四川内江市高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典练习题(答案解析)

一、选择题1．下列说法正确的是A．合金只能由金属和金属熔合而成B．用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸钠漂白纸浆的原理相同C．碳酸钠溶液能使酚酞试液变红，说明碳酸钠属于碱D．加热铝箔时，铝箔熔化，但液态的铝不滴落，说明熔点：氧化铝＞铝2．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3含少量Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是硫酸B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的离子方程式为+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+3．下列离子方程式书写正确的是A．氯气溶于水生成具有漂白性的物质：Cl2＋H2O=HClO＋Cl－＋H＋B．向沸水中滴入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液显红褐色：Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3↓＋3H＋C．用KSCN溶液检测FeCl3溶液中的Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓D．向FeCl3溶液中滴加氨水出现红褐色沉淀：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓4．下列说法正确的是（）A．SiO2和CO2都是酸性氧化物，都是共价化合物B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶C．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可通入少量CO2后过滤D．SiO2中含Al2O3杂质，可加入足量NaOH溶液然后过滤除去5．下列实验的现象与对应结论都正确的是选项操作现象结论A向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液产生白色沉淀AlO结合H+的能力比CO强B蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X有白烟产生X一定是浓盐酸C向某溶液中滴加几滴FeCl3溶液溶液变红溶液中一定含有KSCND用玻璃棒蘸取未知溶液进行焰色反应火焰为黄色说明一定含有钠元素A．A B．B C．C D．D6．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．0.5molMg与足量盐酸反应生成的H2分子数为NAB．18gH2O中所含的H原子数为NAC．0.1molOH-所含的电子数为NAD．46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA7．下列离子方程式书写正确的是A．醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：CaCO3+2H＋=Ca2＋+H2O+CO2↑B．向Ba(OH)2溶液中滴加等体积等浓度的NH4HSO4溶液：Ba2++2OH-+H+++=BaSO4↓+H2O+NH3·H2OC．向NaHCO3溶液中加入过量NaHSO4溶液：+2H＋=H2O+CO2↑。D．FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋Fe3＋=Cu2＋＋Fe2＋8．已知①KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O；②Fe3+与KSCN反应溶液变为红色。如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。表中由实验现象得出的结论完全正确的是选项实验现象结论A滴有KSCN的FeCl2溶液变红色Cl2具有氧化性B湿润的有色布条褪色Cl2具有酸性C石蕊溶液先变为红色后褪色Cl2具有漂白性DKI淀粉溶液变蓝色Cl2的氧化性弱于I2A．A B．B C．C D．D9．将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是（）A．Fe3+、Cu2+是该转化过程的催化剂B．该处理过程中，溶液中的c(Cl-)保持不变C．该过程中每回收32g硫，消耗0.5mol氧气D．反应③的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O10．下列实验现象描述正确的是A．将打磨过的铝片投入氢氧化钠溶液中，无明显现象B．将氯水滴入紫色石蕊试液中，石蕊试液先变红后褪色C．将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生大量蓝色的烟D．将溴水和四氯化碳混合并振荡，静置后，分层，上层接近无色，下层呈橙红色二、填空题11．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：（1）向沸水中逐滴滴加1mol·L－1FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色，所得分散系中微粒直径的范围是______________，区别该液体和FeCl3溶液的方法是______________。（2）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2，氧化产物为________

，若有3molFeS2参加反应，转移________

mol电子。（3）在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，并有气体逸出，请配平该化学方程式：___FeSO4+____KNO3+___

H2SO4═____

K2SO4+_____

Fe2（SO4）3+__

NO↑+_____

H2O。（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160mL5mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L（标准状况）H2，经检测，溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为________

g。12．(1)已知有下列物质：①氢氧化钠固体；②铜丝；③氯化氢气体；④稀硫酸；⑤二氧化碳气体；⑥碳酸钠溶液；⑦碳酸钠粉末；⑧蔗糖晶体；⑨熔融氯化钠。请用序号回答：属于电解质的是___。上述状态下能导电的是__。(2)实验室制备氢氧化铁胶体的实验操作是__，反应的离子方程式为___。(3)三种正盐的混合溶液中含有0.2molNa+、0.25molMg2+、0.4molCl-，则SO为__mol。(4)现实验室要用质量分数为40%的浓氢氧化钠(密度为1.2g•mL-1)来配制浓度为0.6mol•L-1的稀氢氧化钠100mL，问需要这种浓碱的体积是__L。(5)若产生相同体积(同温同压下)的氢气，所需钠、镁、铝(与足量的盐酸反应)的物质的量的比为___。13．铁是生产生活中重要的金属，其单质和化合物在生活中有很广泛的用途。请回答：(1)红热的铁能跟水蒸气反应，有一种产物是可燃性气体，则其化学反应方程式为___________。(2)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。用绿矾制成的补铁剂药片外表包有一层特殊的糖衣，试推测糖衣的作用是___________。(3)向某溶液中加入KSCN溶液，溶液立即变成红色，则原溶液中含有(填离子符号)___________，要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁，可行的办法是___________(填字母)。A．加入铜粉B．加入铁粉C．通入氯气D．加入KSCN溶液(4)四氧化三铁是生产生活常见的一种铁的氧化物。它溶于盐酸的离子方程式为___________。(5)高铁酸钾，其中铁为＋6价)可消毒饮用水和除悬浮物。投入水中可发生如下反应：胶体①该反应中被氧化的元素是___________(填元素符号)。②高铁酸钾能够消毒饮用水是因为其具有强氧化性，能除悬浮物的原因是___________。14．电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板，工业上利用溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀，同时还可以从腐蚀废液(主要含、和)中回收铜，并重新获得溶液。废液处理流程如下：请回答下列问题。(1)操作的名称为___________。(2)溶液腐蚀铜板的离子方程式为___________。(3)试剂为___________(填化学式)。沉淀为___________(填化学式)。从氧化还原反应的角度分析，试剂是___________剂。(4)为了检验腐蚀废液中是否含有，可将腐蚀废液取样然后滴加___________(填化学式)溶液。(5)查阅资料可知能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，请写出反应的离子方程式___________。但是检验腐蚀废液中是否含有，不能用酸性高锰酸钾溶液进行检验，原因是___________。(6)向溶液中加入溶液的实验现象为___________。15．铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式_______。(2)公元8世纪左右，我国炼丹士开始将硫酸亚铁加热到500℃左右，生成氧化铁和硫的氧化物，反应的化学方程式是_______。此法是最早生产硫酸的关键反应，当时若有mkg硫酸亚铁可生成_______kg50%的硫酸(填写计算表达式)。(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为aFe+bNaOH+cH2OdNa2FeO4+eH2；该反应中若a=1，则e=_______。(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO-、OH-、、Cl-、H2O。①在碱性条件下，湿法生产高铁酸钾的离子反应方程式是_______。②若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为_______mol。16．补齐物质与其用途之间的连线_______。物质用途A．浓硫酸——————a．作干燥剂B．二氧化硫b．作红色颜料C．碳酸氢铵c．作漂白剂D．氧化铁d．作膨松剂E．氨气e．作制冷剂17．近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高、密度小(约为0.16～0.5g/cm3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。回答下列问题：(1)铝制成铝箔用于食品包装，是利用它的__________(填序号)。A．金属光泽B．延展性C．导电性D．导热性(2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出其与盐酸反应的离子方程式：_________。与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_________。(3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比为______。(4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者恰好完全反应且产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是__________。18．浓硝酸具有强氧化性。①把铜粉和铁粉混合物加入热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中有铜剩余，则溶液中存在的金属阳离子为___。②某稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中，c(SO42-)+c(NO3-)=3.0mol·L-1。取200mL该混合酸，能溶解铜的最大质量为___。19．按要求回答以下问题：（1）写出溶液与稀硫酸反应的离子方程式___________，等物质的量的与固体分别与足量的硫酸反应，消耗硫酸的物质的量之比为________。（2）在稀反应中，________是氧化剂；________是还原剂；氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________（3）向酸性高锰酸钾溶液中滴加硫酸亚铁，紫色逐渐褪去，写出该反应的离子方程式：_______。（4）将的钠、镁、铝分别投入的硫酸溶液中，三者产生氢气的体积比是________。（5）等质量的Fe分别与足量的、S、反应转移电子数之比为_______；20．（1）常温下，将___通入到NaOH溶液中，可获得___为有效成分的漂白液（填化学式）；（2）NaHCO3俗名是___，常温时，NaHCO3的溶解度___Na2CO3（填“大于”或“小于”）；（3）配制FeSO4溶液时需加入硫酸抑制水解，还需加入___防止Fe2+被氧化成Fe3+；（4）加热铝箔时，熔化的铝未滴落，是因为氧化铝的熔点___铝的熔点（填“高于”或“低于”）。三、解答题21．某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示：化学式Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2Ksp近似值10-1710-3910-3410-15现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体，其流程图如下：回答下列问题：（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为2A1+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑，_________。（2）“酸浸”所使用的酸为_____________。（3）“净化除杂”需加入H2O2溶液，其作用是__________________________。然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，此时的pH为____________（保留1位小数）。（4）“操作A”为_____、过滤、洗涤、干燥，即得产品。（5）NiSO4在NaOH溶液中可被NaClO氧化为NiOOH，该反应的化学方程式为_______。（6）NiOOH可作为镍氢电池的电极材料，该电池的工作原理如下图所示，其充电时，正极的电极反应式为____________。22．以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如图所示（1）杂质SiO2在“碱溶”时转化为难溶物铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)，操作Ⅰ是__，用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式__。（2）溶液a中加入NaHCO3后，生成沉淀的离子方程式为__。（3）工业上电解熔融Al2O3制备金属铝，阳极材料石墨在实际生产中其不断消耗，其原因是（用化学方程式表示）__。（4）西湖边常有小商贩利用剪碎的易拉罐和一种白色固体及西湖的水混合后制售小氢气球，该反应方程式是___。23．电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗，其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3·H2O及FeO等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如下：已知：i.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示。成分Cl-游离HClFe2+Fe3+含量/g·L-1130-16050-7060-800iipH<4时，Fe2+不易被氧气氧化。(1)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式：2H++FeO=Fe2++H2O、___________。(2)过程II中，发生的主要反应：FeCl2(s)十H2SO4(aq)FeSO4(s)+2HCl(aq)。加入过量H2SO4的作用是___________(至少写出两点)。(3)过程III中，FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物，此过程发生反应的化学方程式是___________。(4)过程IV发生反应的离子方程式是___________。(5)H2O2是一种常用的绿色氧化剂，ClO2也具有很强的氧化性，常用作消毒剂，其消毒的效率(以单位物质的量得到的电子数表示)是H2O2的___________倍。(6)过程V：阴离子交换树脂可将FeCl4-选择性吸附分离，其过程可表示为ROH+X-RX+OH-(X表示FeCl4)。当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附，同时脱附过程发生反应：Fe3++4C1-。①吸附后溶液的pH将会___________。(填“升高”、“降低”或“不变”)②洗脱液经处理后有许多用途，下列用途合理的是___________。A、刻蚀印刷铜线路板B、净化污水C、自来水消毒D、浸泡生物标本24．从砷盐净化渣(成分为Cu、As、Zn、ZnO、Co和SiO2)中回收有利用价值的金属，解决了长期以来影响砷盐净化工艺推广的技术难题，具有较强的实践指导意义。其工艺流程如下：回答下列问题：(1)在“选择浸Zn”之前，将砷盐净化渣进行研磨的目的是___________。其他条件不变时，Zn和Co的浸出率随pH变化如图所示，则“选择浸Zn”过程中，最好控制溶液的pH=___________。(2)从“浸Zn液”中制备ZnSO4·7H2O时需要结晶、过滤、洗涤、烘干。烘干操作需在减压低温条件下进行，原因是___________。(3)“氧化浸出”时，As被氧化为H3AsO4的化学方程式为___________。“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。(4)用NaOH溶液调节氧化浸出液至弱酸性，再加入Na3AsO4进行“沉铜”，得到难溶性的Cu5H2(AsO4)4·2H2O，则“沉铜”的离子方程式为___________。(5)为测定草酸钴产品的纯度，现称取mg样品，先用适当试剂将其转化，得到纯净的草酸钴溶液，再用过量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高锰酸钾标准液滴定，达到滴定终点时的现象为___________，共用去VmL高锰酸钾标准液，则该草酸钴产品的纯度为___________。若酸化时用盐酸代替硫酸，测得的纯度将___________。(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。25．二氧化铈是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含、、、等物质)。某课题组以此粉末为原料，设计如下流程对资源进行回收，得到纯净的和硫酸铁铵晶体。已知：不溶于稀硫酸，也不溶于溶液。回答下列问题：（1）废玻璃粉末与稀硫酸充分反应后，过滤要用到的玻璃仪器有玻璃棒、____；“操作X”是将溶液1______________、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体。（2）向滤液1中加入稀硫酸、溶液的目的是______。滤渣1中加稀硫酸和溶液发生反应的离子方程式为_____________。（3）要证明滤液1中含有，可选用的试剂为_________。（4）由滤液2生成的离子方程式为__________。（5）取上述流程中得到的产品，加硫酸溶解后，用浓度为的标准溶液滴定至终点时(铈元素被还原为)，消耗标准溶液．该产品中的质量分数为______(结果保留两位有效数字)。26．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图，按照需要完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案。(1)试剂①应选择加入_______。(2)操作Ⅰ、II、Ⅲ名称依次为______、______、______。(3)加入②的试剂_______(填“能”或者“不能”)用稀盐酸，原因为：________。(4)取上述流程中回收的Cu加到1LFeCl3溶液中，可溶解Cu的最大质量是32g，则c(FeCl3)=___mol/L。27．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni