专题01 金属及其化合物的性质与变化（期中专项训练）高一化学下学期沪科版

专题01 金属及其化合物的性质与变化 题型1 金属及化合物的性质与用途 题型2 铁的氢氧化物的制备 题型3 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较（难点） 题型4 Fe2+与Fe3+的转化、检验（重点） 题型5 合金 金属的冶炼 题型6 有关金属及其化合物的综合题 题型1 金属及化合物的性质与用途 1．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）将一定量的Na2O2粉末加到滴有紫色石蕊试液的水中，并振荡，观察到的现象（　　） A．溶液仍为紫色 B．溶液最终为蓝色 C．最终溶液褪色,而无其它现象 D．溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色 2．（2025·高一下·上海市晋元高级中学·期中）下列关于钠及其化合物的说法，正确的有 A．钠跟溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现黑色固体，这是析出了金属铜 B．分别向和的固体中加入少量水，碳酸氢钠伴有放热现象 C．与反应时，是还原剂 D．和中正、负离子的个数比均为2∶1 3．（2025·高一下·上海市光明中学·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．和都有磁性 B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．受热分解可制得 D．向溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 4．下列除杂方法正确的是 选项 需提纯的物质 除杂试剂 操作 A 中混有 盐酸 过滤 B 中混有 饱和溶液 洗气 C 溶液中混有的少量 Fe粉 过滤 D 中混有少量 — 加热至质量恒定 5．下列实验操作、现象与结论都正确的是 选项 操作和现象 结论 A 将水蒸气通入到灼热的铁粉后，铁粉变成红棕色 表现氧化性 B 向中加入溶液，沉淀溶解 铝元素表现非金属性 C 向盐酸酸化的溶液中加入溶液，紫红色褪去 具有还原性 D 将废铁屑溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色 废铁屑中不含三价铁 题型2 铁的氢氧化物的制备 6．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）如图所示，为了制得较纯净的Fe(OH)2，以下操作错误的是 A．煮沸并冷却NaOH溶液 B．煮沸并冷却FeSO4溶液 C．胶头滴管末端伸进液面下 D．使用煤油进行液封 7．（2024·高一下·上海市东华大学附属致远中学·期中）某同学在研究制取Fe(OH)2的方法时，设计了一个较好的方案：①在一支大的硬质试管中加入2mL~3mL煤油。②再缓缓加入4mL~5mLFeSO4溶液。③往试管中投入绿豆大小的金属钠。回答下列问题： （1）写出实验时，发生反应的离子方程式_____、_____，煤油的作用是_____。 （2）实验结束后，如果用胶头滴管将煤油吸去，可观察到的现象是_____。 8．（2025·高一下·上海市光明中学·期中）为了进一步探究铁的氢氧化物的性质，某同学设计了装置用来制备并验证其还原性，实验装置如下图所示： （1）仪器X的名称为________； （2）制备：实验开始时先将止水夹a________（填“打开”或“关闭”），从B上口收集，验纯，纯净后________（填“打开”或“关闭”）止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应。 （3）验证还原性：实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，此时B瓶中的现象为________，发生的反应方程式为________。 （4）下列各图中制备的，能较长时间维持白色沉淀的是________（填序号）。 易错提醒： 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法： A.将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 B.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 C.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 D.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 题型3 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较（难点） 9．某实验小组利用传感器探究和的性质。下列分析错误的是 实验操作 实验数据 A．①与②的实验数据说明溶液与澄清石灰水不反应 B．若点反应刚好结束，则加入溶液前的离子方程式为 C．②恰好完全反应后溶液为溶液，③恰好完全反应后溶液为溶液 D．溶液既能与酸反应，又能与碱反应 10．（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）某固体可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的其中两种成分，某实验小组取该固体配成溶液，用一定浓度盐酸逐滴加入其中，产生的CO2气体的体积（标准状况下）与加入盐酸的体积示意图如图所示： （1）求：盐酸的物质的量浓度________（写出计算过程）。 （2）写出该物质所有可能的组成以及其物质的量之比________。（写出过程） 易错提醒： CO32-结合H+放出CO2的化学反应分两步进行∶CO32-＋H+ HCO3-；HCO3-+H+ CO2↑+H20，而 HCO3-；直接结合H+放出CO2；且Na2CO3的相对分子质量大于NaHCO3的。因此，相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应时，后者放出CO2的速度快且量多。 题型4 Fe2+与Fe3+的转化、检验（重点） 11．（2025·高一下·上海市控江中学·期中）下列反应能得到单质铁的是 A．与溶液反应 B．在高温下与反应 C．在高温下与反应 D．受热分解 12．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）下列有关硫酸亚铁的说法中错误的是 A．FeSO4可用于缺铁性贫血的治疗 B．FeSO4溶液经蒸发结晶可制得FeSO4·7H2O C．可用酸性高锰酸钾溶液来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3 D．FeSO4隔绝空气高温分解，产物只有Fe2O3和SO3 13．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）某同学取4mL0.1mol·L-1KI溶液，加入2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验。 ①第1支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色。 ②第2支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验①和②说明，在I⁻过量的情况下，溶液中仍含有___________(填离子符号)，由此可见Fe3+与I⁻发生的反应___________(选填“能”或“不能”)进行到底，该反应的离子方程式可表示为___________。 14．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）FeCl3溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板。从蚀刻后的废液中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示： （1）写出FeCl3刻蚀铜箔的反应的离子方程式___________。 （2）从固体中分离出Cu，试剂X可以为___________。 A．稀硫酸 B．稀盐酸 C．稀硝酸 D．NaOH溶液 （3）若要使滤液再生为蚀刻液，可采用什么办法？___________。 15．铁和氯是高中阶段重要的化学元素，请阅读下列信息，回答问题： Ⅰ.绘制价类图(化合价-物质类别)是学习元素化合物性质的重要方法，如图是铁元素的价类二维图。 请回答下列问题： （1）X、Y的化学式分别为 、 。 （2）FeO属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物，能与 (填试剂名称)反应生成FeCl2；从铁元素的价态分析，FeO与具有强氧化性的硝酸发生反应的氧化产物是 (填化学式)。 （3）FeCl3溶液能与铜片、NaOH溶液、KI溶液和KSCN溶液等发生反应，写出其中一个能体现Fe3+的氧化性的离子方程式 。 Ⅱ.