高中化学单元测试——第三章铁金属材料（较易版01）

**基本信息** 本单元卷聚焦铁金属材料，融合文化传承（如指南针磁石成分）与科技前沿（如C919铝锂合金）情境，通过基础-能力-创新三级设问，适配高中化学第三章单元复习，强化化学观念与科学探究素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/42|铁的氧化物性质（3题）、合金应用（2题）等|以指南针（1题）、C919客机（5题）创设真实情境，考查物质性质与用途的化学观念| |填空题|2/29|离子方程式（15题）、化学计算（16题）|结合过氧化钠供氧（15题）等航天科技，强化符号表征与定量思维| |解答题|2/29|实验探究（17题Cu与Fe³⁺反应）、工业流程（18题赤铁矿制铁红）|通过变量控制（17题）、流程分析（18题），培养科学探究与证据推理能力，契合高考命题趋势|

高中化学单元测试 —— 第三章 铁金属材料 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）指南针是中国古代四大发明之一、北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南”。“磁石”的主要成分是 A．FeO B． C．FeS D． 2．（本题3分）在生产和生活中，金属材料具有广泛应用。下列说法错误的是 A．不锈钢——医疗器材 B．硬铝——制造飞机 C．镍基合金——喷气式飞机的发动机叶片 D．合金——医疗上制人体关节 3．（本题3分）下列有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．Fe3O4是黑色晶体，该晶体中每三个铁原子中有2个显+3价、有1个显+2价 B．FeO、Fe3O4都能与稀硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 C．FeO不稳定，在空气中受热易转化为Fe3O4 D．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆和涂料的红色颜料 4．（本题3分）铁是人类较早使用的金属之一，据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 A．它们的组成元素是相同的 B．耐腐蚀的性能不同 C．都属于钢，物理性质相同 D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同 5．（本题3分）我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是 A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 6．（本题3分）地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是 A．铝与稀硫酸反应： B．氯化铝与硫酸钠溶液反应： C．铝与硫酸铜溶液反应： D．钠与氯化铝溶液反应： 7．（本题3分）下列实验现象与氧化还原反应无关的是 A．电解水的两极产生气泡的个数比大约为1∶2 B．将铜粉露置在空气中加热，固体由红色变为黑色 C．用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+) D．CO2通入澄清石灰水先产生浑浊，继续通入溶液变得澄清 8．（本题3分）有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与溶液反应，观察颜色的实验。实验时，往100mL的大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入溶液(不含)使煤油的液面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹(如图所示)。下列说法错误的是 A．用过氧化钠代替钠也可以观察到此现象 B．大试管下层溶液出现白色沉淀，并可持续较长时间 C．长颈漏斗中的液面会上升且钠在分界处上下浮动 D．该反应同时也能说明钠不能与硫酸亚铁溶液置换生成铁单质 9．（本题3分）化学兴趣小组从使用过的腐蚀废液(含有大量和)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示： 下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ的操作名称为过滤 B．滤渣①成分为Fe、Cu，试剂N为稀硫酸 C．检验腐蚀废液中是否含有可用KSCN溶液 D．通入时反应的离子方程式为 10．（本题3分）部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．a可与e反应生成b B．可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系 C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．c在空气中可转化为d 11．（本题3分）某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如下图所示，下列说法正确的是 A．实验时试管口可高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应： 12．（本题3分）现有两份铝粉，一份加足量的NaOH溶液，另一份加足量的盐酸，若放出等质量的气体，则参与反应的NaOH与HCl的物质的量之比为 A．3:2 B．2:3 C．1:2 D．1:3 13．（本题3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 14．（本题3分）相同条件下，分别将2.3 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al投入0.1 L 1.25 mol/L 溶液中，充分反应后产生的气体体积比为 A．1∶2∶3 B．1∶2∶2 C．2∶4∶5 D．2∶3∶6 二、填空题 15．（本题14分）按要求填空： (1)宇航员常用过氧化钠作供氧剂，写出过氧化钠与水反应的化学方程式___________，1molNa2O2参与反应，转移电子数为___________(用NA表示阿伏加德罗常数)。 (2)氧化铝是两性氧化物，写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。 (3)NaHCO3与NaOH反应的离子方程式为___________。 (4)在钢铁厂生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，否则会发生爆炸事故，用化学方程式解释其中的原因___________。 (5)向KI溶液中，滴加FeCl3溶液，溶液变棕黄色，写出反应的离子方程式___________。 (6)实验室配制FeSO4溶液时根据需要加入一定量H2SO4，久置的FeSO4溶液发黄，原因是酸性条件下被空气氧化，离子方程式为___________。 16．（本题15分）按要求完成下列填空： (1)溶液分别恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸铜两种溶液中的完全转化成沉淀，则硫酸铁、硫酸铜两种溶液的物质的量浓度之比是___________。 (2)某物质加热时按化学方程式分解，产物均为气体，测得相同条件下由生成物组成的混合物气体对的相对密度为20，则反应物的相对分子质量为___________。 (3)一定量的液态化合物，在一定量中恰好完全反应：，冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为(l表示液态，g表示气态)。 ①反应前的体积是___________。 ②在分子中，两元素的质量比为，则两元素的相对原子质量之比为______。 (4)向某物质的量浓度的溶液中缓慢通入一定量的充分反应后，得到和的混合溶液，向上述所得溶液中，逐滴滴加的盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示： ①OA段发生反应的化学方程式___________。 ②物质的量浓度为___________。 ③混合溶液中和的质量比是___________。 三、解答题 17．（本题14分）查阅资料显示：在氧化还原反应中，氧化剂所表现的氧化性强弱与反应产物的状态和对应元素价态有关。化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应，实验如下： 序号 方案 现象 ⅰ 振荡试管，观察到溶液变为蓝色，充分反应后，试管底部有Cu粉剩余 ⅱ 取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加1mol∙L-1KSCN溶液 溶液局部变红，同时产生白色沉淀(经检验是CuSCN)，振荡试管，红色消失 (1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式是___________。 (2)实验ⅱ中检测到Fe3+，依据的实验现象是___________。 ①对Fe3+产生的原因提出如下假设： 假设1：溶液中的Fe2+被___________氧化，离子反应方程式是___________。 假设2：在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化。 ②设计实验验证假设，其中试剂a是___________，ⅳ的现象是___________。 序号 方案 试剂 现象 ⅲ a 放置较长时间，溶液不变红 ⅳ a和b ___________ ③实验结论：假设1不成立，假设2成立。 (3)由实验i得出氧化性：Fe3+___________Cu2+(填“＞”或“＜”)，而根据实验ⅱ发生的反应可知，Fe3+和Cu2+的氧化性强弱关系相反。运用氧化还原反应规律解释原因：___________。 18．（本题15分）一种以赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量Al2O3、CaO等)为原料制备高纯度铁红的流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”时，Al2O3发生反应的离子方程式是___________。 (2)“酸浸”后的实验操作名称是___________，滤渣的主要成分是___________。 (3)“调pH1”不能用氢氧化钠溶液代替氨水的原因是___________。 (4)“氧化”时可选用多种氧化剂，若选择氯水，反应的离子方程式为___________。 (5)“氧化”后如何检验氧化产物，操作步骤是___________。 (6)灼烧时发生反应的化学方程式为___________。 (7)写出铁红在生产生活中的一种用途___________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中化学单元测试 —— 第三章 铁金属材料 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）指南针是中国古代四大发明之一、北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南”。“磁石”的主要成分是 A．FeO B． C．FeS D． 【答案】D 【详解】俗称磁性氧化铁，具有磁性，制指南针的磁石的主要成分是，故答案为D； 2．（本题3分）在生产和生活中，金属材料具有广泛应用。下列说法错误的是 A．不锈钢——医疗器材 B．硬铝——制造飞机 C．镍基合金——喷气式飞机的发动机叶片 D．合金——医疗上制人体关节 【答案】D 【详解】A．不锈钢具有耐腐蚀性和良好的生物相容性，常用于制造手术器械等医疗器材，A正确； B．硬铝是一种高强度铝合金，轻质且耐腐蚀，广泛应用于飞机制造，B正确； C．镍基合金具有优异的高温强度和耐热性，常用于喷气式飞机发动机叶片，C正确； D．La-Ni合金主要用于储氢材料（如镍氢电池），而非医疗植入物；医疗上的人体关节通常采用钛合金或钴铬合金等生物相容性材料，D错误； 故选D。 3．（本题3分）下列有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．Fe3O4是黑色晶体，该晶体中每三个铁原子中有2个显+3价、有1个显+2价 B．FeO、Fe3O4都能与稀硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 C．FeO不稳定，在空气中受热易转化为Fe3O4 D．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆和涂料的红色颜料 【答案】B 【详解】A．是黑色晶体，晶体可以写成Fe2O3·FeO形式，其三个铁原子中有2个显＋3价，1个显＋2价，A正确； B．是碱性氧化物，与稀硫酸反应能生成两种盐，不是碱性氧化物，B错误； C．不稳定，空气中受热易被氧化转化为，C正确； D．俗称铁红，红棕色固体，常用作红色油漆和涂料，D正确； 故选B。 4．（本题3分）铁是人类较早使用的金属之一，据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 A．它们的组成元素是相同的 B．耐腐蚀的性能不同 C．都属于钢，物理性质相同 D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同 【答案】B 【详解】A．普通钢主要成分是Fe、C，不锈钢则是由普通钢与Cr、Ni、Mo等熔合而成，因此二者组成元素是不同的，A错误； B．不锈钢抗腐蚀能力比普通钢强，B正确； C．不锈钢和普通钢尽管都属于钢，但由于组成成分不同，物理及机械性能都存在较大的差异，C错误； D．不锈钢中含有Ni、Cr、Mo等元素，使不锈钢的化学性质有别于普通钢，D错误； 故合理选项是B。 5．（本题3分）我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是 A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 【答案】C 【详解】A．纯铝质地较软，铝锂合金硬度比纯铝大，A项正确； B．一般来说合金的熔点比其成分金属低，铝锂合金熔点比铝低，B项正确； C．铝为活泼金属，其耐腐蚀性是由于易与氧气反应生成一层致密氧化膜，保护内部金属，C项错误； D．铝有较好的导电性和导热性，D项正确； 答案选C。 6．（本题3分）地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是 A．铝与稀硫酸反应： B．氯化铝与硫酸钠溶液反应： C．铝与硫酸铜溶液反应： D．钠与氯化铝溶液反应： 【答案】C 【详解】A．铝与稀硫酸反应的离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为，A错误； B．氯化铝与硫酸钠不发生反应，且硫酸铝可溶于水，不会生成沉淀，B错误； C．铝比铜活泼，铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜，该离子方程式满足原子守恒、电荷守恒，书写正确，C正确； D．钠投入氯化铝溶液中，钠会先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与氯化铝反应，无法直接置换出铝，离子方程式为：，，D错误； 故选C。 7．（本题3分）下列实验现象与氧化还原反应无关的是 A．电解水的两极产生气泡的个数比大约为1∶2 B．将铜粉露置在空气中加热，固体由红色变为黑色 C．用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+) D．CO2通入澄清石灰水先产生浑浊，继续通入溶液变得澄清 【答案】D 【详解】A．电解水时，水发生分解(H由+1价降为0价，O由-2价升为0价)，两极产生气泡分别为O2和H2，二者的物质的量之比为1∶2，则气泡个数比大约为1∶2，A不符合题意； B．将铜粉露置在空气中加热，固体由红色变为黑色，此过程中发生反应2Cu+O22CuO，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+)，则发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，属于氧化还原反应，C不符合题意； D．CO2通入澄清石灰水先产生浑浊，继续通入溶液变得澄清，则发生反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，不属于氧化还原反应，D符合题意； 故选D。 8．（本题3分）有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与溶液反应，观察颜色的实验。实验时，往100mL的大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入溶液(不含)使煤油的液面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹(如图所示)。下列说法错误的是 A．用过氧化钠代替钠也可以观察到此现象 B．大试管下层溶液出现白色沉淀，并可持续较长时间 C．长颈漏斗中的液面会上升且钠在分界处上下浮动 D．该反应同时也能说明钠不能与硫酸亚铁溶液置换生成铁单质 【答案】A 【详解】A．过氧化钠与水反应可以生成氧气，氧气能将氢氧化亚铁氧化生成氢氧化铁而不能长时间观察到白色沉淀，A错误； B．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，由于没有氧气的存在，所以可以长时间观察到白色沉淀，B正确； C．钠与溶液中的水反应生成氢气，导致钠分界处上下浮动，且气体将试管中的液体压入长颈漏斗，因此长颈漏斗中的液面上升，C正确； D．该反应中无铁单质生成，即不能发生置换反应，D正确； 故选A。 9．（本题3分）化学兴趣小组从使用过的腐蚀废液(含有大量和)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示： 下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ的操作名称为过滤 B．滤渣①成分为Fe、Cu，试剂N为稀硫酸 C．检验腐蚀废液中是否含有可用KSCN溶液 D．通入时反应的离子方程式为 【答案】B 【分析】废液中含有大量，向废液中加入过量试剂M(Fe)，发生反应，然后过滤，滤液①中含有滤渣①中含有，向滤渣①中加入过量试剂N(稀盐酸)，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液②中含有、HCl，向溶液中通入过量，发生的反应为，从而得到溶液。 【详解】A．步骤Ⅰ分离固体滤渣和液体滤液，操作是过滤，A正确； B．滤渣①成分为、，若试剂N为稀硫酸，会引入杂质，最终无法得到纯净的，N应为稀盐酸，B错误； C．遇溶液会变为血红色，可用检验，C正确； D．氧化生成和，离子方程式为，D正确； 故选B。 10．（本题3分）部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．a可与e反应生成b B．可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系 C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．c在空气中可转化为d 【答案】B 【分析】图示为铁0、+2、+3三种价态的价类二维图，其中单质a为Fe，+2价的盐b为亚铁盐，碱c为氢氧化亚铁，+3价的盐e为铁盐，碱d为氢氧化铁，结合物质的性质分析解答。 【详解】A．铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，A正确； B．氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁，即d→c不能直接转化，B错误； C．亚铁离子与KSCN溶液无明显现象，铁离子与KSCN溶液显红色，可用KSCN溶液鉴别b、e，C正确； D．氢氧化亚铁具有较强的还原性，能够被氧化，因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁，D正确； 故选B。 11．（本题3分）某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如下图所示，下列说法正确的是 A．实验时试管口可高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应： 【答案】B 【分析】加热时，湿棉花提供水蒸气，红热的铁粉与水蒸气发生反应，，肥皂液的主要作用是收集生成的H2，检验氢气的存在，以此解答该题。 【详解】A．为防止水倒流导致试管冷热不匀而破裂，实验时试管口不能高于试管底部，A错误； B．实验中先加热湿棉花，产生水蒸气，且空气受热膨胀，故肥皂液出现气泡，有可能是空气、水蒸气，不能证明反应产生，B正确； C．实验结束后为防止倒吸应该先撤出肥皂液中的导管后熄灭酒精灯，C错误； D．铁与水蒸气在高温条件下反应：，D错误； 选B。 12．（本题3分）现有两份铝粉，一份加足量的NaOH溶液，另一份加足量的盐酸，若放出等质量的气体，则参与反应的NaOH与HCl的物质的量之比为 A．3:2 B．2:3 C．1:2 D．1:3 【答案】D 【详解】铝与NaOH反应的方程式为，与HCl反应的方程式为。产生等质量的氢气（等物质的量的氢气）时，所需NaOH的物质的量为氢气物质的量的倍，HCl的物质的量为氢气物质的量的2倍，因此NaOH与HCl的物质的量之比为:2 = 1:3，D正确，故选D。 13．（本题3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。 14．（本题3分）相同条件下，分别将2.3 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al投入0.1 L 1.25 mol/L 溶液中，充分反应后产生的气体体积比为 A．1∶2∶3 B．1∶2∶2 C．2∶4∶5 D．2∶3∶6 【答案】C 【详解】三种金属都是活泼金属，都能与溶液反应，设金属元素的化合价为+n，反应的离子方程式可表示为2R+2nH+=2Rn++nH2↑，由n=可知，2.3 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al的物质的量均为0.1mol，0.1 L 1.25 mol/L溶液中H+的物质的量为1.25mol/L×0.1L×2=0.25mol，由方程式可知，反应时Na、Mg不足量，Al过量，则充分反应后产生的气体体积比为(0.1mol×)∶0.1mol∶(0.25mol×)=2∶4∶5，故选C。 二、填空题 15．（本题14分）按要求填空： (1)宇航员常用过氧化钠作供氧剂，写出过氧化钠与水反应的化学方程式___________，1molNa2O2参与反应，转移电子数为___________(用NA表示阿伏加德罗常数)。 (2)氧化铝是两性氧化物，写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。 (3)NaHCO3与NaOH反应的离子方程式为___________。 (4)在钢铁厂生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，否则会发生爆炸事故，用化学方程式解释其中的原因___________。 (5)向KI溶液中，滴加FeCl3溶液，溶液变棕黄色，写出反应的离子方程式___________。 (6)实验室配制FeSO4溶液时根据需要加入一定量H2SO4，久置的FeSO4溶液发黄，原因是酸性条件下被空气氧化，离子方程式为___________。 【答案】(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ NA (2)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4+3H2↑ (3)HCO+OH-=CO+H2O (4)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (5)2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (6)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 【详解】（1）过氧化钠与水反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，2molNa2O2反应转移2mol电子，1molNa2O2参与反应，转移1mol电子，电子数为NA。 （2）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4+3H2↑。 （3）NaHCO3与NaOH反应生成碳酸钠和水，离子方程式为HCO+OH-=CO+H2O。 （4）在钢铁厂生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，否则会发生爆炸事故，这是因为铁和高温的水蒸气反应生成氢气，则原因为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 （5）向KI溶液中，滴加FeCl3溶液，溶液变棕黄色，这是因为生成碘单质，反应的离子方程式2Fe3++2I-=2Fe2++I2。 （6）实验室配制FeSO4溶液时根据需要加入一定量H2SO4，久置的FeSO4溶液发黄，原因是酸性条件下亚铁离子被空气氧化为铁离子，离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 16．（本题15分）按要求完成下列填空： (1)溶液分别恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸铜两种溶液中的完全转化成沉淀，则硫酸铁、硫酸铜两种溶液的物质的量浓度之比是___________。 (2)某物质加热时按化学方程式分解，产物均为气体，测得相同条件下由生成物组成的混合物气体对的相对密度为20，则反应物的相对分子质量为___________。 (3)一定量的液态化合物，在一定量中恰好完全反应：，冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为(l表示液态，g表示气态)。 ①反应前的体积是___________。 ②在分子中，两元素的质量比为，则两元素的相对原子质量之比为______。 (4)向某物质的量浓度的溶液中缓慢通入一定量的充分反应后，得到和的混合溶液，向上述所得溶液中，逐滴滴加的盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示： ①OA段发生反应的化学方程式___________。 ②物质的量浓度为___________。 ③混合溶液中和的质量比是___________。 【答案】(1)1∶3 (2)120 (3) 672 3∶8 (4) 3mol·L－1 53∶42 【详解】（1）溶液分别恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸铜两种溶液中的完全转化成沉淀，由相同的Ba2+恰好可使相同体积的两种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则Ba2++SO=BaSO4↓，3SO∼Fe2(SO4)3∼3CuSO4，又体积相同的溶液，溶质的物质的量之比等于盐溶液的物质的量浓度之比，则硫酸铁、硫酸铜两种溶液的物质的量浓度之比是1∶3。故答案为：1∶3； （2）令A的物质的量为2mol，由方程式2A=2B+C+3D，可知混合气体总物质的量为2mol+1mol+3mol=6mol，混合气体对氢气的相对密度为20，则混合气体平均摩尔质量=2g/mol×20=40g/mol，混合气体总质量=6mol×40g/mol=240g，由质量守恒定律可知A的质量等于混合气体总质量，故A的摩尔质量=  =120g/mol，则反应物的相对分子质量为120。故答案为：120； （3）①根据方程式可知，反应前后气体的总体积不变，反应前的体积是672。故答案为：672； ②参加反应的氧气的物质的量==0.03mol，质量为0.03mol×32g/mol=0.96g，则XY2的物质的量是0.01mol。设X、Y的摩尔质量分别为x、y，由XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16， 则两元素的相对原子质量之比为3∶8。故答案为：3∶8； （4）①加入盐酸100mL时开始生成气体，当加入盐酸300mL时不再产生气体，则Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加盐酸，OA段发生的反应的化学方程式为：Na2CO3+ HCl=NaHCO3 + NaCl，AB段发生反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。故答案为：； ②B点时溶质只有NaCl，n(NaCl) = n(HCl)= 0.3L×2mol/L= 0.6mol=n(NaOH)，物质的量浓度为 =3mol·L－1 。故答案为：3mol·L－1； ③OA段发生的反应的化学方程式为：Na2CO3+ HCl=NaHCO3 + NaCl，则混合溶液中Na2CO3的物质的量为 0.1L×2mol/L= 0.2mol，AB段发生反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，则混合溶液中NaHCO3的物质的量为 (0.3L-0.1L)×2mol/L-0.2mol= 0.2mol，混合溶液中和的物质的量之比为1∶1，混合溶液中和的质量比是53∶42。故答案为：53∶42。 三、解答题 17．（本题14分）查阅资料显示：在氧化还原反应中，氧化剂所表现的氧化性强弱与反应产物的状态和对应元素价态有关。化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应，实验如下： 序号 方案 现象 ⅰ 振荡试管，观察到溶液变为蓝色，充分反应后，试管底部有Cu粉剩余 ⅱ 取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加1mol∙L-1KSCN溶液 溶液局部变红，同时产生白色沉淀(经检验是CuSCN)，振荡试管，红色消失 (1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式是___________。 (2)实验ⅱ中检测到Fe3+，依据的实验现象是___________。 ①对Fe3+产生的原因提出如下假设： 假设1：溶液中的Fe2+被___________氧化，离子反应方程式是___________。 假设2：在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化。 ②设计实验验证假设，其中试剂a是___________，ⅳ的现象是___________。 序号 方案 试剂 现象 ⅲ a 放置较长时间，溶液不变红 ⅳ a和b ___________ ③实验结论：假设1不成立，假设2成立。 (3)由实验i得出氧化性：Fe3+___________Cu2+(填“＞”或“＜”)，而根据实验ⅱ发生的反应可知，Fe3+和Cu2+的氧化性强弱关系相反。运用氧化还原反应规律解释原因：___________。 【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (2) 溶液局部变红 空气(O2) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 0.5mol∙L-1FeSO4溶液 溶液变红，产生白色沉淀 (3) ＞ 实验ⅱ中生成CuSCN沉淀，使Cu2+的氧化性增强 【分析】实验ⅰ中，将Cu粉(0.2g，物质的量为=0.003125mol)加入Fe2(SO4)3溶液(2mL0.25mol/L，Fe3+的物质的量为0.001mol)中，Cu(过量)与Fe3+发生氧化还原反应，生成Cu2+和Fe2+，反应结束后，溶液变为蓝色，试管底部有Cu粉剩余，则表明Fe3+全部转化为Fe2+。实验ⅱ中，取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加1mol∙L-1KSCN溶液，溶液局部变红[表明生成Fe(SCN)3]，同时产生白色沉淀(经检验是CuSCN)，表明Cu2+将Fe2+氧化为Fe3+。实验ⅲ中，KSCN溶液滴入FeSO4溶液中，放置较长时间，溶液不变红，表明空气中的O2未将Fe2+氧化为Fe3+；实验ⅳ中，往实验ⅲ所得溶液中再加入CuSO4溶液，溶液变红色，表明Cu2+将Fe2+氧化。 【详解】（1）由分析可知，实验ⅰ中，Cu与Fe3+发生氧化还原反应，生成Cu2+和Fe2+，发生反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 （2）检验Fe3+时，常使用KSCN溶液，实验ⅱ中检测到Fe3+，依据的实验现象是：溶液局部变红。 ①溶液中的Fe2+被氧化为Fe3+时，可能是空气中氧气的作用，也可能是加入溶液中Cu2+的作用。 假设1：溶液中的Fe2+被空气(O2)氧化为Fe3+，则在酸性溶液中，O2转化为H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出离子反应方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 假设2：在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化。 ②2mL试剂+2滴1mol/LKSCN溶液，放置较长时间，溶液不变红，则未生成Fe3+，所以假设1不成立，实验ⅰ中生成Fe2+的浓度为0.5mol∙L-1，则其中试剂a是0.5mol∙L-1FeSO4溶液；假设2成立，表明在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化为Fe3+，Cu2+被还原为Cu+，则ⅳ的现象是：溶液变红，产生白色沉淀。 （3）实验i中，Fe3+为氧化剂，Cu2+为氧化产物，则可得出氧化性：Fe3+＞Cu2+，而根据实验ⅱ发生的反应可知，Fe3+和Cu2+的氧化性强弱关系相反，则表明受生成沉淀的影响，Cu2+和Fe3+的氧化能力发生了改变，运用氧化还原反应规律解释原因：实验ⅱ中生成CuSCN沉淀，使Cu2+的氧化性增强。 【点睛】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性不仅受价态的影响，还与反应产物的状态有关。 18．（本题15分）一种以赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量Al2O3、CaO等)为原料制备高纯度铁红的流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”时，Al2O3发生反应的离子方程式是___________。 (2)“酸浸”后的实验操作名称是___________，滤渣的主要成分是___________。 (3)“调pH1”不能用氢氧化钠溶液代替氨水的原因是___________。 (4)“氧化”时可选用多种氧化剂，若选择氯水，反应的离子方程式为___________。 (5)“氧化”后如何检验氧化产物，操作步骤是___________。 (6)灼烧时发生反应的化学方程式为___________。 (7)写出铁红在生产生活中的一种用途___________。 【答案】(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (2) 过滤 CaSO4 (3)氢氧化钠溶液能够溶解Al(OH)3 (4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (5)取氧化后的溶液少许于试管中，滴加硫氰化钾溶液，若变红则含有Fe3+ (6)2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O (7)油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 【分析】赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量Al2O3、CaO等)和炭粉焙烧生成氧化亚铁，继续加入硫酸，金属氧化物溶解为硫酸盐，加入氨水调pH生成氢氧化铝，继续氧化Fe2+生成Fe3+，再次调pH生成氢氧化铁，灼烧得到铁红。 【详解】（1）“酸浸”时，Al2O3和酸反应生成硫酸铝和水，发生反应的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。 （2）“酸浸”后生成溶液和滤渣，故实验操作为过滤，滤渣为CaSO4。 （3）因氢氧化钠溶液能够溶解Al(OH)3，故不能用氢氧化钠溶液代替氨水。 （4）氯水氧化Fe2+生成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 （5）检验Fe3+的方法为取氧化后的溶液少许于试管中，滴加硫氰化钾溶液，若变红则含有Fe3+。 （6）灼烧制备氧化铁的化学方程式为2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。 （7）铁红的用途为油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $