第三章-铁-金属材料-总结提升与检测(新人教版必修第一册)(解析版)

第三章铁金属材料章节总结提升第一部分知识归纳总结内容1：铁的单质、氧化物和氢氧化物一、铁的单质1．铁元素的存在铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要是以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中。2．铁的冶炼（1）铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。春秋初年，我国已掌握冶铁技术。（2）工业炼铁的原理是用还原方法把铁从铁矿石中提炼出来。高炉炼铁是用CO还原铁矿石(如Fe2O3)的化学方程式为Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up19(高温))2Fe＋3CO2。3．物理性质铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。4．铁的化学性质铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。（1）铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应①铁与氯气反应的化学方程式：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up19(点燃))2FeCl3。②加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：Fe＋Seq\o(=,\s\up19(△))FeS。③铁与盐酸(稀硫酸)反应的离子方程式：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑。④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu。（2）实验探究铁粉与水蒸气的反应实验装置操作现象用燃着的火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2点拨：湿棉花的作用是提供水蒸气。5．人体中的铁元素人体中的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。人体缺铁，就会发生贫血。我国已实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施。二、铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称－铁红磁性氧化铁颜色和状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态＋2价＋3价＋2价、＋3价水溶性不溶不溶不溶与盐酸反应(离子方程式)FeO＋2H＋Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O与CO的反应FexOy＋yCOeq\o(=,\s\up19(高温))xFe＋yCO2点拨：（1）FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。（2）12FeO＋2O2eq\o(=,\s\up19(△))4Fe3O4。三、铁的氢氧化物1．实验探究铁的氢氧化物的生成与转化在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。（1）在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，原因是Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓(填反应的离子方程式)。（2）在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成白色沉淀，原因是Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓(填反应的离子方程式)，沉淀迅速变成灰绿色最后会有红褐色沉淀生成，原因是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3(填反应的化学方程式)。2．Fe(OH)2、Fe(OH)3的比较Fe(OH)2Fe(OH)3颜色和溶解性白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水稳定性在空气中易转化为Fe(OH)32Fe(OH)3eq\o(=,\s\up26(△),\s\do9())Fe2O3＋3H2O与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O知识演练1．常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是()A．稀硫酸 B．氯水C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液【解析】C铁与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑；氯水呈酸性、强氧化性可以和铁反应；铁与硫酸铜发生置换反应：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu；铁与氢氧化钠溶液不发生反应，C项符合题意。2．下列说法正确的是()A．铁与酸反应一定生成盐和氢气B．铁与氯气反应的产物与二者的量有关C．铁的氧化物属于金属氧化物，也属于碱性氧化物D．铁与水蒸气在高温下的反应属于置换反应，故一定是氧化还原反应【解析】DFe与盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应生成盐和H2，但与HNO3等氧化性酸反应不产生H2，A项错误；Fe与Cl2在加热时反应生成FeCl3，与二者的量无关，B项错误；Fe3O4是金属氧化物，但不符合碱性氧化物的定义，故不属于碱性氧化物，C项错误；置换反应一定属于氧化还原反应，D项正确。3．下列关于铁的氧化物说法错误的是()A．铁的氧化物在通常状况下都是有色固体B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋C．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称铁锈D．工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁【解析】C铁的氧化物在通常状况下都是有色固体，如氧化铁是红棕色固体，氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色固体，故A正确；四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，可看作是由FeO、Fe2O3组成的化合物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋，B正确；铁锈的主要成分Fe2O3·xH2O，故C错误；工业上常使用铁的氧化物作原料，用一氧化碳冶炼铁，故D正确。4．将一小块钠投入盛5mLFeCl2的试管里，不可能观察到的现象是()A．钠熔成小球并在液面上游动B．有无色无味的气体生成C．溶液底部有银白色物质生成D．溶液中产生的沉淀最终为红褐色C钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应放热，钠密度小于水，所以钠熔成小球并在液面上游动，氢氧化钠与FeCl2溶液反应最终生成红褐色氢氧化铁。5．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”。请回答该实验中的问题。（1）实验开始首先进行的操作为_______________。（2）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_____________。（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是________________________________；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_____________。（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是________________。（5）干燥管中盛装的物质可以是________，作用是___________。（6）如果要在A的玻璃导管口处点燃该气体，则必须对该气体进行________，这一操作的目的是______________________。【解析】(1)为了防止漏气，实验开始首先检查气密性。(4)点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯。(5)干燥管中盛装的物质可以是碱石灰，作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气。【答案】(1)检查装置气密性(2)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up19(高温))Fe3O4＋4H2(3)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气防止暴沸(4)先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯(5)碱石灰除去产物H2中的水蒸气(6)验纯防止H2不纯而发生爆炸内容2：铁盐和亚铁盐一、Fe3＋与Fe2＋的检验实验探究Fe3＋Fe2＋实验操作Fe3＋Fe2＋实验现象溶液变成红色无明显现象离子方程式Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3—结论Fe3＋遇SCN－显红色，可利用此现象检验Fe3＋的存在Fe2＋和SCN－不反应点拨：（1）向某未知溶液中滴加KSCN溶液，若溶液变成红色，证明该溶液中含有Fe3＋；若无明显现象，不能简单地认为该溶液中一定有Fe2＋，因为其他离子也不能与KSCN溶液反应出现红色。（2）向某未知溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，但放置一段时间后，溶液慢慢变红色，可证明该溶液中含有Fe2＋，因Fe2＋易被空气中的O2氧化为Fe3＋。二、Fe3＋与Fe2＋的相互转化实验探究实验操作实验现象加少量铁粉振荡后，棕黄色溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成红色离子方程式2Fe3＋＋Fe3Fe2＋2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3实验结论Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋Fe2＋在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3＋三、用覆盖铜板制作印刷电路板原理将覆盖铜板放入FeCl3溶液中，其反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。四、方法导引——基于类别和元素价态的视角酸1．酸氧化氧化2．FeSO4的获得途径（1）基于类别设计：Fe与稀硫酸反应获得，也可以Fe与盐的置换反应获得。（2）基于元素价态设计：Fe与＋3价的铁盐反应得到＋2价铁。知识演练1．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为()①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③【解析】C在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3＋存在，再加入足量氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为红色。酸性KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。2．已知如下三个实验均能发生化学反应：①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A．实验①中铁作还原剂B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋【解析】A实验①中铁作还原剂，则氧化性：Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性；实验③中发生的反应为2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋。综上分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。3．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是()A．该溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋>Cl2C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D．Fe2＋被氧化为Fe3＋【解析】B溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋<Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。4．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量的测定实验流程如下：下列说法不正确的是()A．步骤①研磨时需要在研钵中进行B．步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07wgB步骤①是将补血剂磨成细粉，便于溶解，研磨时需要在研钵中进行，A正确；步骤②中加入过氧化氢是将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后用过量氨水将Fe3＋完全沉淀为红褐色氢氧化铁，B错误；步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，所以操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重，C正确；wg氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为eq\f(wg×\f(112,160),10)＝0.07wg，D正确。5．为了提高皮革的耐曲折强度以及耐化学药剂和微生物的作用，常常使用绿矾作为鞣革剂。绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置，容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况，化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。可供选择的试剂：硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液，请参与完成方案设计。实验准备：取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液。（1）证明绿矾已被氧化的实验操作为_________；（2）证明绿矾已完全被氧化的实验操作为___________；（3）使用绿矾溶液时，防止被氧化的措施为________。【解析】(1)绿矾样品被氧化会生成Fe3＋，有Fe3＋存在即可说明绿矾样品已被氧化，Fe3＋可使硫氰化钾溶液变红色。(2)Fe2＋能使酸性高锰酸钾溶液褪色，若溶液不褪色，说明溶液中没有Fe2＋，则证明绿矾样品完全被氧化。(3)为防止Fe3＋的干扰，可以加入适量铁粉进行除杂，加入铁粉后Fe3＋与铁反应生成Fe2＋。【答案】(1)取少量溶液，加入几滴硫氰化钾溶液，若观察到溶液变红色，则证明绿矾样品已被氧化(2)取少量溶液，加入几滴酸性高锰酸钾溶液，若观察到溶液不褪色，则证明绿矾样品完全被氧化(3)向溶液中加入适量铁粉内容3：合金一、合金1．定义：由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。点拨：合金一般是混合物，没有固定的熔点。合金中各成分金属的化学性质不变。2．性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。（1）硬度：合金的硬度一般大于成分金属。（2）熔点：合金的熔点多数低于成分金属。3．合金性能的影响因素元素的种类、元素含量、生产条件。二、铁合金三、铝和铝合金铝是地壳中含量最多的金属。铝性质活泼，铝和铝合金制品比较稳定的原因是表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，保护内部金属。1．铝与酸、碱的反应（1）金属铝溶于盐酸的化学方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑。（2）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑，离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。2．氧化铝与酸、碱的反应（1）两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3。3．铝和铝合金的应用铝合金是目前广泛应用的合金之一。硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。四、新型合金知识演练1．下列关于合金的叙述中正确的是()A．合金是由两种或多种金属熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C．合金在任何情况下都比单一金属性能优良D．钢不属于合金【解析】B合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的，A项错误；在机械加工时，合金的性能一般较单一金属优良，但并不是任何情况下都是，如纯铝导电性比铝合金要强，C项错误；钢是铁碳合金，D项错误。2．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A．盐酸 B．稀硫酸C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液【解析】C铝与氯化钠溶液不反应，由2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑可知，Al～3H＋～eq\f(3,2)H2，Al～OH－～eq\f(3,2)H2，即1mol铝消耗氢氧化钠1mol、硫酸1.5mol、氯化氢3mol。3．下列叙述正确的是()A．通过物理变化使铁制品表面生成致密的氧化膜，可以防止生锈B．常见的合金钢主要有硅钢、锰钢、钨钢和不锈钢C．氧化物只能作氧化剂，不能作还原剂D．生铁中的球墨铸铁，没有机械强度，所以在任何场合都不可以代替钢【解析】BA项，生成致密的氧化膜是化学变化；C项，有些氧化物可以作还原剂，如一氧化碳，利用它的还原性可以在工业上冶炼金属；D项，生铁中的球墨铸铁具有很高的机械强度，在一些场合可代替钢。4．有关铝和它的化合物的说法错误的是()A．用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜C．氧化铝是一种高熔点物质，是一种较好的耐火材料D．氧化铝是一种两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应【解析】A若用Al2O3材料制成的坩埚熔化烧碱，会损坏坩埚，因为两者会发生反应：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。5．用铁、铝的混合物进行如下实验：（1）操作X的名称是________。（2）气体A是________。（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成________(填化学式)，A在该反应中作为__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。（4）溶液B中阴离子除OH－外还有________，溶液D中存在的金属离子为________。【解析】(1)加入足量NaOH溶液，Al溶解，操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl。(4)溶液B中阴离子有OH－、AlOeq\o\al(－,2)，溶液D中金属离子为Fe2＋。【答案】(1)过滤(2)H2(或氢气)(3)HCl还原剂(4)AlOeq\o\al(－,2)Fe2＋内容4：物质的量在化学方程式计算中的应用一、化学方程式中化学计量数与各化学计量间的关系2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑质量之比：46g∶36g∶80g∶2g计量数之比：2∶2∶2∶1扩大NA倍：2NA∶2NA∶2NA∶NA物质的量之比：2mol∶2mol∶2mol∶1mol结论：化学方程式中化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于物质的量之比，对于有气体参与的反应还等于体积之比。二、有关物质的量的计算中的“三个规范”1．书写规范各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。2．符号规范（1）设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。（2）各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。3．单位规范把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。知识演练1．对于反应aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D表示物质的化学式，a、b、c、d为化学方程式中的化学计量数)，下列说法不正确的是()A．如果质量为m1的A与质量为m2的B恰好完全反应，则生成的C、D的质量之和一定等于(m1＋m2)B．参加反应的A和B中的原子总数一定等于生成的C和D中的原子总数C．(a＋b)不一定等于(c＋d)D．A和B中的元素种类，不一定等于C和D中的元素种类【解析】D化学反应中的守恒既包括质量守恒，也包括元素种类守恒、原子个数守恒，故D错误。2．把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。有关该反应的下列说法正确的是()A．反应中Na与NaOH的质量相等B．反应中H2O和H2的质量相等C．反应中H2O和H2的质量之比为2∶1D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1【解析】D该反应中，Na与NaOH的物质的量之比为1∶1，质量之比为23∶40，所以A项错误，D项正确；H2O与H2的物质的量之比为2∶1，质量之比为18∶1，所以B项、C项均错误。3．在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L。该NaOH溶液的物质的量浓度为()A．1.0mol·L－1 B．2.0mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．3.0mol·L－1【解析】B2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2mol 67.2Ln(NaOH) 33.6Ln(NaOH)＝eq\f(2mol×33.6L,67.2L)＝1mol，c(NaOH)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2.0mol·L－1。4．将8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体质量变为8.2g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为()A．0.5mol·L－1 B．0.25mol·L－1C．0.025mol·L－1 D．0.125mol·L－1【解析】BFe＋CuSO4=FeSO4＋CuΔm1mol 8gn(CuSO4) (8.2－8)gn(CuSO4)＝eq\f(1mol×8.2－8g,8g)＝0.025mol,c(CuSO4)＝eq\f(0.025mol,0.1L)＝0.25mol·L－1。5．将20g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150mL盐酸中恰好完全反应，计算：（1）反应生成的CO2的体积(标准状况)。（2）原盐酸中HCl的物质的量浓度。【解析】n(CaCO3)＝eq\f(20g×1－25%,100g·mol－1)＝0.15mol，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑1mol2mol22.4L0.15moln(HCl)V(CO2)eq\f(1mol,0.15mol)＝eq\f(22.4L,VCO2)eq\f(1mol,0.15mol)＝eq\f(2mol,nHCl)故：n(HCl)＝0.3mol，V(CO2)＝3.36L，c(HCl)＝eq\f(0.3mol,0.15L)＝2mol·L－1。【答案】(1)3.36L(2)2mol·L－1第二部分章节检测(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)1．钢材是目前使用最广泛的金属材料。钢材可以用作桥梁的结构材料，是因为它()A．有良好的导热性B．有一定的机械强度C．不易受空气和水的作用D．有良好的导电性【解析】B钢材被大量应用于桥梁的结构材料说明它具有很强的机械强度而不是利用其导电、导热性。2．化学行业把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的用途与金属所具有的性质不相符的是()A．制造白炽灯灯丝——熔点高B．制造飞机——硬度大而密度小C．制造保险丝——硬度大D．制造盛装化工原料的容器——耐腐蚀【解析】C3．中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列有关说法不正确的是()A．“火树银花合，星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色B．古剑沈卢“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金C．“以曾青涂铁，铁亦色如铜”中的“曾青”是铜盐D．《石灰吟》(明·于谦)中写道：“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间。”其中“清白”是指氢氧化钙【解析】D《石灰吟》的全诗是“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。”第二句描述的是碳酸钙分解，生成物是氧化钙，第三句是氧化钙溶于水，生成物为氢氧化钙，第四句描述的是氢氧化钙在空气中与二氧化碳反应，Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O，故“清白”是指碳酸钙。4．下列物质不是黑色固体的是()A．CuO B．FeOC．Fe3O4 D．Fe2O3【解析】D5．下列有关铝及其化合物的说法错误的是()A．铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼B．可用铝壶烧开水，不可用其长期存放食醋、碱水C．氧化铝是一种较好的耐火材料，但不可用氧化铝坩埚熔化NaOHD．Al2O3能跟强酸、强碱溶液反应生成盐和水，所以它是两性氧化物【解析】A铝比铁活泼，但铝易被氧化为一层致密的氧化物薄膜。6．下列关于金属及其化合物的说法正确的是()A．俗语“真金不怕火炼”说明金在高温条件下也不与氧气发生反应B．Na2O为淡黄色固体，MgO为白色固体C．铁不与冷、热水反应，高温下也不与水蒸气发生反应D．金属钠具有强还原性，可与FeCl2溶液反应制取金属Fe【解析】AB项，Na2O为白色固体；C项，Fe与H2O(g)在高温下反应；D项，Na与FeCl2溶液反应时，Na先与H2O反应，不能把Fe置换出来。7．合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是()A．不锈钢 B．青铜C．硬铝 D．水银【解析】D由两种或两种以上的金属和金属或金属和非金属熔化而成的具有金属特性的物质是合金，合金都属于混合物。不锈钢属于铁合金，硬铝为铝合金，青铜是铜锡合金，水银属于单质。8．下列关于Mg、Fe、Cu的说法正确的是()A．三种金属单质放置在空气中均只生成氧化物B．保存Fe2(SO4)3溶液时需要加入铁钉C．无需另选试剂就可以鉴别MgSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4D．三种金属的活泼性：Mg>Cu>Fe【解析】C铜在空气中生成铜绿，属于盐，A错误；Fe2(SO4)3溶液中加入铁钉，Fe3＋会被铁还原为Fe2＋，B错误；硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铁溶液是棕黄色，而硫酸镁是无色溶液，C正确；三种金属的活泼性：Mg>Fe>Cu，D错误。9．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是()A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuSB．已知Fe与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应C．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属【解析】BCu与S反应生成Cu2S；Fe与Cl2化合生成FeCl3；Fe在潮湿空气中生成Fe2O3，比较疏松，不能保护内部金属。10．将已完全覆盖氧化膜的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A．稀硫酸 B．稀盐酸C．硝酸铜 D．氢氧化钠【解析】C由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与已完全覆盖氧化膜的铝条发生反应。11．下列反应中，铁元素被氧化的是()A．FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑B．Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑C．FeO＋2HCl=FeCl2＋H2OD．2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2【解析】B铁元素被氧化，说明铁的化合价升高，只有B符合题意。12．下列离子方程式不正确的是()A．Na2O2溶于水：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑B．Cu与FeCl3反应：Cu＋Fe3＋=Fe2＋＋Cu2＋C．Fe2O3溶于盐酸：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OD．Al溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑【解析】BB项，电荷不守恒，应为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。13．下列各组反应，最终一定能得到白色沉淀的是()A．向CaCl2溶液中通入CO2B．向FeCl3溶液中加入NaOH溶液C．向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液D．向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液【解析】D向CaCl2溶液中通入CO2不反应，A错误；向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，B错误；向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液先产生白色沉淀，然后迅速转化为灰绿色，最终变为红褐色，C错误；向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液产生氢氧化镁沉淀，D正确。14．下列离子组一定大量共存的是()A．FeCl3溶液中：Fe2＋、Cu2＋、I－、SOeq\o\al(2－,4)B．FeCl2溶液中：Mg2＋、Ag＋、MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．AlCl3溶液中：Mg2＋、Fe3＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)D．酸性溶液中：Al3＋、Fe3＋、I－、SOeq\o\al(2－,4)【解析】CA项，Fe3＋氧化I－，不共存；B项，Ag＋与Cl－形成沉淀，MnOeq\o\al(－,4)氧化Fe2＋和Cl－，不共存；D项，Fe3＋氧化I－，不共存。15．医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗氧气的质量为()A．24g B．32gC．21g D．16g【解析】A56g铁的物质的量为1mol，由4Fe＋3O2=2Fe2O3可知，1mol铁生成0.5mol氧化铁，消耗0.75mol氧气，其质量为24g。16．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液【解析】CA项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)又引入了Cl－，均不合要求。A项中应加适量铁粉，B项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2，D项中应加适量稀硫酸。17．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A．5.6gFe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NAB．标准状况下，22.4L氦气与22.4L氯气所含原子数均为2NAC．32gCu与S完全反应转移的电子数为0.5NAD．在反应2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑中生成1molH2转移的电子数为3NA【解析】CA.5.6gFe的物质的量为0.1mol，在氧气中燃烧，生成Fe3O4，完全反应时转移电子数为eq\f(0.8,3)NA，故A错误；B.标准状况下，22.4L氦气与22.4L氯气均为1mol,1molHe含有NA个原子，1molCl2含有2NA个原子，故B错误；C.32gCu是0.5mol，由于S的氧化性弱，只能将Cu氧化成＋1价，所以Cu～eq\f(1,2)Cu2S～e－，转移0.5mole－，即转移的电子数为0.5NA，故C正确；D项反应中，生成1molH2转移的电子数为2NA，故D错误。18．用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为()A．1.12L B．小于1.12LC．大于1.12L D．无法确定【解析】C首先发生的反应是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，标准状况下0.1molNa与水反应产生的H2的体积为1.12L，然后发生的反应是2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，此反应又能产生部分H2，故最后放出的H2的体积大于1.12L。19．下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入NaOH溶液，立即产生红褐色沉淀该溶液中一定含有Fe3＋B向某溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2＋C向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)D向某溶液中加入稀盐酸，有无色气体产生该溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)【解析】A向某溶液中加入NaOH溶液，立即产生红褐色沉淀，说明溶液中一定含有Fe3＋，A项正确；向某溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色，该溶液中一定含有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，B项错误；向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,4)或SOeq\o\al(2－,3)或COeq\o\al(2－,3)或Ag＋等，C项错误；向某溶液中加入稀盐酸，有无色气体产生，该溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)等，D项错误。20．将铁粉、铜粉混合物加入FeCl3溶液，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A．溶液中一定含有Cu2＋B．溶液中一定含有Fe2＋C．加入KSCN溶液一定不变红色D．剩余固体中一定含有Cu【解析】AFe、Cu均能与FeCl3反应，由于还原性：Fe>Cu，则Fe优先与FeCl3反应生成Fe2＋，溶液中一定含有Fe2＋，B项正确；因充分反应后仍有固体剩余，则剩余固体中一定含有Cu，溶液中一定不含有Fe3＋，可能含有Cu2＋，A项错误，C、D项正确。21．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的H24.48L。下列推断错误的是()A．参加反应的镁、铝共0.2molB．参加反应的HCl为0.4molC．镁、铝在反应中共失去0.4mol电子D．若与足量的稀硫酸反应，能产生0.2molH2【解析】AMg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的H24.48L，n(H2)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，因为反应后Mg、Al化合价不同，且Mg、Al混合物的质量未知，所以无法计算出参加反应的Mg、Al的物质的量，A项错误；根据氢原子守恒得n(HCl)＝2n(H2)＝0.4mol，B项正确；根据得失电子守恒，Mg、Al在反应中共失去电子的物质的量为0.2mol×2＝0.4mol，C项正确；Mg、Al在反应中共失去0.4mol电子，若与足量的稀硫酸反应，产生0.2molH2，D项正确。22．等质量的甲、乙、丙三种金属，分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸完全反应后，都生成＋2价的硫酸盐，其产生H2的体积(同温同压)与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是()A．三种金属的活动性顺序为甲>乙>丙B．反应时消耗H2SO4的质量一定相同C．三种金属的相对原子质量大小关系是甲>乙>丙D．反应速率最快的是甲，最慢的是乙【解析】D由图像可知，等质量的甲、乙、丙三种金属，甲最先反应完全，其次为丙，乙最后反应完全，因此可判断三种金属的活动性顺序为甲>丙>乙，反应速率最快的是甲，最慢的是乙，A项错误，D项正确；反应所放出的氢气全部来自H2SO4，由于所放出氢气的体积不同，因此所消耗H2SO4的质量一定不相同，B项错误；根据一定量金属完全反应产生氢气的质量＝eq\f(金属化合价,金属的相对原子质量)×金属的质量，因为金属的质量及化合价均相同，所以金属的相对原子质量与反应放出氢气的多少成反比，则三种金属的相对原子质量大小关系是丙>乙>甲，C项错误。23．将agFe2O3、Al2O3样品溶解在过量的100mL0.05mol·L－1的盐酸中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀，消耗NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为()A．0.1mol·L－1 B．0.2mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．无法计算【解析】C根据关系式：HCl～NaCl～NaOH知n(NaOH)＝n(HCl)故c(NaOH)＝0.05mol·L－1。24．下列说法正确的是()A．绿色食品是不含任何化学物质的食品B．灼烧某物质时，用肉眼直接观察到火焰呈黄色，则可判断该物质不含钾元素C．向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液，放置片刻，整个反应过程的颜色变化是：浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀D．称取等质量的两份铝粉，分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液，则放出氢气的体积(同温同压下)不相等【解析】C绿色食品是指没有污染的食品，A项错误；观察钾元素的焰色试验时必须透过蓝色钴玻璃，B项错误；由化学方程式或由反应中电子转移数目均可判断放出氢气的体积相等，D项错误。25．将过量的锌片放入500mLCuSO4溶液中，待充分反应后取出锌片，洗净、称量，发现锌片质量比原来减少了0.5g，则CuSO4溶液的物质的量浓度为()A．0.5mol·L－1 B．1mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．2mol·L－1【解析】BZn与CuSO4溶液反应时，置换出来的Cu附着在锌片上。反应的离子方程式如下：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuΔm1mol1gn(Cu2＋)0.5g则eq\f(1mol,nCu2＋)＝eq\f(1g,0.5g)，解得n(Cu2＋)＝0.5mol，所以c(CuSO4)＝eq\f(0.5mol,0.5L)＝1mol·L－1。二、非选择题(共5小题，共50分)26．(10分)下表是某种常见金属的部分性质：颜色和状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较软2.70g·cm－3660.4℃良好良好良好将该金属投入到稀盐酸中，可产生大量的无色气体。根据上述信息回答下列问题：(1)推断该金属的一种用途是______________________。(2)该金属的活动性比铜________(填“强”或“弱”)。(3)请自选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性的强弱。①一种猜想：_______________________________________；②验证方法：______________________________________；③实验现象：________________________________________；④实验结论：________________________________________。【解析】(1)该金属具有良好的导电性，且能与盐酸反应生成无色气体，因此可以作导线，也可以用来制取氢气等。(2)由于该金属可以和盐酸反应，说明其金属活动性在氢前，比铜活动性强。(3)为了探究该金属和铁的金属活动性强弱，可以采用和酸溶液反应，也可以和盐溶液反应。【答案】(1)用于制电线或实验室制氢气等(合理即可)(2)强(3)①该金属的活动性比铁强②取两支大小相同的试管，分别注入同体积、同浓度的稀盐酸；向两支试管中同时分别加入大小和表面积相同的铁片和该金属片，比较反应快慢③都有气泡放出，被测金属产生气泡更快④被测金属的活动性比铁强(本小题答案不唯一，合理即可)27．(10分)下列物质之间有如下反应关系：已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。回答：(1)写出下列物质的化学式：A________，B________，D________，甲________，乙________，丙________。(2)写出E→C反应的化学方程式：_______________________________。(3)写出B→D反应的离子方程式：_______________________________。【解析】E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe(OH)2，C为Fe(OH)3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH(或KOH等)，由D→B的转化可知，甲为氯气或新制氯水等，由红色溶液可知，丙为KSCN。【答案】(1)Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOH(或KOH等)KSCN(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(2分)(3)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋28．(10分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：请回答下列问题：(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。(2)操作②中反应的离子方程式：_________________________。(3)操作③中反应的离子方程式：________________________。(4)操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、________、灼烧、________、称量。(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________g。(用含a的代数式表示)。【解析】(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，则②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(3)步骤③是将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每