某品牌“84”消毒液包装上的说明如下图： 84消毒液 有效成分：NaClO 规格：1000mL 质量分数：14.9％ 物质的量浓度：2.2mol/L 注意事项： 1.本品对棉织品有漂白脱色作用，有腐蚀性。 2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。 3.保质期为一年。 回答下列问题： （4）该消毒液与洁厕灵同时使用会产生氯气，写出反应的离子方程式 。 （5）理论上，一瓶上述“84”消毒液能从空气中吸收标准状况下 LCO2而变质(保留1位小数)。(已知：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO) 题型5 合金 金属的冶炼 16．（2025·高一下·上海市光明中学·期中）材料的发展，彰显科技进步。下列说法不正确的是 A．“福建舰”的舰体材料是合金钢，其硬度高于纯铁 B．生铁和不锈钢都是只含有金属元素的铁合金 C．“蛟龙”号载人潜水器的内压球采用钛合金制造，其硬度大，抗腐蚀性好 D．稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，加入钢中可增强钢的耐腐蚀性 17．（2024·高一下·上海市东华大学附属致远中学·期中）有关合金的说法错误的是 A．熔点通常低于组成金属 B．任意两种金属均可以形成合金 C．钢比生铁的含碳量低 D．可能含有非金属 18．（2025·高一下·上海市控江中学·期中）工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属，其原因与下列无关的是 A．铝还原性较强 B．铝能形成多种合金 C．铝相对锰、钒较廉价 D．反应放出大量的热 19．（2024·高一下·上海市东华大学附属致远中学·期中）下列有关金属冶炼的叙述中，错误的是 A．用Fe和Al2O3反应制备金属铝 B．加热分解氧化汞可制取金属汞 C．湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应 D．工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法 20．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）人类冶炼和使用最多的金属是___________(填化学式，下同)，地壳中含量最高的金属元素是___________，冶炼得到其单质的化学方程式是___________。 题型6 有关金属及其化合物的综合题 21．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）是膨松剂必不可少的成分，可通过加热单位质量膨松剂产生气体的量来判定其膨胀效果，设计了以下实验，并按如图装置连接(气密性良好，各装置中试剂均过量)。 （1）小苏打的生产可向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳，用一个化学方程式表示这一步反应___________。 （2）写出受热时发生反应的化学方程式___________。 （3）装置E的作用是___________。如果去掉装置C，该实验会造成测定结果___________(“偏大”、“不变”“偏小”)。实验结束停止加热后没有通空气会造成实验结果___________(“偏大”、“不变”“偏小”)。 （4）加热前先通入一段时间的空气，再连接D装置，目的是___________。 22．（2025·高一下·上海复旦附中·期中）四氧化三铁()磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。 （1）中国科学院上海硅酸盐研究所研制出“纳米药物分子运输车”，该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果，其结构如下图所示。下列有关说法正确的是_______。 A．该“运输车”中四氧化三铁是碱性氧化物 B．四氧化三铁起到“磁性导航仪”的作用 C．该“运输车”的外壳不含碳元素 D．该“运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体 （2）能和稀硫酸反应，生成的两种盐是_______。验证反应后溶液中含有的最恰当的试剂是_______。 A．氯水　　B．酸性溶液　　C．KSCN溶液　　D．NaOH溶液 铁粉在氧气中燃烧是制取最为快捷的方法．A~D是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。 （3）根据题目要求，A装置最好选_______。 A．①    B．②    C．③ （4）在加入试剂之前，需对装置进行气密性检查．写出检查①的气密性的操作：_______，向分液漏斗中加足量水，塞紧玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置①的气密性良好．如果把分液漏斗改成恒压滴液漏斗，是否可以用上述步骤检验装置的气密：_______。 氧化沉淀法也是制取的一种常见方法，其制取流程如下图所示。 （5）绿矾溶解温度需控制在之间，实验室控制该温度的最佳方法是_______。 （6）副产品P是_______(填写化学式)，由溶液N获得该副产品的操作是：加热浓缩→_______→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。 （7）某兴趣小组模仿上述流程制取并测定其产率、具体操作如下： I.测定绿矾的含量：称取3.0g工业绿矾，配制成250.00mL溶液．量取25.00mL溶液于锥形瓶中，用酸性溶液滴定至终点，消耗溶液的平均体积为20.00mL。写出滴定时发生反应的离子方程式为_______。 Ⅱ.称取300g工业绿矾，通过上述流程最终制得：计算产品的产率为_______。(写出计算过程，保留2位小数) 23．（2025·高一下·上海市青浦高级中学·期中）甲乙两个化学研究性学习小组研究绿矾中结晶水含量，从制备晶体到测定过程如下。 Ⅰ.工厂生产印刷电路板(原理：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)后所得的蚀刻废液中正离子主要有Fe2+、Cu2+、Fe3+和H+。甲化学小组按如下流程在实验室回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为蚀刻液原料循环使用。 已知：下边表格是部分金属离子沉淀的pH(起始浓度为0.1mol·L-1) Cu2+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 （1）步骤Ⅱ中需要调节的pH范围是___________。 A．2．7~3．7 B．3.7~9.6 C．9.6以上 D．3.7~4.7 （2）将溶液C和溶液D回收后，通入Cl2可以再转化为FeCl3腐蚀液，写出该反应的离子方程式___________。 Ⅱ.乙化学小组制备绿矾并对绿矾热分解产物进行探究实验。回答下列问题： 阶段一：绿矾的制备 （3）方法一：称量8.0g处理后的铁屑放入50mL锥形瓶中，加入20~30mL稀硫酸，使硫酸浸没铁屑。将反应液控制在80℃加热，控温的原因是___________。 方法二：燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(类似于一种酶)对硫铁矿进行催化脱硫同时得到FeSO4溶液。其过程如下图；已知总反应为：。 （4）关于该过程的说法中，正确的是___________。 A．反应产生大量H+，过程中需要用过量Ca(OH)2中和。 B．产物用加热蒸干的方法得到绿矾晶体 C．该过程中关键反应步骤应该严格控温 D．过程中始终没有溶液颜色的变化 （5）试分析利用生物酶催化技术治理污染的优缺点：___________。 阶段二：探究绿矾(FeSO4·7H2O，摩尔质量M=278 g·mol-1)热分解产物的成分。取27.8g FeSO4·7H2O样品，受热分解的热重曲线如图。 （6）温度为100℃时固体M的化学式为___________。 A．FeSO4·4H2O B．FeSO4·5H2O C．FeSO4·6H2O D．FeSO4·H2O （7）在实验过程中需要对产物进行恒重操作，以N点为例，阐述进行该操作的原因___________。 （8）取500℃时样品P，隔绝空气加热到650℃得到一种固体Q，同时有两种无色气体生成，这两种气体可能是___________。(双选) A．SO2 B．H2O C．H2S D．SO3 (9)若在实验室中完成该实验，冷却应该在___________(填仪器名称)中进行，原因是___________。 24．（2025·高一下·上海市晋元高级中学·期中）为研究钠及其化合物的性质，群课小组的三位同学分别进行了实验： I、张同学想探究钠和水的反应，他取出保存在煤油中的钠块，切下了绿豆大小，做实验。 （1）在如图所示装置进行实验，他打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_______。 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠块始终保持在c处，直到完全消失 C．钠块在煤油和水的交界处上下浮动 D．