专题9 金属与人类文明（专项训练）化学苏教版必修第二册

**基本信息** 以“考点-题型”架构系统整合金属冶炼、铁化合物转化及材料应用，通过分级题型实现从基础原理到综合应用的能力进阶，培养科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |金属的冶炼方法|4题型9题|依据金属活动性选择冶炼方法；工业流程分析（高炉炼铁/铝土矿提铝）|从金属通性到具体冶炼原理，体现性质决定制备方法的化学观念| |铁及其化合物的转化|8题型34题|Fe²⁺/Fe³⁺检验（KSCN/氯水）；“铁三角”转化规律；氢氧化亚铁制备实验控制|以价态变化为核心，构建“性质-检验-转化-应用”的完整认知链| |金属材料的性能及应用|3题型10题|合金性能分析；无机非金属材料分类|结合实际应用理解材料组成、性能与用途的关系，渗透科学态度与社会责任|

专题9　金属与人类文明 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属的冶炼方法（重点） 题型01 金属冶炼的方法 题型02 高炉炼铁 题型03 铝热反应 题型04 从铝土矿制备铝的工艺 考点二 探究铁及其化合物的转化（重点） 题型01 铁的性质 题型02 Fe2＋、Fe3＋的检验 题型03 Fe2＋、Fe3＋的转化 题型04 “铁三角”转化关系的应用 题型05 铁的氧化物 题型06 铁的氢氧化物 题型07 氢氧化亚铁的制备 题型08 铁及其化合物相关综合实验 考点三 金属材料的性能及应用（重点） 题型01 金属材料的性能 题型02 合金及其应用 题型03 无机非金属材料 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属的冶炼方法（重点） ◆题型01 金属冶炼的方法 1．在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是(　　) A．Na、Mg、Al B．Na、Zn、Fe C．Zn、Fe、Cu D．Mg、Al、Zn、Fe 【答案】C 【解析】Na、Mg、Al的冶炼方法为电解法；Zn、Fe、Cu的冶炼方法为化学还原剂还原法。 2．下表中金属冶炼的原理与方法错误的是(　　) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电解法 C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法 D Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 高温还原法 【答案】C 【解析】活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用高温还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag等用热分解法冶炼，故A、B、D三项正确，C项错误。 3．下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　) A．金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活动性决定 B．铜的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜 C．铁通常采用高温还原法冶炼，加入石灰石的目的是除去过量的碳 D．用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 【答案】A 【解析】B项，湿法炼铜是用铁置换出铜；C项，炼铁中加入石灰石是为了除去二氧化硅杂质；D项，工业上电解熔融的NaCl来制取Na。 ◆题型02 高炉炼铁 4．高炉炼铁生产中下列说法正确的是(　　) A．还原氧化铁的还原剂是焦炭 B．采用富氧空气可以得到纯铁 C．加入的石灰石只会产生炉渣无其他作用 D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿 【答案】D 【解析】焦炭发生的反应：C＋O2CO2、CO2＋C2CO，其中CO将铁矿石中的铁还原成铁单质，A项错误；高炉炼铁得到的只是含碳量为2%～4.5%的生铁，不会得到纯铁，B项错误；加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰，继而再与SiO2反应生成CaSiO3炉渣，除去杂质SiO2，C项错误。 5．在高温下用一氧化碳还原m g四氧化三铁得到n g铁。已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量为(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设铁的相对原子质量为x，则 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 3x＋64 3x m n ＝，x＝。 ◆题型03 铝热反应 6． 下列关于铝热剂和铝热反应的叙述错误的是(　　) A．铝热剂的反应原理是利用铝的强还原性 B．铝热剂只是指铝和氧化铁混合后的物质 C．铝热反应常用于冶炼高熔点金属 D．铝热反应需用镁条和氯酸钾引燃，但铝热反应是一个放热反应 【答案】B 【解析】铝热剂是指铝和活泼性比铝差的高温难熔的金属的氧化物的混合物，如Cr2O3、MnO2、CuO等，并不只指铝和氧化铁的混合物。 7．下列有关铝热反应的说法不正确的是(　　) A．利用了铝的还原性 B．可用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe C．可用于冶炼某些高熔点金属 D．该反应中的能量变化可用下图表示 【答案】D　 【解析】利用铝热反应冶炼的金属的活动性必须比Al弱，铝热反应为置换反应，利用的是铝的还原性， A正确；铝的活动性强于Fe，利用反应2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe可焊接钢轨， B正确； Al具有较强的还原性，高温下能还原某些金属氧化物，可通过铝热反应冶炼某些高熔点金属， C正确；铝热反应为放热反应，反应物总能量应该大于生成物总能量， D错误。 ◆题型04 从铝土矿制备铝的工艺 8．工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是(　　) A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．Y是HCl，它与AlO反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将试剂X与Y进行对换，最终可以达到相同结果 【答案】A 【解析】B项，若Y是HCl，它与AlO反应生成Al3＋，错误；C项，图中所示转化只有2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑是氧化还原反应，错误；D项，试剂X为氢氧化钠溶液，沉淀C为氧化铁，溶液A为偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，通入过量二氧化碳气体，发生反应：NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，不能对换，错误。 9．铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质，杂质不溶于NaOH溶液)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下： (1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：_________________________________。 (2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：___________________________________。 (3)步骤④所需进行的实验操作是__________________________________________________。 (4)金属铝与氧化铁混合在高温下会发生剧烈的反应。该反应的化学方程式为_____________。 请举一例该反应的用途：_________________________________________________________。 (5)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移。理论上能得到金属铝的质量是____________。 【答案】(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 (3)过滤　(4)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　焊接钢轨 (5)5.4 g 【解析】(1)Al2O3和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的实质是Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。(2)向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，发生的反应为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。(3)上述分析可知步骤④是过滤得到氢氧化铝沉淀的操作。(4)金属铝在高温下可以和氧化铁发生铝热反应，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，获得金属铁，铁以铁水的形式生成，这样可以用来焊接钢轨。(5)电解熔融氧化铝制取金属铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，2 mol Al2O3反应转移电子为12 mol，若有0.6 mol电子发生转移，则能得到金属铝的质量是 mol×27 g·mol－1＝5.4 g。 考点二 探究铁及其化合物的转化（重点） ◆题型01 铁的性质 10．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“-”表示相连物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分物质和反应条件已略去),下列有关说法正确的是(　　) A.变化①的过程中,固体的质量逐渐减少 B.变化②中有银白色固体析出 C.变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现 D.变化④可能是:2Fe＋6HCl2FeCl3＋3H2↑ 【答案】B 【解析】A项,反应①Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu中,固体由Fe变为Cu,固体质量增大,错误;B项,反应②为Fe＋2AgNO3Fe(NO3)2＋2Ag,Ag为银白色固体,正确;C项,铁丝在空气中不能燃烧,需在氧气中燃烧,错误;D项,Fe与HCl反应生成FeCl2,错误。 11．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是(　　) A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B.装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度 【答案】B 【解析】装置A是将液态H2O转化为水蒸气,与装置B中的铁粉在高温下发生反应,A项正确;铁粉与H2O(g)在高温下发生反应,生成Fe3O4和H2,B项错误;因生成的H2中含有较多的水蒸气,故需要用碱石灰等与H2不反应的干燥剂进行干燥,C项正确;不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸,故在点燃H2前必须检验其纯度,D项正确。 12．下列关于铁及其氧化物的说法中正确的是(　　) A.磁铁矿粉末溶于盐酸后生成FeCl2 B.铁与盐酸、水蒸气反应,铁作氧化剂 C.铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2 D.FeO为碱性氧化物,可与水反应生成Fe(OH)2 【答案】C 【解析】A项,磁铁矿主要成分为Fe3O4,与盐酸反应后生成FeCl2、FeCl3,错误;B项,铁与盐酸、水蒸气反应分别生成FeCl2、Fe3O4,铁元素化合价升高,铁作还原剂,错误;D项,FeO不与水反应,不能生成 Fe(OH)2,错误。 ◆题型02 Fe2＋、Fe3＋的检验 13．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 试剂 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 溴水 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 【答案】B 【解析】甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液要排除Cl－等还原性离子的干扰。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。 14．下列离子的检验方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明原溶液中不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明原溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【解析】①Fe3＋与SCN－生成血红色Fe(SCN)3；②Fe2＋遇到OH－生成白色Fe(OH)2沉淀；③Fe3＋遇到OH－生成红褐色Fe(OH)3沉淀。A项中现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋是否存在，错误；B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3＋，但原溶液是只存在Fe2＋，还是只存在Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，不能确定，错误；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现D项所述现象，错误。 15．铁的常见化合物有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4。将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验,下列说法不正确的是(已知Fe2＋可以和 K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀)(　　) A.滴加KSCN溶液不显红色,滴加新制氯水后显红色的有①④⑦ B.