第三章 铁 金属材料（单元测试）-【划重点】2026年暑假化学初高衔接讲义（人教版）

暑假预习成果验收卷 （满分：100分 限时：75分钟 考试范围：第3章铁 金属材料） 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23 Cl-35.5 N-14 一、选择题（共20题，每题2分，共40分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．（本题2分）化学与生产、生活密切相关，下列物质的主要成分属于合金的是 A．玉手镯 B．云杉树 C．冰块 D．青铜香炉 【答案】D 【详解】A．玉手镯主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，不属于合金，A错误； B．云杉树主要成分为纤维素，属于有机高分子物质，不属于合金，B错误； C．冰块主要成分为水，属于无机非金属氧化物，不属于合金，C错误； D．青铜是铜与锡熔合形成的混合物，具有金属特性，属于合金，D正确； 故选 D。 2．（本题2分）下列物质能用于古建筑外墙红色涂料的是 A． B． C．FeO D． 【答案】D 【详解】氧化铁是红棕色固体，常用作古建筑外墙红色涂料，故选D。 3．（本题2分）要检验废液中是否还存在，可以加入 A．HCl B． C． D．KSCN 【答案】D 【详解】A．HCl与不发生特征反应，无特殊现象，无法检验，A错误； B．与不发生特征反应，无特殊现象，无法检验，B错误； C．具有强氧化性，可将氧化为而干扰检验，且自身与无特征反应，不能检验，C错误； D．KSCN遇会生成血红色Fe(SCN)3络合物，属于的特征检验反应，可检验，D正确； 故选D。 4．（本题2分）下列离子反应方程式正确的是 A．氨水滴入溶液中： B．硫酸溶液和氢氧化钡溶液混合： C．溶于稀中： D．溶于稀中： 【答案】B 【详解】A．氨水中仅部分电离，不能拆成离子，正确的离子方程式为，A错误； B．硫酸溶液和氢氧化钡溶液混合，反应生成硫酸钡和水，该反应的离子方程式为，B正确； C．溶于稀中，不能拆成离子，正确的离子方程式为，C错误； D．溶于稀中，不能拆成离子，正确的离子方程式为，D错误； 故选B。 5．（本题2分）关于合金的说法不正确的是 A．青铜是我国早期使用过的合金 B．钢是用量最大、用途最广的合金 C．钢的含碳量高于生铁 D．铝合金大量用于飞机制造 【答案】C 【详解】A．青铜是铜锡合金，是我国早期广泛使用的合金，历史上大量青铜器文物可以佐证，A正确； B．钢是铁碳合金，是目前用量最大、用途最广的合金，B正确； C．生铁含碳量范围为2%~4.3%，钢的含碳量范围为0.03%~2%，钢的含碳量低于生铁，C错误； D．铝合金具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的优点，适合作为航空结构材料，大量用于飞机制造，D正确； 故选C。 6．（本题2分）中国载人潜水器“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟试验海域成功创造了载人深潜新的历史纪录，首次突破7000米，最深达到7020米海底。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下列有关合金的说法中正确的是 A．钛合金是一种新型的金属单质 B．钛合金的熔点比成分金属的低，硬度小 C．钛合金的化学性质与钛单质相同 D．钛合金、耐热合金、储氢合金都属于新型合金 【答案】D 【详解】A．合金是金属与金属（或非金属）熔合而成的混合物，不是金属单质，A错误； B．合金熔点一般比其组分中任一金属的熔点低、硬度大，所以钛合金熔点比成分金属低，但硬度大，B错误； C．合金比它的成分金属具有许多优良的物理、化学或机械加工性能，化学性质不一样，C错误； D．钛合金、耐热合金、储氢合金和形状记忆合金等新型合金应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域，D正确； 故选D。 7．（本题2分）铁元素的“价类二维图”如下图所示。下列说法错误的是   A．X是碱 B．物质a可与稀盐酸反应生成 C．物质b的化学式是 D．溶液可与NaOH溶液反应生成 【答案】B 【详解】A．X对应的物质是，属于碱类，因此X是碱，A正确； B．物质a是0价的铁单质，铁与稀盐酸反应生成和，不能生成，B错误； C．物质b是+3价铁的氧化物，氧元素化合价为-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0，其化学式为，C正确； D．溶液与NaOH溶液发生复分解反应，生成红褐色沉淀和氯化钠，D正确； 故答案为：B。 8．（本题2分）向甲物质中慢慢加入乙物质至过量，产生氢氧化铝沉淀的质量与加入乙的物质的量关系如图所示，符合图中关系的是下列各组中的 A．甲为硫酸铝溶液，乙为氢氧化钾溶液 B．甲为硫酸铝溶液，乙为氢氧化钡溶液 C．甲为四羟基合铝酸钠溶液，乙为二氧化碳 D．甲为四羟基合铝酸钠溶液，乙为硫酸溶液 【答案】C 【详解】A．硫酸铝与氢氧化钾反应分两步进行，当氢氧化钾少量时：Al3++3OH−=Al(OH)3↓，此时生成氢氧化铝沉淀，沉淀量增加，当氢氧化钾过量时：Al(OH)3+OH−=[Al(OH)4]-，氢氧化铝沉淀会溶解，沉淀量减少直至消失，A不符合题意； B．硫酸铝与氢氧化钡反应过程中，氢氧化钡溶液少量时生成氢氧化铝和硫酸钡沉淀，沉淀量增加，当硫酸铝完全反应后，继续加入氢氧化钡溶液，氢氧化铝沉淀会溶解，而硫酸钡不溶。因此，沉淀的质量先增加，后因氢氧化铝溶解而减少，但沉淀的总质量不会为0，B不符合题意； C．四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应：，沉淀量随CO2加入而增加，直至完全反应后不再变化，C符合题意； D．四羟基合铝酸钠与硫酸反应分两步，初始反应：[Al(OH)4]−+H+=Al(OH)3↓+H2O，此时生成氢氧化铝沉淀，沉淀量增加，当硫酸过量时：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，氢氧化铝沉淀会溶解，沉淀量减少直至消失，D不符合题意； 故选C。 9．（本题2分）下列说法错误的是 A．储氢合金是一类通过物理方法吸附型合金材料 B．火灾现场存放有大量活泼金属时，可以用干燥的沙土来灭火 C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则可能发生爆炸性迸溅 D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物 【答案】A 【详解】A．储氢合金是一类能够吸收并储存氢气的金属材料，这一过程涉及化学变化（形成金属氢化物），并非单纯的物理吸附，A错误； B．活泼金属在高温下容易与水发生反应，故火灾现场存放大量活泼金属时，可以用干燥的沙土来灭火，B正确； C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则Fe与水蒸气在高温下会发生反应产生大量H2，H2是可燃性气体，可能会发生爆炸性迸溅，C正确； D．铝和氧化铝既可以与酸反应，也可以与碱反应，如果用铝制餐具蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物，会导致铝元素溶入食物中，对人体健康造成潜在危害，D正确； 故答案选A。 10．（本题2分）下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A．铝与NaOH溶液反应： B．与NaOH溶液反应： C．明矾净水原理： D．与过量氨水反应： 【答案】C 【详解】A．铝与NaOH溶液反应的氧化剂是水，故其反应的离子方程式为，A错误； B．与NaOH溶液反应的离子方程式未配平，配平后的离子方程式为，B错误； C．明矾溶于水后电离产生的铝离子能发生水解产生氢氧化铝胶体，胶体能吸附悬浮物，起到净水作用，C正确； D．一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应，与过量氨水反应的离子方程式为，D错误； 故选C。 11．（本题2分）下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Na与水反应可一步生成NaOH，NaOH与少量CO2反应可一步生成Na2CO3，均能一步实现，A不符合题意； B．Mg与盐酸反应可一步生成MgCl2，MgCl2与NaOH溶液反应可一步生成Mg(OH)2，均能一步实现，B不符合题意； C．Al与氧气反应可一步生成Al2O3，但Al2O3不溶于水、不能与水直接反应生成Al(OH)3，该转化无法一步实现，C符合题意； D．Fe与盐酸反应可一步生成FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应可一步生成Fe(OH)2，均能一步实现，D不符合题意； 故选C。 12．（本题2分）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．常温下，的透明溶液中： B．与铝反应放出氢气的溶液中： C．使酚酞变红的溶液中： D．新制氯水中： 【答案】A 【详解】A．常温下pH=1的溶液中含有大量，、互相之间不发生反应，可大量共存，A符合题意； B．与铝反应放出氢气的溶液可能为酸性也可能为强碱性，碱性条件下与反应生成氢氧化铁沉淀，无法大量共存，B不符合题意； C．使酚酞变红的溶液呈碱性，含有大量，与反应生成弱电解质，无法大量共存，C不符合题意； D．新制氯水具有强氧化性且含有大量，会被氯水的氧化性组分以及酸性条件下的氧化为，无法大量共存，D不符合题意； 故选A。 13．（本题2分）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．钠具有还原性，液态钠可用作核反应堆的传热介质 B．具有漂白性，可在呼吸面具中作为氧气的来源 C．胶体具有吸附性，可用于自来水的杀菌消毒 D．具有氧化性，可用于蚀刻铜电路板 【答案】D 【详解】A．液态钠用作核反应堆的传热介质是因为钠具有良好的导热性和较低的熔点，与还原性无对应关系，A错误； B．可在呼吸面具中作为氧气来源，是因为其能与、反应生成，与漂白性无对应关系，B错误； C．胶体的吸附性可吸附水中悬浮杂质实现净水，但它没有强氧化性，不能用于自来水的杀菌消毒，二者无对应关系，C错误； D．具有氧化性，能与Cu发生反应：，因此可用于蚀刻铜电路板，性质和用途具有对应关系，D正确； 故答案为D。 