随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升 Ⅱ.王同学想探究与反应。在实验室制取气体的过程中，不慎用到了浓盐酸，导致制得的气体中混有HCl气体，他设计了如下除去HCl气体并探究与反应的实验，同时还可收集到。 （2）装置A中盛装的试剂为_______。 A．NaOH溶液 B．饱和溶液 C．饱和溶液 D．饱和NaCl溶液 （3）为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分，王同学取适量反应后B中的固体，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含_______(填化学式)。 王同学继续进行探究： 【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：；猜想二：和NaOH。 （4）取少量溶液M于试管中，向其中加入过量的_______溶液(填字母)。若产生白色沉淀，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞试液，溶液变红，则证明猜想二成立。 A．                             B．NaOH                   C． Ⅲ.李同学模拟侯氏制碱设计了以食盐为钠源制备纯碱的一种工艺流程。如图： （5）制碱系统1中，饱和食盐水吸氨后通入过量碳酸化，过滤。写出该过程的总化学方程式：_______。 （6）制碱系统2中，向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用是_______、使转化为 （7）该流程中，可以循环利用的物质有和_______。 （8）检查副产品固体中存在铵根离子，写出实验的方法：_______。 (9)由于煅烧不充分，产品纯碱中会混有碳酸氢钠。将样品溶于水，逐滴滴加1的稀盐酸，加入12mL后开始出现气泡，继续滴加，直至不再有气泡产生，此时共消耗稀盐酸28mL。由此可推知：产品中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为：_______。 25．（2025·高一下·上海市位育中学·期中）是主要的温室气体之一，现有如下几种方法对其进行综合利用。 Ⅰ．烧碱溶液捕捉法，原理如图所示： （1）上述流程中，被循环利用的物质有CaO和NaOH，请说明NaOH循环利用的途径___________。 （2）如下为产生气体的体积与消耗HCl物质的量的关系图。现向流程中和的混合液中逐滴加入稀盐酸，其中可能正确的是___________。 A． B． C． D． （3）现有100ml 5 NaOH溶液，理论上最多可吸收___________mol；此时溶液中的溶质的电离方程式为：___________。若喷洒完上述NaOH溶液后，测得吸收液中，则被吸收的在标准状况下的体积为___________L。 （4）下列溶液中，也能用作“捕捉”二氧化碳试剂的是___________。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．稀硫酸 Ⅱ．使用电化学方法能够对进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应，能够构建金属-电池。其中一种Li-电池的模型如图所示：(图中是固体)。 （5）下列有关该原电池的说法中，正确的是___________。(不定项) A．该原电池工作时，电子由正极向负极移动 B．在该原电池中，b电极作为负极 C．原电池工作时，正离子向正极方向移动 D．原电池工作时，b电极发生氧化反应 （6）写出该原电池的正极反应式：___________。 （7）原电池中每转移1mol电子，能够吸收___________mol 。 Ⅲ．CaO固体也可以捕捉回收，研究表明热分解制得的CaO疏松多孔，具有良好的捕捉性能。取1.46g (M=146)进行加热(曲线中共涉及到三步分解反应)，固体质量随温度变化如图所示。 （8）写出400℃～600℃范围内分解反应的化学方程式：___________。 (9)据图分析，CaO捕捉的反应温度___________应(填“高于”或“低于”)800℃。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 金属及其化合物的性质与变化 题型1 金属及化合物的性质与用途 题型2 铁的氢氧化物的制备 题型3 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较（难点） 题型4 Fe2+与Fe3+的转化、检验（重点） 题型5 合金 金属的冶炼 题型6 有关金属及其化合物的综合题 题型1 金属及化合物的性质与用途 1．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）将一定量的Na2O2粉末加到滴有紫色石蕊试液的水中，并振荡，观察到的现象（　　） A．溶液仍为紫色 B．溶液最终为蓝色 C．最终溶液褪色,而无其它现象 D．溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色 【答案】D 【分析】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，现象为溶液中产生气泡，同时过氧化钠具有强氧化性，从而具有漂白性。 【解析】Na2O2粉与水发生：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，所以观察溶液中产生气泡，过氧化钠具有强氧化性，从而具有漂白性，溶液最终变为无色， 故选D。 2．（2025·高一下·上海市晋元高级中学·期中）下列关于钠及其化合物的说法，正确的有 A．钠跟溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现黑色固体，这是析出了金属铜 B．分别向和的固体中加入少量水，碳酸氢钠伴有放热现象 C．与反应时，是还原剂 D．和中正、负离子的个数比均为2∶1 【答案】D 【解析】A．钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4生成蓝色Cu(OH)2沉淀。黑色固体是Cu(OH)2受热分解生成的CuO，而非金属铜，故A错误； B．Na2CO3固体溶于水放热，而NaHCO3溶于水吸热，故B错误； C．Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，Na2O2中O的化合价从-1变为0和-2，Na2O2自身发生歧化反应，H2O中元素化合价不变，H2O不是还原剂，故C错误； D．Na2O中Na+与O2-的个数比为2:1，Na2O2中Na+与的个数比也为2:1，故D正确； 选D。 易错提醒： ①Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还有氧气生成，故Na2O2不属于碱性氧化物。 ②Na2O2中阴、阳离子的个数比不是1∶1，而是1:2。 ③Na2O在空气中加热会转化为Na2O2，所以Na2O2的热稳定性比Na2O强。 ④Na2O2与CO2、H2O反应时，氧化剂与还原剂均是Na2O2。 3．（2025·高一下·上海市光明中学·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．和都有磁性 B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．受热分解可制得 D．向溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 【答案】B 【解析】A．Fe3O4具有磁性，但Fe2O3没有磁性，A错误； B．所有铁的氧化物均不溶于水，且在常温下不与水反应，B正确； C．Fe(OH)3分解生成Fe2O3：2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O，而非Fe3O4，C错误； D．直接滴加NaOH生成沉淀，胶体制备需水解条件（如沸水），D错误； 故选B。 4．下列除杂方法正确的是 选项 需提纯的物质 除杂试剂 操作 A 中混有 盐酸 过滤 B 中混有 饱和溶液 洗气 C 溶液中混有的少量 Fe粉 过滤 D 中混有少量 — 加热至质量恒定 【答案】D 【解析】A．氧化铝与氧化铁均能与盐酸反应，不符合除杂原则，A错误； B．CO2、HCl均能与饱和碳酸钠溶液反应，不符合除杂原则，二氧化碳不与饱和碳酸氢钠溶液反应，应选用饱和碳酸氢钠溶液洗气，B错误； C．铁粉与氯化铁反应转化为氯化亚铁，目标物质被转化为杂质，不符合除杂原则，C错误； D．碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水，加热至质量恒定则碳酸氢钠已除尽，D正确； 故选D。 5．下列实验操作、现象与结论都正确的是 选项 操作和现象 结论 A 将水蒸气通入到灼热的铁粉后，铁粉变成红棕色 表现氧化性 B 向中加入溶液，沉淀溶解 铝元素表现非金属性 C 向盐酸酸化的溶液中加入溶液，紫红色褪去 具有还原性 D 将废铁屑溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色 废铁屑中不含三价铁 【答案】B 【解析】A．将水蒸气通入到灼热的铁粉后，反应生成Fe3O4和H2，铁粉变成黑色，表现氧化性，A错误； B．向中加入溶液，沉淀溶解，说明有酸性，铝元素表现非金属性，B正确； C．盐酸也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能说明具有还原性，C错误； D．将废铁屑溶于稀硫酸，滴入KSCN溶液，未见溶液变为红色，说明溶液中未见Fe3+，可能是Fe2O3与硫酸反应产生硫酸铁，反应产生的硫酸铁再与Fe反应生成硫酸亚铁，则不能说明该废铁屑中不含三价铁，D错误； 故选B。 题型2 铁的氢氧化物的制备 6．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）如图所示，为了制得较纯净的Fe(OH)2，以下操作错误的是 A．煮沸并冷却NaOH溶液 B．煮沸并冷却FeSO4溶液 C．胶头滴管末端伸进液面下 D．使用煤油进行液封 【答案】B 【解析】A．煮沸并冷却NaOH溶液，可以除去溶解氧，防止Fe(OH)2被氧化，A正确； B．煮沸FeSO4溶液易使亚铁离子被空气中的氧气氧化，B错误； C．胶头滴管末端伸进液面下，避免与空气中氧气接触，防止Fe(OH)2被氧化，C正确； D．使用煤油进行液封，可以隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化，D正确； 故选B。 7．（2024·高一下·上海市东华大学附属致远中学·期中）某同学在研究制取Fe(OH)2的方法时，设计了一个较好的方案：①在一支大的硬质试管中加入2mL~3mL煤油。②再缓缓加入4mL~5mLFeSO4溶液。③往试管中投入绿豆大小的金属钠。回答下列问题： （1）写出实验时，发生反应的离子方程式_____、_____，煤油的作用是_____。 （2）实验结束后，如果用胶头滴管将煤油吸去，可观察到的现象是_____。 【答案】（1）2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 隔绝空气以防生成的Fe(OH)2被氧化 （2）出现白色沉淀，然后沉淀转化为灰绿色，最后变为红褐色 【分析】煤油的密度小于水，浮于FeSO4溶液的上方，投入金属钠后，金属钠位于溶液与煤油的交界处，与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与FeSO4反应生成Fe(OH)2，上层的煤油起到隔绝空气的作用。一旦把煤油吸去，Fe(OH)2就被氧气氧化了。 【解析】（1）实验时，发生反应的离子方程式分别为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，煤油的作用是隔绝空气以防生成的Fe(OH)2被氧化； （2）实验结束后，如果用胶头滴管将煤油吸去，可观察到的现象是出现白色沉淀，然后沉淀转化为灰绿色，最后变为红褐色。 8．（2025·高一下·上海市光明中学·期中）为了进一步探究铁的氢氧化物的性质，某同学设计了装置用来制备并验证其还原性，实验装置如下图所示： （1）仪器X的名称为________； （2）制备：实验开始时先将止水夹a________（填“打开”或“关闭”），从B上口收集，验纯，纯净后________（填“打开”或“关闭”）止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应。 （3）验证还原性：实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，此时B瓶中的现象为________，发生的反应方程式为________。 （4）下列各图中制备的，能较长时间维持白色沉淀的是________（填序号）。 【答案】（1）分液漏斗 （2）打开 关闭 （3）白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （4）①② 【分析】A装置为铁粉与稀硫酸反应产生H2和FeSO4，开始时打开a止水夹，将整个装置充满氢气，收集B上口的氢气并验纯，H2纯净后关闭a和b止水夹，A装置内的FeSO4溶液被压入B装置与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2，据此解答。 【解析】（1）由仪器构造可知，仪器X的名称为分液漏斗； （2）由分析可知，制备：实验开始时先将止水夹a打开，从B上口收集，验纯，纯净后关闭止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应； （3）实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，氢氧化亚铁会被空气中氧气氧化为氢氧化铁，则此时B瓶中的现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （4）因为Fe(OH)2在空气中易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此要较长时间维持白色沉淀，则应排出装置中的空气或隔绝空气。 ①中硫酸亚铁溶液和加入的苯分层，苯可以隔绝空气，将NaOH溶液挤入FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，能较长时间维持白色沉淀，①符合题意； ②的原理与题干一样，实验开始时先将止水夹a打开，用氢气将装置中的空气排尽，后关闭止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应，使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，能较长时间维持白色沉淀，②符合题意； ③中NaOH溶液与FeSO4溶液反应生成的Fe(OH)2能被空气中氧气氧化成Fe(OH)3，因此不能较长时间维持白色沉淀，③不符合题意； 故选①②。 易错提醒： 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法： A.将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 B.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 C.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 D.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 题型3 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较（难点） 9．某实验小组利用传感器探究和的性质。下列分析错误的是 实验操作 实验数据 A．①与②的实验数据说明溶液与澄清石灰水不反应 B．若点反应刚好结束，则加入溶液前的离子方程式为 C．②恰好完全反应后溶液为溶液，③恰好完全反应后溶液为溶液 D．溶液既能与酸反应，又能与碱反应 【答案】A 【分析】澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液，发生反应：Ca2++ CO=CaCO3↓；滴加NaHCO3溶液，若NaHCO3溶液少量，发生反应：Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+H2O，若NaHCO3溶液足量，Ca(OH)2完全反应时，发生反应：Ca2++2OH-+2 HCO=CaCO3↓+ CO+2H2O，实验中②生成NaOH浓度大于③。 【解析】A．澄清石灰水中滴加碳酸钠溶液，发生反应：Ca2++ CO=CaCO3↓，①是对照试验，①与②的实验数据基本相同，可说明②中的OH-未参与该反应，A错误； B．若点反应刚好结束，则加入溶液前，少量，发生反应的离子方程式为，B正确； C．由化学方程式：，可知②恰好完全反应后溶液为溶液，由化学方程式：，可知③恰好完全反应后溶液为溶液，C正确； D．既能与酸反应，又能与碱反应，D正确； 答案选A。 10．（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）某固体可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的其中两种成分，某实验小组取该固体配成溶液，用一定浓度盐酸逐滴加入其中，产生的CO2气体的体积（标准状况下）与加入盐酸的体积示意图如图所示： （1）求：盐酸的物质的量浓度________（写出计算过程）。 （2）写出该物质所有可能的组成以及其物质的量之比________。（写出过程） 【答案】（1）1mol/L （2）n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=2：1 【分析】NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，由图象可知，生成CO2时消耗的盐酸为30mL，不生成CO2消耗的盐酸为20mL(小于30mL)，则混合物为Na2CO3、NaHCO3，已知二氧化碳为672mL，其物质的量为=0.03mol，利用原子守恒结合方程式计算。 【解析】（1）上述分析可知：20mL至50mL段发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知， n(HCl)=n(CO2)==0.03mol，该段生成CO2时消耗的盐酸为30mL，则c(HCl)==1mol/L； （2）据图分析可知固体为Na2CO3与NaHCO3的混合物，设Na2CO3物质的量为x，NaHCO3物质的量为y，由C元素守恒有x+y=0.03mol；根据盐酸加到20mL时的反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，有x=20×10-3L×1.00mol•L-1=0.02mol，则y=0.03mol-0.02mol=0.01mol，故n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=0.02：0.01=2：1。 易错提醒： CO32-结合H+放出CO2的化学反应分两步进行∶CO32-＋H+ HCO3-；HCO3-+H+ CO2↑+H20，而 HCO3-；直接结合H+放出CO2；且Na2CO3的相对分子质量大于NaHCO3的。因此，相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应时，后者放出CO2的速度快且量多。 题型4 Fe2+与Fe3+的转化、检验（重点） 11．（2025·高一下·上海市控江中学·期中）下列反应能得到单质铁的是 A．与溶液反应 B．在高温下与反应 C．在高温下与反应 D．受热分解 【答案】BC 【解析】A．铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化亚铜，A错误； B．铝与四氧化三铁发生铝热反应反应生成铁单质和氧化铝，B正确； C．一氧化碳与氧化铁发生还原反应生成铁单质同时生成二氧化碳，C正确； D．氢氧化铁加热分解生成水和氧化铁，D错误； 故选BC。 12．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）下列有关硫酸亚铁的说法中错误的是 A．FeSO4可用于缺铁性贫血的治疗 B．FeSO4溶液经蒸发结晶可制得FeSO4·7H2O C．可用酸性高锰酸钾溶液来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3 D．FeSO4隔绝空气高温分解，产物只有Fe2O3和SO3 【答案】BD 【解析】A．FeSO4可用于补铁，进行缺铁性贫血的治疗，A正确； B．FeSO4·7H2O需通过蒸发浓缩后冷却结晶制备，直接蒸发结晶会因高温导致氧化或失去结晶水，B错误； C．亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可用酸性高锰酸钾溶液来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3，C正确； D．FeSO4隔绝空气高温分解，根据氧化还原反应规律，化合价有升高必有降低，分解产物包含Fe2O3、SO2和SO3，D错误； 故选BD。 13．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）某同学取4mL0.1mol·L-1KI溶液，加入2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验。 ①第1支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色。 ②第2支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验①和②说明，在I⁻过量的情况下，溶液中仍含有___________(填离子符号)，由此可见Fe3+与I⁻发生的反应___________(选填“能”或“不能”)进行到底，该反应的离子方程式可表示为___________。 【答案】 Fe3+ 不能 【分析】KI与FeCl3发生氧化还原反应，根据得失电子守恒可知存在如下计量关系：，故加入的KI溶液过量。由实验②现象可知有剩余，故反应是可逆的。 【解析】实验②中，向反应后的试管中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明Fe3+剩余；KI溶液虽然过量，但Fe3+剩余，说明该反应为可逆反应，无法进行到底；故该反应的离子方程式为。 14．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）FeCl3溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板。从蚀刻后的废液中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示： （1）写出FeCl3刻蚀铜箔的反应的离子方程式___________。 （2）从固体中分离出Cu，试剂X可以为___________。 A．稀硫酸 B．稀盐酸 C．稀硝酸 D．NaOH溶液 （3）若要使滤液再生为蚀刻液，可采用什么办法？___________。 【答案】（1） （2）B （3）向滤液中通入足量氯气，可使FeCl2完全氧化得到FeCl3溶液 【分析】用FeCl3溶液蚀刻含Cu电路板，所得废液中主要含有Fe2+、Cu2+和Fe3+；向废液中加入过量铁粉，可将废液中的Fe3+还原为Fe2+，同时置换出Cu，过滤后的滤渣中含有Fe和Cu，滤液中只含有Fe2+；用稀盐酸溶解滤渣，过滤得到Cu，将两次滤液合并后通入氯气，重新得到FeCl3溶液，据此分析作答。 【解析】（1）氯化铁溶液溶解Cu生成FeCl2和CuCl2，则蚀刻铜箔反应的离子方程式为，故答案为：。 （2）溶解Fe和Cu的固体混合物并分离出Cu，可选择稀盐酸或CuCl2溶液，氢氧化钠不会与铁反应，稀硫酸和稀硝酸会引入杂质，故答案为：B。 （3）此时滤液为FeCl2，再生为蚀刻液可采用的方法是向滤液中通入足量氯气，可使FeCl2完全氧化得到FeCl3溶液，故答案为：向滤液中通入足量氯气，可使FeCl2完全氧化得到FeCl3溶液。 15．铁和氯是高中阶段重要的化学元素，请阅读下列信息，回答问题： Ⅰ.绘制价类图(化合价-物质类别)是学习元素化合物性质的重要方法，如图是铁元素的价类二维图。 请回答下列问题： （1）X、Y的化学式分别为 、 。 （2）FeO属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物，能与 (填试剂名称)反应生成FeCl2；从铁元素的价态分析，FeO与具有强氧化性的硝酸发生反应的氧化产物是 (填化学式)。 （3）FeCl3溶液能与铜片、NaOH溶液、KI溶液和KSCN溶液等发生反应，写出其中一个能体现Fe3+的氧化性的离子方程式 。 Ⅱ.某品牌“84”消毒液包装上的说明如下图： 84消毒液 有效成分：NaClO 规格：1000mL 质量分数：14.9％ 物质的量浓度：2.2mol/L 注意事项： 1.本品对棉织品有漂白脱色作用，有腐蚀性。 2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。 3.保质期为一年。 回答下列问题： （4）该消毒液与洁厕灵同时使用会产生氯气，写出反应的离子方程式 。 （5）理论上，一瓶上述“84”消毒液能从空气中吸收标准状况下 LCO2而变质(保留1位小数)。(已知：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO) 【答案】（1）Fe2O3 Fe(OH)2 （2）碱性 盐酸 Fe(NO3)3 （3）2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ （4）ClO -+Cl-+2H+= Cl2↑+H2O （5）49.3 【分析】从“价-类”二维图可以得出，X中Fe元素的化合价为+3价，则此氧化物为Fe2O3；Y中Fe元素的化合价为+2价，则此碱为Fe(OH)2。 【解析】（1）由分析可知，X、Y的化学式分别为Fe2O3、Fe(OH)2。 （2）FeO对应的碱为Fe(OH)2，属于碱性氧化物，能与盐酸反应生成FeCl2；从铁元素的价态分析，FeO与具有强氧化性的硝酸发生反应，氧化产物是Fe(NO3)3。 （3）FeCl3溶液能与铜片、KI溶液发生氧化还原反应，其中一个能体现Fe3+的氧化性的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 （4）该消毒液(NaClO)与洁厕灵同时使用会产生氯气，同时生成NaCl，反应的离子方程式为ClO -+Cl-+2H+= Cl2↑+H2O。 （5）理论上，一瓶上述“84”消毒液中含NaClO的物质的量为2.2mol/L×1L=2.2mol，发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，能从空气中吸收2.2molCO2，即标准状况下2.2mol×22.4L/mol=49.3LCO2而变质。 【点睛】FeO与稀硝酸反应的化学方程式为3FeO+12HNO3=3Fe(NO3)3+3NO↑+6H2O。 题型5 合金 金属的冶炼 16．（2025·高一下·上海市光明中学·期中）材料的发展，彰显科技进步。下列说法不正确的是 A．“福建舰”的舰体材料是合金钢，其硬度高于纯铁 B．生铁和不锈钢都是只含有金属元素的铁合金 C．“蛟龙”号载人潜水器的内压球采用钛合金制造，其硬度大，抗腐蚀性好 D．稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，加入钢中可增强钢的耐腐蚀性 【答案】B 【解析】A．合金的硬度高于其纯金属成分，但熔点低于纯金属，A正确； B．生铁和不锈钢均为铁合金，但均含有非金属元素碳，B错误； C．钛合金以高硬度、耐腐蚀著称，适合深海环境，C正确； D．稀土金属可优化钢的性能，如耐腐蚀性，D正确； 故选B。 17．（2024·高一下·上海市东华大学附属致远中学·期中）有关合金的说法错误的是 A．熔点通常低于组成金属 B．任意两种金属均可以形成合金 C．钢比生铁的含碳量低 D．可能含有非金属 【答案】B 【解析】A．合金的熔点低于构成合金的纯金属的熔点，A项正确； B．两种金属形成合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金，所以不是任意两种金属都能形成合金，B项错误； C．生铁含碳量较高，钢含碳量较低，则钢的含碳量比生铁低，C项正确； D．有些合金含有非金属，如生铁中含有非金属碳元素，D项正确； 答案选B。 18．（2025·高一下·上海市控江中学·期中）工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属，其原因与下列无关的是 A．铝还原性较强 B．铝能形成多种合金 C．铝相对锰、钒较廉价 D．反应放出大量的热 【答案】B 【解析】A. 铝热反应常用于焊接铁轨，该反应中Al作还原剂，Al的还原性比锰、钒等金属的强，故A相关； B. 铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关，和铝本身的性质有关，故B不相关； C. 铝相对锰、钒较廉价，所以用铝来制备锰和钒，故C相关； D. 铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，为放热反应，放出大量热，故D相关； 题目要求选择不相干的，故选B。 【点睛】本题考查铝热反应及其应用，把握铝热反应的特点及应用为解答的关键，注意反应的原理，实质为金属之间的置换反应，题目难度不大。 19．（2024·高一下·上海市东华大学附属致远中学·期中）下列有关金属冶炼的叙述中，错误的是 A．用Fe和Al2O3反应制备金属铝 B．加热分解氧化汞可制取金属汞 C．湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应 D．工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法 【答案】AC 【解析】A．Fe和Al2O3不能发生铝热反应，故A错误； B．Hg是较稳定金属、不活泼，可以用加热分解氧化汞可制取金属汞，故B正确； C．钠与硫酸铜溶液反应不能置换出单质铜，应该用铁与硫酸铜溶液反应，故C错误； D．铁和铜是中等活泼金属，工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法，故D正确； 答案选AC。 20．（2025·高一下·上海市格致中学·期中）人类冶炼和使用最多的金属是___________(填化学式，下同)，地壳中含量最高的金属元素是___________，冶炼得到其单质的化学方程式是___________。 【答案】 Fe Al 【解析】人类冶炼和使用最多的金属是 Fe，地壳中含量最高的金属元素是 Al，冶炼铝通过电解熔融氧化铝，化学方程式为：，故答案为： Fe； Al；。 题型6 有关金属及其化合物的综合题 21．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）是膨松剂必不可少的成分，可通过加热单位质量膨松剂产生气体的量来判定其膨胀效果，设计了以下实验，并按如图装置连接(气密性良好，各装置中试剂均过量)。 （1）小苏打的生产可向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳，用一个化学方程式表示这一步反应___________。 （2）写出受热时发生反应的化学方程式___________。 （3）装置E的作用是___________。如果去掉装置C，该实验会造成测定结果___________(“偏大”、“不变”“偏小”)。实验结束停止加热后没有通空气会造成实验结果___________(“偏大”、“不变”“偏小”)。 （4）加热前先通入一段时间的空气，再连接D装置，目的是___________。 【答案】（1） （2） （3）防止空气中的水蒸气和CO2与D中碱石灰反应 偏大 偏小 （4）排净装置中的 【解析】（1）饱和食盐水中通二氧化碳和氨气发生复分解反应生成碳酸氢钠和氯化铵，因相同条件下溶解度：NaCl>NaHCO3，因此生成的NaHCO3会析出，故反应方程式为； （2）受热时发生反应生成、和，该反应的化学方程式为：； （3）①装置E的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中而被吸收； ②浓硫酸的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸气，如果缺少的话，分解产生的水蒸气也一并进入碱石灰中被吸收，该质量最终被认为是二氧化碳的质量，导致所测结果偏大； ③装置内会有二氧化碳残留没被D装置完全吸收，导致所测结果偏小； （4）实验前要先通空气排尽装置中的二氧化碳以免干扰实验。 22．（2025·高一下·上海复旦附中·期中）四氧化三铁()磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。 （1）中国科学院上海硅酸盐研究所研制出“纳米药物分子运输车”，该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果，其结构如下图所示。下列有关说法正确的是_______。 A．该“运输车”中四氧化三铁是碱性氧化物 B．四氧化三铁起到“磁性导航仪”的作用 C．该“运输车”的外壳不含碳元素 D．该“运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体 （2）能和稀硫酸反应，生成的两种盐是_______。验证反应后溶液中含有的最恰当的试剂是_______。 A．氯水　　B．酸性溶液　　C．KSCN溶液　　D．NaOH溶液 铁粉在氧气中燃烧是制取最为快捷的方法．A~D是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。 （3）根据题目要求，A装置最好选_______。 A．①    B．②    C．③ （4）在加入试剂之前，需对装置进行气密性检查．写出检查①的气密性的操作：_______，向分液漏斗中加足量水，塞紧玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置①的气密性良好．如果把分液漏斗改成恒压滴液漏斗，是否可以用上述步骤检验装置的气密：_______。 氧化沉淀法也是制取的一种常见方法，其制取流程如下图所示。 （5）绿矾溶解温度需控制在之间，实验室控制该温度的最佳方法是_______。 （6）副产品P是_______(填写化学式)，由溶液N获得该副产品的操作是：加热浓缩→_______→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。 （7）某兴趣小组模仿上述流程制取并测定其产率、具体操作如下： I.测定绿矾的含量：称取3.0g工业绿矾，配制成250.00mL溶液．量取25.00mL溶液于锥形瓶中，用酸性溶液滴定至终点，消耗溶液的平均体积为20.00mL。写出滴定时发生反应的离子方程式为_______。 Ⅱ.称取300g工业绿矾，通过上述流程最终制得：计算产品的产率为_______。(写出计算过程，保留2位小数) 【答案】（1）B （2）， B （3）A （4）用止水夹夹紧橡胶管 不能，将分液漏斗换成恒压滴液漏斗，则漏斗中的液体一定可以滴下 （5）水浴加热 （6） 冷却结晶 （7） 64.66% 【解析】（1）A．碱性氧化物就是能和酸作用，只生成一种盐和水的金属氧化物，四氧化三铁虽可以和酸反应，但同时生成铁盐和亚铁盐两种盐，所以不是碱性氧化物，A错误； B．四氧化三铁其磁性使其在生物体内的定位和监测具有潜力，起到“磁性导航仪”的作用，B正确； C．有机物中含有碳元素，C错误； D．该“运输车”直径200nm，胶体粒子的直径是1~100nm，因此分散于水中所得的分散系属于不胶体，D错误； 故答案选B。 （2）Fe3O4中含二价铁和三价铁，和稀硫酸反应，生成的两种盐是FeSO4、Fe2(SO4)3； 二价铁离子有还原性，酸性高锰酸钾溶液有氧化性且本身有紫红色，反应后褪色，故验证反应后溶液中含有Fe2+的最恰当的试剂是酸性高锰酸钾溶液，选B。 （3）A装置用于制取CO2，并要求气流稳定，流速可控，因此最好选择装置①，选A。 （4）检查装置①气密性的方法为：用止水夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中加足量水，过一会儿，水不再滴落，说明气密性良好； 如果把分液漏斗改成恒压滴液漏斗，液体一定能滴下，故不可以用上述步骤检验装置的气密性。 （5）反应温度需控制在50℃~60℃之间，水的沸点是100℃，实验室控制该温度的最佳方法是水浴加热。 （6）经分析，滤液中还有钠离子和硫酸根离子，故副产品为Na2SO4； 由溶液N获得该副产品的操作是：加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，晶体加热至完全失去结晶水。 （7）工业绿矾溶于水后产生二价铁，因此滴定时发生反应的离子方程式为：； 根滴定反应可得，反应的关系式为：，因此3g绿矾中，n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=0.01000mol·L-1×0.02L×5×=0.01000mol，则300g绿矾中，n(FeSO4·7H2O) =×0.01000mol=1mol， 绿矾中的Fe来自Fe3O4，n(Fe3O4) =n(FeSO4·7H2O) ≈0.3333 mol，则m(Fe3O4)=0.3333mol×232g·mol-1 ≈ 77.33g，因此Fe3O4的产率=×100%=×100%≈64.66%。 23．（2025·高一下·上海市青浦高级中学·期中）甲乙两个化学研究性学习小组研究绿矾中结晶水含量，从制备晶体到测定过程如下。 Ⅰ.工厂生产印刷电路板(原理：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)后所得的蚀刻废液中正离子主要有Fe2+、Cu2+、Fe3+和H+。甲化学小组按如下流程在实验室回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为蚀刻液原料循环使用。 已知：下边表格是部分金属离子沉淀的pH(起始浓度为0.1mol·L-1) Cu2+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 （1）步骤Ⅱ中需要调节的pH范围是___________。 A．2．7~3．7 B．3.7~9.6 C．9.6以上 D．3.7~4.7 （2）将溶液C和溶液D回收后，通入Cl2可以再转化为FeCl3腐蚀液，写出该反应的离子方程式___________。 Ⅱ.乙化学小组制备绿矾并对绿矾热分解产物进行探究实验。回答下列问题： 阶段一：绿矾的制备 （3）方法一：称量8.0g处理后的铁屑放入50mL锥形瓶中，加入20~30mL稀硫酸，使硫酸浸没铁屑。将反应液控制在80℃加热，控温的原因是___________。 方法二：燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(类似于一种酶)对硫铁矿进行催化脱硫同时得到FeSO4溶液。其过程如下图；已知总反应为：。 （4）关于该过程的说法中，正确的是___________。 A．反应产生大量H+，过程中需要用过量Ca(OH)2中和。 B．产物用加热蒸干的方法得到绿矾晶体 C．该过程中关键反应步骤应该严格控温 D．过程中始终没有溶液颜色的变化 （5）试分析利用生物酶催化技术治理污染的优缺点：___________。 阶段二：探究绿矾(FeSO4·7H2O，摩尔质量M=278 g·mol-1)热分解产物的成分。取27.8g FeSO4·7H2O样品，受热分解的热重曲线如图。 （6）温度为100℃时固体M的化学式为___________。 A．FeSO4·4H2O B．FeSO4·5H2O C．FeSO4·6H2O D．FeSO4·H2O （7）在实验过程中需要对产物进行恒重操作，以N点为例，阐述进行该操作的原因___________。 （8）取500℃时样品P，隔绝空气加热到650℃得到一种固体Q，同时有两种无色气体生成，这两种气体可能是___________。(双选) A．SO2 B．H2O C．H2S D．SO3 (9)若在实验室中完成该实验，冷却应该在___________(填仪器名称)中进行，原因是___________。 【答案】（1）D （2） （3）温度过低，反应速率慢，反应温度过高，亚铁离子会水解； （4）C （5）步骤少且无污染，温度低，节省资源，需要控制温度 （6）A （7）确保晶体失去结晶水得到FeSO4·H2O （8）AD (9) 干燥器 防止产物再吸收空气中的水分，干扰实验 【分析】废液中有Fe2+、Cu2+、Fe3+和H+，加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH值，生成Fe(OH)3沉淀，沉淀加入稀盐酸，得到FeCl3溶液，溶液B中有Cu2+和H+，加入过量的铁粉，得到固体C为Cu和Fe的混合，溶液C为FeCl2溶液，固体C加入稀盐酸，铁与盐酸反应得到溶液D为FeCl2溶液，Cu与盐酸不反应，据此分析； 【解析】（1）步骤Ⅱ中让Fe3+完全沉淀，Cu2+不沉淀，需要调节的pH范围是3.7~4.7(或3.7≤pH<4.7)，故选D； （2）溶液C和溶液D都是FeCl2溶液，通入氯气生成氯化铁，反应的离子方程式为：； （3）温度过低，反应速率慢，反应温度过高，亚铁离子会水解； （4）A．反应产生大量H+，过程中不能用过量Ca(OH)2中和，会生成氢氧化亚铁，A错误； B．不能用加热蒸干的方法得到绿矾晶体，应该用蒸发浓缩，冷却结晶的方法得到晶体，B错误； C．温度过高，氧化亚铁硫杆菌会失去活性，故该过程中关键反应步骤应该严格控温，C正确； D．过程中溶液由黄色变为浅绿色，D错误； 故选C； （5）生物酶催优点：步骤少且无污染，温度低，节省资源，缺点：需要控制温度； （6）为，完全失去结晶水剩余质量为0.1mol×152g/mol=15.2g，温度为100℃时剩余质量为22.4g，说明失去部分结晶水，设剩余物质为FeSO4·xH2O，则0.1mol×(152+18x)g/mol=22.4g，x=4，M的化学式为FeSO4·4H2O，故选A； （7）N点恒重操作的原因是确保晶体结晶水得到FeSO4·H2O； （8）样品P为FeSO4，不含结晶水，物质的量为0.1mol，Q为氧化物，含Fe的质量为0.1mol×56g/mol=5.6g，含有O的质量为(8-5.6)g=2.4g，铁与氧的物质的量比为：，氧化物为Fe2O3，FeSO4分解产物有Fe2O3，Fe的化合价升高，则S的化合价降低，有气体SO2生成，另外一种气体组成元素相同，为SO3，故选AD。 （9）冷却应该在干燥器中冷却，目的是防止产物再吸收空气中的水分，对实验产生干扰。 24．（2025·高一下·上海市晋元高级中学·期中）为研究钠及其化合物的性质，群课小组的三位同学分别进行了实验： I、张同学想探究钠和水的反应，他取出保存在煤油中的钠块，切下了绿豆大小，做实验。 （1）在如图所示装置进行实验，他打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_______。 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠块始终保持在c处，直到完全消失 C．钠块在煤油和水的交界处上下浮动 D．随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升 Ⅱ.王同学想探究与反应。在实验室制取气体的过程中，不慎用到了浓盐酸，导致制得的气体中混有HCl气体，他设计了如下除去HCl气体并探究与反应的实验，同时还可收集到。 （2）装置A中盛装的试剂为_______。 A．NaOH溶液 B．饱和溶液 C．饱和溶液 D．饱和NaCl溶液 （3）为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分，王同学取适量反应后B中的固体，加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M，无气泡产生，则该固体中不含_______(填化学式)。 王同学继续进行探究： 【提出问题】反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么？ 【做出猜想】猜想一：；猜想二：和NaOH。 （4）取少量溶液M于试管中，向其中加入过量的_______溶液(填字母)。若产生白色沉淀，过滤，向滤液中滴加几滴酚酞试液，溶液变红，则证明猜想二成立。 A．                             B．NaOH                   C． Ⅲ.李同学模拟侯氏制碱设计了以食盐为钠源制备纯碱的一种工艺流程。如图： （5）制碱系统1中，饱和食盐水吸氨后通入过量碳酸化，过滤。写出该过程的总化学方程式：_______。 （6）制碱系统2中，向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用是_______、使转化为 （7）该流程中，可以循环利用的物质有和_______。 （8）检查副产品固体中存在铵根离子，写出实验的方法：_______。 (9)由于煅烧不充分，产品纯碱中会混有碳酸氢钠。将样品溶于水，逐滴滴加1的稀盐酸，加入12mL后开始出现气泡，继续滴加，直至不再有气泡产生，此时共消耗稀盐酸28mL。由此可推知：产品中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为：_______。 【答案】（1）CD （2）C （3） （4）A （5） （6）增大浓度，利于析出 （7） （8）取少量样品于试管中，加入适量浓NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明样品中存在铵根离子 (9)3：1 【解析】（1）A．钠密度比煤油大、比水小，不会始终在a处，故A错误； B．钠密度比煤油大，不会始终在c处（煤油层），故B错误； C．钠密度介于煤油和水之间，与水反应产生，推动钠上浮，气体逸出后钠下沉，会在煤油和水交界处上下浮动，故C正确； D．钠与水反应生成，使U形管内压强增大，煤油液面下降，漏斗液面上升，故D正确； 故答案为：CD； （2）A．NaOH溶液会吸收和，故A错误； B．溶液会与反应，故B错误； C．饱和溶液与反应，不与反应，可除杂，故C正确； D．饱和溶液会溶解部分，故D错误； 故答案为：C； （3）与水反应会产生，反应的方程式为，取固体加蒸馏水溶解无气泡产生，说明固体中不含； 故答案为：； （4）猜想二是和，需先检验并除去，再检验。 A．加入过量溶液，与生成白色沉淀，除去。过滤后向滤液加酚酞，变红说明含，可验证猜想二，故A正确； B．加溶液不能产生白色沉淀，不能检验，无法验证猜想，故B错误； C．与反应生成沉淀，但引入，干扰的检验，故C错误； 故答案为：A； （5）饱和食盐水、、反应生成沉淀和，化学方程式为：； 故答案为：； （6）向母液中通氨气，可增大浓度，使更多析出； 故答案为：增大浓度，利于析出； （7）从流程图可以看出，制碱系统1中碳酸化需要，煅烧碳酸氢钠生成可循环到制碱系统1；制碱系统2中吸氨过程消耗氨气，而与碱反应等可产生氨气，所以可以循环利用的物质有和； 故答案为：； （8）铵根离子（）的特性是能与强碱（如NaOH）在加热条件下反应，生成氨气（）。氨气是碱性气体，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。所以具体操作：取少量样品于试管中，加入适量浓NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，就证明样品中存在铵根离子； 故答案为：取少量样品于试管中，加入适量浓NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明样品中存在铵根离子； （9）当向样品溶液中滴加稀盐酸时，盐酸先与反应：，此过程消耗盐酸的体积对应为前12mL，根据化学计量关系，消耗的物质的量等于的物质的量，即，同时由生成的也为。后盐酸与溶液中所有的（包括原有的和反应生成的）反应：，此过程消耗盐酸的体积是，消耗的物质的量为，而这部分的物质的量等于（总）的物质的量，原有的的物质的量=。那么产品中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为； 故答案为：3：1。 25．（2025·高一下·上海市位育中学·期中）是主要的温室气体之一，现有如下几种方法对其进行综合利用。 Ⅰ．烧碱溶液捕捉法，原理如图所示： （1）上述流程中，被循环利用的物质有CaO和NaOH，请说明NaOH循环利用的途径___________。 （2）如下为产生气体的体积与消耗HCl物质的量的关系图。现向流程中和的混合液中逐滴加入稀盐酸，其中可能正确的是___________。 A． B． C． D． （3）现有100ml 5 NaOH溶液，理论上最多可吸收___________mol；此时溶液中的溶质的电离方程式为：___________。若喷洒完上述NaOH溶液后，测得吸收液中，则被吸收的在标准状况下的体积为___________L。 （4）下列溶液中，也能用作“捕捉”二氧化碳试剂的是___________。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．稀硫酸 Ⅱ．使用电化学方法能够对进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应，能够构建金属-电池。其中一种Li-电池的模型如图所示：(图中是固体)。 （5）下列有关该原电池的说法中，正确的是___________。(不定项) A．该原电池工作时，电子由正极向负极移动 B．在该原电池中，b电极作为负极 C．原电池工作时，正离子向正极方向移动 D．原电池工作时，b电极发生氧化反应 （6）写出该原电池的正极反应式：___________。 （7）原电池中每转移1mol电子，能够吸收___________mol 。 Ⅲ．CaO固体也可以捕捉回收，研究表明热分解制得的CaO疏松多孔，具有良好的捕捉性能。取1.46g (M=146)进行加热(曲线中共涉及到三步分解反应)，固体质量随温度变化如图所示。 （8）写出400℃～600℃范围内分解反应的化学方程式：___________。 (9)据图分析，CaO捕捉的反应温度___________应(填“高于”或“低于”)800℃。 【答案】（1）氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氢氧化钠，过滤后得到溶液循环利用，反应的化学方程式：， （2）C （3）0.5 、 10.08 （4）B （5）C （6） （7）0.75 （8） (9)低于 【分析】该装置中NaOH与CO2反应生成碳酸钠、碳酸氢钠，碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液与氢氧化钙反应生成CaCO3和NaOH，碳酸钙在高温下分解生成CaO和CO2，以此解答。 【解析】（1）NaOH循环利用的途径为：氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氢氧化钠，过滤后得到溶液循环利用，反应的化学方程式：，。 （2）和的混合液中逐滴加入稀盐酸，开始发生反应，不放出气体，继续滴加时，发生反应，此时开始放出气体， A．图中消耗2molHCl，则应该消耗HCl的物质的量至少2mol，A错误； B．图中消耗1molHCl，若混合液中只含有，则消耗1molHCl，而该溶液为和的混合液，B错误； C．图中消耗1molHCl，消耗2molHCl，说明混合液中n():n()=1:1，C正确； D．和的混合液中逐滴加入稀盐酸，开始发生反应，不放出气体，D错误； 故选C。 （3）现有100ml 5 NaOH溶液，由方程式NaOH+CO2=NaHCO3可知，理论上最多可吸收0.1mol×5mol/L=0.5mol，此时溶液中的溶质为NaHCO3，NaHCO3电离方程式为、。若喷洒完上述NaOH溶液后，发生反应：2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，测得吸收液中，由钠元素守恒可知，，则，=0.4mol，由C元素守恒可知，n(CO2)= ，被吸收的在标准状况下的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L。 （4）溶液、溶液、稀硫酸均不能和CO2反应，不能用作“捕捉”二氧化碳的试剂，溶液能够和CO2反应生成，能用作“捕捉”二氧化碳的试剂，故选B。 （5）由图可知，a电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，b电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂。 A．原电池工作时，电子由负极向正极移动，A错误； B．由分析可知，b电极为原电池的正极，B错误； C．原电池工作时，外电路中电子由负极流向正极，电解质溶液中阳离子向正极方向移动，C正确； D．由分析可知，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂，D错误； 故选C。 （6）该原电池中，CO2在正极得到电子生成碳和碳酸锂，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：。 （7）b电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂，电极反应式为，则原电池中转移1mol电子时，能够吸收二氧化碳的物质的量1mol ×= 0.75mol，故答案为：0.75。 （8）CaC2O4·H2O摩尔质量146g/mol，1.46g对应物质的量为0.01mol，其中，；0-400℃，固体质量变化，对应减少水的物质的量：，即热分解先分解生成草酸钙和水，400℃时样品存在的成分为；400-600℃质量减少，对应减少CO物质的量：，即草酸钙分解生成了一氧化碳和碳酸钙，发生反应：； （9）由图可知800-1000℃，质量变化：1.00-0.56=0.44g，对应减少二氧化碳物质的量：，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，CaO捕捉CO2失败，CaO捕捉CO2的反应温度应低于800℃。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $