第三章 铁 金属材料（举一反三题型专练） 化学人教版必修第一册

**基本信息** 以“考点-题型”分层设计构建铁及金属材料知识网络，通过基础到综合的题型递进，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础突破|铁与氧化剂价态判断、Fe²⁺/Fe³⁺转化等|侧重性质判断、方程式书写，结合“价—类”二维图|从铁单质到化合物，按“性质-检验-转化”逻辑链展开| |综合提升|铁铝化合物推断、工业流程题|涉及跨考点转化、计算综合，如印刷电路板腐蚀|融合物质的量计算，体现“基础性质-实际应用”递进|

第三章 铁 金属材料（专项训练） 常考题型·精准突破 考点一 铁的单质及其性质（重点） ◆题型1 铁与氧化剂的价态判断 1．A 2．A ◆题型2 铁与酸、盐溶液的反应 3． 4．A ◆题型3 铁与水蒸气的反应 5．(1)铁元素为+2价，处于中间价态 6．C 考点二 铁的氧化物与氢氧化物（重点） ◆题型1 铁的氧化物性质与用途 7．A 8．B ◆题型2 铁的氢氧化物制备与性质 9．A 10．B 11．B 考点三 Fe2+、Fe3+的检验与转化（重点）（难点） ◆题型1 Fe3+的检验 12．C 13．A ◆题型2 Fe2+与Fe3+的相互转化 14．B 15．D 16．(1)①④ 考点四 铁及其化合物的综合应用（难点） ◆题型1 印刷电路板与FeCl3腐蚀铜 17．C 18．C ◆题型2 铁及其化合物转化推断 19．A 20．HCl H2SiO3 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 11.2 21．D 考点五 合金与金属材料（重点） ◆题型1 合金概念与性能 22．B 23．C ◆题型2 铁合金（生铁与钢） 24．B 25．C 考点六 铝及其化合物（重点）（难点） ◆题型1 铝的性质 26．D 27．C ◆题型2 氧化铝的两性 28．C 29．C ◆题型3 铝合金与新型合金 30．A 31．C 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用（重点）（难点） ◆题型1 化学方程式中物质的量的基础计算 32．0.08mol 0.02mol 0.01mol 33．C ◆题型2 化学方程式与浓度、气体体积的综合计算 34．C 35．C 36．C 综合攻坚·知能拔高 综合提升一 铁及其化合物的转化与推断综合 ◆题型1 铁及其化合物转化与推断综合 1．Na FeCl3 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Al + 2OH- +2H2O=2AlO2- + 3H2↑ 制漂白粉 观察法 KSCN 2．A 3．(1)安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口出现白雾 综合提升二 铝及其化合物与金属材料综合 ◆题型1 铝及其化合物与金属材料综合 4．A 5．B 6．B 综合提升三 物质的量在化学方程式计算综合 ◆题型1 物质的量在化学方程式计算综合 7．5g 氢氧化钠和偏铝酸钠两种溶质 4%、8.2% 8．0.315 0.560 39:116 50:1 1.25mol/L H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有： 9．1.00mol/L 2：1 试卷第1页（共3页） 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料（专项训练） 常考题型·精准突破 考点一 铁的单质及其性质（重点） 题型1 铁与氧化剂的价态判断 题型2 铁与酸、盐溶液的反应 题型3 铁与水蒸气的反应 考点二 铁的氧化物与氢氧化物（重点） 题型1 铁的氧化物性质与用途 题型2 铁的氢氧化物制备与性质 考点三 Fe2+、Fe3+的检验与转化（重点）（难点） 题型1 Fe3+的检验 题型2 Fe2+与Fe3+的相互转化 考点四 铁及其化合物的综合应用（难点） 题型1 印刷电路板与FeCl3腐蚀铜 题型2 铁及其化合物转化推断 考点五 合金与金属材料（重点） 题型1 合金概念与性能 题型2 铁合金（生铁与钢） 考点六 铝及其化合物（重点）（难点） 题型1 铝的性质 题型2 氧化铝的两性 题型3 铝合金与新型合金 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用（重点）（难点） 题型1 化学方程式中物质的量的基础计算 题型2 化学方程式与浓度、气体体积的综合计算 综合攻坚·知能拔高 综合提升一 铁及其化合物的转化与推断综合 题型1 铁及其化合物转化与推断综合 综合提升二 铝及其化合物与金属材料综合 题型1 铝及其化合物与金属材料综合 综合提升三 物质的量在化学方程式计算综合 题型1 物质的量在化学方程式计算综合 常考题型·精准突破 考点一 铁的单质及其性质（重点） ◆题型1 铁与氧化剂的价态判断 1．在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能够变为+3价的是 A．氯气 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 D．氯化铁溶液 2．不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是 A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜 3．铁的化学性质 铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应 ①铁与氯气反应的化学方程式：______。 ②加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：______。 ③铁与盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：______。 ④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：______。 4．等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀硫酸和硫酸铜溶液里(如图所示)，一段时间后杠杆将会 A．左端上翘 B．右端上翘 C．仍然平衡 D．无法判断 5．铁及其化合物的“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)预测Fe2+既有氧化性又有还原性，依据是___________。 (2)检验溶液中是否含有Fe3+，常用的试剂是___________(填化学式)。 (3)Fe粉高温和水蒸气反应的化学方程式为___________。 (4)白色的Fe(OH)2在空气中极不稳定，最终变为红褐色物质，用化学用语解释其原因___________。 (5)利用FeCl3溶液和覆铜板制作图案：实验操作为：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。 反应的离子方程式为___________。 6．（24-25高一上·河南九师联盟·质检）下列有关铁及其化合物的转化关系说法正确的是 A．与水反应得到 B．高温条件下，铁与水蒸气反应生成 C．硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强补铁效果 D．、均不可以通过化合反应制得 7．下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2 D．铁与少量Cl2反应可以制得FeCl2 8．（25-26高一上·天津微山路中学·月考）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是 A．在铁和铁的氧化物中，只有铁单质具有磁性 B．赤铁矿的主要成分是，俗称铁红 C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成 D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此、FeO都属于碱性氧化物 9．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是    A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 10．（23-24高一上·江苏无锡第一中学·期末）把少量废铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤，除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A．Fe2O3；Fe(OH)3 B．Fe(OH)3；Fe2O3 C．Fe(OH)2；FeO D．Fe(OH)3；Fe3O4 11．在稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量氢氧化钠溶液，放置片刻，从反应体系中观察到颜色变化是(　　) A．无色→灰绿色→红褐色 B．无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色 C．灰绿色→红褐色→蓝色 D．无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色 12．下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法正确的是 A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含 B．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有，无 C．证明某溶液只含有而不含有的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色 D．向某溶液中滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有，无 13．（24-25高一上·山西晋城·月考）菠菜中富含铁元素，实验室中完成铁元素的检验步骤有将菠菜剪碎捣烂、用蒸馏水溶解、分离出溶液及检验，以下仪器或装置在此实验中不需要的是 A． B． C． D． 14．铁黄属于铁基颜料，可用硫酸渣(主要成分为)为原料来制备，工艺流程如图所示。 已知：①“还原”时，发生反应：(未配平)； ②不溶于稀，可溶于稀硝酸。下列说法错误的是 A．与铁黄中铁元素的化合价不同 B．溶于稀硝酸时可能生成和等物质 C．“还原”时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．“沉降、氧化”时，整个过程可用离子方程式表示如下： 15．向和的混合溶液中加入一定量的铁粉，下列说法中正确的是 A．若铁粉有剩余，则溶液中可能有 B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子一定有和 C．若铁粉无剩余，则溶液中一定有 D．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无 16．现有下列物质：①新制氯水、②铁、③铜、④双氧水。 (1)将Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质有_______。 (2)将Fe3+转化为Fe2+，可选用的物质有_______。 17．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 18．（25-26高一上·陕西西安高新第一中学·期末）用覆铜板制作印刷电路板时可发生反应：(未配平)。实验室模拟这一反应时，向溶液中加入单质铜，充分反应后过滤，对滤渣洗涤、干燥后，称重得质量为。下列说法正确的是 A．该反应的离子方程式为 B．反应结束后的溶液中，的质量分数为 C．反应前的溶液中，的质量为 D．由该反应可知，Cu的还原性弱于 19．在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是 A．Al3+ B．Na+ C．Fe3+ D．Fe2+ 20．物质A～N存在如图转化关系，其中气体D、E为单质，试回答： （1）写出下列物质的化学式： 气体B是___，沉淀N是___。 （2）写出反应“C→F”的离子方程式：___。 （3）写出反应“I→J”的离子方程式：___。 （4）在溶液I中直接滴加NaOH溶液，放置中可观察到的现象是___，后期发生变化的原因可用化学方程式解释为___。 （5）固体L是一种红色颜料，将一定量固体L溶于160mL5mol·L-1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L氢气（标准状况），经检测溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为___g。 21．下列物质中能通过化合反应制取的是 ①  ②  ③  ④ A．①④ B．①②④ C．①②③ D．①②③④ 22．（25-26高一上·河南·期末）10月8日，第19届亚洲运动会闭幕式在杭州奥体中心体育场举行。体育场馆主体采用合金材料制成。下列关于合金的叙述，错误的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍（Ni）和铬（Cr）等元素，因此不含非金属元素 C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的新能源汽车 D．硬铝具有强度高、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 23．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为 A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点比各成分金属的熔点高 C．形成了铁碳合金，所以熔点降低 D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应 24．（25-26高一上·天津第九十八中学·月考）钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和碳素钢的认识中，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．它们都属于钢，因此物理性质相同 D．碳素钢比生铁易生锈，不锈钢不易生锈 25．（25-26高一上·湖南·期末）“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是 A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 26．某同学将一块铝箔用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落，而是好像有一层膜兜着。对该现象的说法错误的是 A．兜着液体的这层膜是氧化铝 B．该实验说明了氧化铝的熔点高于铝的熔点 C．铝极易与空气中的氧气反应在表面形成氧化物保护膜 D．铝的化学性质较稳定，即使加热到熔化也不与空气中的氧气反应 27．将仔细打磨过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，看到的现象是 A．熔化的铝滴落 B．熔化的铝开始剧烈燃烧 C．熔化的铝不滴落，好像有一层膜兜着 D．熔化的铝火星四溅 28．（23-24高一下·山东青岛第十五中学·期中）工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：    对上述流程的判断正确的是 A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋＋2H2O=Al(OH)3↓＋ D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 29．以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是 A．将Al2O3溶于水 B．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 C．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水 D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后再滴加盐酸 30．（25-26高一上·四川内江第六中学·月考）下列关于合金的说法不正确的是 A．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si) B．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 C．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，可作储氢材料 D．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 31．新材料的使用体现了化学科技，彰显了中国力量。以下关于合金的说法中不正确的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 C．硬铝用于制造飞机外壳，主要利用其熔点高 D．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车 32．把1.1g铁，铝混合物溶于200mL 5mol/L的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol/L（溶液体积变化忽略不计）。则： （1）反应中消耗HCl的物质的量为___________； （2）该混合物中铝，铁的物质的量分别为___________、___________。 33．（23-24高一上·宁夏银川一中·期末）有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在足量氢气中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻1.6 g；欲将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，需1 mol•L－1的盐酸的体积至少为 A．0.5 L B．0.1 L C．0.2 L D．1 L 34．（24-25高一上·湖南衡阳衡南·期末）已知还原性：，向1L溶液中通入氯气，溶液中各离子(、、的物质的量随氯气通入量的变化如图所示，下列说法错误的是 A．a点对应的反应为 B．曲线③为的物质的量变化曲线 C．溶液的物质的量浓度为 D．b点对应的的物质的量浓度为(忽略溶液体积的变化) 35．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A．1∶2∶3 B．6∶3∶2 C．3∶1∶1 D．1∶1∶1 36．把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中的物质的量浓度之比为1：2，则已反应的和未反应的的物质的量之比为 A．1：1 B．1：：2 C．1：3 D．2：3 1．有三种金属单质A、B、C，其中A的焰色反应为黄色，B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。 请根据以上信息回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：A__________； G___________。 (2) 写出反应①的化学方程式：__________；写出反应②的离子方程式：_________。 (3)说出黄绿色气体乙的一种用途__________________。 (4)区别E、F两种溶液最简单的方法是______，实验室检验G中所含的金属离子时，常在G的溶液中加入_____溶液 2．（2018·江苏·高考真题）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是 A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色 B．KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体 C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3 D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2 3．Ⅰ．现有中学常见物质：金属单质A、B、C，气体甲、乙、丙及其他物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应(图中某些反应的产物及条件没有全部标出) 已知：A也可以在黄绿色气体乙中燃烧，生成白色固体，此固体是重要调味品。 (1)写出反应②现象：___________； (2)写出反应③的化学方程式：___________；该反应中氧化剂为：___________(写化学式) (3)写出实验室利用二氧化锰制备黄绿色气体乙的反应化学方程式：___________；氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (4)写出反应⑤的离子方程式___________。 Ⅱ．某固体混合物可能含有Cu、Fe、Fe2O3、Ca(OH)2和Na2CO3中的几种。为确定其组成，某同学进行了如下实验： 已知：向溶液B中滴加KSCN溶液，未出现红色。 (5)下列推断正确的是___________。 ①固体混合物X中一定含Ca(OH)2和Na2CO3 ②气体B一定是纯净物 ③固体混合物X中若含Cu，则一定还含Fe2O3 ④溶液B中一定含2种金属阳离子 4．（24-25高一上·宁夏北方民族大学附属中学·月考）下列有关实验操作或事实，与相应现象及结论均正确的是 选项 操作或事实 现象及结论 A 将打磨过的铝片和未打磨过的铝片分别放入两支盛有等体积等浓度的NaOH溶液的试管中 打磨过的铝片立即产生气泡，未打磨过的铝片开始无气泡，一段时间后产生气泡，证明铝和氧化铝均能与强碱反应 B 向装有湿润有色布条的集气瓶中通入 有色布条褪色，证明具有漂白性 C 往无色溶液中滴入少量溶液 产生白色沉淀，证明溶液中含有 D 向某钠盐溶液中加入稀盐酸 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明该盐一定是 A．A B．B C．C D．D 5．有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，取少量该添加剂，加入足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡；另取少量该添加剂，加入定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，关于以上实验，有下列几种说法： ①该添加剂中一定有铜，可能有铝和氧化铝 ②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，则该添加剂中一定有氧化铝 ③滤液中最多含有三种溶质 ④滤渣中一定有银和铜，滤液中一定有硝酸铝和硝酸铜 ⑤通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序 上述说法正确的有 A．①②⑤ B．②③⑤ C．①③④ D．②④⑤ 6．西昌是我国著名的航天城，金属铝在航空航天工业中广泛应用，下列关于金属铝的说法正确的是 A．可用于制成熔化烧碱的坩埚 B．氧化铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，所以是一种两性氧化物 C．铝也可以制作容器，具有抗腐蚀性能，故铝制容器可以盛放酸性食物 D．关于金属铝的以下变化都可以一步完成 7．把2mol钠和1mol铝的混合物小心地投入932g水中，充分反应，计算： （1）生成气体的质量为多少______？ （2）溶液中有几种溶质______？ （3）各溶质的质量分数为多少______？ 8．硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性铁（Fe3O4）和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题： (1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数是：_______（用小数表示，保留3位小数）。 (2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4%的生铁_______吨。 (3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，则富氧空气中O2和N2的体积比为_______。 气体 SO2 N2 O2 物质的量（mol） 10 58 6 (4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224 mL（标准状况）。 ①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比_______（最简单的整数比）。 ②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示： 实验序号 I II III 加入钢样粉末的质量/g 2.812 5.624 8.436 生成气体的体积/L（标准状况） 1.120 2.240 2.800 则该硫酸溶液的物质的量浓度_______。 ③若在实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （写出必要的步骤，答案保留3位小数）_______。 5.624g+x=，x = 1.406 g。 a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则： m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。 b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。 即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。 5.624g+x=，x = 1.406 g。 a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则： m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。 b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。 即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。答案为：钢样过量时，剩余固体质量为(m－1.376)g；钢样不足量时，剩余固体质量为(5.624 g + m g)×。 【点睛】计算Fe刚好与硫酸完全反应时，所需添加的钢样的质量时，也可以利用“取某钢样粉末28.12 g，得到CO2气体224 mL（标准状况）”进行计算。再加入钢样的质量为x时酸反应完，则5.624g+x=，求出x = 1.406 g。 9．将200mLH2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液分成两等份，向其中一份中加入足量铁粉，充 分反应后测得固体质量减少3.36g；向另一份中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到23.3g白色沉淀。请计算： (1)原溶液中c(SO42﹣)＝_____。 (2)原溶液中H2SO4和Fe2(SO4)3的物质的量之比为_____。 试卷第1页（共3页） 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料（专项训练） 常考题型·精准突破 考点一 铁的单质及其性质（重点） 题型1 铁与氧化剂的价态判断 题型2 铁与酸、盐溶液的反应 题型3 铁与水蒸气的反应 考点二 铁的氧化物与氢氧化物（重点） 题型1 铁的氧化物性质与用途 题型2 铁的氢氧化物制备与性质 考点三 Fe2+、Fe3+的检验与转化（重点）（难点） 题型1 Fe3+的检验 题型2 Fe2+与Fe3+的相互转化 考点四 铁及其化合物的综合应用（难点） 题型1 印刷电路板与FeCl3腐蚀铜 题型2 铁及其化合物转化推断 考点五 合金与金属材料（重点） 题型1 合金概念与性能 题型2 铁合金（生铁与钢） 考点六 铝及其化合物（重点）（难点） 题型1 铝的性质 题型2 氧化铝的两性 题型3 铝合金与新型合金 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用（重点）（难点） 题型1 化学方程式中物质的量的基础计算 题型2 化学方程式与浓度、气体体积的综合计算 综合攻坚·知能拔高 综合提升一 铁及其化合物的转化与推断综合 题型1 铁及其化合物转化与推断综合 综合提升二 铝及其化合物与金属材料综合 题型1 铝及其化合物与金属材料综合 综合提升三 物质的量在化学方程式计算综合 题型1 物质的量在化学方程式计算综合 常考题型·精准突破 考点一 铁的单质及其性质（重点） ◆题型1 铁与氧化剂的价态判断 1．在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能够变为+3价的是 A．氯气 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 D．氯化铁溶液 【答案】A 【详解】A．氯气具有强氧化性，把变价金属氧化为最高价，铁与氯气加热反应生成氯化铁，铁元素变为+3价，故A正确； B．铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素变为+2价，故B不正确； C．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素变为+2价，故C不正确； D．氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素变为+2价，故D不正确； 故选A。 2．不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是 A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜 【答案】A 【详解】A． 氯气具有强氧化性，能将Fe氧化+3价，无论铁是否过量，铁在氯气中燃烧都生成，故A正确； B． 稀盐酸具有弱氧化性，且弱氧化性是H元素体现的，能将Fe氧化为Fe2+，故B错误； C． 稀硫酸具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成Fe2+，故C错误； D． 硫酸铜中铜离子具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成Fe2+，故D错误； 故选A。 ◆题型2 铁与酸、盐溶液的反应 3．铁的化学性质 铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应 ①铁与氯气反应的化学方程式：______。 ②加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：______。 ③铁与盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：______。 ④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：______。 【答案】 【详解】①铁与氯气反应生成氯化铁，化学方程式为：； ②加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应生成硫化亚铁，化学方程式为：； ③铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：； ④铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为：。 4．等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀硫酸和硫酸铜溶液里(如图所示)，一段时间后杠杆将会 A．左端上翘 B．右端上翘 C．仍然平衡 D．无法判断 【答案】A 【分析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，根据铁球的质量变化分析。 【详解】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，随着反应进行，铁球质量减小，溶液密度增大，浮力增大，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，生成的铜附着在铁球表面，铁球质量增大，溶液密度减小，浮力减小，因此一段时间后，杠杆将会左端上翘； 答案选A。 【点睛】本题考查了金属的性质，要会利用金属活动顺序表分析实验，明确反应的原理是解答的关键，注意溶液密度的变化。 ◆题型3 铁与水蒸气的反应 5．铁及其化合物的“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)预测Fe2+既有氧化性又有还原性，依据是___________。 (2)检验溶液中是否含有Fe3+，常用的试剂是___________(填化学式)。 (3)Fe粉高温和水蒸气反应的化学方程式为___________。 (4)白色的Fe(OH)2在空气中极不稳定，最终变为红褐色物质，用化学用语解释其原因___________。 (5)利用FeCl3溶液和覆铜板制作图案：实验操作为：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。 反应的离子方程式为___________。 【答案】(1)铁元素为+2价，处于中间价态 (2)KSCN溶液 (3)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (5)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 【详解】（1）铁元素为+2价，处于中间价态，故Fe2+既有氧化性又有还原性； （2）常用KSCN溶液检验Fe3+； （3）Fe粉高温和水蒸气反应是四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2； （4）白色的Fe(OH)2在空气中极不稳定，易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，该反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （5）Fe3+能和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，反应离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 6．（24-25高一上·河南九师联盟·质检）下列有关铁及其化合物的转化关系说法正确的是 A．与水反应得到 B．高温条件下，铁与水蒸气反应生成 C．硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强补铁效果 D．、均不可以通过化合反应制得 【答案】C 【详解】A．不能与水反应，A错误； B．在高温条件下，铁与水蒸气反应生成，B错误； C．维生素C具有还原性，能防止被氧化，硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强补铁效果，C正确； D．可以通过氯化铁与铁化合得到，可以通过氢氧化亚铁和氧气、水化合得到，都可以通过化合反应直接制得，D错误； 故选：C。 考点二 铁的氧化物与氢氧化物（重点） ◆题型1 铁的氧化物性质与用途 7．下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2 D．铁与少量Cl2反应可以制得FeCl2 【答案】A 【详解】A．赤铁矿的主要成分是氧化铁，俗称铁红，磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，A正确； B．自然界中存在游离态的铁，如陨铁中含有单质铁，B错误； C．氢氧化亚铁能与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，氯化铁溶液也能与铁发生化合反应生成氯化亚铁，Ｃ错误； D．铁与氯气点燃反应只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，D错误； 故选A。 8．（25-26高一上·天津微山路中学·月考）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是 A．在铁和铁的氧化物中，只有铁单质具有磁性 B．赤铁矿的主要成分是，俗称铁红 C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成 D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此、FeO都属于碱性氧化物 【答案】B 【详解】A．也具有磁性，不是只有铁单质具有磁性，A错误； B．赤铁矿的主要成分是，为红棕色，俗称铁红，B正确； C．不稳定，在空气中加热时会被氧化为，C错误； D．碱性氧化物与酸反应只生成一种盐和水，与酸反应生成铁盐、亚铁盐两种盐和水，不属于碱性氧化物，D错误； 故选B。 ◆题型2 铁的氢氧化物制备与性质 9．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是    A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 【答案】A 【详解】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中液面加苯阻止了空气进入，能较长时间看到白色沉淀。因此能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是①②④，故答案选A。 10．（23-24高一上·江苏无锡第一中学·期末）把少量废铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤，除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A．Fe2O3；Fe(OH)3 B．Fe(OH)3；Fe2O3 C．Fe(OH)2；FeO D．Fe(OH)3；Fe3O4 【答案】B 【详解】把少量废铁屑溶于过量的稀硫酸，溶液为生成硫酸亚铁和剩余的硫酸的混合物；过滤，除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，硝酸能够把亚铁离子氧化为铁离子，混合液中含有：Fe3+、SO42-、NO3-、H+；再加入过量的氨水，铁离子与一水合氨反应有红褐色沉淀氢氧化铁生成，由于氢氧化铁受热分解能够生成红棕色氧化铁，所以加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣为Fe2O3； 故答案选B。 11．在稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量氢氧化钠溶液，放置片刻，从反应体系中观察到颜色变化是(　　) A．无色→灰绿色→红褐色 B．无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色 C．灰绿色→红褐色→蓝色 D．无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色 【答案】B 【详解】试题分析：稀硫酸是无色溶液，加入铁粉发生反应：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑生成硫酸亚铁溶于水，溶液中的Fe2＋呈浅绿色；加入氢氧化钠溶液后，有离子反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓。氢氧化亚铁为难溶于水的白色沉淀，易跟空气中的氧气发生氧化反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；氢氧化铁是红褐色沉淀，当氢氧化亚铁没有完全被氧化时，为氢氧化亚铁和氢氧化铁的混合物，观察到的颜色是灰绿色，所以答案选B。 考点：考查氢氧化亚铁制备实验的有关判断 点评：该题是中等难度试题的考查，也是高考中的常见考点，试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力。 考点三 Fe2+、Fe3+的检验与转化（重点）（难点） ◆题型1 Fe3+的检验 12．下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法正确的是 A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含 B．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有，无 C．证明某溶液只含有而不含有的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色 D．向某溶液中滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有，无 【答案】C 【详解】向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，说明溶液中一定含有，故A项错误；在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定有，但不能确定是否含有，故B项错误；若溶液中只含有，与反应生成具有还原性的白色沉淀，被空气中的氧气氧化迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故C项正确；向某溶液中滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中含有，但不能说明无，故D项错误。] 13．（24-25高一上·山西晋城·月考）菠菜中富含铁元素，实验室中完成铁元素的检验步骤有将菠菜剪碎捣烂、用蒸馏水溶解、分离出溶液及检验，以下仪器或装置在此实验中不需要的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】捣烂菠菜需要研钵和研杵，蒸馏水溶解需要烧杯和玻璃棒，不需要容量瓶，分离出溶液，需要过滤装置，检验需要试管和胶头滴管，因此用不到的仪器为容量瓶。 故选A。 ◆题型2 Fe2+与Fe3+的相互转化 14．铁黄属于铁基颜料，可用硫酸渣(主要成分为)为原料来制备，工艺流程如图所示。 已知：①“还原”时，发生反应：(未配平)； ②不溶于稀，可溶于稀硝酸。下列说法错误的是 A．与铁黄中铁元素的化合价不同 B．溶于稀硝酸时可能生成和等物质 C．“还原”时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．“沉降、氧化”时，整个过程可用离子方程式表示如下： 【答案】B 【分析】硫酸渣加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加把铁离子还原为，过滤，滤渣含有和，滤液中含有和，还有，滤液中通入空气氧化，同时加入氨水调节生成沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净的，以此解答该题。 【详解】A．中S为价，为价，铁黄中为价，故A正确； B．被氧化为，稀硝酸被还原为具有还原性，与氧化性较强的稀硝酸反应生成S单质，生成和S，故B错误； C．“还原”时反应的离子方程式为，反应中的化合价不变，为氧化产物，为还原产物，则“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为，故C正确； D．滤液中通入空气氧化，同时加入氨水调节生成沉淀，发生反应的离子方程式为，故D正确。 故选B。 15．向和的混合溶液中加入一定量的铁粉，下列说法中正确的是 A．若铁粉有剩余，则溶液中可能有 B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子一定有和 C．若铁粉无剩余，则溶液中一定有 D．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无 【答案】D 【详解】A．铁和反应生成，若铁粉有剩余，则溶液不可能有，故A错误； B．铁和反应生成铜，若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离一定没有，故B错误； C．若铁粉无剩余，则溶液中可能有，故C错误； D．氧化性大于，若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无，故D正确； 选D。 16．现有下列物质：①新制氯水、②铁、③铜、④双氧水。 (1)将Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质有_______。 (2)将Fe3+转化为Fe2+，可选用的物质有_______。 【答案】(1)①④ (2)②③ 【详解】（1）亚铁离子有还原性，可被氧化生成三价铁离子，题干中氯气、双氧水均有很强氧化性，可将亚铁离子氧化为三价铁离子，离子反应式分别为：、。 （2）三价铁离子氧化性弱于双氧水和氯气，无法将其氧化。三价铁离子氧化性强于铜离子，故三价铁与铜单质能反映生成亚铁离子和铜离子，反应式为。铁有还原性，可与三价铁离子反应生成亚铁离子，反应式为。 考点四 铁及其化合物的综合应用（难点） ◆题型1 印刷电路板与FeCl3腐蚀铜 17．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。 18．（25-26高一上·陕西西安高新第一中学·期末）用覆铜板制作印刷电路板时可发生反应：(未配平)。实验室模拟这一反应时，向溶液中加入单质铜，充分反应后过滤，对滤渣洗涤、干燥后，称重得质量为。下列说法正确的是 A．该反应的离子方程式为 B．反应结束后的溶液中，的质量分数为 C．反应前的溶液中，的质量为 D．由该反应可知，Cu的还原性弱于 【答案】C 【详解】A．该反应的离子方程式应为，A错误； B．滤渣为未反应的Cu（1.6 g），实际反应的Cu为6.4 g，即0.1 mol，生成的质量为，而反应后溶液总质量为，质量分数为，B错误； C．反应的为0.2 mol，对应质量，即原溶液中的质量为32.5 g，C正确； D．反应中，是还原剂，是还原产物，则还原性，D错误； 故答案选C。 ◆题型2 铁及其化合物转化推断 19．在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是 A．Al3+ B．Na+ C．Fe3+ D．Fe2+ 【答案】A 【详解】氧化钠与水反应的方程式为：Na2O+H2O=2NaOH，溶液中钠离子增多；生成的氢氧化钠分别与FeCl3、FeCl2、AlCl3反应的方程式为：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl，AlCl3+4NaOH(过量)=NaAlO2+2H2O+3NaCl，从方程式看出分别生成氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀、偏铝酸钠，偏铝酸钠与过量的盐酸反应生成铝离子，铝离子数目没有变化；生成氢氧化亚铁与空气中氧气反应全部生成氢氧化铁反应为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，然后再加入过量的盐酸，氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，三价铁离子数目增多，二价铁离子为零，故答案为：A。 20．物质A～N存在如图转化关系，其中气体D、E为单质，试回答： （1）写出下列物质的化学式： 气体B是___，沉淀N是___。 （2）写出反应“C→F”的离子方程式：___。 （3）写出反应“I→J”的离子方程式：___。 （4）在溶液I中直接滴加NaOH溶液，放置中可观察到的现象是___，后期发生变化的原因可用化学方程式解释为___。 （5）固体L是一种红色颜料，将一定量固体L溶于160mL5mol·L-1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L氢气（标准状况），经检测溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为___g。 【答案】 HCl H2SiO3 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 11.2 【分析】硅和烧碱反应得到M，M是硅酸钠溶液，通入后变为沉淀，N是，溶液C能与氨水反应得到白色沉淀，白色沉淀又能溶于强碱，则C一定是铝盐，F是，G则是，A就是铝，铝与溶液B反应得到铝盐和一种单质气体D，D只能是氢气，黄绿色气体E只能是氯气，则氢气和氯气反应得到氯化氢气体B，因此溶液B是盐酸，溶液I虽然不好推断，但是K一定是沉淀，则金属H是铁，I是氯化亚铁，J是氯化铁，最后灼烧可以得到铁红，L是，本题得解。 【详解】（1）根据分析，B是氢气，N是硅酸； （2）根据分析，写出铝盐和氨水反应的离子方程式：； （3）根据分析，写出亚铁被氯气氧化的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ； （4）亚铁溶液中加入碱，可以看到白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀，实际上发生了； （5）本题最终得到的是溶液，根据先算出的物质的量，氯元素是守恒的，因此最后得到的一共有0.4mol；体系中氧化剂有和两种，还原剂只有铁粉，三者最终恰好完全氧化还原，首先根据算出（还原产物）的量，则一共得了0.2mol电子，再来看铁，我们可以假设参加反应的铁粉有，则参加反应的有，列出反应中的得失电子守恒：解出，则参加反应的铁粉一共有。 21．下列物质中能通过化合反应制取的是 ①  ②  ③  ④ A．①④ B．①②④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【详解】①铁在氧气中燃烧可生成 Fe3O4 ，可通过化合反应制取，故正确； ②可通过 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 制取，故正确； ③可通过 Fe+2FeCl3=3FeCl2 制取，故正确； ④铁在氯气中燃烧可生成 FeCl3 ，故正确； 故选D。 考点五 合金与金属材料（重点） ◆题型1 合金概念与性能 22．（25-26高一上·河南·期末）10月8日，第19届亚洲运动会闭幕式在杭州奥体中心体育场举行。体育场馆主体采用合金材料制成。下列关于合金的叙述，错误的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍（Ni）和铬（Cr）等元素，因此不含非金属元素 C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的新能源汽车 D．硬铝具有强度高、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 【答案】B 【详解】A．合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，A正确；   B．钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，B错误； C．储氢合金存储、释放的氢气具有可燃性，可作汽车的燃料，C正确； D．合金的硬度大、抗腐蚀性强，飞机外壳大部分材料是铝合金，铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点，D正确； 故选B。 23．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为 A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点比各成分金属的熔点高 C．形成了铁碳合金，所以熔点降低 D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应 【答案】C 【详解】A．铁的纯度越高，熔点越高，故A不符合题意； B．合金的熔点比各成分金属的熔点低，故B不符合题意； C．形成了铁碳合金，合金的熔点比各成分金属的熔点低，因此生铁熔点较低，故C符合题意； D．在高炉中熔化的过程未发生化学反应，形成的是混合物，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 ◆题型2 铁合金（生铁与钢） 24．（25-26高一上·天津第九十八中学·月考）钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和碳素钢的认识中，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．它们都属于钢，因此物理性质相同 D．碳素钢比生铁易生锈，不锈钢不易生锈 【答案】B 【详解】A．碳素钢是铁、碳合金，不锈钢是铁铬合金，它们的组成元素不同，故A错误； B．不锈钢比普通碳素钢耐腐蚀，故B正确； C．不锈钢和碳素钢，组成元素不同，物理性质不相同，故C错误； D．生铁中碳含量比碳素钢中的高，生铁比碳素钢易生锈，故D错误； 选B。 25．（25-26高一上·湖南·期末）“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是 A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 【答案】C 【解析】略 考点六 铝及其化合物（重点）（难点） ◆题型1 铝的性质 26．某同学将一块铝箔用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落，而是好像有一层膜兜着。对该现象的说法错误的是 A．兜着液体的这层膜是氧化铝 B．该实验说明了氧化铝的熔点高于铝的熔点 C．铝极易与空气中的氧气反应在表面形成氧化物保护膜 D．铝的化学性质较稳定，即使加热到熔化也不与空气中的氧气反应 【答案】D 【详解】铝是活泼的金属，加热时铝更易被氧化生成氧化铝。但由于氧化铝的熔点高，所以铝融化但不易滴落，选项D不正确，答案选D。 【点睛】 27．将仔细打磨过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，看到的现象是 A．熔化的铝滴落 B．熔化的铝开始剧烈燃烧 C．熔化的铝不滴落，好像有一层膜兜着 D．熔化的铝火星四溅 【答案】C 【详解】将铝箔在酒精灯火焰上加热，铝和氧气反应生成了氧化铝，形成氧化膜，三氧化二铝的熔点高于铝的熔点，包住了熔化的铝，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，好像有一层膜兜着，铝在空气中加热不能燃烧，故选C． 【点评】本题考查了铝及其氧化物性质的发信息，注意氧化铝高熔点的性质分析，题目较简单． ◆题型2 氧化铝的两性 28．（23-24高一下·山东青岛第十五中学·期中）工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：    对上述流程的判断正确的是 A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋＋2H2O=Al(OH)3↓＋ D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 【答案】C 【详解】A．试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解，A错误； B．若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀，B错误； C．反应Ⅱ为向含有偏铝酸的溶液通入CO2，二者可以发生反应，离子方程式为CO2＋＋2H2O=Al(OH)3↓＋，C正确； D．