(人教版)長春高中化學必修一第三章《鐵金屬材料》提高卷(答案解析)

一、選擇題1．下列屬于合金的是A．不銹鋼 B．黃金 C．石墨 D．氧化鐵2．在給定條件下，下列選項所示物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是A．AlH2 B．CuOCu(OH)2C．Cl2FeCl2 D．NaCl溶液單質(zhì)Na3．下列離子反應(yīng)方程式書寫正確的是A．大理石與稀醋酸反應(yīng)：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑B．向飽和碳酸鈉溶液中通入過量CO2：+CO2+H2O=2C．10mL0.1mol/LFeBr2溶液中通入足量(標準狀況下)的Cl2：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-D．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓4．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5．廢玻璃粉末含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì)。某課題組以此粉末為原料回收鈰(Ce)，設(shè)計實驗流程如圖。下列說法不正確的是()A．洗滌濾渣A的目的是為了除去Fe3+，可以用硫氯化鉀溶液檢驗Fe3+是否除凈B．步驟②離子方程式是：2CeO2+H2O2+6H+═2Ce3++O2↑+4H2OC．濾渣B的主要成分是SiO2和Fe(OH)3D．步驟④的化學反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1：46．分別完全沉淀等物質(zhì)的量濃度的KCl、CaCl2和AlCl3溶液中的Cl-，消耗相同物質(zhì)的量濃度AgNO3溶液的體積之比為3：4：6，則KCl、CaCl2、AlCl3溶液的體積之比為A．1：1：1 B．3：2：2 C．3：4：6 D．6：4：37．高鐵酸鉀是種一重要的綠色凈水劑，具有凈水和消毒雙重功能。某課外學習小組設(shè)計如圖所示方案制備高鐵酸鉀。下列說法不正確的是A．高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為+6，具有強氧化性B．次氯酸鈉和硝酸鐵反應(yīng)生成2molFeO時，轉(zhuǎn)移6mol電子C．由流程可以判斷高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度D．活性炭和高鐵酸鉀的凈水原理相同8．下列有關(guān)物質(zhì)及成分、性質(zhì)和用途都正確的是選項物質(zhì)及成分性質(zhì)用途A小蘇打(Na2CO3)與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳作發(fā)酵粉B磁性氧化鐵(Fe2O3)難溶于水，紅色制造紅色涂料C藍礬(CuSO4)藍色檢驗水蒸氣D二氧化硫(SO2)能和某些有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)漂白草織品A．A B．B C．C D．D9．下列實驗操作正確的是A．制備Fe(OH)2白色沉淀時用膠頭滴管在試管口向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液B．使用pH試紙時可直接用手捏住試紙C．焰色試驗后，要用稀硫酸洗滌鉑絲并在火焰上灼燒至無色D．轉(zhuǎn)移溶液至容量瓶時必需用玻璃棒引流10．由60g兩種金屬粉末組成的混合物，與足量的鹽酸反應(yīng)后得到標準狀況下33.6L氫氣，這種金屬混合物的組成可能是A．Mg和Al B．Fe和Zn C．Mg和Fe D．Fe和Cu二、填空題11．按要求寫出下列方程式（1）鋁熱反應(yīng)冶煉金屬鐵的化學方程式：___。（2）工業(yè)冶煉金屬鋁的化學方程式：___。（3）鋁片打磨后與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：___。（4）四氧化三鐵與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：___。（5）向NH4Al(SO4)2溶液中滴加氫氧化鋇溶液使SO恰好完全沉淀，寫出反應(yīng)的離子方程式：___。12．氧化還原反應(yīng)是一類重要的化學反應(yīng)，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(yīng)：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。該反應(yīng)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(yīng)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(yīng)補充Fe2+。服用維生素C可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)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．按要求寫方程式(1)過氧化鈉與水反應(yīng)(化學方程式)___________(2)鐵與水蒸氣反應(yīng)(化學方程式)___________(3)氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)(化學方程式)___________(4)鋁氫化鈉(NaAlH4)遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡(化學方程式)___________(5)大氣中的水蒸氣在紫外線作用下會轉(zhuǎn)化為活潑的·OH(羥基自由基，“·”表示1個電子)?！H可看作催化劑，將H2S轉(zhuǎn)化為SO2，過程如下：H2S·SHSOSO2，則第二步反應(yīng)的方程式是___________(6)FeCl2溶液加雙氧水加磷酸制備FePO4沉淀(離子方程式)___________14．金屬及其化合物在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)Na2CO3和NaHCO3都是廚房常用物質(zhì)，與澄清石灰水反應(yīng)均能產(chǎn)生白色沉淀，請寫出往足量NaHCO3溶液中滴加少量石灰水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___。(2)NaNO2因外觀和食鹽相似，又有咸昧，容易使人誤食中毒。已知NaNO2能發(fā)生反應(yīng)：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O。反應(yīng)中氧化劑是___(填化學式)。(3)綠礬(FeSO4·7H2O)是一種良好的絮凝劑。將綠礬溶于水后，加入適量NaOH浴液可觀察到的現(xiàn)象為___；若將少量Na2O2固體加入FeSO4溶液中，發(fā)生的反應(yīng)為4Na2O2+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑，反應(yīng)中被氧化的元素為___(填元素符號)。(4)“鋼是虎，釩是翼，鋼含釩猶如虎添翼"，釩是“現(xiàn)代工業(yè)味精”。V2O5是兩性氧化物，與強堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO)，溶于強酸生成含釩氧離子(VO)的鹽。請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學式：___、___。15．(1)已知有下列物質(zhì)：①氫氧化鈉固體；②銅絲；③氯化氫氣體；④稀硫酸；⑤二氧化碳氣體；⑥碳酸鈉溶液；⑦碳酸鈉粉末；⑧蔗糖晶體；⑨熔融氯化鈉。請用序號回答：屬于電解質(zhì)的是___。上述狀態(tài)下能導電的是__。(2)實驗室制備氫氧化鐵膠體的實驗操作是__，反應(yīng)的離子方程式為___。(3)三種正鹽的混合溶液中含有0.2molNa+、0.25molMg2+、0.4molCl-，則SO為__mol。(4)現(xiàn)實驗室要用質(zhì)量分數(shù)為40%的濃氫氧化鈉(密度為1.2g?mL-1)來配制濃度為0.6mol?L-1的稀氫氧化鈉100mL，問需要這種濃堿的體積是__L。(5)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓下)的氫氣，所需鈉、鎂、鋁(與足量的鹽酸反應(yīng))的物質(zhì)的量的比為___。16．為探究鐵和鐵的化合物的一些化學性質(zhì)，某學生實驗小組設(shè)計以下實驗。(1)高溫下，讓鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，見題圖。試管中發(fā)生的化學方程式是_______，該反應(yīng)中氧化劑是_______。(2)如下圖：①往A溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色_______。②寫出上述過程中有關(guān)反應(yīng)的化學方程式A→B_______。③變化中可看到的現(xiàn)象是_______。④將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得_______膠體；當光束通過該膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為_______效應(yīng)。17．某同學為探究已保存較長時間的硫酸亞鐵藥品是否變質(zhì)。設(shè)計了如下實驗方案：(1)試劑①的主要成分的化學式是_______。(2)加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是_______(用離子方程式表示)。(3)該同學在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，現(xiàn)對褪色原因進行探究。①提出假設(shè)假設(shè)1：溶液中的＋3價鐵被氧化為更高價態(tài)的鐵；假設(shè)2：_______。②設(shè)計方案為了對你所提出的假設(shè)2進行驗證，請寫出一種實驗方案_______。(4)應(yīng)用拓展寫出實驗室保存FeSO4固體的方法_______。18．(1)在MgCl2溶液中滴加過量NaOH溶液，現(xiàn)象為___________；在AlCl3溶液中滴加過量NaOH溶液，現(xiàn)象為___________，寫出該現(xiàn)象的離子反應(yīng)方程式___________。(2)鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往易拉罐中充入足量的濃NaOH溶液，立即用膠布封嚴罐口，一會兒聽到罐內(nèi)發(fā)出“咔、咔”的響聲，且易拉罐變癟；再過一會兒易拉罐又恢復原樣，請根據(jù)現(xiàn)象填空。①易拉罐變癟是因為___________，寫出反應(yīng)的化學方程式___________；②易拉罐恢復原樣原因是___________，寫出反應(yīng)的化學方程式___________；(3)有A、B、C三瓶失去標簽的無色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.將它們分別與H2SO4作用，A產(chǎn)生白色沉淀，B產(chǎn)生無色氣體，C中無明顯現(xiàn)象。則A是___________，B是___________，C是___________。19．鐵是目前人類使用量最大的金屬，它能形成多種化合物。（1）取5.6g生鐵與足量的稀硫酸混合反應(yīng)，無論怎樣進行實驗，最終收集的氣體體積均小于2.24L(標準狀況)，最主要的原因是___；所得溶液在長時間放置過程中會慢慢出現(xiàn)淺黃色，試用離子方程式解釋這一變化的原因：___。（2）ZnFe2O4是一種新型納米材料，可將工業(yè)廢氣中的CO轉(zhuǎn)化為CO2，則ZnFe2O4中Fe元素的化合價為___。ZnFe2O4和CO在1200℃發(fā)生反應(yīng)：6ZnFe2O4+2CO6ZnO+2CO2+aM(其中a為化合物M的化學計量數(shù))，則M的化學式為___，反應(yīng)中ZnFe2O4作___劑。（3）LiFePO4是鋰離子電池材料之一。以FePO4、Li2CO3和單質(zhì)碳為原料在高溫下制備LiFePO4，該反應(yīng)還生成一種可然性氣體，則反應(yīng)的化學方程式為___。20．按要求回答以下問題：（1）寫出溶液與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式___________，等物質(zhì)的量的與固體分別與足量的硫酸反應(yīng)，消耗硫酸的物質(zhì)的量之比為________。（2）在稀反應(yīng)中，________是氧化劑；________是還原劑；氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________（3）向酸性高錳酸鉀溶液中滴加硫酸亞鐵，紫色逐漸褪去，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_______。（4）將的鈉、鎂、鋁分別投入的硫酸溶液中，三者產(chǎn)生氫氣的體積比是________。（5）等質(zhì)量的Fe分別與足量的、S、反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為_______；三、解答題21．某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni，還含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、堿的雜質(zhì)。部分金屬氫氧化物Ksp近似值如下表所示：化學式Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2Ksp近似值10-1710-3910-3410-15現(xiàn)用含鎳廢催化劑制備NiSO4·7H2O晶體，其流程圖如下：回答下列問題：（1）“堿浸”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2A1+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑，_________。（2）“酸浸”所使用的酸為_____________。（3）“凈化除雜”需加入H2O2溶液，其作用是__________________________。然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀，此時的pH為____________（保留1位小數(shù)）。（4）“操作A”為_____、過濾、洗滌、干燥，即得產(chǎn)品。（5）NiSO4在NaOH溶液中可被NaClO氧化為NiOOH，該反應(yīng)的化學方程式為_______。（6）NiOOH可作為鎳氫電池的電極材料，該電池的工作原理如下圖所示，其充電時，正極的電極反應(yīng)式為____________。22．以鋁土礦（主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)鋁和氮化鋁的一種工藝流程如圖所示（1）雜質(zhì)SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為難溶物鋁硅酸鈉(NaAlSiO4·nH2O)，操作Ⅰ是__，用氧化物的形式表示鋁硅酸鈉的化學式__。（2）溶液a中加入NaHCO3后，生成沉淀的離子方程式為__。（3）工業(yè)上電解熔融Al2O3制備金屬鋁，陽極材料石墨在實際生產(chǎn)中其不斷消耗，其原因是（用化學方程式表示）__。（4）西湖邊常有小商販利用剪碎的易拉罐和一種白色固體及西湖的水混合后制售小氫氣球，該反應(yīng)方程式是___。23．用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備MnCO3的工藝流程如下：已知：①MnO2是一種兩性氧化物，“反應(yīng)”步驟中MnO2轉(zhuǎn)化為MnO；②該實驗條件下，pH≥7.5時會生成Mn(OH)2；③25℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表：物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1.0×10-161.0×10-381.0×10-321.0×10-13注：當溶液中離子濃度≤1.0×10-5mol·L-1，即認為該離子沉淀完全。(1)“反應(yīng)”步驟中：保持BaS投料量不變，隨MnO2投料量增大，硫磺的量達到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的量達到最大值后會減小，減小的原因是_______。(2)“酸解”步驟中：主要反應(yīng)的化學方程式為_______。(3)“除雜”步驟中：加入H2O2的目的是_______；為了除去雜質(zhì)金屬離子，應(yīng)控制pH的最小理論值為_______。(4)利用“除雜”步驟所得的MnSO4溶液以及由氨水與NH4HCO3組成的混合溶液可以制備較純的MnCO3，涉及到的反應(yīng)的離子方程式為_______，制得較純MnCO3的具體操作為_______。24．某鐵礦石燒渣含、和，以該燒渣為原料制取的流程如下：已知是難溶于水的酸性氧化物，是難溶于水的白色固體。(1)反應(yīng)Ⅰ中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。(2)選擇最適合的金屬，寫出反應(yīng)Ⅲ的離子方程式：____________。(3)檢驗反應(yīng)Ⅲ已經(jīng)完全的方法是____________。(4)反應(yīng)Ⅳ中當將過濾Ⅱ的濾液緩慢滴加到溶液中，會得到兩種白色沉淀混合物，其中一種很快變成灰綠色，最終變成紅褐色。①白色沉淀中除外，還含有____________(填化學式)，生成該沉淀是因為溶液中含有____________(填離子符號)。②寫出沉淀變色時所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：____________。25．每年在煉鋼、石油精煉等工業(yè)生產(chǎn)的脫硫過程中釩會轉(zhuǎn)化成沉積在五氧化二釩(V2O5)催化劑上，另水分、酸霧、沙塵及砷對催化劑都有毒害作用，致使催化劑失去活性，產(chǎn)生大量的廢釩催化劑。一種以該廢礬催化劑為原料的濕法回收釩的工藝流程如圖：已知：V2O5是兩性氧化物，以酸性為主，易溶于強堿或弱堿性介質(zhì)溶液中，V2O5與堿反應(yīng)生成，與強酸反應(yīng)生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)中釩的化合價為_________價，“焙燒”時加石灰的目的是_________。(2)寫出V2O5與燒堿溶液反應(yīng)的化學方程式：_________；“浸出”時不用燒堿而改用弱堿性的NH4HCO3溶液的原因是_________。(3)溶液中有過量NH4Cl存在時，NH4VO3的溶解度會急劇下降，“沉釩”時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________。(4)“加熱”時，NH4VO3固體減少的質(zhì)量(Δm)隨溫度的變化曲線如圖所示。加熱到200℃時，得到的固體物質(zhì)的化學式為_________，300～360℃放出的氣態(tài)物質(zhì)的化學式為_________。26．FeCl3溶液可用于蝕刻電路板上的銅，為回收蝕刻廢液中的Cu和再生FeCl3溶液，實驗小組采用了如下圖所示的流程：已知FeCl3溶液蝕刻電路板上的銅時所發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2(1)檢驗蝕刻廢液中是否存在Fe3＋的方法是_______。(2)從濾渣中回收銅的方法是_______。(3)反應(yīng)2的目的是再生FeCl3溶液，該反應(yīng)的化學方程式為_______。27．某礦物樣品(已經(jīng)剔除其它雜質(zhì))含三種氧化物：Al2O3、Fe2O3、CuO，化學興趣