1、第三章铁金属材料 学校:_姓名：_班级：_考号：_ 一、单选题（本大题共 13 小题，共 13.0 分）1.新修本草是我国古代药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述：“绛矾，本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃 烧之赤色”据此推测，“青矾”的主要成分为()A.4 52 B.4 72 C.(4)2 122 D.2(4)3 92 2.下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理，有关说法错误的是()A.百炼成钢 通过反复锤炼，除去铁中部分杂质，使其转化为钢 B.水滴石穿 2+2+3=(3)2(以大理石为例)C.恨铁不成钢 钢的性能优于铁 D.真金不怕火炼 单质金的熔点很高 3.下列实
2、验现象描述错误()选项实验现象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，好像有一层膜兜着在2溶液中滴入溶液先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色在空气中久置的铝条放入溶液中立刻产生大量无色气体，铝条逐渐变细A.B.C.D.4.某溶液中可能含有3+、2+、+、2+、42中的若干种，下列说法中正确的是()A.溶液中最多有4种离子 B.若溶液有颜色，则一定没有 C.若溶液呈碱性，则一定含有+D.该溶液不可能溶解单质铜 5.下列有关铁及其化合物的说法正确的是()A.铁的氧化物有、23、34，
3、它们都是黑色的固体 B.()2、()3的混合物可能是灰绿色 C.鉴别2+中混有的3+，可先加入氯水，再加入溶液 D.生铁含碳量低于钢 6.在3和2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中2+的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中3与2的物质的量浓度之比为()A.3:1 B.1:2 C.2:1 D.1:1 7.向一定质量2和2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是()A.B.C.D.8.化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下表中用途与解释不正确的是()选项用途解释22常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂22与2、2反应产生2常用铁盐做净水剂3+生成吸附能力强的
4、()3胶体3溶液可用于刻制印刷铜电路板发生反应23+=22+2+在医疗上烧碱可用于治疗胃酸过多症烧碱可与胃酸反应A.B.C.D.9.一定质量的铝铁合金溶于足量的溶液中，完全反应后产生3.36(标准状况下)气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为()A.1：1 B.2：5 C.3：2 D.3：5 10.某化学实验室产生的废液中含有3+、2+、+三种金属离子，甲同学设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。据此分析，下列说法正确的是()A.沉淀中含有2种金属单质 B.可用溶液来检验溶液中所含的金属离子 C.溶液
5、若只经过操作 最终将无法得到沉淀 D.操作 中都需要用到玻璃棒、漏斗 11.下列离子检验的方法正确的是()A.某溶液中加入溶液呈红色，说明原溶液中不含有2+B.某溶液中通入氯气，然后再加入溶液呈红色，说明原溶液中一定有3+C.某溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明原溶液中一定有3+D.某溶液中加入稀硫酸产生无色气体，说明原溶液中一定有32 12.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积()与时间()的关系如图所示。反应中镁和铝的()A.物质的量之比为3:2 B.质量之比为3:2 C.摩尔质量之比为2:3 D.消耗硫酸的物质的量之比为2:3 13.草酸亚铁晶体(24 22
6、)是一种淡黄色粉末，某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是()A.若 和 中分别盛放足量溶液和，可检验生成的B.实验时只需要在装置 中反应结束后再通入2C.若将 中的无水2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后，若 中淡黄色粉末完全变成黑色，则产物一定为铁二、多选题（本大题共 2 小题，共 8.0 分）14.将3.6炭粉和2934质量分数为80%的磁铁矿粉混合后，隔绝空气加强热，充分反应后收集反应生成的气体和固体。下列说法正确的是()A.反应后固体为B.反应后固体为和34C.收集反应生成的气体是、2的混合物，其中的体积占12D.收集反应生成的气体
7、是、2的混合物，其中的体积占2315.若在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(+21.3)，将投入总质量为95.2的水溶液中恰好完全反应。下列判断正确的是()A.=2.7B.与2反应的产物溶于水，所得溶液中加入足量氨水，出现白色沉淀C.若在原溶液中通入足量2，理论上可生成0.2 D.与溶液反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.4%三、实验题（本大题共 2 小题，共 20.0 分）16.长期放置的4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：(1)设计实验检验4溶液的变质程度实验方案实验现象实验结论步骤1取待检测液于试管中，向其中滴加溶液.4溶液部分变质步骤2将上述方案补充完整。若要使部分变质的
8、4复原方法是(写离子方程式)。(2)利用部分变质的4溶液制备23 填写下列各空：、(、代表物质或反应条件，若为物质则写化学式)。若100该变质溶液制得1.623，则变质前4溶液的浓度为。(3)4可用作补铁剂，使用时建议与维生素同服，同学甲猜测维生素可将3+转化为2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：实验方案实验现象取适量2(4)3，溶液于试管中，加入维生素片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液溶液紫红色褪去由上述实验能否得出 维生素可将3+转化为2+的结论(填“能”或“否”)，请说明理由：17.某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究。
9、探究一：设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验(夹持仪器略)。(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 _。(2)反应前中投放碎瓷片的目的是 _。(3)装置中的现象是 _。探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸后，将所得溶液分成两份。(4)一份滴加几滴溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管中固体物质的成分为 _。(填序号)一定有34一定有只有34只有(5)另一份用胶头滴管滴加酸性4溶液，若溶液褪色，可以证明溶液中存在_。(填离子符号)四、简答题（本大题共 2 小题，共 10.0 分）18.请回答下列问题：(1)用4 72配
10、制4溶液时，需加入稀硫酸和。(2)在过量4溶液种滴入稀硫酸，再滴入几滴22溶液，溶液立即变黄。上述反应的离子方程式为。(3)为检验上述反应中的氧化产物，甲同学取少许上述反应后的溶液，加入，出现红色，证明氧化产物为3+;乙同学取少许上述反应后的溶液，加入溶液，溶液变蓝，证明氧化产物为3+，该反应的离子方程式为。(4)为证明上述反应后的溶液中仍存在过量的2+，可向其中滴加溶液。19.阅读下列材料后，回答相应问题。铁在生活中应用广泛，占地壳质量的4.75%。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属，用于制发电机和电动机的铁芯，铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。另外人体中也含有铁元素，+2
11、价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分，用于氧气的运输。在我国，从战国时期到东汉初年，铁器的使用开始普遍起来，成为我国最主要的金属。铁的化合物四氧化三铁就是磁铁矿的主要成分，是制造早期司南的材料。(1)服用维生素可将人体中的3+转化成2+，这说明维生素具有性。(填“还原”或“氧化”)(2)新配制的2溶液应加入可以防止2转化为3。(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，写出反应的离子方程式。(4)为消除废气中的2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的2溶液，即可有效地除去2，这一处理过程的原理是(用离子方程式表示);处理过程中需定期添加的原料是(填物质名称)。(5)某同学为检验某未知
12、溶液是否为2溶液，采取如下实验方案加以验证：取少许未知溶液于试管中通入2,滴加溶液溶液呈红色(证明含有2)，你认为此方案是否合理若不合理，如何改进五、推断题（本大题共 1 小题，共 10.0 分）20.已知为淡黄色固体，是地壳中含量最多的金属元素的单质，为生活中使用最广泛的金属单质，是具有磁性的黑色晶体，、是无色无味的气体，是白色沉淀。它们之间能发生如下反应：(1)物质的化学式为，的化学式为;(2)和在溶液中反应生成的化学方程式为;(3)在潮湿空气中变成的化学方程式为;(4)和水反应生成和的离子方程式为;(5)投入盐酸中的离子方程式为;(6)小苏打可作胃药，请写出其和胃酸反应的离子方程式：。答
13、案和解析1.【答案】【解析】青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃烧之赤色”，4 52为蓝色晶体;4 72是绿色晶体，经煅烧后生成23，23固体呈红棕色;(4)2 122是无色晶体，2(4)3 92为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为472，故选 B。2.【答案】【解析】生铁在锤炼过程中可除去一部分碳等杂质，项正确;空气中的2可与3在水中缓慢反应，项正确;钢是铁的合金，合金很多性质优于成分金属，因此钢的性能优于铁，项正确;“真金不怕火炼”是指在高温下金也很难发生反应，项错误。3.【答案】【解析】在空气中久置的铝条表面有一层致密的23薄膜，放入溶液中，不会立刻产生大量无色气体，故
14、 D 错误。4.【答案】【解析】溶液中3+、2+、+、42可共存，错;若溶液有颜色，则溶液中一定含有3+，3+与不能大量共存，对;若溶液呈碱性，则溶液中没有3+、2+，但依据溶液呈电中性知，+、2+至少有一种存在，错;若溶液中有3+，则可溶解铜，错。5.【答案】【解析】为黑色粉末，23为红棕色粉末，34为黑色晶体，故 A 错误;()2为白色絮状沉淀，()3为红褐色沉淀，两者混合有可能是灰绿色，故 B 正确;先加入氯水，会将2+氧化成3+，会对实验产生干扰，应加溶液，如果溶液显红色，说明含有3+，故 C 错误;生铁和钢都是铁的合金，其中生铁的含碳量高于钢，故 D 错误。6.【答案】【解析】根据氧
15、化性：3+2+，加入铁后会依次发生氧化还原反应：+23+=32+，+2+=+2+，从图像中可知加入2时，发生反应 生成2+的物质的量为6，反应的3+的物质的量为4，即3为4;在加入2的基础上再加入2铁发生反应，此时生成2+的物质的量为2，原溶液中2+的物质的量为2，即2为2;同一溶液中溶质的物质的量浓度之比等于物质的量之比，所以原溶液中3、2的物质的量浓度之比为4:2=2:1。7.【答案】【解析】金属的活动性：锌铁铜，故锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应：+2=+2溶液增加的质量 656465 64=1+2=+2溶液增加的质量655665 56=9锌先与氯化铜反应，铜的质量不
16、断增加，直至氯化铜反应完全，A 正确;由上述分析可知，与2反应时溶液质量增加的幅度小于与2反应时溶液质量增加的幅度，B 正确;随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的质量逐渐减小，完全反应后2的质量为0，C 正确；原溶液中不存在氯化锌，起始点应为0，D 错误。8.【答案】【解析】过氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和氧气，和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以22常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂，故 A 正确；铁盐净水的原理是铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有净水作用，故 B 正确；与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，23+=22+2+，则3溶液可用于刻制印刷铜电路板，故 C 正确；烧碱腐蚀性强，不适合治疗胃酸过多症，应
17、选用弱碱性物质，故 D 错误。9.【答案】【解析】合金溶于足量的溶液中，铝和氢氧化钠反应：2+2+22=22+32，产生气体氢气3.36(标准状况)，其物质的量=3.3622.4/=0.15，由方程式可知()=23(2)=0.15 23=0.1，同样质量的铝铁合金溶于足量的盐酸中，、都反应产生氢气，与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等，则反应生成氢气体积=5.6 3.36=2.24，其物质的量=2.2422.4/=0.1，根据+2=2+2 可知，()=(2)=0.1，故合金中铝、铁的物质的量之比=0.1：0.1=1：1，故 A 正确。故选：。10.【答案】【解析】废液中含有3+、2+
18、、+三种金属离子，加入过量的铁粉后，3+被还原为2+，2+被还原为，+被还原为，所以沉淀中含有金属铜、银和过量的铁，A 错误;溶液中含有的金属阳离子为3+，因为含3+的溶液遇到溶液时变成红色，所以可用溶液检验溶液中所含的金属离子，B 正确;溶液中含有2+，加入碱生成()2，()2不稳定，易被氧化生成()3，C错误;操作 加入过氧化氢，为2+的氧化过程，不需要漏斗，D 错误。11.【答案】【解析】与3+发生反应：3+3=()3，而2+与溶液不反应，如果该溶液既含3+，又含2+，滴加溶液，溶液也会呈红色，此方法可以证明原溶液中存在3+而不能证明没有2+，故 A 错误;通入2，2将2+氧化成3+，即
19、使原溶液中不含3+，滴加溶液后也显红色，无法证明原溶液中是否含有3+，故 B 错误;加入溶液，得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有3+，故 C 正确;若原溶液中有3等，也能产生无色气体，则加入稀硫酸产生无色气体，不能说明原溶液中一定有32，故 D 错误。12.【答案】【解析】镁和铝分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应，化学方程式为+24=4+2、2+324=2(4)3+32;相同条件下产生2的体积相等，则2物质的量相等，根据化学方程式可得与的物质的量之比为3:2，A 正确;与的质量之比为3 24 1:2 27 1=4:3，B 错误;镁、铝的摩尔质量之比为24 1:27 18:9，C 错误;由于反应生成
20、的氢气一样多，则消耗硫酸的物质的量之比为1:1，D 错误。13.【答案】【解析】实验时应先打开1，以除去装置内的空气，加热草酸亚铁晶体，分解生成水、2，用于检验二氧化碳的生成，用于除去二氧化碳，经无水氯化钙干燥，在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，可检验是否生成二氧化碳，以确定一氧化碳的生成。利用、除去2，中的无水氯化钙将气体干燥后，如果 中固体变成红色，则反应一定生成，A 正确;装置中的空气对产物的检验有干扰，所以在实验开始前必须先通入2除去装置中的空气，B 错误;由于从、溶液中导出的气体会带出水蒸气，因此 中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气，C 错误;草酸亚铁晶体分解生成的固体
21、为，项错误。14.【答案】【解析】()=3.6121=0.3，()=4(34)=4 2980%2321=0.4，题给34能被完全还原为，由于12()()=34 1，故生成的气体为和2的混合物，故 A 项正确，项错误。由原子守恒可知，()+(2)=()=0.3，()+2(2)=()=0.4，将两式联立，解得(2)=0.1，()=0.2，相同条件下，气体的体积比等于物质的量之比，的体积占23，故 C 项错误，项正确。15.【答案】【解析】设生成2的质量为，生成2的质量为。由2+3223和2+2+22=22+32 得关系式：2232232 25426716462(+21.3)()54=267(+21
22、.3)=164=6=2()，解得：=5.4，=16.4，=0.6，()=0.2，则(2)=16.4(5.4+95.20.6)100%=16.4%，A 错误、D 正确;向3溶液中加足量氨水，生成()3白色沉淀，B 正确;()=(2)=0.2，由2+2=+2，可知0.2完全反应生成0.1，C 错误。16.【答案】(1).溶液变红.取待检测液于试管中，向其中滴加少量酸性高锰酸钾溶液.紫红色褪去 23+=32+(2)22(合理即可)(合理即可)加热2(4)3()3 0.2/(3)否 维生素可能过量，也可使高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有2+生成【解析】(1)要想证明4溶液部分变质，需要证明溶液中含有
23、3+和2+;步骤1中，向待检测液中加入溶液，溶液变为红色，说明溶液中含有3+;步骤2中，可向待检测液中加入酸性4溶液，酸性4溶液褪色，说明溶液中含有2+。若要使变质的4溶液复原，可以向溶液中加入过量的粉，再经过滤除去剩余的粉即可，反应的离子方程式为23+=32+。(2)利用部分变质的4溶液制备23的路线可以为：部分变质的4溶液222(4)3()3 23，故为22，为2(4)3，为，为()3，为加热。(23)=1.6160/=0.01，则变质前1004溶液中(4)=0.02，故(4)=0.020.1=0.2/。(3)该实验现象不能验证猜想，因为维生素也具有还原性，若维生素过量，也可使高锰酸钾溶液
24、褪色，则无法说明一定有2+生成。17.【答案】(1)3+42()34+42(2)防止暴沸(3)黑色固体变红，试管右端有液体生成(4)(5)2+【解析】解：由实验装置可知，加热可提供水蒸气，中发生3+42()34+42，作安全瓶，中碱石灰干燥氢气，中氢气还原生成，中生成四氧化三铁溶于酸时溶液中含铁离子、亚铁离子，溶液可检验铁离子，酸性4溶液可检验亚铁离子，以此来解答。(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为3+42()34+42，故答案为：3+42()34+42；(2)反应前中投放碎瓷片的目的是防止暴沸，故答案为：防止暴沸；(3)装置中的现象是黑色固体变红，试管右端有液体生成，故答案为：黑色固体
25、变红，试管右端有液体生成；(4)一份滴加几滴溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管中固体物质的成分为一定有34，不能确定是否含，故答案为：；(5)另一份用胶头滴管滴加酸性4溶液，若溶液褪色，可以证明溶液中存在2+，故答案为：2+。本题考查物质的性质实验，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。18.【答案】(1)铁粉(2)22+22+2+=23+22(3)溶液淀粉23+2=22+2(4)酸性4【解析】(1)为防止4被空气中的氧气氧化为2(4)3，且不引入新的杂质，则在配制过程中，需加入还原剂铁粉。(2)在
26、过量4溶液中加入稀硫酸，再滴入几滴22溶液，溶液立即变黄，说明亚铁离子被氧化成铁离子，所以反应的离子方程式为22+22+2+=23+22。(3)检验题述反应中的氧化产物，即检验铁离子，可滴加溶液，若溶液变成红色，则证明存在铁离子;因铁离子会将碘离子氧化成碘单质，碘单质遇淀粉会变蓝，则根据题设条件可知，乙同学通过加入淀粉溶液来检验3+的存在，其反应的离子方程式为23+2=22+2。(4)为证明反应后的溶液中仍存在过量的2+，可加入少量酸性高锰酸钾溶液，如果紫红色变浅或褪去，说明溶液中仍存在过量的2+。19.【答案】(1)还原(2)铁粉(3)+23+=2+22+(4)22+2=23+2、+23+=
27、32+铁粉(5)不合理，改进方案为取少量未知溶液，先加入溶液，溶液不变红，再加入氯水，溶液变成红色，则证明原溶液中有2+。【解析】(1)铁元素的化合价降低，被还原，说明维生素具有还原性。(2)新配制的2溶液中加入铁粉可以防止2转化为3。(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，该反应的离子方程式为+23+=2+22+。(4)向含有铁粉的2溶液中通入2，发生反应22+2=23+2、+23+=32+，起到吸收氯气的作用，处理过程中需定期添加铁粉。(5)当原溶液中含3+时，向溶液中先通入氯气，再滴加溶液，溶液也会变红，所以此方案不合理;改进方案为取少量未知溶液，先加入溶液，溶液不变红
28、色，再加入氯水，若溶液变红，则溶液中含2+。20.【答案】(1)222(2)2+2+22=22+32(3)4()2+2+22=4()3(4)222+22=4+4+2(5)()3+3+=3+32(6)3+=2+2【解析】根据转化关系和反应条件，为淡黄色固体且能与水反应，所以为22，为生活中使用最广泛的金属单质，则为。是地壳中含量最多的金属，则为。是具有磁性的黑色晶体，则为34，、是无色无味的气体，是白色沉淀，过氧化钠与水反应生成和，铁与反应生成34，所以为2，为;与盐酸反应再与足量铁反应生成的为2，与反应生成的为()2，与潮湿的空气反应生成的为()3，与盐酸反应生成的为3;是无色无味的气体，氢氧化钠与铝反应生成的为2。综上所述：为22，为，为2，为34,为2，为2，为，为()2，为()3，为3。(1)222(2)2+2+22=22+32(3)4()2+2+22=4()3(4)222+22=4+4+2(5)()3+3+=3+32(6)胃酸的主要成分是，小苏打是3，故小苏打作胃药，与胃酸反应的离子方程式为3+=2+2。
