第三章 铁金属材料 测试题2026-2027学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

第三章 铁金属材料 测试题 一、单选题 1．在现代社会，钢的用量最大，用途最广。钢不属于以下物质类别中的 A．合金 B．金属材料 C．单质 D．混合物 2．合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是 A．储存和释放氢气用的储氢合金 B．“蛟龙”号的钛金属耐压球壳 C．不锈钢针 D．纸哪吒 3．美丽生活劳动创造，下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用铝箔包装物品 铝有良好的延展性和抗腐蚀性 B 用溶液刻蚀铜质电路板 Fe能从的溶液中置换出铜 C 用干燥的模具盛装熔融钢水 铁与在高温下会反应生成 D 用小苏打治疗胃酸过多 能与酸反应 A．A B．B C．C D．D 4．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．NaClO有氧化性，可用于消毒杀菌 B．Fe粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂 5．下列关于物质应用的解释错误的是 选项 应用 解释 A 氯气可用于自来水的消毒 氯气与水反应生成HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒 B 工业上用钠从钛的氯化物中置换出钛 钠的金属活动性强于钛，可在水溶液中将置换为Ti C 铝合金用于制造高铁车体 铝合金密度小、强度高，能有效减轻车身重量 D 铁粉可用作食品包装袋中的脱氧剂 铁粉具有还原性，能与包装袋内的反应，防止食品氧化变质 A．A B．B C．C D．D 6．已知氧化性强弱：。下列反应不可能发生的是 A． B． C． D． 7．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列离子方程式书写正确的是 A．碳酸氢钠溶液与足量硫酸反应： B．向溶液中通入： C．与稀反应制： D．与盐酸反应： 8．伴随着87次发射和多型火箭首飞，2025年被称为中国商业航天“加速元年”。制作火箭需要多种合金，下列有关合金的说法正确的是 A．硬铝是一种人工合成的化合物 B．不锈钢中不含碳元素，不易生锈 C．合金的硬度和熔沸点一般低于其成分金属 D．在钢中加入适量稀土金属，可改善其性能 9．下列转化不能通过一步化学反应实现的是 A．Na2CO3 →NaOH B．FeCl3→Fe(NO3)3 C．MgSO4→MgCl2 D．Fe2O3→Fe(OH)3 10．下列有关实验操作的描述正确的是 A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明原溶液中一定含有Fe3+ B．向某溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中一定含有 C．用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，证明原溶液中一定含有Na+ D．向某溶液中加入淀粉溶液，溶液变蓝，证明原溶液中一定含有 11．大国重器是国之底气。下列关于我国的国之重器叙述正确的是 A．“朱雀二号”运载火箭所用燃料液氧-甲烷属于纯净物 B．“LNG船”的液罐所用殷瓦钢（铁镍合金），铁镍合金硬度比纯铁大、熔点比纯铁高 C．“天问一号”火星车保温材料为纳米气凝胶，能产生丁达尔效应 D．“天问一号”拍摄的火星全球影像图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO 12．下列离子组在指定溶液中能大量共存的是 A．酸性溶液中：、、、 B．澄清透明的溶液中：、、、 C．碱性溶液中：、、、 D．使紫色石蕊试液呈红色的溶液中：、、、 13．价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 14．下列实验方法或试剂使用合理的是 选项 实验目的 实验方法或试剂 A 检验溶液中是否含有 KSCN溶液 B 是否有还原性 向溶液中滴加酸性溶液 C 检测乙醇中是否含有水 用胆矾 D 测定溶液的 使用计 A．A B．B C．C D．D 15．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．标准状况下，与水蒸气完全反应，生成的数目为 B．与足量反应，转移电子个数为 C．盐酸与足量反应，生成的数目为 D．含的饱和溶液制成胶体，胶粒个数为 二、填空题 16．金属元素在人类生产、生活中发挥着巨大作用。请回答下列问题： (1)碳酸氢钠在食品工业上作为膨松剂，常用于焙制面包、蛋糕等食品，这说明碳酸氢钠受热时 ______(填“易”或“难”)分解。 (2)市场出售的某麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是 HCl)的作用下转化成______(填“Fe2+”或“Fe3+”)。 (3)我国国产大飞机 C919 的外壳使用了硬铝材料。硬铝是铝合金中的一种，其硬度比纯铝_____(填“大”或“小”)。 (4)日常生活中，活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是：表层的铝在空气中发生反应生成了_____(填“Al2O3”或“Al(OH)3”)，保护内层金属。 17．某同学以铜及其化合物为研究对象，整理了以下转化关系： (1)转化①中，Cu在空气中加热生成CuO，写出该反应的化学方程式：______，该反应属于______反应。 (2)转化②中，CuO与稀硫酸反应生成CuSO4，写出该反应的化学方程式：______，该反应属于______反应。 (3)转化③中，CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，写出该反应的化学方程式：______，该反应属于______反应。 (4)转化④中，Cu(OH)2加热分解生成CuO和H2O，写出该反应的化学方程式：______，该反应属于______反应。 (5)上述转化中，属于碱性氧化物与酸反应的是第______步。 18．下图为铁在一定条件下的转化关系图。请回答下列问题： (1)早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”，成为现代湿法冶金的先驱。曾青就是胆矾，即五水硫酸铜。将铁放在胆矾溶液(古人称为胆水)中，可以得到金属铜，这是古代的湿法冶铜，请写出反应的离子方程式_________。 (2)向炽热的铁屑中通入生成，每生产162.5g，消耗的物质的量为_________。 (3)实现转化为，可加入足量的_________溶液(填化学式)。 (4)高温下，还原性粉与水蒸气反应的方程式为_________。 (5)请写出用溶液蚀刻覆铜板制作印刷电路板的离子方程式：_________。 (6)检验的常用试剂是写出氯化亚铁和它生成蓝色沉淀的化学方程式是_________。 (7)检验的常用试剂是_________。离子方程式是_________。 19．I、除去下列物质中含有的少量杂质，写出除杂所用试剂的化学式和反应的离子方程式： (1)溶液中含有少量的杂质；____________________________。 (2)溶液中含有少量的杂质；____________________________。 (3)要证明某溶液中不含而可能含有，进行如下实验操作时的最佳顺序为______________。 ①加入足量氯水②加入足量溶液③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ (4)对于证明具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入氯化亚铁溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为______________(填化学式)。 Ⅱ、 (5)把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到(标准状况)。该合金中铝的质量分数______________(保留两位小数)；该合金中铝和镁的物质的量之比______________。 三、计算题 20．把5.6 g铁粉投入足量稀盐酸中，充分反应后所得溶液用水稀释至100 mL。求： (1)生成标准状况下的氢气多少升____________（写出具体步骤）。 (2)所得溶液中的物质的量浓度是多少？______ 21．称取6.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入75.0 mL 2.00 mol/L的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入8.40g铁粉，充分反应后，得固体的质量为4.56g。请计算： (1)加入铁粉的物质的量为___________。 (2)充分反应后的固体组成(化学式)是___________。 (3)加入铁粉充分反应后，溶液中的溶质化学式为___________，并计算物质的量浓度___________(不考虑体积变化)。 (4)固体混合物中氧化铜的质量百分比为___________。 四、解答题 22．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： (1)在空气中变质发生反应的化学方程式为______。 (2)电子工业用溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜制造印刷电路板，写出溶液与铜反应的离子方程式：______。 (3)某小组欲从制造印刷电路板的废水（含、、）中回收铜，并获得溶液，设计如下方案： ①滤渣C为______（填化学式，下同）；滤液B中溶质主要为______。 ②通入的目的是______。 (4)某同学为测定腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验： 取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子是______（填离子符号）。 23．某校学生围绕“易拉罐的奥秘”开展了以下探究活动。 【查阅资料】易拉罐一般用作碳酸饮料和啤酒的包装。可乐易拉罐以铝为主要材料，也有部分其他易拉罐以马口铁为主要材料。 任务一：探究易拉罐的性质 【实验1】在可乐易拉罐罐盖和罐体的金属材料上分别滴一滴稀盐酸，一段时间后，观察到罐体上出现大量气泡，罐盖上无明显现象。 【查阅资料】可乐易拉罐罐体、罐盖金属材料中元素的组成见下表。 某品牌可乐易拉罐罐盖、罐体组成元素的含量 元素含量/% Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Al 罐体 0.3 0.7 0.25 1.0~1.5 0.8~1.3 0.25 - 余量 罐盖 0.2 0.35 0.15 0.50 4.0~5.0 - 0.1 余量 【实验结论】 (1)可乐易拉罐罐盖和罐体是__________（选填“相同”或“不同”）的铝合金。 【实验2】探究易拉罐的化学性质——金属与酸反应 【实验操作】 (2)等质量的铁和铝分别与足量等浓度的稀盐酸反应，借助压强传感器，测得反应过程中压强（p）随时间（t）的变化关系如图1所示，图中表示铝与稀盐酸反应的曲线是______（选填“a”或“b”）。 (3)图2中易拉罐内层薄膜的作用是________。 任务二：追溯易拉罐的形成 【查阅资料】金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关。 (4)金属铝的冶炼常用电解法。金属铁的冶炼方法是：高温下用CO将氧化铁中的铁还原出来，写出该反应的化学方程式____________________________。若将CO替换为H2则可实现“氢冶金”，“氢冶金”的优点有______________________（答一点即可）。 【拓展与延伸】Mn不在常见金属活动性顺序中，如何比较易拉罐中Al、Mn、Fe的金属活动性顺序？（已知MnSO4溶液为淡粉色） 探究Al、Mn、Fe的金属活动性顺序 【实验操作】取大小相同的锰片、打磨后分别放入a、b两支试管中，再分别加入等浓度、等体积的FeSO4溶液和溶液，如图3所示。 【实验现象】 (5)a试管中溶液变为淡粉色，锰片表面有灰黑色物质生成，该物质是__________；b试管中无明显现象。 【实验结论】 (6)Al、Mn、Fe三种金属的活动性顺序由强到弱为__________。 参考答案 1．C 【详解】A．钢是铁与碳等元素形成的合金，属于合金类别，A不符合题意； B．金属材料包括纯金属和合金，钢属于金属材料，B不符合题意； C．单质是由同种元素组成的纯净物，钢含有铁、碳等多种物质，不属于单质，C符合题意； D．钢中含有多种成分，属于混合物，D不符合题意； 故选C。 2．D 【详解】A．储氢合金是由金属与金属或金属与非金属熔合形成的新型合金材料，属于合金，A错误； B．“蛟龙”号的钛金属耐压球壳材质为钛合金，属于合金，B错误； C．不锈钢是铁、碳、铬等元素形成的铁合金，属于合金，C错误； D．纸哪吒的主要成分为纤维素，属于有机高分子材料，不属于合金，D正确； 答案选D。 3．B 【详解】A．铝具有良好的延展性，且表面易形成致密的氧化物薄膜具有抗腐蚀性，可用于制作铝箔包装物品，二者有关联，A不符合题意； B．用溶液刻蚀铜质电路板的反应原理是，不是从溶液中置换出，二者无关联，B符合题意； C．铁与在高温条件下会反应生成和，若模具不干燥，熔融钢水接触水易发生危险，因此要用干燥的模具盛装熔融钢水，二者有关联，C不符合题意； D．胃酸的主要成分为，可与酸反应，因此小苏打可用于治疗胃酸过多，二者有关联，D不符合题意； 故选B。 4．D 【详解】A．具有强氧化性，可使蛋白质变性实现消毒杀菌，性质与用途具有对应关系，A不符合题意； B．粉可与反应消耗食品包装内的氧气，能防止食品氧化，性质与用途具有对应关系，B不符合题意； C．具有氧化性，可发生反应，能腐蚀印刷电路板上的，性质与用途具有对应关系，C不符合题意； D．用于制胃酸中和剂是因为其可与胃酸的主要成分反应、且碱性较弱刺激性小，与受热易分解的性质无关，性质与用途不具有对应关系，D符合题意； 故选D。 5．B 【详解】A．氯气与水反应：，HClO具有强氧化性，可以破坏细菌病毒结构，用于自来水消毒，A正确； B．金属钠性质极活泼，投入水溶液会优先和水发生反应：，无法置换溶液中的，工业制备钛是惰性气体保护下，钠还原无水，不能在水溶液中进行，B错误； C．铝合金密度小、机械强度高，减重同时保证车体强度，适合高铁车体，C正确； D．铁粉有还原性，可消耗包装袋内氧气，防止油脂等食品被氧化，作脱氧剂，D正确； 故答案选B。 6．B 【详解】A．由氧化性可知，该反应可以发生，故A项不合题意； B．由题意可知，氧化性，而B项中将Pb2+氧化为PbO2，与反应物的氧化性强于氧化产物的氧化性这一规律不符，该反应不能发生，故B项符合题意； C．由氧化性可知，该反应可以发生，故C项不合题意； D．由氧化性可知，该反应可以发生，故D项不合题意； 故选B。 7．D 【详解】A．碳酸氢钠在溶液中电离出而非，正确离子方程式为，A错误； B．碳酸酸性弱于盐酸，溶液与不发生反应，B错误； C．与稀反应生成，正确离子方程式为，C错误； D．与盐酸反应：，D正确； 故选D。 8．D 【详解】A．合金是金属与金属或非金属熔合而成的混合物，硬铝属于铝的合金，A错误； B．不锈钢是在碳素钢中加入其他合金元素形成的具有特殊性能的特种钢，B错误； C．合金的硬度一般比其成分金属的大，熔沸点一般比其成分金属的低，C错误； D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，在钢中加入稀土金属，能大大改善其性能，D正确； 故选D。 9．D 【详解】A．可与发生复分解反应生成和沉淀，可一步实现，A正确； B．可与发生复分解反应生成和沉淀，可一步实现，B正确； C．可与发生复分解反应生成和沉淀，可一步实现，C正确； D．是难溶于水的碱性氧化物，不能与水直接反应生成，需要先与酸反应生成铁盐，再与碱反应得到，不能一步实现，D错误； 故选D。 10．A 【详解】A．与反应生成血红色络合物，该反应为的特征检验反应，无其他常见离子产生相同现象，可证明原溶液中含有，A正确； B．加入溶液产生的白色沉淀可能为、等，未加稀硝酸酸化排除干扰，无法证明一定含有，B错误； C．玻璃的主要成分含钠元素，会干扰焰色试验结果，焰色试验应使用铂丝或光洁无锈的铁丝，不能证明原溶液含，C错误； D．淀粉仅遇碘单质（）会变蓝，与不发生显色反应，溶液变蓝证明原溶液含而非，D错误； 故选A。 11．C 【详解】A．液氧为，甲烷为，二者是不同物质，混合后属于混合物，不是纯净物，A错误； B．合金的硬度比其成分金属大，熔点比其成分金属低，因此铁镍合金熔点比纯铁低，B错误； C．纳米气凝胶属于胶体，胶体可产生丁达尔效应，C正确； D．赤铁矿的主要成分为，是氧化亚铁，不是赤铁矿的主要成分，D错误； 故选C。 12．B 【详解】A．酸性溶液中与会发生氧化还原反应：，不能大量共存，A错误； B．澄清透明的溶液中，、、、之间互不反应，可大量共存（澄清透明不要求溶液无色），B正确； C．碱性溶液中含大量，与反应生成弱电解质，不能大量共存，C错误； D．使紫色石蕊试液呈红色的溶液为酸性溶液，酸性条件下会与发生氧化还原反应生成，不能大量共存，D错误； 故选B。 13．B 【详解】A．铁是一种银白色金属，具有延展性，A正确； B．铁在少量的氧气中点燃生成，B错误； C．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁隔绝空气加热得到氧化亚铁，C正确； D．铁和氯气化合生成氯化铁，氯化铁和铁化合可得氯化亚铁，D正确。 故选B。 14．D 【详解】A．溶液仅能与反应产生血红色现象，与无明显特征反应，无法检验溶液中的，A错误； B．溶液中的在酸性条件下也可被酸性溶液氧化使溶液褪色，无法证明褪色是被氧化导致，不能验证的还原性，B错误； C．胆矾是，本身含有结晶水，遇水无明显现象，检测乙醇中的水应使用无水硫酸铜，C错误； D．溶液具有强氧化性和漂白性，会漂白pH试纸，使用pH计可准确测定其，D正确； 故选D。 15．A 【详解】A．168 g的物质的量为，与水蒸气反应的化学方程式为，3 mol完全反应生成4 mol，故数目为，A正确； B．3.9 g的物质的量为，与反应时，1 mol参与反应转移1 mol电子，故0.05mol反应转移电子数目为，B错误； C．0.1 L盐酸中的物质的量为1.2 mol，仅与浓盐酸反应，反应过程中盐酸浓度降低变为稀盐酸后反应停止，不能完全消耗，生成的数目小于，C错误； D．胶粒是多个分子的聚集体，故含1 mol的饱和溶液制得的胶体中胶粒个数小于，D错误； 故选A。 16．(1) 易 (2) (3) 大 (4) 【详解】（1）碳酸氢钠作膨松剂的原理是受热易分解释放气体，使食品疏松多孔，反应为，因此受热易分解； （2）胃酸的主要成分是非氧化性酸，的氧化性较弱，只能将氧化为+2价铁，反应为，因此转化为； （3）合金的硬度高于其组成的纯金属，硬铝是铝的合金，因此硬度比纯铝大； （4）常温下铝可与空气中的反应，在表面生成一层致密的薄膜，隔绝空气阻止内部铝继续被氧化，因此铝在空气中能稳定存在。 17．(1) 2Cu+O22CuO 化合 (2) CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 复分解 (3) CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 复分解 (4) Cu(OH)2CuO+H2O 分解 (5)② 【详解】（1）铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为2Cu+O22CuO；反应由两种物质生成一种，符合“多变一”的化合反应特征，属于基本反应类型中的化合反应； （2）氧化铜属于碱性氧化物，和稀硫酸反应时两种化合物互相交换成分生成盐和水，反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；反应过程无元素化合价变化，属于复分解反应； （3）硫酸铜和氢氧化钠为可溶性盐和可溶性碱，二者互相交换成分，生成难溶性氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4；满足复分解反应的发生条件，属于复分解反应； （4）难溶性碱氢氧化铜受热分解为氧化铜和水，反应的化学方程式为Cu(OH)2CuO+H2O；反应由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的分解反应特征，属于分解反应； （5）碱性氧化物的定义是能与酸反应生成盐和水的氧化物，是碱性氧化物，它和稀硫酸的反应对应转化②。 18．(1) (2)1.5 (3) (4) (5) (6) (7) 硫氰化钾溶液 【详解】（1）铁的金属活动性强于铜，可将溶液中的铜离子置换为铜单质，自身被氧化为亚铁离子，据此写出离子方程式，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。 （2）的摩尔质量为，因此的物质的量为；根据反应，计量数比，故消耗的物质的量为。 （3） 与弱氧化剂反应可生成，非氧化性酸、铜盐、三价铁盐都属于符合要求的弱氧化剂，如等。 （4） 高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，配平后得到反应方程式。 （5）具有氧化性，可将氧化为，自身被还原为，是印刷电路板蚀刻的反应原理，据此写出离子方程式。 （6）与铁氰化钾反应生成特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，是检验的特征反应，配平后得到化学方程式。 （7）检验常用硫氰化钾溶液，与反应生成血红色络合物，现象明显，据此写出离子方程式，。 19．(1)   (2)   (3)C (4) (5) 0.53 1∶1 【详解】（1）除去溶液中的，应加入过量的铁粉，铁与反应生成，既除去了杂质，又没有引入新的杂质，反应的离子方程式为：； （2）除去溶液中的，应通入适量的氯气，氯气能将氧化为，且不引入新杂质，反应的离子方程式为：； （3）检验溶液中不含 而含有 ，应先加入少量 溶液（操作③），若溶液不变红，证明无；然后再加入足量氯水（操作①），氯水将 氧化为，溶液变红，从而证明含有，因此最佳顺序为③①，故选C； （4）锌粒投入氯化亚铁溶液中逐渐变小，说明锌能置换出铁，即还原性；铜片没变化，说明铜不能置换出铁，即还原性，综合可得三种金属的还原性由强至弱的顺序为； （5）设合金中 、 的物质的量分别为和。根据合金总质量为，可得方程：；标准状况下的物质的量为 。根据反应中电子转移守恒，根据得失电子守恒，1 mol Mg反应失去2 mol电子，1 mol Al反应失去3 mol电子，生成1 mol 得到2mol电子，可得方程：，联立两方程解得：，，合金中铝的质量为，其质量分数为 ；合金中铝和镁的物质的量之比为。 20．(1)2.24 L (2)1 mol/L 【详解】（1）稀盐酸足量，铁完全反应，生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为。铁的摩尔质量为，根据物质的量等于质量与摩尔质量之比，铁的物质的量为。由化学方程式可知，生成氢气与消耗铁的物质的量相等，故。标准状况下的气体摩尔体积为，因此生成氢气的体积为； （2）稀盐酸足量，5.6 g铁完全反应。由反应可知，生成氯化亚铁与消耗铁的物质的量相等，因此。用水稀释时，氯化亚铁的物质的量不变，稀释后溶液的体积为100 mL，即0.100 L。根据物质的量浓度等于溶质的物质的量与溶液体积之比，所得溶液中氯化亚铁的物质的量浓度为。 21．(1)0.15mol (2)Cu、Fe (3) 2.00 mol/L (4)60.0% 【分析】由题意可知，稀硫酸溶液中硫酸的物质的量为2.00 mol/L×0.075 L=0.15 mol，8.40 g铁粉的物质的量为=0.15 mol，氧化铜与稀硫酸反应方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+ H2O，氧化铁与稀硫酸反应方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；向反应后的溶液中加入铁粉，铁粉先与硫酸铁反应生成硫酸亚铁：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，铁再和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应方程式为CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，铁最后和过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的方程式为Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑，，充分反应后有固体剩余，根据反应方程式，剩余固体中一定有铜，可能有铁，假设剩余固体中无铁，只有铜，说明硫酸被完全反应，铁粉被完全消耗，溶液溶质为硫酸铜和硫酸亚铁，而硫酸亚铁中的铁来源于铁粉和氧化铁，铁粉的物质的量为0.15 mol，说明此时硫酸亚铁的物质的量大于0.15 mol，而硫酸根只能来源于硫酸，硫酸物质的量只有0.15 mol，则假设不成立，说明剩余固体为铜单质和铁单质的混合物，据此解答。 【详解】（1） 由分析可知，8.40 g铁粉的物质的量为0.15 mol。 （2）由分析得，充分反应后，固体组成为Cu、Fe。 （3）铁粉过量，最后溶液溶质为FeSO4；根据硫酸根物质的量守恒，其浓度为2.00 mol/L。 （4）设混合物中氧化铜、氧化铁的物质的量分别为 x mol、y mol，由混合物的质量可得：80x+160y=6.00，由分析知，剩余固体为铁和铜单质，则8.40-56(x+y)-56(0.15-x-3y)+64x=4.56，解联立方程可得x=0.045、y=0.015，所以固体混合物中氧化铜质量百分比为。 22．(1) (2) (3) Fe、Cu 将溶液中的转化为 (4)、、 【详解】（1）具有还原性，在空气中被氧气氧化为，水参与反应。根据反应前后各元素的原子数相等配平，化学方程式为； （2）溶液中的具有氧化性，能将Cu氧化为，自身被还原为。每个Cu原子失去2个电子，每个得到1个电子，因此参加反应的与Cu的个数比为2∶1，离子方程式为； （3）①为回收铜并获得溶液，加入的金属A应为Fe。铁既能将废液中的还原为，又能置换出中的铜，且不引入其他金属离子，反应分别为、。由于加入的铁过量，和均完全反应，过滤后，滤渣C含剩余的Fe和生成的Cu，滤液B中的溶质主要为。 ②向滤渣C中加入过量盐酸，发生反应，铜不与盐酸反应，过滤得到铜，滤液E中含和过量的HCl。将滤液B与滤液E合并后通入，发生反应，因此通入的目的是将溶液中的转化为； （4）待测溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明其中含有未反应完的。又因为已与铜发生反应，所得溶液中还含有反应生成的和，故待测液中含有的金属阳离子为、、。 23．(1)不同 (2)a (3)防止金属与酸性饮料接触发生反应（合理即可） (4) 产物更环保（合理即可） (5)铁（或Fe） (6) 【详解】（1）对比罐体和罐盖的合金元素组成，各元素的含量差异明显，因此二者是成分不同的铝合金。 （2）铝的金属活动性强于铁，则与等浓度稀盐酸反应，铝的速率更快；等质量的铁和铝中，铝的物质的量更大，根据计量关系Fe~H2、Al~H2，则铝完全反应生成的氢气质量比铁更多，最终体系压强更大，故a表示铝与稀盐酸反应的曲线、b表示铁与稀盐酸反应的曲线。 （3）易拉罐内承装的碳酸饮料呈酸性，内层的环氧树脂薄膜属于惰性有机涂层，可以隔离金属罐体和酸性饮品，既避免金属被腐蚀，也防止金属杂质混入饮料中。 （4）工业上高炉炼铁的核心反应是高温下CO还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为；氢冶金用H2​作还原剂，反应产物为Fe和H2​O，无碳排放，不会加剧温室效应，对环境无污染，比传统CO炼铁更环保。 （5）a试管中Mn和FeSO4​发生置换反应，生成淡粉色的MnSO4​和单质铁，因此锰片表面析出的灰黑色物质是铁。 （6）Mn能置换出FeSO4​中的Fe，说明活动性Mn>Fe，Mn不能和Al2​(SO4​)3​反应，说明活动性Al>Mn，因此三者活动性顺序为Al>Mn>Fe。 学科网（北京）股份有限公司 $