14．（本题2分）实验室制备(易水解)时，下列装置(夹持装置省略)不能达到相应实验目的的是 A．制备Cl2 B．除去Cl2中的杂质 C．制备并收集FeCl3 D．尾气处理 【答案】B 【详解】A．实验室制备的原理是，装置中用分液漏斗盛放浓盐酸，圆底烧瓶盛放，酒精灯加热，仪器和装置均正确，能达到实验目的，A不符合题意； B．制得的中混有挥发的杂质和水蒸气，先通过饱和食盐水除去，再通过浓硫酸干燥，通过浓硫酸干燥时气体应从长导管进短导管出，该装置不能达到实验目的，B符合题意； C．易升华，反应生成的蒸气会从硬质反应管进入后续的空集气瓶，在集气瓶中凝华成为固体，实现收集，由题目已知易水解，因此需要防止外界空气中的水蒸气进入收集装置，避免水解变质，收集装置后连接盛有浓硫酸的洗气瓶，可以满足防水解的要求，故能达到实验目的，C不符合题意； D．有毒，可与溶液反应，该装置用溶液吸收尾气，装置合理，能达到尾气处理的目的，D不符合题意； 答案选B。 15．（本题2分）下列叙述不正确的是 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A 酸性Fe2(SO4)3溶液 FeSO4 加入适量H2O2 B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤 C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量铁粉，充分反应后过滤 D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧 【答案】D 【详解】A．酸性溶液中，杂质（）可被适量氧化为，离子方程式为，且不引入新杂质，A正确； B．溶液中杂质可与过量铁粉反应：，过滤除去过量铁粉，可得到纯净溶液，B正确； C．溶液中的杂质可与足量铁粉反应：，过滤除去铜和过量铁粉，可得到纯净溶液，C正确； D．在空气中灼烧会被氧化为，会发生分解反应，最终均生成，无法达到实验目的，D错误； 故选D。 16．（本题2分）下列与铁相关的转化过程中，不能通过反应一步实现的是 A．Fe→ B．Fe→ C． D． 【答案】C 【详解】A．与在点燃条件下反应：，可一步实现转化，A不符合题意； B．与稀盐酸反应：，可一步实现转化，B不符合题意； C．为碱性氧化物，不溶于水，也不与水发生反应，无法通过一步反应直接生成，C符合题意； D．在空气中被氧气氧化：，可一步实现转化，D不符合题意； 故选C。 17．（本题2分）某兴趣小组利用废铁屑制备胶体，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲制备溶液 B．用装置乙分离溶液中不溶性杂质 C．用装置丙制备溶液 D．用装置丁制备胶体 【答案】D 【详解】A．与稀盐酸反应生成，过量废铁屑可防止被氧化，装置甲可制备溶液，A正确； B．装置乙为过滤装置，可分离溶液中的不溶性杂质，B正确； C．具有氧化性，可将氧化为，过量用溶液吸收可防止污染环境，装置丙可制备溶液，C正确； D．将溶液滴入溶液中，反应生成沉淀，无法得到胶体，制备胶体应将饱和溶液滴入沸水中，D错误； 故选D。 18．（本题2分）电子工业常用的溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板。从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可采用下列步骤： 下列说法错误的是 A．制造印刷电路板原理： B．滤渣③的成分是和 C．物质④可以是稀硫酸 D．若向废液中加入一定量的①，充分反应后无固体，则所得溶液中可能有 【答案】C 【分析】向废液中加过量的Fe，Fe和Fe3+反应得到Fe2+，Fe和Cu2+反应得到Cu和Fe2+，①为Fe，②为FeCl2溶液，③为Fe和Cu的混合物；加过量的④HCl溶液，Fe和HCl反应生成FeCl2和氢气，Cu不和HCl反应，过滤得到Cu和滤液⑤FeCl2溶液，FeCl2溶液中通入氯气得到FeCl3溶液，据此解答。 【详解】A．制造印刷电路板时FeCl3腐蚀铜箔的反应为，符合氧化还原反应规律，A正确； B．步骤①加入过量Fe粉，发生反应、，Fe过量，因此滤渣③含未反应的Fe和生成的Cu，B正确； C．若物质④为稀硫酸，Fe与稀硫酸反应生成，会引入杂质，最终无法得到纯净的溶液，因此④应为稀盐酸，C错误； D．向废液中加入一定量Fe粉，无固体生成说明Cu未被置换，若Fe粉量不足，未被完全还原，溶液中可能存在，D正确； 故选C。 19．（本题2分）下列离子方程式正确的是 A．少量的溶液与足量的溶液反应： B．氯气与水反应： C．用小苏打治疗胃酸过多： D．铁和稀盐酸反应： 【答案】C 【详解】A．少量、足量，中、按完全反应，2份消耗2份，生成1份沉淀、1份和2份水，正确离子方程式：，A错误； B．与水可逆反应生成和，是弱酸，离子方程式中不能拆分为与，正确离子方程式：，B错误； C．小苏打是，胃酸主要成分为，与强酸反应生成和水，为弱酸酸式酸根不可拆，离子方程式，C正确； D．稀盐酸氧化性弱，只能将氧化为，不会生成，正确离子方程式：，D错误； 故选C。 20．（本题2分）利用铝土矿（主要成分为，含、等杂质）冶炼铝的主要流程如下： 已知在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述不正确的是 A．操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤” B．通入过量时，发生反应 C．冰晶石可降低的熔点，可用作电解铝工业的助熔剂 D．熔点低，可代替用于工业电解铝的原料 【答案】D 【分析】铝土矿加氢氧化钠溶液溶解，经操作Ⅰ即过滤得到含Na[Al(OH)4]的滤液，滤液中通过量二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，经操作Ⅱ即过滤得到氢氧化铝沉淀，经操作Ⅲ即灼烧，使氢氧化铝分解生成氧化铝，电解熔融的氧化铝可得铝； 【详解】A．操作Ⅰ、Ⅱ均为固液分离，为过滤操作，A正确； B．Na[Al(OH)4]溶液中通过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，B正确； C．的熔点相当高，使其熔化需消耗大量能量，则加入冰晶石的目的主要是降低的熔融温度，减少冶炼过程中的能耗，C正确； D．熔融状态不能电离出铝离子，不能代替用于工业电解铝的原料，D错误； 故选D。 二、非选择题（共4小题，共60分） 21．（本题16分）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下 已知：FeCl3·6H2O晶体易溶于水，加热易水解生成Fe(OH)3。 回答下列问题： (1)试剂a为铁粉，选择该试剂的目的是_______。 (2)操作Ⅰ、Ⅱ的名称均为_______。 (3)试剂b应选用_______(填标号)。 A．稀硫酸 B．稀盐酸 C．浓硫酸 D．稀硝酸 (4)试剂c可使用_______(填化学式)，发生反应的化学方程式为_______。若用H2O2代替，此时反应的离子方程式为_______。 (5)若工业废液中含CuCl2的物质的量为0.5mol，最终回收得到Cu的质量为19.2g，则铜的回收率为_______。 (6)另一种酸性溶液蚀刻覆铜板及再生的原理如下： 蚀刻：酸性溶液蚀刻覆铜板涉及的反应包括：Cu+Cu2＋+2Cl-=2CuCl、CuCl+2Cl-=[CuCl3]2-、[CuCl3]2-中Cu元素的化合价为_______：每蚀刻1mol Cu转移电子数为_______。 再生：向失效的酸性蚀刻液中加入H2O2，可实现蚀刻液的再生，请补充完整该过程的离子方程式_______。 _______[CuCl3]2-+H2O2+2H＋=2Cu2＋+_______Cl-+_______。 【答案】(1)将废液中的Cu2+置换为Cu，同时将Fe3+还原为Fe2+ (2)过滤 (3)B (4) Cl2 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (5)60% (6) +1 6.02×1023 2[CuCl3]2-+H2O2+2H＋=2Cu2＋+6Cl-+2H2O 【分析】向含FeCl2、FeCl3、CuCl2废液中加过量的试剂a即铁单质，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，铁和氯化铜反应置换出铜，过滤，滤渣Y含铜和剩余的铁，滤液X为氯化亚铁，滤渣Y中加试剂b即盐酸溶解铁，过滤得金属铜，滤液Z为FeCl2和HCl混合溶液，向滤液X和滤液Z合并之后的溶液中通氯气，得溶液W即氯化铁溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤干燥，得到FeCl3·6H₂O晶体，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，试剂a为铁粉，选择该试剂的目的是将废液中的Cu2+置换为Cu，同时将Fe3+还原为Fe2+； （2）由分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ均分离出滤液和滤渣，则操作的名称均为过滤； （3）由分析可知，试剂b应选用稀盐酸，不引入杂质，稀硫酸将引入新的杂质硫酸根离子，浓硫酸将铁粉钝化，稀硝酸能够溶解Cu且引入新的杂质硝酸根离子，故答案为：B； （4）由分析可知，试剂c是将FeCl2转化为FeCl3，故试剂c可使用Cl2，发生反应的化学方程式为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，若用H2O2代替，此时反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：Cl2；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （5）若工业废液中含CuCl2的物质的量为0.5mol，则理论上能够回收0.5molCu，其质量为：0.5mol×64g/mol=32g，最终实际回收得到Cu的质量为19.2g，则铜的回收率为×100%=60%； （6）[CuCl3]2-中Cl显-1价，根据化合价代数和为-2可知，Cu元素的化合价为+1，由题干方程式Cu+Cu2＋+2Cl-=2CuCl、CuCl+2Cl-=[CuCl3]2-可知，每蚀刻1mol Cu转移1mol，电子数为1mol×6.02×1023mol-1=6.02×1023，向失效的酸性蚀刻液中加入H2O2，可实现蚀刻液的再生，反应中Cu的化合价由+1价升高到+2价，故H2O2中氧由-1价降低到-2价，根据氧化还原反应配平方法和质量守恒可知，该过程的离子方程式为：2[CuCl3]2-+H2O2+2H＋=2Cu2＋+6Cl-+2H2O，故答案为：+1；6.02×1023；2[CuCl3]2-+H2O2+2H＋=2Cu2＋+6Cl-+2H2O。 