河南大学附属中学高中化学必修一第三章《铁金属材料》阶段练习(专题培优)

一、选择题1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．MnO2Cl2HClB．FeFeCl2Fe(OH)2C．NaNa2ONaOHD．饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO32．下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是A．I可用于证明Cl2能否溶于水或与NaOH溶液反应B．II可用于除去CO2中的HCl气体C．III可用于比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性D．IV可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色3．在aLAlCl3和NH4Cl的混合溶液中加入2bmolAgNO3，恰好使溶液中的Cl﹣完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中的Al3+物质的量浓度(mol•L﹣1)为A． B． C． D．4．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5．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6．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．D7．在混合体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题，下列反应先后顺序判断正确的是（）A．在含FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2：I-，Br-，Fe2+B．在含Fe3+，Cu2+、H+的溶液中加入Zn：Fe3+，Cu2+、H+、Fe2+C．在含Ba（OH）2、KOH的溶液中通入CO2：KOH，Ba（OH）2，BaCO3、K2CO3D．在含[Al(OH)4]-、OH-，CO溶液中，逐滴加入盐酸：[Al(OH)4]-、Al(OH)3、OH-、CO8．碱式碳酸镁是橡胶制品的填充剂和补强剂，其化学式为xMg(OH)2∙yMgCO3∙zH2O。取4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到固体2g和0.0400molCO2。下列说法正确的是A．2g固体是Mg(OH)2B．4.66g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水0.900gC．该碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2∙4MgCO3∙4H2OD．4.66g碱式碳酸镁加盐酸完全溶解，参加反应的HCl为0.0800mol9．下列实验方案能够达到目的的是实验目的实验方案A除去氯气中的水蒸气将混合气体通过盛有碱石灰的干燥管B除去固体Fe中的Al加入NaOH溶液并过滤C鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液向溶液中分别滴加稀盐酸D检验溶液中是否含有Fe2+向溶液中先加氯水，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红A．A B．B C．C D．D10．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3B．FeFe2O3Fe(OH)3C．NaNa2ONa2O2D．Cl2(g)Ca(ClO)2HClO二、填空题11．铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，是地壳中含量最多的金属。(1)写出铝的原子结构示意图________。(2)地壳中含量前三位的元素中，和铝处于同一周期的元素是______。(3)铝既能与酸又能与碱发生反应，写出其分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应得到的铝盐______、_______。(4)铝能和氧化铁发生铝热反应：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，工业上利用该原理来冶炼某些难熔的金属。在该反应中铝的作用是_______，标出该反应的电子转移方向和数目_______。(5)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，写出水解的离子方程式并分析其净水原理______、_______。12．将镁和铝的混合物投入盐酸中，固体全部溶解后，得到标准状况下气体(不考虑金属和盐酸反应时的挥发)。向所得溶液中加入溶液时，生成沉淀的质量达到最大。(1)溶液的物质的量浓度为____________。(2)沉淀的质量达到最大时为___________g(用含w的表达式表示)。13．如图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据：北京市医疗机构临床检验结果报告单分析项目分析项目检测结果单位参考范围1锌(Zn)115.92umol/L66～1202铁(Fe)6.95↓umol/L7.52～11.823钙(Ca)1.68umol/L1.55～2.10……根据上表的数据，回答下列问题：(1)该儿童__元素含量偏低。(2)报告单中“μmol/L”是__(填“质量”、“体积”或“浓度”)的单位。(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中体现维生素C的__(填“氧化性”或“还原性”)。(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分，用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是__。实验室制备氢氧化亚铁时就要用到硫酸亚铁，欲长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀，必须是新制的硫酸亚铁溶液和经过蒸馏的水配置的氢氧化钠溶液反应制备。反应的现象为___，方程式为___、___。14．现有下列七种物质：①CO2②过氧化钠③氧化铁④0.5mol/LNaOH溶液⑤碳酸氢钠⑥0.5mol/LNaHSO4溶液⑦次氯酸钠。请根据上述物质回答下列问题：(1)写出物质对应的用途(填序号)。物质用途②a．面粉发酵粉③b．84消毒液的有效成分⑤c．呼吸面具中作供氧剂⑦d．红色油漆和涂料②______③_______⑤________⑦________。(2)含有0.4mol氧原子的①在标准状况下的体积为______L。(3)④⑥两种溶液混合可以发生反应，离子方程式为______。(4)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量⑦使完全转化为N2，此方法可用离子方程式表示为：2+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______；用单线桥法在离子方程式上标出电子转移的方向和数目______；(5)某同学帮助水质检测站配制240mL④溶液以备使用。①该同学应用托盘天平称取NaOH固体______。②下列图示对应的操作规范的是______(填序号)。A．称量B．溶解C．转移D．定容③定容时加水不慎超过了刻度线，用胶头滴管吸出少量溶液，所配制溶液的浓度会______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。15．2020年11月6日，“太原号”科普卫星搭乘长征六号运载火箭成功发射。人造地球卫星与空间探测器的结构材料大多采用铝合金和镁合金，要求高强度的零部件则采用钛合金和不锈钢。(1)不锈钢中的主要元素是_______，它的合金元素主要是_______。(2)铝合金的优点是_______、_______等。(3)钛合金可用于航天，还可用于制作_______(填一种)。16．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。（1）取ag样品，向其中加入足量的溶液，测得生成气体的体积为bL（标准状况下）。反应的化学方程式为______________；样品中铝的质量是_______g。（2）取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式为____________________；氧化铁与铝的质量比是_______。（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL（标准状况下），该气体与（1）中所得气体的体积比_______。17．下列是五种物质的化学式，请按要求选择合适的序号填空：A．NaHCO3B．Na2CO3C．Fe2O3D．Ca(ClO)2E.KAl(SO4)2·12H2O(1)漂粉精的有效成分______；(2)一种常见净水剂_________；(3)常用于焙制糕点的小苏打___________；(4)制普通玻璃的原料是石英、石灰石和______。(5)常用做红色油漆和涂料的是__________18．铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。（1）取5.6g生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集的气体体积均小于2.24L(标准状况)，最主要的原因是___；所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因：___。（2）ZnFe2O4是一种新型纳米材料，可将工业废气中的CO转化为CO2，则ZnFe2O4中Fe元素的化合价为___。ZnFe2O4和CO在1200℃发生反应：6ZnFe2O4+2CO6ZnO+2CO2+aM(其中a为化合物M的化学计量数)，则M的化学式为___，反应中ZnFe2O4作___剂。（3）LiFePO4是锂离子电池材料之一。以FePO4、Li2CO3和单质碳为原料在高温下制备LiFePO4，该反应还生成一种可然性气体，则反应的化学方程式为___。19．现有五种溶液，分别含下列离子：①Ag+，②Mg2+，③Fe2+，④Al3+，⑤Fe3+。（1）写出符合下列条件的离子符号：既能被氧化又能被还原的离子是______，加铁粉后溶液增重的是______；（2）向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液，现象是___________________

。（3）欲除去FeCl2中FeCl3选用合适的试剂和分离方法，并写出相应离子方程式：__________。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．铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有_______________，步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为___________________________________________________，滤液1的主要成分的用途之一为________________________________________。（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有__________（答出两点）。（3）步骤④调pH所用试剂为_____________。（4）室温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）=____________。（5）步骤⑤操作为___________________________________________________________.。（6）假设使用孔雀石质量为mkg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为nkg，则孔雀石矿石中铁元素的含量为______________________。22．每年在炼钢、石油精炼等工业生产的脱硫过程中钒会转化成沉积在五氧化二钒(V2O5)催化剂上，另水分、酸雾、沙尘及砷对催化剂都有毒害作用，致使催化剂失去活性，产生大量的废钒催化剂。一种以该废矾催化剂为原料的湿法回收钒的工艺流程如图：已知：V2O5是两性氧化物，以酸性为主，易溶于强碱或弱碱性介质溶液中，V2O5与碱反应生成，与强酸反应生成。回答下列问题：(1)中钒的化合价为_________价，“焙烧”时加石灰的目的是_________。(2)写出V2O5与烧碱溶液反应的化学方程式：_________；“浸出”时不用烧碱而改用弱碱性的NH4HCO3溶液的原因是_________。(3)溶液中有过量NH4Cl存在时，NH4VO3的溶解度会急剧下降，“沉钒”时发生反应的化学方程式为_________。(4)“加热”时，NH4VO3固体减少的质量(Δm)随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时，得到的固体物质的化学式为_________，300～360℃放出的气态物质的化学式为_________。23．锰是一种重要的过渡元素，工业上以菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取MnO2有多种方法，生产流程如图。已知常温下几种金属氢氧化物沉淀时的pH：Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀时pH8.36.32.74.7完全沉淀时pH10.08.43.76.7(1)为提高酸浸速率，可以采取的措施_________(写出两条)。(2)滤液I中加双氧水的目的是_______。(3)滤渣II的成分是________，为除尽杂质而又不损失锰，应调节溶液pH范围为_______。(4)滤液II中加入KClO3、H2SO4反应的离子方程式为________。24．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图：请回答下列问题。（1）实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是__________，证明Fe3＋存在的现象是__________。（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：__________。（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①__________，②__________，④__________。（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为__________。25．铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：已知：①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表金属离子Fe2＋Fe3＋Cu2＋Mn2＋开始沉淀7.52.75.68.3完全沉淀9.03.76.79.8②Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38(1)加快“浸取”速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有__________（任写一种）。(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式：______________。(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为_________，若加A后溶液的pH调为4.0，则溶液中Fe3＋的浓度为_________mol/L。(4)写出“沉锰”(除Mn2＋)过程中反应的离子方程式：_________________________。(5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是________________。(6)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜，判断沉淀是否洗净的操作是________________。26．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）。27．工业上可以利用含铝、铁、铜合金的废料获得绿矾（FeSO4·7H2O）、胆矾等，甲同学设计的实验方案如下：请回答：（1）操作①、操作②所用的玻璃仪器是______________；沉淀C的化学式为________。（2）为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为（试剂自选）：__________。（3）在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是______。（4）若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和H2O2制胆矾晶体，则反应④