高中化学必修一第三章铁金属材料解题技巧总结(带答案)

高中化学必修一第三章铁金属材料解题技巧总结

单选题1、下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．铁粉具有还原性，可用作食品保存的抗氧化剂B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒答案：AA．铁粉具有还原性，能消耗食品包装袋内的氧气，可用作食品保存的抗氧化剂，故选A；B．Fe3O4具有磁性，所以纳米Fe3O4可用作铁磁性材料，与Fe3O4能与酸反应无关，故不选B；C．FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板上的Cu，是因为Fe3+能把Cu氧化为Cu2+，故不选C；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故不选D；选A。2、下列过程最终能生成含三价铁的化合物的是①过量Fe与氯气反应

②铁丝在硫蒸气中燃烧

③向溶液中通入

④铁与溶液反应

⑤露置于空气中A．①②③B．③⑤C．③④D．①③⑤答案：D①过量Fe与氯气反应只能生成氯化铁，2Fe+3Cl22FeCl3，符合题意；②铁丝在硫蒸气中燃烧生成FeS，Fe+SFeS，不合题意；③向FeBr2溶液中通入Cl2，2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2，符合题意；④铁与CuCl2溶液反应Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，不合题意；

⑤Fe(OH)2露置于空气中将发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，符合题意；综上所述，①③⑤符合题意，所以答案是：D。3、亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是方案设计现象和结论A先加入少量溶液，再加溶液和足量稀硝酸，振荡若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠B加到少量溶液中，再加硫酸酸化，振荡若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠C先加到少量溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠D先加入少量溶液，再加入溶液和稀硝酸，振荡若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠A．AB．BC．CD．D答案：CA．样品若为NaCl，依然会出现白色沉淀，A错误；B．氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；C．亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；D．稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误；故选C。4、某实验小组为验证红热的铁与水蒸气发生了化学反应，设计如下两个实验方案：方案一：检验生成了氢气；方案二：检验生成了磁性氧化铁，实验流程如图所示。下列说法错误的是A．将反应后的气体通入肥皂液中，若产生气泡，则说明铁与水蒸气反应产生气体B．流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁C．现象1为产生蓝色沉淀，现象2为溶液变为红色D．红热的铁丝与水蒸气反应，当转移电子数为8NA时，理论上生成4

mol

H2答案：A分析：Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4

.H2，反应后剩余固体中可能含有Fe3O4及未反应的Fe，将反应后剩余的固体与足量CuSO4溶液混合，Fe与CuSO4发生置换反应产生FeSO4

.Cu，将反应后剩余固体与足量H2SO4溶液反应，Fe3O4与H2SO4溶液反应产生FeSO4

.Fe2(SO4)3，Cu与Fe2(SO4)3反应产生FeSO4，然后去上层清液，向其中加入K3[Fe(CN)3]，根据是否产生蓝色沉淀检验Fe2+的产生；加入KSCN溶液，根据溶液是否变为红色确定Fe3+的产生。A．将Fe与水蒸气混合加热，试管中的空气受热膨胀，气体通过导气管也会进入到肥皂泡中，因此不能根据产生气泡判断说铁与水蒸气反应产生气体，A错误；B．Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4

.H2，反应后剩余固体中可能含有Fe3O4及未反应的Fe，将反应后剩余的固体与足量CuSO4溶液混合，Fe与CuSO4发生置换反应产生FeSO4

.Cu，故流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁，B正确；C．Fe3O4与H2SO4溶液反应产生FeSO4

.Fe2(SO4)3，FeSO4与K3[Fe(CN)3]溶液反应，产生蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，据此可以检验Fe2+的存在；Fe2(SO4)3与KSCN溶液反应，使溶液反应变为红色Fe(SCN)3，据此可以检验Fe3+的存在，C正确；D．Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4

.H2，反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，根据反应方程式可知：每有4

mol

H2反应，转移8

mol电子，转移电子数目是8NA，D正确；故合理选项是A。5、下图中能较长时间看到白色沉淀的是A．①②⑤B．①③④C．②④⑤D．①②③④⑤答案：A分析：Fe(OH)2容易被氧气，所以若要较长时间看到Fe(OH)2的白色，需要将Fe(OH)2和氧气隔离。①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；③生成的氢氧化亚铁会迅速与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，白色沉淀会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，不能长时间观察到氢氧化亚铁的白色；④将吸取NaOH溶液的导管伸入到FeSO4溶液的液面下，Fe(OH)2在液面下生成，能起到一定的隔绝空气的作用，但氧气会溶解到溶液中，不能较长时间看到白色沉淀；⑤植物油隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；故选A。6、下列说法正确的是A．用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金B．不锈钢是最常见的新型合金C．新型合金主要应用于航天航空﹑生物工程等领域D．碳纤维复合材料属于新型合金材料答案：CA．储氢合金是指一类能够大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料，故A错误；B．不锈钢属于铁合金，故B错误；C．新型合金有质量轻、耐腐蚀、强度高等优点，是用于航空和舰艇的理想材料主要应用于航天航空﹑生物工程等领域，故C正确；D．合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物，碳是非金属元素，碳纤维主要由碳元素组成，不属于合金，故D错误；答案选C。7、某兴趣小组同学为研究Cu与Fe3+的反应进行如下实验(已知CuCl为白色固体，微溶于水)：序号IIIIII实验步骤充分振荡，加入2mL蒸馏水充分振荡，加入2mL蒸馏水充分振荡，加入2mL蒸馏水实验现象铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀下列说法不正确的是A．3个实验中消耗的铜粉的量不完全一样B．实验I、II、III中均发生了反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+C．II中加水后的离子反应可能是Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓D．上述实验表明能否形成白色沉淀主要取决于加入Cu的量答案：DA．实验Ⅱ中Cu部分转化为Cu(I)消耗的铜粉多于其它两个实验，选项A正确；B．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色均褪去，推测都发生了反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，选项B正确；C．Ⅱ中加水后生成白色沉淀，根据元素种类推测应为CuCl，可能的离子反应Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓，选项C正确；D．实验Ⅱ、Ⅲ均加入过量的铜，后者未产生白色沉淀，表明能否形成白色沉淀由Cu的量和Cl-的浓度共同决定，选项D不正确。答案选D。8、下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．Fe3O4用作红色颜料B．仅用KSCN溶液即可检验Fe2+C．Fe(OH)2能在空气中稳定存在D．FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板答案：DA．Fe3O4为黑色固体，具有铁磁性，而氧化铁为红色固体，可以做红色颜料，故A错误；B．亚铁离子与硫氰根离子不反应，铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液，因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液，再滴加氯水，出现血红色溶液，原溶液中含有亚铁离子，故B错误；C．氢氧化亚铁在空气中不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，故C错误；D．铁离子具有强氧化性，能够把铜氧化为铜离子，因此FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板，故D正确；故选D。多选题9、铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法错误的是A．a与水常温下几乎不发生反应，但在高温下可发生置换反应B．c和e能发生相互转化反应C．g溶液与氨水缓慢反应可得具有净水作用的胶体D．可以KSCN溶液鉴别g、f答案：BC分析：由铁元素的价态类别图可知a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3；A．a为Fe，在高温下铁和水蒸气发生置换反应反应生成四氧化三铁和氢气，A正确；B．e为Fe(OH)3，c为Fe2O3，两者分别为不溶性碱、金属氧化物，不会发生反应，B错误；C．g为FeCl3，与氨水反应生成氢氧化铁沉淀，不能得到胶体，C错误；D．f为FeCl2，g为FeCl3，铁离子和溶液结合变成血红色，可鉴别铁离子，D正确；故选BC。10、工业上用铝土矿(主要成分，还含有、等)为原料制取氧化铝，其制备流程如图所示，下列说法错误的是A．操作1

.操作2

.操作3均为过滤B．可用磁铁分离出“滤渣”中的含铁物质C．制备流程的反应中不涉及氧化还原反应D．氧化铝制作的耐火埚可用于纯碱的熔化实验答案：BD分析：铝土矿(主要成分Al2O3还含有Fe2O3

.SiO2等)中的Al2O3

.SiO2与足量NaOH溶液发生反应生成NaAlO2溶液和Na2SiO3溶液，Fe2O3和NaOH溶液不反应，故过滤所得滤渣为Fe2O3，滤液1中含NaAlO2

.Na2SiO3以及过量的NaOH；向滤液1中加入CaO发生反应，生成CaSiO3沉淀，说明加入的CaO在溶液中和Na2SiO3反应生成了CaSiO3沉淀和NaOH，而NaAlO2未反应，故所得滤液2中含NaAlO2和NaOH，向此滤液中通入足量的CO2发生反应，则CO2会先和NaOH反应生成NaHCO3，后和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，过滤，即滤液3中为NaHCO3，Al(OH)3沉淀经灼烧得到Al2O3。A．由流程图可知操作1

.操作2

.操作3都分离出滤液和固体，故为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故A正确；Ｂ．滤渣中含，不能被磁铁吸引，故B错误；Ｃ．流程中所涉及的反应均未发生化合价的改变，为非氧化还原反应，故C正确；Ｄ．高温下氧化铝会与纯碱反应，氧化铝埚不能用于加热纯碱至熔化的实验，故D错误。故选BD。11、下列物质分离的方法中，正确的是A．用饱和溶液除去中的B．用饱和溶液除去中的C．用溶液除去中的D．用溶液除去中的答案：ACA．极易溶于水，在饱和溶液中溶解度会变小，故A正确；B．饱和溶液的不仅能吸收还能吸收，应该用饱和的溶液来吸收中的，故B错误；C．是两性的氧化物，溶于溶液，而则不可以，故C正确；D．和都能和溶液反应，故D错误；本题答案AC。12、甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如图所示，则下列说法错误的是A．若甲是C，则乙可能是O2B．若甲是Fe，则乙可能是Cl2C．若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2D．若甲是S，则乙可能是O2答案：BDA．若甲是C，则乙可能是O2，丙是CO，丁是CO2，A正确；B．若甲是Fe，则乙是Cl2，则丙是氯化铁，氯化铁和氯气不反应，B错误；C．若B甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2，丙是亚硫酸钠，丁是亚硫酸氢钠，C正确；D．若甲是S，则乙可能是O2，丙是SO2，丁是三氧化硫，但是硫和三氧化硫不能反应，D错误；故选BD。13、碱式硫酸铁(其中Fe元素为+3价)是一种新型高效絮凝剂。一种利用废铁屑(主要含Fe，还含少量)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：下列说法正确的是A．x、y、z一定符合关系式：B．“反应Ⅰ”中包含的反应类型有置换反应、化合反应和复分解反应C．“过滤”所得滤液中溶质是D．“反应Ⅱ”中每生成标准状况下11

.2LNO，反应转移0

.5mol电子答案：BDA．碱式硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]中，Fe元素为+3价，OH-为-1价，为-2价，则有x(+3)+y(-1)+z(-2)=0，化简得3x=y+2z，则可能存在x=y=z，A错误；B．废铁屑中主要含Fe，还含少量Al2O3

.Fe2O3，加入足量稀硫酸后，发生的反应有Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，即“反应I”中包含的反应类型有置换反应、化合反应和复分解反应，B正确；C．调节pH过程中，将Al3+转化为Al(OH)3沉淀，

“过滤”所得滤液中溶质有FeSO4，没有Fe2(SO4)3，C错误；D．“反应II”中，NaNO2作氧化剂，还原产物是NO；标况下，每生成11

.2L

NO（物质的量为0

.5mol），反应转移0

.5mol电子，D正确；故选BD。填空题14、我国发行的第五套人民币中，1元、5角和1角硬币的材质分别为钢芯镀镍(1元)、钢芯镀铜(5角)和铝合金(1角)。请查阅资料，讨论选择铸造硬币的金属材料时应考虑哪些因素__________。答案：硬度、耐磨、耐腐蚀、美观、易加工，还需考虑价格、材料来源、使用便利、废料回收、环境污染等从原料来源、成本、制作工艺、使用便利、经久耐用、绿色环保等角度，选择铸造硬币的金属材料必需考虑硬度、耐磨、耐腐蚀、美观、易加工，还需考虑价格、材料来源、使用便利、废料回收、环境污染等。15、某酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子，有同学设计了下列方案对该废液进行处理(所加试剂均稍过量)，以回收金属，保护环境。请回答：(1)沉淀a中含有的单质是_____。(2)沉淀c的化学式是_____。(3)溶液A与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式是_____。答案：(1)Cu、Fe(2)BaCO3(3)2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O分析：根据题中实验流程，在含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子的酸性废液中。加入铁屑，得沉淀a中含有Cu和过量的Fe；溶液A中加入H2O2目的是把Fe2+氧化成Fe3+，加入NaOH溶液，得红褐色沉淀b为Fe(OH)3；溶液B中加入Na2CO3溶液，沉淀c为BaCO3沉淀。(1)由以上分析可知沉淀a中含有的单质是Fe、Cu；(2)由分析可知沉淀c为BaCO3；(3)氧化时加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2+

+

2H+

+H2O2=2Fe3++2H2O。16、依次书写下列有关反应化学方程式或离子方程式，并指出某些反应的氧化剂。（1）铁与水蒸气反应_________________________氧化剂_________________（2）