2027年高三化学一轮复习单元检测卷《第三章铁金属材料》（基础巩固）及答案

2027年高三一轮复习单元检测卷（基础巩固） 第三章 铁 金属材料 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：必修一 5．难度系数：0.85 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Co-59 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列叙述错误的是 A．丹霞地貌的岩层因含而呈红色 B．面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂 C．明矾具有净水作用是由于明矾溶于水形成氢氧化铝胶体 D．人体易吸收，补铁时应适当补充维生素C，利用了维生素C的还原性 2．下列物质变化不可以一步实现的是 A． B． C． D． 3．检验某溶液中是否含有下列常见离子的方法、现象及结论正确的是 A．滴入KSCN溶液，溶液变为红色，说明一定含 B．加入溶液，有白色沉淀产生，证明一定含 C．玻璃棒蘸取溶液做焰色试验，火焰呈黄色，说明一定含 D．先加入盐酸无现象，再滴加溶液产生白色沉淀，说明一定含 4．下列离子方程式与所给事实不相符的是 A．向草酸溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液： B．用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： C．用溶液脱氯： D．绿矾处理含的酸性废水： 5．下列图示实验能达到实验目的的是 A．将浓硫酸滴加在棉花上，验证浓硫酸的脱水性 B．用干燥的漂白鲜花，探究干燥的是否具有漂白性 C．用配制溶液 D．制备氢氧化亚铁 A．A B．B C．C D．D 6．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．中氧原子的数目为 B．溶液中，HF分子的数目小于 C．标准状况下，中含有分子的数目为 D．常温下，56gFe块投入足量浓硝酸中，理论上转移电子的数目为 7．价-类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如图为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断正确的是 A．B是一种有磁性的黑色晶体 B．向F的盐溶液中直接滴加氢氧化钠，可较长时间看到白色沉淀 C．向F的盐溶液中滴加双氧水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明溶液中无F的阳离子 D．碱性条件下，E可以被次氯酸盐氧化为H，离子方程式为 8．部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是 A．e可与水化合生成g B．c转化为e的过程中不存在物质颜色变化 C．存在a→c→d→h的直接转化关系 D．f为氯盐，向其中加入氢氧化钠溶液可制备产生丁达尔效应的红褐色分散系 9．下列物质之间存在如下转化关系，各物质之间能通过一步反应实现且条件或试剂正确的是 选项 X Y Z 条件或试剂 A ④试剂：过量NaOH溶液 B HCl NaCl ③条件：通电 C Cu ②条件：纯铜为阳极 D Fe ①试剂：稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 10．以铬铁矿渣(主要成分为，含、、等杂质)为原料制的流程如图所示。下列说法正确的是 已知：滤液1的主要成分为、、。 A．“煅烧”时1 mol 完全反应，转移电子的物质的量为6 mol B．“煅烧”时、与不发生反应 C．“除杂”时溶液的pH越大，Al、Si元素的去除越彻底 D．“还原”时每消耗3 mol ，理论上生成1 mol 11．常见金属Al、Fe、Cu有下图转化关系。下列说法错误的是 A．反应①和②都属于化合反应 B．检验反应③后溶液中是否含，可用酸性KMnO4溶液 C．反应④溶液和反应⑤溶液混合，可能形成有丁达尔效应的分散系 D．与反应⑥相关的实验图标有 12．某溶液中含有、、现用NaOH溶液、盐酸和气体将这三种离子逐一沉淀分离，其流程如图所示。下列说法错误的是 A．物质a的名称为盐酸 B．沉淀2的化学式为 C．该溶液中阴离子可能是 D．“溶液2+过量c”的离子方程式为 13．黄铁矿（主要成分为）在酸性条件和催化剂作用下，可发生如图所示的转化。下列说法错误的是 A．该过程中是催化剂，是中间产物 B．反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为 C．反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应 D．反应I的离子方程式为 14．利用锌灰(主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如下，下列说法错误的是 A．滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4 B．取步骤3后的干燥滤饼11.2 g进行煅烧，可得产品8.1 g，则x=2 C．加入试剂a发生置换反应：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu D．步骤1中发生反应的离子方程式为＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ 15．某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体，设计如下实验探究其成分。已知：步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行：PbS是一种黑色固体。 下列说法错误的是 A．a中黑色固体成分有 B．与在空气中燃烧的产物可能有 C．步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸，目的是加快反应速率 D．b中使用溶液替代溶液，则无需使用醋酸铅试纸检验 第II卷（非选择题 共55分） 16．（14分）铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，是实验中常用的强氧化剂之一，从含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料回收铬的生产流程如图： 几种金属离子生成氢氧化物沉淀的见表： 氢氧化物 开始沉淀的 1.5 8 7.2 6 沉淀完全的 3.3 12 9.5 8 请回答下列问题： (1)写出提高酸浸速率的措施_______(写出两点)。 (2)酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣中含有大量的合金，写出除钴时反应的离子方程式_______。 (3)若仅从试剂的经济角度考虑，试剂X最好是_______，如果试剂X是，请写出其氧化的离子反应方程式_______。 (4)已知氧化过程中铁、铬形成的离子均被完全氧化，则调时应将控制在_______范围内，单质铬与试剂Y反应时，反应中二者消耗量_______。 (5)设计实验检验废液中是否含有：_______。 17．（12分）铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。 (1)Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，Fe(OH)2被氧化的化学方程为：_______；观察到的现象为：_______；为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时你觉得还需加入_______。 (3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。 (4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_______。 (5)图中_______(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。 18．（14分）铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。 (1)铁元素在元素周期表中的位置是___________。 (2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图所示： ①检验溶液中混有选用的试剂为___________溶液。 ②反应Ⅱ的化学方程式为：___________。 ③实现反应Ⅲ的转化，可选择___________(填序号)。 A．盐酸    B．氢碘酸    C．稀硝酸    D．氯气 (3)工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为、，另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如图： 已知：Cu、Fe、Ag等离子能与、、、等形成可溶性配合物。 ①“过滤2”所得到滤渣的主要成分为FeOOH和，则所得滤液中的主要溶质是物质___________(填化学式)；在空气中焙烧生成铁红的化学方程式为___________。 ②“沉淀”过程中，控制用量不变，铁的沉淀率随氨水用量变化如图所示。当氨水用量超过一定体积时，铁的沉淀率下降，其可能原因是___________。 19．（15分）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。 (1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是___________。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是___________。 (2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。 ①制备的离子方程式为___________。 ②能析出晶体的原因是___________。 ③操作的分离方法为___________。 ④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？___________。 ⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是___________。 (3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的___________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高三一轮复习单元检测卷（基础巩固）全解全析 第三章 铁 金属材料 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：必修一 5．难度系数：0.85 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Co-59 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列叙述错误的是 A．丹霞地貌的岩层因含而呈红色 B．面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂 C．明矾具有净水作用是由于明矾溶于水形成氢氧化铝胶体 D．人体易吸收，补铁时应适当补充维生素C，利用了维生素C的还原性 【答案】A 【详解】A．是黑色晶体，丹霞地貌的岩层呈红色是因为含有红棕色的，A错误； B．小苏打为，受热易分解生成气体，能使糕点疏松多孔，可作膨松剂，B正确； C．明矾溶于水后，水解生成胶体，胶体具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质实现净水，C正确； D．人体易吸收，而易被氧化为人体难吸收的，维生素C具有还原性，可防止被氧化，因此补铁时补充维生素C可促进吸收，D正确； 故选A。 2．下列物质变化不可以一步实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．Fe(OH)2和空气中氧气、水生成 Fe(OH)3 ，一步实现，A不符合题意； B．CuCl2 和铁发生置换反应生成 FeCl2 ，一步实现，B不符合题意； C．Al2(SO4)3 和弱碱氨水反应生成 Al(OH)3沉淀，一步实现，C不符合题意； D．CuO 到 Cu(OH)2 没有直接的一步反应，因为氧化铜不溶于水且不与水直接反应，需先与酸反应生成盐，再与碱反应才能得到氢氧化铜，D符合题意； 故选D。 3．检验某溶液中是否含有下列常见离子的方法、现象及结论正确的是 A．滴入KSCN溶液，溶液变为红色，说明一定含 B．加入溶液，有白色沉淀产生，证明一定含 C．玻璃棒蘸取溶液做焰色试验，火焰呈黄色，说明一定含 D．先加入盐酸无现象，再滴加溶液产生白色沉淀，说明一定含 【答案】A 【详解】A．滴入KSCN溶液，溶液变为红色，说明一定含，KSCN与反应生成血红色物质是的特征反应，A正确； B．加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，白色沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、氯化银沉淀等，不能证明一定含硫酸根离子，B错误； C．玻璃棒本身含钠元素，火焰呈黄色不能确定溶液是否含Na⁺，C错误； D．先加入盐酸引入了氯离子，氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀，D错误； 故答案选A。 4．下列离子方程式与所给事实不相符的是 A．向草酸溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液： B．用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： C．用溶液脱氯： D．绿矾处理含的酸性废水： 【答案】A 【详解】A．草酸为弱酸，不能拆，草酸溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，发生氧化还原反应生成锰离子和二氧化碳、水，，A错误； B．溶液刻蚀覆铜板，反应生成铜离子和亚铁离子，B正确； C．溶液脱氯，是和氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，反应中硫元素化合价由+2变为+6、氯元素化合价由0变为-1，结合电子守恒，反应为，C正确； D．绿矾处理含的酸性废水，反应为酸性条件下，亚铁离子和重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子，D正确； 故选A。 5．下列图示实验能达到实验目的的是 A．将浓硫酸滴加在棉花上，验证浓硫酸的脱水性 B．用干燥的漂白鲜花，探究干燥的是否具有漂白性 C．用配制溶液 D．制备氢氧化亚铁 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．浓硫酸滴加在棉花上，棉花变黑，可知浓硫酸的脱水性，A正确；    B．氯气和鲜花中的水生成漂白性次氯酸，使得鲜花褪色，不能说明干燥的是否具有漂白性，B错误； C．容量瓶只能用于配制一定浓度的溶液，不能使得钠在容量瓶中和水反应，C错误； D．反应生成氢氧化亚铁会被空气中氧气氧化为红褐色氢氧化铁沉淀，无法得到纯净的氢氧化亚铁，D错误； 故选A。 6．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．中氧原子的数目为 B．溶液中，HF分子的数目小于 C．标准状况下，中含有分子的数目为 D．常温下，56gFe块投入足量浓硝酸中，理论上转移电子的数目为 【答案】A 【详解】A．的物质的量为，每个分子含3个氧原子，总氧原子数为，即，A符合题意； B．未给出溶液体积，无法确定的物质的量，无法判断数目是否小于，B不符合题意； C．标准状况下不是气态，不能用气体摩尔体积计算，C不符合题意； D．常温下Fe遇浓硝酸钝化，反应停止，转移电子数远小于3NA，D不符合题意； 故选A。 7．价-类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如图为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断正确的是 A．B是一种有磁性的黑色晶体 B．向F的盐溶液中直接滴加氢氧化钠，可较长时间看到白色沉淀 C．向F的盐溶液中滴加双氧水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明溶液中无F的阳离子 D．碱性条件下，E可以被次氯酸盐氧化为H，离子方程式为 【答案】D 【详解】A．B为铁的氧化物，且为+2价氧化物，则B是FeO（黑色粉末，无磁性），C为+3价则是Fe2O3（红棕色），有磁性的黑色晶体是Fe3O4（含+2和+3价），故A错误； B．F为亚铁盐，滴加NaOH首先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中O2氧化，迅速变灰绿色，最终变为红褐色，无法较长时间看到白色沉淀，故B错误； C．F的盐溶液中滴加双氧水后加KSCN变红，说明生成了Fe3+，不能证明Fe2+完全被氧化，故C错误； D．E为Fe(OH)3（+3价），H为高铁酸根（，+6价），碱性条件下次氯酸盐（ClO-）氧化Fe(OH)3，Cl从+1→-1，Fe从+3→+6，电子守恒配平得离子方程式：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O，故D正确； 选D。 8．部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是 A．e可与水化合生成g B．c转化为e的过程中不存在物质颜色变化 C．存在a→c→d→h的直接转化关系 D．f为氯盐，向其中加入氢氧化钠溶液可制备产生丁达尔效应的红褐色分散系 【答案】C 【分析】先做价‑类定位：a：单质Fe或Cu；b：+1价氧化物Cu2O；c：+2价氧化物FeO或CuO；d：+2价铁盐或铜盐；e：+3价氧化物Fe2O3；g：+3价碱Fe(OH)3； f：+3价铁盐；h：+2价碱Fe(OH)2或Cu(OH)2；据此分析； 【详解】A．e为Fe2O3，难溶于水，不能与水发生化合反应生成Fe(OH)3（即g），A错误； B．c为+2价氧化物，可被氧化为e(Fe2O3)，如黑色转化为红棕色，必然存在颜色变化，B错误； C．可实现转化：(a)Cu与氧气加热生成CuO(c)，与盐酸反应生成CuCl2(d)，与氢氧化钠溶液反应生成Cu(OH)2(h)，存在该直接转化关系，C正确； D．f为+3价铁的氯盐即FeCl3，向其中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀，不能得到胶体，将饱和溶液滴入沸水中可制得红褐色胶体，能产生丁达尔效应，D错误； 故答案选C。 9．下列物质之间存在如下转化关系，各物质之间能通过一步反应实现且条件或试剂正确的是 选项 X Y Z 条件或试剂 A ④试剂：过量NaOH溶液 B HCl NaCl ③条件：通电 C Cu ②条件：纯铜为阳极 D Fe ①试剂：稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A． 与过量溶液反应生成，无法得到，不能实现④的转化，A错误； B．与反应可一步生成NaCl，电解熔融或饱和溶液可一步得到，与反应可一步生成，与化合可一步生成，B正确； C．不能通过一步反应生成，C错误； D．稀盐酸氧化性较弱，与稀盐酸反应生成，无法得到，不能实现①的转化，氢氧化铁不能一步转化为铁，D错误； 故答案选B。 10．以铬铁矿渣(主要成分为，含、、等杂质)为原料制的流程如图所示。下列说法正确的是 已知：滤液1的主要成分为、、。 A．“煅烧”时1 mol 完全反应，转移电子的物质的量为6 mol B．“煅烧”时、与不发生反应 C．“除杂”时溶液的pH越大，Al、Si元素的去除越彻底 D．“还原”时每消耗3 mol ，理论上生成1 mol 【答案】D 【分析】铬铁矿渣(主要成分为FeCr2O4，含有少量MgCO3、Al2O3和SiO2杂质)加入碳酸钠和氧气煅烧后生成二氧化碳、MgO、Na2CrO4和Fe2O3，加水除去不溶于水的MgO和Fe2O3，加入稀硫酸将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，同时将Al、Si转化为Al(OH)3、H2SiO3沉淀除去；加入过氧化氢后，+6价Cr被还原为+3价，即得到Cr2(SO4)3； 【详解】A．FeCr2O4中Fe为+2价、Cr为+3价，煅烧后Fe变为Fe2O3中+3价，Cr变为Na2CrO4中+6价，1 mol FeCr2O4完全反应失电子总物质的量为，即转移电子7 mol，A错误； B．已知滤液1含Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，说明煅烧时Al2O3、SiO2均与Na2CO3反应生成对应的钠盐，B错误； C．除杂目的是使Al、Si转化为Al(OH)3、H2SiO3沉淀除去，若pH过大，Al(OH)3会与OH-反应溶解，无法除尽Al元素，C错误； D．还原过程中被还原为Cr3+，生成1 mol Cr2(SO4)3时，Cr元素得电子总物质的量为；H2O2还原剂，O元素从-1价被氧化为0价，每摩尔 H2O2失2 mol电子，故消耗H2O2的物质的量为，D正确； 故选D。 11．常见金属Al、Fe、Cu有下图转化关系。下列说法错误的是 A．反应①和②都属于化合反应 B．检验反应③后溶液中是否含，可用酸性KMnO4溶液 C．反应④溶液和反应⑤溶液混合，可能形成有丁达尔效应的分散系 D．与反应⑥相关的实验图标有 【答案】B 【详解】A．反应①为，反应②为，均为两种物质生成一种物质的化合反应，A正确； B．反应③所得溶液中含有乳酸根，乳酸根中的羟基也可被酸性氧化使其褪色，会干扰的检验，因此不能用酸性溶液检验，B错误； C．反应④得到溶液，反应⑤得到四羟基合铝酸钠溶液，二者混合发生双水解反应可生成胶体，胶体具有丁达尔效应，C正确； D．反应⑥为铜与浓硫酸加热反应，涉及明火加热、仪器热烫，生成有毒的需要排风，实验过程需佩戴护目镜，实验结束后需要洗手，所列图标均相关，D正确； 故选B。 12．某溶液中含有、、现用NaOH溶液、盐酸和气体将这三种离子逐一沉淀分离，其流程如图所示。下列说法错误的是 A．物质a的名称为盐酸 B．沉淀2的化学式为 C．该溶液中阴离子可能是 D．“溶液2+过量c”的离子方程式为 【答案】C 【分析】要使、、逐一沉淀分离，必须考虑加入试剂的先后顺序及用量。由于、、均能与溶液反应生成沉淀，故应先加入盐酸（物质a），分离出，沉淀1为AgCl；再向滤液中加入过量溶液（物质b），沉淀，沉淀2为Fe(OH)3；再向含有的滤液中通入过量气体（物质c）生成（沉淀3）。 【详解】A．根据分析，物质a的名称为盐酸，A正确； B．根据分析，沉淀2的化学式为，B正确； C．和混合会生成硫酸银沉淀，该溶液中阴离子不可能是，C错误； D．根据分析，向含有的滤液中通入过量气体（物质c）生成（沉淀3），离子方程式为：，D正确； 故选C。 13．黄铁矿（主要成分为）在酸性条件和催化剂作用下，可发生如图所示的转化。下列说法错误的是 A．该过程中是催化剂，是中间产物 B．反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为 C．反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应 D．反应I的离子方程式为 【答案】C 【详解】A．由转化示意图可知，在反应Ⅰ中被消耗，在反应Ⅲ中又生成，符合催化剂特征；在反应Ⅰ中生成，反应Ⅱ中被消耗，属于中间产物，A正确； B．反应Ⅲ中为氧化剂，1 mol得到4 mol电子；为还原剂，1 mol 失去1 mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量比为，B正确； C．反应Ⅱ为，反应中无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，C错误； D．反应I中中-1价的S被氧化为中的+6价S，被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，配平后可得离子方程式：，D正确； 故答案选C。 14．利用锌灰(主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如下，下列说法错误的是 A．滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4 B．取步骤3后的干燥滤饼11.2 g进行煅烧，可得产品8.1 g，则x=2 C．加入试剂a发生置换反应：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu D．步骤1中发生反应的离子方程式为＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ 【答案】B 【分析】锌灰的主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、、FeO、等杂质，加稀硫酸溶解，PbSO4不溶，过滤，滤渣1为PbSO4、，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，加入高锰酸钾氧化硫酸亚铁为氢氧化铁、高锰酸根被还原为二氧化锰，为除去硫酸铜可采用置换反应，试剂a为Zn，发生置换反应：Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，滤渣2为铜与过量的锌粉，过滤，滤液为硫酸锌，加入碳酸氢铵生成ZnCO3∙xZn(OH)2，再煅烧得到ZnO，据此分析； 【详解】A．不与稀硫酸反应，锌灰中PbO加稀硫酸溶解得到 PbSO4不溶于水，过滤，滤渣1为PbSO4、，A正确； B．设ZnCO3∙xZn(OH)2的物质的量为y mol，ZnCO3∙xZn(OH)2煅烧得到ZnO，则固体质量减少的质量为二氧化碳、水的质量，，根据固体质量减少的质量、ZnO的物质的量列方程为44y+18xy=11.2-8.1、y+xy=0.1，解得x=1、y=0.05，B错误； C．为除去硫酸铜可采用置换反应，试剂a为Zn，锌粉发生置换反应：Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，目的是除去，C正确； D．加入高锰酸钾氧化亚铁离子为氢氧化铁、高锰酸根被还原为二氧化锰，步骤1中发生反应的离子方程式为：，D正确； 故选B。 15．某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体，设计如下实验探究其成分。已知：步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行：PbS是一种黑色固体。 下列说法错误的是 A．a中黑色固体成分有 B．与在空气中燃烧的产物可能有 C．步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸，目的是加快反应速率 D．b中使用溶液替代溶液，则无需使用醋酸铅试纸检验 【答案】C 【分析】Fe与足量S加热反应生成FeS黑色固体，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4、H2S，H2S与醋酸铅反应生成黑色固体PbS，③实验过程中上层清液与KSCN溶液混合开始无明显现象，说明①中反应无Fe3+生成，5min后出现浅红色，说明Fe2+被氧化，④实验过程中上层清液与K3[Fe(CN)6]溶液混合产生蓝色沉淀，说明①中反应有Fe2+生成。 【详解】A．由上述分析可知，a中黑色固体成分有，A项正确； B．与在空气中燃烧，二者均被氧气氧化，可能生成，B项正确； C．步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行，其目的是防止FeSO4、H2S被氧化，步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸，其目的是除去溶解氧，C项错误； D．醋酸铅试纸用于检验生成的H2S气体，b中使用溶液替代溶液，H2S与发生反应：，CuS为黑色固体，难溶于稀硫酸，可达到检验H2S的目的，D项正确； 故答案为C。 第II卷（非选择题 共55分） 16．（14分）铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，是实验中常用的强氧化剂之一，从含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料回收铬的生产流程如图： 几种金属离子生成氢氧化物沉淀的见表： 氢氧化物 开始沉淀的 1.5 8 7.2 6 沉淀完全的 3.3 12 9.5 8 请回答下列问题： (1)写出提高酸浸速率的措施_______(写出两点)。 (2)酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣中含有大量的合金，写出除钴时反应的离子方程式_______。 (3)若仅从试剂的经济角度考虑，试剂X最好是_______，如果试剂X是，请写出其氧化的离子反应方程式_______。 (4)已知氧化过程中铁、铬形成的离子均被完全氧化，则调时应将控制在_______范围内，单质铬与试剂Y反应时，反应中二者消耗量_______。 (5)设计实验检验废液中是否含有：_______。 【答案】(1)将废料粉碎、适当升高温度(或适当增大硫酸浓度) (2)As2O3+2Co2++5Zn+6H+=5Zn2++2CoAs+3H2O (3) 空气 2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4) 3.3≤pH<6 4：3 (5)取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+。 【详解】（1）采用将废料粉碎以增大反应物接触面积、适当升高温度、适当增大硫酸浓度等都能提高酸浸速率，故答案为：将废料粉碎、适当升高温度(或适当增大硫酸浓度)。 （2）铁与稀硫酸反应生成Fe2+，其他金属(除铜外)也均转化为二价离子，锌将Co2+、 As2O3还原为相应的单质，两种单质形成合金，离子反应为：As2O3+2Co2++5Zn+6H+=5Zn2++2CoAs+3H2O；故答案为：As2O3+2Co2++5Zn+6H+=5Zn2++2CoAs+3H2O （3）氧气、氯气、过氧化氢等氧化剂均能氧化Fe2+，但空气的经济价值最低；如果试剂X是H2O2，氧化Fe2+的离子反应方程式：2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；故答案为:空气；2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。 （4）调pH时得到Fe(OH)3沉淀，为将铁离子除尽，且Cr3+不沉淀，pH应不小于3.3，但要小于6；单质铬与氧气反应得到Cr2O3反应中二者消耗量n(Cr):n(Y)=4：3，故答案为：3.3≤pH<6；4：3。 （5）用KSCN溶液检验Fe3+，取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+ 故答案为：取废液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+。 17．（12分）铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。 (1)Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，Fe(OH)2被氧化的化学方程为：_______；观察到的现象为：_______；为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时你觉得还需加入_______。 (3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。 (4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_______。 (5)图中_______(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。 【答案】 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 铁粉 加热至沸腾 防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液 ①③ 【详解】(1)氢氧化亚铁不稳定，在空气中容易被氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；观察到的现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； (2) FeSO4溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入铁粉可以防止被氧化；故答案为：铁粉； (3)氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热至沸腾的方法；故答案为：加热至沸腾； (4)长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，可以防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液；故答案为：防止生成的Fe(OH)2被氧化； (5)图中①③能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。①中FeSO4溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入铁粉可以防止被氧化；③中苯层隔绝了氧气；故答案为：①③。 18．（14分）铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。 (1)铁元素在元素周期表中的位置是___________。 (2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图所示： ①检验溶液中混有选用的试剂为___________溶液。 ②反应Ⅱ的化学方程式为：___________。 ③实现反应Ⅲ的转化，可选择___________(填序号)。 A．盐酸    B．氢碘酸    C．稀硝酸    D．氯气 (3)工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为、，另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如图： 已知：Cu、Fe、Ag等离子能与、、、等形成可溶性配合物。 ①“过滤2”所得到滤渣的主要成分为FeOOH和，则所得滤液中的主要溶质是物质___________(填化学式)；在空气中焙烧生成铁红的化学方程式为___________。 ②“沉淀”过程中，控制用量不变，铁的沉淀率随氨水用量变化如图所示。当氨水用量超过一定体积时，铁的沉淀率下降，其可能原因是___________。 【答案】(1)第四周期第Ⅷ族 (2) C (3) 与氨气形成可溶性配合物 【分析】酸浸步骤：硫铁矿烧渣（含、）与硫酸反应，生成Fe2+、的硫酸盐溶液，难溶性杂质被过滤1除去； 沉淀步骤：加入氨水和NH4HCO3转化为FeOOH和沉淀； 焙烧步骤：沉淀经空气焙烧，铁的化合物被氧化为。 【详解】（1）铁的原子序数是26，在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族； （2）①Fe2+具有还原性，且与共存时，需选择不与反应但能与Fe2+反应产生特征现象的试剂，常用酸性KMnO4溶液或溶液，若用酸性KMnO4溶液，Fe2+会使紫色KMnO4溶液褪色，但溶液中含有Cl-也能使KMnO4溶液褪色，所以不能选用酸性KMnO4溶液，只能选用溶液，其现象是有蓝色沉淀生成，所以选用的试剂为溶液； ②反应Ⅱ为+2价铁的碱，为Fe(OH)2，转化为+3价铁的碱，为Fe(OH)3，因而其反应的化学方程式为； ③反应Ⅲ推测为“FeO”转化为“Fe3+”，需要加入氧化剂。 A．盐酸为非氧化性酸，其氧化性不强不能将Fe2+转化为Fe3+，A错误； B．氢碘酸中的I-具有还原性，会与Fe3+反应，不能实现转化，B错误； C．稀硝酸具有强氧化性，在酸性条件下将Fe2+转化为Fe3+，C正确； D．氯气具有强氧化性，但氧化亚铁不与氯气反应，D错误； 故答案选C。 （3）①“酸浸”时，、与硫酸反应生成、；“沉淀”时加入NH4HCO3和氨水，Fe2+、Fe3+转化为FeOOH和FeCO3沉淀，而硫酸根离子与铵根离子结合形成，因此滤液中的主要溶质是；铁红为，FeCO3在空气中焙烧时，与O2反应生成和CO2，根据原子守恒和得失电子守恒配平其化学方程式为； ②已知：Cu、Fe、Ag等离子能与、、、等形成可溶性配合物，当氨水过量时，与氨气形成可溶性配合物（如），导致沉淀率下降。 19．（15分）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。 (1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是___________。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是___________。 (2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。 ①制备的离子方程式为___________。 ②能析出晶体的原因是___________。 ③操作的分离方法为___________。 ④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？___________。 ⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是___________。 (3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的___________。 【答案】(1) 除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化 利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中 (2) K2FeO4的溶解度更小 过滤 取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净； 可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气 (3)0.2mol·L－1 【分析】反应①中、NaClO、NaOH三者反应生成了（），后利用溶解度比低，加入饱和溶液，发生反应②生成，利用过滤得到。 【详解】（1）因为Fe(OH)2很容易被氧化，维生素C又具有还原性，加入维生素C可以还原溶解在水中的氧气，防止Fe(OH)2被氧化，所以方法1中加入维生素C的目的是除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。方法2为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在锥形瓶A中发生Fe+H2SO4= FeSO4+H2,结合图二打开止水夹C一段时间，排除锥形瓶B中的空气，再关闭止水夹C，生成的氢气可以把生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中，使FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2+Na2SO4。所以打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C的目的是利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中。 （2）①高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效水处理剂，可用NaClO溶液与FeCl3溶液反应制得，则离子方程式为。 ②由框图知Na2FeO4溶液中加入KOH，能析出K2FeO4，说明K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小。所以能析出K2FeO4的原因是K2FeO4的溶解度更小。 ③由图分析操作的分离方法为过滤； ④的表面可能有残留的氯化钠，所以检验是否洗涤干净的方法为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净，故答案为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净； ⑤酸性溶液中的氧化性大于的氧化，且迅速分解而转化为并放出，因此在碱性条件下，可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气。 （3）根据电荷守恒，2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)=c(Cl－)，代入数值，2×0.2＋3×0.01＋c(H＋)=0.63，解得c(H＋)=0.2mol·L－1。 1 学科网（北京）股份有限公司 $