加铜能发生反应2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥ C.将溶液分为两等份,一份滴加KSCN溶液显红色,一份滴加KMnO4溶液紫红色褪去的是③ D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,能产生蓝色沉淀的有①③④⑦ 【答案】B 【解析】上述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2＋(不含Fe3＋)的有①FeO、④FeS、⑦FeSO4;含Fe3＋(不含Fe2＋)的有②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O;既含Fe2＋又含Fe3＋的有③Fe3O4。A项说明溶液中只含Fe2＋,符合题意的有①④⑦;B项说明溶液中含有Fe3＋,符合题意的有②③⑤⑥;C项说明既含Fe2＋又含Fe3＋,符合题意的有③;D项说明溶液中含有Fe2＋,符合题意的有①③④⑦。 ◆题型03 Fe2＋、Fe3＋的转化 16．铁元素是重要的金属元素,含有铁元素的物质,在人类的生产生活中有着重要的应用。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是(　　) ①Fe(s)Fe3O4(s) ②FeCl3(aq)Fe(OH)3 ③Fe3＋(aq)Fe ④Fe2O3FeSO4(aq) A.①③　　B.①② C.②③　　D.③④ 【答案】B 【解析】①铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和氢气;②氯化铁和氨水反应生成Fe(OH)3沉淀和氯化铵;③2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋,铜不能置换出铁;④氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水。 17．FeSO4在工业上用途广泛,通过下列实验探究FeSO4溶液性质。 实验1:向FeSO4溶液中滴入少许Na2CO3溶液,出现白色沉淀。 实验2:向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,出现白色絮状沉淀,渐变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀。 实验3:向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,出现红色。 实验4:向FeSO4溶液中滴入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色。 下列说法不正确的是(　　) A.实验1中发生的离子反应为Fe2＋＋CFeCO3↓ B.实验2现象说明Fe(OH)2具有还原性 C.实验3现象说明FeSO4被氧化变质 D.实验4现象说明FeSO4具有漂白性 解析:D　KMnO4溶液褪色,是溶液中的Fe2＋和高锰酸钾发生了氧化还原反应,体现了FeSO4具有还原性,D错误。 18．实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),流程如下: 下列说法正确的是(　　) A.严重锈蚀的废铁屑中含有＋2价的铁 B.“酸溶”时试剂X可用稀盐酸 C.“还原”时发生反应的离子方程式为Fe3＋＋Fe2Fe2＋ D.“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶 解析:D　铁锈的主要成分是Fe2O3,故严重锈蚀的废铁屑中含有＋3价的铁,A错误;由最终制备晶体的酸根离子可知,“酸溶”时试剂X可用稀硫酸,不能选盐酸,否则引进氯离子杂质,B错误;“还原”是将三价铁离子还原为二价铁离子,故离子方程式为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋,C错误;由溶液得到含结晶水的晶体,可知“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶,D正确。 19．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是___________________________________________________。 (2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变血红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_______________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴新制氯水，溶液变血红，煤油的作用是_________ ______________________________________________________________________________。 (4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________。 (5)丁同学向盛有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_________________________________________________________________。 【答案】(1)防止Fe2＋被氧化 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 【解析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。 (2)氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气，排除氧气对实验的影响。 (4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，这是由于铁离子氧化碘化钾，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 (5)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，说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 ◆题型04 “铁三角”转化关系的应用 20．下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变血红，则证明原溶液含有Fe2＋ C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成血红色沉淀 D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2 【答案】B 【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为血红色，不是生成血红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。 21．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价类二维图，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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．灼烧Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂 【答案】D 【解析】铁与高温水蒸气反应时生成Fe3O4，A错误；灼烧Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，B错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成Fe3O4，C错误；高铁酸盐(FeO)中Fe元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，用于杀菌消毒，与水反应生成的Fe3＋水解成Fe(OH)3胶体，吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确。 22．下列除杂试剂和分离方法都正确的是（ ） 选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 分离方法 A Fe（Cu） 盐酸 过滤 B CO2（HCl） NaOH溶液 洗气 C FeCl2溶液（FeCl3） 铁粉 过滤 D Fe2O3（Al2O3） 盐酸 过滤 【答案】C 【解析】铁与盐酸反应，铜与盐酸不反应，让铁与铜的混合物与盐酸反应，会将铁反应，铜会剩余，不能除去，A项错误；二氧化碳属于酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，因此，不能用氢氧化钠溶液作除杂试剂，应该使用饱和碳酸氢钠溶液，B项错误；FeCl2溶液中混有FeCl3，加入铁粉，三氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，C项正确；Fe2O3和Al2O3的混合物加入盐酸，氧化铁和氧化铝都与盐酸反应生成盐和水，不能除杂，D项错误。 ◆题型05 铁的氧化物 23．关于铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）的下列叙述中正确的是（ ） A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B.都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁 D.四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 【答案】C 【解析】FeO中铁的化合价为＋2价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价，Fe3O4为复杂的氧化物，其中铁的化合价可以看作是由＋2、＋3价组成，A项错误；FeO、Fe2O3为碱性氧化物，FeO与盐酸反应：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，Fe2O3与盐酸反应Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，B项错误；氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁，C项正确；四氧化三铁是复杂的化合物，属于纯净物，D项错误。 24．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是(　　) A.Fe2O3、Fe3O4都是炼铁的原料 B.FeO、Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性 C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都是不溶于水的黑色固体 D.FeO、Fe2O3、Fe3O4都能与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物 【答案】A 【解析】FeO中铁元素是＋2价,Fe3O4中的铁元素有两个是＋3价,一个是＋2价,故FeO、Fe3O4既有氧化性,又有还原性,B错误;FeO、Fe3O4都是黑色,但是Fe2O3是红棕色的物质,俗称铁红,C错误;Fe3O4与酸反应生成Fe2＋、Fe3＋盐,不属于碱性氧化物,D错误。 25．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡片: 在空气中把铁灼烧到500 ℃就形成Fe3O4;温度再升高,可形成Fe2O3;在更高的温度下加热Fe2O3(约1 400 ℃)时,又可得到Fe3O4。 即:FeFe3O4Fe2O3 下列说法正确的是(　　) A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体 B.反应②的温度比反应③的温度高 C.热稳定性顺序:FeO＞Fe2O3 D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式,则化学式可写为FeO·Fe2O3 【答案】D 【解析】Fe2O3为红色固体,A错误;根据题意可知Fe在500 ℃时生成Fe3O4,继续升高温度生成Fe2O3,而在1 400 ℃时Fe2O3转化为Fe3O4,所以反应②的温度比反应③的温度低,B错误;FeO不稳定,在空气中会被氧化为Fe3O4,C错误;四氧化三铁中Fe为＋2价和＋3价,个数比为1∶2,化学式可写为FeO·Fe2O3,D正确。 ◆题型06 铁的氢氧化物 27．下列物质不能既由化合反应制得，又由复分解反应制得的是(　　) A．FeCl2 B．FeCl3 C．Fe(OH)2 D．Fe(OH)3 【答案】C 【解析】A项，FeCl2可由化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2制得，也可由复分解反应如FeSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋FeCl2制得；B项，FeCl3可由化合反应2Fe＋3Cl22FeCl3制得，也可由复分解反应如Fe2(SO4)3＋3BaCl2===3BaSO4↓＋2FeCl3制得；C项，Fe(OH)2不能由化合反应制得，可由复分解反应如FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl制得；D项，Fe(OH)3可由化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得，也可由复分解反应如FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl制得。 28．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是(　　) 选项 M N P Q A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN B Na BaCl2 FeO KSCN C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN 【答案】C 【解析】Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；FeO不能还原Fe3＋，B项错误；MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。 29．