三章 铁 金属材料【技能诊断与提升】高一化学上学期人教版

第四单元 铁 金属材料 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 铁及其化合物的性质 1 容易 2 容易 3 中等 02 铁的氢氧化物的制备 4 中等 5 中等 6 容易 03 Fe2+和Fe3+的转化与检验 7 中等 8 中等 9 较难 04 铁及其化合物的转化 10 中等 11 容易 12 中等 05 铝及其化合物的化学性质 13 容易 14 容易 15 容易 06 铝三角的转化与应用 16 较难 17 中等 18 中等 07 有关铁、铝反应的化学计算 19 中等 20 较难 21 困难 08 合金及其应用 22 容易 23 容易 24 容易 综合评价 1．（2025高一上·浙江·专题练习）下列物质转化不能一步实现的是 A．Fe→FeCl3 B．Fe→FeCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe→Fe(OH)2 2．（25-26高一上·浙江温州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．过量的与干燥的在加热条件下生成 B．高温下，和水蒸气反应生成和 C．铁的氧化物有、、，它们都是黑色的固体 D．不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成 3．（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·月考）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是 A．反应为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 C．实验时应先加热铁粉再加热湿棉花 D．实验结束后立刻熄灭酒精灯，再将导管移出水面 4．（25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中）利用如图所示装置制取，能较长时间观察到白色沉淀生成，下列分析不正确的是 A．X可以是稀硫酸、稀盐酸 B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X C．实验中关闭止水夹a反应一段时间后，可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若夹上止水夹b、关闭分液漏斗活塞，则可较长时间存在 5．（24-25高一下·北京·期中）用下列装置或操作进行相应实验，能达到实验目的的是 A．制备 B．制备 C．验证铁与水蒸气反应能生成 D．制备胶体 6．（24-25高一上·天津河北·期末）实验室用和烧碱制备，为使生成的产物不被氧化，下列说法不正确的是 A．配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B．产生沉淀后，不能振荡试管 C．可在溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 D．向溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 7．（25-26高一上·辽宁·月考）人体正常的血红蛋白中含有，误食会导致血红蛋白中的转化为而中毒，服用维生素可解毒。下列相关叙述错误的是 A．中毒时，作还原剂 B．解毒时，维生素C被氧化 C．维生素将还原为 D．氧化性： 8．（24-25高一上·福建南平·期末）探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是 已知：该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。 A．步骤1可知此补铁口服液中不含 B．步骤2滴加氯水可将还原为 C．步骤2可知的氧化性强于 D．维生素C有利于人体对铁元素的吸收 9．（2025高一上·全国·专题练习）铁盐与亚铁盐在工业生产和生活中具有重要应用。硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。FeSO4溶液催化脱除烟气中SO2的反应原理如图所示。下列说法不正确的是 A．“反应Ⅰ”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4 B．“反应Ⅱ”的离子方程式为 C．反应一段时间后，溶液中c(H2SO4)增大 D．反应每脱除11.2 L SO2转移电子的物质的量为1 mol 10．（24-25高一下·江苏常州·期中）下列物质的制备或转化过程中(部分反应条件省略)，每一步转换均能实现的是 A． B． C． D． 11．（24-25高一上·吉林四平·阶段练习）下列除杂试剂或方法(括号内为杂质)错误的是 A．：溶液 B．： C．：加热 D．： 12．（24-25高一上·黑龙江·阶段练习）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 具有氧化性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 13．（25-26高一上·云南·阶段练习）地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是 A．铝与稀硫酸反应： B．氯化铝与硫酸钠溶液反应： C．铝与硝酸银溶液反应： D．氢氧化铝与稀盐酸反应： 14．（2026高一·江苏·专题练习）下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是 ①NaHCO3②Al2O3③Na2CO3④Al(OH)3⑤NaHSO4 A．②③④ B．①③④ C．①②④ D．全部 15．（24-25高一上·江西宜春·阶段练习）下列有关铝及其化合物的说法不正确的是 A．铝箔在空气中加热，可观察到铝箔熔化但不滴落 B．熔点很高，可用来制造耐火坩埚 C．既能与盐酸又能与溶液反应 D．常温下铁与浓硫酸不反应，故可用铁质容器盛装浓硫酸 16．（24-25高一上·广东广州·期末）利用废铝箔(主要成分为Al，还含少量、等)制明矾的一种工艺流程如下：。 下列说法不正确的是 A．①中的反应： B．②中稀硫酸不能过量与的性质有关 C．乙溶液中 D．由④知，此时明矾的溶解度比、的都要小 17．（24-25高一上·江西宜春·阶段练习）下列各组操作中，先出现白色沉淀，后沉淀又消失的是 A．向溶液中滴入溶液 B．向溶液中滴入溶液 C．向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳 D．向溶液中滴入氨水 18．（24-25高一上·江西南昌·阶段练习）某混合物中含有、和，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化： 据此，下列说法正确的是 A．D为白色沉淀，B为红色固体 B．过程①中的离子反应方程式为： C．若把适量盐酸换成过量盐酸，也能实现上述过程 D．上述各物质间的转化不包括氧化还原反应 19．（25-26高一上·北京·月考）向三个分别盛有100 mL 1 mol/L稀盐酸的烧杯中，依次加入0.3 mol的金属钠、镁、铝，充分反应后（忽略溶液体积变化，气体全部逸出），收集到的氢气在相同状况下的体积比为 A．1:1:1 B．3:1:1 C．2:1:1 D．1:2:3 20．（25-26高一上·安徽·阶段练习）镁铝合金是现代工业中“轻量化”材料的代表，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。某化学小组按下列流程检测镁铝合金样品中铝的质量分数(各反应充分进行)： 下列叙述错误的是 A．镁、铝均能和稀硫酸发生置换反应 B．消耗的与生成的个数比为 C．稀硫酸中的质量分数为 D．镁铝合金样品中铝的质量分数为 21．（24-25高一下·湖南永州·期末）把一定量的镁铝合金溶于50mL稀硝酸中，将产生的气体与336mL氧气(标准状况)混合后通入足量NaOH溶液中，气体被完全吸收生成，向反应后的溶液中逐滴加入1.0 NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．a=90 B．合金中镁、铝的物质的量之比为2∶3 C．稀硝酸的物质的量浓度为2.2 D．合金与硝酸反应中转移电子的物质的量为0.06mol 22．（24-25高一上·浙江宁波·期末）旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜（铜镍合金）。下列说法不正确的是 A．熔点比纯铜的高 B．硬度比纯铜的大 C．改变镍的百分比会改变白铜的性能 D．通过外观颜色很难区分白铜和白银 23．（25-26高一上·黑龙江辽宁·月考）铁是常见的金属材料。下列说法正确的是 A．铁是黑色的金属 B．铁与水蒸气反应生成三氧化二铁 C．生铁含碳量较高，硬度大、抗压，可用于铸造下水井盖 D．我国的超级钢研究已居于世界领先地位，超级钢中含碳量越高，韧性越好 24．（2024高三·全国·专题练习）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是 A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的成分金属硬度更高 B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等 C．金属单质在常温下都是银白色 D．合金中至少含两种金属元素 考向01 铁及其化合物的性质 【例1】（25-26高一上·广西南宁·开学考试）铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂 B．丹霞地貌岩层因含而呈红色 C．Fe与溶液反应生成和Cu D．工业炼铁的主要反应是C与的反应 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。 在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 ①铁与氧化性较弱的氧化剂(如：盐酸、硫酸铜溶液等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物 ②铁与氧化性较强的氧化剂(如：氯气、硝酸等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物 解题指导 考向02 铁的氢氧化物的制备 【例2】（2025高一上·浙江·专题练习）探究性学习小组利用如图所示方案制备Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是 A．①装置中可能发生反应：4Fe2++8OH-+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B．②装置中苯的作用是隔绝空气中的氧气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入FeSO4溶液 D．④装置开始反应时应关闭止水夹a，一段时间后再打开止水夹a Fe(OH)2的常用制备方法问题分析 因为Fe(OH)2易被氧化，为了能较长时间观察到Fe(OH)2的颜色，在实验时常采用以下方法： （1）使用新制的FeSO4，加热煮沸NaOH溶液赶尽空气，并将盛NaOH溶液的胶头滴管插入液面下挤出NaOH溶液。 （2）采用油层覆盖法，以便隔绝空气。在上述实验方法的基础上，将2 mL苯(或汽油)加入盛FeSO4溶液的试管中，苯(或汽油)可以覆盖在FeSO4溶液表面，防止空气进入，可以较长时间地观察白色沉淀的生成。 （3）在试管上面先充满氢气，保持“还原气氛”，可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2絮状沉淀生成。如图所示。 解题指导 考向03 Fe2+和Fe3+的转化与检验 【例3】（2025高一上·黑龙江辽宁·专题练习）某同学为探究溶液的性质进行如下实验，操作如图所示。查阅资料可知：①可将氧化为淡黄色S沉淀。②FeS为不溶于水的黑色沉淀，能溶于盐酸。③电解质可使胶体发生聚沉。根据实验现象，下列分析正确的是 A．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解 B．根据反应现象分析，①~④的变化中，有2处涉及氧化还原反应 C．若改变相互滴加顺序，将溶液滴加到溶液中，产生的现象与图中①、②相同 D．过程④为胶体聚沉，产生该现象是因为属于电解质 Fe2+ Fe3+ (1)观察法 浅绿色 棕黄色 (2)加碱法(NaOH) ①现象：白色沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应：Fe2++2OH−===Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象：红褐色沉淀 ②反应：Fe3++3OH−=== Fe(OH)3↓(红褐色) (3)加盐法(SCN−) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液 ②反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl− Fe3++3SCN−=== Fe(SCN)3(红色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色 ②反应：Fe3++3SCN−===Fe(SCN)3(红色) 解题指导 考向04 铁及其化合物的转化 【例4】（2024高三·全国·专题练习）下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．FeO在空气中加热发生转化② B．加热发生转化③ C．实现转化⑤可以加入溶液 D．Fe与强氧化剂可以发生转化⑥ 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 （1）Fe3+的形成 由于Fe3+的氧化性较强，要想生成Fe3+，需要强氧化剂，通常有：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H+)。 与Cl2反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl−、2Fe+3Cl22FeCl3； 与KMnO4反应：5Fe2+++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。 （2）的形成 单质Fe的还原性较强，要想生成单质Fe，得需强还原剂，通常有：Al、Zn、CO、H2。 Fe2++Zn===Fe+Zn2+； FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O) ； Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。 （3）Fe2+的形成 Fe2+的氧化性、还原性都不强，所以，从Fe→Fe2+，弱氧化剂即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；从Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的还原剂有：Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、。 A．→Fe2+： Fe+2H+===Fe2++H2↑；Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜)；Fe+SFeS。 B．Fe3+→Fe2+： 2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)； 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 解题指导 FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O) ； Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。 （3）Fe2+的形成 Fe2+的氧化性、还原性都不强，所以，从Fe→Fe2+，弱氧化剂即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；从Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的还原剂有：Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、。 A．→Fe2+： Fe+2H+===Fe2++H2↑；Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜)；Fe+SFeS。 B．Fe3+→Fe2+： 2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)； 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 考向05 铝及其化合物的化学性质 【例5】（24-25高一下·山西太原·期末）工业上利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如下： 已知在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是 A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”，Ⅲ为“灼烧” C．加入冰晶石的目的主要是降低的熔融温度，减少冶炼过程中的能耗 D．通入过量时，发生反应： 1．制取Al(OH)3 （1）Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3； （2）+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+。 2．判断离子共存问题 Al3+与OH−等离子不能大量共存；与H+、等离子不能大量共存。 3．鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同) （1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 （2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 4．分离提纯 （1）利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 （2）利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 （3）利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。 解题指导 考向06 铝三角的转化与应用 【例6】（23-24高一上·江苏南京·期末）溶液的电导率可以表示溶液的导电能力，电导率越大，溶液的导电能力越强。向的溶液中缓慢通入气体，在反应初期生成氢氧化铝、水和碳酸钠。溶液的电导率随通入气体时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．溶液的电导率大小仅与溶液中离子的浓度有关 B．点对应溶液中溶质的主要成分为 C．段发生反应的离子方程式为 D．段电导率上升的原因是与和发生反应生成 Al3+、Al(OH)3、之间的转化关系 1．Al3+―→Al(OH)3 （1）可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3++3OH− (少量)===Al(OH)3↓。 （2）可溶性铝盐与氨水反应：Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3。 2．Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。 3．Al3+―→ 可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3++4OH−(过量)===+2H2O。 4．―→Al3+ 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：+4H+===Al3++2H2O。 5．―→Al(OH)3 （1）偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸：+H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓。 （2）偏铝酸盐溶液中通入CO2：+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+。 6．Al(OH)3―→ Al(OH)3溶于强碱溶液：Al(OH)3+OH−===+2H2O。 解题指导 考向07 有关铁、铝反应的化学计算 【例7】（20-21高一上·河南洛阳·阶段练习）下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量与加入试剂的量之间的关系图，则其中错误的是 A．图A表示向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量 B．图B表示向等物质的量浓度的NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入CO2至过量 C．图C表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D．图D表示向烧碱溶液中滴加明矾溶液 Al3+、和Al(OH)3间的相互转化及量的关系 1．在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是Al3++3OH−===Al(OH)3↓；继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH−===+2H2O，最终得到的溶液是NaAlO2、NaCl混合溶液。可用图像表示如下： 2．在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是+H++H2O===Al(OH)3↓；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O，最终得到的溶液是AlCl3、NaCl混合溶液。 可用图像表示如下： 3．向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+，最终得到的溶液NaHCO3溶液。可用图像表示如下： 4．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式依次为：H++OH−===H2O、Mg2++2OH−===Mg(OH)2↓、AlCl3+3OH−===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−===+2H2O。出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。 解题指导 2．在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是+H++H2O===Al(OH)3↓；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O，最终得到的溶液是AlCl3、NaCl混合溶液。 可用图像表示如下： 3．向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+，最终得到的溶液NaHCO3溶液。可用图像表示如下： 4．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式依次为：H++OH−===H2O、Mg2++2OH−===Mg(OH)2↓、AlCl3+3OH−===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−===+2H2O。出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。 考向08 合金及其应用 【例8】（24-25高一上·新疆喀什·期末）下列关于合金的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．稀土金属可以用于生产合金 1．合金的定义：合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 2．合金与纯金属的性能差异 （1）合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属 （2）合金的熔点一般低于它的各成分金属 （3）合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是混合物 【注意】 ①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素 ②合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质 ③合金一定是混合物，没有固定的熔点 ④常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体 解题指导 12 / 16 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 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 铁及其化合物的性质 1 容易 2 容易 3 中等 02 铁的氢氧化物的制备 4 中等 5 中等 6 容易 03 Fe2+和Fe3+的转化与检验 7 中等 8 中等 9 较难 04 铁及其化合物的转化 10 中等 11 容易 12 中等 05 铝及其化合物的化学性质 13 容易 14 容易 15 容易 06 铝三角的转化与应用 16 较难 17 中等 18 中等 07 有关铁、铝反应的化学计算 19 中等 20 较难 21 困难 08 合金及其应用 22 容易 23 容易 24 容易 综合评价 1．（2025高一上·浙江·专题练习）下列物质转化不能一步实现的是 A．Fe→FeCl3 B．Fe→FeCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe→Fe(OH)2 【答案】D 【解析】A．铁在中燃烧生成，可以一步实现，A不符合题意；B．铁与稀盐酸反应生成，可以一步实现，B不符合题意；C．铁在氧气中燃烧生成，可以一步实现，C不符合题意；D．无法直接与水或碱一步反应生成（需先转化为再与碱反应），无法一步实现，D符合题意；故答案选D。 2．（25-26高一上·浙江温州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．过量的与干燥的在加热条件下生成 B．高温下，和水蒸气反应生成和 C．铁的氧化物有、、，它们都是黑色的固体 D．不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成 【答案】D 【解析】A．Cl2氧化性强，铁与Cl2反应直接生成FeCl3，与Fe是否过量无关，A不符合题意；B．铁与水蒸气高温反应生成Fe3O4（黑色磁性物质），而非Fe2O3，B不符合题意；C．Fe2O3为红棕色，FeO和Fe3O4才是黑色，C不符合题意；D．FeO中不稳定，受热时部分被氧化为，形成Fe3O4（含和），D符合题意；故选D。 3．（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·月考）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是 A．反应为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 C．实验时应先加热铁粉再加热湿棉花 D．实验结束后立刻熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】B 【解析】A．铁与水蒸气反应方程式为，A错误；B．产生的氢气用火柴点燃，若产生噗的一声说明是氢气，B正确；C．试管中有空气未排尽，实验时应先加热湿棉花利用水蒸气将空气排尽再加热铁粉，C错误；D．实验结束后若立刻熄灭酒精灯，再将导管移出水面会产生倒吸，应先将导管移出水面再熄灭酒精灯，D错误；故选B。 4．（25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中）利用如图所示装置制取，能较长时间观察到白色沉淀生成，下列分析不正确的是 A．X可以是稀硫酸、稀盐酸 B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X C．实验中关闭止水夹a反应一段时间后，可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若夹上止水夹b、关闭分液漏斗活塞，则可较长时间存在 【答案】C 【解析】A．Fe与稀H2SO4、稀盐酸均生成Fe2+，最终均能生成白色沉淀，A正确；B．实验开始时应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置中空气排出，B正确；C．实验中关闭止水夹a反应一段时间后，生成的氢气将硫酸亚铁压入锥形瓶中，与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，最终可在锥形瓶中观察到白色沉淀，C错误；D．反应结束后若夹上止水夹b、关闭分液漏斗活塞，氢氧化亚铁与氧气隔绝，则可较长时间存在，D正确；故答案选C。 5．（24-25高一下·北京·期中）用下列装置或操作进行相应实验，能达到实验目的的是 A．制备 B．制备 C．验证铁与水蒸气反应能生成 D．制备胶体 【答案】A 【解析】A．制备需防氧化（易被O2 氧化），装置中，植物油隔绝空气，胶头滴管伸液面下加NaOH，可避免Fe2+ 被氧化，能制备，能达到实验目的，A正确；B．常温下，浓H2SO4使Fe钝化（表面形成氧化膜，阻止反应），无法制H2（需稀H2SO4或盐酸），不能达到实验目的，B错误；C．还原铁粉和水蒸气高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，在肥皂液中产生气泡，肥皂液检验需点燃（气泡点燃听爆鸣声），装置未体现，不能达到实验目的，C错误；D．制备Fe(OH)3胶体时，应将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，若滴入NaOH溶液中，则会生成Fe(OH)3沉淀，不能达到实验目的，D错误； 故选A。 6．（24-25高一上·天津河北·期末）实验室用和烧碱制备，为使生成的产物不被氧化，下列说法不正确的是 A．配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B．产生沉淀后，不能振荡试管 C．可在溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 D．向溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 【答案】D 【解析】A．蒸馏水煮沸可以去除蒸馏水中溶解的氧气，A项正确；B．不振荡试管可以避免更多的空气进入到反应体系中，B项正确；C．加一层植物油，避免溶液与空气的接触，C项正确；D．胶头滴管的尖嘴不深入试管内，滴入试管中的烧碱溶液会先与空气接触，使氧气进入反应体系，D项错误；答案选D。 7．（25-26高一上·辽宁·月考）人体正常的血红蛋白中含有，误食会导致血红蛋白中的转化为而中毒，服用维生素可解毒。下列相关叙述错误的是 A．中毒时，作还原剂 B．解毒时，维生素C被氧化 C．维生素将还原为 D．氧化性： 【答案】A 【解析】A．中毒时，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe2+发生价态升高，作还原剂，说明NaNO2中的是氧化剂（被还原），而非还原剂，A错误；B．解毒时，维生素C作为还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，自身被氧化，B正确；C．维生素C的作用是还原Fe3+为Fe2+，符合解毒机制，C正确；D．在中毒反应中，作为氧化剂，氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性，其氧化性强于氧化产物Fe3+，D正确；故答案选A。 8．（24-25高一上·福建南平·期末）探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是 已知：该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。 A．步骤1可知此补铁口服液中不含 B．步骤2滴加氯水可将还原为 C．步骤2可知的氧化性强于 D．维生素C有利于人体对铁元素的吸收 【答案】B 【解析】补铁口服液中含，同时含还原性的维生素C，步骤1中滴加KSCN溶液不变色，因此可说明口服液中不含，步骤2滴加氯水可将氧化为，发生反应：，而KSCN溶液遇会变红，据此分析。A．步骤1中滴加KSCN溶液不变色，而KSCN溶液遇会变红，因此可说明口服液中不含，A不符合题意；B．氯水具有强氧化性，滴加氯水是将氧化为，而非还原，B符合题意；C．步骤 2 中能将 氧化为，根据 “氧化剂的氧化性强于氧化产物”，可知 的氧化性强于，C不符合题意；D．维生素 C 具有还原性，可防止被氧化为 ，有利于人体对（易被吸收的铁形态）的吸收，D不符合题意；故选B。 9．（2025高一上·全国·专题练习）铁盐与亚铁盐在工业生产和生活中具有重要应用。硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。FeSO4溶液催化脱除烟气中SO2的反应原理如图所示。下列说法不正确的是 A．“反应Ⅰ”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4 B．“反应Ⅱ”的离子方程式为 C．反应一段时间后，溶液中c(H2SO4)增大 D．反应每脱除11.2 L SO2转移电子的物质的量为1 mol 【答案】D 【解析】A．根据图知，反应Ⅰ的方程式为4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O，该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、O元素化合价由0价变为-2价，O2为氧化剂、FeSO4为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比等于其计量数之比=1:4，故A正确；B．根据图知，反应Ⅱ中反应物是Fe2(SO4)3、SO2，生成物是H2SO4、FeSO4，根据元素守恒知，H2O为反应物，离子方程式为，故B正确；C．总反应方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，生成硫酸，导致c(H2SO4)增大，故C正确；D．温度和压强未知，则气体摩尔体积未知，无法计算SO2的物质的量，所以无法计算转移电子的物质的量，故D错误；故选D。 10．（24-25高一下·江苏常州·期中）下列物质的制备或转化过程中(部分反应条件省略)，每一步转换均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故不选A；B．Fe与Cl2加热生成FeCl3，FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，故选B；C．FeS2高温下生成Fe2O3，Fe2O3不溶于水，不能与水反应生成Fe(OH)3，故不选C；D．Al2O3与NaOH生成，与过量HCl反应生成AlCl3，故不选D；选B。 11．（24-25高一上·吉林四平·阶段练习）下列除杂试剂或方法(括号内为杂质)错误的是 A．：溶液 B．： C．：加热 D．： 【答案】D 【解析】A．，而氧化铁不与氢氧化钠反应，与氢氧化钠溶液反应后通过过滤可以除去杂质，A项正确；B．，可以除杂，B项正确；C．，可以除杂，C项正确；D．，会生成新的杂质，D项错误；答案选D。 12．（24-25高一上·黑龙江·阶段练习）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 具有氧化性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 【答案】B 【解析】A．在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，氯化亚铁溶液为浅绿色，+2价的铁被氯水氧化，生成+3价的铁，变成黄色，说明Fe2+具有还原性，A项错误；B．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中+2价的铁，具有氧化性，能氧化锌，同时析出铁，实验结论为Fe2+具有氧化性，B项正确；C．Fe和Fe3+反应生成Fe2+，说明Fe具有还原性，但是离子反应中电荷不守恒，正确的离子方程式应为2Fe3++Fe=3Fe2+，C项错误；D．实验现象中，反应前氯化铁溶液为棕黄色，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝色，实验现象不正确，D项错误；故选B。 13．（25-26高一上·云南·阶段练习）地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是 A．铝与稀硫酸反应： B．氯化铝与硫酸钠溶液反应： C．铝与硝酸银溶液反应： D．氢氧化铝与稀盐酸反应： 【答案】C 【解析】A．该离子方程式左右两边电荷不守恒，正确的离子方程式为，A错误；B．氯化铝与硫酸钠溶液不能发生反应，不会生成沉淀，B错误；C．铝与硝酸银溶液可发生置换反应，所给离子方程式符合电荷守恒、原子守恒，C正确；D．氢氧化铝难溶于水，不能写成离子的形式，正确的离子方程式为，D错误；故答案选C。 14．（2026高一·江苏·专题练习）下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是 ①NaHCO3②Al2O3③Na2CO3④Al(OH)3⑤NaHSO4 A．②③④ B．①③④ C．①②④ D．全部 【答案】C 【解析】①NaHCO3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，①符合题意；②Al2O3是两性氧化物，和稀H2SO4反应生成硫酸铝和水，和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，②符合题意；③Na2CO3和稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，和NaOH溶液不反应，③不符合题意；④Al(OH)3与稀H2SO4反应生成硫酸铝和水，与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，故④符合题意；⑤NaHSO4与稀H2SO4不反应，与NaOH溶液反应生成硫酸钠和水，故⑤不符合题意；符合题意的为①②④，故答案选C。 15．（24-25高一上·江西宜春·阶段练习）下列有关铝及其化合物的说法不正确的是 A．铝箔在空气中加热，可观察到铝箔熔化但不滴落 B．熔点很高，可用来制造耐火坩埚 C．既能与盐酸又能与溶液反应 D．常温下铁与浓硫酸不反应，故可用铁质容器盛装浓硫酸 【答案】D 【解析】A．铝箔在空气中加热，在其表面生成氧化铝，氧化铝的熔点很高，故内部铝熔化后外部氧化铝没有熔化，可以观察到铝箔熔化但不滴落的现象，A正确；B．氧化铝的熔点很高，可以用来制作耐火材料，是制作耐火坩埚、耐火管和其他耐火仪器的原料，B正确；C．氢氧化铝为两性氢氧化物，既可以与盐酸反应生成盐和水，也可以和溶液反应生成盐和水，C正确；D．常温下铁遇浓硫酸钝化，即浓硫酸与铁反应在铁表面生成一种致密的氧化膜，阻止内层金属继续反应，故可用铁质容器盛装浓硫酸，D错误；故选D。 16．（24-25高一上·广东广州·期末）利用废铝箔(主要成分为Al，还含少量、等)制明矾的一种工艺流程如下：。 下列说法不正确的是 A．①中的反应： B．②中稀硫酸不能过量与的性质有关 C．乙溶液中 D．由④知，此时明矾的溶解度比、的都要小 【答案】C 【解析】铝箔中含有Al、Fe和Mg单质，加入过滤NaOH溶发生反应①，故甲溶液是、NaOH；继续加入适量稀硫酸得到沉淀；向沉淀中继续加入过量稀硫酸，沉淀溶解得到乙溶液为和过量硫酸的混合液，向乙溶液中加入硫酸钾，结晶到明矾。A．根据分析①中的反应离子方程式为，A正确；B．具有两性，过量硫酸会使其溶解，因此需控制硫酸用量，B正确；C．乙溶液由过量硫酸溶解生成，是和剩余混合液的，的总物质的量大于的1.5倍，故应小于2:3，C错误；D．加入饱和溶液后析出明矾，说明矾溶解度小于和，D正确；故选C。 17．（24-25高一上·江西宜春·阶段练习）下列各组操作中，先出现白色沉淀，后沉淀又消失的是 A．向溶液中滴入溶液 B．向溶液中滴入溶液 C．向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳 D．向溶液中滴入氨水 【答案】A 【解析】A．Al2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，首先生成Al(OH)3白色沉淀，当NaOH溶液过量后，Al(OH)3沉淀溶于NaOH溶液转化为Na[Al(OH)4]，A符合题意；B．Al2(SO4)3溶液中加入Ba(OH)2溶液，首先生成Al(OH)3、BaSO4两种白色沉淀，当Ba(OH)2溶液过量后，Al(OH)3沉淀溶解转化为Na[Al(OH)4]，但BaSO4沉淀不会消失，B不符合题意；C．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，发生反应析出NaHCO3固体，但NaHCO3与CO2不再反应，故沉淀不会消失，C不符合题意；D．Al2(SO4)3溶液中加入氨水，生成Al(OH)3白色沉淀，Al(OH)3沉淀不会溶于氨水，故沉淀不会消失，D不符合题意；故答案选A。 18．（24-25高一上·江西南昌·阶段练习）某混合物中含有、和，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化： 据此，下列说法正确的是 A．D为白色沉淀，B为红色固体 B．过程①中的离子反应方程式为： C．若把适量盐酸换成过量盐酸，也能实现上述过程 D．上述各物质间的转化不包括氧化还原反应 【答案】D 【解析】KAl(SO4)2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl(SO4)2，沉淀C为Al2O3和Fe2O3；向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成，向2溶液中加入适量盐酸可得Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3；向溶液中加过量氨水，KAl(SO4)2与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中E为K2SO4、(NH4)2SO4，结合物质的性质分析解答。A．沉淀D为Fe2O3，为红棕色沉淀， B为Al2O3白色固体，A错误；B．沉淀C为Al2O3和Fe2O3，其中Al2O3可与NaOH溶液反应生成，过程①中的离子反应方程式为：，B错误；C．若把适量盐酸换成过量盐酸，向2溶液中加入过量盐酸生成氯化铝，得不到Al(OH)3沉淀，无法实现上述过程，C错误；D．根据分析上述各物质间的转化均无元素化合价的变化，均为给氧化还原反应，D正确；故答案为：D。 19．（25-26高一上·北京·月考）向三个分别盛有100 mL 1 mol/L稀盐酸的烧杯中，依次加入0.3 mol的金属钠、镁、铝，充分反应后（忽略溶液体积变化，气体全部逸出），收集到的氢气在相同状况下的体积比为 A．1:1:1 B．3:1:1 C．2:1:1 D．1:2:3 【答案】B 【解析】已知2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，盐酸中HCl的物质的量为0.1  mol，与钠反应时，0.1 mol HCl完全消耗，生成0.05 mol H2，剩余0.2 mol Na与水反应，生成0.1mol H2，H2的总物质的量为0.15 mol，0.1 mol HCl仅能消耗0.05mol Mg，生成0.05mol H2；过量的镁在常温下不与水反应，H2总物质的量为0.05 mol，0.1 mol HCl仅能消耗 mol Al，生成0.05 mol H2；过量的铝在常温下不与水反应，H2总物质的量为0.05 mol，在相同状况下气体的体积比等于其物质的量之比，综上，H2体积比为0.15:0.05:0.05=3:1:1，故答案为：B。 20．（25-26高一上·安徽·阶段练习）镁铝合金是现代工业中“轻量化”材料的代表，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。某化学小组按下列流程检测镁铝合金样品中铝的质量分数(各反应充分进行)： 下列叙述错误的是 A．镁、铝均能和稀硫酸发生置换反应 B．消耗的与生成的个数比为 C．稀硫酸中的质量分数为 D．镁铝合金样品中铝的质量分数为 【答案】D 【解析】A．镁和铝均为活泼金属，能与稀硫酸发生置换反应生成氢气和硫酸盐，A正确；B．由反应式可知，每生成1分子需要2个，所以消耗的与生成的个数比为，B正确；C．根据质量守恒，第一次反应生成的质量为。由于第二次加入酸液后仍有气体生成，说明第一次加入的稀硫酸已完全反应。根据反应中的化学计量关系，可知稀硫酸中含的物质的量等于生成的物质的量，即。的质量为。故稀硫酸的质量分数为，C正确；D．设为、为，由总量：，由质量：，解得，质量，质量分数，D错误；故D选项错误。 21．（24-25高一下·湖南永州·期末）把一定量的镁铝合金溶于50mL稀硝酸中，将产生的气体与336mL氧气(标准状况)混合后通入足量NaOH溶液中，气体被完全吸收生成，向反应后的溶液中逐滴加入1.0 NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．a=90 B．合金中镁、铝的物质的量之比为2∶3 C．稀硝酸的物质的量浓度为2.2 D．合金与硝酸反应中转移电子的物质的量为0.06mol 【答案】B 【解析】设镁铝合金中镁、铝的物质的量为xmol、ymol，把一定量的镁铝合金溶于50mL稀硝酸中，将产生的气体与氧气()混合后通入足量NaOH溶液中，气体被完全吸收生成，整个过程中，金属失电子给N，N又失电子给O，相当于金属失电子给了氧气，根据得失电子守恒，2x+3y=0.015=0.06①；由图知，向反应后的溶液中逐滴加NaOH溶液，一开始没有沉淀，说明反应后的溶液中有硝酸剩余，之后沉淀(氢氧化镁和氢氧化铝)逐渐增多，当V(NaOH)=amL时，沉淀的质量最大，由于，则58x+78y=1.65②，联立①、②得x=0.015，y=0.01，继续加NaOH溶液，氢氧化铝沉淀溶于NaOH溶液而氢氧化镁沉淀不溶于NaOH溶液，当V(NaOH)=100mL时，氢氧化铝沉淀溶解完，剩余的沉淀为，以此分析解答。A．结合分析知，(100-a)mLNaOH溶液用于溶解氢氧化铝，由知，(100-a)mL ，解得a=90，A正确；B．合金中镁、铝的物质的量之比为0.015:0.01=3:2，B错误；C．根据N原子守恒，50mL稀硝酸中的溶质硝酸转化成NO、硝酸镁、硝酸铝及剩余的硝酸；NO与氧气的混合气体被NaOH溶液完全吸收生成，则(得失电子守恒)，；根据镁、铝原子守恒，硝酸镁、硝酸铝的物质的量为0.015mol、0.01mol；图中共消耗n(NaOH)=，形成沉淀至最大量时消耗的氢氧化钠为，溶解氢氧化铝沉淀消耗的氢氧化钠为(100-90)mL，说明有0.03mol氢氧化钠用于中和硝酸，那么这部分被中和的硝酸为0.03mol；故硝酸的总物质的量为0.02mol++0.03mol=0.11mol，该硝酸的物质的量浓度为，C正确；D．镁铝合金与硝酸反应时，合金作还原剂，则反应过程中转移电子的物质的量为=0.06mol，D正确；故选B。 22．（24-25高一上·浙江宁波·期末）旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜（铜镍合金）。下列说法不正确的是 A．熔点比纯铜的高 B．硬度比纯铜的大 C．改变镍的百分比会改变白铜的性能 D．通过外观颜色很难区分白铜和白银 【答案】A 【解析】A． 合金的熔点通常低于其纯组分金属，白铜（铜镍合金）的熔点比纯铜和纯镍都低，A错误；B． 合金化通常会增加硬度，白铜由于镍的加入，硬度大于纯铜，B正确；C．合金的性能取决于组成比例，改变镍的百分比会调整白铜的机械性能和耐腐蚀性等，C正确；D． 白铜和白银均呈银白色，且表面可抛光至相似光泽，肉眼难以区分，故白铜常用作仿银饰品，D正确；故答案选A。 23．（25-26高一上·黑龙江辽宁·月考）铁是常见的金属材料。下列说法正确的是 A．铁是黑色的金属 B．铁与水蒸气反应生成三氧化二铁 C．生铁含碳量较高，硬度大、抗压，可用于铸造下水井盖 D．我国的超级钢研究已居于世界领先地位，超级钢中含碳量越高，韧性越好 【答案】C 【解析】A．纯铁是银白色金属，A错误；B．铁与水蒸气高温反应生成Fe3O4，不是Fe2O3，B错误；C．生铁含碳量高（2%-4.3%），硬度大且抗压，适合铸造下水井盖，C正确；D．钢的韧性随含碳量升高而降低，超级钢通过工艺优化性能，但含碳量高会降低韧性，D错误；故答案选C。 24．（2024高三·全国·专题练习）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是 A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的成分金属硬度更高 B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等 C．金属单质在常温下都是银白色 D．合金中至少含两种金属元素 【答案】B 【解析】A．合金的硬度通常比其成分纯金属更高，因此纯金属硬度更高的说法错误，故A错误；B．钛及钛合金具有质轻高强、耐热、耐腐蚀等特性，广泛应用于航天领域，故B正确；C．金属单质不全是银白色（如铜为紫红色），故C错误；D．合金中可含一种金属和另一种非金属（如钢含铁和碳），故D错误；故选B。 考向01 铁及其化合物的性质 【例1】（25-26高一上·广西南宁·开学考试）铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．Fe粉可做保存食品的脱氧剂 B．丹霞地貌岩层因含而呈红色 C．Fe与溶液反应生成和Cu D．工业炼铁的主要反应是C与的反应 【答案】A 【解析】A．铁粉在空气中能与氧气反应，从而消耗包装内的氧气，防止食品氧化变质，铁粉常用于食品包装中作为脱氧剂，A正确；B．丹霞地貌的红色主要源于赤铁矿，其呈红褐色，（磁铁矿）为黑色，并非红色成因，B错误；C．铁与氯化铜溶液发生置换反应，生成氯化亚铁（FeCl2）和铜，C错误；D．工业炼铁（高炉炼铁）的主要反应是氧化铁被一氧化碳还原：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，碳（焦炭）主要用于生成还原剂 CO，而非直接与Fe2O3反应，D错误；故选A。 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。 在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 ①铁与氧化性较弱的氧化剂(如：盐酸、硫酸铜溶液等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物 ②铁与氧化性较强的氧化剂(如：氯气、硝酸等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物 解题指导 考向02 铁的氢氧化物的制备 【例2】（2025高一上·浙江·专题练习）探究性学习小组利用如图所示方案制备Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是 A．①装置中可能发生反应：4Fe2++8OH-+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B．②装置中苯的作用是隔绝空气中的氧气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入FeSO4溶液 D．④装置开始反应时应关闭止水夹a，一段时间后再打开止水夹a 【答案】D 【解析】A．装置①中NaOH与FeSO4发生复分解反应，生成Fe(OH)2和Na2SO4，而Fe(OH)2很快又被氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的离子方程式为4Fe2++8OH-+2H2O+O2=4Fe(OH)3，A正确；B．装置②中，在FeSO4溶液中滴加苯，苯的密度小于水，浮在溶液上层，可起到隔绝空气中的氧气的作用，B正确；C．装置③中，铁粉可防止Fe2+被氧化为Fe3+，长滴管插入液面下，可防止NaOH在滴落时将空气中的氧气带入FeSO4溶液中，C正确；D．装置④中，反应开始时先打开止水夹a，当Fe粉与稀硫酸反应一段时间生成较多H2，将体系中的空气排尽，一段时间后再关闭止水夹a，试管A中压强增大，将试管A中的FeSO4溶液压入试管B中，与NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，D错误；故选D。 Fe(OH)2的常用制备方法问题分析 因为Fe(OH)2易被氧化，为了能较长时间观察到Fe(OH)2的颜色，在实验时常采用以下方法： （1）使用新制的FeSO4，加热煮沸NaOH溶液赶尽空气，并将盛NaOH溶液的胶头滴管插入液面下挤出NaOH溶液。 （2）采用油层覆盖法，以便隔绝空气。在上述实验方法的基础上，将2 mL苯(或汽油)加入盛FeSO4溶液的试管中，苯(或汽油)可以覆盖在FeSO4溶液表面，防止空气进入，可以较长时间地观察白色沉淀的生成。 （3）在试管上面先充满氢气，保持“还原气氛”，可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2絮状沉淀生成。如图所示。 解题指导 考向03 Fe2+和Fe3+的转化与检验 【例3】（2025高一上·黑龙江辽宁·专题练习）某同学为探究溶液的性质进行如下实验，操作如图所示。查阅资料可知：①可将氧化为淡黄色S沉淀。②FeS为不溶于水的黑色沉淀，能溶于盐酸。③电解质可使胶体发生聚沉。根据实验现象，下列分析正确的是 A．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解 B．根据反应现象分析，①~④的变化中，有2处涉及氧化还原反应 C．若改变相互滴加顺序，将溶液滴加到溶液中，产生的现象与图中①、②相同 D．过程④为胶体聚沉，产生该现象是因为属于电解质 【答案】D 【解析】①中发生反应：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓，②中发生反应Fe2++S2-=FeS↓，③中发生反应为胶体，④中加入电解质溶液，使③中生成的胶体发生聚沉，生成沉淀，据此作答。A．向②后试管加入足量稀盐酸，FeS溶解，而S不溶解，故沉淀部分溶解，故A错误；B．由分析可知，①～④的变化中，①中产生淡黄色的沉淀S，溶液变为淡绿色，说明有亚铁离子生成，属于氧化还原反应，②中是Fe2++S2-=FeS，不是氧化还原反应，③中铁离子与碳酸根离子发生了双水解反应生成氢氧化铁胶体和二氧化碳，是非氧化还原反应，④是氢氧化铁胶体在盐的作用下发生聚沉，是非氧化还原反应，故只有1处涉及氧化还原反应，故B错误；C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，则直接发生反应2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓，溶液不会变成淡绿色，产生的现象与图中①、②现象不同，故C错误；D．④中是向胶体中加入盐溶液，故氢氧化铁胶体发生聚沉，生成大量的红褐色沉淀，因此碳酸钠为电解质，故D正确；故答案选D。 Fe2+ Fe3+ (1)观察法 浅绿色 棕黄色 (2)加碱法(NaOH) ①现象：白色沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应：Fe2++2OH−===Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象：红褐色沉淀 ②反应：Fe3++3OH−=== Fe(OH)3↓(红褐色) (3)加盐法(SCN−) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液 ②反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl− Fe3++3SCN−=== Fe(SCN)3(红色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色 ②反应：Fe3++3SCN−===Fe(SCN)3(红色) 解题指导 考向04 铁及其化合物的转化 【例4】（2024高三·全国·专题练习）下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．FeO在空气中加热发生转化② B．加热发生转化③ C．实现转化⑤可以加入溶液 D．Fe与强氧化剂可以发生转化⑥ 【答案】B 【解析】A．FeO在空气中加热转化为Fe3O4，故A错误；B．加热发生分解反应生成Fe2O3和水，故B正确；C．氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，加入HCl溶液实现转化⑤，故C错误；D．Fe与强氧化剂反应生成Fe3+，故D错误；选B。 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 （1）Fe3+的形成 由于Fe3+的氧化性较强，要想生成Fe3+，需要强氧化剂，通常有：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H+)。 与Cl2反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl−、2Fe+3Cl22FeCl3； 与KMnO4反应：5Fe2+++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。 （2）的形成 单质Fe的还原性较强，要想生成单质Fe，得需强还原剂，通常有：Al、Zn、CO、H2。 Fe2++Zn===Fe+Zn2+； FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O) ； Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。 （3）Fe2+的形成 Fe2+的氧化性、还原性都不强，所以，从Fe→Fe2+，弱氧化剂即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；从Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的还原剂有：Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、。 A．→Fe2+： Fe+2H+===Fe2++H2↑；Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜)；Fe+SFeS。 B．Fe3+→Fe2+： 2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)； 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 解题指导 考向05 铝及其化合物的化学性质 【例5】（24-25高一下·山西太原·期末）工业上利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如下： 已知在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是 A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”，Ⅲ为“灼烧” C．加入冰晶石的目的主要是降低的熔融温度，减少冶炼过程中的能耗 D．通入过量时，发生反应： 【答案】D 【解析】铝土矿(主要成分为，含、等杂质)加氢氧化钠溶液溶解，经操作Ⅰ即过滤得到含Na[Al(OH)4]的滤液，滤液中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，经操作Ⅱ即过滤得到氢氧化铝沉淀，经操作Ⅲ即灼烧，使氢氧化铝分解生成氧化铝，电解熔融的氧化铝可得铝，以此解答该题。A．增大反应物浓度，可提高反应速率，则“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率，A不符合题意；B．操作Ⅰ、Ⅱ均为固液分离，Ⅲ为该固体加热到高温，则操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”，Ⅲ为“灼烧”，B不符合题意；C．的熔点相当高，使其熔化需消耗大量能量，则加入冰晶石的目的主要是降低的熔融温度，减少冶炼过程中的能耗，C不符合题意；D．Na[Al(OH)4]溶液中通入过量时，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，发生反应：，D符合题意；故选D。 1．制取Al(OH)3 （1）Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3； （2）+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+。 2．判断离子共存问题 Al3+与OH−等离子不能大量共存；与H+、等离子不能大量共存。 3．鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同) （1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 （2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 4．分离提纯 （1）利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 （2）利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 （3）利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。 解题指导 （1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 （2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 4．分离提纯 （1）利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 （2）利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 （3）利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。 考向06 铝三角的转化与应用 【例6】（23-24高一上·江苏南京·期末）溶液的电导率可以表示溶液的导电能力，电导率越大，溶液的导电能力越强。向的溶液中缓慢通入气体，在反应初期生成氢氧化铝、水和碳酸钠。溶液的电导率随通入气体时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．溶液的电导率大小仅与溶液中离子的浓度有关 B．点对应溶液中溶质的主要成分为 C．段发生反应的离子方程式为 D．段电导率上升的原因是与和发生反应生成 【答案】B 【解析】向150mL 0.05mol⋅L−1的Na[Al(OH)4]溶液中缓慢通入CO2气体，a→b段先发生反应2Na[Al(OH)4]+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O，反应前Na[Al(OH)4]电离成Na+和[Al(OH)4]−，反应后Na2CO3电离成Na+和，由于反应生成水，离子浓度降低，溶液电导率降低，继续通CO2，b→c段发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，反应消耗水，离子浓度增大，溶液电导率升高；A．溶液的电导率大小和离子浓度、离子电荷数、溶液温度等因素有关，A错误；B．由分析，b点对应溶液中溶质的主要成分为Na2CO3，B正确；C．由分析，将a→b段的反应改写成离子方程式为2[Al(OH)4]−+CO2=+2Al(OH)3↓+H2O，C错误；D．CO2通入水中生成碳酸，碳酸是弱酸，无法溶解氢氧化铝沉淀生成铝离子，D错误；故选B。 Al3+、Al(OH)3、之间的转化关系 1．Al3+―→Al(OH)3 （1）可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3++3OH− (少量)===Al(OH)3↓。 （2）可溶性铝盐与氨水反应：Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3。 2．Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。 3．Al3+―→ 可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3++4OH−(过量)===+2H2O。 4．―→Al3+ 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：+4H+===Al3++2H2O。 5．―→Al(OH)3 （1）偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸：+H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓。 （2）偏铝酸盐溶液中通入CO2：+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+。 6．Al(OH)3―→ Al(OH)3溶于强碱溶液：Al(OH)3+OH−===+2H2O。 解题指导 考向07 有关铁、铝反应的化学计算 【例7】（20-21高一上·河南洛阳·阶段练习）下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量与加入试剂的量之间的关系图，则其中错误的是 A．图A表示向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量 B．图B表示向等物质的量浓度的NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入CO2至过量 C．图C表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D．图D表示向烧碱溶液中滴加明矾溶液 【答案】B 【解析】A．向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量，与NaOH溶液反应顺序为HCl→MgCl2、AlCl3→Al(OH)3，因此开始无沉淀产生，后续逐渐产生沉淀至沉淀达到最大值，后有部分沉淀溶解，与图像相符，故A正确；B．将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，发生反应先后顺序为Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3、BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2，根据物质的溶解性知，沉淀量与通入二氧化碳关系图为，故B错误；C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量，溶液中发生反应先后顺序为Al3++3OH-=Al(OH)3↓、+OH-=NH3•H2O、Al(OH)3+OH-=+2H2O，反应消耗NaOH的比例为3：1：1，与图像相符，故C正确；D．向氢氧化钠溶液中加明矾[KAl(SO4)2•12H2O]，开始阶段碱过量，不会出现沉淀(Al3+→)，然后是铝离子和偏铝酸盐生成氢氧化铝沉淀的过程[Al3++3+6H2O=4Al(OH)3↓]，从开始至生成沉淀最大值时，所加明矾的量之比为3：1，与图像相符，故D正确；综上所述，错误的是B项，故答案为B。 Al3+、和Al(OH)3间的相互转化及量的关系 1．在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是Al3++3OH−===Al(OH)3↓；继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH−===+2H2O，最终得到的溶液是NaAlO2、NaCl混合溶液。可用图像表示如下： 2．在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是+H++H2O===Al(OH)3↓；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O，最终得到的溶液是AlCl3、NaCl混合溶液。 可用图像表示如下： 3．向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+，最终得到的溶液NaHCO3溶液。可用图像表示如下： 4．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式依次为：H++OH−===H2O、Mg2++2OH−===Mg(OH)2↓、AlCl3+3OH−===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−===+2H2O。出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。 解题指导 2．在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是+H++H2O===Al(OH)3↓；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O，最终得到的溶液是AlCl3、NaCl混合溶液。 可用图像表示如下： 3．向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+，最终得到的溶液NaHCO3溶液。可用图像表示如下： 4．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式依次为：H++OH−===H2O、Mg2++2OH−===Mg(OH)2↓、AlCl3+3OH−===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−===+2H2O。出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。 考向08 合金及其应用 【例8】（24-25高一上·新疆喀什·期末）下列关于合金的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．稀土金属可以用于生产合金 【答案】D 【解析】A．合金的熔点一般比各成分金属低，但存在例外（如汞合金），因此“一定”表述绝对，A错误；B．我国使用最早的合金是青铜而非钢，钢是铁合金且出现较晚，B错误；C．生铁含碳量为2%~4.3%，而0.03%~2%是钢的含碳量，C错误；D．稀土金属可改善合金性能，常用于生产合金，D正确；故选D。 1．合金的定义：合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 2．合金与纯金属的性能差异 （1）合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属 （2）合金的熔点一般低于它的各成分金属 （3）合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是混合物 【注意】 ①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素 ②合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质 ③合金一定是混合物，没有固定的熔点 ④常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体 解题指导 2 / 23 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 $