22．（本题14分）某科研团队设计了从某种铝矿石(主要成分为)中提炼金属铝，并回收镁、铁等金属资源，其工艺流程如图所示，回答下列问题： (1)“碱浸”中发生反应的离子方程式为___________。 (2)“沉淀”过程中生成沉淀的离子方程式为___________。 (3)滤渣1中的主要成分为___________。 (4)“溶解”时发生化合反应的化学方程式为___________，“热解”的混合气体可以返回到___________(填步骤名称)步骤中循环利用。 (5)复杂硅酸盐组成可用氧化物表示，如可表示为。现有一种含铁、硅等元素的矿石，其主要成分为，该物质中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为___________。将m g该矿石用足量稀硫酸溶解后，加入过量铜粉使溶液中的铁元素全部变为，过滤后用的酸性溶液与滤液中反应，用去V mL溶液。m g该矿石中铁元素的质量为___________(用含的代数式表示)。 【答案】(1) (2) (3) (4) 溶解或沉淀 (5) (或) 【分析】铝矿石(主要成分为、MgO、)，粉碎后加入NaOH碱浸，主要成分中只有与碱反应，则滤渣1为MgO、，滤液1的主要含和过量的NaOH，在滤液1中通入过量二氧化碳气体，得到沉淀，加热分解生成；滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气，将MgO溶解，得到的滤液2含，固体1为，滤液2经过热解生成 固体，煅烧得到MgO。 【详解】（1）碱浸过程中，氢氧化钠溶液反应，离子方程式为：； （2）通过分析内容可知，产生沉淀的反应物为滤液1中的，它与过量二氧化碳发生反应的离子反应方程式为：； （3）由分析可知，滤渣1中的主要成分为，故答案为：； （4）滤液2热解可以得到，且产生混合气体，可知滤液2含，溶解的化学方程式为，热解的混合气体为和，因此可以返回到溶解或沉淀步骤中循环利用，故答案为：；溶解或沉淀； （5）设1 mol中有x mol 、y mol ，则x+y=5，根据正负化合价代数和为0知：即2x+3y=12，可解得x=3，y=2，则该物质中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为3：2； 首先，矿石经硫酸溶解后，铁以和 形式进入溶液，加入过量铜粉将 还原为，使所有铁元素转化为。然后，用酸性溶液滴定，发生反应： ，消耗的 物质的量为，则，此即矿石中铁元素的总物质的量，则铁元素的质量为，故答案为：；(或)。 23．（本题14分）Fe2O3俗名铁红，是具有工业应用价值的铁的氧化物。 Ⅰ．制备Fe2O3 用废铁屑(含少量FeO、Fe3O4杂质)制备Fe2O3的流程如图： (1)控制溶液反应温度为50-80℃的方法为___________。 (2)写出生成FeCO3的化学方程式___________(已知该反应中有气体生成)。 (3)写出“煅烧”过程发生的主要化学方程式___________。 (4)以上流程中，氧化还原反应共___________个。 Ⅱ．探究Fe2O3的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，其中B溶液呈浅绿色。Fe2O3发生的反应及含铁物质转化关系如图： (5)检验A溶液中阳离子的方法是___________。 (6)物质X可以是___________(填相应字母)。 A．Fe B．Cu C．KMnO4 D．H2O2 (7)白色沉淀C→D的化学方程式为___________。 【答案】(1)水浴加热 (2) (3) (4)3 (5)取少量A溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则证明含有 (6)A (7) 【分析】Ⅰ中，废铁屑（含少量、杂质）在的水浴加热条件下与稀硫酸充分反应，、、均与反应生成溶液，经操作Ⅰ过滤除去不溶性杂质后，向滤液中加入过量，与发生复分解反应生成沉淀，同时释放气体，反应方程式为；经操作Ⅱ洗涤、干燥后，在高温下煅烧与空气中的发生氧化还原反应生成和，反应方程式为，据此分析。 【详解】（1）控制溶液反应温度为的方法为水浴加热，该方法可使受热均匀，便于控制温度； （2）生成的化学方程式为：； （3）“煅烧”过程中与反应生成和，化学方程式为： （4）流程中发生的氧化还原反应有：Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑、Fe + 2Fe3+= 3Fe2+、4FeCO3 + O2= 2Fe2O3 + 4CO2，共3个； （5）A溶液中阳离子为，检验方法为：取少量A溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则证明含有； （6）物质X需将还原为，且不引入新杂质， A．Fe可与反应生成，符合要求，A符合题意； B．Cu会引入杂质，B不符合题意； C．为氧化剂，不能还原，C不符合题意； D．为氧化剂，不能还原，D不符合题意； 故选A； （7）白色沉淀被氧化为，化学方程式为：。 24．（本题16分）铁的化合物在生产生活中具有广泛的应用，绿矾是一种含铁化合物，主要功效包括补铁、改善缺铁性贫血，以及外用收敛防腐作用； 可用于制颜料、药物、催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。 Ⅰ．检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示。 离子 SO 浓度(mol/L) 0.002 0.001 0.01 0.002 0.01 为了减少污染并变废为宝，工程师们设计如下流程(部分产物已略去)，回收铜和制备绿矾。 根据以上信息回答： (1)工业废水中加入铁粉后，发生反应生成Fe²⁺的离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑、____________。 (2)试剂B是___________，操作②是___________。 (3)上述1000L废水经处理，理论上可获得 的物质的量是___________mol。 Ⅱ．实验小组欲配制 溶液并探究其性质。 (4)若需配制80mL该 溶液，需称量 的质量为___________g。 (5)配制溶液时使用的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外，还应有___________。 (6)下列情况可能导致所配溶液的物质的量浓度偏低的是___________(填字母)。 A．固体失去部分结晶水 B．移液前，容量瓶内有蒸馏水 C．移液时，有少量液体溅出 D．没有洗涤烧杯 (7)将NaOH溶液滴入 溶液的实验现象为___________。某化学兴趣小组同学设计出以下装置，其中___________ (填序号)能较长时间观察到 白色沉淀。 【答案】(1) (2) 稀硫酸 过滤 (3)12 (4) (5)100 mL容量瓶、胶头滴管 (6)CD (7) 生成白色絮状沉淀，并迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 ①②④ 【分析】向工业废水中加入铁粉，则Fe3+与铁粉发生氧化还原反应生成Fe2+，Fe与Cu2+发生置换反应生成Cu和Fe2+，Fe与酸发生置换反应生成H2和Fe2+，故固体C为Cu和过量的Fe，试剂B为H2SO4溶液，Fe与酸反应，经过滤可分离出Cu，溶液E为FeSO4溶液，溶液D中离子含有Fe2+、Na+、，经过一系列操作得到绿矾，据此答题。 【详解】（1）工业废水中加入铁粉后，可分别与Fe3+、Cu2+、H+反应，其反应的离子方程式为：，，。 （2）据分析知，固体C为Cu和Fe，试剂B为H2SO4溶液，操作②是过滤。 （3）根据物质守恒，理论上废水中的Fe3+和过量铁粉均参与反应，最终生成FeSO4，n(Fe3+)=，n(Fe)=，故理论上可获得的物质的量为2 mol+10 mol=12 mol。 （4）若需配制100 mL溶液，需称量的质量为。 （5）配制溶液时使用的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外，还应有容量瓶、胶头滴管。 （6）A．固体失去部分结晶水，在称量的相同质量固体中含有的质量会变大，溶质的物质的量变大，导致所配溶液的浓度偏高，A不选； B．移液前，容量瓶内有蒸馏水，定容时不影响溶液的总体积，溶液浓度不变，B不选； C．移液时，有少量液体溅出，导致溶质的质量减小，溶液浓度偏低，C选； D．没有洗涤烧杯，使溶质的质量减小，溶液浓度偏低，D选； 故选CD。 （7）硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应，会生成白色的氢氧化亚铁沉淀。氢氧化亚铁是一种非常不稳定的物质，它极易被空气中的氧气氧化，生成红褐色的氢氧化铁。因此，实验中观察到的现象是：生成白色絮状沉淀，然后沉淀会迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。要长时间观察到白色沉淀，关键在于隔绝空气（氧气），防止被氧化。给出的装置中只有③不能排除空气的干扰，其中①②是利用产生的氢气把装置中的空气赶出，④是利用苯把空气和液体隔离。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假预习成果验收卷 （满分：100分 限时：75分钟 考试范围：第3章铁 金属材料） 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23 Cl-35.5 N-14 一、选择题（共20题，每题2分，共40分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．（本题2分）化学与生产、生活密切相关，下列物质的主要成分属于合金的是 A．玉手镯 B．云杉树 C．冰块 D．青铜香炉 2．（本题2分）下列物质能用于古建筑外墙红色涂料的是 A． B． C．FeO D． 3．（本题2分）要检验废液中是否还存在，可以加入 A．HCl B． C． D．KSCN 4．（本题2分）下列离子反应方程式正确的是 A．氨水滴入溶液中： B．硫酸溶液和氢氧化钡溶液混合： C．溶于稀中： D．溶于稀中： 5．（本题2分）关于合金的说法不正确的是 A．青铜是我国早期使用过的合金 B．钢是用量最大、用途最广的合金 C．钢的含碳量高于生铁 D．铝合金大量用于飞机制造 6．（本题2分）中国载人潜水器“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟试验海域成功创造了载人深潜新的历史纪录，首次突破7000米，最深达到7020米海底。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下列有关合金的说法中正确的是 A．钛合金是一种新型的金属单质 B．钛合金的熔点比成分金属的低，硬度小 C．钛合金的化学性质与钛单质相同 D．钛合金、耐热合金、储氢合金都属于新型合金 7．（本题2分）铁元素的“价类二维图”如下图所示。下列说法错误的是   A．X是碱 B．物质a可与稀盐酸反应生成 C．物质b的化学式是 D．溶液可与NaOH溶液反应生成 8．（本题2分）向甲物质中慢慢加入乙物质至过量，产生氢氧化铝沉淀的质量与加入乙的物质的量关系如图所示，符合图中关系的是下列各组中的 A．甲为硫酸铝溶液，乙为氢氧化钾溶液 B．甲为硫酸铝溶液，乙为氢氧化钡溶液 C．甲为四羟基合铝酸钠溶液，乙为二氧化碳 D．甲为四羟基合铝酸钠溶液，乙为硫酸溶液 9．（本题2分）下列说法错误的是 A．储氢合金是一类通过物理方法吸附型合金材料 B．火灾现场存放有大量活泼金属时，可以用干燥的沙土来灭火 C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则可能发生爆炸性迸溅 D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物 10．（本题2分）下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A．铝与NaOH溶液反应： B．与NaOH溶液反应： C．明矾净水原理： D．与过量氨水反应： 11．（本题2分）下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A． B． C． D． 12．（本题2分）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．常温下，的透明溶液中： B．与铝反应放出氢气的溶液中： C．使酚酞变红的溶液中： D．新制氯水中： 13．（本题2分）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．钠具有还原性，液态钠可用作核反应堆的传热介质 B．具有漂白性，可在呼吸面具中作为氧气的来源 C．胶体具有吸附性，可用于自来水的杀菌消毒 D．具有氧化性，可用于蚀刻铜电路板 14．（本题2分）实验室制备(易水解)时，下列装置(夹持装置省略)不能达到相应实验目的的是 A．制备Cl2 B．除去Cl2中的杂质 C．制备并收集FeCl3 D．尾气处理 15．（本题2分）下列叙述不正确的是 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A 酸性Fe2(SO4)3溶液 FeSO4 加入适量H2O2 B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤 C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量铁粉，充分反应后过滤 D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧 16．（本题2分）下列与铁相关的转化过程中，不能通过反应一步实现的是 A．Fe→ B．Fe→ C． D． 17．（本题2分）某兴趣小组利用废铁屑制备胶体，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲制备溶液 B．用装置乙分离溶液中不溶性杂质 C．用装置丙制备溶液 D．用装置丁制备胶体 18．（本题2分）电子工业常用的溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板。从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可采用下列步骤： 下列说法错误的是 A．制造印刷电路板原理： B．滤渣③的成分是和 C．物质④可以是稀硫酸 D．若向废液中加入一定量的①，充分反应后无固体，则所得溶液中可能有 19．（本题2分）下列离子方程式正确的是 A．少量的溶液与足量的溶液反应： B．氯气与水反应： C．用小苏打治疗胃酸过多： D．铁和稀盐酸反应： 20．（本题2分）利用铝土矿（主要成分为，含、等杂质）冶炼铝的主要流程如下： 已知在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述不正确的是 A．操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤” B．通入过量时，发生反应 C．冰晶石可降低的熔点，可用作电解铝工业的助熔剂 D．熔点低，可代替用于工业电解铝的原料 二、非选择题（共4小题，共60分） 21．（本题16分）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下 已知：FeCl3·6H2O晶体易溶于水，加热易水解生成Fe(OH)3。 回答下列问题： (1)试剂a为铁粉，选择该试剂的目的是_______。 (2)操作Ⅰ、Ⅱ的名称均为_______。 (3)试剂b应选用_______(填标号)。 A．稀硫酸 B．稀盐酸 C．浓硫酸 D．稀硝酸 (4)试剂c可使用_______(填化学式)，发生反应的化学方程式为_______。若用H2O2代替，此时反应的离子方程式为_______。 (5)若工业废液中含CuCl2的物质的量为0.5mol，最终回收得到Cu的质量为19.2g，则铜的回收率为_______。 (6)另一种酸性溶液蚀刻覆铜板及再生的原理如下： 蚀刻：酸性溶液蚀刻覆铜板涉及的反应包括：Cu+Cu2＋+2Cl-=2CuCl、CuCl+2Cl-=[CuCl3]2-、[CuCl3]2-中Cu元素的化合价为_______：每蚀刻1mol Cu转移电子数为_______。 再生：向失效的酸性蚀刻液中加入H2O2，可实现蚀刻液的再生，请补充完整该过程的离子方程式_______。 _______[CuCl3]2-+H2O2+2H＋=2Cu2＋+_______Cl-+_______。 22．（本题14分）某科研团队设计了从某种铝矿石(主要成分为)中提炼金属铝，并回收镁、铁等金属资源，其工艺流程如图所示，回答下列问题： (1)“碱浸”中发生反应的离子方程式为___________。 (2)“沉淀”过程中生成沉淀的离子方程式为___________。 (3)滤渣1中的主要成分为___________。 (4)“溶解”时发生化合反应的化学方程式为___________，“热解”的混合气体可以返回到___________(填步骤名称)步骤中循环利用。 (5)复杂硅酸盐组成可用氧化物表示，如可表示为。现有一种含铁、硅等元素的矿石，其主要成分为，该物质中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为___________。将m g该矿石用足量稀硫酸溶解后，加入过量铜粉使溶液中的铁元素全部变为，过滤后用的酸性溶液与滤液中反应，用去V mL溶液。m g该矿石中铁元素的质量为___________(用含的代数式表示)。 23．（本题14分）Fe2O3俗名铁红，是具有工业应用价值的铁的氧化物。 Ⅰ．制备Fe2O3 用废铁屑(含少量FeO、Fe3O4杂质)制备Fe2O3的流程如图： (1)控制溶液反应温度为50-80℃的方法为___________。 (2)写出生成FeCO3的化学方程式___________(已知该反应中有气体生成)。 (3)写出“煅烧”过程发生的主要化学方程式___________。 (4)以上流程中，氧化还原反应共___________个。 Ⅱ．探究Fe2O3的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，其中B溶液呈浅绿色。Fe2O3发生的反应及含铁物质转化关系如图： (5)检验A溶液中阳离子的方法是___________。 (6)物质X可以是___________(填相应字母)。 A．Fe B．Cu C．KMnO4 D．H2O2 (7)白色沉淀C→D的化学方程式为___________。 24．（本题16分）铁的化合物在生产生活中具有广泛的应用，绿矾是一种含铁化合物，主要功效包括补铁、改善缺铁性贫血，以及外用收敛防腐作用； 可用于制颜料、药物、催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。 Ⅰ．检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示。 离子 SO 浓度(mol/L) 0.002 0.001 0.01 0.002 0.01 为了减少污染并变废为宝，工程师们设计如下流程(部分产物已略去)，回收铜和制备绿矾。 根据以上信息回答： (1)工业废水中加入铁粉后，发生反应生成Fe²⁺的离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑、____________。 (2)试剂B是___________，操作②是___________。 (3)上述1000L废水经处理，理论上可获得 的物质的量是___________mol。 Ⅱ．实验小组欲配制 溶液并探究其性质。 (4)若需配制80mL该 溶液，需称量 的质量为___________g。 (5)配制溶液时使用的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外，还应有___________。 (6)下列情况可能导致所配溶液的物质的量浓度偏低的是___________(填字母)。 A．固体失去部分结晶水 B．移液前，容量瓶内有蒸馏水 C．移液时，有少量液体溅出 D．没有洗涤烧杯 (7)将NaOH溶液滴入 溶液的实验现象为___________。某化学兴趣小组同学设计出以下装置，其中___________ (填序号)能较长时间观察到 白色沉淀。 / 学科网（北京）股份有限公司 $