下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　) A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性 B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应 C.Fe(OH)3可通过化合反应得到,Fe(OH)2则不能 D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为＋2和＋3 【答案】A 【解析】Fe(OH)2中的Fe2＋具有还原性,可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,A项错误;FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,故具有碱性氧化物的通性,都能与盐酸反应,B项正确;Fe(OH)2只能通过复分解反应得到,Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到,C项正确;Fe3O4俗称磁性氧化铁,其组成可表示为FeO·Fe2O3,Fe元素的化合价为＋2、＋3,D项正确。 ◆题型07 氢氧化亚铁的制备 30． 如图所示装置可用来制取Fe（OH）2和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是（ ） A.B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑 B.实验开始时应先将活塞E关闭 C.生成Fe（OH）2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶中 D.取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 【答案】B 【解析】制取硫酸亚铁需要铁屑，在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中压强逐渐增大，将FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，故D正确。 31．图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A.①　　　B.①②　　C.①②③　　D.①②④ 解析:D　根据题中信息可知要较长时间保存 Fe(OH)2沉淀,必须在制取过程中尽可能减少和空气接触,对比4个实验,④中加入有机物作隔离层,和空气接触少,②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气,所以也能减少与空气接触,①中Fe和稀H2SO4生成FeSO4的同时生成H2,排出装置中的空气,再滴入NaOH溶液,可以避免氢氧化亚铁被氧化;只有③生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应:4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3,不能长时间观察到氢氧化亚铁。 32．如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。 填写下列空白： (1)装置B中盛一定量的NaOH溶液，装置A中应预先加入的试剂是_______，A中反应的离子方程式是______________________。 (2)实验开始时先将止水夹E________(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是________。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)打开　H2　(3)实验开始时先打开止水夹E，让铁屑与硫酸反应，待产生的H2将装置中的空气排净后，关闭止水夹E，将FeSO4溶液压入装置B中进行反应　(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【解析】实验开始时先打开止水夹E，让铁屑与硫酸反应生成的H2把装置A、B中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便能较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满装置B后关闭止水夹E，装置A中气压增大，使A中的FeSO4 溶液沿竖直长导管进入装置B，与NaOH反应。 ◆题型08 铁及其化合物相关综合实验 33．实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。 实验序号 试剂及操作 现象 Ⅰ 现象a：生成白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀 现象b：…… Ⅱ 现象c：溶液略呈黄色 现象d：溶液呈血红色 (1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是________________________________________________________________________。 (2)实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色沉淀的化学方程式是________________________。 (3)现象b是______________________________________________________________。 (4)实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2＋进行研究，提出两种假设： ⅰ.酸性条件下，O2氧化了Fe2＋； ⅱ.酸性条件下，__________________________________________________________。 ①将假设ⅱ补充完整。 ②设计实验，证实了假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。将实验方案和现象补充完整。 步骤1：向1.0 mL________溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液； 步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到________________________。 ③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3＋产生。 (5)综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与________因素有关。 【答案】(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(3)红褐色沉淀溶解，溶液呈棕黄色　(4)①NO氧化了Fe2＋　②0.1 mol·L－1 FeSO4　溶液无明显变化　(5)溶液酸碱性强弱、氧化剂种类及二价铁的存在形式等 【解析】(1)Fe3＋与Fe发生氧化还原反应生成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 (2)实验Ⅰ中Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色，最终变为红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (3)Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3，加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应，红褐色沉淀溶解，溶液变为棕黄色。 (4)①在酸性条件下，NO具有氧化性，可将Fe2＋氧化，因此假设ⅱ为酸性条件下，NO氧化了Fe2＋。 ②根据控制变量法可知，要证明氧化剂为氧气，需要排除硝酸根离子的干扰，因此，可以改为向1.0 mL 0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液。 (5)根据实验的过程和实验现象可知，二价铁的氧化反应与溶液的酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等因素有关。 34．铁是人体必需的微量元素,严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量,设计并进行了如下实验: 【查阅资料】Ⅰ.该补铁剂不溶于水,但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。 Ⅱ.KSCN中的硫元素为-2价。 Ⅲ.Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。 实验Ⅰ.检验该补铁剂中铁元素的价态。 将补铁剂碾碎的目的是增大接触面积,使其充分溶解。 (1)试剂1是________,试剂2是________。  (2)加入试剂2后溶液变为浅红色,说明溶液①中含有________。  (3)能证明溶液①中含有Fe2＋的实验现象是____________________________________________  ______________________________________________。  (4)补全在上述条件下Fe2＋与H2O2发生反应的离子方程式: ______H＋＋______Fe2＋＋______H2O2 __________＋__________ __ (5)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。 a.甲同学猜测的依据是____________________________________________  ______________________________________________。  b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测,其实验方案及现象是________________________。  实验Ⅱ.测定该补铁剂中铁元素的含量。 (6)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为______ g。  (7)人体只能吸收Fe2＋,医生建议在服用该补铁剂时,同时服用有较强还原性的维生素C,理由是__________________ ______________________________________________。  【答案】(1)盐酸　KSCN溶液 (2)Fe3＋ (3)加入H2O2溶液后,溶液②由浅红色变成深红色 (4)2　2　1　2Fe3＋　2H2O (5)a.SCN-中硫元素为-2价,具有还原性;H2O2中氧元素为-1价,具有氧化性　b.取少量无色溶液④于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红(或取少量无色溶液④于试管中,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀) (6) (7)维生素C具有较强还原性,防止Fe2＋被氧化 【解析】要测定补铁剂中铁元素的含量,可以将补铁剂碾碎,然后向其中加入足量盐酸,使二者充分接触发生反应,然后过滤除去不溶性杂质,再向滤液中加入足量H2O2,将Fe2＋氧化为Fe3＋,然后加入足量NaOH溶液,使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3红褐色沉淀,将沉淀洗涤、灼烧,分解产生Fe2O3,根据Fe2O3的质量,利用Fe元素守恒可计算出补铁剂中铁元素的含量。(5)SCN-中硫元素为-2价,具有还原性;H2O2中氧元素为-1价,具有氧化性,H2O2将SCN-氧化,导致深红色溶液③迅速变为无色溶液④;乙同学通过实验证实了甲同学的猜测,可通过再加入SCN-,根据溶液是否变为红色判断;也可以根据反应后溶液中是否含有S 进行判断,其实验方案及现象是:取少量无色溶液④于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红;或取少量无色溶液④于试管中,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀。(6)m片补铁剂经上述处理后反应产生Fe2O3质量是a g,则其中Fe元素的质量为m(Fe)＝ mol×2×56 g·mol-1＝ g,则每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。 考点三 金属材料的性能及应用（重点） ◆题型01 金属材料的性能 35．用于制造火箭发动机、航天飞机制动闸的金属，要有良好的热学性能，如熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能。根据下表数据，制造制动闸的最佳金属材料为(　　) 金 属 熔点 /℃ 热膨胀率 A 418 0.106 75.37 11.76 B 923 0.243 153.66 24.3 C 933 0.215 221.91 23.6 D 1 550 0.436 146.5 11.6 【答案】D　 【解析】根据题意，用于制造制动闸的金属要有良好的热学性能，如熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能，结合表中数据可知，金属D符合要求。 36．我国“天问一号”火星探测器成功着陆火星，其中许多部件用铝锂合金制造。下列有关说法正确的是（ ） A.锂位于周期表中第2周期ⅠA族 B.在第3周期的金属元素中，铝的金属性最强 C.铝锂合金的熔点比金属铝、金属锂的熔点都高 D.“天问一号”使用铝锂合金，主要利用其易导电的性质 【答案】A 【解析】A.锂为3号元素，锂位于周期表中第2周期IA族，故A正确；B.在第3周期的金属元素中，钠的金属性最强，故B错误；C.铝锂合金的熔点比金属铝、金属锂的熔点都低，故C错误；D.“天问一号”使用铝锂合金，主要利用其密度小，强度大等性质，故D错误。 ◆题型02 合金及其应用 37．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为(　　) A．铁的纯度越高熔点越低 B．合金的熔点比其各成分金属的熔点高 C．生铁是铁碳合金，熔点比纯铁低 D．生铁在高炉中熔化时发生了化学反应 【答案】C 【解析】合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，生铁的熔点比纯铁低是因为生铁是铁碳合金，C项正确。 38．相对于纯金属制成的金属材料，合金具有的优点是(　　) ①合金的硬度一般比它的任一组分金属的大　②一般合金的熔点比它的任一组分金属的更低　③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③⑤　　　　　 B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 【答案】A　 【解析】合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于它的组分金属。例如，合金的硬度一般比其组分金属的硬度大，多数合金的熔点比其组分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。 39．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（ ） A.用来作保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修，作钛合金装饰门 【答案】A 【解析】由于其熔点高，不适合作保险丝，A错误；钛和钛的合金密度小，可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，作钛合金装饰门，D正确。 40．我国超级钢研究居于世界领先地位。下列说法错误的是（ ） A.钢是用量最大、用途最广的合金 B.根据钢材的含碳量不同，可分为碳素钢和合金钢 C.合金的硬度可以大于它的纯金属成分 D.超级钢具有强度高，韧性大等特殊性能，常用于汽车、航空和航天等领域 【答案】B 【解析】钢铁是用量最大、用途最广的合金，广泛应用于生活的各个方面，A项正确；根据含碳量的高低可以将碳素钢分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；但合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的，不能按含碳量分类，B项错误；合金的硬度一般大于它的纯金属，如纯铁较软，而钢铁的硬度较大，C项正确；超级钢具有强度高，韧性大等特殊性能，汽车、航空和航天由于需要受到高压的刺激，所以适合使用超级金属，D项正确。 41．钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是(　　) A.步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应 B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高 C.步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行,也可在空气中进行 D.可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质 【答案】C 【解析】步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应,生成铁、二氧化钛和一氧化碳,步骤Ⅱ为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应,碳元素的化合价均升高,A、B正确;步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛,镁是活泼的金属,钛在高温下能被空气氧化,所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行,防止金属被空气氧化,不能在空气中进行,C错误;钛在常温下与酸、碱均不反应,而镁与稀硫酸反应,可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质,D正确。 ◆题型03 无机非金属材料 42．制造唐三彩、秦兵马俑的主要材料在成分上属于(　　) A．氧化铝　　　　　　 B．二氧化硅 C．硅酸盐 D．合金 【答案】C　 【解析】唐三彩、秦兵马俑均是陶瓷制品，其主要材料黏土属于硅酸盐。 43．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯) 下列说法正确的是(　　) A．步骤①的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑ B．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si，转移2 mol电子 C．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3 D．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 【答案】C 【解析】二氧化硅在高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，故A错误；步骤①中Si的化合价降低4，每生成1 mol Si转移的电子数为4 mol，步骤②中生成SiHCl3，化合价升高2，步骤③中每生成1 mol Si，转移2 mol电子，故B错误；沸点相差30 ℃以上的两种液体可以采用蒸馏的方法分离，故C正确；硅能与氢氟酸反应生成氢气和SiF4，故D错误。 44．近年，我国力主科技、创新、发展。下列说法正确的是 A．实现大型碳化硅陶瓷构件整体制造，碳化硅陶瓷属于传统无机非金属材料 B．燃煤中加入生石灰(CaO)可以减少酸雨的形成 C．石墨烯在光电器件、电池等方面具有广泛应用，石墨烯与石墨互为同位素 D．汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量，是实现“双碳”目标的重要途径 【答案】B 【解析】A．传统无机非金属材料指以硅酸盐为主要成分的水泥、普通玻璃、日用陶瓷等，碳化硅陶瓷属于新型高温结构无机非金属材料，A错误； B．燃煤中加入CaO可与燃烧产生的反应，最终生成；减少排放，从而减少酸雨形成，B正确； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，研究对象为原子；石墨烯和石墨是碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，C错误； D．三元催化剂的作用是将尾气中的CO、氮氧化物、碳氢化合物转化为无毒的CO2、N2和H2O，它将CO和碳氢化合物转化为CO2，因此不能减少燃料燃烧产生的总碳排放量，也不是实现“双碳”目标中减少CO2排放的主要途径，D错误； 故选B。 B 综合攻坚·知能拔高 1．2026年春晚舞台上，宇树科技的机器人惊艳登场。下列说法正确的是 A．芯片的主要成分是二氧化硅 B．机器人搭载的锂电池，轻便稳定，比能量低 C．机器人使用的碳纤维复合材料属于有机高分子材料 D．机器人使用石墨烯作为导热材料，利用了石墨烯超高导热率 【答案】D 【解析】A．芯片的主要成分为单质硅，二氧化硅是光导纤维的主要成分，A错误； B．锂电池具有比能量高的特点，因此可满足轻便的使用需求，B错误； C．碳纤维属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，C错误； D．石墨烯具有超高导热率的特性，可作为导热材料使用，D正确； 故选D。 2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是(　　) A．Fe2＋的水溶液呈浅绿色 B．Fe3＋的水溶液呈黄色 C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性 D．向含Fe3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 【答案】D　 【解析】向含Fe3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。 3．下列说法正确的是(　　) A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质 C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁 【答案】D 【解析】不锈钢中含有非金属碳，A项不正确；我国流通的硬币材质是合金，B项不正确；铝的冶炼方法在十九世纪才被发现，明朝时不可能有大量铝制餐具，C项不正确；合金的机械加工性能一般优于其成分金属，D项正确。 4．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是(　　) A．镁：2MgO(熔融)2Mg＋O2↑ B．钙：CaO＋CCa＋CO↑ C．锰：3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3 D．汞：HgSHg＋S 【答案】C 【解析】工业上电解熔融的氯化镁来制取金属Mg，A错误；钙的工业制法与镁相似，电解熔融的氯化钙，B错误；工业制取Mn用高温还原法，单质Al与二氧化锰发生置换反应，C正确；汞单质的制取用热分解法，分解HgO得到Hg单质，D错误。 5．下列关于金属的冶炼方法说法不正确的是（ ） A.废旧金属的回收利用有利于减轻污染 B.银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C.金子比沙子密度大，利用水洗法直接获得 D.金属镁活泼，电解氯化镁溶液可以获取 【答案】D 【解析】A.重金属离子对地下水等环境有污染，因此回收废旧金属有利于减轻污染，故A正确；B.Ag的活泼性较弱，其氧化物（Ag2O）受热易发生分解生成Ag和O2，可利用加热氧化物的方式制备银单质，故B正确；C.所谓“淘金”是指淘金者们打捞起河里或湖里的淤泥后，在淘盘将淤泥洗涤，以便找出淤泥里的天然金沙，其利用的原理是金子比沙子密度大，且金单质不溶于水以及化学性质稳定，在自然界中，金以单质的形式出现于岩石中的金块或金粒、地下矿脉及冲积层中，故C正确；D.金属镁的化学性质较为活泼，常通过电解熔融状态的氯化镁制备单质镁，电解氯化镁溶液无法得到单质镁，故D错误。 6．下列含铁化合物不能直接由化合反应制得的是(　　) A.FeCl2　　B.FeCl3 C.Fe(OH)3　　D.Fe(OH)2 【答案】D 【解析】Fe与FeCl3化合生成FeCl2,A不选;Fe与氯气化合生成FeCl3,或者FeCl2和Cl2化合生成FeCl3,B不选; Fe(OH)2、氧气和水化合生成 Fe(OH)3,C不选;Fe(OH)2不能由化合反应直接制得,D选。 7．下列各组离子在溶液中能大量共存的是(　　) A.K＋、S、Fe2＋、ClO- B.K＋、Fe3＋、OH-、Cl- C.Na＋、Fe3＋、I-、S D.Cu2＋、Fe3＋、Cl-、N 【答案】D 【解析】A项,Fe2＋和ClO-因能发生氧化还原反应而不能大量共存;B项,Fe3＋和OH-不能大量共存;C项,Fe3＋和I-因发生氧化还原反应而不能大量共存;D项,四种离子在溶液中相互间不发生反应,因此可以大量共存。 8．钛是一种活泼金属，具有密度小，熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用来冶炼钛，主要有以下五个反应： ①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O ②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4 ③H2TiO3TiO2＋H2O ④TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO ⑤TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti 针对以上五个反应，下列叙述错误的是(　　) A．反应①是非氧化还原反应 B．反应②生成了两种酸 C．反应④中的TiO2是氧化剂 D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强 【答案】C 【解析】在反应①中没有元素化合价的变化；反应②中化学式H2TiO3符合酸的一般化学式，是钛酸的化学式；反应④中钛元素和氧元素化合价不变，Cl2是氧化剂；反应⑤中，镁是还原剂，钛是还原产物，所以镁的还原性强于钛。 9．H2S有剧毒，不能排放到空气中，将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．腐败的鱼、肉、蛋中都有硫化氢气体产生 B．O2在转化过程中发生的反应为O2＋4Fe2＋＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O C．图示转化中，有三种元素的化合价未发生改变 D．为避免混合液失效，混合气体中应大于2 【答案】D 【解析】鱼、肉、蛋腐败时均能产生H2S，A项正确；由题图可以看出，Fe2＋在O2的作用下变成Fe3＋，发生的反应为O2＋4Fe2＋＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，B项正确；图示转化中，Cu、H、Cl的化合价没有变化，C项正确；由图可知，总反应为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，Fe3＋是混合液的成分之一，为避免混合液失效，混合气体中O2的含量要大一些，以保证Fe3＋不会损失，故应小于2，D项错误。 10． 已知:普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气,铁的氧化物＋氢气“引火铁”＋水蒸气,其中“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”,装置图(铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去)如下: 下列关于上述装置和实验的分析错误的是(　　) A.A、I中加入普通铁粉,G中可加入碱石灰 B.A中生成磁性氧化铁,E中生成“引火铁” C.需要加热的仪器只有A、E D.D用于收集氢气,F处的尾气中有氢气与水蒸气 【答案】C 【解析】A中加入普通铁粉制取磁性氧化铁,I中加入普通铁粉制取氢气,G中进行除杂干燥,可用碱石灰,A正确;磁性氧化铁是四氧化三铁,E中四氧化三铁与氢气反应生成“引火铁”,B正确;本实验中B装置也是需要加热的,目的是产生水蒸气,C错误;D用排水法收集氢气,F处的尾气中含有H2和水蒸气,D正确。 11．对FeCl3溶液腐蚀铜电路板后产生废液X进行回收处理,流程如图。下列说法不正确的是(　　) 废液X A.废液X中一定存在c(Cu2＋)≤c(Cl-) B.溶液B为FeCl3溶液 C.实验室中进行操作①②时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D.将操作②得到的Cu与溶液A混合,充分反应后,所得溶液与废液X成分不完全相同 【答案】B 【解析】A项,若加入的FeCl3溶液腐蚀铜恰好发生2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2反应时,n(Cl-)＝6n(Cu2＋),n(Cu2＋)＝n(Cl-);若FeCl3溶液过量,则n(Cu2＋)＜n(Cl-),故废液X中一定存在 c(Cu2＋)≤c(Cl-),正确;B项,溶液B为FeCl2溶液,错误;C项,操作①②都是过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,正确;D项,溶液B含HCl、FeCl2,而废液X中含有FeCl2、CuCl2,可能还含有FeCl3,可见二者的成分不相同,正确。 12．铁的常见化合物有①FeO；②Fe2O3；③FeS；④Fe(OH)3；⑤NH4Fe(SO4)2·12H2O；⑥FeSO4。将上述物质溶于足量的稀硫酸后进行实验。下列说法不正确的是(　　) A．滴加KSCN溶液后无明显现象，滴加新制氯水后显血红色的有①③⑥ B．加入铜片，能发生反应的只有②④ C．滴加少量酸性KMnO4溶液紫红色褪去的有①③⑥ D．滴加KSCN溶液，溶液显血红色的有②④⑤ 【答案】B 【解析】①FeO；②Fe2O3；③FeS；④Fe(OH)3；⑤NH4Fe(SO4)2·12H2O；⑥FeSO4溶于足量稀硫酸后所得溶液依次为FeSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Fe2(SO4)3、NH4Fe(SO4)2、FeSO4；滴加KSCN溶液后无明显现象的有①③⑥，其中的Fe2＋具有还原性，能被新制氯水氧化为Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液显血红色，故滴加新制氯水后显红色的有①③⑥，A正确；②④⑤中都有Fe3＋，Fe3＋具有氧化性，能够与Cu发生反应产生Fe2＋、Cu2＋，故加入铜片，能发生反应的有②④⑤，B错误；①③⑥中都有Fe2＋，Fe2＋具有还原性，会被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，故滴加少量酸性KMnO4溶液紫红色褪去的有①③⑥，C正确；滴加KSCN溶液，溶液显血红色，说明溶液中含有Fe3＋，溶液中含Fe3＋的有②④⑤，D正确。 13．某铁的氧化物(FexO)样品,用100 mL 0.5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好使Fe2＋完全氧化。x值为(　　) A．0．75　　B.0.80 C.0.90　　D.0.93 【答案】B 【解析】100 mL 0.5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解,n(H＋)＝0.05 mol,H＋结合氧化物中的氧生成水,则n(O)＝0.025 mol,n(Fe)＝0.025x mol。FexO中Fe的平均化合价为＋,被氧化为Fe3＋,根据得失电子守恒:0.025x×＝×2,x＝0.80,故选B。 14．在FeCl3和CuCl2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则该溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量浓度之比为(　　) A．3∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶1 【答案】C 【解析】氧化性：Fe3＋>Cu2＋，加入铁后依次发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，从图像中可知加入2 mol Fe时，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，生成Fe2＋物质的量为6 mol，则n(FeCl3)＝4 mol；继续加入2 mol Fe发生反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，生成Fe2＋物质的量为2 mol，则n(CuCl2)＝2 mol；同一溶液中物质的量浓度之比等于物质的量之比，原溶液中FeCl3、CuCl2的物质的量之比为4 mol∶2 mol＝2∶1，则物质的量浓度之比为2∶1。 15．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.d的化学式为Fe(OH)3 B.a转化为b的反应一定是置换反应 C.c露置在空气中迅速转化为灰绿色,最后变为红褐色 D.煮沸的蒸馏水中滴入几滴e溶液,能产生丁达尔效应 【答案】B 【解析】A项,d为＋3价的Fe元素形成的碱,化学式为Fe(OH)3,正确;B项,Fe转化为Fe2＋的反应不一定是置换反应,如Fe＋2Fe3＋3Fe2＋,该反应属于化合反应,错误;C项,c为Fe(OH)2,Fe(OH)2为白色沉淀,能被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3,正确;D项,煮沸的蒸馏水中滴入几滴含Fe3＋的e溶液,可制得Fe(OH)3胶体,胶体具有丁达尔效应,正确。 16． 某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示： 现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是(　　) A．A盐一定是FeCl3 B．白色沉淀B可能是AgCl C．C中一定含Fe3＋ D．无法确定A中是否含有Fe2＋ 【答案】A 【解析】因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液，HNO3可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以A盐也可能为FeCl2。 17． 长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表实验。 Ⅰ.分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中,进行如图实验。 实验 试剂X 实验现象 实验ⅰ 1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液 现象a 实验ⅱ 5滴酸性KMnO4溶液 现象b:紫色褪去 实验ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水 现象c (1)方案ⅰ中,现象a是立即产生白色沉淀,白色沉淀逐渐变为灰绿色,最终变为红褐色。白色沉淀的化学式是________,最终变为红褐色的化学方程式是______________________________________________。  (2)方案ⅲ的实验现象是____________________,写出氯水参与反应的离子方程式:______________________________________________ ______________。  Ⅱ.久置的FeSO4溶液。 实验操作 实验现象 实验结论 实验ⅳ 取少量久置的FeSO4溶液于试管中,向其中滴加5滴KSCN溶液 溶液变红 FeSO4溶液部分变质 实验ⅴ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________  (3)将上述实验ⅴ中的实验操作和现象补充完整。 (4)若要使部分变质的FeSO4复原,发生反应的离子方程式是________________________。  (5)小组同学查阅资料得知,“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”。为了验证维生素C的作用,设计了如表实验ⅵ。 实验操作 实验现象 实验ⅵ 取一定量Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去 由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论?请说明理由____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ______________________________________________。  解析:(3)要想证明FeSO4溶液部分变质,需要证明溶液中含有Fe3＋和Fe2＋,实验ⅳ中,向待测液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3＋,实验ⅴ中向待测液中滴加5滴酸性 KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液紫色褪去,说明溶液中含有Fe2＋。(4)若要使变质的FeSO4溶液复原,可以向溶液中加入过量的Fe粉,再过滤除去剩余的Fe粉即可。(5)由实验ⅵ不一定得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论:不能,维生素C可能过量,过量的维生素C也可使酸性KMnO4溶液褪色,则无法说明一定有Fe2＋生成[能,如果维生素C恰好被Fe2(SO4)3溶液反应完,加入酸性 KMnO4溶液褪色,则证明一定含有Fe2＋]。 答案:(1)Fe(OH)2　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3 (2)加入KSCN溶液后无明显现象,加入氯水后溶液变成红色　Cl2＋2Fe2＋2Cl-＋2Fe3＋ (3)取少量久置的FeSO4溶液于试管中,向其中滴加5滴酸性KMnO4溶液　紫色褪去 (4)2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ (5)不能,维生素C可能过量,也可使酸性 KMnO4溶液褪色,则无法说明一定有Fe2＋生成[能,如果维生素C恰好被Fe2(SO4)3溶液反应完,加入酸性KMnO4溶液褪色,则证明一定含有Fe2＋] 18．由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3和SiO2)制备绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁矾[FeO(OH)]的流程如下:(已知FeS2和铁矾均难溶于水) (1)“酸溶”过程中选用的酸为__________。  (2)写出“还原”步骤发生反应的离子方程式:______________________________  ______________________________________________。  (3)“还原”后的溶液经“操作X”可得到绿矾。“操作X”包括__________,过滤,洗涤,干燥。  (4)请补充完整检验“还原”后所得溶液中是否含有Fe2＋的实验方案:____________________________________________  ______________________________________________。  (5)由绿矾制得FeO(OH)后的溶液中有一种可作化肥的物质,该物质化学式为__________。  解析:(1)因绿矾的酸根离子为硫酸根离子,则“酸溶”步骤中,最好采用硫酸来溶解烧渣。 (2)“酸溶”后所得滤液为硫酸铁溶液,因此“还原”步骤发生FeS2还原Fe3＋的反应,结合流程中“还原”后经操作X得到绿矾可得:-1价S被氧化成＋6价存在于S中,故“还原”步骤发生反应的离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O15Fe2＋＋2S＋16H＋。 (3)“还原”后得到硫酸亚铁溶液,可经过蒸发浓缩、降温结晶析出绿矾。 (4)可利用Fe3＋与SCN-的络合反应检验“还原”后所得溶液中是否含有Fe3＋。 (5)流程中,绿矾与氨水、空气作用生成铁矾[FeO(OH)],根据电子守恒及原子守恒可得:4FeSO4＋8NH3＋6H2O＋O24FeO(OH)＋4(NH4)2SO4,所以还生成一种可作化肥的物质为(NH4)2SO4。 答案:(1)硫酸(或H2SO4) (2)14Fe3＋＋FeS2＋8H2O15Fe2＋＋2S＋16H＋ (3)蒸发浓缩,降温(或冷却)结晶 (4)取还原后溶液于试管内,加入KSCN溶液,若出现红色,说明溶液中含有Fe3＋,若不出现红色,则说明溶液中不含有Fe3＋ (5)(NH4)2SO4 19．铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验： 试回答下列问题： (1)试剂1是______________，试剂2是____________，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是__________________________________、______________________________。 (2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为__________________________，写出＋2价Fe在空气中转化为＋3价Fe的化学方程式：_______________________________。 (3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？_____________________________。若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理，该空不作答)______________；若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不作答)________________________________________。 【答案】(1)稀盐酸　KSCN溶液　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　 (2)少量的Fe2＋转化为Fe3＋　4FeCl2＋O2＋4HCl===4FeCl3＋2H2O　 (3)不合理　猜想：Fe(SCN)3中的SCN－被过量的氯水氧化；设计的实验为在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，不变红色或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液，变血红色 【解析】(1)该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸，试剂1用于溶解样品，可以选用稀盐酸；试剂2用于检验三价铁离子，可以选用KSCN溶液；氯气氧化亚铁离子生成铁离子，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；铁离子与硫氰根离子结合生成硫氰化铁，离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 (2)Fe3＋遇KSCN溶液变血红色，溶液由淡黄色变为浅红色，说明少量Fe2＋被氧化成Fe3＋；亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子，化学方程式为4FeCl2＋4HCl＋O2===4FeCl3＋2H2O。 (3)因为氯水氧化性强，不会还原Fe3＋，该同学的猜想不合理；可能是SCN－被过量的氯水氧化，可取少量褪色后的溶液，加入FeCl3溶液，不变红色(或取少量褪色后的溶液，加入KSCN溶液，变血红色)。 20．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： (1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁：_______________________________。 (2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。 ①仪器B的名称是________。 ②将下列实验操作步骤正确排序________________(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。 a．点燃酒精灯，加热 b．打开K1和K2，缓缓通入N2 c．关闭K1和K2 d．熄灭酒精灯 e．称量A f．冷却到室温 ③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________________(列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。已知：SO2可使品红溶液褪色。 ①C中的溶液为BaCl2，其作用是__________________________________________________。 D溶液为________，D中可观察到的现象为__________________________________________。 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：________________________________________。 ③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该实验装置的措施：_______________________________________________________________________________。 【答案】(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中滴加氯水，溶液变血红，可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁　(2)①干燥管　②badfce　③　偏小　(3)①检验生成的SO3　品红溶液　品红溶液褪色 ②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑　③加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置 【解析】(1)证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁的方法是在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中无Fe3＋，然后再向试管中滴加氯水，溶液变血红就证明滴加氯水后反应产生了Fe3＋，从而可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁。 (2)①仪器B为干燥管；②实验时，为避免样品被氧化，应先打开K1和K2，缓缓通入N2，排出装置中的空气，防止空气中水蒸气的干扰，然后点燃酒精灯，使绿矾发生分解反应，待物质完全分解后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量固体质量的变化，则正确的顺序为badfce；③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)＝(m3－m1)g，m(H2O)＝(m2－m3)g，则n(H2O)＝ mol；n(FeSO4)＝ mol，故结晶水的数目x＝＝＝；若实验时按a、b次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则导致固体质量偏大，测定结果偏小。 (3)①实验后反应管中残留固体为红色粉末，说明FeSO4分解生成Fe2O3，反应中Fe元素化合价升高，则S元素化合价应降低，则一定生成SO2，可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡溶液，用于检验SO3，SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4白色沉淀，D为品红溶液，可用于检验SO2，观察到品红溶液褪色；②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，利用得失电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑；③该反应分解产生的SO3、SO2都是大气污染物，因此该实验装置存在一定缺陷，完善该实验装置的措施是在装置D后面加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置，用来吸收SO3、SO2，避免污染环境。 1 / 2 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9　金属与人类文明 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属的冶炼方法（重点） 题型01 金属冶炼的方法 题型02 高炉炼铁 题型03 铝热反应 题型04 从铝土矿制备铝的工艺 考点二 探究铁及其化合物的转化（重点） 题型01 铁的性质 题型02 Fe2＋、Fe3＋的检验 题型03 Fe2＋、Fe3＋的转化 题型04 “铁三角”转化关系的应用 题型05 铁的氧化物 题型06 铁的氢氧化物 题型07 氢氧化亚铁的制备 题型08 铁及其化合物相关综合实验 考点三 金属材料的性能及应用（重点） 题型01 金属材料的性能 题型02 合金及其应用 题型03 无机非金属材料 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属的冶炼方法（重点） ◆题型01 金属冶炼的方法 1．在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是(　　) A．Na、Mg、Al B．Na、Zn、Fe C．Zn、Fe、Cu D．Mg、Al、Zn、Fe 2．下表中金属冶炼的原理与方法错误的是(　　) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电解法 C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法 D Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 高温还原法 3．下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　) A．金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活动性决定 B．铜的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜 C．铁通常采用高温还原法冶炼，加入石灰石的目的是除去过量的碳 D．用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液可制得金属钠 ◆题型02 高炉炼铁 4．高炉炼铁生产中下列说法正确的是(　　) A．还原氧化铁的还原剂是焦炭 B．采用富氧空气可以得到纯铁 C．加入的石灰石只会产生炉渣无其他作用 D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿 5．在高温下用一氧化碳还原m g四氧化三铁得到n g铁。已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量为(　　) A. B. C. D. ◆题型03 铝热反应 6． 下列关于铝热剂和铝热反应的叙述错误的是(　　) A．铝热剂的反应原理是利用铝的强还原性 B．铝热剂只是指铝和氧化铁混合后的物质 C．铝热反应常用于冶炼高熔点金属 D．铝热反应需用镁条和氯酸钾引燃，但铝热反应是一个放热反应 7．下列有关铝热反应的说法不正确的是(　　) A．利用了铝的还原性 B．可用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe C．可用于冶炼某些高熔点金属 D．该反应中的能量变化可用下图表示 ◆题型04 从铝土矿制备铝的工艺 8．工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是(　　) A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．Y是HCl，它与AlO反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将试剂X与Y进行对换，最终可以达到相同结果 9．铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质，杂质不溶于NaOH溶液)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下： (1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：_________________________________。 (2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：___________________________________。 (3)步骤④所需进行的实验操作是__________________________________________________。 (4)金属铝与氧化铁混合在高温下会发生剧烈的反应。该反应的化学方程式为_____________。 请举一例该反应的用途：_________________________________________________________。 (5)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移。理论上能得到金属铝的质量是____________。 考点二 探究铁及其化合物的转化（重点） ◆题型01 铁的性质 10．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“-”表示相连物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分物质和反应条件已略去),下列有关说法正确的是(　　) A.变化①的过程中,固体的质量逐渐减少 B.变化②中有银白色固体析出 C.变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现 D.变化④可能是:2Fe＋6HCl2FeCl3＋3H2↑ 11．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是(　　) A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B.装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度 12．下列关于铁及其氧化物的说法中正确的是(　　) A.磁铁矿粉末溶于盐酸后生成FeCl2 B.铁与盐酸、水蒸气反应,铁作氧化剂 C.铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2 D.FeO为碱性氧化物,可与水反应生成Fe(OH)2 ◆题型02 Fe2＋、Fe3＋的检验 13．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 试剂 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 溴水 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 14．下列离子的检验方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明原溶液中不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明原溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 15．铁的常见化合物有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4。将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验,下列说法不正确的是(已知Fe2＋可以和 K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀)(　　) A.滴加KSCN溶液不显红色,滴加新制氯水后显红色的有①④⑦ B.加铜能发生反应2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥ C.将溶液分为两等份,一份滴加KSCN溶液显红色,一份滴加KMnO4溶液紫红色褪去的是③ D.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,能产生蓝色沉淀的有①③④⑦ ◆题型03 Fe2＋、Fe3＋的转化 16．铁元素是重要的金属元素,含有铁元素的物质,在人类的生产生活中有着重要的应用。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是(　　) ①Fe(s)Fe3O4(s) ②FeCl3(aq)Fe(OH)3 ③Fe3＋(aq)Fe ④Fe2O3FeSO4(aq) A.①③　　B.①② C.②③　　D.③④ 17．FeSO4在工业上用途广泛,通过下列实验探究FeSO4溶液性质。 实验1:向FeSO4溶液中滴入少许Na2CO3溶液,出现白色沉淀。 实验2:向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,出现白色絮状沉淀,渐变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀。 实验3:向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,出现红色。 实验4:向FeSO4溶液中滴入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色。 下列说法不正确的是(　　) A.实验1中发生的离子反应为Fe2＋＋CFeCO3↓ B.实验2现象说明Fe(OH)2具有还原性 C.实验3现象说明FeSO4被氧化变质 D.实验4现象说明FeSO4具有漂白性 18．实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),流程如下: 下列说法正确的是(　　) A.严重锈蚀的废铁屑中含有＋2价的铁 B.“酸溶”时试剂X可用稀盐酸 C.“还原”时发生反应的离子方程式为Fe3＋＋Fe2Fe2＋ D.“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶 19．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是___________________________________________________。 (2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变血红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_______________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴新制氯水，溶液变血红，煤油的作用是_________ ______________________________________________________________________________。 (4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________。 (5)丁同学向盛有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_________________________________________________________________。 ◆题型04 “铁三角”转化关系的应用 20．下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变血红，则证明原溶液含有Fe2＋ C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成血红色沉淀 D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2 21．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价类二维图，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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．灼烧Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂 22．下列除杂试剂和分离方法都正确的是（ ） 选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 分离方法 A Fe（Cu） 盐酸 过滤 B CO2（HCl） NaOH溶液 洗气 C FeCl2溶液（FeCl3） 铁粉 过滤 D Fe2O3（Al2O3） 盐酸 过滤 ◆题型05 铁的氧化物 23．关于铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）的下列叙述中正确的是（ ） A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B.都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁 D.四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 24．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是(　　) A.Fe2O3、Fe3O4都是炼铁的原料 B.FeO、Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性 C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都是不溶于水的黑色固体 D.FeO、Fe2O3、Fe3O4都能与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物 25．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡片: 在空气中把铁灼烧到500 ℃就形成Fe3O4;温度再升高,可形成Fe2O3;在更高的温度下加热Fe2O3(约1 400 ℃)时,又可得到Fe3O4。 即:FeFe3O4Fe2O3 下列说法正确的是(　　) A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体 B.反应②的温度比反应③的温度高 C.热稳定性顺序:FeO＞Fe2O3 D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式,则化学式可写为FeO·Fe2O3 ◆题型06 铁的氢氧化物 27．下列物质不能既由化合反应制得，又由复分解反应制得的是(　　) A．FeCl2 B．FeCl3 C．Fe(OH)2 D．Fe(OH)3 28．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是(　　) 选项 M N P Q A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN B Na BaCl2 FeO KSCN C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN 29．下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　) A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性 B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应 C.Fe(OH)3可通过化合反应得到,Fe(OH)2则不能 D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为＋2和＋3 ◆题型07 氢氧化亚铁的制备 30． 如图所示装置可用来制取Fe（OH）2和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是（ ） A.B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑 B.实验开始时应先将活塞E关闭 C.生成Fe（OH）2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶中 D.取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 31．图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A.①　　　B.①②　　C.①②③　　D.①②④ 32．如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。 填写下列空白： (1)装置B中盛一定量的NaOH溶液，装置A中应预先加入的试剂是_______，A中反应的离子方程式是______________________。 (2)实验开始时先将止水夹E________(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是________。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ◆题型08 铁及其化合物相关综合实验 33．实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。 实验序号 试剂及操作 现象 Ⅰ 现象a：生成白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀 现象b：…… Ⅱ 现象c：溶液略呈黄色 现象d：溶液呈血红色 (1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是________________________________________________________________________。 (2)实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色沉淀的化学方程式是________________________。 (3)现象b是______________________________________________________________。 (4)实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2＋进行研究，提出两种假设： ⅰ.酸性条件下，O2氧化了Fe2＋； ⅱ.酸性条件下，__________________________________________________________。 ①将假设ⅱ补充完整。 ②设计实验，证实了假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。将实验方案和现象补充完整。 步骤1：向1.0 mL________溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液； 步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到________________________。 ③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3＋产生。 (5)综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与________因素有关。 34．铁是人体必需的微量元素,严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量,设计并进行了如下实验: 【查阅资料】Ⅰ.该补铁剂不溶于水,但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。 Ⅱ.KSCN中的硫元素为-2价。 Ⅲ.Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。 实验Ⅰ.检验该补铁剂中铁元素的价态。 将补铁剂碾碎的目的是增大接触面积,使其充分溶解。 (1)试剂1是________,试剂2是________。  (2)加入试剂2后溶液变为浅红色,说明溶液①中含有________。  (3)能证明溶液①中含有Fe2＋的实验现象是____________________________________________  ______________________________________________。  (4)补全在上述条件下Fe2＋与H2O2发生反应的离子方程式: ______H＋＋______Fe2＋＋______H2O2 __________＋__________ __ (5)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。 a.甲同学猜测的依据是____________________________________________  ______________________________________________。  b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测,其实验方案及现象是________________________。  实验Ⅱ.测定该补铁剂中铁元素的含量。 (6)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为______ g。  (7)人体只能吸收Fe2＋,医生建议在服用该补铁剂时,同时服用有较强还原性的维生素C,理由是__________________ ______________________________________________。  考点三 金属材料的性能及应用（重点） ◆题型01 金属材料的性能 35．用于制造火箭发动机、航天飞机制动闸的金属，要有良好的热学性能，如熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能。根据下表数据，制造制动闸的最佳金属材料为(　　) 金 属 熔点 /℃ 热膨胀率 A 418 0.106 75.37 11.76 B 923 0.243 153.66 24.3 C 933 0.215 221.91 23.6 D 1 550 0.436 146.5 11.6 36．我国“天问一号”火星探测器成功着陆火星，其中许多部件用铝锂合金制造。下列有关说法正确的是（ ） A.锂位于周期表中第2周期ⅠA族 B.在第3周期的金属元素中，铝的金属性最强 C.铝锂合金的熔点比金属铝、金属锂的熔点都高 D.“天问一号”使用铝锂合金，主要利用其易导电的性质 ◆题型02 合金及其应用 37．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为(　　) A．铁的纯度越高熔点越低 B．合金的熔点比其各成分金属的熔点高 C．生铁是铁碳合金，熔点比纯铁低 D．生铁在高炉中熔化时发生了化学反应 38．相对于纯金属制成的金属材料，合金具有的优点是(　　) ①合金的硬度一般比它的任一组分金属的大　②一般合金的熔点比它的任一组分金属的更低　③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③⑤　　　　　 B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 39．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（ ） A.用来作保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修，作钛合金装饰门 40．我国超级钢研究居于世界领先地位。下列说法错误的是（ ） A.钢是用量最大、用途最广的合金 B.根据钢材的含碳量不同，可分为碳素钢和合金钢 C.合金的硬度可以大于它的纯金属成分 D.超级钢具有强度高，韧性大等特殊性能，常用于汽车、航空和航天等领域 41．钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是(　　) A.步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应 B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高 C.步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行,也可在空气中进行 D.可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质 ◆题型03 无机非金属材料 42．制造唐三彩、秦兵马俑的主要材料在成分上属于(　　) A．氧化铝　　　　　　 B．二氧化硅 C．硅酸盐 D．合金 43．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯) 下列说法正确的是(　　) A．步骤①的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑ B．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si，转移2 mol电子 C．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3 D．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 44．近年，我国力主科技、创新、发展。下列说法正确的是 A．实现大型碳化硅陶瓷构件整体制造，碳化硅陶瓷属于传统无机非金属材料 B．燃煤中加入生石灰(CaO)可以减少酸雨的形成 C．石墨烯在光电器件、电池等方面具有广泛应用，石墨烯与石墨互为同位素 D．汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量，是实现“双碳”目标的重要途径 B 综合攻坚·知能拔高 1．2026年春晚舞台上，宇树科技的机器人惊艳登场。下列说法正确的是 A．芯片的主要成分是二氧化硅 B．机器人搭载的锂电池，轻便稳定，比能量低 C．机器人使用的碳纤维复合材料属于有机高分子材料 D．机器人使用石墨烯作为导热材料，利用了石墨烯超高导热率 2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是(　　) A．Fe2＋的水溶液呈浅绿色 B．Fe3＋的水溶液呈黄色 C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性 D．向含Fe3＋的溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 3．下列说法正确的是(　　) A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质 C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁 4．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是(　　) A．镁：2MgO(熔融)2Mg＋O2↑ B．钙：CaO＋CCa＋CO↑ C．锰：3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3 D．汞：HgSHg＋S 5．下列关于金属的冶炼方法说法不正确的是（ ） A.废旧金属的回收利用有利于减轻污染 B.银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C.金子比沙子密度大，利用水洗法直接获得 D.金属镁活泼，电解氯化镁溶液可以获取 6．下列含铁化合物不能直接由化合反应制得的是(　　) A.FeCl2　　B.FeCl3 C.Fe(OH)3　　D.Fe(OH)2 7．下列各组离子在溶液中能大量共存的是(　　) A.K＋、S、Fe2＋、ClO- B.K＋、Fe3＋、OH-、Cl- C.Na＋、Fe3＋、I-、S D.Cu2＋、Fe3＋、Cl-、N 8．钛是一种活泼金属，具有密度小，熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用来冶炼钛，主要有以下五个反应： ①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O ②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4 ③H2TiO3TiO2＋H2O ④TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO ⑤TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti 针对以上五个反应，下列叙述错误的是(　　) A．反应①是非氧化还原反应 B．反应②生成了两种酸 C．反应④中的TiO2是氧化剂 D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强 9．H2S有剧毒，不能排放到空气中，将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．腐败的鱼、肉、蛋中都有硫化氢气体产生 B．O2在转化过程中发生的反应为O2＋4Fe2＋＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O C．图示转化中，有三种元素的化合价未发生改变 D．为避免混合液失效，混合气体中应大于2 10． 已知:普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气,铁的氧化物＋氢气“引火铁”＋水蒸气,其中“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”,装置图(铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去)如下: 下列关于上述装置和实验的分析错误的是(　　) A.A、I中加入普通铁粉,G中可加入碱石灰 B.A中生成磁性氧化铁,E中生成“引火铁” C.需要加热的仪器只有A、E D.D用于收集氢气,F处的尾气中有氢气与水蒸气 11．对FeCl3溶液腐蚀铜电路板后产生废液X进行回收处理,流程如图。下列说法不正确的是(　　) 废液X A.废液X中一定存在c(Cu2＋)≤c(Cl-) B.溶液B为FeCl3溶液 C.实验室中进行操作①②时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D.将操作②得到的Cu与溶液A混合,充分反应后,所得溶液与废液X成分不完全相同 12．铁的常见化合物有①FeO；②Fe2O3；③FeS；④Fe(OH)3；⑤NH4Fe(SO4)2·12H2O；⑥FeSO4。将上述物质溶于足量的稀硫酸后进行实验。下列说法不正确的是(　　) A．滴加KSCN溶液后无明显现象，滴加新制氯水后显血红色的有①③⑥ B．加入铜片，能发生反应的只有②④ C．滴加少量酸性KMnO4溶液紫红色褪去的有①③⑥ D．滴加KSCN溶液，溶液显血红色的有②④⑤ 13．某铁的氧化物(FexO)样品,用100 mL 0.5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好使Fe2＋完全氧化。x值为(　　) A．0．75　　B.0.80 C.0.90　　D.0.93 14．在FeCl3和CuCl2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则该溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量浓度之比为(　　) A．3∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶1 15．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.d的化学式为Fe(OH)3 B.a转化为b的反应一定是置换反应 C.c露置在空气中迅速转化为灰绿色,最后变为红褐色 D.煮沸的蒸馏水中滴入几滴e溶液,能产生丁达尔效应 16． 某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示： 现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是(　　) A．A盐一定是FeCl3 B．白色沉淀B可能是AgCl C．C中一定含Fe3＋ D．无法确定A中是否含有Fe2＋ 17． 长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表实验。 Ⅰ.分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中,进行如图实验。 实验 试剂X 实验现象 实验ⅰ 1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液 现象a 实验ⅱ 5滴酸性KMnO4溶液 现象b:紫色褪去 实验ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水 现象c (1)方案ⅰ中,现象a是立即产生白色沉淀,白色沉淀逐渐变为灰绿色,最终变为红褐色。白色沉淀的化学式是________,最终变为红褐色的化学方程式是______________________________________________。  (2)方案ⅲ的实验现象是____________________,写出氯水参与反应的离子方程式:______________________________________________ ______________。  Ⅱ.久置的FeSO4溶液。 实验操作 实验现象 实验结论 实验ⅳ 取少量久置的FeSO4溶液于试管中,向其中滴加5滴KSCN溶液 溶液变红 FeSO4溶液部分变质 实验ⅴ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________  (3)将上述实验ⅴ中的实验操作和现象补充完整。 (4)若要使部分变质的FeSO4复原,发生反应的离子方程式是________________________。  (5)小组同学查阅资料得知,“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”。为了验证维生素C的作用,设计了如表实验ⅵ。 实验操作 实验现象 实验ⅵ 取一定量Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去 由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论?请说明理由____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ______________________________________________。  18．由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3和SiO2)制备绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁矾[FeO(OH)]的流程如下:(已知FeS2和铁矾均难溶于水) (1)“酸溶”过程中选用的酸为__________。  (2)写出“还原”步骤发生反应的离子方程式:______________________________  ______________________________________________。  (3)“还原”后的溶液经“操作X”可得到绿矾。“操作X”包括__________,过滤,洗涤,干燥。  (4)请补充完整检验“还原”后所得溶液中是否含有Fe2＋的实验方案:____________________________________________  ______________________________________________。  (5)由绿矾制得FeO(OH)后的溶液中有一种可作化肥的物质,该物质化学式为__________。  19．铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验： 试回答下列问题： (1)试剂1是______________，试剂2是____________，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是__________________________________、______________________________。 (2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为__________________________，写出＋2价Fe在空气中转化为＋3价Fe的化学方程式：_______________________________。 (3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？_____________________________。若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理，该空不作答)______________；若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不作答)________________________________________。 20．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： (1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁：_______________________________。 (2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。 ①仪器B的名称是________。 ②将下列实验操作步骤正确排序________________(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。 a．点燃酒精灯，加热 b．打开K1和K2，缓缓通入N2 c．关闭K1和K2 d．熄灭酒精灯 e．称量A f．冷却到室温 ③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________________(列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。已知：SO2可使品红溶液褪色。 ①C中的溶液为BaCl2，其作用是__________________________________________________。 D溶液为________，D中可观察到的现象为__________________________________________。 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：________________________________________。 ③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该实验装置的措施：_______________________________________________________________________________。 1 / 2 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 $