长春市高中化学必修一第三章《铁金属材料》提高练习(含答案解析)

一、选择题1．下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是选项物质(括号内为杂质)除杂试剂A溶液粉B溶液溶液、适量稀C浓D加入过量溶液A．A B．B C．C D．D2．下列四组实验中，操作正确且能达到预期目的是ABCD配制稀硫酸固体NaHCO3分解制备Fe(OH)2沉淀铁粉与水蒸气反应产生氢气A．A B．B C．C D．D3．能正确表示下列反应的离子方程式为A．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCO+OH﹣=CO+H2OB．用醋酸除去水垢：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2OC．硫化钡加入稀硫酸：BaS+2H+=H2S↑+Ba2+D．新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3+2OH﹣=2AlO+H2O4．下列说法正确的是A．工业上电解熔融的氧化镁制取金属镁B．铝合金是目前使用最广泛的合金C．铝制容器表面有致密的氧化层，可以用来盛放咸菜等食物D．小苏打、碳酸钙等可以用来治疗胃酸过多5．下列实验中，不仅产生气体，而且最终一定能产生白色沉淀的是A．将过量的Na投入到AlCl3溶液中B．将过量的Na2O投入到AlCl3溶液中C．将过量的Na投入到MgCl2溶液中D．将过量的Na2O2投入到FeCl2溶液中6．下列物质中既能和盐酸反应，又和氢氧化钠溶液反应的是①铝②氧化铝③氢氧化铝④氯化铝A．③④ B．②③④ C．①②③ D．全部7．下列各项不能用互滴法鉴别的是A．AlCl3

NaOH

MgCl2

NaCl B．NaAlO2

NaHSO4

BaCl2

MgCl2C．AlCl3

NaOH

H2SO4

KCl D．NaHCO3

H2SO4

NaClKCl8．铝是一种重要的金属，下图是工业生产中利用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程。下列说法正确的是A．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台B．向铝土矿中加入试剂1为NaOH溶液，离子方程式为Al2O3+6OH-=2Al(OH)3↓+3H2OC．NaOH在生产过程中可以循环使用D．将等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量不相同9．聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m用于生活给水及工业给水的净化处理。以工业废料(Fe、Al、FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料生产该产品的流程如下，下列说法错误的是A．产品中铁元素的化合价为＋3B．甲溶液中一定存在的阳离子有H+、Al3+、Fe2+、Fe3+C．试剂X可以用H2O2，目的是将Fe2＋氧化为Fe3+D．乙溶液呈酸性10．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．钠和铝是两种重要的金属。请回答：（1）将一小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式是_______________________；可观察到的实验现象是___________（填字母序号）。a．钠沉到水底b．钠熔成小球c．小球四处游动d．有嘶嘶声（2）加热铝箔，其表面失去光泽，熔化后并不滴落，其原因是__________。（3）将铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式是__________，__________。（4）用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针扎若干小孔后，放入水中，完全反应后，用排水法收集到标准状况下气体的体积__________（填字母序号）。a．等于1.12Lb．大于1.12Lc．小于1.12L12．氧化还原反应是一类重要的化学反应，在工农业生产、日常生活中有着广泛的运用。(1)人通过呼吸作用提供能量以维持生命活动。吸进的氧气与人体内的葡萄糖(C6H12O6)发生如下反应：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。该反应中的还原剂是___________；(2)加工食品通常要添加少量防腐剂，防止食物被空气中的氧气氧化而变质。此类食物防腐剂应具有___________(填“氧化性”或“还原性”)；(3)铁是人体中不可缺少的微量元素。Fe2+在人体中更易被人体吸收。贫血患者应补充Fe2+。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中维生素C所起的作用是___________(填“氧化作用”或“还原作用”)；向维生素C溶液中滴加几滴酸性KMnO4稀溶液，实验现象为___________。13．铁及其化合物的转化关系如下图所示(图中①、②、③各代表一种物质)。回答下列问题：(1)Fe2O3与物质①反应的化学方程式为___________。(2)FeCl3溶液与铁粉反应的离子方程式为___________。(3)FeCl2溶液→Fe(OH)3浊液的过程中，观察到的实验现象是___________，此过程中发生氧化还原反应的化学方程式为___________。(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③是___________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是___________。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．铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。(1)钢(一种铁碳合金)是用量最大、用途最广的合金。钢的硬度比纯铁_______(填“大”或“小”)。(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效、无毒的多功能水处理剂，K2FeO4中Fe的化合价为_______。(3)若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8LH2(标准状况)，则转移电子的物质的量为_______mol。(4)FeSO4可作补血剂，用于治疗缺铁性贫血症。用FeSO4溶液制备Fe(OH)2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。这样操作的目的是_______。(5)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，该反应的离子方程式为_______，检验反应后的溶液中是否还有三价铁离子的试剂是_______。(6)聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下：①加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为_______。②酸浸时，通入O2的目的是_______。③“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+，再用酸性K2Cr2O7，标准溶液测定Fe2+的量(Cr2O被还原为Cr3+)，则SnCl2、Fe2+和Cr3+三者中还原性最强的是_______。16．铁是人类最早使用的金属之一，人们在5000多年前就开始使用铁，如今它是应用最广泛的金属，被誉为“金属之王”。请回答下列问题：(1)红热的铁与水蒸气发生反应生成的产物是_______。(填化学式)(2)向盛有硫酸铁溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，产生的现象是_______。(3)氯化铁可用于五金蚀刻，不锈钢广告牌上的图形和文字就是用氯化铁溶液蚀刻而成，该过程发生的主要反应的离子方程式为_______，该反应说明_______(填化学式)具有氧化性。(4)某工业废水中含有大量FeSO4和较多Cu2+，为减少污染并变废为宝，向该废水中加入足量Fe并过滤以回收FeSO4和金属铜。①加入Fe发生反应的离子方程式为_______。②过滤后的固体中含有Cu和_______(填化学式)，可加入_______(填试剂名称)再过滤，得到金属铜。③若经过回收得到128g金属铜，则加入Fe的质量至少为_______g。17．铁是人类较早使用的金属之一。运用别及其化合物的有关知识，回答下列问题；（1）铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是_____。A．纯铁硬度比生铁高B．铁在冷的浓硫酸中钝化C．不锈钢是铁合金，只含金属元素D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应（2）下列制备氢氧化铁胶体的操作方法正确的是______（填字母）a.向饱和氯化铁溶液中滴加少量的氢氧化钠稀溶液b.加热煮沸氯化铁饱和溶液c.在氨水中滴加氯化铁浓溶液d.在沸水中滴加饱和氯化铁溶液，煮沸至液体呈红褐色（3）写出制备氢氧化铁胶体的离子方程式______________________________；如果将1molFeCl3全部制成胶体，胶粒数目_______NA（选填“大于”“等于”“小于”）（4）实验中手不慎被玻璃割破，可用氯化铁溶液应急止血，主要原因是_________（填序号）①氯化铁溶液具有杀菌消毒的作用②氯化铁溶液能使血液胶体凝固③氯化铁溶液能产生氢氧化铁沉淀堵住伤口④氯化铁溶液能使血液发生化学变化（5）高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。①高铁酸钠主要是通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3X+5H2O，则X的化学式为_____。②请写出向酸化的FeCl2溶液中滴加双氧水的离子方程式__________________。18．请按要求填空做答。（1）NaHCO3能用于治疗胃酸过多，反应的离子方程式为_______。（2）铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，该反应中84gFe参加反应，转移电子的物质的量为__________。（3）制备Fe（OH）3的实验操作：向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl3溶液，______。（4）密度为1.84g/cm3，质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为________。19．①一种二肽的结构简式为：，合成这种二肽的氨基酸是___和___；②生活中有大量的铝制品。家用铝锅不能用热碱水洗涤去污，原因是（用离子方程式表示）____；③大量使用塑料制品产生的污染称之为_____，防治该污染的有效措施之一是进行回收利用，将回收后的塑料进行____，可以获得乙烯、丙烯等化工原料；④传统生产水泥的原料中除了石灰石、粘土外，还经常添加____，以调节水泥的硬化速度。20．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___。三、解答题21．某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。请回答：(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：____________________________。(2)试剂X是______________。溶液D是______________。(3)在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是_____________________。(4)由固体F制取硫酸铜溶液，通常有两种方案：方案一：将固体F在加热条件下与浓硫酸反应；方案二：将固体F投入热的稀浓硫酸中，然后通入氧气；方法一的缺点为：_________________________________________________。(5)工业上常用溶液E制得净水剂Na2FeO4，流程如下：①测得溶液E中c(Fe2＋)为0.2mol·L－1，若要处理1m3溶液E，理论上需要消耗25%的H2O2溶液_______kg。②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式______________。(已知NaClO还原为NaCl)22．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）

制取七水合硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）的流程如图：（1）FeO属于碱性氧化物，写出FeO与硫酸反应的化学方程式____________（2）FeCl3可用于作净水剂，是因为其溶于水能形成Fe（OH）3胶体具有___性，FeCl3溶液中分散质粒子的直径______（填“>”或“<”）m。（3）“转化”是为了将溶液中的Fe2（SO4）3转化为FeSO4。一种方法是向溶液中加入铁粉，铁粉与Fe2（SO4）3发生化合反应生成FeSO4，该反应的化学方程式是_______，该反应中化合价升高的元素是_____，化合价降低的元素是_____。另一种方法是向溶液中通入SO2，发生反应Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，该反应属于_______（填“氧化还原”或“非氧化还原”）反应。Fe2（SO4）3的电离方程式为_________。（4）“过滤”所用到的玻璃仪器有__________。23．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、Si等元素氧化物）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol‧L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8．16．31．53．48．96．26．9沉淀完全的pH10．18．32．84．710．98．28．9(1)“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。(4)写出“沉锰”的离子方程式_____________。(5)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___________。24．某化学兴趣小组用铁矿石(主要成分为Fe2O3,

还有SiO2、Al2O3等杂质)提取Fe2O3。操作过程如下:（1）I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作名称_____；（2）沉淀A中主要含有__________

，

固体B是____________；（3）写出II步骤中生成Fe(OH)3的离子方程式：___________。25．利用钛白粉厂废酸（主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+）制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]，同时回收TiO(OH)2的简要流程如下：已知：i.部分离子完全生成氢氧化物沉淀的pH：金属离子TiO2+Fe3+Fe2+Al3+开始沉淀的PH1.21.97.03.2沉淀完全的pH2.83.19.44.7ii.pH>7时，Fe2+部分生成Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+。请回答下列问题：（1）加入适量铁的作用是______________________________________。（2）生成TiO(OH)2的化学方程式是________________________________。（3）滤渣I、滤渣Ⅱ中均含有的物质的化学式是___________________________。（4）加入H2O2的目的是氧化除掉Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+，配平下列离子方程式：2[Fe(NH3)2]2++____________+4H2O+H2O2=___________+4NH3·H2O。（5）常温下，电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。在阳极放电的离子主要为HSO4-，阳极区电解质溶液的pH范围为___________________________________（6）已知Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34，当pH=10时，求溶液中c(Al3+)=______________（7）25℃，pH=3的(NH4)2SO4溶液中，计算2c(SO42-)-c(NH4+)=_______mol/L（列式即可）。26．以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和铁的氧化物等杂质)为原料制备铝与硫酸亚铁，工艺流程如图所示：请回答下列问题：（1）步骤①中提高碱浸速率的方法_______。（2）滤液Ⅰ中主要的阴离子是______。（3）步骤⑤加入过量的铁粉的目的___（用离子方程式解释）（4）检验滤液Ⅲ中的金属阳离子的方法是：_____。（5）滤液Ⅲ经过蒸发浓缩，_______，过滤得到硫酸亚铁晶体，过滤时需要的玻璃仪器有___（填标号）。27．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4，较多的CuSO4和少量Na2SO4。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。请根据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。（可供选择的试剂为铁粉、稀H2SO4、NaOH溶液等试剂）（1）操作a的名称为___，所需要的玻璃仪器除烧杯外还需要___。（2）固体E的成分为___，加入试剂④时发生的化学方程式为___。（3）加入试剂①的目的是___。（4）从溶液D和溶液G中得到FeSO4·7H2O晶体的操作为蒸发浓缩、___、___、洗涤、干燥。（5）若废水中硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸钠组成的混合溶液，其中c(Cu2＋)