第三章 铁 金属材料-2025-2026学年高一化学上学期期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

考点 序号 考点名称 考试要求 （认知层级） 常考题型 备注 3-1 铁单质的物理性质与用途 了解 选择 易混：导电导热延展性 3-2 铁与氧气/水蒸气反应 掌握 填空、实验 产物颜色、条件差异 3-3 铁与酸（盐酸、稀硫酸）反应 掌握 填空 生成Fe²⁺非Fe³⁺ 3-4 铁与盐溶液（Cu²⁺、Ag⁺）置换反应 掌握 选择、计算 活动性顺序应用 3-5 铁的氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）对比 掌握 选择、推断 颜色、磁性、价态 3-6 Fe²⁺与Fe³⁺相互转化条件 掌握 选择、实验 氧化剂/还原剂选择 3-7 Fe²⁺与Fe³⁺的检验方法 掌握 选择、实验 KSCN法、氯水顺序 3-8 铁的氢氧化物制备与变色现象 掌握 实验、填空 Fe(OH)₂→Fe(OH)₃序列 3-9 铁盐（FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃）的净水与腐蚀作用 了解 选择 易错：水解原理 3-10 合金概念及通性 了解 选择 合金≠金属简单混合 3-11 铁合金（生铁、钢）组成与性能差异 了解 选择 含碳量范围 3-12 铝及其合金的性质与用途 了解 选择 易考：飞机材料原因 3-13 新型合金（储氢、形状记忆等）应用 了解 选择 背景型信息题 一、铁的单质 1．铁的存在：铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物形式存在。 2．铁单质的性质 （1）物理性质：银白色金属，导电、导热性好，有延展性，能被磁铁吸引。 （2）化学性质(写出反应的化学方程式) ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与S反应：Fe＋SFeS。 ③与稀H2SO4反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 ④与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ⑤铁与水蒸气反应 常温下，铁与水是不反应的。 但高温下可与水蒸气反应(化学方程式)：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。 【易错提醒】 1．常温下Fe与氧化性酸如浓H2SO4、浓HNO3发生“钝化”——在金属表面生成一层致密的氧化膜，从而使反应不能再继续进行，“钝化”是化学变化。 2．Fe在反应中作还原剂，遇到较强的氧化剂(如Cl2等)生成＋3价铁的化合物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价铁的化合物。 二、铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性酸 反应的 离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 三、铁的氢氧化物 1．铁的氢氧化物制备的实验探究 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 实验现象 生成 红褐色 沉淀 首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成 灰绿色 ，最后变成 红褐色 化学方程式 FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2可分别用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得 【易错提醒】 制备Fe(OH)2时的注意事项 （1）Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 （2）为了防止Fe(OH)2被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。 （3）为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 （4）为防止Fe(OH)2被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水且不溶于水的有机溶剂，以隔绝空气。 2．Fe(OH)2的制备 成功关键 ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中 制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 3．Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 类别 二元(弱)碱 三元(弱)碱 铁元素化合价 +2 +3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 不溶 不溶 与非氧化性酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，在空气中易被氧化(白色→灰绿色→红褐色)，体现还原性： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 不稳定，受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 四、铁盐和亚铁盐 1．铁盐和亚铁盐的性质 （1）常见的铁盐有：Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈 黄色 。由铁元素的化合价可知铁盐具有氧化性。 （2）常见的亚铁盐有：FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈 浅绿色 。由铁元素的化合价可知亚铁盐既有氧化性又有还原性。 2．Fe2＋、Fe3＋的检验 （1）实验探究 离子 Fe3＋ Fe2＋ 实验操作 实验现象 溶液变成 红色 开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成 红色 离子方程式 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 结论 Fe3＋遇SCN－显 红色 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2＋的存在 （2）Fe2＋、Fe3＋的检验方法 ①Fe3＋的检验 Fe3＋溶液呈红色。 ②Fe2＋的检验方法 Fe2＋溶液颜色无变化溶液变成红色。 （3）铁离子与亚铁离子的除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 【易错提醒】 若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，为避免Fe3＋对Fe2＋的检验造成干扰，常取少量溶液于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2＋；另取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液显红色，说明原溶液中含有Fe3＋。 Fe3＋、Fe2＋的检验方法归纳 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 3．Fe3＋和Fe2＋相互转化的实验探究 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，黄色溶液变成浅绿色 ，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成 红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3＋ Fe3＋与Fe2＋在一定条件的相互转化： 五、铁三角： Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化 1．Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋　 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 2．Fe2＋既有氧化性又有还原性： 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ 3．Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 【易错提醒】 铁及其化合物的二维图 六、铁盐和亚铁盐转化的应用 1．判断离子共存 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)； Fe3＋S2－、I－、SO； 2．除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 1．（2024·江西·高考真题）景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是 A．青蓝色是由于生成了单质钴 B．表面的釉属于有机高分子膜 C．主要成分为铝硅酸盐 D．铁元素的存在形式只有Fe2O3 2．（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 3．（2022·浙江·高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是 A．与稀盐酸反应生成、、 B．隔绝空气加热分解生成FeO、、 C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与高温反应能生成 4．（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 5．（2022·重庆·高考真题）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是 A．加入ZnSO4 B．加入Fe粉 C．通入NH3 D．通入CO2 6．（2016·江苏·高考真题）制备摩尔盐【】的实验中，需对过滤出产品的母液【、、的混合溶液，】进行处理。常温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是 A．通入过量：、、、、 B．加入少量NaClO溶液：、、、、 C．加入过量NaOH溶液：、、、、 D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：、、、、 7．（2024·重庆·高考真题）单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是 A．a可使灼热的铜变黑 B．b可与红热的铁产生气体 C．c可使燃烧的镁条熄灭 D．d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 8．（2020·浙江·高考真题）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是 A．X中含，可能含有 B．X中含有漂白粉和 C．X中含有，Y中含有 D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有 9．（2015·上海·高考真题）检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是 A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚 10．（2014·山东·高考真题）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是 A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 11．（2015·北京·高考真题）在通风橱中进行下列实验： 下列说法中不正确的是： A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 12．（2016·上海·高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为 A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 13．（2016·浙江·高考真题）下图中，固体A是铁锈的主要成分。 请回答： （1）白色沉淀E的化学式 。 （2）写出A---B的化学方程式 。 （3）写出C---D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式 。 一、合金和铁合金 1．金属材料：包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 2．合金的概念和性能 概念 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 性能 硬度 硬度一般高于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 【易错提醒】 （1）合金是混合物，不是纯净物，是通过熔合而成的。 （2）通常认为合金没有固定的熔点。 （3）组成合金的物质不一定都是金属，也可以有非金属，但一定有金属。 （4）合金的种类远远多于纯金属的种类。合金的用途比纯金属更广泛。 （5）一般来说合金中各成分金属保持了其原有的化学性质。 3．铁合金 铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。 （1）生铁 ①生铁的含碳量为2%～4.3%。 ②性能及用途 生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。 （2）钢 ①钢的含碳量为0.03%～2%。 ②性能及用途 钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。 ③分类 钢 碳素钢 合金钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 组成元素 Fe和C Fe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si 含碳量 低于0.3% 0.3%-0.6% 高于0.6% 性能 韧性、焊接性好， 但强度低 强度高、韧性及 加工性好 硬而脆，热处理后弹性好 种类多，性能差别大 用途 用于制造钢板、钢丝、钢管等 用于制造钢轨、车轮、建材等 用于制造器械、弹簧、刀具等 ④常用合金钢 a．不锈钢 合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。 性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 b．超级钢 合金元素：Mn、C、Al、V。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。 4．常见合金的比较 ①铜合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机械零件，如轴承、齿轮等 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机械零件、仪表、日用品 白铜 铜、镍、锌 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品 ②合金钢 名称 主要合金元素 主要特性 主要用途 锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 不锈钢 铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、反应釜、炊具 硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具 ③铝合金 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Mg、Cu、Si等 密度小，强度大 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等 ④钛合金 钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域 【易错提醒】 合金的形成条件 金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 二、铝和铝合金 1．金属铝 （1）铝是地壳中含量最多的金属元素。 （2）铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的O2发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。日常常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，保护内部金属不受腐蚀。 2．铝合金——目前用途广泛的合金之一 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 3．铝、氧化铝的性质 （1）铝、氧化铝与稀盐酸反应的实验探究 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 离子方程式 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 结论 Al2O3和Al均能与盐酸发生反应 （2）铝、氧化铝与NaOH溶液反应的实验探究 实验 操作 实验 现象 试管①中铝片逐渐溶解，一开始无气泡产生，一段时间后，有无色气泡冒出，试管②中铝片逐渐溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 离子方程式 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－　 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 结论 铝、氧化铝均能与NaOH溶液反应 【易错提醒】 氧化铝——两性氧化物 ①俗名（刚玉） ②物理性质：白色固体难溶于水，离子化合物，熔沸点高，含有钛的叫蓝宝石，含有铬的叫红宝石硬度大，可做钻头。  ③Al2O3是两性氧化物，因为既能和H+反应又能和OH-反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。 （3）两性氧化物 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如：Al2O3。 4．氢氧化铝 （1）物理性质 Al(OH)3是白色固体，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。 （2）化学性质 ①两性氢氧化物：像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 ②Al(OH)3是典型两性氢氧化物，在强酸与强碱溶液里都能溶解。 a．与强酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O b．与强碱反应：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ ③氢氧化铝的热稳定性 Al(OH)3的热稳定性较差，将Al(OH)3加热后，可分解为Al2O3和H2O。 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 【易错提醒】 1．含铝物质在酸性条件和碱性条件下的产物 2．2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)₄]＋3H2↑反应中的氧化剂是H2O。 3．Al2O3与H2O不发生反应，即反应Al2O3＋3H2O＝2Al(OH)3不能进行。 4．AlCl3与过量NaOH溶液依次发生反应：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)₄]－，总反应式为：Al3＋＋4OH－＝[Al(OH)₄]－。 三、新型合金 1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金等，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．用途广泛的稀土金属 （1）镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国是稀土资源大国，到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。 （2）稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 （3）稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 1．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫 2．（2020·浙江·高考真题）下列关于铝及其化合物说法，不正确的是（    ） A．明矾可用作净水剂和消毒剂 B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属 C．铝可用作包装材料和建筑材料 D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物 3．（2009·海南·高考真题）在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成5种盐的是： A．A12O3、SO2、CO2、SO3 B．C12、A12O3、N2O5、SO3 C．CO2、C12、CaO、SO3 D．SiO2、N2O5、CO、C12 4．（2013·山东·高考真题）足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸 5．（2014·安徽·高考真题）室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是 A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：Al3++3OH-Al(OH)3 B．a→b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变 C．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 6．（2009·江苏·高考真题）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是： A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7．（2008·广东·高考真题）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是 A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3 8．（2014·北京·高考真题）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ） A．K B．Na C．Fe D．Al 9．（2018·海南·高考真题）下列化合物中，能与Na2CO3溶液反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是 A．MgCl2 B．Ca(NO3)2 C．FeSO4 D．AlCl3 10．（2016·上海·高考真题）已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是 A．CO2+2OH−→CO+H2O B．Al2O3+2OH−+3 H2O→2 [Al(OH)4] − C．2 Al+2OH−+6H2O→2 [Al(OH)4] −+3 H2↑ D．Al3++4 OH−→[Al(OH)4]− 11．（2016·上海·高考真题）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是 A．氧化镁中混有氧化铝 B．氯化铝溶液中混有氯化铁 C．氧化铁中混有二氧化硅 D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜 12．（2010·全国·高考真题）胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。 （1）三硅酸镁的氧化物形式为 ，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为 。 （2）某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为： （3）、MgO和都可以制耐火材料， 其原因是 。 a．、MgO和都不溶于水 b．、MgO和都是白色固体 c．、MgO和都是氧化物 d．、MgO和都有很高的熔点 13．（2013·北京·高考真题）用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略)： Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤； Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3； Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色； Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤； Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。 （1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 1； （2）KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整： 1MnO+ Fe2++______= Mn2++Fe3++______ （3）已知： 生成氢氧化物沉淀的pH Al（OH）3 Fe（OH）2 Fe（OH）3 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时 4.7 8.3 2.8 注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：. ； （4）已知：一定条件下，MnO可与Mn2+反应生成MnO2， ①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ； ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是： ； 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共45分） 1．（2021·河北·高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 2．（2020·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 3．（2011·山东·高考真题） Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是 A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al 4．（2021·重庆·高考真题）下列叙述错误的是 A．Mg在空气中燃烧可生成MgO B．Fe2O3与Al发生铝热反应可生成Fe C．BaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3 D．Ca(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2 5．（2024·新课标卷·高考真题）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 6．（2025·河南·高考真题）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 下列说法错误的是 A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 7．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 8．（2023·江苏·高考真题）室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 9．（2021·广东·高考真题）部分含铁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．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在的循环转化关系 10．（2024·广西·高考真题）某小组对和的性质进行探究： Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中继续加入少量固体，溶液颜色变浅 B．实验Ⅱ中溶液呈红色 C．KSCN能区分和 D．焰色试验不能区分和 11．（2014·上海·高考真题）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 12．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是 A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有和 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 13．（2022·河北·高考真题）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．3.9gNa2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA B．1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA C．2.7gAl与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA D．6.0gSiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiO的个数为0.1NA 14．（2012·安徽·高考真题）已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 A． B． C． D． 15．（2018·浙江·高考真题）某同学通过如下流程制备氧化亚铜： 已知：难溶于水和稀硫酸， 下列说法不正确的是 A．步骤②可用替换 B．步骤③中为防止被氧化，可用溶液洗涤 C．步骤④发生反应的离子方程式为 D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度 二、非选择题（共4小题，共55分） 16．（2019·浙江·高考真题）（10分）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 。 17．（2016·全国II卷·高考真题）（16分）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2液中需加入少量铁屑，其目的是 。 （2）甲组同学取2mlFeCl2溶液。加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 （4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀： ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是 (填离子符号)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为 。 （5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 ；一段时间后。溶液中有气泡出现，并放热。随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 。 26．（2016·浙江·高考真题）（14分）某同学将铁铝合金样品溶解后取样25.00mL，分离并测定Fe3+的浓度，实验方案设计如下： 已知：乙醚[(C2H5)2O]是一种易挥发、易燃、有麻醉性的有机化合物，沸点为34.5度，微溶于水，在较高的盐酸浓度下，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。 请回答： （1）操作A的名称是 。 （2）经操作A后，为判断Fe3+是否有残留，请设计实验方案 。 （3）蒸馏装置如下图所示，装置中存在的错误是 。 （4）滴定前，加入的适量溶液B是 。 A．H2SO3—H3PO4              B．H2SO4—H3PO4 C．HNO3—H3PO4              D．HI—H3PO4 （5）滴定达到终点时，消耗0.1000  mol·L－1 K2Cr2O7溶液6.00mL。根据该实验数据，试样X中c(Fe3+)为 。 （6）上述测定结果存在一定的误差，为提高该滴定结果的精密度和准确度，可采取的措施是 。 A．稀释被测试样             B．减少被测试样取量 C．增加平行测定次数         D．降低滴定剂浓度 8．（2018·浙江·高考真题）（15分）某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下： 已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答： （1）步骤Ⅰ中的化学方程式 。步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式 。 （2）步骤Ⅲ，下列操作合理的是 。 A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧 B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重 C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳 D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重 （3）步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序 。 ①迅速降至室温  ②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明矾饱和溶液  ④自然冷却至室温 ⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液 （4）由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图： ①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和 。 ②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是 ； 洗涤时，合适的洗涤剂是 。 ③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是 。 1 / 24 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 $ 考点 序号 考点名称 考试要求 （认知层级） 常考题型 备注 3-1 铁单质的物理性质与用途 了解 选择 易混：导电导热延展性 3-2 铁与氧气/水蒸气反应 掌握 填空、实验 产物颜色、条件差异 3-3 铁与酸（盐酸、稀硫酸）反应 掌握 填空 生成Fe²⁺非Fe³⁺ 3-4 铁与盐溶液（Cu²⁺、Ag⁺）置换反应 掌握 选择、计算 活动性顺序应用 3-5 铁的氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）对比 掌握 选择、推断 颜色、磁性、价态 3-6 Fe²⁺与Fe³⁺相互转化条件 掌握 选择、实验 氧化剂/还原剂选择 3-7 Fe²⁺与Fe³⁺的检验方法 掌握 选择、实验 KSCN法、氯水顺序 3-8 铁的氢氧化物制备与变色现象 掌握 实验、填空 Fe(OH)₂→Fe(OH)₃序列 3-9 铁盐（FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃）的净水与腐蚀作用 了解 选择 易错：水解原理 3-10 合金概念及通性 了解 选择 合金≠金属简单混合 3-11 铁合金（生铁、钢）组成与性能差异 了解 选择 含碳量范围 3-12 铝及其合金的性质与用途 了解 选择 易考：飞机材料原因 3-13 新型合金（储氢、形状记忆等）应用 了解 选择 背景型信息题 一、铁的单质 1．铁的存在：铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物形式存在。 2．铁单质的性质 （1）物理性质：银白色金属，导电、导热性好，有延展性，能被磁铁吸引。 （2）化学性质(写出反应的化学方程式) ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与S反应：Fe＋SFeS。 ③与稀H2SO4反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 ④与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ⑤铁与水蒸气反应 常温下，铁与水是不反应的。 但高温下可与水蒸气反应(化学方程式)：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。 【易错提醒】 1．常温下Fe与氧化性酸如浓H2SO4、浓HNO3发生“钝化”——在金属表面生成一层致密的氧化膜，从而使反应不能再继续进行，“钝化”是化学变化。 2．Fe在反应中作还原剂，遇到较强的氧化剂(如Cl2等)生成＋3价铁的化合物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价铁的化合物。 二、铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性酸 反应的 离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 三、铁的氢氧化物 1．铁的氢氧化物制备的实验探究 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 实验现象 生成 红褐色 沉淀 首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成 灰绿色 ，最后变成 红褐色 化学方程式 FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2可分别用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得 【易错提醒】 制备Fe(OH)2时的注意事项 （1）Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 （2）为了防止Fe(OH)2被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。 （3）为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 （4）为防止Fe(OH)2被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水且不溶于水的有机溶剂，以隔绝空气。 2．Fe(OH)2的制备 成功关键 ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中 制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 3．Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 类别 二元(弱)碱 三元(弱)碱 铁元素化合价 +2 +3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 不溶 不溶 与非氧化性酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，在空气中易被氧化(白色→灰绿色→红褐色)，体现还原性： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 不稳定，受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 四、铁盐和亚铁盐 1．铁盐和亚铁盐的性质 （1）常见的铁盐有：Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈 黄色 。由铁元素的化合价可知铁盐具有氧化性。 （2）常见的亚铁盐有：FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈 浅绿色 。由铁元素的化合价可知亚铁盐既有氧化性又有还原性。 2．Fe2＋、Fe3＋的检验 （1）实验探究 离子 Fe3＋ Fe2＋ 实验操作 实验现象 溶液变成 红色 开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成 红色 离子方程式 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 结论 Fe3＋遇SCN－显 红色 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2＋的存在 （2）Fe2＋、Fe3＋的检验方法 ①Fe3＋的检验 Fe3＋溶液呈红色。 ②Fe2＋的检验方法 Fe2＋溶液颜色无变化溶液变成红色。 （3）铁离子与亚铁离子的除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 【易错提醒】 若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，为避免Fe3＋对Fe2＋的检验造成干扰，常取少量溶液于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2＋；另取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液显红色，说明原溶液中含有Fe3＋。 Fe3＋、Fe2＋的检验方法归纳 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变 红 色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液 紫红 色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 3．Fe3＋和Fe2＋相互转化的实验探究 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，黄色溶液变成浅绿色 ，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成 红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3＋ Fe3＋与Fe2＋在一定条件的相互转化： 五、铁三角： Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化 1．Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋　 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 2．Fe2＋既有氧化性又有还原性： 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ 3．Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 【易错提醒】 铁及其化合物的二维图 六、铁盐和亚铁盐转化的应用 1．判断离子共存 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)； Fe3＋S2－、I－、SO； 2．除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 1．（2024·江西·高考真题）景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是 A．青蓝色是由于生成了单质钴 B．表面的釉属于有机高分子膜 C．主要成分为铝硅酸盐 D．铁元素的存在形式只有Fe2O3 【答案】C 【解析】A．青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成，与单质钴无直接关系，A错误；B．釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质，通常由无机物质组成，如硅酸盐、氧化物等，B错误；C．青花瓷是一种釉面瓷，其材质属于无机非金属材料，主要成分为铝硅酸盐，C正确；D．青花瓷呈现青蓝色，不能确定铁元素的具体存在形式，Fe2O3呈红色，D错误；故选C。 2．（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 【答案】B 【解析】A．月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；B．地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；C．生成水时H被氧化（0→+1），Fe被还原（如+3→0），存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；D．水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确；故选B。 3．（2022·浙江·高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是 A．与稀盐酸反应生成、、 B．隔绝空气加热分解生成FeO、、 C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与高温反应能生成 【答案】B 【解析】已知化合物中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷，据此分析解题。A．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成、、，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；B．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，C为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、、则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、、，B符合题意；C．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D．化合物在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物与高温反应能生成，D不合题意；故答案为：B。 4．（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 【答案】B 【解析】A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；C．FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；故选B。 5．（2022·重庆·高考真题）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是 A．加入ZnSO4 B．加入Fe粉 C．通入NH3 D．通入CO2 【答案】D 【解析】A．向溶液中加入硫酸锌溶液，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应，会影响溶液中离子的大量共存，故A不符合题意；B．向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，会影响溶液中离子的大量共存，故B不符合题意；C．向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，会影响溶液中离子的大量共存，故C不符合题意；D．向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应，不会影响溶液中离子的大量共存，故D符合题意；故选D。 6．（2016·江苏·高考真题）制备摩尔盐【】的实验中，需对过滤出产品的母液【、、的混合溶液，】进行处理。常温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是 A．通入过量：、、、、 B．加入少量NaClO溶液：、、、、 C．加入过量NaOH溶液：、、、、 D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：、、、、 【答案】D 【解析】根据信息可知，母液中主要存在的离子有、Fe2+、H+、。A．通入过量Cl2，Cl2具有强的氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，同时得到Cl-，故A错误；B．加入少量NaClO溶液，ClO−在酸性条件下，能将Fe2+氧化成Fe3+，ClO−不存在，故B错误；C．加入过量NaOH溶液，则Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁，与OH反应生成一水合氨，则、不存在，故C错误；D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液，ClO−能将Fe2+氧化成Fe3+，ClO−被还原为Cl-，Fe3+与OH-生成氢氧化铁沉淀，故D正确；答案选D。 7．（2024·重庆·高考真题）单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是 A．a可使灼热的铜变黑 B．b可与红热的铁产生气体 C．c可使燃烧的镁条熄灭 D．d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 【答案】C 【解析】碱溶液与单质d反应生成漂白液，故单质d为Cl2，碱溶液是NaOH；碱溶液NaOH与氧化物c（适量）反应得纯碱溶液，故氧化物c为CO2；单质Ｍ与氧化物b反应得碱溶液，故单质M为Na，氧化物b为H2O；Na与单质a反应得氧化物，因此单质a为O2，据此回答。A．a为O2，O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜，A正确；B．b为H2O，水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，B正确；C．c为CO2，镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳，燃烧的镁条不熄灭，C错误；D．d为Cl2，Cl2可与碘化钾反应生成碘单质，碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝，D正确；答案选C。 8．（2020·浙江·高考真题）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是 A．X中含，可能含有 B．X中含有漂白粉和 C．X中含有，Y中含有 D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有 【答案】C 【解析】固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有，和中含有其中一种或两种都含，据此解答。A．若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；B．由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；C．由分析可知， X含有CuCl2，Y含有Fe(OH)3，C正确；D．酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确；故选C。 9．（2015·上海·高考真题）检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是 A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚 【答案】B 【解析】A．若加入NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色Fe(OH)2会被硫酸铁发生反应产生的红褐色的Fe(OH)3遮挡，不容易观察到，因此不能鉴定，故A错误；B．KMnO4有氧化性，硫酸亚铁有还原性，会发生氧化还原反应，使KMnO4的紫色褪去，而硫酸铁不能与KMnO4发生反应，因此可以作为鉴定试剂，故B正确；C．KSCN与硫酸铁会发生反应，使溶液变红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定，故C错误；D．苯酚与硫酸铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，而与硫酸亚铁不能发生反应，无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变紫色，所以不能作为鉴定试剂，故D错误；故答案选B。 10．（2014·山东·高考真题）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是 A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 【答案】A 【解析】假设质量都为mg：A．FeO与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为mol；B．Fe2O3与硝酸不发生氧化还原反应，失电子为0；C．FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为mol；D．Fe3O4中Fe元素的化合价有+2、+3价，与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为mol，由以上分析可知，失电子最多的是FeO，则放出NO物质的量最多的是FeO；故选A。 11．（2015·北京·高考真题）在通风橱中进行下列实验： 下列说法中不正确的是： A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 【答案】C 【解析】A．I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确；B．II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；C．实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；D．III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故D正确。答案选C。 12．（2016·上海·高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为 A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 【答案】A 【解析】FexO中Fe的平均化合价为+，被氧化为Fe3+，根据电子守恒可知，转移的电子数和Cl2转移的电子数相等．标准状况下112mL Cl2转移电子数为×2=0.01mol．则有：×(3-)×x=0.01mol，解得x=0.8，故选A。 13．（2016·浙江·高考真题）下图中，固体A是铁锈的主要成分。 请回答： （1）白色沉淀E的化学式 。 （2）写出A---B的化学方程式 。 （3）写出C---D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式 。 【答案】 BaSO4 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 【解析】A是铁锈的主要成分，A为氧化铁，与一氧化碳反应生成单质铁和二氧化碳，铁与氯气反应生成氯化铁，所以固体C为氯化铁，氯化铁与二氧化硫和水反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液中加入氯化钡生成白色沉淀硫酸钡，则E是硫酸钡。 （1）白色沉淀硫酸钡的化学式BaSO4，故答案为BaSO4； （2）一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故答案为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （3）氯化铁与二氧化硫与水反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故答案为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。 一、合金和铁合金 1．金属材料：包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 2．合金的概念和性能 概念 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 性能 硬度 硬度一般高于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 【易错提醒】 （1）合金是混合物，不是纯净物，是通过熔合而成的。 （2）通常认为合金没有固定的熔点。 （3）组成合金的物质不一定都是金属，也可以有非金属，但一定有金属。 （4）合金的种类远远多于纯金属的种类。合金的用途比纯金属更广泛。 （5）一般来说合金中各成分金属保持了其原有的化学性质。 3．铁合金 铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。 （1）生铁 ①生铁的含碳量为2%～4.3%。 ②性能及用途 生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。 （2）钢 ①钢的含碳量为0.03%～2%。 ②性能及用途 钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。 ③分类 钢 碳素钢 合金钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 组成元素 Fe和C Fe、C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si 含碳量 低于0.3% 0.3%-0.6% 高于0.6% 性能 韧性、焊接性好， 但强度低 强度高、韧性及 加工性好 硬而脆，热处理后弹性好 种类多，性能差别大 用途 用于制造钢板、钢丝、钢管等 用于制造钢轨、车轮、建材等 用于制造器械、弹簧、刀具等 ④常用合金钢 a．不锈钢 合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)。 性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 b．超级钢 合金元素：Mn、C、Al、V。 性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 用途：汽车、航空和航天等领域。 4．常见合金的比较 ①铜合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机械零件，如轴承、齿轮等 黄铜 铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机械零件、仪表、日用品 白铜 铜、镍、锌 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品 ②合金钢 名称 主要合金元素 主要特性 主要用途 锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 不锈钢 铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、反应釜、炊具 硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具 ③铝合金 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Mg、Cu、Si等 密度小，强度大 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等 ④钛合金 钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域 【易错提醒】 合金的形成条件 金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 二、铝和铝合金 1．金属铝 （1）铝是地壳中含量最多的金属元素。 （2）铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的O2发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。日常常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，保护内部金属不受腐蚀。 2．铝合金——目前用途广泛的合金之一 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 3．铝、氧化铝的性质 （1）铝、氧化铝与稀盐酸反应的实验探究 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 离子方程式 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 结论 Al2O3和Al均能与盐酸发生反应 （2）铝、氧化铝与NaOH溶液反应的实验探究 实验 操作 实验 现象 试管①中铝片逐渐溶解，一开始无气泡产生，一段时间后，有无色气泡冒出，试管②中铝片逐渐溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 离子方程式 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－　 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 结论 铝、氧化铝均能与NaOH溶液反应 【易错提醒】 氧化铝——两性氧化物 ①俗名（刚玉） ②物理性质：白色固体难溶于水，离子化合物，熔沸点高，含有钛的叫蓝宝石，含有铬的叫红宝石硬度大，可做钻头。  ③Al2O3是两性氧化物，因为既能和H+反应又能和OH-反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。 （3）两性氧化物 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如：Al2O3。 4．氢氧化铝 （1）物理性质 Al(OH)3是白色固体，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。 （2）化学性质 ①两性氢氧化物：像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 ②Al(OH)3是典型两性氢氧化物，在强酸与强碱溶液里都能溶解。 a．与强酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O b．与强碱反应：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ ③氢氧化铝的热稳定性 Al(OH)3的热稳定性较差，将Al(OH)3加热后，可分解为Al2O3和H2O。 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 【易错提醒】 1．含铝物质在酸性条件和碱性条件下的产物 2．2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)₄]＋3H2↑反应中的氧化剂是H2O。 3．Al2O3与H2O不发生反应，即反应Al2O3＋3H2O＝2Al(OH)3不能进行。 4．AlCl3与过量NaOH溶液依次发生反应：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)₄]－，总反应式为：Al3＋＋4OH－＝[Al(OH)₄]－。 三、新型合金 1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金等，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．用途广泛的稀土金属 （1）镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国是稀土资源大国，到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。 （2）稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 （3）稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 1．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫 【答案】A 【解析】A．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A说法不正确；B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可以照亮黑暗的夜空和地面，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B说法正确；C．粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医疗石膏绷带，C说法正确；D．二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水属于碱性的溶液，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而削除污染，D说法正确。综上所述，本题选A。 2．（2020·浙江·高考真题）下列关于铝及其化合物说法，不正确的是（    ） A．明矾可用作净水剂和消毒剂 B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属 C．铝可用作包装材料和建筑材料 D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物 【答案】A 【解析】A．明矾溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水但不能消毒，故A错误；B．铝热反应是金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程，故B正确。C．铝具有良好的延展性，铝箔可以做包装材料，铝合金硬度大密度小常用做建筑材料，故C正确；D．胃酸主要成分为HCl，氢氧化铝具有弱碱性可中和过多胃酸，故D正确；故答案为A。 3．（2009·海南·高考真题）在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成5种盐的是： A．A12O3、SO2、CO2、SO3 B．C12、A12O3、N2O5、SO3 C．CO2、C12、CaO、SO3 D．SiO2、N2O5、CO、C12 【答案】B 【解析】A．Al2O3与过量NaOH反应生成NaAlO2，SO2与过量NaOH反应生成Na2SO3，CO2与过量NaOH反应生成Na2CO3，SO3与过量NaOH反应生成Na2SO4，共4种盐，故A项错误；B．Cl2与过量NaOH反应生成NaCl和NaClO，Al2O3与过量NaOH反应生成NaAlO2，N2O5与过量NaOH反应生成NaNO3，SO3与过量NaOH反应生成Na2SO4，共生成5种盐，故B项正确；C．CO2与过量NaOH反应生成Na2CO3，Cl2与过量NaOH反应生成NaCl和NaClO，CaO与水生成氢氧化钙，不是盐，SO3与过量NaOH反应生成Na2SO4，共4种盐，故C项错误；D．SiO2与过量NaOH反应生成Na2SiO3，N2O5与过量NaOH反应生成NaNO3，CO与NaOH不反应，Cl2与过量NaOH反应生成NaCl和NaClO，共4种盐，故D项错误。综上所述，本题正确答案为B。 4．（2013·山东·高考真题）足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸 【答案】A 【解析】假设反应都产生3mol氢气，则：A．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反应产生3mol氢气，会消耗2mol NaOH； B．2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，反应产生3mol氢气，需消耗3mol硫酸；C．2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，反应产生3mol氢气，需消耗6mol HCl；D．由于硝酸具有强的氧化性，与铝发生反应，不能产生氢气；故反应产生等量的氢气，消耗溶质的物质的量最少的是氢氧化钠溶液；选项A正确。 5．（2014·安徽·高考真题）室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是 A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：Al3++3OH-Al(OH)3 B．a→b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变 C．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 【答案】C 【解析】A．铝离子的水解方程式应为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A错误；B．a→b段，溶液pH增大，水解平衡正向移动，铝离子浓度减小，B错误；C．b→c段，加入氢氧根主要用于生成氢氧化铝沉淀，C正确；D．c点时，Al(OH)3沉淀开始溶解，D错误。答案选C。 6．（2009·江苏·高考真题）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是： A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 【答案】D 【解析】A．明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，故A正确；B．在海轮外壳上镶入锌块，锌、铁、海水形成原电池，锌作负极发生氧化反应，可减缓船体的腐蚀速率，故B正确；C． MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料，故C正确；D．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，得不到镁，电解熔融氯化镁生成镁，故D错误；答案选D。 7．（2008·广东·高考真题）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是 A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3 【答案】A 【解析】根据方程式可知Al～NaOH、Al(OH)3～NaOH、AlCl3～3NaOH、Al2O3～2NaOH。则m（Al）：m（NaOH）=27：40；m[Al(OH)3]：m（NaOH）=78：40；m（AlCl3）：m（NaOH）=33.375：40；m（Al2O3）：m（NaOH）=51：40；所以相同质量的物质，消耗碱量最多的是Al。故选A。 8．（2014·北京·高考真题）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ） A．K B．Na C．Fe D．Al 【答案】D 【解析】K、Na性质非常活泼，在空气中极易被氧化，表面不能形成保护内部金属不被氧化的氧化膜，Fe在空气中被氧化后形成的氧化膜比较疏松，起不到保护内层金属的作用；金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜保护内层金属不被腐蚀。答案选D。 9．（2018·海南·高考真题）下列化合物中，能与Na2CO3溶液反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是 A．MgCl2 B．Ca(NO3)2 C．FeSO4 D．AlCl3 【答案】D 【解析】A．能生成碳酸镁沉淀，但碳酸镁不溶于氢氧化钠，则A不符合题意；B． 能生成碳酸钙沉淀，但碳酸钙不溶于氢氧化钠，则B不符合题意；C． 能生成碳酸亚铁沉淀，但碳酸亚铁不溶于氢氧化钠，则C不符合题意；D．铝离子和碳酸根离子能发生双水解，可生成氢氧化铝沉淀，溶于氢氧化钠溶液中，故D选项符合题意；故答案为D。 10．（2016·上海·高考真题）已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是 A．CO2+2OH−→CO+H2O B．Al2O3+2OH−+3 H2O→2 [Al(OH)4] − C．2 Al+2OH−+6H2O→2 [Al(OH)4] −+3 H2↑ D．Al3++4 OH−→[Al(OH)4]− 【答案】D 【解析】向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO2与氢氧化钠反应，发生反应为：CO2+2OH-→CO+H2O，表现为铝罐变瘪；接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应生成氢气，发生反应为：2Al+2OH-+2H2O→2AlO+3H2↑，则罐壁又重新凸起；因铝罐表面有氧化膜Al2O3，则又能够发生反应：Al2O3+2OH-→2AlO+H2O，根据以上分析可知，能够发生反应为A．B．C，没有发生的反应为D，故选D。 11．（2016·上海·高考真题）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是 A．氧化镁中混有氧化铝 B．氯化铝溶液中混有氯化铁 C．氧化铁中混有二氧化硅 D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜 【答案】D 【解析】A．MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，故A不选；B．向溶液中加入过量的NaOH溶液，FeCl3变为Fe(OH)3沉淀，AlCl3变为NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到AlCl3溶液，除去了杂质，故B不选；C．SiO2是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而碱性氧化物Fe2O3与NaOH不能发生反应，加入过量的NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的Fe2O3，故C不选；D．二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者，故D选；故选D。 12．（2010·全国·高考真题）胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。 （1）三硅酸镁的氧化物形式为 ，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为 。 （2）某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为： （3）、MgO和都可以制耐火材料， 其原因是 。 a．、MgO和都不溶于水 b．、MgO和都是白色固体 c．、MgO和都是氧化物 d．、MgO和都有很高的熔点 【答案】（1） 2MgO·3SiO2·nH2O 1s22s1 （2） 大 Al(OH)3+OH-→AlO+2H2O （3）ad 【解析】（1）根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法，三硅酸镁的氧化物形式为2MgO·3SiO2·nH2O；与镁元素在不同周期但在相邻一族且性质相似的元素是Li，其核外电子排布式为1s22s1； （2）与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠，其离子半径大于铝的离子半径；两者氢氧化物反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O； （3）分析三种氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点，故A．d正确。 13．（2013·北京·高考真题）用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略)： Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤； Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3； Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色； Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤； Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。 （1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 1； （2）KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整： 1MnO+ Fe2++______= Mn2++Fe3++______ （3）已知： 生成氢氧化物沉淀的pH Al（OH）3 Fe（OH）2 Fe（OH）3 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时 4.7 8.3 2.8 注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：. ； （4）已知：一定条件下，MnO可与Mn2+反应生成MnO2， ①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ； ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是： ； 【答案】（1）A12O3+6H+=2A13++3H2O （2）MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O （3）除去铁元素 （4） 浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在 根据题目中信息MnO可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO 【解析】（1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是：A12O3+6H+=2A13++3H2O； （2）在该反应中锰元素化合价由+7价降到+2价，铁元素化合价由+2价升高到+3价，根据元素守恒和得失电子守恒得：MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O； （3）溶液中有杂质三价铁离子，根据表格中数据可知，pH=3时氢氧化铁完全沉淀，故调节溶液的pH约为3可以除去铁元素； （4）①浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2，故能说明沉淀中存在MnO2的现象是浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在； ②根据题中信息MnO可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共45分） 1．（2021·河北·高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【答案】C 【解析】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故B正确；C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。 2．（2020·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【答案】D 【解析】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误；B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误；C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；D．明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确；故选D。 3．（2011·山东·高考真题） Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是 A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al 【答案】C 【解析】A．Al对应的氧化物是氧化铝，而氧化铝属于两性氧化物，A错误；B．Cu的单质放在空气中，可生成铜绿碱式碳酸铜，属于盐，B错误；C．水解的氯化物中，因为生成生成难溶碱和HCl，加热促进水解，同时HCl的挥发，也使水解正向移动，所以最终得到是难溶碱，不会得到氯化物固体，所以制备AlCl3、FeCl3、CuCl2固体均不能采用将溶液直接蒸干的方法，C正确；D．因为阳离子的氧化性Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞H+＞Al3+，所以电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，先是铁离子得到电子生成亚铁离子，其次是铜离子得到电子生成单质Cu，然后析出Fe，亚铁离子放电完全后，则是氢离子放电生成氢气，所以阴极上依次析出Cu、Fe、H2，D错误；故答案为：C。 4．（2021·重庆·高考真题）下列叙述错误的是 A．Mg在空气中燃烧可生成MgO B．Fe2O3与Al发生铝热反应可生成Fe C．BaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3 D．Ca(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2 【答案】C 【解析】A．Mg在空气中点燃能与氧气发生反应生成氧化镁，故A正确；B．Fe2O3与Al在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和Fe，故B正确；C．二氧化碳通入氯化钡中不反应，故C错误；D．Ca(OH)2 溶液与Cl2反应生成氯化钙和次氯酸钙，故D正确；故选：C。 5．（2024·新课标卷·高考真题）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 【答案】B 【解析】A．铁和水蒸气在高温下发生反应生成和，该反应的化学方程式为，A正确；B．酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误；C．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；D．由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确；故选B。 6．（2025·河南·高考真题）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 下列说法错误的是 A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 【答案】C 【解析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素，根据固体颜色可知X是FeS2，Y是Fe2O3，溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+，Q是FeS。A．Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；B．含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色发生变化，B正确；C．FeS可溶于酸，所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行，C错误；D．在加热条件下Fe和S化合生成FeS，D正确；答案选C。 7．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 【答案】B 【解析】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg（OH）2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误；B．e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确；C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误；D．假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误；故选B。 8．（2023·江苏·高考真题）室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 【答案】B 【解析】A．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，A错误；B．向溶液中滴加几滴酸性溶液，若观察溶液紫色褪去，说明有还原性，B正确；C．发生水解反应使溶液显酸性，应向溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D．向溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能是的催化作用，D错误。 故选B。 9．（2021·广东·高考真题）部分含铁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．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在的循环转化关系 【答案】C 【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；D．转化如，故D不选；综上所述，答案为C。 10．（2024·广西·高考真题）某小组对和的性质进行探究： Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中继续加入少量固体，溶液颜色变浅 B．实验Ⅱ中溶液呈红色 C．KSCN能区分和 D．焰色试验不能区分和 【答案】C 【解析】A．实验Ⅰ中，溶液与KSCN溶液反应的实质是：，硫酸钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根，并不影响该平衡的移动，因此溶液的颜色不发生变化，故A错误；B．实验Ⅱ中，溶液中存在有K+、，并不能电离出Fe3+，因此溶液与KSCN溶液并不能发生反应，溶液颜色无明显变化，故B错误；C．实验Ⅰ中，KSCN溶液与溶液反应产生，溶液变为红色，但溶液与KSCN溶液并不能发生反应，是一种深红色晶体，水溶液呈黄色，带有黄绿色荧光，因此加入KSCN可以区分两者，故C正确；D．焰色反应是金属单质或离子的电子在吸收能量后，跃迁到较高能量级，然后从较高能量级跃迁到低能量级，这次跃迁会放出光子，光子的频率若在可见光频率范围内，则金属表现为有焰色反应。铁燃烧火焰为无色，是因为放出的光子频率不在可见光频率范围内，而中含有钾元素，焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色，因此焰色试验可以区分和，故D错误；故答案选C。 11．（2014·上海·高考真题）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 【答案】B 【解析】氧化性是Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，还原性是Fe＞Cu，A．若无固体剩余，这说明铁粉完全被氧化，但此时溶液中不一定还有Fe3＋，A不正确；B．若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确；C．若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；D．若溶液中有Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确；答案选B。 12．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是 A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有和 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 【答案】C 【解析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应，过滤得到和含有的滤液，据此回答；A．陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；B．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；C．由上述分析可知，合成槽内发生反应，产物是和，故C错误；D．由上述分析可知，滤液的主要成分为，可进入吸收塔循环利用，故D正确；故选C。 13．（2022·河北·高考真题）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．3.9gNa2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA B．1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA C．2.7gAl与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA D．6.0gSiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiO的个数为0.1NA 【答案】B 【解析】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则3.9g过氧化钠与足量水反应，转移电子个数为×1×NAmol-1=0.05NA，故A错误；B．镁在空气中燃烧无论生成氧化镁，还是氮化镁，镁均转化为镁离子，则1.2gMg在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时，转移电子个数为×2×NAmol-1=0.1NA，故B正确；C．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为××NAmol-1=0.15NA，故C错误；D．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸钠在溶液中发生水解反应，则由原子个数守恒可知，6.0g二氧化硅与足量氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于×NAmol-1=0.1NA，故D错误；故选B。 14．（2012·安徽·高考真题）已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】浓度均为0.1mol•L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，溶液中铁离子、铝离子的浓度相同为0.1mol/L，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3，故向混合溶液逐滴加入NaOH溶液，铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，当铝离子沉淀完全，再加入氢氧化钠，氢氧化铝溶解，沉淀的质量减少，由于氢氧化铁不溶于碱，故沉淀减少到一定值不再变化，为氢氧化铁的物质的量；据以上分析解答。A．向混合溶液逐滴加入NaOH溶液，铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，故开始加入氢氧化钠溶液不能立即产生氢氧化铝沉淀，图象与实际不相符，故A错误；B．向混合溶液逐滴加入NaOH溶液，铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，故开始加入氢氧化钠溶液不能立即产生氢氧化铝沉淀，图象与实际不相符，故B错误；C．铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，当铝离子沉淀完全，再加入氢氧化钠，氢氧化铝溶解，图象与实际相符合，故C正确；D．加入氢氧化钠一定体积后才会产生氢氧化铝沉淀，故D错误；故选C。 15．（2018·浙江·高考真题）某同学通过如下流程制备氧化亚铜： 已知：难溶于水和稀硫酸， 下列说法不正确的是 A．步骤②可用替换 B．步骤③中为防止被氧化，可用溶液洗涤 C．步骤④发生反应的离子方程式为 D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度 【答案】D 【解析】碱式碳酸铜和过量的盐酸反应，生成，溶液中通入，可将还原为，与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，据此分析作答。A．步骤②中的主要作用是将还原为，同样具有还原性，可以替换，A项正确；B．溶液具有还原性，可以防止被氧化，B项正确；C．步骤④与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，发生反应的离子方程式为，C项正确；D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应后，得到的固体中含有和，此时无法计算试样纯度，D项错误；答案选D。 二、非选择题（共4小题，共55分） 16．（2019·浙江·高考真题）（10分）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】 滴液漏斗(分液漏斗) （2分） 液封，防止空气进入装置4 （2分） 在装置2、3之间添加控制开关 （3分） 装置4内的空气没有排尽（3分） 【解析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的前提下，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。 （1）观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。 （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。如此操作，不行的原因在于仪器1产生的H2从左侧导管溢出，那么没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。 （3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。 17．（2016·全国II卷·高考真题）（16分）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2液中需加入少量铁屑，其目的是 。 （2）甲组同学取2mlFeCl2溶液。加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 （4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀： ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是 (填离子符号)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为 。 （5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 ；一段时间后。溶液中有气泡出现，并放热。随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 。 【答案】 （1） 防止Fe2+被氧化 （2分） （2）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- （2分） （3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响） （2分） （4） Fe2+ （2分） Fe3+ （2分） 可逆反应 （2分） （5） H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O （2分） Fe3+催化H2O2分解产生O2 （2分） 【解析】亚铁离子具有强的还原性，铁离子具有强的氧化性，易发生水解，根据两种离子的性质进行分析。 （1）亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁粉的目的是防止Fe2+被氧化； （2）Cl2可将Fe2+氧化成铁离子，自身得电子生成氯离子，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）防止空气中的氧气将Fe2+氧化，产生干扰，所以煤油的作用是隔绝空气； （4）根据Fe2+的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe（CN）6] 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有亚铁离子；则实验②检验的离子是Fe2+；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3+遇KSCN溶液显血红色，实验①和③说明，在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应； （5）H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的铁离子做了H2O2分解反应的催化剂，双氧水分解产生氧气。 26．（2016·浙江·高考真题）（14分）某同学将铁铝合金样品溶解后取样25.00mL，分离并测定Fe3+的浓度，实验方案设计如下： 已知：乙醚[(C2H5)2O]是一种易挥发、易燃、有麻醉性的有机化合物，沸点为34.5度，微溶于水，在较高的盐酸浓度下，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。 请回答： （1）操作A的名称是 。 （2）经操作A后，为判断Fe3+是否有残留，请设计实验方案 。 （3）蒸馏装置如下图所示，装置中存在的错误是 。 （4）滴定前，加入的适量溶液B是 。 A．H2SO3—H3PO4              B．H2SO4—H3PO4 C．HNO3—H3PO4              D．HI—H3PO4 （5）滴定达到终点时，消耗0.1000  mol·L－1 K2Cr2O7溶液6.00mL。根据该实验数据，试样X中c(Fe3+)为 。 （6）上述测定结果存在一定的误差，为提高该滴定结果的精密度和准确度，可采取的措施是 。 A．稀释被测试样             B．减少被测试样取量 C．增加平行测定次数         D．降低滴定剂浓度 【答案】 （1）分液 （2分） （2）从溶液Ⅱ中取样，滴加KSCN溶液，显红色证明残留含有Fe3+，显无色证明无残留 （2分） （3）体系封闭；明火加热 （2分） （4） B （2分） （5） 0.576mol/L （3分） （6） CD（3分） 【解析】含Fe3+、Al3+试样X溶液25mL，加入适量浓盐酸和乙醚，在较高的盐酸浓度下，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚，乙醚微溶于水，分层后通过分液分离得到溶液Ⅱ为Al3+的溶液，和溶液Ⅰ是乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]的溶液，当盐酸浓度降低时，该化合物解离，加入水解离后，通过蒸馏得到方法除去乙醚，得到含铁离子的水溶液，定容至100mL，取25.00mL溶液，滴入适量还原剂得到Fe2+离子的溶液，加入指示剂，滴定前，加入的适量溶液B为非氧离子化性和还原性的酸，用重铬酸钾溶液滴定至终点。 （1）操作A是利用在较高的盐酸浓度下，Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚，乙醚微溶于水，分层后通过分液分离得到溶液Ⅱ为Al3+的溶液，和溶液Ⅰ是乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]的溶液，分离的名称为分液，故答案为分液； （2）依据铁离子遇到KSCN溶液变红色设计实验检验铁离子的存在，从溶液Ⅱ中取样，滴加KSCN溶液，显红色证明残留含有Fe3+，显无色证明无残留，故答案为从溶液Ⅱ中取样，滴加KSCN溶液，显红色证明残留含有Fe3+，显无色证明无残留； （3）蒸馏装置中锥形瓶不能密闭，否则蒸馏实验不能进行，乙醚是一种易挥发、易燃、有麻醉性的有机化合物，实验加热不能用明火，否则会引发燃烧导致危险，故答案为体系密闭，明火加热； （4）滴定需要的酸性环境，所需酸不能具有还原性、氧化性，不能被氧化剂氧化，也不能被亚铁离子还原。A．H2SO3-H3PO4 中亚硫酸具有还原性，也会被氧化剂氧化，消耗标准溶液增大，产生误差，故A错误；B．H2SO4-H3PO4 中酸为非氧化性酸，可以提供酸性环境且不影响测定反应，故B正确；C．HNO3-H3PO4 中硝 酸具有强氧化性，可以氧化亚铁离子，导致滴入氧化剂标准溶液减少，测定结果偏低，故C错误；D．HI-H3PO4 中HI酸是还原性酸，也可以消耗滴入的氧化剂，导致测定结果偏高，故D错误；故答案为B； （5）依据离子反应定量关系计算，定达到终点时，消耗0.1000 mol•L-1K2Cr2O7溶液6.00mL，物质的量=0.1000mol/L×0.00600L=0.00060mol， 反应为 Cr2O7 2-+6Fe2++H+=2Cr3++6Fe3++7H2O      1    6 0.00060mol 0.00360mol c==0.144mol/L，则试样X中c(Fe3+)=0.144mol/L×=0.576mol/L，故答案为0.576mol/L； （6）上述测定结果存在一定的误差，为提高该滴定结果的精密度和准确度，可以重复几次实验，数值取平均值，减少误差，滴定溶液浓度越小，测定结果越准确。A．稀释被测试样，浓度减小，测定误差会增大，故A错误；B．减少被测试样取量，和滴定结果的精密度和准确度无关，故B错误；C．增加平行测定次数，减少测定带来的误差，可以提高准确度，故C正确；D．降低滴定剂浓度，反应终点判断更准确．滴定结果的精密度高，故D正确；故答案为CD。 8．（2018·浙江·高考真题）（15分）某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下： 已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答： （1）步骤Ⅰ中的化学方程式 。步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式 。 （2）步骤Ⅲ，下列操作合理的是 。 A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧 B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重 C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳 D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重 （3）步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序 。 ①迅速降至室温  ②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明矾饱和溶液  ④自然冷却至室温 ⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液 （4）由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图： ①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和 。 ②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是 ； 洗涤时，合适的洗涤剂是 。 ③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是 。 【答案】 （1）2Al＋2NaOH＋6H2O＝2NaAl(OH)4＋3H2↑ （2分） ＋CO2＝Al(OH)3↓＋ （2分） （2） BCD （2分） （3） ⑥⑤④ （2分） （4）增加c(Cl―)，有利于AlCl3·6H2O结晶 （1分） 溶液有强酸性，(会腐蚀滤纸) （2分） 浓盐酸 （2分） 减压干燥(或低温干燥)（2分） 【解析】根据流程图，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，在偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成氢氧化铝胶状沉淀，洗涤后得到氢氧化铝，灼烧得到氧化铝；氢氧化铝用硫酸溶解后与硫酸钾溶液混合，结晶析出明矾晶体；氢氧化铝胶状沉淀用盐酸溶解，生成氯化铝溶液，在氯化氢气流中蒸发得到氯化铝晶体。 （1）步骤Ⅰ中铝与氢氧化钠反应的化学方程式为2NaOH＋6H2O＝2NaAl(OH)4＋3H2↑；步骤Ⅱ中偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成Al(OH)3的离子方程式为＋CO2＝Al(OH)3↓＋，故答案为2Al＋2NaOH＋6H2O＝2NaAl(OH)4＋3H2↑ ;＋CO2＝Al(OH)3↓＋ ； （2）A．坩埚洗净后，需要擦干，否则灼烧时容易使坩埚炸裂，故A错误；B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重，时氢氧化铝完全分解，故B正确；C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳，防止坩埚遇冷炸裂，故C正确；D．热的坩埚取下后放在石棉网上冷却待用，不能放在桌面上，防止灼伤桌面，故D正确；E．为确保称量准确，灼烧后应冷却后称重，故E错误；故选BCD； （3）步骤Ⅳ中在培养规则明矾大晶体过程中，需要配制高于室温10-20℃的明矾饱和溶液，选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央，自然冷却至室温，让明矾小晶体逐渐长大，故答案为⑥⑤④； （4）①通入HCl可以抑制AlCl3水解，增大了溶液中的氯离子浓度，可以降低AlCl3溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出，故答案为降低AlCl3溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出； ②步骤Ⅴ，抽滤时，由于溶液显强酸性，会腐蚀滤纸，因此需要用玻璃纤维替代滤纸，洗涤时，为了减少AlCl3·6H2O晶体的损失，可用浓盐酸进行洗涤，故答案为强酸性环境会腐蚀滤纸；浓盐酸； ③AlCl3·6H2O晶体受热容易分解，为得到纯净的AlCl3·6H2O，可以采用滤纸吸干的方式干燥晶体，故答案为低温干燥或减压干燥。 35 / 36 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 $