長春市高中化學必修一第三章《鐵金屬材料》提高練習(含答案解析)

一、選擇題1．下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應的是選項物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑A溶液粉B溶液溶液、適量稀C濃D加入過量溶液A．A B．B C．C D．D2．下列四組實驗中，操作正確且能達到預期目的是ABCD配制稀硫酸固體NaHCO3分解制備Fe(OH)2沉淀鐵粉與水蒸氣反應產(chǎn)生氫氣A．A B．B C．C D．D3．能正確表示下列反應的離子方程式為A．碳酸氫鈉溶液中滴入氫氧化鈣溶液：HCO+OH﹣=CO+H2OB．用醋酸除去水垢：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2OC．硫化鋇加入稀硫酸：BaS+2H+=H2S↑+Ba2+D．新制的氧化鋁可溶于氫氧化鈉溶液：Al2O3+2OH﹣=2AlO+H2O4．下列說法正確的是A．工業(yè)上電解熔融的氧化鎂制取金屬鎂B．鋁合金是目前使用最廣泛的合金C．鋁制容器表面有致密的氧化層，可以用來盛放咸菜等食物D．小蘇打、碳酸鈣等可以用來治療胃酸過多5．下列實驗中，不僅產(chǎn)生氣體，而且最終一定能產(chǎn)生白色沉淀的是A．將過量的Na投入到AlCl3溶液中B．將過量的Na2O投入到AlCl3溶液中C．將過量的Na投入到MgCl2溶液中D．將過量的Na2O2投入到FeCl2溶液中6．下列物質(zhì)中既能和鹽酸反應，又和氫氧化鈉溶液反應的是①鋁②氧化鋁③氫氧化鋁④氯化鋁A．③④ B．②③④ C．①②③ D．全部7．下列各項不能用互滴法鑒別的是A．AlCl3

NaOH

MgCl2

NaCl B．NaAlO2

NaHSO4

BaCl2

MgCl2C．AlCl3

NaOH

H2SO4

KCl D．NaHCO3

H2SO4

NaClKCl8．鋁是一種重要的金屬，下圖是工業(yè)生產(chǎn)中利用鋁土礦(成分為氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的流程。下列說法正確的是A．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺B．向鋁土礦中加入試劑1為NaOH溶液，離子方程式為Al2O3+6OH-=2Al(OH)3↓+3H2OC．NaOH在生產(chǎn)過程中可以循環(huán)使用D．將等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸或氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量不相同9．聚合氯化鋁鐵[AlFe(OH)nCl6-n]m用于生活給水及工業(yè)給水的凈化處理。以工業(yè)廢料(Fe、Al、FeO、Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)該產(chǎn)品的流程如下，下列說法錯誤的是A．產(chǎn)品中鐵元素的化合價為＋3B．甲溶液中一定存在的陽離子有H+、Al3+、Fe2+、Fe3+C．試劑X可以用H2O2，目的是將Fe2＋氧化為Fe3+D．乙溶液呈酸性10．下列實驗現(xiàn)象描述正確的是A．將打磨過的鋁片投入氫氧化鈉溶液中，無明顯現(xiàn)象B．將氯水滴入紫色石蕊試液中，石蕊試液先變紅后褪色C．將紅熱的銅絲伸入盛有氯氣的集氣瓶中，劇烈燃燒，產(chǎn)生大量藍色的煙D．將溴水和四氯化碳混合并振蕩，靜置后，分層，上層接近無色，下層呈橙紅色二、填空題11．鈉和鋁是兩種重要的金屬。請回答：（1）將一小塊金屬鈉投入水中，發(fā)生反應的化學方程式是_______________________；可觀察到的實驗現(xiàn)象是___________（填字母序號）。a．鈉沉到水底b．鈉熔成小球c．小球四處游動d．有嘶嘶聲（2）加熱鋁箔，其表面失去光澤，熔化后并不滴落，其原因是__________。（3）將鋁箔放入氫氧化鈉溶液中，反應的離子方程式是__________，__________。（4）用鋁箔包裹0.1mol金屬鈉，用針扎若干小孔后，放入水中，完全反應后，用排水法收集到標準狀況下氣體的體積__________（填字母序號）。a．等于1.12Lb．大于1.12Lc．小于1.12L12．氧化還原反應是一類重要的化學反應，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有著廣泛的運用。(1)人通過呼吸作用提供能量以維持生命活動。吸進的氧氣與人體內(nèi)的葡萄糖(C6H12O6)發(fā)生如下反應：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。該反應中的還原劑是___________；(2)加工食品通常要添加少量防腐劑，防止食物被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。此類食物防腐劑應具有___________(填“氧化性”或“還原性”)；(3)鐵是人體中不可缺少的微量元素。Fe2+在人體中更易被人體吸收。貧血患者應補充Fe2+。服用維生素C可使食物中的Fe3+轉化為Fe2+。在這個過程中維生素C所起的作用是___________(填“氧化作用”或“還原作用”)；向維生素C溶液中滴加幾滴酸性KMnO4稀溶液，實驗現(xiàn)象為___________。13．鐵及其化合物的轉化關系如下圖所示(圖中①、②、③各代表一種物質(zhì))。回答下列問題：(1)Fe2O3與物質(zhì)①反應的化學方程式為___________。(2)FeCl3溶液與鐵粉反應的離子方程式為___________。(3)FeCl2溶液→Fe(OH)3濁液的過程中，觀察到的實驗現(xiàn)象是___________，此過程中發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為___________。(4)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至紅褐色，制得的分散系③是___________，它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)別是___________。14．電子工業(yè)中常用覆銅板為基礎材料制作印刷電路板，工業(yè)上利用溶液作為“腐蝕液”將覆銅板上不想要的銅腐蝕，同時還可以從腐蝕廢液(主要含、和)中回收銅，并重新獲得溶液。廢液處理流程如下：請回答下列問題。(1)操作的名稱為___________。(2)溶液腐蝕銅板的離子方程式為___________。(3)試劑為___________(填化學式)。沉淀為___________(填化學式)。從氧化還原反應的角度分析，試劑是___________劑。(4)為了檢驗腐蝕廢液中是否含有，可將腐蝕廢液取樣然后滴加___________(填化學式)溶液。(5)查閱資料可知能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，請寫出反應的離子方程式___________。但是檢驗腐蝕廢液中是否含有，不能用酸性高錳酸鉀溶液進行檢驗，原因是___________。(6)向溶液中加入溶液的實驗現(xiàn)象為___________。15．鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用。(1)鋼(一種鐵碳合金)是用量最大、用途最廣的合金。鋼的硬度比純鐵_______(填“大”或“小”)。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型高效、無毒的多功能水處理劑，K2FeO4中Fe的化合價為_______。(3)若一定量的普通鐵粉和水蒸氣在高溫下反應生成44.8LH2(標準狀況)，則轉移電子的物質(zhì)的量為_______mol。(4)FeSO4可作補血劑，用于治療缺鐵性貧血癥。用FeSO4溶液制備Fe(OH)2的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的目的是_______。(5)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復合而成，刻制印刷電路時，要用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，該反應的離子方程式為_______，檢驗反應后的溶液中是否還有三價鐵離子的試劑是_______。(6)聚硅酸鐵是目前無機高分子絮凝劑研究的熱點，一種用鋼管廠的廢鐵渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)為原料制備的流程如下：①加熱條件下酸浸時，F(xiàn)e3O4與硫酸反應的化學方程式為_______。②酸浸時，通入O2的目的是_______。③“Fe3+濃度檢測”是先用SnCl2將Fe3+還原為Fe2+，再用酸性K2Cr2O7，標準溶液測定Fe2+的量(Cr2O被還原為Cr3+)，則SnCl2、Fe2+和Cr3+三者中還原性最強的是_______。16．鐵是人類最早使用的金屬之一，人們在5000多年前就開始使用鐵，如今它是應用最廣泛的金屬，被譽為“金屬之王”。請回答下列問題：(1)紅熱的鐵與水蒸氣發(fā)生反應生成的產(chǎn)物是_______。(填化學式)(2)向盛有硫酸鐵溶液的燒杯中滴加NaOH溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_______。(3)氯化鐵可用于五金蝕刻，不銹鋼廣告牌上的圖形和文字就是用氯化鐵溶液蝕刻而成，該過程發(fā)生的主要反應的離子方程式為_______，該反應說明_______(填化學式)具有氧化性。(4)某工業(yè)廢水中含有大量FeSO4和較多Cu2+，為減少污染并變廢為寶，向該廢水中加入足量Fe并過濾以回收FeSO4和金屬銅。①加入Fe發(fā)生反應的離子方程式為_______。②過濾后的固體中含有Cu和_______(填化學式)，可加入_______(填試劑名稱)再過濾，得到金屬銅。③若經(jīng)過回收得到128g金屬銅，則加入Fe的質(zhì)量至少為_______g。17．鐵是人類較早使用的金屬之一。運用別及其化合物的有關知識，回答下列問題；（1）鐵和鐵合金是生活中的常用材料，下列敘述中，正確的是_____。A．純鐵硬度比生鐵高B．鐵在冷的濃硫酸中鈍化C．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素D．鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應（2）下列制備氫氧化鐵膠體的操作方法正確的是______（填字母）a.向飽和氯化鐵溶液中滴加少量的氫氧化鈉稀溶液b.加熱煮沸氯化鐵飽和溶液c.在氨水中滴加氯化鐵濃溶液d.在沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，煮沸至液體呈紅褐色（3）寫出制備氫氧化鐵膠體的離子方程式______________________________；如果將1molFeCl3全部制成膠體，膠粒數(shù)目_______NA（選填“大于”“等于”“小于”）（4）實驗中手不慎被玻璃割破，可用氯化鐵溶液應急止血，主要原因是_________（填序號）①氯化鐵溶液具有殺菌消毒的作用②氯化鐵溶液能使血液膠體凝固③氯化鐵溶液能產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀堵住傷口④氯化鐵溶液能使血液發(fā)生化學變化（5）高鐵酸鈉Na2FeO4是一種新型凈水劑。①高鐵酸鈉主要是通過如下反應制?。?Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3X+5H2O，則X的化學式為_____。②請寫出向酸化的FeCl2溶液中滴加雙氧水的離子方程式__________________。18．請按要求填空做答。（1）NaHCO3能用于治療胃酸過多，反應的離子方程式為_______。（2）鐵和水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，該反應中84gFe參加反應，轉移電子的物質(zhì)的量為__________。（3）制備Fe（OH）3的實驗操作：向煮沸的蒸餾水中加入幾滴FeCl3溶液，______。（4）密度為1.84g/cm3，質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為________。19．①一種二肽的結構簡式為：，合成這種二肽的氨基酸是___和___；②生活中有大量的鋁制品。家用鋁鍋不能用熱堿水洗滌去污，原因是（用離子方程式表示）____；③大量使用塑料制品產(chǎn)生的污染稱之為_____，防治該污染的有效措施之一是進行回收利用，將回收后的塑料進行____，可以獲得乙烯、丙烯等化工原料；④傳統(tǒng)生產(chǎn)水泥的原料中除了石灰石、粘土外，還經(jīng)常添加____，以調(diào)節(jié)水泥的硬化速度。20．濃硝酸具有強氧化性。①把銅粉和鐵粉混合物加入熱的濃硝酸中，充分反應后，溶液中有銅剩余，則溶液中存在的金屬陽離子為___。②某稀硫酸與稀硝酸的混合溶液中，c(SO42-)+c(NO3-)=3.0mol·L-1。取200mL該混合酸，能溶解銅的最大質(zhì)量為___。三、解答題21．某工廠的廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和Al，此外還含有少量Al2O3和Fe2O3，為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如下實驗流程，用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體。請回答：(1)寫出步驟Ⅰ反應的離子方程式：____________________________。(2)試劑X是______________。溶液D是______________。(3)在步驟Ⅱ時，用如圖裝置制取CO2并通入溶液A中。一段時間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會逐漸減少。為避免固體C減少，可采取的改進措施是_____________________。(4)由固體F制取硫酸銅溶液，通常有兩種方案：方案一：將固體F在加熱條件下與濃硫酸反應；方案二：將固體F投入熱的稀濃硫酸中，然后通入氧氣；方法一的缺點為：_________________________________________________。(5)工業(yè)上常用溶液E制得凈水劑Na2FeO4，流程如下：①測得溶液E中c(Fe2＋)為0.2mol·L－1，若要處理1m3溶液E，理論上需要消耗25%的H2O2溶液_______kg。②寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的離子方程式______________。(已知NaClO還原為NaCl)22．工業(yè)上采用硫鐵礦焙燒去硫后的燒渣（主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì)）

制取七水合硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）的流程如圖：（1）FeO屬于堿性氧化物，寫出FeO與硫酸反應的化學方程式____________（2）FeCl3可用于作凈水劑，是因為其溶于水能形成Fe（OH）3膠體具有___性，F(xiàn)eCl3溶液中分散質(zhì)粒子的直徑______（填“>”或“<”）m。（3）“轉化”是為了將溶液中的Fe2（SO4）3轉化為FeSO4。一種方法是向溶液中加入鐵粉，鐵粉與Fe2（SO4）3發(fā)生化合反應生成FeSO4，該反應的化學方程式是_______，該反應中化合價升高的元素是_____，化合價降低的元素是_____。另一種方法是向溶液中通入SO2，發(fā)生反應Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，該反應屬于_______（填“氧化還原”或“非氧化還原”）反應。Fe2（SO4）3的電離方程式為_________。（4）“過濾”所用到的玻璃儀器有__________。23．高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素氧化物）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol?L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8．16．31．53．48．96．26．9沉淀完全的pH10．18．32．84．710．98．28．9(1)“濾渣1”含有S和__________________________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應的化學方程式____________________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將________________________。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應調(diào)節(jié)為_______~6之間。(4)寫出“沉錳”的離子方程式_____________。(5)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當x=y=時，z=___________。24．某化學興趣小組用鐵礦石(主要成分為Fe2O3,

還有SiO2、Al2O3等雜質(zhì))提取Fe2O3。操作過程如下:（1）I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作名稱_____；（2）沉淀A中主要含有__________

，

固體B是____________；（3）寫出II步驟中生成Fe(OH)3的離子方程式：___________。25．利用鈦白粉廠廢酸（主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+）制備過二硫酸銨[(NH4)2S2O8]，同時回收TiO(OH)2的簡要流程如下：已知：i.部分離子完全生成氫氧化物沉淀的pH：金屬離子TiO2+Fe3+Fe2+Al3+開始沉淀的PH1.21.97.03.2沉淀完全的pH2.83.19.44.7ii.pH>7時，F(xiàn)e2+部分生成Fe(II)氨絡離子[Fe(NH3)2]2+。請回答下列問題：（1）加入適量鐵的作用是______________________________________。（2）生成TiO(OH)2的化學方程式是________________________________。（3）濾渣I、濾渣Ⅱ中均含有的物質(zhì)的化學式是___________________________。（4）加入H2O2的目的是氧化除掉Fe(II)氨絡離子[Fe(NH3)2]2+，配平下列離子方程式：2[Fe(NH3)2]2++____________+4H2O+H2O2=___________+4NH3·H2O。（5）常溫下，電解液中含硫微粒主要存在形式與pH的關系如下圖所示。在陽極放電的離子主要為HSO4-，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH范圍為___________________________________（6）已知Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34，當pH=10時，求溶液中c(Al3+)=______________（7）25℃，pH=3的(NH4)2SO4溶液中，計算2c(SO42-)-c(NH4+)=_______mol/L（列式即可）。26．以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和鐵的氧化物等雜質(zhì))為原料制備鋁與硫酸亞鐵，工藝流程如圖所示：請回答下列問題：（1）步驟①中提高堿浸速率的方法_______。（2）濾液Ⅰ中主要的陰離子是______。（3）步驟⑤加入過量的鐵粉的目的___（用離子方程式解釋）（4）檢驗濾液Ⅲ中的金屬陽離子的方法是：_____。（5）濾液Ⅲ經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，_______，過濾得到硫酸亞鐵晶體，過濾時需要的玻璃儀器有___（填標號）。27．某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4，較多的CuSO4和少量Na2SO4。為了減少污染并變廢為寶，工廠計劃從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅。請根據(jù)下列流程圖，完成回收硫酸亞鐵和銅的實驗方案。（可供選擇的試劑為鐵粉、稀H2SO4、NaOH溶液等試劑）（1）操作a的名稱為___，所需要的玻璃儀器除燒杯外還需要___。（2）固體E的成分為___，加入試劑④時發(fā)生的化學方程式為___。（3）加入試劑①的目的是___。（4）從溶液D和溶液G中得到FeSO4·7H2O晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、___、___、洗滌、干燥。（5）若廢水中硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸鈉組成的混合溶液，其中c(Cu2＋)