成都玉林中学(肖家河校区)高中化学必修一第三章《铁金属材料》(答案解析)

一、选择题1．在给定条件下，下列选项所示物质间转化均能实现的是A．AlH2 B．CuOCu(OH)2C．Cl2FeCl2 D．NaCl溶液单质Na2．下列实验现象描述错误的是选项实验现象A加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体B在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着C在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色D在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细A．A B．B C．C D．D3．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

NaClKCl4．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1L溶液，取出50mL溶液然后滴加一定物质的量浓度的盐酸得到的图像如图所示，下列说法正确的是A．标注NaCl的直线代表产生的CO2的物质的量B．原混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1：2C．盐酸的浓度是0.05mol·L-1D．盐酸加到150mL时，放出CO2气体2.24L(标准状况下)5．混合物M中可能含有Al2O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是（）A．已知m1＞m2，则混合物M中一定含有Al2O3B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+C．固体P既可能是纯净物，又可能是混合物D．步骤1可验证M中是否含有Al6．在酸性溶液中能大量共存的离子组是（）A．、 B．、C．、 D．、7．某学生在学习了检验食品中的铁元素后，设想在课外研究测定某补血剂中铁元素(+2价)含量，其设计实验流程如下：下列说法不正确的是A．步骤①需要在研钵中研磨，研磨时研杵应保持垂直B．步骤②可以用新制氯水替代H2O2C．取步骤②操作后的溶液，滴加几滴KSCN溶液可检验补血剂是否已因氧化变质D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07wg8．下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是（）A．NaOH溶液与CO2 B．Fe和Cl2C．Na2CO3溶液与盐酸 D．NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液9．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是选项实验操作现象结论A向某钠盐中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色该钠盐为Na2SO3或NaHSO3B向某无色溶液中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀溶液中一定含有SOC向NH3·H2O溶液中滴加少量AgNO3溶液无明显现象NH3·H2O和AgNO3不反应D向某溶液中滴入几滴K4[Fe(CN)6]溶液，无现象，再滴入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色并产生蓝色沉淀溶液中存在Fe2+A．A B．B C．C D．D10．下列离子方程式的书写正确的是A．铝遇NaOH溶液产生气泡：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑B．次氯酸钙溶液中通入过量CO2：ClO-+H2O+CO2=HClO+C．氯气通入水中：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-D．印刷电路板原理：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+二、填空题11．按要求写出化学方程式。(1)Na和H2O反应：_______(2)Na2O2和CO2反应：_______(3)Na2O2和H2O反应：_______(4)Fe在Cl2中燃烧：_______(5)Fe和H2O(g)的反应：_______(6)Fe和FeCl3(aq)的反应：_______(7)Cl2和NaOH(aq)的反应：_______12．化学研究主要用的是实验方法，所以学习化学离不开实验。运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。(1)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是________nm。写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式________；(2)中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是________。(3)Fe跟Cl2在一定条件下反应，所得产物的化学式是________。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。请回答：①若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成________色。②向另一支试管中滴加NaOH溶液，现象为________，反应的离子方程式是________。(4)若Fe2＋溶液中存在Fe3＋，除去的方法是________；该反应的离子方程式：________。(5)除去铁粉中混有的铝粉应选用的试剂为________，发生反应的化学方程式为________。13．汽车尾气净化是解决尾气排放污染的最有效方法。目前最常用的催化器是使用蜂窝型催化，载体是陶瓷蜂窝体()，其外附载有高比表面积的氧化铝涂层，其上再浸渍活性组分。一种三效催化剂是常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质的转化关系如图所示：回答下列问题：(1)将灼烧，观察火焰的颜色为______(填字母)。A．紫色B．黄绿色C．黄色(2)除去MgO中的杂质和，可选用的试剂是______(填一种即可)，写出发生反应的离子方程式：______、______。(3)与和的混合气体所含原子总数相等，则______。(4)中碳原子与氢原子的质量之比为，则______。14．回答下列问题：(1)实验室，少量的钠应保存在___中；加热铝箔的实验现象是___，原因是___(用化学方程式表示)。(2)在含氮的常见化合物中，常用作制冷剂的是___，原理是___(用适当文字描述)。(3)某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.4%，该工厂每天燃烧这种煤80t，试计算：①若煤中的硫全部转化为SO2，该工厂每天产生的SO2的质量为___kg。②如果把产生的SO2全部回收利用，理论上每年(360天)得到的98%的浓硫酸的质量为___kg。15．钠、镁、铝、铁是四种重要的金属。请回答：(1)钠的金属活动性比铝的______(填“强”或“弱”)。(2)钠与水反应，观察不到的实验现象是______(填编号)。a.钠沉到水底b.钠熔成小球c.小球四处游动(3)跟S在加热条件下反应，生成物的化学式为______。(4)铁在高温时与水蒸气反应的化学方程式为______。(5)将镁铝合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是______。A．Na+B．Mg2+C．OH-D．16．“有效氯”是指一定质量的某消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当，其数值可以用此时氯气的质量对消毒剂质量的百分比来表示，即。为了测定某漂白粉的“有效氯”含量，进行如下实验：称取漂白粉样品，配制成250mL溶液，取出，加入过量的KI溶液和过量的稀静置，待漂白粉完全反应后，用的标准溶液滴定反应中生成的，反应为：。滴定时用去溶液，试由上述数据计算该漂白粉的“有效氯”含量。___________17．为了达到下列的实验要求，请从供选择的化学试剂或实验方法中选出合适的，将其编号填入对应的空格中，并按要求写出相应的方程式。供选择的化学试剂或实验方法如下:A．加入NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥B．通入适量的CO2C．通入Cl2气体D．加入适量铁粉E.加入CaCl2溶液，观察F.加入澄清石灰水，观察G.丁达尔效应(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液:________(2)除去镁粉中的少量铝粉杂质:_______(3)除去FeCl3溶液中FeCl2:_____,离子方程式____________________(4)实验室保存FeSO4溶液时要加入____;(5)除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3杂质:________,化学方程式:___________________18．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__________19．请回答下列生活中的化学常识：(1)建筑用的红砖显红色是因为含___________；制造光伏电池的材料是____________；自来水不可以用来配制硝酸银溶液，原因是______________。(2)呼吸面具中常用__________作为制取氧气的原料，生成氧气时发生的化学反应方程式为_____________________（写出一个即可）。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．碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是黄褐色固体，常用作媒染剂和净水剂。一种利用废铁屑(含少量Al、Al2O3、Fe2O3等杂质)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示：已知：①部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如表：金属阳离子Fe2+Fe3+Al3+开始沉淀7.52.33.4沉淀完全9.73.24.4②Fe(OH)2+发生电离：Fe(OH)2+⇌Fe3++OH-。请回答下列问题：(1)加入少量NaHCO3，调节pH的范围是_______。(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式为_______；该过程某同学选用稀硝酸代替H2O2溶液完成反应，你认为不足之处是_______。(3)“氧化”过程中，若硫酸加入量过小，容易生成_______(填化学式)沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，试从平衡移动的角度分析原因是_______。(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)聚合离子。该反应的离子方程式为_______。22．2019年诺贝尔化学奖是有关锂电池的研究．回收废旧锂钴电池(正极材料主要是，含、、等杂质)制备钴铁氧体电极材料已获得重大突破．制备流程如下：请回答下列问题：(1)中的化合价是________．(2)操作②最好使用________方式控制温度为80℃．(3)含铝滤液的主要成分是________(写化学式)．(4)下列属于⑦经过的反应或操作有_______(填字母)．A．B．蒸发浓缩冷却结晶C．工业上电解熔融的制备D．(5)过程③中控制温度为40℃，原因是________．(6)过程④中的主要作用为调节溶液的，使转化为沉淀进行分离，含铁废渣的主要成分是____________．23．某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、Fe3O4、FeO，还有少量难溶于水和酸的SiO2)可用于制备FeCO3，其流程如下:（1）上述流程中“滤渣Y”的主要成分是___________（填化学式）。（2）检验FeCO3是否洗净的操作方法是_____________________________________________。（3）“还原”是通过加入过量的铁粉使Fe2(SO4)3转化为FeSO4，反应的离子方程___________________________________________________________________。24．二氧化铈(CeO2)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，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。已知：CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。(1)稀酸A的分子式是___________。(2)滤液1中加入H2O2溶液的目的是___________。(3)设计实验证明滤液1中含有Fe2+____________。(4)在酸性溶液中，已知Fe2+溶液可以和难溶于水的FeO(OH)反应生成Fe3O4，书写该反应的离子方程式________________。(5)由滤液2生成的离子方程式______________。(6)硫酸铁铵晶体广泛用于水的净化处理，但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低，其原因是_________。(7)取上述流程中得到的产品0.832g，加硫酸溶解后，用浓度为0.1000的标准溶液滴定至终点时(铈被还原为)，消耗20.00mL标准溶液。该产品中的质量分数为___________。25．以硫铁矿（主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质）为原料制备绿矾晶体（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下：(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式________。(2)烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式________。(3)滤液中金属阳离子的检验方法__________。(4)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，理由________。（结合化学用语说明原因）(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌（T．f）对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示：已知总反应为：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋①将过程I离子方程式补充完整______FeS2+______Fe3++_____________=7Fe2++______S2O32-+__________②过程II反应的离子方程式________________________________________。(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取Xg样品，加水完全溶解，用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL。反应原理：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。则绿矾晶体纯度的计算式为______________。(FeSO4·7H2O摩尔质量为278g/mol)26．某硫酸厂产生的烧渣（主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2）可用于制备FeSO4，其流程如下：（1）“酸溶”时，提高反应速率的措施有__________（写一条）。（2）加入Fe粉还原后，检验Fe3＋是否反应完全的试剂为_____。（3）写出“还原”步骤中，Fe粉和Fe3＋反应的离子方程式：_________。27．铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。（1）铝粉和铁的氧化物（FeO·Fe2O3）可配成铝热剂用于焊接钢轨，反应的化学方程式是____________。（2）NaOH溶液可以除去铝表面的氧化膜，在处理过程中常会产生H2，产生H2的离子方程式是__________。（3）工业上以铝土矿（Al2O3·H2O）为原料生产铝，主要包括下列过程：i．将粉粹、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中；ii．加入过量的试剂A使所得溶液中析出Al（OH）3固体；iii．使Al（OH）3脱水生成Al2O3；iv．电解熔融Al2O3生成Al。铝土矿粉粹的目的是_______________，试剂A的化学式是_________，电解熔融Al2O3时，加入冰晶石，其作用是_______________。（4）明矾化学式为KAl（SO4）2·12H2O，向明矾溶液中加入Ba（OH）2溶液，当溶液中的SO42－恰好沉淀时，铝元素的存在形式是_________。（5）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓（化学式：AlGa）合金制取氢气的新工艺（如下图所示）。i．写出常温下铝镓合金产生氢气的化学方程式________________。ii．下列有关该工艺的说法正确的是_________。A．该过程中，能量的转化形式只有两种B．铝镓合金可以循环使用C．铝镓合金的熔点比金属铝低D．该工艺可利用太阳能分解水28．蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、