第三章 铁 金属材料（19大题型专练，黑吉辽蒙专用）化学人教版必修第一册

第三章 铁 金属材料 常考题型·精准突破 考点一 铁及其氧化物 题型1 铁的性质 题型2 铁的氧化物（重点） 考点二 铁的氢氧化物 题型1 氢氧化亚铁的制备方法（高频） 题型2 氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质 考点三 铁盐、亚铁盐 题型1 铁盐、亚铁盐的性质（重点） 题型2 铁盐、亚铁盐的检验（高频） 题型3 铁盐、亚铁盐的相互转化（难点） 考点四 铁及其化合物的相互转化 题型1 铁元素的价-类二维图（重点） 题型2 铁三角的转化及应用 考点五 合金及其特点、用途 题型1 合金与铁合金 题型2 铝合金与新型合金 考点六 铝及其重要化合物 题型1铝的性质 题型2氧化铝的两性（高频） 题型3氢氧化铝的两性（高频） 题型4可溶性铝盐与碱反应的图像分析（难点） 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用 题型1应用化学方程式计算的基本方法（重点） 题型2化学计算中的常用方法（关系式法、守恒法、差量法、列方程组法） 考点八 基于金属元素的工艺流程题 题型1从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程（高频） 题型2涉及铁及其化合物的工艺流程（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 铁及其氧化物 ◆题型1 铁的性质 1．（22-23高一上·吉林·期末）把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是 A．稀硫酸 B．溶液 C．溶液 D．溶液 【答案】C 【详解】A．铁和稀硫酸发生反应，铁片溶解、溶液质量增加，但有氢气气体放出，A错误； B．铁和硫酸铜发生置换反应，每溶解56 g Fe，会析出64 g Cu，析出固体的质量大于溶解的铁，最终溶液质量减小，B错误； C．铁和硫酸铁发生归中反应，铁片完全溶解，整个过程没有气体生成，也没有固体从溶液中析出，进入溶液的铁全部转化为溶质，溶液质量增加，C正确； D．铁和硝酸银发生置换反应，每溶解56 g Fe，会析出216 g Ag，析出固体质量远大于溶解的铁，溶液质量减小，D错误； 故选C。 2．（24-25高一上·甘肃兰州·阶段检测）用如图所示装置进行与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去)，下列有关说法不正确的是 A．试管A中熟石灰的作用是分解提供水蒸气 B．检验气体产物的装置连接顺序为 C．理论上，还原铁粉完全反应会生成标准状况下 D．实验过程中应该先点燃酒精喷灯，再点燃酒精灯 【答案】C 【详解】A．试管A中熟石灰高温分解生成CaO和H2O，提供与Fe反应的水蒸气，故A正确； B．检验生成的氢气时，应先通过浓硫酸的试剂瓶，除去氢气中的水蒸气；然后将氢气通入b中与CuO反应生成Cu和水，生成的水蒸气通过盛有无水硫酸铜的干燥管检验，装置连接顺序为，故B正确； C．Fe与水发生反应：；Fe物质的量为，生成标准状况下氢气的体积为5.97L，故C错误； D．实验过程中应该先点燃酒精喷灯，用反应生成的氢气将装置中的空气排尽后，再点燃酒精灯，故D正确； 故选：C。 3．（25-26高一上·吉林·期末）下列物质在一定条件下能与单质铁反应，且产物中铁元素化合价全部变为+3价的是 A．溶液 B． C． D．溶液 【答案】C 【详解】A．铁与发生反应：，产物中铁元素为+2价，故A不符合题意； B．高温下铁与水蒸气反应：，中铁元素化合价为+2和+3价，并非全部+3价，故B不符合题意； C．氯气为强氧化剂，与铁反应：，产物中铁元素为+3价，故C符合题意； D．铁与硫酸铜发生置换反应：，产物中铁元素为+2价，故D不符合题意； 故答案选C。 ◆题型2 铁的氧化物（重点） 4．（22-23高一上·内蒙古兴安·阶段检测）下列关于铁及其氧化物的说法中正确的是 A．磁铁矿粉末溶于盐酸后生成FeCl2 B．铁与盐酸、水蒸气反应，铁作氧化剂 C．铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2 D．FeO为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)2 【答案】C 【详解】A．磁铁矿主要成分为Fe3O4，与盐酸后生成FeCl2、FeCl3，故A错误； B．铁与盐酸、水蒸气反应分别生成FeCl2、Fe3O4，铁元素化合价升高，铁作还原剂，故B错误； C．铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，故C正确； D．FeO不与水反应，不能生成Fe(OH)2，故D错误； 故答案为C。 5．（24-25高一上·黑龙江大庆·期末）下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是 A．、、都是黑色固体 B．、都不能与水反应 C．、都有磁性 D．、都只有氧化性 【答案】B 【详解】A．、为黑色固体，为红棕色固体，A错误； B．、均难溶于水，与水不反应，B正确； C．又称磁性氧化铁，具有磁性，无磁性，C错误； D． 中铁元素为+3价、+2价，既有氧化性，又有还原性；中铁元素为+3价，具有氧化性，D错误； 故答案为：B。 6．（23-24高一上·黑龙江大庆·期末）5.76g某部分氧化的Fe、Cu合金样品(氧化产物为、CuO)，经如下处理，下列说法正确的是 A．V=448 B．样品中Fe元素的质量为2.14g C．未氧化前Fe元素的质量分数约为38.89％ D．样品中CuO的质量为3.52g 【答案】A 【分析】样品溶于足量稀硫酸时，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，氧化铜与稀硫酸反应生成氧化铜和水，由氧化还原反应规律可知，铁与溶液中离子反应的顺序为铁离子、铜离子、氢离子，由反应得到标准状况下VmL氢气可知，溶解过程中稀硫酸过量，合金中的铁完全反应，铁元素完全转化为亚铁离子、铜元素完全转化为铜，则滤液A为稀硫酸和硫酸亚铁的混合溶液、滤渣为铜，滤液A经沉淀、过滤、灼烧得到的固体为氧化铁；由铁原子个数守恒可知，合金中铁元素的物质的量为×2=0.04mol，由电荷守恒可知，反应消耗硫酸的物质的量为0.04mol，由样品的质量可知，样品中氧元素的物质的量为=0.02mol，由氢原子个数守恒可知，反应生成氢气的物质的量为(0.04mol×2—0.02mol×2)×=0.02mol。 【详解】A．由分析可知，标准状况下反应生成氢气的体积为0.02mol×22.4mol/L=4.48L，故A正确； B．由分析可知，合金中铁元素的质量为0.04mol×56g/mol=2.24g，故B错误； C．由原子个数守恒可知，未氧化前，合金中铁的质量为0.04mol×56g/mol=2.24g，铜的质量为3.2g，则铁元素的质量分数为×100%=41.2%，故C错误； D．由分析可知，合金中铁元素的质量为0.04mol×56g/mol=2.24g，则氧化铜的质量一定小于5.76g-2.24g=3.52g，故D错误； 故选A。 考点二 铁的氢氧化物 ◆题型1 氢氧化亚铁的制备方法（高频） 7．下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．将溶液滴入溶液的过程中，生成的直接接触空气中的，迅速被氧化为，无法长时间观察到白色沉淀，A不符合题意； B．的密度大于水溶液，应位于溶液下层，无法起到隔绝空气的作用，生成的易被氧化，B不符合题意； C．氨水滴入溶液时，生成的接触空气中的，很快被氧化，C不符合题意； D．植物油密度小于水，浮在溶液上层隔绝空气，且胶头滴管伸入溶液液面下滴加溶液，生成的不接触，能较长时间观察到白色沉淀，D符合题意； 故选D。 8．如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化，实验用品：铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是 A．装置A中应预先加入铁屑 B．实验开始时应先将弹簧夹K关闭 C．装置A中溶液进入装置B后，应拔去装置B中的橡皮塞 D．被氧化的化学方程式为 【答案】B 【分析】该实验利用铁屑和稀硫酸在装置A中反应生成和：实验开始时应先打开弹簧夹K，利用生成的氢气排出装置内的空气，防止后续生成的被氧气氧化，待空气排尽后关闭K，A中继续生成的氢气会使A内压强增大，将A中生成的溶液压入装置B的NaOH溶液中，在无氧环境下生成白色，之后若要观察其被氧化的颜色变化，可让空气进入B中，发生反应，看到白色沉淀迅速变为灰绿色、最终变为红褐色。 【详解】A．装置A中发生反应，需要预先加入铁屑作为反应物，A正确； B．实验开始时应先打开弹簧夹K，利用生成的排尽装置内的空气，防止后续生成的被氧化，若先关闭K，含的溶液会提前进入装置B，生成的会被装置内残留的氧化，B错误； C．装置A中溶液进入B后生成，拔去装置B的橡皮塞可使空气进入，便于观察被氧化的颜色变化，C正确； D．具有还原性，被氧化为，化学方程式书写正确，D正确； 故选B。 9．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 【答案】D 【详解】A．图示装置中不能用生成的氢气将装置中的空气排尽，不能长时间观察的颜色，A错误； B．在中燃烧生成，B错误； C．氢氧化亚铁易被氧气氧化，在空气中加热时铁元素化合价升高，不能得到，C错误； D．和、化合可得：，D正确； 故答案选D。 ◆题型2 氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质 10．下列关于Fe(OH)2和Fe(OH)3的说法中，正确的是 A．两者都是可溶性碱 B．加热Fe(OH)3可得到Fe3O4 C．Fe(OH)2与盐酸反应生成FeCl3 D．Fe(OH)3与盐酸反应生成FeCl3 【答案】D 【详解】A．和均为难溶性碱，不属于可溶性碱，A错误； B．受热分解的产物为和，无法得到，B错误； C．与盐酸发生复分解反应时元素化合价不变，产物为，不会生成，C错误； D．与盐酸发生复分解反应，元素保持价，生成和，D正确； 故选D。 11．（24-25高一上·辽宁朝阳·期末）下列反应中不涉及铁元素价态变化的是 A．利用FeCl3溶液腐蚀覆铜板 B．铁在氧气中燃烧 C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解 【答案】D 【详解】A．Cu可将还原为，Fe元素价态发生了变化，A项不符合题意； B．Fe在氧气中燃烧，生成，Fe元素价态发生了变化，B项不符合题意； C．具有还原性，在空气中发生反应，Fe元素价态发生了变化，C项不符合题意； D．受热分解：，Fe元素价态没有发生变化，D项符合题意； 故选D。 12．下列叙述错误的是 A．Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO B．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应 C．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 D．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取 【答案】A 【详解】A．Fe(OH)2在空气中加热分解最终生成Fe2O3，A错误； B．高温条件下，铁与水蒸气反应会生成Fe3O4和H2，B正确； C．Cl2可以被FeCl2吸收，其中Fe2+被氧化成Fe3+，生成的Fe3+与废铁屑反应再生成Fe2+，C正确； D．FeCl3可以通过Fe与Cl2发生化合反应得到，FeCl2可以通过Fe与FeCl3发生化合反应得到，Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2与O2和H2O发生化合反应得到，D正确； 故选A。 考点三 铁盐、亚铁盐 ◆题型1 铁盐、亚铁盐的性质（重点） 13．下列关于和的说法正确的是 A．和均可以通过化合反应制得 B．和溶液的保存均需加入少量铁粉和盐酸防止变质 C．可以通过能否使酸性溶液褪色来鉴别两物质的溶液 D．向溶液加入溶液，久置后沉淀仍保持白色 【答案】A 【详解】A．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，方程式：，Fe与氯气反应生成氯化铁，方程式：，都可以通过化合反应生成，A正确； B．保存：亚铁离子易被氧化为铁离子，加铁粉，铁离子能与铁反应生成亚铁离子，可以防止氧化变质；保存：Fe3+会发生水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入少量盐酸，增大溶液中的c(H+)，可抑制Fe3+的水解，B错误； C．由于氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以不能用酸性KMnO4溶液区分FeCl2和FeCl3溶液，C错误； D．向溶液加入溶液，产生白色沉淀，迅速变为灰绿，最终变为红褐色沉淀，D错误； 故选A。 14．要除去 FeCl3溶液中混有的少量FeCl2，下列方法可行的是 A．滴入适量稀盐酸 B．加入过量铁粉，充分反应后过滤 C．通入适量氯气 D．滴入过量 NaOH 溶液，过滤 【答案】C 【详解】A．稀盐酸与、均不发生反应，无法除去杂质，A错误； B．加入铁粉会发生反应，消耗待提纯的，同时生成更多杂质，B错误； C．通入适量氯气时发生反应，可将杂质转化为目标物，且不引入新杂质，C正确； D．与、均反应生成氢氧化物沉淀，会消耗待提纯的，同时引入新杂质，D错误； 故选C。 15．可用于检验溶液是否少量变质的试剂 A．NaOH B．Fe C． D．KSCN 【答案】D 【详解】易被氧化为Fe2(SO4)3，只需检验是否含有Fe3+即可说明溶液是否变质，Fe3+能和SCN-生成络合物硫氰化铁，使溶液呈现血红色，因此可用KSCN检验溶液是否少量变质； 故答案选D。 ◆题型2 铁盐、亚铁盐的检验（高频） 16．为探究某食品包装袋内的一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸中，进行下列实验，其中结论正确的是 A．向溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+，样品完全变质 B．向溶液中通入氯气，然后再加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3+样品变质 C．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 D．向溶液中滴加足量的NaOH溶液，观察到红褐色沉淀，则说明样品完全变质 【答案】C 【详解】A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有铁离子，未检验Fe2+，因此不能说明不含Fe2+，故A错误； B．氯水具有强氧化性，可以把亚铁离子氧化为铁离子，加入KSCN溶液呈红色，不能确定样品是部分变质还是全部变质还是没有变质，故B错误； C．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含铁离子，则说明铁粉变质，故C正确； D．向溶液中滴加足量的NaOH溶液，观察到红褐色沉淀，说明溶液中含有铁离子，未检验Fe2+，则不能说明样品完全变质，故D错误； 故选：C。 17．除去溶液中混有的，应选用的试剂是 A．硫氰化钾溶液 B．氢氧化钠溶液 C．铁粉 D．铜粉 【答案】C 【详解】A．硫氰化钾溶液可用于检验，并形成血红色物质，但不能达到除去三价铁离子且不引入新杂质的目的，A错误； B．加入氢氧化钠溶液时，两种铁离子都会生成沉淀：、，会损失需要保留的二价铁离子，B错误； C．铁粉能将三价铁离子转化为二价铁离子，反应为：。铁粉不与二价铁离子反应，反应后除去过量铁粉即可，不引入新的可溶性杂质，C正确； D．铜粉虽然也能将三价铁离子转化为二价铁离子，反应为：，但会生成铜离子，引入新的可溶性杂质，D错误； 故选C。 18．电子工业常用30%的溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法正确的是 A．该反应为置换反应 B．用KSCN溶液可检验废液中的 C．可用置换法回收废液中的铜 D．铜可以除去中 【答案】C 【详解】A．置换反应的定义是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应为，无单质生成，不属于置换反应，A错误； B．溶液遇显血红色，仅可用于检验，无法检验，B错误； C．废液中含有，可加入活动性强于的金属（如），发生置换反应回收铜，C正确； D．与反应生成和，会引入新杂质，不能用于除去中的，D错误； 故选C。 ◆题型3 铁盐、亚铁盐的相互转化（难点） 19．为研究某补铁剂中铁元素的价态，实验小组设计并进行如下实验。已知①该补铁剂难溶于水但能溶于人体的胃液(主要成分为盐酸)；②KSCN中C的化合价为。下列说法错误的是 A．试剂1不可能是硝酸 B．该补铁剂中既含有二价铁又含有三价铁 C．溶液②与溶液③所含金属阳离子种类相同 D．溶液③→溶液④的原因可能是试剂2被氧化 【答案】C 【详解】A．硝酸为强氧化性酸，若试剂1为硝酸，会将全部氧化为，且会氧化，后续加入无法出现浅红色后加深的现象，因此试剂1不可能是硝酸，A正确； B．加入试剂2（）后溶液呈浅红色，说明溶液①中含有；加入新制氯水后颜色加深，说明溶液①中含有，被氯水氧化为后与结合使红色加深，因此补铁剂中既含二价铁又含三价铁，B正确； C．溶液②中含有的金属阳离子为和，加入足量新制氯水后，被完全氧化为，溶液③中金属阳离子只有，二者所含金属阳离子种类不同，C错误； D．具有还原性，可被过量氯水氧化，导致溶液中浓度降低，无法与结合显红色，因此溶液③变为④的原因可能是试剂2（）被氧化，D正确； 20．为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是 A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 【答案】D 【详解】向溶液中加入过量铁粉，铁与反应生成，溶液由黄色变为浅绿色，A正确；滴加溶液后，溶液不变色，说明无，B正确；滴入氯水后，被氯气氧化生成，C正确；由实验现象和反应方程式可知，氧化性的强弱顺序为，D错误。 21．铁器久置于空气中会与空气中的水蒸气、氧气作用产生铁锈，铁锈能与酸反应生成铁盐和水。某同学利用下述一系列反应实现了含铁元素物质的转化（如下图所示），则下列说法正确的是 A．④一定为复分解反应 B．⑤一定为置换反应 C．铁锈属于盐 D．乙可能为氧化铁 【答案】D 【详解】A．反应④为转化为乙，若受热分解生成和，属于分解反应，不一定是复分解反应，A错误； B．反应⑤为乙转化为，若乙为，用还原得到，该反应无单质参与，不属于置换反应，B错误； C．铁锈的主要成分为，属于氧化物，不属于盐，C错误； D．受热分解可生成（氧化铁）和水，因此乙可能为氧化铁，D正确； 故选D。 考点四 铁及其化合物的相互转化 ◆题型1 铁元素的价-类二维图（重点） 22．以化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标绘制的图像叫“价类图”。如图是铁元素的价类图，图中物质间的转化不能一步实现的是 A．a→f B．b→c C．d→c D．e→a 【答案】B 【分析】由价类图按价态和物质类别确定各字母代表的物质：a为单质Fe、b为Fe2O3、c为Fe(OH)3、d为铁盐、e为FeO、f为亚铁盐。 【详解】A．a为单质Fe，f为+2价亚铁盐，Fe与稀盐酸或稀硫酸等非氧化性酸反应可一步生成亚铁盐，该转化能一步实现，A正确； B．b为+3价铁的氧化物Fe2O3，c为Fe(OH)3，Fe2O3难溶于水，不能直接与水反应生成Fe(OH)3，需先与酸反应生成铁盐、再与碱反应才能得到，该转化不能一步实现，B错误； C．d为+3价铁盐，与NaOH溶液等强碱反应可一步生成Fe(OH)3沉淀，该转化能一步实现，C正确； D．e为+2价铁的氧化物FeO，可与CO等还原剂在高温下反应一步生成单质Fe，该转化能一步实现，D正确； 故答案为B。 23．元素价态和物质类别是研究元素化合物性质的两个重要认识视角。下图为铁元素的价类二维图，其中为高铁酸根()对应的盐，下列说法中错误的是 A．c属于碱性氧化物 B．b是一种黑色粉末，在空气中受热迅速转化为 C．a→f→g→e的每步转化均可一步实现 D．若用NaClO与e共同制备h，则n(氧化剂):n(还原剂)=3:2 【答案】B 【分析】是，b是，c是，d是，e是，f是对应的盐，是对应的盐，是对应的盐。 【详解】A．属于碱性氧化物，A正确； B．FeO是黑色固体，在空气中受热可形成，B错误； C．，，，能实现的转化关系，C正确； D．若用NaClO与制备，离子方程式为，因此氧化剂与还原剂物质的量之比为（氧化剂）：（还原剂），D正确。 故选B。 24．有关铁及其化合物的价类二维关系，如下图所示： 下列物质转化不能一步实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．与加热可一步生成，A不符合题意； B．与反应生成和，可一步实现，B不符合题意； C．在中完全燃烧可一步生成，C不符合题意； D．需先转化生成，再与发生反应生成，不能一步实现，D符合题意； 故答案选D。 ◆题型2 铁三角的转化及应用 25．X是一种金属氧化物，且是铁锈的主要成分，可以发生如图所示的转化，其中Y为黑色固体，U的溶液为浅绿色。 下列说法正确的是 A．U的饱和溶液滴入沸水中可制备一种红褐色的胶体 B．反应①、②均属于离子反应 C．Z、W均为无色无味的气体 D．X和U中含有的相同元素的化合价相同 【答案】C 【分析】X是铁锈的主要成分，为。与反应生成黑色固体Y为，Z为。与稀盐酸反应，生成的浅绿色溶液溶质U为，W为。 【详解】A．U为，其饱和溶液滴入沸水中无法生成红褐色的胶体，A错误； B．反应①为与的气固相反应，无自由移动离子参与，不属于离子反应，仅反应②属于离子反应，B错误； C．Z为，W为，二者均为无色无味的气体，C正确； D．中元素化合价为+3，中元素化合价为+2，二者相同元素的化合价不同，D错误； 故选 C。 26．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述正确的是 A．A是，B是 B．反应⑦可通过加氨水实现，离子方程式为 C．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 D．⑧的离子方程式： 【答案】C 【分析】图中红褐色固体F由E在氧气作用下生成，且C、D分别可转化为E、F，由铁的氢氧化物转化关系可知，E为，F为，故C为亚铁盐溶液，D为铁盐溶液。黑色晶体B与盐酸反应同时生成C、D，说明B中兼有+2价和+3价铁，故B为；A为能分别生成亚铁盐和铁盐的常见金属单质，故A为。由此确定A、B、C、D、E、F后，再逐项判断。 【详解】A．由分析可知，A为，但黑色晶体B为，不是，A错误； B．由分析可知，D为铁盐溶液，反应⑦是生成沉淀。加氨水可以实现该转化，但氨水是弱电解质，在离子方程式中应写为分子形式，正确的离子方程式为，B错误； C．由分析可知，C为含的亚铁盐溶液，呈浅绿色；D为含的铁盐溶液，呈棕黄色，故C转化为D时溶液由浅绿色变为棕黄色，C正确； D．由分析可知，反应⑧是被氧气氧化为，配平后的离子方程式为，题给方程式的系数不正确，D错误； 故选C。 27．甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素，反应④为置换反应，往乙溶液中滴加KSCN溶液，乙溶液变为血红色。它们之间的转化关系如图所示(部分反应物及生成物已略去)。下列说法错误的是 A．反应①、②可能为化合反应 B．反应④的另一反应物可以为共价化合物的水溶液 C．甲可以为金属单质，不可能是化合物 D．若甲为金属单质，甲、乙、丙中的相同元素化合价不同 【答案】C 【分析】甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素，往乙溶液中滴加溶液，乙溶液变为血红色，乙溶液中含有Fe3+，结合反应④为置换反应，以及转化关系分析判断。 【详解】A．往乙溶液中滴加KSCN，溶液变为血红色，乙溶液中含有Fe3+；反应④为置换反应，甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，其中反应①为铁与氯气的化合反应，反应②为铁与氯化铁的化合反应，故A正确； B．往乙溶液中滴加KSCN，溶液变为血红色，乙溶液中含有Fe3+；反应④为置换反应，则甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，其中反应④可能为铁与盐酸的反应，也可能为铁与氯化铜的反应，HCl为共价化合物，故B正确； C．甲不一定是单质，可能是化合物，如甲为FeI2，乙为FeCl3、丙为FeCl2，其中反应④为FeI2溶液中通入少量氯气置换出碘为置换反应，符合题意，故C错误； D．若甲为金属单质，甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，甲、乙、丙中的相同元素Fe的化合价不同，故D正确； 故选C。 考点五 合金及其特点、用途 ◆题型1 合金与铁合金 28．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 【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，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。 29．铁合金在生产、生活中的用途广泛。下列物质的主要成分不属于铁合金的是 A．生铁锅 B．不锈钢水槽 C．高碳钢弹簧 D．超细高纯还原铁粉 【答案】D 【详解】A．生铁是含碳量为2%~4.3%的铁碳合金，生铁锅的主要成分属于铁合金，故不选A； B．不锈钢是铁与铬、镍等元素熔合形成的铁合金，不锈钢水槽的主要成分属于铁合金，故不选B； C．高碳钢是含碳量较高的铁碳合金，高碳钢弹簧的主要成分属于铁合金，故不选C； D．超细高纯还原铁粉是高纯度的铁单质，仅由一种物质组成，不属于铁合金，故选D； 选D。 30．有关铁和铁合金的说法错误的是 A．生铁比铁软，而钢比铁硬 B．铁有良好的导热性，可用于制作炊具 C．钢是铁的合金，用途广泛 D．铁在潮湿的空气中容易生锈，是铁被氧气氧化的结果 【答案】A 【详解】A．生铁和钢均为铁的碳合金，合金硬度高于其成分金属纯铁，生铁含碳量高于钢，硬度大于钢，二者硬度均大于纯铁，A错误； B．铁为金属单质，具有良好的导热性，可用于制作炊具，B正确； C．钢是铁与碳等元素形成的合金，性能优良，用途广泛，C正确； D．铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀生成铁锈，反应过程中铁元素化合价升高，被氧气氧化，D正确； 故选 A。 ◆题型2 铝合金与新型合金 31．下列物质中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．飞机发动机叶片——镍钛合金 B．“蛟龙”号潜水器——钛合金 C．不锈钢盆 D．新能源汽车储氢材料——La-Ni合金 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．镍钛合金属于新型形状记忆合金，属于新型合金，A错误； B．“蛟龙”号潜水器使用的钛合金属于新型高性能合金，B错误； C．不锈钢盆的材质为不锈钢，属于传统铁基合金，不属于新型合金，C正确； D．合金属于新型储氢合金，属于新型合金，D错误； 故选C。 32．下列关于新型合金材料说法不正确的是 A．镍钴合金能承受1100℃的高温，可用作“C919”飞机的发动机叶片 B．记忆合金形状破坏后，在一定条件下会恢复原形，可制成眼镜框架 C．储氢合金形成的金属氢化物高温条件下不易分解，可用于氢能源汽车 D．钛合金具有极高的硬度和抗压性，可用作“蛟龙”号载人潜水器球壳 【答案】C 【详解】A．镍钴合金属于耐高温合金，能够承受1100℃的高温，满足飞机发动机叶片的材料性能要求，A正确； B．记忆合金具有形状记忆效应，形状被破坏后在一定条件下可恢复原形，适合用于制作眼镜框架，B正确； C．储氢合金形成的金属氢化物稳定性较差，在适当加热、减压等温和条件下即可分解释放氢气，才能满足氢能源汽车的使用需求，C错误； D．钛合金硬度高、抗压性和耐腐蚀性优异，可承受深海的高压环境，适合作为“蛟龙”号载人潜水器球壳的材料，D正确； 故选C。 33．金属材料对促进生产、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是 A．硬铝强度高、密度小，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料 B．实用价值高的储氢合金具有储氢量大的特点，且其在室温下吸、放氢的速率快 C．稀土金属被誉为“冶金工业的维生素”，可用于生产合金，但不可单独使用 D．国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米，被誉为“百炼钢做成了绕指柔”，这一特性的实现利用了金属的延展性 【答案】C 【详解】A．硬铝为铝合金，具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强的特点，是制造飞机的理想材料，A不符合题意； B．实用价值高的储氢合金需满足储氢量大、室温下吸放氢速率快的要求，B不符合题意； C．稀土金属既可用于生产合金，也可单独使用（如制备稀土永磁材料、特种催化剂等），“不可单独使用”的表述错误，C符合题意； D．“手撕钢”可被加工为厚度仅0.015毫米的薄片，利用了金属的延展性，D不符合题意； 故选C。 考点六 铝及其重要化合物 ◆题型1铝的性质 34．金属铝应用广泛。下列有关说法正确的是 A．铝导电性能较差，不可用作导线 B．它有致密的氧化物保护膜，能耐酸碱腐蚀 C．1 mol Al与足量盐酸反应可产生个分子 D．它可形成用途广泛的铝合金，是人类最早使用的合金 【答案】C 【详解】A．铝的导电性良好，价格低廉，常用作导线，A错误； B．铝表面的致密氧化物为，和均既能与酸反应又能与强碱反应，不耐酸碱腐蚀，B错误； C．与盐酸反应时，从0价升高为+3价，1mol 失去3mol电子，被还原为，每生成1mol 转移2mol电子，根据电子守恒，生成的物质的量为，对应分子数为，C正确； D．人类最早使用的合金是青铜，铝的活泼性强，需电解法冶炼，铝合金是近现代才大规模应用的合金，D错误； 故本题选C。 35．在稀硫酸和氢氧化钠溶液中分别加入足量铝片，产生气体的物质的量相同，下列有关说法正确的是 A．产生气体成分不相同 B．反应的离子方程式相同 C．加入的铝片的质量相同 D．消耗的硫酸和氢氧化钠的物质的量不相同 【答案】D 【分析】铝片和硫酸溶液反应为，和氢氧化钠溶液反应为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑. 【详解】A．铝片和硫酸溶液、氢氧化钠溶液反应，产生气体均为氢气，A错误； B．铝片和硫酸溶液反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，和氢氧化钠溶液反应离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4 ]-+3H2↑，B错误； C．根据方程式，产生气体的物质的量相同，参加反应的铝片的质量相同，但是加入的铝片的质量不一定相同，C错误； D．根据方程式，消耗与NaOH的物质的量之比为3:2，D正确； 故选D。 36．将17.4g铝铁铜合金分为两等份，一份投入足量的NaOH溶液中，产生3.36L(标准状况)气体，另一份投入足量的稀盐酸中，产生4.48L(标准状况)气体，则该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为 A．2：1：1 B．3：1：1 C．3：2：1 D．3：1：2 【答案】A 【详解】合金分为两等份，每份质量为。只有与反应生成，标准状况下，由反应关系得每份中，原合金总，质量；稀盐酸中、反应，不反应，生成总物质的量，其中生成为，故生成，由反应关系得每份，原合金总，质量。原合金，。因此该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为，故选A。 ◆题型2氧化铝的两性（高频） 37．和组成的混合物全部溶于的硫酸，反应后向所得溶液中加入11 mL NaOH溶液，恰好使、完全沉淀，则为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】若恰好使、完全沉淀，即最终溶液中阳离子只有钠离子，阴离子只有硫酸根，即溶液的溶质为，pH=1的硫酸中，21mL该硫酸中，；完全沉淀时溶质为，故，即，，故选D。 38．中国是全球铝土矿贸易量最大的国家，铝土矿是生产氧化铝的原料。氧化铝属于 A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．非金属氧化物 【答案】C 【详解】A．酸性氧化物是仅能与碱反应生成盐和水的氧化物，还能与酸反应生成盐和水，不属于酸性氧化物，A错误； B．碱性氧化物是仅能与酸反应生成盐和水的氧化物，还能与强碱反应生成盐和水，不属于碱性氧化物，B错误； C．既能与强酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水，符合两性氧化物的定义，C正确； D．由金属元素铝和氧元素组成，属于金属氧化物，不属于非金属氧化物，D错误； 故答案选C。 39．下列关于氧化铝、氢氧化铝与酸、碱反应方程式书写不正确的是 A．氧化铝与氢氧化钠反应的方程式： B．氧化铝与盐酸反应的方程式： C．氢氧化铝与氢氧化钠反应的方程式： D．氢氧化铝与硫酸反应的方程式： 【答案】D 【详解】A．氧化铝是两性氧化物，可与强碱反应生成四羟基合铝酸钠，给出的方程式原子守恒、符合反应事实，A正确； B．氧化铝可与强酸反应生成铝盐和水，给出的方程式配平正确、符合反应事实，B正确； C．氢氧化铝是两性氢氧化物，可与强碱反应生成四羟基合铝酸钠，给出的方程式配平正确、符合反应事实，C正确； D．给出的氢氧化铝与硫酸的反应方程式未配平，正确配平后应为，D错误； 故选D。 ◆题型3氢氧化铝的两性（高频） 40．下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是 A．Na2CO3 B．Al(OH)3 C．Fe2O3 D．CuO 【答案】B 【详解】A．是强碱弱酸盐，仅能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，不能与氢氧化钠溶液反应，A错误； B．是两性氢氧化物，既能与盐酸反应生成氯化铝和水，又能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水，B正确； C．是碱性氧化物，仅能与盐酸反应生成氯化铁和水，不能与氢氧化钠溶液反应，C错误； D．是碱性氧化物，仅能与盐酸反应生成氯化铜和水，不能与氢氧化钠溶液反应，D错误； 故选B。 41．某溶液能溶解Al(OH)3，则此溶液中一定能大量共存的离子组是 A．Mg2+、Cl-、Na+、NO B．K+、Na+、NO、HCO C．Na+、Ba2+、Cl-、NO D．Fe3+、Na+、、SO 【答案】C 【分析】Al(OH)3既可以溶于酸也可以溶于碱，某溶液能溶解Al(OH)3，则此溶液可能呈酸性也可能呈碱性。 【详解】A．Mg2+在强碱性溶液中会生成Mg(OH)2沉淀，无法共存，A不符合题意； B．会与H+或OH-反应，无法大量共存，B不符合题意； C．Na+、Ba2+、Cl-、之间不反应，且在强酸或强碱条件下均稳定，可以大量共存，C符合题意； D．Fe3+在碱性溶液中生成Fe(OH)3沉淀，在酸性溶液中生成Al3+，无法共存，D不符合题意； 故选C。 42．把 0.1mol/L的NaOH溶液逐滴滴入到1L0.1mol/L的AlCl3溶液中，则生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V，下列图示中正确的是 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】初始阶段，AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3沉淀：。0.1mol AlCl3需0.3molNaOH，所需溶液体积为 ，即加入3LNaOH时沉淀达最大值0.1mol；继续加入NaOH，Al(OH)3溶解：，0.1mol沉淀需0.1mol NaOH，所需NaOH溶液体积为 ，即3L-4L时沉淀从0.1mol逐渐减少至0。A图符合0-3L沉淀增至0.1mol，3L后沉淀逐渐溶解至0的趋势，A正确，故选A。 ◆题型4可溶性铝盐与碱反应的图像分析（难点） 43．将一定质量由Mg和Al组成的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是 A．Mg和Al的总质量为8.7 g B．沉淀达最大值时，溶液中溶质为Na2SO4 C．NaOH溶液的物质的量浓度为2.0 D．与稀硫酸反应的NaOH溶液的体积为80mL 【答案】C 【分析】向Mg、Al与稀硫酸反应后的混合溶液滴加NaOH溶液，0～80 mL为NaOH中和过量稀硫酸，无沉淀生成；80～400 mL为、分别与反应：、，沉淀不断增多，400 mL处沉淀量达到最大值；400～440 mL为被NaOH溶解：，沉淀减少至只剩。 【详解】A．由图可知，，质量为；，质量为，总质量为，A正确； B．沉淀达最大值时，、完全沉淀，溶液中仅存在与，溶质为，B正确； C．400 mL至440 mL，消耗溶液体积：，反应方程式：，由方程式可知：，因此，C错误； D．由图像可知，加入体积为时无沉淀生成，该阶段与过量稀硫酸发生中和反应，故与稀硫酸反应的溶液体积为，D正确； 故选C。 44．将18g镁铝合金溶于250mL4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生VL(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)。下列说法错误的是 A．在标况下，镁铝合金溶于硫酸时一共产生 B．氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L C．反应至B点时，所得溶液中溶质仅有一种 D．原合金中Mg的质量为7.2g 【答案】A 【分析】镁铝合金中镁和铝都可以与H2SO4反应，化学方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，2Al＋3 H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑；加入NaOH后，MgSO4、Al2(SO4)3会与之反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3；但是根据图，OA段加入NaOH并没有沉淀生成，说明H2SO4过量，OA段的反应为H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O；AB段为Mg2＋和Al3＋的沉淀反应，化学方程式分别为MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋Na2SO4，Al2(SO4)3＋6NaOH=Al(OH)3↓＋3Na2SO4；根据方程式，可知B点溶液中只存在一种溶质，即。BC段，Al(OH)3与NaOH反应使得氢氧化铝沉淀溶解生成，方程式为。 【详解】A．结合D选项，合金中含有0.4molAl，Mg的质量为7.2g，物质的量是0.3mol，共计能产生0.9mol氢气，标况下的体积是20.16L，A错误； B．B点的溶液中只有一种溶质，根据物料守恒，n(NaOH)=2n(H2SO4)，则0.5L×c(NaOH)=2×0.25L×4mol/L，求得c(NaOH)= ，B正确； C．根据分析，B点的溶液中只有一种溶质，C正确； D．结合B可知c(NaOH)=，BC段Al(OH)3溶解，消耗了100mLNaOH溶液，即氢氧化钠的物质的量=0.1L×4mol·L－1=0.4mol，根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.4mol，则合金中含有0.4molAl，其质量为0.4mol×27g·mol－1=10.8g，则Mg的质量为18g－10.8g=7.2g，D正确； 故选A。 45．将的镁、铝混合物溶于溶液中然后再滴加溶液。若在滴加溶液的过程中，沉淀质量m随加入溶液的体积V变化如图所示。当时，则为 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】镁、铝为活泼金属，能与硫酸发生Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，根据图像可知，0~V1段发生H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，从开始出现沉淀至沉淀最大，发生MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4、Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4，继续滴加NaOH溶液，发生Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]，据此分析。 【详解】令混合物中Mg的物质的量为xmol，则Al的物质的量为(0.1-x)mol，则混合物消耗的硫酸物质的量为[x+]mol，0~V1段消耗硫酸物质的量为×160×10-3L×1mol/L=0.08mol，因此有[x++0.08]mol=100×10-3L×2mol/L，解得x=0.06mol，则铝单质物质的量为0.04mol，当加入V2mL氢氧化钠溶液时，溶质为Na[Al(OH)4]和Na2SO4，根据电荷守恒有n(Na+)=n[Al(OH)]+2n(SO)，依据原子守恒有，V2×10-3L×1mol/L=0.04mol+2×100×10-3L×2mol/L，解得V2=440； 故答案为C。 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用 ◆题型1应用化学方程式计算的基本方法（重点） 46．把5.4g铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应。请计算： (1)参加反应的铝的物质的量___________。 (2)标准状况下，生成氢气的体积___________。 【答案】(1)0.2mol (2)6.72L 【详解】（1）； （2） ，，。 47．化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应，试求： (1)生成NaCl的质量为________g。 (2)生成NaClO的物质的量为________ mol。 (3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为____ L。 【答案】(1)2.34 (2)0.04 (3)0.896 【分析】3.20g氢氧化钠的物质的量是3.20g÷40g/mol＝0.08mol，根据方程式可知 【详解】（1）生成NaCl的质量为0.04mol×58.5g/mol＝2.34g。 （2）生成NaClO的物质的量为0.04mol。 （3）被吸收的氯气在标准状况下的体积为0.04mol×22.4L/mol＝0.896L。 48．Fe和的混合物38.4g，加入的盐酸，恰好完全溶解，再向其中加入KSCN溶液，未见血红色。 (1)发生反应的离子方程式有：___________。 (2)所得溶液中的物质的量浓度为___________(假设反应后溶液体积仍为200mL)。 (3)的质量为多少克？___________(列出计算过程，此问无过程就无分) (4)收集到气体在标准状况下的体积为___________L。 【答案】(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+ (2)3 (3)16 (4)6.72 【详解】（1）Fe和的混合物与盐酸混合，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，和盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+； （2）加入的盐酸，恰好完全溶解，再向其中加入KSCN溶液，未见血红色，说明溶质只有FeCl2，根据氯元素守恒，c(Fe2+)= c(FeCl2)=c(HCl)= ×6mol/L=3mol/L； （3）根据(2)可知n(FeCl2)= n(HCl)= ×6mol/L×0.2L=3mol/L=0.6mol，设Fe和的混合物中Fe为xmol、为ymol，根据铁元素守恒，，解得x=0.4mol、y=0.1mol，所以的质量为0.1mol×160g/mol=16g。 （4）根据(3)，的物质的量为0.1mol，则Fe和的混合物中氧元素的物质的量为0.3mol，反应生成H2O消耗H+的物质的量为0.6mol，根据盐酸中H+守恒，生成氢气的H+的物质的量为6mol/L×0.2L-0.6mol=0.6mol，则生成氢气的物质的量为0.3mol，生成氢气在标准状况下的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L。 ◆题型2化学计算中的常用方法（关系式法、守恒法、差量法、列方程组法） 49．将一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物加热至恒重，向加热后的剩余固体中加入足量稀盐酸，将反应后的气体通入足量的澄清石灰水中，得到5 g白色沉淀。加热后剩余固体质量比原混合物质量减少了1.55 g。请计算： (1)原混合物中NaHCO3的质量__________； (2)原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比__________。 【答案】(1)4.2g (2)1：2 【详解】（1）设NaHCO3的质量为x x = = 4.2 g； （2）NaHCO3的物质的量：= 0.05 mol； 生成的CO2的物质的量：= 0.025 mol； 与澄清石灰水反应：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O； CaCO3的物质的量：= 0.05 mol ≠ 0.025 mol； 可知剩余固体中Na2CO3总物质的量大于NaHCO3分解生成的Na2CO3的物质的量，说明原混合物中含有Na2CO3，其与分解生成的Na2CO3共同与盐酸反应生成CO2； 原混合物中Na2CO3生成的CO2：(0.05 - 0.025)mol = 0.025 mol； Na2CO3的物质的量：0.025 mol； Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比：0.025：0.05 = 1：2。 50．钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某小组为了研究烤蓝铁片：取mg烤蓝铁片样品，放入140.00 mL1mol·L-1的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下H2的体积为，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象；将反应后的溶液稀释至。(已知：Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O )请计算： (1)H2物质的量是_____mol。 (2)稀释后溶液中c(Fe2+)=_____mol/L。 (3)样品中n(Fe3O4)=_____mol。 【答案】(1)0.05 (2)0.35 (3)0.005 【分析】根据题意，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象可知反应后生成的物质为FeCl2；样品放入盐酸后发生了以下两个反应：①，②；盐酸的物质的量为，依据氯元素守恒可知产生FeCl2的物质的量为0.07 mol，据此作答。 【详解】（1）； （2）依据分析，FeCl2的物质的量为0.07 mol，稀释后溶液的体积为200 ml，则； （3）依据铁元素守恒有：，又单质铁同时参与反应①和反应②，结合方程式有，则。 51．铁、铜混合粉末18.0g加入到溶液中，充分反应后，剩余固体质量为2.8g。请计算： (1)原固体混合物中铜的质量是___________g。 (2)反应后溶液中___________mol；___________mol。 【答案】(1)12.4 (2) 0.6 0.15 【分析】铁、铜混合粉末18.0g加入到溶液中，依次发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；反应后固体有剩余，则FeCl3完全反应。 【详解】（1）设反应溶解Fe的物质的量为xmol、溶解Cu的物质的量为ymol，，解得x=0.1mol、y=0.15mol，原固体混合物中铜的质量是0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g。 （2）铁、铜混合粉末中含有0.1molFe，溶液中含有0.5molFeCl3，根据铁元素守恒，0.6mol；反应溶解Cu的物质的量为0.15mol，根据铜元素守恒0.15mol。 考点八 基于金属元素的工艺流程题 ◆题型1从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程（高频） 52．铝土矿主要成分Al2O3 (含有少量Fe2O3、SiO2)，以铝土矿为原料制取无水氯化铝的一种工艺流程如下： 已知：气态混合物成分为SiCl4、FeCl3、AlCl3； 物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1023 回答下列问题： (1)4种基本类型的反应(化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应)与氧化还原反应的关系如图所示，“焙烧”时，Al2O3转化为Al，该反应位于______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区，“加热”时，Al转化为AlCl3，发生的反应位于______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。 (2)从气态混合物SiCl4、FeCl3、AlCl3中降温分离出SiCl4，应控制温度T的范围为______。 (3)“高温”时，加入铝粉的目的是______。 (4)假设完全转化且不考虑中途所加铝粉，以含mg Al2O3的铝土矿为原料，理论上得到无水氯化铝______mol。 (5)将铝土矿溶于稀硫酸，Al2O3发生反应的化学方程式为__________。 【答案】(1) Ⅱ Ⅰ (2)57.6℃﹤T﹤180℃ (3)生成沸点更高的FeCl2，除去铁元素 (4) (5) 【分析】铝土矿主要成分Al2O3 (含有少量Fe2O3、SiO2)，加入焦炭后焙烧，焦炭还原上述氧化物得到Al、Fe、Si的混合物；Al、Fe、Si与Cl2在加热条件下反应得到SiCl4、AlCl3、FeCl3的气体混合物，利用三者的沸点差异，将分离除去；之后在的混合物中加入Al粉，经高温反应得到的混合物，再利用沸点差异进行分离提纯，最终得到无水； 【详解】（1）“焙烧”时，发生反应，元素和C元素的化合价发生变化，该过程是氧化还原反应，同时也属于置换反应，位于Ⅱ区； “加热”时，转化为AlCl3，发生反应，反应中有化合价变化，且两种物质反应得到一种物质，因此该反应既属于化合反应又属于氧化还原反应，位于Ⅰ区； （2）根据表格中相关物质的沸点差异，可知将气态混合物SiCl4、FeCl3、AlCl3降温至57.6℃以上、180℃以下时，仍为气态，而FeCl3、AlCl3变为固态，达到分离的目的；即温度T的范围为57.6℃﹤T﹤180℃； （3）依分析可知，在的混合物中加入粉，经高温反应可转化为，沸点很高，不易升华，便于后续分离除去铁元素杂质，得到无水AlCl3； （4）m g Al2O3的物质的量，根据原子守恒可知的物质的量为； （5）与稀硫酸反应生成盐和水，反应方程式为； 53．铝土矿主要成分(含有少量、)，以铝土矿为原料制取无水氯化铝的一种工艺流程如下： 已知：气态混合物成分为、、； 物质 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1023 回答下列问题： (1)按树状分类法，、、均属于无机化合物中的_____________。 (2)“焙烧”时发生的反应属于四种基本反应类型中的_____________，“加热”时发生的反应属于四种基本反应类型中的_____________。 (3)从气态混合物、、中降温分离出，应控制温度T的范围为_____________。 (4)“高温”时，加入铝粉的目的是___________________________________。 (5)将铝土矿溶于稀硫酸时，发生反应的离子方程式为_________________。 (6)假设完全转化，以含的铝土矿为原料，理论上得到无水氯化铝_____________(用分数表示)g。 【答案】(1)氧化物 (2) 置换反应 化合反应 (3) (4)生成沸点更高的，除去铁元素 (5) (6)或 【分析】该流程以含少量、杂质的铝土矿为原料制备无水氯化铝。首先向铝土矿中加入焦炭进行焙烧，利用焦炭的还原性将铝土矿中的金属氧化物还原为Al、Fe单质，同时也可被还原为Si单质，得到含Al、Fe、Si的固体混合物；随后向该混合物中通入并加热，利用的强氧化性将三种单质分别氯化为、、，结合表格中各物质的沸点/升华温度差异，对生成的气态混合物进行降温分离：将温度控制在57.6℃到180℃之间，让沸点仅57.6℃的冷凝为液体从体系中分离，而升华温度更高的、仍保持气态留存；之后向剩余的和体系中加入铝粉并高温处理，利用Al的还原性将还原为沸点高达1023℃的，最后通过分离操作，利用易升华、沸点极高难以气化的性质差异，将目标产物无水分离出来， 【详解】（1）树状分类法中，这三种物质均是由两种元素组成、其中一种为氧元素的无机化合物，属于氧化物范畴。 （2）焙烧时铝土矿中的氧化物和焦炭反应，生成Al、Fe、Si单质与CO，是单质和化合物反应生成新单质和新化合物，属于置换反应。 加热时Al、Fe、Si单质分别和Cl2化合生成对应氯化物，符合多变一的特征，属于化合反应。 （3）要分离出SiCl4，需要让SiCl4液化（沸点57.6℃），同时保证AlCl3、FeCl3仍为气态，因此温度不能低于SiCl4的沸点，同时要低于AlCl3的升华温度180℃，故答案为。 （4）根据表格数据，FeCl2沸点高达1023℃，加入Al粉发生置换反应，将易升华的FeCl3转化为高沸点的FeCl2，后续分离即可除去铁杂质，得到纯净的无水AlCl3。 （5）Al2O3是两性氧化物，和稀硫酸反应生成可溶性铝盐和水，拆写为离子形式后得到该离子方程式，答案为。 （6）根据Al元素守恒，1mol Al2O3可生成2 mol AlCl3，Al2O3摩尔质量为102 g/mol，AlCl3摩尔质量为133.5 g/mol，因此理论生成无水AlCl3的质量为。 54．工业上以铝土矿(主要成分为，含少量、、等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。已知：不溶于硫酸溶液 (1)酸浸：用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有_________。 (2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，溶液的用量不宜过量太多，其原因是____________________________________。 (3)氧化：“氧化”时，可以把氧化为，发生的离子方程式为_________。该反应需控制温度低于40℃，其目的是__________________。 (4)沉淀：用溶液调节pH，将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 ①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为_________。 ②若除去固体中的，可采用的操作是__________________；反应的化学方程式为___________________________。 (5)碳分：“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在，通入过量气体，目的是使Al元素生成沉淀析出，该反应的离子方程式为___________________________。 (6)高铁酸钾是一种高效、多功能绿色水处理剂。沉铁后得到的物质可以作为制备高铁酸钾的原料。 干法制备高铁酸钾的主要反应为：。该反应中的氧化剂是_________，每生成，同时生成标准状况下的_________L。 【答案】(1)Al3+、Fe3+、Fe2+、H+ (2)避免在后续“沉淀”步骤中消耗过多的，从而增加生产成本 (3) 防止受热分解 (4) （或 均可） 加热 (5) (6) 【分析】铝土矿主要成分为，含少量、、等杂质。铝土矿用过量硫酸溶液“酸浸”，和稀硫酸不反应，所得滤液中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、H+，滤液中加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，加碳酸钠调节pH生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，过滤，滤渣中加氢氧化钠溶液，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，过滤出氢氧化铁沉淀，滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤除氢氧化铝，氢氧化铝灼烧得到氧化铝。 【详解】（1）铝土矿主要成分为，含少量、、等杂质，用稍过量的稀硫酸酸浸，和稀硫酸不反应，酸浸后的溶液中存在的阳离子有Al3+、Fe3+、Fe2+、H+； （2）加碳酸钠的目的是生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，硫酸能与碳酸钠反应，溶液的用量不宜过量太多，其原因是避免在后续“沉淀”步骤中消耗过多的，从而增加生产成本； （3）“氧化”时，把氧化为，被还原为H2O，发生的离子方程式为。升高温度，双氧水分解速率加快，该反应需控制温度低于40℃，其目的是防止受热分解； （4）①由题干图示信息可知，pH=5.0左右时铝、铁的沉淀率均比较高了，接近100%，再提高pH沉淀率增大不显著，且消耗更多的Na2CO3，故为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为5.0左右。 ②受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水，若除去固体中的，可采用的操作是加热；反应的化学方程式为。 （5）“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在，通入过量气体，生成沉淀和碳酸氢钠，该反应的离子方程式为。 （6）反应中部分Na2O2中O元素化合价降低，氧化剂是；根据反应方程式，每生成，同时生成0.5molO2，生成的在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。 ◆题型2涉及铁及其化合物的工艺流程（高频） 55．某实验小组以含、、稀硫酸的工业废水为原料，分离并制取其中的金属单质，设计的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“试剂1”为________________（填化学式）；实验室进行操作1和操作2均需要用到的玻璃仪器为________________________________________。 (2)工业废水中加入“试剂1”，发生反应的离子方程式为______________________________________、________________________________________。 (3)“试剂2”为______________________（填名称）；“一系列操作”为______________________、过滤、洗涤、干燥。 (4)写出与反应生成的化学方程式并用双线桥标出电子转移方向和数目：________________________________________；该反应中氧化剂为________________（填化学式，下同），氧化产物为________________________________________。 【答案】(1) 烧杯、玻璃棒、漏斗 (2) (3) 稀硫酸 蒸发浓缩、冷却结晶 (4) 【分析】该流程以含、和稀硫酸的工业废水为原料，先加入过量铁粉作为试剂1，将溶液中的置换为Cu，同时铁粉还会与废水中的稀硫酸反应，之后通过操作1（过滤）得到主要成分为剩余铁粉和生成Cu的滤渣1，以及溶质为的滤液1；向滤渣1中加入稀硫酸作为试剂2，将滤渣中的铁粉溶解，再通过操作2（过滤）分离出金属Cu（即滤渣2），得到的滤液2溶质为，和滤液1合并后，经过蒸发浓缩、冷却结晶等一系列操作得到绿矾，绿矾经后续处理转化为后，再用CO在加热条件下还原得到金属Fe。 【详解】（1）要从含、和稀硫酸的废水中置换出，同时不引入新杂质，选择过量铁粉作为试剂1，可将还原为，同时消耗废水中的稀硫酸； 操作1和操作2都是过滤操作，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； （2）加入过量铁粉后，会和废水中的两种组分发生反应：一是铁和铜离子的置换反应得到亚铁离子和铜，离子方程式为：，二是铁和废水中的稀硫酸反应生成亚铁离子和氢气，离子方程式为：； （3）滤渣1是生成的和过量的的混合物，为了除去Fe、得到Cu，同时让滤液2的溶质为以合并到滤液1中制备绿矾，试剂2选择稀硫酸； 从溶液中获得带结晶水的，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤洗涤干燥，不能直接蒸发结晶，否则会失去结晶水； （4）氧化铁和一氧化碳反应双线桥为：； 该反应中中+3价的Fe得电子被还原为0价的Fe，作氧化剂； CO中+2价的C失电子被氧化为+4价，生成的是氧化产物。 56．某实验小组以含铁污泥（主要成分为、FeO、Fe及杂质；杂质与酸不反应，且难溶于水）为原料，设计了如图两种不同的合成路线（部分步骤已略去），用于生产绿矾（）和柠檬酸铁铵。 根据所学知识，回答下列问题： (1)操作①的名称是_______，路线Ⅰ中，加入溶液的目的是___________。 (2)写出“酸浸”时，与硫酸反应的离子方程式：____________________；取少量滤液X，加入化学试剂____________，若出现蓝色沉淀，则溶液中含有。 (3)实验室中配制溶液时通常需加入少量的试剂a，目的是____________。 (4)电子工业常用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出溶液与铜发生反应的离子方程式：_______________________。 (5)绿矾（，相对分子质量为278）可用于将酸性废水中毒性较强的转化为低毒的，同时转化为，若要转化0.1 mol ，需要消耗绿矾的质量为___________g。 【答案】(1) 过滤 将氧化为 (2) 或铁氰化钾 (3)防止被氧化 (4) (5)166.8 【分析】酸浸时，与稀硫酸反应生成铁盐，FeO和Fe与稀硫酸反应生成亚铁盐，酸浸过程中的Fe还可以将还原为。由于加入的稀硫酸过量，含铁成分进入溶液，杂质仍留在固相；滤液X呈酸性，含有，也可能含有。路线Ⅰ的氧化产物与氨水反应生成沉淀，该沉淀再与柠檬酸反应，经后续步骤得到柠檬酸铁铵；路线Ⅱ经净化除杂及后续处理得到含结晶水的亚铁盐。 【详解】（1）酸浸后，含铁成分进入溶液，而杂质与酸不反应且难溶于水，分离难溶固体和液体应采用过滤，所以操作①为过滤。路线Ⅰ需要合成含三价铁的柠檬酸铁铵，具有氧化性，能在酸性溶液中将氧化，反应为，因此加入溶液的目的是将氧化为； （2）是碱性氧化物，与稀硫酸反应生成铁盐和水，不参与反应，离子方程式为。铁氰化钾能与反应产生蓝色沉淀，因此可加入铁氰化钾溶液，所用试剂为； （3）绿矾中的铁为+2价，路线Ⅱ需要将滤液中可能存在的还原为，加入铁粉既能实现这一转化，又不引入其他金属离子，因此试剂a为铁粉。配制溶液时，容易被空气中的氧气氧化，铁粉能将生成的还原，反应为，因此加入少量铁粉的目的是防止被氧化； （4）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，根据得失电子守恒，与Cu的反应物质的量之比为2∶1，离子方程式为； （5）中Cr元素的化合价为+6价，转化为时，每个Cr原子得到3个电子，一个共得到6个电子；每个转化为时失去1个电子。根据得失电子守恒，并结合酸性条件配平，反应的离子方程式为。由此可知，每转化1 mol 需要消耗6 mol ，而1 mol绿矾提供1 mol 。设所需绿矾的物质的量为、质量为，其摩尔质量为，则，所需绿矾的质量为。 57．某工厂的工业废水中含有大量和较多的、，为减少污染并促进废物利用，工厂计划从该废液中回收和金属铜并制得明矾，请根据以下流程图，回答下列问题 (1)滤渣D是_________，操作①用到的玻璃仪器有烧杯、_________、玻璃棒； (2)生成沉淀B的离子方程式为_________；一系列操作a包含_________、_________、过滤、洗涤、干燥。 (3)加入过量试剂Y发生化合反应的离子方程式为_________； (4)酸性工业废水中含有的重铬酸根离子（）有毒，工业上用绿矾（）作处理剂将其还原为，该处理反应的离子方程式为：_________。 (5)绿矾在空气中容易被部分氧化，现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后，加入足量的溶液，过滤得沉淀4.66 g，再通入56 mL（标准状况）氯气恰好将其中的完全氧化。 ①为确定绿矾未被全部氧化，另取绿矾样品检验，可选择的最佳试剂是_________（填标号）。 A．溶液    B．溶液    C．溶液    D．溶液 ②推测晶体中_________。 【答案】(1) 铜（或） 漏斗 (2) 蒸发浓缩 冷却结晶 (3) (4) (5) D 【分析】足量处理废水，、转化成沉淀、，转化成，过滤分离沉淀，滤液A中含，滤渣A的主要成分为、；滤液A中通入过量，生成（沉淀B）；中先后加入、，一系列操作处理后得到明矾（）；过量反应溶解滤渣A，得到溶液B（、）；过量铁粉（试剂Y）反应置换出溶液B中的，并与剩余的反应，过滤分离固体，得到滤渣C（、剩余铁粉）和滤液C（）；过量反应消耗掉剩余铁粉，得到较为纯净的（滤渣D）和（滤液D）；滤液C、滤液D混合后冷却结晶，得到绿矾（）； 【详解】（1）由分析可知，滤渣D主要成分为单质铜；操作①为过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； 答案为铜（或）；漏斗； （2）与过量反应生成（沉淀B）和，反应的离子方程式为； 由溶液制取明矾晶体一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，答案为蒸发浓缩、冷却结晶； （3）试剂Y为铁粉，易被空气氧化成，铁粉可滤液B中可能存在的发生化合反应（归中反应），生成，反应的离子方程式为； （4）重铬酸根离子具有强氧化性，能将氧化成，反应的离子方程式为； （5）①检验绿矾未全部氧化，即检验样品中是否存在，能将氧化成，但样品中已经存在，反应无明显现象，不能检验的存在；仅能检验，无法验证存在；加入会同时生成红褐色的和白色的​，现象被干扰无法区分；具有强氧化性，可被还原而褪色，可以检验是否存在，答案选D； ②加入足量溶液生成4.66 g沉淀，则样品中的物质的量为，通入氯气氧化，根据反应式计算，标准状况下56 mL氯气的物质的量为，样品中，硫酸铁的物质的量，则，，答案为。 综合攻坚·知能拔高 1．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； 2．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 B．人体内的血红蛋白中含有铁元素 C．溶液在空气中可以长时间保持稳定存在 D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为和 【答案】B 【详解】A．在自然界中，存在游离态的铁，比如陨铁中就含有单质铁，A错误； B．人体内的血红蛋白中含有铁元素，铁元素在人体内起到运输氧气等重要作用，B正确； C．溶液中的具有还原性，在空气中易被氧气氧化为，不能长时间保持稳定存在，C错误； D．铁与水蒸气在高温下反应的化学方程式为，产物是（四氧化三铁）和，而非（三氧化二铁），D错误； 故选B。 3．下列物质的转变，不能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．无法直接和其他物质一步反应得到，需要先转化为铝盐或者四羟基合铝酸盐后，再通过复分解反应制备，不能通过一步反应实现，A符合题意； B．和盐酸（或氯气）可直接反应生成，如，能通过一步反应实现，B不符合题意； C．是两性氧化物，和溶液反应可直接生成，反应为，能通过一步反应实现，C不符合题意； D．是两性氢氧化物，和溶液反应可直接生成，反应为，能通过一步反应实现，D不符合题意； 故选A。 4．高铁酸钾（）是一种新型高效净水处理剂，具有强氧化性，可以杀菌消毒。它可以与水反应，化学方程式为：。得到的氢氧化铁表面积大，能够吸附杂质。下列有关高铁酸钾的分析正确的是 A．被高铁酸钾净化后的水呈碱性 B．高铁酸钾是一种氧化物 C．高铁酸钾的净水过程只涉及化学变化 D．高铁酸钾中铁元素的化合价是+3价 【答案】A 【详解】A．高铁酸钾与水反应生成强碱，因此被净化后的水呈碱性，A正确； B．氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，高铁酸钾含有、、三种元素，不属于氧化物，B错误； C．高铁酸钾与水反应生成新物质属于化学变化，后续生成的吸附杂质的过程无新物质生成，属于物理变化，净水过程不只有化学变化，C错误； D．高铁酸钾中为+1价，为-2价，设化合价为，根据化合物正负化合价代数和为0，可得，解得，D错误； 故选A。 5．从“烂版液”(含有、和)中回收铜，并制备的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．制备至少需要 B．步骤Ⅰ中所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．步骤Ⅲ中的作用，与和重铬酸钾反应中的作用相同 D．步骤Ⅰ中每有1mol Fe 参与反应，转移电子数为2NA 【答案】C 【分析】“烂版液”（含有、和）中加入过量铁粉，铁和、反应生成，同时还有铜生成，滤渣中有铜和剩余的铁，滤液中含有，滤渣中加入过量盐酸，铁和盐酸反应生成，过滤后和滤液合并，加入，将氧化为，再在氯化氢气流中蒸发浓缩、冷却结晶得到。 【详解】A．制备1 mol时，被氧化为，每1mol 失去1mol电子，中从-1价降到-2价，每1mol 得到2mol电子，根据电子守恒，需要的物质的量为0.5mol，质量为，A正确； B．步骤Ⅰ为过滤操作，用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，B正确； C．步骤Ⅲ中作氧化剂，将氧化；重铬酸钾具有强氧化性，与反应时作还原剂，二者作用不同，C错误； D．步骤Ⅰ中参与反应均生成，每个失去2个电子，故1mol 参与反应转移电子数为，D正确； 故答案为C。 6．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确的是 A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ B．过程②中，Fe3 +作氧化剂 C．转化图中化合价不变的元素只有铜和氯 D．氧化性由强到弱的顺序是 O2 > Fe3+ > S 【答案】C 【详解】A．过程①中与反应生成难溶的，离子方程式为，A正确； B．过程②中转化为，元素化合价降低，得电子作氧化剂，B正确； C．转化过程中元素始终为+2价、元素始终为-1价，元素始终为+1价，化合价不变的元素有铜、氯、氢三种，并非只有铜和氯，C错误； D．过程③中将氧化为，氧化性；过程②中将-2价氧化为单质，氧化性，故氧化性顺序为，D正确； 故选C。 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。如下图(左)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在空气中受热可以生成C B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．H具有净水和消毒双重功能，两者所利用的原理相同 【答案】C 【分析】根据价-类二维图对应物质：该金属为，A为，B为，C为，D为，E为，F为亚铁盐，G为铁盐，H为高铁酸盐，由此解答； 【详解】A．在空气中受热会被氧化为，不能生成，A错误； B．右图装置中，右侧盛放Fe和稀硫酸的具支试管与空气直接相连，产生的氢气无法排出左边装置内的空气，也不能将生成的硫酸亚铁压入左侧与氢氧化钠反应，无法制备沉淀，B错误； C．可通过化合反应制备，可通过化合反应制备，二者对应的氯化物均可通过化合反应得到，C正确； D．高铁酸盐消毒利用其强氧化性，净水是因为其还原产物可以生成胶体吸附杂质，二者原理不同，D错误； 故选C。 8．下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是 A．许多磁性材料上都涂有黑色的四氧化三铁薄膜 B．制备时，配制溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸 C．硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止被氧化 D．铁与氯气或过量盐酸反应都可生成 【答案】D 【详解】A．四氧化三铁为具有磁性的黑色固体，可作为磁性材料的涂层，A正确； B．制备氢氧化亚铁时，提前煮沸蒸馏水可除去水中溶解的氧气，防止氢氧化亚铁被氧化，B正确； C．亚铁离子具有还原性，易被氧化为铁离子，加入铁粉后发生反应，可防止亚铁离子被氧化，C正确； D．铁与氯气反应生成，铁与过量盐酸反应生成和，无法生成，D错误； 故选 D。 9．我们可以从物质类别、元素价态的角度，根据相关反应原理学习元素化合物的化学性质。关于图中含铁物质的说法中，不正确的是 A．a与水蒸气在高温下反应生成c B．湿润的d在空气中迅速转化为e C．为防止溶液变质，常在f溶液中加入a D．h可以是K2FeO4 【答案】A 【分析】首先根据价类二维图确定各物质：为，为，为，为，为，为亚铁盐，为铁盐，为+6价铁盐。 【详解】 A．与水蒸气在高温下反应生成，并非（对应），A错误； B．湿润的（对应）易被空气中氧化，迅速转化为（对应），B正确； C．亚铁盐（对应）易被氧化为铁盐，加入（对应）可将氧化生成的还原为，防止溶液变质，C正确； D．中为+6价，属于盐类，符合的价态和类别要求，D正确； 故选A。 10．铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究利用反应：制取铁粉并检验气体产物实验装置如图。下列说法不正确的是(已知：碱石灰主要成分为氧化钙和氢氧化钠) A．装置①中的试剂是浓硫酸，目的是干燥氢气 B．为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验，③中应盛放碱石灰 C．装置②中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气 D．通过调节分液漏斗的活塞可以控制①中气泡产生快慢 【答案】B 【分析】本实验利用锌粒与稀硫酸反应制备氢气，反应：，生成的氢气混有水蒸气，经装置①浓硫酸干燥后，通入硬质玻璃管Y中，在加热条件下与发生反应；实验需要依次检验产物与，检验顺序为先水后二氧化碳，装置②盛放无水硫酸铜检验水蒸气，装置④盛放澄清石灰水检验二氧化碳；装置③用于防止澄清石灰水中的水蒸气逆向进入②干扰水的检验，不能使用碱石灰，碱石灰会同时吸收，据此分析。 【详解】A．装置X中与稀硫酸反应生成的混有水蒸气，装置①中浓硫酸可干燥，避免干扰后续反应生成水蒸气的检验，A正确； B．碱石灰会吸收反应生成的，导致装置④中澄清石灰水无法检验，③应盛放无水氯化钙等仅吸收水、不吸收的干燥剂，B错误； C．反应生成水蒸气，无水硫酸铜遇水变蓝，且水蒸气需在气体通入溶液前检验，避免其他装置带入的水产生干扰，故装置②用无水硫酸铜检验水蒸气，C正确； D．分液漏斗活塞可调节稀硫酸的滴加速率，从而控制的生成速率，即可控制①中气泡产生快慢，D正确； 故选B。 11．、、、都能与NaOH溶液反应。下列表示对应化学反应的离子方程式错误的是 A．Al溶于NaOH溶液： B．溶于NaOH溶液： C．溶于NaOH溶液： D．向溶液中滴加溶液： 【答案】D 【详解】A．Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠及氢气，离子方程式为 ，A正确； B．与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为 ，B正确； C．与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为 ，C正确； D．向 溶液中滴加 溶液，和的物质的量均为，因不足，二者反应生成沉淀而非，因此离子方程式应为，D错误； 故选D。 12．已知下列反应： ① ② 下列说法不正确的是 A．氧化性： B．反应能发生 C．还原性： D．反应可以发生 【答案】D 【详解】A．根据反应②，氧化剂的氧化性大于氧化产物，是氧化剂，是氧化产物，故氧化性，A不符合题意； B．由氧化性顺序可知，可将氧化为，反应能发生，B不符合题意； C．根据反应①，还原剂的还原性大于还原产物，是还原剂，是还原产物，故还原性，C不符合题意； D．由氧化性顺序可知，只能将氧化为，生成，不能生成，该反应不能发生，D符合题意； 故选D。 13．处理某酸浸液(主要含、、、、、)的部分流程如图。下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“调”过程中加入的固体的量越多，沉淀得越完全 C．“氧化”过程中溶液的增大 D．“沉锂”过程中利用了相同条件下的溶解度比小的性质 【答案】D 【分析】向酸浸液中加入粉，发生反应，得到固体1为，再加入调节得到，随后加入氧化得到，最后加入沉锂得到； 【详解】A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式为，A错误； B．是两性氢氧化物，若过量，则会溶解，需要控制固体的加入量，B错误； C．“氧化”过程中，将氧化成，在碱性条件下生成沉淀，反应的化学方程式为，碱被消耗，溶液的减小，C错误； D．加入得到沉淀，利用了相同条件下，的溶解度比小的性质，D正确； 故选D。 14．用铬(Cr)钒(V)渣(主要成分为Cr、V的低价态含氧酸盐及氧化物、、、等)制备V2O5的一种工艺流程如下图所示。 已知：①最高价Cr在酸性介质中以形式存在，在碱性介质中以形式存在。 ②Al在碱性溶液中以的形式存在。 (1)“煅烧”中，V、As、Cr分别被氧化为相应的最高价含氧酸盐，化学式分别为NaVO3、、__________。 (2)“浸取”后分离出Fe2O3的实验操作中需用到的玻璃仪器有__________。 (3)“沉淀”中生成Al(OH)3的离子方程式为__________。 (4)“除砷”中须控制溶液为弱碱性，溶液碱性过强会导致除砷率降低的原因是__________。 (5)“分离钒”时须将溶液pH调到1.8左右，加热。写出转化为V2O5的离子方程式：__________。 (6)已知 BaCr2O7易溶于水，BaCrO4难溶于水。利用沉淀法有效去除“含Cr溶液”中的Cr的实验操作为__________。 【答案】(1) (2)烧杯、漏斗、玻璃棒 (3) (4)溶液碱性过强时，镁离子会和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，同时铵根离子和氢氧根离子结合生成一水合氨，镁离子和铵根离子浓度降低，不利于MgNH4AsO4沉淀的生成 (5) (6)向含Cr溶液中加入适量氢氧化钠溶液调节pH，将转化为，再加入氯化钡溶液，过滤，除去BaCrO4沉淀。 【分析】铬钒渣在空气中加入过量氢氧化钠煅烧得到、、NaVO3、等，用水浸取，不溶于水，过滤出滤渣氧化铁，再用稀硫酸调节pH得到氢氧化铝沉淀，再用硫酸镁、硫酸铵除杂质，用稀硫酸调节pH值分离出钒，再经过一系列转化得到产品。 【详解】（1）煅烧过程中，铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，根据铬在碱性介质中以存在，则其中含铬化合物主要为。 （2）根据分析，用水浸取，不溶于水，过滤出滤渣氧化铁，故使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。 （3）煅烧、浸取后铝元素以形式存在， “沉淀”步骤用稀硫酸调节pH，铝元素以氢氧化铝形式存在，故反应的离子方程式为：。 （4）溶液碱性过强时，镁离子会和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，同时铵根离子和氢氧根离子结合生成一水合氨，镁离子和铵根离子浓度降低，不利于MgNH4AsO4沉淀的生成。 （5）将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，在pH调到1.8左右，和溶液中的氢离子反应生成V2O5和水，离子方程式为。 （6）由于BaCr2O7易溶于水，BaCrO4难溶于水。因此先加碱调节pH， 将转化为，再加入可溶性钡盐如氯化钡，析出BaCrO4沉淀，除去Cr。具体操作为向含Cr溶液中加入适量氢氧化钠溶液调节pH至碱性，将转化为，再加入氯化钡溶液，过滤，除去BaCrO4沉淀。 15．某实验室小组以含铁污泥（主要成分为及杂质，杂质与酸不反应，且难溶于水）为原料，设计了两种不同的合成路线（部分步骤已略去），用于生产绿矾（）和柠檬酸铁铵。 回答下列问题： (1)下列说法正确的是______（填字母）。 A．酸浸时，发生的反应均为氧化还原反应 B．操作①中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 C．医疗上，绿矾常用于治疗缺铁性贫血 (2)为检验滤液X中铁元素的存在，进行如下实验。 实验操作 现象 结论 取少量滤液X于试管中，滴加_______溶液 溶液变红 滤液X中既含有又含有 另取少量溶液于试管中，滴加少量滤液X __________ (3)路线Ⅰ中，氧化时加入溶液发生反应的离子方程式为___________，氧化时控制温度不超过60℃的原因是_________________________________________。 (4)路线Ⅱ中加入的试剂a为___________；操作②包括过滤、滤液浓缩、___________、过滤、洗涤、低温烘干。 (5)柠檬酸铁铵是一种食品铁强化剂，其吸收效果比无机铁好。1 mol柠檬酸铁铵中氢原子的数目为___________（用表示）。 (6)绿矾样品的纯度可用溶液反应来测定。取10.00 g绿矾样品，加入硫酸溶解，再加入的溶液，恰好完全反应时消耗50.00 mL 溶液（转化为且与杂质不反应），反应的离子方程式为___________，计算样品中的质量分数为___________。 【答案】(1)BC (2) KSCN或硫氰化钾 溶液紫色褪去 (3) 防止受热分解 (4) 铁粉 冷却结晶 (5) (6) 83.4% 【分析】酸浸使含铁污泥中的铁及其氧化物转化为可溶性硫酸盐，而杂质不与酸反应且难溶于水，留在固相。结合题给检验结论，固液分离所得滤液X中含有、和过量硫酸。路线Ⅰ先利用将氧化为；随后加入氨水，中和剩余的酸，并使转化为沉淀，相关反应为、。所得沉淀与柠檬酸反应，再经后续步骤制得柠檬酸铁铵。路线Ⅱ的目标产物是绿矾，因此需要将滤液中的转化为，再从溶液中分离出硫酸亚铁晶体。 【详解】（1）A．酸浸时，和FeO均能与酸反应生成盐和水，离子方程式分别为、。这两个反应中各元素的化合价均未改变，均不是氧化还原反应，因此酸浸时发生的反应并非均为氧化还原反应，A错误； B．操作①将酸浸后的混合物分为滤液X和滤渣，是分离难溶固体与液体的过滤操作，需要用烧杯盛装液体、玻璃棒引流、漏斗承托滤纸，B正确； C．绿矾是，可用于补充人体所需的铁，医疗上常用于治疗缺铁性贫血，C正确； 故选BC； （2）第一组实验要求检验，且现象为溶液变红。遇KSCN溶液显红色，因此所加试剂为KSCN或硫氰化钾。第二组实验中，滤液X含有过量硫酸和，具有还原性，能在酸性条件下将紫色的还原为，反应为，故观察到溶液紫色褪去； （3）滤液X呈酸性，加入后，被氧化为，铁元素的化合价由+2价升高到+3价；被还原为，氧元素的化合价由−1价降低到−2价。因此，每1 mol 能氧化2 mol ，再根据原子守恒和电荷守恒配平，得到离子方程式。温度过高会加快的分解，造成氧化剂损失，降低其利用率，因此控制温度不超过60℃是为了防止受热分解； （4）制取绿矾需要将滤液中的转化为，且不能引入新的杂质离子。铁能与反应：，也能与过量的酸反应：，两个反应均生成，所以试剂a为铁粉。过滤除去过量铁粉后，将滤液浓缩，再冷却使绿矾析出，因此所缺操作为冷却结晶，随后经过滤、洗涤、低温烘干得到绿矾； （5）由柠檬酸铁铵的化学式可知，三个铵根共含个氢原子，两个原子团共含个氢原子。因此，1 mol柠檬酸铁铵中氢原子的物质的量为，氢原子的数目为； （6）在酸性条件下，被还原为，铬元素的化合价由+6价降低到+3价，每1 mol 得到6 mol电子；被氧化为，每1 mol 失去1 mol电子，因此与的反应物质的量之比为1∶6。再根据原子守恒和电荷守恒配平，得到离子方程式； 消耗的的物质的量为。每1 mol 提供1 mol ，且杂质不与反应，所以样品中绿矾的物质的量为； 绿矾的摩尔质量为，样品中绿矾的质量为，因此其质量分数为。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 常考题型·精准突破 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C B A D B D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D A A C D C C C C D 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 D B B D C C C D D A 题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 答案 C C C C D A D C D B 题号 41 42 43 44 45 答案 C A C A C 46．(1)0.2mol (2)6.72L 47．(1)2.34 (2)0.04 (3)0.896 48．(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+ (2)3 (3)16 (4)6.72 49．(1)4.2g (2)1：2 50．(1)0.05 (2)0.35 (3)0.005 51．(1)12.4 (2) 0.6 0.15 52．(1) Ⅱ Ⅰ (2)57.6℃﹤T﹤180℃ (3)生成沸点更高的FeCl2，除去铁元素 (4) (5) 53．(1)氧化物 (2) 置换反应 化合反应 (3) (4)生成沸点更高的，除去铁元素 (5) (6)或 54．(1)Al3+、Fe3+、Fe2+、H+ (2)避免在后续“沉淀”步骤中消耗过多的，从而增加生产成本 (3) 防止受热分解 (4) （或 均可） 加热 (5) (6) 55．(1) 烧杯、玻璃棒、漏斗 (2) (3) 稀硫酸 蒸发浓缩、冷却结晶 (4) 56．(1) 过滤 将氧化为 (2) 或铁氰化钾 (3)防止被氧化 (4) (5)166.8 57．(1) 铜（或） 漏斗 (2) 蒸发浓缩 冷却结晶 (3) (4) (5) D 综合攻坚·知能拔高 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A A C C C D A B 题号 11 12 13 答案 D D D 14．(1) (2)烧杯、漏斗、玻璃棒 (3) (4)溶液碱性过强时，镁离子会和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，同时铵根离子和氢氧根离子结合生成一水合氨，镁离子和铵根离子浓度降低，不利于MgNH4AsO4沉淀的生成 (5) (6)向含Cr溶液中加入适量氢氧化钠溶液调节pH，将转化为，再加入氯化钡溶液，过滤，除去BaCrO4沉淀。 15．(1)BC (2) KSCN或硫氰化钾 溶液紫色褪去 (3) 防止受热分解 (4) 铁粉 冷却结晶 (5) (6) 83.4% / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 常考题型·精准突破 考点一 铁及其氧化物 题型1 铁的性质 题型2 铁的氧化物（重点） 考点二 铁的氢氧化物 题型1 氢氧化亚铁的制备方法（高频） 题型2 氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质 考点三 铁盐、亚铁盐 题型1 铁盐、亚铁盐的性质（重点） 题型2 铁盐、亚铁盐的检验（高频） 题型3 铁盐、亚铁盐的相互转化（难点） 考点四 铁及其化合物的相互转化 题型1 铁元素的价-类二维图（重点） 题型2 铁三角的转化及应用 考点五 合金及其特点、用途 题型1 合金与铁合金 题型2 铝合金与新型合金 考点六 铝及其重要化合物 题型1铝的性质 题型2氧化铝的两性（高频） 题型3氢氧化铝的两性（高频） 题型4可溶性铝盐与碱反应的图像分析（难点） 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用 题型1应用化学方程式计算的基本方法（重点） 题型2化学计算中的常用方法（关系式法、守恒法、差量法、列方程组法） 考点八 基于金属元素的工艺流程题 题型1从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程（高频） 题型2涉及铁及其化合物的工艺流程（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 铁及其氧化物 ◆题型1 铁的性质 1．（22-23高一上·吉林·期末）把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是 A．稀硫酸 B．溶液 C．溶液 D．溶液 2．（24-25高一上·甘肃兰州·阶段检测）用如图所示装置进行与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去)，下列有关说法不正确的是 A．试管A中熟石灰的作用是分解提供水蒸气 B．检验气体产物的装置连接顺序为 C．理论上，还原铁粉完全反应会生成标准状况下 D．实验过程中应该先点燃酒精喷灯，再点燃酒精灯 3．（25-26高一上·吉林·期末）下列物质在一定条件下能与单质铁反应，且产物中铁元素化合价全部变为+3价的是 A．溶液 B． C． D．溶液 ◆题型2 铁的氧化物（重点） 4．