因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al，D错误； 故选C。 29．以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是 A．将Al2O3溶于水 B．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 C．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水 D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后再滴加盐酸 【答案】C 【详解】A．氧化铝不溶于水，不和水反应，故A错误； B．氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氢氧化钠溶液反应形成氢氧化铝，但氢氧化钠为强碱，若氢氧化钠不足，生成氢氧化铝不够，若氢氧化钠过量，生成偏铝酸钠，故B错误； C．氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氨水反应形成氢氧化铝，氨水为弱碱，不会使氢氧化铝变成偏铝酸钠，故C正确； D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中生成偏铝酸钠，加入盐酸，如盐酸过量则生成氯化铝，故D错误； 答案选C。 ◆题型3 铝合金与新型合金 30．（25-26高一上·四川内江第六中学·月考）下列关于合金的说法不正确的是 A．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si) B．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 C．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，可作储氢材料 D．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 【答案】A 【详解】A．不锈钢的主要合金元素是铁和铬，铬在钢材表面形成致密的用于提高耐腐蚀性，故A错误； B．形状记忆合金具有记忆效应，在形变作用力消失后能恢复原状，如镍钛合金，故B正确； C．镧镍合金（如）能吸收形成金属氢化物，是常用储氢材料，故C正确； D．钛合金生物相容性好、强度高，适用于人造骨骼等医疗植入物，故D正确； 故答案为A； 31．新材料的使用体现了化学科技，彰显了中国力量。以下关于合金的说法中不正确的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 C．硬铝用于制造飞机外壳，主要利用其熔点高 D．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车 【答案】C 【详解】A．合金的硬度大于纯金属的硬度，是通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大，A正确； B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力，B正确； C．硬铝用于制造飞机外壳，主要利用其密度小、强度高、耐腐蚀性强，C错误； D．储氢合金属于新型合金，在一定条件下可以释放出氢气，可用于以氢气为燃料的汽车，D正确； 故选C。 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用（重点）（难点） ◆题型1 化学方程式中物质的量的基础计算 32．把1.1g铁，铝混合物溶于200mL 5mol/L的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol/L（溶液体积变化忽略不计）。则： （1）反应中消耗HCl的物质的量为___________； （2）该混合物中铝，铁的物质的量分别为___________、___________。 【答案】 0.08mol 0.02mol 0.01mol 【分析】利用n=cV及方程式计算。 【详解】(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.2L×5mol/L-0.2L×4.6mol/L=0.08mol。 (2)设1.1g混合物中Al、Fe的物质的量分别为x、y，得 则有，解得：x=0.02mol，y=0.01mol。 33．（23-24高一上·宁夏银川一中·期末）有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在足量氢气中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻1.6 g；欲将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，需1 mol•L－1的盐酸的体积至少为 A．0.5 L B．0.1 L C．0.2 L D．1 L 【答案】C 【详解】对于二元混合物的组成问题，通常先设FeO、Fe2O3的n分别为x mol、y mol，再根据FeO(s)+H2Fe(s)+H2O、Fe2O3(s)+3H22Fe(s)+3H2O中固体反应物与固体生成物的系数之比等于n之比、n•M=m可知，固体反应物的总质量为(56+16)x g + 160y g，固体生成物的总质量为56x g + 112y g，则固体质量减轻了16xg+48yg=1.6g，解得：x+3y=0.1；然后根据FeO + 2 HCl = FeCl2 + H2O、Fe2O3 + 6 HCl = FeCl3 + 3H2O中两反应物的系数之比等于n之比可知，总共消耗的HCl为2xmol+6ymol=2(x+3y)mol=0.2mol；最后根据c = 可知，1 mol•L－1 = ，解得：V = 0.2L，C正确； 答案选C。 ◆题型2 化学方程式与浓度、气体体积的综合计算 34．（24-25高一上·湖南衡阳衡南·期末）已知还原性：，向1L溶液中通入氯气，溶液中各离子(、、的物质的量随氯气通入量的变化如图所示，下列说法错误的是 A．a点对应的反应为 B．曲线③为的物质的量变化曲线 C．溶液的物质的量浓度为 D．b点对应的的物质的量浓度为(忽略溶液体积的变化) 【答案】C 【分析】已知还原性：，向1L溶液中通入氯气，Cl2会优先氧化 I-，再氧化 Fe2+，曲线①从 2 mol 开始减少，最终降为 0，对应I-的变化（因为I-先被氧化），曲线②从 1 mol 开始减少，最终降为 0，对应 Fe2+的变化（在I-被完全氧化后，Fe2+才开始被氧化），曲线③从0开始增加，最终稳定在1 mol，对应 Fe3+的变化（Fe2+被氧化后生成 Fe3+）。 【详解】A．由分析可知，曲线①从 2 mol 开始减少，最终降为 0，对应I-的变化，a点对应的反应为 ，A正确； B．由分析可知，曲线②从 1 mol 开始减少，最终降为 0，对应 Fe2+的变化（在I-被完全氧化后，Fe2+才开始被氧化），曲线③从0开始增加，最终稳定在1 mol，对应 Fe3+的变化（Fe2+被氧化后生成 Fe3+），B正确； C．由分析可知，根据图像，初始 n(I-) = 2 mol，对应 n(FeI2)=1 mol，c(FeI2) ==1 mol·L-1，C 错误； D．b点时，n(Cl2) = 1.25 mol， n总(Cl-)=2×1.25 mol=2.5 mol，溶液体积仍为 1 L（忽略体积变化），c(Cl-) == 2.5 mol·L-1，D正确； 故答案选C。 35．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A．1∶2∶3 B．6∶3∶2 C．3∶1∶1 D．1∶1∶1 【答案】C 【详解】金属钠属于活泼金属，既能与水反应也能与HCl反应生成H2，因此0.3molNa反应，产生氢气的物质的量为0.15mol； Mg能与盐酸反应生成H2，离子方程式为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，根据所给量，镁过量，盐酸不足，即产生H2的物质的量为0.05mol； Al能与HCl反应生成H2，2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，Al过量，盐酸不足，即产生H2的物质的量为0.05mol； 同温同压下，体积比等于物质的量之比，即体积比为0.15∶0.05∶0.05=3∶1∶1，故答案选C。 36．把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中的物质的量浓度之比为1：2，则已反应的和未反应的的物质的量之比为 A．1：1 B．1：：2 C．1：3 D．2：3 【答案】C 【详解】铁粉放入三氯化铁溶液中，发生的反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，已反应的Fe3+的物质的量为n，则 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 2     3 n    1.5n 溶液中的Fe3+和Fe2+浓度之比为2：1，所以，未反应的Fe3+的物质的量为3n，所以已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比=n：3n=1：3，故选C． 【点评】本题是一道关于三价铁和亚铁之间相互转化的题目，要求学生学会利用化学方程式表达题目已知条件，难度不大． 综合攻坚·知能拔高 综合提升一 铁及其化合物的转化与推断综合 ◆题型1 铁及其化合物转化与推断综合 1．有三种金属单质A、B、C，其中A的焰色反应为黄色，B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。 请根据以上信息回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：A__________； G___________。 (2) 写出反应①的化学方程式：__________；写出反应②的离子方程式：_________。 (3)说出黄绿色气体乙的一种用途__________________。 (4)区别E、F两种溶液最简单的方法是______，实验室检验G中所含的金属离子时，常在G的溶液中加入_____溶液 【答案】 Na FeCl3 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Al + 2OH- +2H2O=2AlO2- + 3H2↑ 制漂白粉 观察法 KSCN 【分析】金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na，与水反应生成NaOH与氢气，则D为NaOH，气体甲为H2；氢氧化钠与金属B反应生成氢气，故金属B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙为HCl，HCl溶于水得物质E为盐酸．氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀H是Fe(OH)3，故物质G中含有Fe3+，由转化关系：HCl+金属C→物质F，F+氯气→物质G，可知金属C为Fe，物质F为FeCl2，物质G为FeCl3，结合物质的性质解答该题。 【详解】金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na，与水反应生成NaOH与氢气，则D为NaOH，气体甲为H2；氢氧化钠与金属B反应生成氢气，故金属B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙为HCl，HCl溶于水得物质E为盐酸．氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀H是Fe(OH)3，故物质G中含有Fe3+，由转化关系HCl+金属C→物质F，F+氯气→物质G，可知金属C为Fe，物质F为FeCl2，物质G为FeCl3； (1)根据上面的分析可知：A的化学式为Na； G的化学式为FeCl3； (2)反应①为Fe和稀盐酸反应生成FeCl2和H2，发生反应的化学方程式为Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑；反应②为Al与NaOH溶液作用生成H2和NaAlO2，发生反应的离子方程式为2Al + 2OH- +2H2O=2AlO2-+ 3H2↑； (3)黄绿色气体乙为氯气，可用于自来水的消毒或制漂白粉等。 (4) E为稀盐酸、F为FeCl2溶液，区分这两种溶液最简单的方法是观察法，盐酸是无色溶液，而FeCl2溶液是浅绿色；G为FeCl3溶液，含有Fe3+，检验时向FeCl3的溶液中加入KSCN溶液，可观察到溶液显血红色； 2．（2018·江苏·高考真题）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是 A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色 B．KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体 C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3 D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2 【答案】A 【详解】A项，FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误； B项，KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B项正确； C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，C项正确； D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。 3．Ⅰ．现有中学常见物质：金属单质A、B、C，气体甲、乙、丙及其他物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应(图中某些反应的产物及条件没有全部标出) 已知：A也可以在黄绿色气体乙中燃烧，生成白色固体，此固体是重要调味品。 (1)写出反应②现象：___________； (2)写出反应③的化学方程式：___________；该反应中氧化剂为：___________(写化学式) (3)写出实验室利用二氧化锰制备黄绿色气体乙的反应化学方程式：___________；氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (4)写出反应⑤的离子方程式___________。 Ⅱ．某固体混合物可能含有Cu、Fe、Fe2O3、Ca(OH)2和Na2CO3中的几种。为确定其组成，某同学进行了如下实验： 已知：向溶液B中滴加KSCN溶液，未出现红色。 (5)下列推断正确的是___________。 ①固体混合物X中一定含Ca(OH)2和Na2CO3 ②气体B一定是纯净物 ③固体混合物X中若含Cu，则一定还含Fe2O3 ④溶液B中一定含2种金属阳离子 【答案】(1)安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口出现白雾 (2) H2O (3) 1:2 (4) (5)③ 【分析】Ⅰ．金属A焰色反应为黄色，则A为Na；钠与水反应生成NaOH和H2，则气体甲为H2，物质D为NaOH；气体乙为黄绿色气体，且Na在黄绿色气体乙中燃烧，生成白色固体，此固体是重要调味品为NaCl，则气体乙为Cl2；Cl2和H2反应生成HCl，HCl溶于水得到盐酸，NaOH和物质G反应生成红褐色沉淀H，H为Fe(OH)3；则物质G和物质F中均含有铁元素，C为金属，则C为Fe；物质F为FeCl2；FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，则物质G为FeCl3；NaOH与金属B反应生成H2，则金属B为Al。 Ⅱ．某固体混合物可能含有Cu、Fe、Fe2O3、Ca(OH)2和Na2CO3中的几种，混合物X加足量水溶解得到滤渣A和滤液B，能溶于水的物质只有Ca(OH)2和Na2CO3，且如果二者都有，会生成碳酸钙沉淀；滤液A中通入少量二氧化碳得到悬浊液，说明滤液A中有Ca(OH)2，但由于Ca(OH)2可能过量，所以无法确定是否含有Na2CO3；滤渣A中加足量盐酸生成气体B和溶液B，气体B可能是盐酸和碳酸钙反应生成的CO2，也可能是铁与盐酸反应生成的H2，也可能是二者都有；向溶液B中滴加KSCN溶液，未出现血红色，说明溶液B中不含Fe3+，有两种可能：一是原固体中不含Fe2O3，则由于加盐酸没有固体剩余，也一定不含Cu；二是原固体中含Fe2O3，加盐酸溶解后生成Fe3+，Fe3+与Cu单质反应生成Cu2+和Fe2+；再结合选项分析作答。 【详解】（1）反应②为Cl2和H2反应生成HCl，现象为：安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口出现白雾； （2）反应③为NaOH溶液与Al反应生成和H2，化学方程式为：；该反应中Al化合价升高，发生氧化反应，为还原剂，H2O中H化合价降低，发生还原反应，为氧化剂； （3）实验室利用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，反应的化学方程式为：；由化学方程式可知，该反应中MnO2中锰元素化合价降低，为氧化剂，HCl中氯元素化合价升高，为还原剂，当1 mol MnO2被还原时，有2 mol HCl被氧化，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2； （4）反应⑤为FeCl2溶液与Cl2反应生成FeCl3，离子方程式为：； （5）①结合分析可知，原固体中一定含Ca(OH)2，但由于无法确定气体B的成分，所以无法确定是否含Na2CO3，故①错误； ②根据分析可知气体B不一定是纯净物，故②错误； ③根据分析可知，若X中有Cu，由于加盐酸没有固体剩余，则一定有Fe2O3，与盐酸反应生成Fe3+，Fe3+再和Cu反应，故③正确； ④结合分析，当固体中有Cu、Fe2O3、Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时，溶液B中的金属阳离子有Ca2+、Fe2+、Cu2+；当固体中只有Ca(OH)2和Na2CO3时，溶液B中的金属阳离子有只有Ca2+；当固体中有Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时，溶液B中的金属阳离子有Ca2+、Fe2+，当固体中有Fe、Ca(OH)2时，溶液B中的金属阳离子有Fe2+，故④错误； 综上所述答案为③。 综合提升二 铝及其化合物与金属材料综合 ◆题型1 铝及其化合物与金属材料综合 4．（24-25高一上·宁夏北方民族大学附属中学·月考）下列有关实验操作或事实，与相应现象及结论均正确的是 选项 操作或事实 现象及结论 A 将打磨过的铝片和未打磨过的铝片分别放入两支盛有等体积等浓度的NaOH溶液的试管中 打磨过的铝片立即产生气泡，未打磨过的铝片开始无气泡，一段时间后产生气泡，证明铝和氧化铝均能与强碱反应 B 向装有湿润有色布条的集气瓶中通入 有色布条褪色，证明具有漂白性 C 往无色溶液中滴入少量溶液 产生白色沉淀，证明溶液中含有 D 向某钠盐溶液中加入稀盐酸 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明该盐一定是 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【分析】判断每项时，需要先核对实验现象是否符合反应事实，再判断该现象能否唯一支持所给结论。铝片表面的氧化铝膜先与强碱反应，膜除去后铝继续与强碱溶液反应并放出氢气；氯气使湿润有色布条褪色的直接原因是其与水反应生成的次氯酸具有漂白性；检验氯离子时还要排除其他能与银离子形成沉淀的离子；钠盐与盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，也不能唯一锁定为碳酸钠。 【详解】A．未打磨铝片表面的氧化铝膜先与氢氧根离子反应：。该过程不产生气体，所以开始时观察不到气泡。氧化铝膜逐渐溶解后，内部铝与强碱溶液反应：。打磨过的铝片已除去表面氧化膜，接触NaOH溶液后立即反应并产生气泡。题述两种现象及“铝和氧化铝均能与强碱反应”的结论相符，A正确； B．氯气通入湿润有色布条所在的集气瓶后先与水反应：。布条褪色是生成的HClO具有漂白性造成的，不能由该现象表述为氯气本身具有漂白性，B错误； C．若溶液中含氯离子，可发生：。但仅向未知无色溶液中滴入少量硝酸银溶液并观察到白色沉淀，不能排除其他离子的干扰。例如亚硫酸根离子也能与银离子形成白色亚硫酸银沉淀：。因此该现象不能唯一证明原溶液中含氯离子，C错误； D．产生能使澄清石灰水变浑浊的气体不能唯一证明钠盐是碳酸钠。碳酸氢钠与稀盐酸也能生成二氧化碳：。生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊：。因此该盐也可能是碳酸氢钠，结论不唯一，D错误； 故选A。 5．有一种纳米润滑添加剂，由铝粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成，取少量该添加剂，加入足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡；另取少量该添加剂，加入定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，关于以上实验，有下列几种说法： ①该添加剂中一定有铜，可能有铝和氧化铝 ②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，则该添加剂中一定有氧化铝 ③滤液中最多含有三种溶质 ④滤渣中一定有银和铜，滤液中一定有硝酸铝和硝酸铜 ⑤通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序 上述说法正确的有 A．①②⑤ B．②③⑤ C．①③④ D．②④⑤ 【答案】B 【分析】在金属活动性顺序中，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，判断金属与盐溶液发生反应的关系，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来，并依据实验现象得出结论。 【详解】取少量该添加剂，加入足量稀盐酸，有红色固体残留并产生大量气泡，说明一定含有铝和铜，因此①说法错误；另取少量该添加剂，加入定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明铜和硝酸银反应生成了硝酸铜，此时滤渣中一定含有的物质是Ag，可能含有铜，一定没有铝，滤液一定含有反应产生的硝酸铝、硝酸铜，可能含有硝酸银，滤液中最多含有三种溶质，因此③说法正确，④说法错误； ②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，因为银、铜不能和盐酸反应，而铝没有剩余，说明该添加剂中一定有氧化铝被溶解，故②说法正确； 铝位于氢前，铜位于氢后；铜可以置换出银，因此通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序，故⑤说法正确；因此正确的是②③⑤；故选：B。 6．西昌是我国著名的航天城，金属铝在航空航天工业中广泛应用，下列关于金属铝的说法正确的是 A．可用于制成熔化烧碱的坩埚 B．氧化铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，所以是一种两性氧化物 C．铝也可以制作容器，具有抗腐蚀性能，故铝制容器可以盛放酸性食物 D．关于金属铝的以下变化都可以一步完成 【答案】B 【详解】A．能与氢氧化钠反应，不能用坩埚熔化烧碱，可用铁坩埚熔化烧碱，A错误； B．在氧化分类中，氧化铝是一种两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应，B正确； C．铝在空气中易被氧化形成一层致密的氧化膜起到保护内部金属的作用，但生成的氧化铝也能与酸碱发生反应，因此铝制容器不能长期盛放酸性或碱性食物，C错误； D．Al和氧饭应生成氧化铝，氧化铝不溶于水，不能直接生成氢氧化铝，D错误； 故选B。 综合提升三 物质的量在化学方程式计算综合 ◆题型1 物质的量在化学方程式计算综合 7．把2mol钠和1mol铝的混合物小心地投入932g水中，充分反应，计算： （1）生成气体的质量为多少______？ （2）溶液中有几种溶质______？ （3）各溶质的质量分数为多少______？ 【答案】 5g 氢氧化钠和偏铝酸钠两种溶质 4%、8.2% 【分析】把2mol钠和1mol铝的混合物小心地投入932克水中，由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，可知生成2molNaOH、1mol氢气，由2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，可知NaOH有剩余，Al完全反应，反应后溶液中溶质为NaOH、NaAlO2，可知生成1molNaAlO2，1.5mol氢气，消耗1molNaOH，溶液中NaOH为1mol，根据m=nM计算氢气质量，计算溶液中NaOH、NaAlO2的质量，溶液质量=金属质量+水的质量-氢气质量，进而计算质量分数。 【详解】由2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可知，2molNa反应生成2molNaOH、1mol氢气，由2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，可知NaOH有剩余，Al完全反应，反应后溶液中溶质为NaOH、NaAlO2， 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑ 2   2 2 2     3 1mol 1mol 1mol 1 mol  1.5mol (1)故生成氢气质量为(1mol+1.5mol)×2g/mol=5g； 故答案为：5g； (2)根据上述分析，可知NaOH有剩余，Al完全反应，反应后溶液中溶质为NaOH、NaAlO2， 故答案为：氢氧化钠和偏铝酸钠两种溶质； (3)根据质量守恒定律，溶液的质量等于参加反应的各物质的质量总和减去氢气的质量，溶液质量=2mol×23g/mol+1mol×27g/mol+932g−5g=1000g；溶液中NaAlO2为1mol，故NaAlO2的质量分数为×100%=8.2%；溶液中NaOH为2mol−1mol=1mol，故NaOH的质量分数=×100%=4%； 故答案为：NaAlO2的质量分数为8.2%、NaOH的质量分数为4%。 【点睛】钠与水反应后得到氢氧化钠和氢气，铝和氢氧化钠反应后，氢氧化钠有剩余。 8．硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性铁（Fe3O4）和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题： (1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数是：_______（用小数表示，保留3位小数）。 (2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4%的生铁_______吨。 (3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，则富氧空气中O2和N2的体积比为_______。 气体 SO2 N2 O2 物质的量（mol） 10 58 6 (4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224 mL（标准状况）。 ①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比_______（最简单的整数比）。 ②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示： 实验序号 I II III 加入钢样粉末的质量/g 2.812 5.624 8.436 生成气体的体积/L（标准状况） 1.120 2.240 2.800 则该硫酸溶液的物质的量浓度_______。 ③若在实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （写出必要的步骤，答案保留3位小数）_______。 【答案】 0.315 0.560 39:116 50:1 1.25mol/L H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有： 5.624g+x=，x = 1.406 g。 a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则： m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。 b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。 即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。 【详解】(1)利用化学式FeS2，硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数为=0.315。答案为：0.315； (2)由硫铁矿石的化学式FeS2，可建立关系式FeS2—2H2SO4—Fe，最多可生产含碳4%的生铁的质量为=0.560t。答案为：0.560； (3)由精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，可假设化学式Fe5O7，写出方程式：10FeS2+27O2→2Fe5O7+20SO2，则富氧空气中O2和N2的体积比为(mol+6mol):58mol=39:116。答案为：39:116； (4)①由CO2气体224 mL，n(CO2)=0.01mol，可求出钢样中含C的质量为0.12g，从而求出Fe的质量为28g，便可计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为=50:1。答案为：50:1； ②由表中数据可知，第III次实验中，样品过量，硫酸完全反应，由H2的体积2.8L，可求出该硫酸溶液的物质的量为=0.125mol，c(H2SO4)== 1.25mol/L。答案为：1.25mol/L； ③H2SO4共0.125 mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有： 5.624g+x=，x = 1.406 g。 a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406 g），H2SO4全反应，则： m(余固体) = (5.624 g + m g)－0.125 mol×56 g·mol－1 = (m－1.376)g。 b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406 g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。 即：m(余固体) = (5.624 g + m g)×=(5.624 g + m g)×。答案为：钢样过量时，剩余固体质量为(m－1.376)g；钢样不足量时，剩余固体质量为(5.624 g + m g)×。 【点睛】计算Fe刚好与硫酸完全反应时，所需添加的钢样的质量时，也可以利用“取某钢样粉末28.12 g，得到CO2气体224 mL（标准状况）”进行计算。再加入钢样的质量为x时酸反应完，则5.624g+x=，求出x = 1.406 g。 9．将200mLH2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液分成两等份，向其中一份中加入足量铁粉，充 分反应后测得固体质量减少3.36g；向另一份中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到23.3g白色沉淀。请计算： (1)原溶液中c(SO42﹣)＝_____。 (2)原溶液中H2SO4和Fe2(SO4)3的物质的量之比为_____。 【答案】 1.00mol/L 2：1 【分析】23.3g沉淀为硫酸钡，发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，根据n=、c=可计算出原溶液中硫酸根离子浓度； (2)设出H2SO4和Fe2(SO4)3 的物质的量，固体减少的3.36g为Fe，发生反应为2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，结合(1)中硫酸根离子的物质的量列式计算即可。 【详解】(1)每份溶液的体积100mL，生成23.3g沉淀为BaSO4，其物质的量为：n(BaSO4)＝＝0.1mool，原溶液中n(SO42﹣)＝n(BaSO4)＝0.1mol，则c(SO42﹣)＝＝1.00mol/L； (2)固体质量减少的3.36g为Fe，其物质的量为：＝0.06mol，设H2SO4和Fe2(SO4)3 的物质的量分别为x、y，根据反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑可知：①x+y＝0.06mol，根据硫酸根离子守恒可知：②x+3y＝0.1mol，联立①②解得：x＝0.04mol、y＝0.02mol，溶液具有均一性，则原溶液中H2SO4和Fe2(SO4)3的物质的量之比＝0.04mol：0.02mol＝2：1。 试卷第1页（共3页） 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $