第三章 铁 金属材料（复习讲义）（教师版）

学而优·教有方第三章铁金属材料复习复习目标1．能根据氧化剂的氧化性强弱以及反应条件如氧化剂的用量，理解铁与不同氧化剂或与同一氧化剂用量不同时反应后铁的价态。2．关于铁的氧化物、氢氧化物的化学性质，一是从物质类别的角度认识二类物质的化学通性，二是依据氧化还原反应原理从铁的价态角度，认识有关物质在反应中的氧化性或还原性。3．能根据试题中的有关要求并结合物质的性质，解决氢氧化亚铁、绿矾、高铁酸盐等物质制备问题。4．能氧化还原反应原理，理解二价铁、三价铁之间相互转化所需的试剂。5．能用沉淀法、显色法检验Fe2＋、Fe3＋，知道Fe2＋、Fe3＋共存时检验Fe2＋的方法。6．根据铁及其化合物的性质，认识有关物质在生活、生产中的应用。7．能从合金结构与组成的角度理解合金的特性，能列举常见合金的组成和性能；知道常见的几种新型合金及重要的用途。8．能熟练书写铝、氧化铝与碱溶液反应的化学方程式及离子方程式。9．能从物质的量角度认识物质组成及其化学变化，将物质的量应用化学方程式中进行有关计算；会用方程组法、差量法、关系式法、守恒法，解决有关化学计算问题。【易错知识点】1．纯铁是银白色且具有强的抗腐蚀性，而生铁在常温下暴露在空气中会产生铁锈(Fe2O3·xH2O)。2．Fe与Cl2反应，无论Fe是否过量均生成FeCl3；Fe与冷水、热水不反应，Fe在常温下遇浓H2SO4、浓硝酸发生钝化，但在加热条件下可被氧化为Fe3＋盐。3．金属与水反应通常生成碱和氢气，而铁与水蒸气在高温下反应生成的是氧化物(Fe3O4)。4．通常进行试管实验时滴管不能插入溶液中，但在制备Fe(OH)2时滴管必须要伸入FeSO4溶液的液面下。5．用显色法检验Fe2＋时，一定要先加KSCN溶液，后加氯水，千万不能先加氯水后加KSCN溶液。6．Fe(OH)3不一定是沉淀的形式存在，也可能以溶液形式存在如Fe(OH)3胶体溶液。7．某些金属的氢氧化物在酸性溶液中不一定不能存在，如Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀时在溶液的酸性不太强时，也可完全沉淀；不同的金属氢氧化物完全沉淀时的pH是不同的，据此可通过控制溶液的pH，将金属离子分步沉淀。8．Fe3＋有较强的氧化性，在反应通常作氧化剂，但在某些反应中也可作还原剂，如用硝酸铁与次氯酸钠的碱溶液发生反应制备高铁酸盐：3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋2FeO2－＋3Cl－＋5H2O。9．Fe2＋与NO－在酸性溶液中，不能大量共存。10．关于合金的性能：①合金属于混合物而非纯净物，具有金属的特性。②合金一定含有金属元素，也可能含有非金属元素。③合金中各成分金属的化学性质不变。④合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。⑤并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。11．铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化是化学变化，而非物理变化。12．铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝做还原剂，水做氧化剂，NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示：13．氧化铝与水不反应，即转化Al2O3eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(H2O),\s\do4(→))),\s\do5())Al(OH)3不能实现。14．使用铝制品应注意的问题①铝制品耐用是因为表面有致密的氧化铝保护膜，Al2O3是两性氧化物，既可以与酸反应又可以与碱反应，所以铝制品不宜盛放显酸性或碱性的物质。②含氯化钠的物质不能用铝制品盛放。这是因为铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层，但若遇到氯化钠溶液，其中的氯离子会破坏氧化膜的结构，加速铝制品的腐蚀。因此，铝制品不宜用来长时间盛放咸菜等腌制食品。15．根据方程式进行计算时，一是注意同种物质的上下单位必须相同，二是书写格式要规范即用符号表示各种物理量。16．过量计算若题中给出了两种反应物的量，在求解某产物的量时，需判断哪种物质过量。其方法是：按照化学方程式中量的关系先判断哪一种物质过量，然后根据量不足的物质进行计算。17．易写错的方程式：（1）铁与稀硫酸不能错写成：2Fe＋6H＋2Fe3＋＋3H2↑（2）铁和水不能错写成：2Fe＋3H2Oeq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2O3＋3H2↑（3）铜和氯化铁溶液不能错写成：3Cu＋2FeCl33CuCl2＋2Fe（4）氢氧化亚铁溶于硝酸不能错写成：Fe(OH)2＋2HNO3Fe(NO3)2＋2H2O（5）氢氧化铁溶于氢碘酸不能错写成：Fe(OH)3＋3HIFeI3＋2H2O（5）铝和NaOH溶液反应的离子方程式不能错写为Al＋2OH－AlO－＋H2↑【常考考点】1．铁的单质（1）化学性质（2）铁与稀硝酸反应情况：①铁少量：Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O②铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可用数轴表示如下：2．铁的氧化物和氢氧化物（1）氧化物类别FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成Fe2＋和Fe3＋：FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O。Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加：Fe3O4＋8HCl2FeCl3＋FeCl2＋4H2O价态还原性FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。FeO在空气中受热易被氧化为Fe3O4：6FeO＋2O2eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())2Fe3O4氧化性FeO、Fe2O3和Fe3O4都能被C、H2、CO、Al等还原生成Fe。Fe2O3可将HI氧化为I2：Fe2O3＋6HI2FeI2＋I2＋3H2O（2）氢氧化物物质Fe(OH)2Fe(OH)3制备方程式Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓现象白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色生成红褐色沉淀类别都为碱，与非氧化性酸发生中和反应：Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O价态氧化性——可将HI氧化为I2：2Fe(OH)3＋6HI2FeI2＋I2＋6H2O还原性具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3如在碱性条件下被ClO－氧化：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O热稳定性隔绝空气受热生成FeO和H2O2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2O3＋3H2O说明：制备纯净的Fe(OH)2时制造无氧气的环境可采用以下几种方法：(1)加热煮沸NaOH溶液。(2)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。(3)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。(4)改进实验装置，排尽装置内空气。3．二价铁和三价铁的相互转化（1）Fe2＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(氧化剂),\s\do4(→))),\s\do5(O2Cl2HNO3H2O2MnO-ClO-NO-/H+浓H2SO4))Fe3＋（2）Fe3＋eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(还原剂),\s\do4(→))),\s\do5(ZnFeCuH2SS2-I-SO2－SO2))Fe2＋（3）除杂：溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2通Cl2或加氯水或加酸性H2O2溶液FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤说明：工业上常用酸性H2O2溶液，除去Fe3＋中的Fe2＋。4．铁离子和亚铁离子的检验方法显色法沉淀法酸性高锰酸钾溶液试剂KSCN溶液NaOH溶液Fe2＋加KSCN溶液无现象，再加氯水显血红色白色沉淀迅速变灰绿色最后为红褐色紫红色褪去Fe3＋显血红色红褐色沉淀不褪色【温馨提醒】用显色法检验Fe2＋时加入KSCN溶液和Cl2水的顺序不能颠倒！5．铁及其化合物的应用物质应用性质铁食品抗氧化剂铁与空气中的氧气反应氧化铁用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料红棕色硫酸亚铁治疗缺铁性贫血——氯化铁工业上制作印刷电路板2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2高铁酸钾主要用于饮水处理强氧化性6．铝和铝合金（1）铝化学性质通性与水反应、与非金属单质反应、与非氧化性酸反应、与盐反应、与某些金属氧化物反应特性常温下与浓硫酸、浓硝酸钝化；与NaOH溶液反应（2）氧化铝化学性质两性氧化物：与酸反应、与碱反应，均生成盐和水2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O2AlO－＋3H2↑。（3）铝合金①性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉。②用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等；硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。③人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。7．铁合金和新型合金（1）铁合金（2）常用合金钢合金元素性能用途不锈钢主要是铬(Cr)和镍(Ni)大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等超级钢Mn、C、Al、V强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化汽车、航空和航天等领域（3）新型合金储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。此外，钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。8．化学计算（1）有关化学方程式计算的等式关系各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝相同条件下各气体的体积之比（2）化学计算中常用方法①方程组法适用：混合物的计算，由两个已知量求解混合物中两种物质的未知量。注意：无论求物质的何种量，均设两物质的物质的量分别为x、y。方法：横向找关系竖向列方程。②差量法(质量差量法、体积差量法)eq\x(\a\al(据方程式和题中数据,找出理论差量和实际差量(写方程式右侧)))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(\a\al(依据比例关系,建立方程式并求出结果))③关系式法eq\x(写出各步反应的方程式)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(\a\al(据每步反应,找出有关物质间量的关系))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(\a\al(确定反应物和生成物,之间的总关系式))eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(列式求解)④守恒法方法原理步骤质量守恒反应前后有关原子数不变根据各步反应的方程式或追踪整个反应过程中某个粒子，确定反应物和生成物之间有关量的关系电荷守恒电解质溶液呈电中性①找出所有的阳离子及阴离子②离子浓度乘以其化合价（1价可不写，2价、3价不能省略！）③列等式，计算：电子守恒氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数①一找物质氧化剂→还原产物还原剂→氧化产物②二定得失确定1个粒子得失电子数(化合价变化值×变价原子数)③三列关系n(氧化剂)×1个粒子得电子数＝n(还原剂)×1个粒子失电子数【各地真题训练】1．（2021年山东省开学）我国宋代《开宝本䓍》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错，令光净。以盐水洒之，醋瓮中阴处埋之，一百日，铁上衣生，铁华成矣”。下列说法错误的是（）A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性B．“平面磨错，令光净”目的是除去表面的铁銹C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁【答案】C【解析】A项，取钢煅作叶，如笏或团，发生形态变化，说明金属铁有较好的延展性，正确；B项，空气中铁易被氧化生成氧化膜，则“平面磨错，令光净”的目的是除去表面的铁锈，正确；C项，于醋瓮中阴处埋之，一百日，铁上衣生，可知“铁上衣生”的原因是铁被醋酸氧化，错误；D项，于醋瓮中阴处埋之，一百日，铁上衣生，可知铁与醋酸反应生成铁华粉，则铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，正确。2．（2021年广东省开学改编）下列过程与氧化还原反应无关的是（）A．硫酸铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀B．食品包装袋中还原铁粉防氧化的过程C．三星堆出土的青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程D．《淮南万毕术》记载：“白青，得铁即化为铜”【答案】A【解析】A项，Fe2(SO4)3与NaOH发生的是复分解反应，未发生氧化还原反应，符合题意；B项，食品包装袋中还原铁粉和包装袋中的O2发生反应，是一氧化过程，不符合题意；C项，Cu生成Cu2(OH)3Cl，发生了氧化还原反应，不符合题意；D项，发生氧化还原反应Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu，不符合题意。3．（2021年湖南省长沙市长郡中学改编）设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列判断正确的是（）A．56g铁与足量的盐酸反应转移的电子数为3NAB．氧原子总数为0.2NA的CO2和SO2的混合气体，其体积为2.24LC．5.6g铁与标准状况下2.24L氯气完全反应，转移的电子数为0.2NAD．5.6g铁与足量水蒸气完全反应，转移电子数为0.3NA【答案】C【解析】A项，铁与盐酸反应生成二价的铁，转移电子数为2NA，错误；B项，由于不知气体是否处于标准状况，无法计算混合气体的体积，错误；C项，n(Fe)＝EQ\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，n(Cl2)＝EQ\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())2FeCl3，若0.1molFe完全反应，则需0.15molCl2；现Cl20.1mol说明Cl2少量，应按Cl2计算，0.1molCl2参加反应得到电子数为0.2NA，正确；D项，铁与水蒸气反应生成Fe3O4，5.6g铁的物质的量为0.1mol，转移的电子数为0.1mol×EQ\f(8,3)×NAmol－1＝EQ\f(0.8,3)NA，错误。4．（2021年山东临沂期末）太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如右图所示。下列说法错误的是（）A．过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O4eq\o(=,\s\up7(太阳能),\s\do5(＞2300K))6FeO＋O2↑B．过程Ⅱ中每生成23.2gFe3O4转移0.3mol电子C．利用该过程可以降低环境中CO2的含量D．该过程总反应为CO2eq\o(=,\s\up7(太阳能),\s\do5())C＋O2↑【答案】B【解析】A项，由图可知，Fe3O4在太阳能及＞2300K时，分解生成O2和FeO，正确；B项，23.2gFe3O4的物质的量为EQ\f(23.2g,232g·mol－1)＝0.1mol，过程Ⅱ发生反应为6FeO＋CO2eq\o(=,\s\up6(700K))2Fe3O4＋C，从CO2反应分析反应转移的电子数为4，则生成2molFe3O4参加反应转移电子4mol，现生成0.1molFe3O4则转移电子0.2mol，错误；C项，由图可知，CO2最终转化为C和O2，反应消耗CO2，故利用该过程可以降低环境中CO2的含量，正确；D项，据转化图整个过程是在太阳能作用下，CO2转化为C和O2，正确。5．（2021年山西省太原市期末）同学们在实验室中进行了铁粉与水蒸气的反应。（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是_________________________________。（2）B处酒精灯上网罩的作用是_____________________________。（3）实验开始时，应先点燃_______(填“A”或“B”)处的酒精灯。实验开始后，用燃着的火柴点燃肥皂泡时的现象是_____________________________。（4）同学们对反应后黑色固体的成分展开了探究：将黑色固体用足量的FeCl3溶液浸泡，除去未反应的铁，有关反应的离子方程式是___________________________。然后过滤，将滤渣洗涤、干燥后，用磁铁吸引，观察到_______________________，证明黑色固体中含有Fe3O4。【答案】（1）3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2（2）集中火焰，产生高温（3）A肥皂泡被点燃，发出轻微的爆炸声（4）2Fe3＋＋Fe3Fe2＋黑色固体被磁铁吸引【解析】（1）加热时铁和水蒸气反应生成Fe3O4和H2，方程式见答案；（2）如不用网罩，则燃烧产生的热量易散失；使用网罩可集中火焰，产生较高的温度；（3）先点燃A处酒精灯，以产生反应所需的水蒸气；肥皂泡中有H2，点燃时会发出轻微的爆炸声；（4）FeCl3溶液中的Fe3＋与黑色固体中的Fe反应生成Fe2＋，反应式见答案；Fe3O4有铁磁性，用磁铁吸引时，则除去铁的黑色固体(Fe3O4)会被磁铁吸引。6．（2021年北京石景山区期末）下列铁元素的代表物描述错误的是（）选项代表物类别铁元素价态部分性质描述AFe3O4氧化物＋1价具有磁性的黑色晶体BFe(OH)2碱＋2价白色，易被氧化CFe(OH)3碱＋3价红褐色，加热失去水生成红棕色粉末DFeCl3盐＋3价FeCl3溶液中的Fe3＋能被Fe还原成Fe2＋【答案】A【解析】A项，Fe3O4中的铁分别为+2、+3价，错误；B项，Fe(OH)2为二价的碱，且有强的还原性易被氧化，未被氧化时为白色，正确；C项，Fe(OH)3为三价的碱，呈红褐色，热稳定性差，加热易分解生成水和红棕色的氧化物粉末，正确；D项，FeCl3为三价铁盐，有较强的氧化性，能被Fe还原为Fe2＋，正确。7．（2021年天津市和平区期末）下列铁元素的代表物描述错误的是（）选项代表物物质类别铁元素价态部分性质描述AFe单质0价在氯气中燃烧生成FeCl2BFe(OH)2碱＋2价不稳定，易被氧化CFe2O3碱性氧化物＋3价红棕色粉末，制作油漆或颜料DFeCl2盐＋2价水溶液能和氯气反应【答案】A【解析】A项，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，错误；B项，Fe(OH)2是二价的碱，有较强的还原性，易被氧化，正确；C项，Fe2O3属于碱性氧化物，为红棕色粉末，可用于制作油漆或颜料，正确；D项，FeCl2是二价铁盐，有较强还原性可被Cl2氧化，正确。8．（2021年山西省太原市期末）实验室中用FeSO4溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2，装置如图，请回答下列问题：（1）配制0.1mol·L－1的NaOH溶液需要的玻璃仪器有玻璃棒、___________(填字母序号)。（2）配制NaOH溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸，其目的是___________________________。（3）制备Fe(OH)2时，应先挤压盛有_________的胶头滴管，目的是_______________________________，烧杯中水的作用是_________________________。（4）生成白色沉淀的离子方程式是___________________________。【答案】（1）bdef（2）除去水中溶解的氧气（3）稀硫酸稀硫酸与铁反应生成氢气，排尽装置中的空气液封，防止空气进入试管（4）Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓【解析】（1）用NaOH固体配制NaOH溶液步骤是：称量一定质量的NaOH固体后，放入小烧杯(f)中再用量筒(b)量取蒸馏水将NaOH溶解，之后将溶液转入容量瓶(e)中，洗涤后再定容(d)，摇匀即可；（2）制备Fe(OH)2关键是排除装置中氧气的干扰，为此先挤压盛有稀硫酸的胶头滴管以制取H2，将试管中的空气全部排出；烧杯中的水是液封，防止外面的空气进入试管中；（4）发生的反应是Fe与H2SO4反应生成的Fe2＋，与滴入的NaOH溶液中的OH－结合成Fe(OH)2，方程式见答案。9．（2021年广东省珠海市期末）下列反应的离子方程式，正确的是（）A．用小苏打治疗胃酸过多：CO2－＋2H＋CO2↑＋H2OB．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3＋＋3OH－Al(OH)3↓C．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上铜箔：Fe3＋＋CuFe2＋＋Cu2＋D．铝与浓氢氧化钠溶液反应：2Al＋2OH－＋2H2O2AlO－＋3H2↑【答案】D【解析】A项，HCO－不能拆成CO2－，错误；B项，NH3·H2O不能拆成OH－，错误；C项，反应式电荷不守恒，错误；D项，Al与NaOH溶液反应生成AlO－和H2，正确。10．（2021年广东省珠海市期末）用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米Fe3O4(平均直径25nm)的流程示意图如下：下列叙述错误的是（）A．步骤①中，生成车间要禁止烟火B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe3Fe2＋C．步骤④中H2O2应该过量D．步骤⑤中，为验证得到固体是纳米态Fe3O4粒子，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验【答案】C【解析】A项，步骤①中，铁与硫酸反应生成的H2遇火会爆炸，因此生成车间要禁止烟火，正确；B项，步骤②中Fe2O3溶解生成的Fe3＋与Fe反应生成Fe2＋，正确；C项，步骤④中如H2O2过量，Fe2＋全部被氧化为Fe3＋，则浊液D中不含二价铁的化合物，这样无法制得Fe3O4，错误；D项，如Fe3O4制成胶体有丁达尔效应，则说明得到固体Fe3O4是纳米态粒子，正确。11．（2021年北京市顺义区二模）用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：下列说法不正确的是（）A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好B．检验A中的Fe3＋可以用KSCN溶液C．加H2O2时发生反应离子方程式为：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2OD．制备Fe3O4的反应Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4＋4H2O是氧化还原反应【答案】D【解析】A项，浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率和物料充分接触，效果更好，正确；B项，检验Fe3＋可以用KSCN溶液，如溶液显红色，则A溶液中含有Fe3＋，正确；C项，H2O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，正确；D项，制备Fe3O4的反应Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4＋4H2O中没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，错误。12．（2021年北京石景山区期末）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2＋。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据如图流程，回答下列问题。(提示：为充分除去杂质，所加试剂⑤和⑦均为过量)（1）工业废水中加入试剂⑤后，主要的离子方程式为________________________。（2）③所代表的物质是______(用化学式表示)。（3）⑥和⑧中的操作方法是________。（4）若取2mL溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是____________________________________________，此过程涉及反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________。【答案】（1）Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu（2）Cu（3）过滤（4）先出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色H2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2H2O、FeSO4＋2NaOHNa2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋2H2O＋O24Fe(OH)3【解析】（1）在工业废水(FeSO4和Cu2＋)中加入过量的铁置换出铜，其反应为Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu；（2）加入过量铁后过滤得到的②是FeSO4溶液，①是Fe和Cu的混合物，加入过量的H2SO4再过滤，得到的③是Cu，④是FeSO4溶液；（3）由上分析可知⑥和⑧是分离固体和溶液，其操作都是过滤；（4）④中FeSO4溶液的Fe2＋与NaOH溶液中OH－的结合成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；④中溶液含有H2SO4、FeSO4，其中H2SO4与NaOH发生中和反应，FeSO4与NaOH反应先生成Fe(OH)2沉淀，之后Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，方程式见答案。13．（2020年江苏）实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成份为铁的氧化物）制备软磁性材料α−Fe2O3。其主要实验流程如下：铁泥→eq\x(酸浸)→eq\x(还原)→eq\x(除杂)→eq\x(沉铁)α−Fe2O3（1）酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有_______（填序号）。A．适当升高酸浸温度B．适当加快搅拌速度C．适当缩短酸浸时间（2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成______（填化学式）；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是________________________________________________________。（3）除杂。向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2＋转化为CaF2沉淀除去。（4）沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水−NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的离子方程式为____________________________________。②设计以FeSO4溶液、氨水－NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]。【答案】（1）AB （2）H2取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色（4）①Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2OFeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O或Fe2＋＋HCO－＋NH3FeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)②在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水−NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀【解析】（1）A项，升温能加快反应速率，可提高铁元素浸出率，正确；B项，加快搅拌可使物料充分接触加快反应速度，可提高铁元素浸出率，正确；C项，缩短酸浸时间，反应不充分不能提高铁元素浸出率，错误；（2）由于酸浸时加入的酸是过量的，所以“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉时，过量的铁与和H2SO4反应生成H2；检验Fe3＋是否还原完全，即检验“还原”后的溶液中是否有Fe3＋，其实验操作见答案；（4）①由题意Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2O→FeCO3↓，据电荷守恒有Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2O→FeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)，最后由质量守恒得Fe2＋＋HCO－＋NH3·H2OFeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O；②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5，为防止FeSO4生成Fe(OH)2沉淀，一是应向FeSO4溶液中加入氨水−NH4HCO3混合溶液时，为防止局部c(OH－)过高，二是应缓慢加入氨水−NH4HCO3混合溶液，此外在加入混合溶液时还应控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，即检验最后一次洗涤液中要不存在SO2－，其检验的试剂是盐酸酸化的BaCl2溶液，具体方案见答案。14．（2021年山西省太原市期末）A、B、C分别是三种常见金属单质，它们与其他物质间的转化关系如图所示。(部分反应物、生成物和反应条件未列出)请回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式A_______，C_______，甲_______，丙_______。（2）反应②的现象是_______________________________________。（3）反应③化学方程式是_____________________________________。（4）反应⑤的离子方程式是_______________________________。（5）反应①～⑥中，不属于氧化还原反应的是_______(填数字序号)。【答案】（1）NaFeH2HCl（2）产生苍白色火焰，瓶口有白雾（3）2Al＋2NaOH＋H2O2NaAlO2＋3H2↑（4）2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－（5）⑥【解析】首先根据转化图可知A为金属钠，气体甲为H2，物质D为NaOH；黄绿色气体乙为Cl2，气体丙为HCl，物质E为盐酸；其次由反应⑥现象可知H为Fe(OH)3，则物质G为FeCl3；第三可推得物质F为FeCl2，金属C为Fe；第四根据反应③可知与物质D(NaOH)反应的金属B为Al。（1）各物质的判断见上述分析；（2）H2在Cl2燃烧的现象是产生苍白色火焰，瓶口有白雾；（3）Al溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2，方程式见答案；（4）反应⑤是Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，方程式见答案；（5）反应①是钠与H2O的置换反应，属于氧化还原反应；反应②是H2与Cl2生成HCl，是氧化还原反应；反应③是Al与NaOH的置换反应，属于氧化还原反应；反应④是铁与HCl的置换反应，属于氧化还原反应；反应⑤是Cl2将FeCl2溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，是氧化还原反应；反应⑥是NaOH与FeCl3的复分解反应，属于非氧化还原反应，故答案是⑥。15．（2021年天津市和平区期末）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。Ⅰ．印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液(其中金属阳离子主要含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋)回收再生的流程如下。请回答：（1）腐蚀池中发生反应化学方程式是______________________________。（2）上述各池中，没有发生化学变化的是______池。（3）由置换池中得到固体的操作名称是______。（4）向再生池中通入Cl2也可以使废液再生，相比Cl2，用双氧水的优点是______________________。（5）若取少量循环使用的氯化铁溶液于烧杯中，同时加入铁粉和铜粉。反应结束后，下列结果不可能出现的是______(填写编号)A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无Ⅱ．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。（6）干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，该反应中Na2O2是____________(填“氧化剂”、“还原剂”)。（7）湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO2－、Cl－、H2O。①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3∶2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：________________________________________________。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。【答案】（1）2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2（2）沉降（3）过滤（4）避免有毒气体污染环境（5）B（6）氧化剂、还原剂（7）①3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O②0.15【解析】（1）腐蚀池中反应是铜被FeCl3溶液氧化为CuCl2，而FeCl3被还原为FeCl2，反应式见答案；（2）腐蚀池中是溶解Cu，沉降池是固体沉降无化学反应发生，置换池是Fe置换出CuCl2中的Cu，再生池是Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，只有沉降池中无化学反发生；（3）是固液分离其操作是过滤；（4）H2O2是绿色氧化剂，不会造成污染，而Cl2是有毒气体会污染环境；（5）FeCl3与Fe、Cu反应时，Fe3＋先与Fe反应后再与Cu反应。A项，若铁少量而铜过量，则反应后有铜无铁，不符合题意；B项，因铁先反应而铜后反应，不会出现有铁无铜的情况，符合题意；C项，若FeCl3少量，则铁铜均可能存在，不符合题意；D项，若FeCl3溶液过量，则铁铜均剩余，不符合题意；（6）由方程式可知6个Na2O2中有1个Na2O2生成O2，此变化中O的价态升高，Na2O2作还原剂，5个Na2O2中的-1价O生成2个Na2FeO4和2个Na2O，此变化中O的价态降低，Na2O2作氧化剂；（7）①由提供的物质可知：ClO－＋Fe(OH)3→FeO2－＋Cl－，铁变化3价，氯变化2价，由电子守恒则有3ClO－＋2Fe(OH)3→2FeO2－＋3Cl－，由电荷守恒有3ClO－＋2Fe(OH)3－＋4OH－→2FeO2－＋3Cl－，最后据质量守恒得2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－2FeO2－＋3Cl－＋5H2O；②ClO－还原为Cl－得到2个电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则生成还原产物Cl－的物质的量为EQ\f(1,2)×0.3mol＝0.15mol。16．（2021年辽宁省大连市期末）下列离子在酸性溶液中能大量共存的是（）A．Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、SCN－、Cl－ B．Na＋、Mg2＋、NO－、SO2－C．Al3＋、Fe2＋、NO－、Cl－ D．K＋、Na＋、Cl－、CO2－【答案】B【解析】A项，Fe3＋与SCN－发生显色反应，不符合题意；B项，在酸性溶液中四种离子均无反应发生，符合题意；C项，在酸性条件下，NO－会将Fe2＋氧化为Fe3＋，不符合题意；D项，CO2－与H＋发生反应，不符合题意。17．（2021年辽宁省大连市期末）人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。医药上补血剂的主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。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。实验步骤如图：请回答下列问题：（1）该小组检验出步骤①的滤液中含有_________(写离子符号)，判断出该补血剂已经变质。若要证明该补血剂部分变质，还需检验另一种离子的存在，具体的实验操作是__________________________________________________________________________________________。（2）写出步骤②加入过量H2O2的离子方程式____________________________________________。（3）步骤④中涉及的化学反应方程式为_______________________________。（4）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。（5）实验室防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量___________，用离子方程式说明原因_________________________________。【答案】（1）Fe3＋取步骤①滤液少许于试管中，向其中滴加少量酸性KMnO4溶液；若溶液紫红色褪去，则证明该滤液中含有Fe2＋，证明该补血剂已经部分变质（2）2Fe2＋＋2H＋＋H2O22Fe3＋＋2H2O（3）2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2O3＋3H2O（4）0.07a（5）铁粉2Fe3＋＋Fe3Fe2＋【解析】（1）若补血剂中的二价铁被氧化为Fe3＋，则说明已经变质；若是部分变质，则需检验Fe2＋，在Fe3＋存在时要检验Fe2＋，其检验的试剂为酸性高锰酸钾溶液，若溶液的紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；（2）H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋而自身被还原为H2O：H2O2＋Fe2＋→Fe3＋＋H2O，O元素降低2价、Fe元素升高1价，由电子守恒H2O2＋2Fe2＋→2Fe3＋＋H2O，再由电荷守恒H2O2＋2Fe2＋＋2H＋→2Fe3＋＋H2O，最后据质量守恒得2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O；（3）步骤④中涉及的反应是Fe(OH)3加热分解生成固体Fe2O3，方程式见答案；（4）10片补血剂经过一系列处理后最后得到agFe2O3固体，其中n(Fe)＝EQ\f(ag,160g·mol－1)×2＝EQ\f(a,80)mol，每片补血剂含铁元素的质量为EQ\f(EQ\f(a,80)mol×56g·mol－1,10)＝0.07ag；（5）为防止Fe2＋在空气中被氧化Fe3＋，通常在FeSO4溶液中加入Fe钉或Fe粉，其反应原理为Fe可将生成的Fe3＋还原Fe2＋，方程式见答案。18．（2021年广东省梅州市期末）铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：（1）向沸水中逐滴滴加适量1mol·L－1FeCl3溶液，继续加热至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的分散质粒子的直径范围是_______________。（2）电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，腐蚀废液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3。①写出证明腐蚀废液中含有Fe3＋的操作_____________________________________________________。②可经过如图流程从腐蚀后的废液中重新获得FeCl3溶液。eq\x(腐蚀废液)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(足量A),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(混合物)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(盐酸),\s\do4(→))),\s\do6(过滤))eq\x(滤液)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up1(通入Cl2),\s\do4(→))),\s\do6())eq\x(FeCl3溶液)A代表的物质是______(填化学式)，盐酸的作用是____________________________(用离子方程式表示)。（3）高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO2－＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有___________。【答案】（1）1～100mm(或10－9～10－7m)（2）①取少量腐蚀废液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则含有Fe3＋②FeFe＋2H＋Fe2＋＋H2↑（3）(强)氧化性【解析】（1）胶体粒子直径范围是1～100mm(或10－9～10－7m)；（2）①通过显色法检验Fe3＋，即；取少量腐蚀废液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则含有Fe3＋；②腐蚀液中含有Fe2＋与Cu2＋，先加入铁(物质A)将Cu2＋置换出来，再加入盐酸将过量的Fe转化为Fe2＋，反应式见答案；（3）某些物质之所以用来杀菌和消毒，是利于其强氧化性，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它有强氧化性。19．（2021年江苏省南京市期末）利用废旧铁铜粉可以制备补血剂原料碳酸亚铁和杀菌剂胆矾，流程如下图所示。回答下列问题：（1）“酸溶”步骤中发生反应的离子方程式为_____________________________。（2）“沉淀”步骤中生成FeCO3的化学方程式为_____________________________________________。（3）“溶解”步骤中发生反应的化学方程式为___________________________________，溶解过程温度不宜过高的原因是_______________________________。（4）向纯净的的碳酸亚铁固体中加入足量乳酸溶液，在70℃下搅拌使其充分反应，可得到补铁剂乳酸亚铁。为防止乳酸亚铁变质，在反应体系中应加入少量________。乳酸亚铁产品保存时应注意_______________________。（5）已知人体不能很好地吸收利用Fe3＋，科学研究表明服用含乳酸亚铁的补血剂时，同时服用维生素C，有利于铁元素的的吸收。维生素C在这一过程的作用是_________________________。【答案】（1）Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑（2）FeSO4＋2NH4HCO3FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑（3）Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O温度过高H2O2分解，不利于反应进行（4）铁粉密封保存（5）做还原剂，防止乳酸亚铁被氧化【解析】（1）废旧铁铜粉中的Fe与稀硫酸中H＋的反应生成Fe2＋和H2，方程式见答案；（2）据沉淀时FeSO4与NH4HCO3反应生成了FeCO3和气体(CO2)得FeSO4＋NH4HCO3→FeCO3↓＋CO2↑，由C原子守恒FeSO4＋2NH4HCO3→FeCO3↓＋CO2↑，再推理还有(NH4)2SO4生成：FeSO4＋2NH4HCO3→FeCO3↓＋CO2↑＋(NH4)2SO4，最后由H、O守恒有FeSO4＋2NH4HCO3FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O；（3）滤渣的主要成分是Cu，Cu与H2O2、H2SO4反应生成CuSO4：Cu＋H2O2＋H2SO4→CuSO4，据质量守恒得Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O；从溶解中的物质看H2O2热稳定性差，所以温度不宜过高是防止H2O2分解；（4）二价铁有较强的还原性，易被空气中的O2氧化，可加入铁粉防止乳酸亚铁被氧化；乳酸亚铁在保存时应防氧化，应密封保存；（5）根据题意“人体不能很好地吸收利用Fe3＋”，而二价铁又易被氧化，所以推测服用维生素C是做还原剂，以防止乳酸亚铁被氧化。20．（2021年江苏省南通市如皋期末）某铁矿石烧渣含SiO2、Al2O3和Fe2O3，以该烧渣为原料制取FeCO3的流程如下：已知SiO2是难溶于水的酸性氧化物，FeCO3是难溶于水的白色固体。（1）反应Ⅰ中Al2O3所发生反应的离子方程式为_______________________________。（2）选择最适合的金属X，写出反应Ⅲ的离子方程式：______________________________。（3）检验反应Ⅲ已经完全的方法是______________________________________________________。（4）反应Ⅳ中当将过滤Ⅱ的滤液缓慢滴加到Na2CO3溶液中，会得到两种白色沉淀混合物，其中一种很快变成灰绿色，最终变成红褐色。①白色沉淀中除FeCO3外，还含有_____________(填化学式)，生成该沉淀是因为Na2CO3溶液中含有_______(填离子符号)。②写出沉淀变色时所发生反应的化学方程式：____________________________________________。【答案】（1）Al2O3＋2OH－2AlO－＋H2O（2）Fe＋2Fe3＋3Fe2＋（3）取少量反应Ⅲ后的溶液，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红（4）①Fe(OH)2OH－(或OH－和CO2－)②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3【解析】（1）Al2O3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O，方程式见答案；（2）烧渣加过量NaOH溶液将Al2O3转化为NaAlO2，经过滤得到Fe2O3、SiO2，再加H2SO4，Fe2O3转化为Fe3＋，则反应Ⅲ是加入金属Fe(即过量金属X)将Fe3＋转化为Fe2＋；（3）要检验Fe3＋是否完全转化为Fe2＋，应取少量反应Ⅲ后的溶液，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变红，则Fe3＋完全转化为Fe2＋；（4）①根据实验现象可判断另一白色沉淀是Fe(OH)2，它是Fe2＋与Na2CO3溶液中的OH－反应而生成的；②沉淀变色原因是生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，方程式见答案。21．（2021年北京市西城区二模）下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是（）A．双氧水作消毒剂 B．生石灰作干燥剂C．碳酸氢钠作膨松剂 D．氧化铁作红色颜料【答案】A【解析】A项，双氧水作消毒剂利用了过氧化氢的强氧化性使蛋白质变性，符合题意；B项，生石灰作干燥剂是利用了生石灰与水反应生成熟石灰，与氧化还原反应无关，不符合题意；C项，碳酸氢钠作膨松剂是利用碳酸氢钠和酸反应产生二氧化碳，使物质蓬松，与氧化还原反应无关，不符合题意；D项，氧化铁作红色颜料是利用氧化铁的颜色，与氧化还原反应无关，不符合题意。22．（2021年吉林省吉林市期末）下列有关物质的应用不合理的是（）A．铝锂合金密度低、强度高，可用于航空工业B．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2C．盐碱地（含较多Na2CO3等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．氯气可用于自来水杀菌、消毒，但要控制氯气的用量，使水中余氯符合国家标准【答案】C【解析】A项，铝与锂为轻金属其合金密度小、强度高，适合于航空工业使用，不符合题意；B项，工业废气通入废铁屑和FeCl2溶液中，氯气与FeCl2发生反应而被除去，而生成的FeCl3与Fe反应又生成FeCl2，这样可一直吸收氯气直到铁被消耗完，不符合题意；C项，Na2CO3与Ca(OH)2反应后会生成碱性更强的NaOH，符合题意；D项，Cl2与H2O反应生成的HClO有杀菌、消毒作用，不过氯气的用量需控制好，使水中余氯符合国家标准，不符合题意。23．（2021年浙江省开学）下列有关金属及其合金的说法正确的是（）A．Na久置于空气中最终生成NaHCO3B．金属单质在化学反应中往往体现出还原性C．铁元素在自然界中都是以化合态形式存在的D．Al能与任意强酸反应生成H2【答案】B【解析】A项，Na久置于空气中最终生成的是Na2CO3，错误；B项，金属单质在化学反应中失电子发生氧化反应，体现还原性，正确；C项，自然界中铁也可能以游离态存在如陨石中含有单质铁，错误；D项，铝如果与稀硝酸反应生成的是NO气体而不是H2，错误。24．（2021年四川省成都市期末）分别用坩埚钳夹住一块未经打磨的铝箔和一块经过砂纸打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热。关于此实验的叙述错误的是（）A．两个实验中均观察到铝箔熔化但不滴落B．Al2O3的熔点远高于AlC．Al易与O2反应，加热条件下反应更快D．上述实验用稀盐酸处理铝箔后洗净，不能达到与砂纸打磨一样的目的【答案】D【解析】A项，Al2O3的熔点高于Al，将Al包裹在里面，白色固体铝箔不会滴落，正确；B项，由A项分析Al2O3的熔点高于Al，正确；C项，Al是活泼金属易与O2反应，常温铝表面会形成氧化膜，若加热反应速率加快，正确；D项，Al2O3会溶于盐酸生成可溶的AlCl3，所以上述实验用稀盐酸处理铝箔后洗净，会除去表面的Al2O3，与砂纸打磨的目的一样，错误。25．（2021年北京西城区一模）利用废铝箔（主要成分为A1，含少量Mg、Fe等）制明矾［KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下：下列说法不正确的是（）A．①中生成了H2：2A1＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑B．操作a是过滤，以除去难溶于NaOH溶液的杂质C．②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度【答案】C【解析】A项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，正确；B项，Mg、Fe不溶于NaOH溶液，操作a是分离NaAlO2溶液与Mg、Fe，为过滤操作，正确；C项，②中加稀硫酸是将NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀，而③是将Al(OH)3溶解转化为Al2(SO4)3，不是除杂，错误；D项，在溶液Al2(SO4)3中加入K2SO4饱和溶液可得到明矾晶体，说明室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，正确。26．（2021年广东省湛江市期末）随着科学技术的发展，新材料层出不穷，下列不属于合金材料的是（）A．304不锈钢炊具 B．现行流通的1元硬币C．古代的司母戊鼎 D．秦皇陵墓模拟江湖的水银【答案】D【解析】A项，304不锈钢是铁与镍的合金，不符合题意；B项，现行流通的1元硬币由钢芯镀镍，不符合题意；C项，古代的司母戊鼎是铜、锡、铅的合金，不符合题意；D项，水银是Hg，不是合金，符合题意。27．（2021年河北省）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（）A．钢是以铁为主的含碳合金B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3【答案】C【解析】A项，钢是含碳量低的铁合金，正确；B项，钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，正确；C项，由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，错误；D项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，正确。28．（2021年北京大兴区期末）科学技术的迅猛发展促进了社会的进步。下列科技成果涉及的材料中，主要成分不属于金属材料的是（）选项ABCD科技成果C919飞机外壳蛟龙”号耐压球壳宇航服地铁列车车体成分铝锂合金钛合金聚酯纤维不锈钢【答案】C【解析】A项，铝锂合金是金属材料，不符合题意；B项，钛合金是金属材料，不符合题意；C项，聚酯纤维是有机物，不是金属材料，符合题意；D项，不锈钢是金属材料，不符合题意。29．（2021年黑龙江省月考）2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底。“奋斗者”号研制及海试的成功，标志着我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探究的能力，体现了我国在海洋高技术领域的综合实力。其中，“奋斗者”号使用了钛合金材料。关于合金的说法中错误的是（）A．钛合金是一种新型金属单质B．在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能，使合金具有更优良的性能C．钛合金熔点比成分金属低，但硬度大D．钛合金的化学性质具有其各成分金属的化学性质【答案】A【解析】A项，合金是金属与金属或金属与非金属加热熔合而形成的具有金属特性的物质，钛合金是混合物，错误；B项，在合金中加入稀土金属，能提高合金的拉伸性能、热稳定性、加工性能等，正确；C项，合金的熔点比其组成金属的低，而硬度变大，正确；D项，合金的化学性质与其各成分金属的化学性质是相同的，正确。30．（2021年天津市和平区期末）二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂，工业制备ClO2的反应原理如下：2NaClO3＋4HCl2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl，下列关于该反应的说法中不正确的是（）A．每生成0.1molClO2转移0.2mol电子B．浓盐酸在反应中既体现还原性又体现酸性C．被氧化和被还原的氯的物质的量之比为1∶1D．每消耗0.2mol还原剂，生成气体的总量在标准状况下的体积是6.72L【答案】A【解析】根据价态互不换位原理，电子转移方向和数目是：A项，每生成0.1molClO2转移电子应为0.1mol，错误；B项，HCl被氧化为Cl2体现了还原性，HCl生成NaCl体现了酸性，正确；C项，被氧化和被还原的氯的物质的量之比为2∶2＝1∶1正确；D项，每消耗0.2mol还原剂HCl，则生成0.2molClO2、0.1molCl2，共产生0.3mol气体，在标准状况下体积为0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L，正确。31．（2021年四川省省西昌市期中）已知：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())NH3↑＋H2O。把aL含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份，一份需用bmol烧碱刚好把氨全部赶出，另一份与氯化钡溶液反应时，消耗cmol氯化钡，由此可知原溶液中NO－的物质的量浓度（单位：mol·L－1）是（）A．EQ\f(2b－c,2a) B．EQ\f(2b－4c,a)C．EQ\f(b－2c,2a) D．EQ\f(4b－2c,a)【答案】B【解析】根据题意可知，aL含硫酸铵和硝酸铵的混合液中，n(NHeq\o\al(＋,4))＝2n(NaOH)＝2bmol；n(SO2－)＝2n(Ba2＋)＝2cmol；由电荷守恒原理：n(NHeq\o\al(＋,4))＝n(SO2－)×2＋n(NO－)，2bmol＝2cmol×2＋n(NO－)，n(NO－)＝2bmol－4cmol；n(NO－)＝EQ\f(2bmol－4cmol,aL)＝EQ\f(2b－4c,a)mol·L－1，B项正确。32．（2021年江苏省徐州市期末）酸性条件下，可发生反应：M2On－＋6Cl－＋14H＋3Cl2↑＋2M3＋＋7H2O，则M2On－中M化合价是（）A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7【答案】C【解析】设M2On－中M的化合价为x，M2On－eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(得(x－3)×2),\s\do4(→))),\s\do6())M3＋、Cl－eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(失e－),\s\do4(→))),\s\do6())Cl2，根据电子守恒可得n(M2On－)×[(x－3)×2]＝n(Cl－)×1，1×[(x－3)×2]＝6×1，解得x＝6，所以M2On－中M化合价是＋6价，答案选C；本题也可用电荷守恒求解，请读者试一试。33．（2021年江苏省常熟市期末）将氯气通入到200mL0.5mol·L－1KOH溶液中，二者恰好完全反应得到KCl、KClO和KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO－的物质的量之比是1∶2，则通入的氯气在标准状况下的体积是（）A．1.12L B．2.24L C．l.68L D．0.56L【答案】A【解析】由Cl2与KOH恰好完全反应生成KCl、KClO、KClO3，结合n(K)＝n(Cl)可知，n(Cl2)＝EQ\f(1,2)n(KOH)＝EQ\f(1,2)×0.2×0.5mol·L－1＝0.05mol，V(Cl2)＝0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L，A项正确。34．（2021年天津市和平区期末）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol·L－1盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标况)的气体，所得溶液中无Fe2＋。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是（）A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．无法计算【答案】C【解析】反应过程为，由Cl－守恒则最终得到的FeCl2溶液中的Cl－为0.1mol，再据电荷守恒n(Fe2＋)×2＝n(Cl－)，n(Fe2＋)×2＝0.1mol，n(Fe2＋)＝0.05mol，m(Fe)＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g，C项符合题意。35．（2021年江苏省扬州市期末）对晶体Cl•HO进行如下实验探究，确定其组成：2.03