（22-23高一上·内蒙古兴安·阶段检测）下列关于铁及其氧化物的说法中正确的是 A．磁铁矿粉末溶于盐酸后生成FeCl2 B．铁与盐酸、水蒸气反应，铁作氧化剂 C．铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2 D．FeO为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)2 5．（24-25高一上·黑龙江大庆·期末）下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是 A．、、都是黑色固体 B．、都不能与水反应 C．、都有磁性 D．、都只有氧化性 6．（23-24高一上·黑龙江大庆·期末）5.76g某部分氧化的Fe、Cu合金样品(氧化产物为、CuO)，经如下处理，下列说法正确的是 A．V=448 B．样品中Fe元素的质量为2.14g C．未氧化前Fe元素的质量分数约为38.89％ D．样品中CuO的质量为3.52g 考点二 铁的氢氧化物 ◆题型1 氢氧化亚铁的制备方法（高频） 7．下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 8．如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化，实验用品：铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是 A．装置A中应预先加入铁屑 B．实验开始时应先将弹簧夹K关闭 C．装置A中溶液进入装置B后，应拔去装置B中的橡皮塞 D．被氧化的化学方程式为 9．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 ◆题型2 氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质 10．下列关于Fe(OH)2和Fe(OH)3的说法中，正确的是 A．两者都是可溶性碱 B．加热Fe(OH)3可得到Fe3O4 C．Fe(OH)2与盐酸反应生成FeCl3 D．Fe(OH)3与盐酸反应生成FeCl3 11．（24-25高一上·辽宁朝阳·期末）下列反应中不涉及铁元素价态变化的是 A．利用FeCl3溶液腐蚀覆铜板 B．铁在氧气中燃烧 C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解 12．下列叙述错误的是 A．Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO B．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应 C．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 D．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取 考点三 铁盐、亚铁盐 ◆题型1 铁盐、亚铁盐的性质（重点） 13．下列关于和的说法正确的是 A．和均可以通过化合反应制得 B．和溶液的保存均需加入少量铁粉和盐酸防止变质 C．可以通过能否使酸性溶液褪色来鉴别两物质的溶液 D．向溶液加入溶液，久置后沉淀仍保持白色 14．要除去 FeCl3溶液中混有的少量FeCl2，下列方法可行的是 A．滴入适量稀盐酸 B．加入过量铁粉，充分反应后过滤 C．通入适量氯气 D．滴入过量 NaOH 溶液，过滤 15．可用于检验溶液是否少量变质的试剂 A．NaOH B．Fe C． D．KSCN ◆题型2 铁盐、亚铁盐的检验（高频） 16．为探究某食品包装袋内的一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸中，进行下列实验，其中结论正确的是 A．向溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+，样品完全变质 B．向溶液中通入氯气，然后再加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3+样品变质 C．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 D．向溶液中滴加足量的NaOH溶液，观察到红褐色沉淀，则说明样品完全变质 17．除去溶液中混有的，应选用的试剂是 A．硫氰化钾溶液 B．氢氧化钠溶液 C．铁粉 D．铜粉 18．电子工业常用30%的溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法正确的是 A．该反应为置换反应 B．用KSCN溶液可检验废液中的 C．可用置换法回收废液中的铜 D．铜可以除去中 ◆题型3 铁盐、亚铁盐的相互转化（难点） 19．为研究某补铁剂中铁元素的价态，实验小组设计并进行如下实验。已知①该补铁剂难溶于水但能溶于人体的胃液(主要成分为盐酸)；②KSCN中C的化合价为。下列说法错误的是 A．试剂1不可能是硝酸 B．该补铁剂中既含有二价铁又含有三价铁 C．溶液②与溶液③所含金属阳离子种类相同 D．溶液③→溶液④的原因可能是试剂2被氧化 20．为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是 A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 21．铁器久置于空气中会与空气中的水蒸气、氧气作用产生铁锈，铁锈能与酸反应生成铁盐和水。某同学利用下述一系列反应实现了含铁元素物质的转化（如下图所示），则下列说法正确的是 A．④一定为复分解反应 B．⑤一定为置换反应 C．铁锈属于盐 D．乙可能为氧化铁 考点四 铁及其化合物的相互转化 ◆题型1 铁元素的价-类二维图（重点） 22．以化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标绘制的图像叫“价类图”。如图是铁元素的价类图，图中物质间的转化不能一步实现的是 A．a→f B．b→c C．d→c D．e→a 23．元素价态和物质类别是研究元素化合物性质的两个重要认识视角。下图为铁元素的价类二维图，其中为高铁酸根()对应的盐，下列说法中错误的是 A．c属于碱性氧化物 B．b是一种黑色粉末，在空气中受热迅速转化为 C．a→f→g→e的每步转化均可一步实现 D．若用NaClO与e共同制备h，则n(氧化剂):n(还原剂)=3:2 24．有关铁及其化合物的价类二维关系，如下图所示： 下列物质转化不能一步实现的是 A． B． C． D． ◆题型2 铁三角的转化及应用 25．X是一种金属氧化物，且是铁锈的主要成分，可以发生如图所示的转化，其中Y为黑色固体，U的溶液为浅绿色。 下列说法正确的是 A．U的饱和溶液滴入沸水中可制备一种红褐色的胶体 B．反应①、②均属于离子反应 C．Z、W均为无色无味的气体 D．X和U中含有的相同元素的化合价相同 26．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述正确的是 A．A是，B是 B．反应⑦可通过加氨水实现，离子方程式为 C．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 D．⑧的离子方程式： 27．甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素，反应④为置换反应，往乙溶液中滴加KSCN溶液，乙溶液变为血红色。它们之间的转化关系如图所示(部分反应物及生成物已略去)。下列说法错误的是 A．反应①、②可能为化合反应 B．反应④的另一反应物可以为共价化合物的水溶液 C．甲可以为金属单质，不可能是化合物 D．若甲为金属单质，甲、乙、丙中的相同元素化合价不同 考点五 合金及其特点、用途 ◆题型1 合金与铁合金 28．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 29．铁合金在生产、生活中的用途广泛。下列物质的主要成分不属于铁合金的是 A．生铁锅 B．不锈钢水槽 C．高碳钢弹簧 D．超细高纯还原铁粉 30．有关铁和铁合金的说法错误的是 A．生铁比铁软，而钢比铁硬 B．铁有良好的导热性，可用于制作炊具 C．钢是铁的合金，用途广泛 D．铁在潮湿的空气中容易生锈，是铁被氧气氧化的结果 ◆题型2 铝合金与新型合金 31．下列物质中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．飞机发动机叶片——镍钛合金 B．“蛟龙”号潜水器——钛合金 C．不锈钢盆 D．新能源汽车储氢材料——La-Ni合金 A．A B．B C．C D．D 32．下列关于新型合金材料说法不正确的是 A．镍钴合金能承受1100℃的高温，可用作“C919”飞机的发动机叶片 B．记忆合金形状破坏后，在一定条件下会恢复原形，可制成眼镜框架 C．储氢合金形成的金属氢化物高温条件下不易分解，可用于氢能源汽车 D．钛合金具有极高的硬度和抗压性，可用作“蛟龙”号载人潜水器球壳 33．金属材料对促进生产、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是 A．硬铝强度高、密度小，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料 B．实用价值高的储氢合金具有储氢量大的特点，且其在室温下吸、放氢的速率快 C．稀土金属被誉为“冶金工业的维生素”，可用于生产合金，但不可单独使用 D．国产“手撕钢”的厚度仅0.015毫米，被誉为“百炼钢做成了绕指柔”，这一特性的实现利用了金属的延展性 考点六 铝及其重要化合物 ◆题型1铝的性质 34．金属铝应用广泛。下列有关说法正确的是 A．铝导电性能较差，不可用作导线 B．它有致密的氧化物保护膜，能耐酸碱腐蚀 C．1 mol Al与足量盐酸反应可产生个分子 D．它可形成用途广泛的铝合金，是人类最早使用的合金 35．在稀硫酸和氢氧化钠溶液中分别加入足量铝片，产生气体的物质的量相同，下列有关说法正确的是 A．产生气体成分不相同 B．反应的离子方程式相同 C．加入的铝片的质量相同 D．消耗的硫酸和氢氧化钠的物质的量不相同 36．将17.4g铝铁铜合金分为两等份，一份投入足量的NaOH溶液中，产生3.36L(标准状况)气体，另一份投入足量的稀盐酸中，产生4.48L(标准状况)气体，则该合金中Al、Fe、Cu的物质的量之比为 A．2：1：1 B．3：1：1 C．3：2：1 D．3：1：2 ◆题型2氧化铝的两性（高频） 37．和组成的混合物全部溶于的硫酸，反应后向所得溶液中加入11 mL NaOH溶液，恰好使、完全沉淀，则为 A． B． C． D． 38．中国是全球铝土矿贸易量最大的国家，铝土矿是生产氧化铝的原料。氧化铝属于 A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．非金属氧化物 39．下列关于氧化铝、氢氧化铝与酸、碱反应方程式书写不正确的是 A．氧化铝与氢氧化钠反应的方程式： B．氧化铝与盐酸反应的方程式： C．氢氧化铝与氢氧化钠反应的方程式： D．氢氧化铝与硫酸反应的方程式： ◆题型3氢氧化铝的两性（高频） 40．下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是 A．Na2CO3 B．Al(OH)3 C．Fe2O3 D．CuO 41．某溶液能溶解Al(OH)3，则此溶液中一定能大量共存的离子组是 A．Mg2+、Cl-、Na+、NO B．K+、Na+、NO、HCO C．Na+、Ba2+、Cl-、NO D．Fe3+、Na+、、SO 42．把 0.1mol/L的NaOH溶液逐滴滴入到1L0.1mol/L的AlCl3溶液中，则生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V，下列图示中正确的是 A．A B．B C．C D．D ◆题型4可溶性铝盐与碱反应的图像分析（难点） 43．将一定质量由Mg和Al组成的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是 A．Mg和Al的总质量为8.7 g B．沉淀达最大值时，溶液中溶质为Na2SO4 C．NaOH溶液的物质的量浓度为2.0 D．与稀硫酸反应的NaOH溶液的体积为80mL 44．将18g镁铝合金溶于250mL4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生VL(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)。下列说法错误的是 A．在标况下，镁铝合金溶于硫酸时一共产生 B．氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L C．反应至B点时，所得溶液中溶质仅有一种 D．原合金中Mg的质量为7.2g 45．将的镁、铝混合物溶于溶液中然后再滴加溶液。若在滴加溶液的过程中，沉淀质量m随加入溶液的体积V变化如图所示。当时，则为 A． B． C． D． 考点七 物质的量在化学方程式计算中的应用 ◆题型1应用化学方程式计算的基本方法（重点） 46．把5.4g铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应。请计算： (1)参加反应的铝的物质的量___________。 (2)标准状况下，生成氢气的体积___________。 47．化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应，试求： (1)生成NaCl的质量为________g。 (2)生成NaClO的物质的量为________ mol。 (3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为____ L。 48．Fe和的混合物38.4g，加入的盐酸，恰好完全溶解，再向其中加入KSCN溶液，未见血红色。 (1)发生反应的离子方程式有：___________。 (2)所得溶液中的物质的量浓度为___________(假设反应后溶液体积仍为200mL)。 (3)的质量为多少克？___________(列出计算过程，此问无过程就无分) (4)收集到气体在标准状况下的体积为___________L。 ◆题型2化学计算中的常用方法（关系式法、守恒法、差量法、列方程组法） 49．将一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物加热至恒重，向加热后的剩余固体中加入足量稀盐酸，将反应后的气体通入足量的澄清石灰水中，得到5 g白色沉淀。加热后剩余固体质量比原混合物质量减少了1.55 g。请计算： (1)原混合物中NaHCO3的质量__________； (2)原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比__________。 50．钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某小组为了研究烤蓝铁片：取mg烤蓝铁片样品，放入140.00 mL1mol·L-1的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下H2的体积为，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象；将反应后的溶液稀释至。(已知：Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O )请计算： (1)H2物质的量是_____mol。 (2)稀释后溶液中c(Fe2+)=_____mol/L。 (3)样品中n(Fe3O4)=_____mol。 51．铁、铜混合粉末18.0g加入到溶液中，充分反应后，剩余固体质量为2.8g。请计算： (1)原固体混合物中铜的质量是___________g。 (2)反应后溶液中___________mol；___________mol。 考点八 基于金属元素的工艺流程题 ◆题型1从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程（高频） 52．铝土矿主要成分Al2O3 (含有少量Fe2O3、SiO2)，以铝土矿为原料制取无水氯化铝的一种工艺流程如下： 已知：气态混合物成分为SiCl4、FeCl3、AlCl3； 物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1023 回答下列问题： (1)4种基本类型的反应(化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应)与氧化还原反应的关系如图所示，“焙烧”时，Al2O3转化为Al，该反应位于______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区，“加热”时，Al转化为AlCl3，发生的反应位于______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区。 (2)从气态混合物SiCl4、FeCl3、AlCl3中降温分离出SiCl4，应控制温度T的范围为______。 (3)“高温”时，加入铝粉的目的是______。 (4)假设完全转化且不考虑中途所加铝粉，以含mg Al2O3的铝土矿为原料，理论上得到无水氯化铝______mol。 (5)将铝土矿溶于稀硫酸，Al2O3发生反应的化学方程式为__________。 53．铝土矿主要成分(含有少量、)，以铝土矿为原料制取无水氯化铝的一种工艺流程如下： 已知：气态混合物成分为、、； 物质 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1023 回答下列问题： (1)按树状分类法，、、均属于无机化合物中的_____________。 (2)“焙烧”时发生的反应属于四种基本反应类型中的_____________，“加热”时发生的反应属于四种基本反应类型中的_____________。 (3)从气态混合物、、中降温分离出，应控制温度T的范围为_____________。 (4)“高温”时，加入铝粉的目的是___________________________________。 (5)将铝土矿溶于稀硫酸时，发生反应的离子方程式为_________________。 (6)假设完全转化，以含的铝土矿为原料，理论上得到无水氯化铝_____________(用分数表示)g。 54．工业上以铝土矿(主要成分为，含少量、、等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。已知：不溶于硫酸溶液 (1)酸浸：用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有_________。 (2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，溶液的用量不宜过量太多，其原因是____________________________________。 (3)氧化：“氧化”时，可以把氧化为，发生的离子方程式为_________。该反应需控制温度低于40℃，其目的是__________________。 (4)沉淀：用溶液调节pH，将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 ①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为_________。 ②若除去固体中的，可采用的操作是__________________；反应的化学方程式为___________________________。 (5)碳分：“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在，通入过量气体，目的是使Al元素生成沉淀析出，该反应的离子方程式为___________________________。 (6)高铁酸钾是一种高效、多功能绿色水处理剂。沉铁后得到的物质可以作为制备高铁酸钾的原料。 干法制备高铁酸钾的主要反应为：。该反应中的氧化剂是_________，每生成，同时生成标准状况下的_________L。 ◆题型2涉及铁及其化合物的工艺流程（高频） 55．某实验小组以含、、稀硫酸的工业废水为原料，分离并制取其中的金属单质，设计的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“试剂1”为________________（填化学式）；实验室进行操作1和操作2均需要用到的玻璃仪器为________________________________________。 (2)工业废水中加入“试剂1”，发生反应的离子方程式为______________________________________、________________________________________。 (3)“试剂2”为______________________（填名称）；“一系列操作”为______________________、过滤、洗涤、干燥。 (4)写出与反应生成的化学方程式并用双线桥标出电子转移方向和数目：________________________________________；该反应中氧化剂为________________（填化学式，下同），氧化产物为________________________________________。 56．某实验小组以含铁污泥（主要成分为、FeO、Fe及杂质；杂质与酸不反应，且难溶于水）为原料，设计了如图两种不同的合成路线（部分步骤已略去），用于生产绿矾（）和柠檬酸铁铵。 根据所学知识，回答下列问题： (1)操作①的名称是_______，路线Ⅰ中，加入溶液的目的是___________。 (2)写出“酸浸”时，与硫酸反应的离子方程式：____________________；取少量滤液X，加入化学试剂____________，若出现蓝色沉淀，则溶液中含有。 (3)实验室中配制溶液时通常需加入少量的试剂a，目的是____________。 (4)电子工业常用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出溶液与铜发生反应的离子方程式：_______________________。 (5)绿矾（，相对分子质量为278）可用于将酸性废水中毒性较强的转化为低毒的，同时转化为，若要转化0.1 mol ，需要消耗绿矾的质量为___________g。 57．某工厂的工业废水中含有大量和较多的、，为减少污染并促进废物利用，工厂计划从该废液中回收和金属铜并制得明矾，请根据以下流程图，回答下列问题 (1)滤渣D是_________，操作①用到的玻璃仪器有烧杯、_________、玻璃棒； (2)生成沉淀B的离子方程式为_________；一系列操作a包含_________、_________、过滤、洗涤、干燥。 (3)加入过量试剂Y发生化合反应的离子方程式为_________； (4)酸性工业废水中含有的重铬酸根离子（）有毒，工业上用绿矾（）作处理剂将其还原为，该处理反应的离子方程式为：_________。 (5)绿矾在空气中容易被部分氧化，现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后，加入足量的溶液，过滤得沉淀4.66 g，再通入56 mL（标准状况）氯气恰好将其中的完全氧化。 ①为确定绿矾未被全部氧化，另取绿矾样品检验，可选择的最佳试剂是_________（填标号）。 A．溶液    B．溶液    C．溶液    D．溶液 ②推测晶体中_________。 综合攻坚·知能拔高 1．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 2．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 B．人体内的血红蛋白中含有铁元素 C．溶液在空气中可以长时间保持稳定存在 D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为和 3．下列物质的转变，不能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 4．高铁酸钾（）是一种新型高效净水处理剂，具有强氧化性，可以杀菌消毒。它可以与水反应，化学方程式为：。得到的氢氧化铁表面积大，能够吸附杂质。下列有关高铁酸钾的分析正确的是 A．被高铁酸钾净化后的水呈碱性 B．高铁酸钾是一种氧化物 C．高铁酸钾的净水过程只涉及化学变化 D．高铁酸钾中铁元素的化合价是+3价 5．从“烂版液”(含有、和)中回收铜，并制备的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．制备至少需要 B．步骤Ⅰ中所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．步骤Ⅲ中的作用，与和重铬酸钾反应中的作用相同 D．步骤Ⅰ中每有1mol Fe 参与反应，转移电子数为2NA 6．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确的是 A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ B．过程②中，Fe3 +作氧化剂 C．转化图中化合价不变的元素只有铜和氯 D．氧化性由强到弱的顺序是 O2 > Fe3+ > S 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。如下图(左)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在空气中受热可以生成C B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．H具有净水和消毒双重功能，两者所利用的原理相同 8．下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是 A．许多磁性材料上都涂有黑色的四氧化三铁薄膜 B．制备时，配制溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸 C．硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止被氧化 D．铁与氯气或过量盐酸反应都可生成 9．我们可以从物质类别、元素价态的角度，根据相关反应原理学习元素化合物的化学性质。关于图中含铁物质的说法中，不正确的是 A．a与水蒸气在高温下反应生成c B．湿润的d在空气中迅速转化为e C．为防止溶液变质，常在f溶液中加入a D．h可以是K2FeO4 10．铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究利用反应：制取铁粉并检验气体产物实验装置如图。下列说法不正确的是(已知：碱石灰主要成分为氧化钙和氢氧化钠) A．装置①中的试剂是浓硫酸，目的是干燥氢气 B．为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验，③中应盛放碱石灰 C．装置②中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气 D．通过调节分液漏斗的活塞可以控制①中气泡产生快慢 11．、、、都能与NaOH溶液反应。下列表示对应化学反应的离子方程式错误的是 A．Al溶于NaOH溶液： B．溶于NaOH溶液： C．溶于NaOH溶液： D．向溶液中滴加溶液： 12．已知下列反应： ① ② 下列说法不正确的是 A．氧化性： B．反应能发生 C．还原性： D．反应可以发生 13．处理某酸浸液(主要含、、、、、)的部分流程如图。下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“调”过程中加入的固体的量越多，沉淀得越完全 C．“氧化”过程中溶液的增大 D．“沉锂”过程中利用了相同条件下的溶解度比小的性质 14．用铬(Cr)钒(V)渣(主要成分为Cr、V的低价态含氧酸盐及氧化物、、、等)制备V2O5的一种工艺流程如下图所示。 已知：①最高价Cr在酸性介质中以形式存在，在碱性介质中以形式存在。 ②Al在碱性溶液中以的形式存在。 (1)“煅烧”中，V、As、Cr分别被氧化为相应的最高价含氧酸盐，化学式分别为NaVO3、、__________。 (2)“浸取”后分离出Fe2O3的实验操作中需用到的玻璃仪器有__________。 (3)“沉淀”中生成Al(OH)3的离子方程式为__________。 (4)“除砷”中须控制溶液为弱碱性，溶液碱性过强会导致除砷率降低的原因是__________。 (5)“分离钒”时须将溶液pH调到1.8左右，加热。写出转化为V2O5的离子方程式：__________。 (6)已知 BaCr2O7易溶于水，BaCrO4难溶于水。利用沉淀法有效去除“含Cr溶液”中的Cr的实验操作为__________。 15．某实验室小组以含铁污泥（主要成分为及杂质，杂质与酸不反应，且难溶于水）为原料，设计了两种不同的合成路线（部分步骤已略去），用于生产绿矾（）和柠檬酸铁铵。 回答下列问题： (1)下列说法正确的是______（填字母）。 A．酸浸时，发生的反应均为氧化还原反应 B．操作①中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 C．医疗上，绿矾常用于治疗缺铁性贫血 (2)为检验滤液X中铁元素的存在，进行如下实验。 实验操作 现象 结论 取少量滤液X于试管中，滴加_______溶液 溶液变红 滤液X中既含有又含有 另取少量溶液于试管中，滴加少量滤液X __________ (3)路线Ⅰ中，氧化时加入溶液发生反应的离子方程式为___________，氧化时控制温度不超过60℃的原因是_________________________________________。 (4)路线Ⅱ中加入的试剂a为___________；操作②包括过滤、滤液浓缩、___________、过滤、洗涤、低温烘干。 (5)柠檬酸铁铵是一种食品铁强化剂，其吸收效果比无机铁好。1 mol柠檬酸铁铵中氢原子的数目为___________（用表示）。 (6)绿矾样品的纯度可用溶液反应来测定。取10.00 g绿矾样品，加入硫酸溶解，再加入的溶液，恰好完全反应时消耗50.00 mL 溶液（转化为且与杂质不反应），反应的离子方程式为___________，计算样品中的质量分数为___________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $