高中化學(xué)必修一第三章鐵金屬材料題型總結(jié)及解題方法(帶答案)

高中化學(xué)必修一第三章鐵金屬材料題型總結(jié)及解題方法

單選題1、下列關(guān)于鐵及其化合物的性質(zhì)敘述錯誤的是A．補血劑中含有+3價鐵元素B．鐵能被磁鐵吸引可用于制作磁性材料C．Fe2O3常用于制造紅色油漆和涂料D．保存氯化亞鐵溶液時，應(yīng)加少量鐵粉答案：AA．亞鐵血紅蛋白輸送氧氣，缺鐵導(dǎo)致營養(yǎng)性貧血，所以補血劑中含有+2價鐵元素，故A錯誤；B．鐵能被磁鐵吸引可用于制作磁性材料，故B正確；C．Fe2O3呈紅色，不易被氧化，常用于制造紅色油漆和涂料，故C正確；D．FeCl2易被氧化，故保存時應(yīng)加鐵粉來防氧化，故D正確；故選A。2、下列有關(guān)鋁及其氧化物與強堿溶液反應(yīng)的說法中，正確的是A．都有氫氣生成B．都生成鹽和H2OC．反應(yīng)后鋁元素主要以AlO形式存在D．反應(yīng)后鋁元素主要以Al3+的形式存在答案：CA．Al2O3與強堿溶液反應(yīng)沒有H2生成，故A錯誤；B．Al與強堿溶液反應(yīng)沒有H2O生成，故B錯誤；C．強堿性條件下，反應(yīng)后鋁元素主要以AlO形式存在，故C正確；D．Al、Al2O3與強堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，故D錯誤；故選C。3、下列操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是選項操作現(xiàn)象結(jié)論A向酸性溶液中通入足量的乙烯紫色溶液變?yōu)闊o色乙烯具有漂白性B向新制的懸濁液中加入葡萄糖溶液并加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀葡萄糖具有還原性C在酒精燈火焰上分別灼燒頭發(fā)和絲織品有燒焦羽毛氣味可區(qū)分絲織品和頭發(fā)D向某溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液溶液變?yōu)榧t色原溶液中一定含有A．AB．BC．CD．D答案：BA．酸性溶液與乙烯發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，體現(xiàn)了乙烯的還原性，A錯誤；B．向新制的Cu(OH)2懸濁液中加入葡萄糖溶液并加熱，葡萄糖和Cu(OH)2發(fā)生了氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，葡萄糖作還原劑，具有還原性，B正確；C．頭發(fā)和絲織品中均含有蛋白質(zhì)，灼燒時均有燒焦羽毛氣味，不能用該方法區(qū)分頭發(fā)和絲織品，C錯誤；D．若原溶液中含有時，也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，故該方法不能說明原溶液中一定含有Fe2+，D錯誤；故選B。4、元素的價類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖象。鐵元素的價類二維圖如圖，其中箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法錯誤的是A．是一種黑色有磁性的鐵的氧化物，可由Fe、水蒸氣高溫反應(yīng)制得B．為實現(xiàn)向的轉(zhuǎn)化，可向含的溶液中通入或者滴加溶液C．由圖可預(yù)測：高鐵酸鹽()具有強氧化性，可將轉(zhuǎn)化為D．FeO、、均可與酸反應(yīng)，只生成一種鹽和水答案：DA．Fe3O4是一種黑色有磁性的鐵的氧化物，鐵單質(zhì)與水蒸氣在高溫下反應(yīng)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故A說法正確；B．Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+，鐵元素的化合價升高，需要加入氧化劑才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，如加入O2

.Cl2

.H2O2等，故B說法正確；C．中鐵元素顯+6價，具有強氧化性，能將Fe2+氧化成Fe3+，故C說法正確；D．Fe3O4與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氯化亞鐵兩種鹽，故D說法錯誤；答案為D。5、證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是A．依次滴加氯水和硫氰化鉀溶液后，溶液顯紅色B．先滴加硫氰化鉀溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C．通入氨氣，產(chǎn)生白色沉淀，無紅褐色沉淀D．加入鋅片，片刻取出，質(zhì)量減輕；加入銅片，片刻取出，質(zhì)量不變答案：BA．先滴加氯水，氯氣將Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含F(xiàn)e3+，滴加KSCN溶液后也顯紅色，無法證明原溶液是否含有Fe3+，故A錯誤；

B．KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色，與Fe2+作用無此現(xiàn)象，先滴加KSCN溶液,不顯紅色，說明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后顯紅色,說明滴加氯水后溶液中有Fe3+,證明原溶液含有Fe2+，故B正確；C．溶液中若含有Mg2+也有該現(xiàn)象，故C錯誤；D．溶液中若含有Cu+,也有該現(xiàn)象，故D錯誤；故答案為B。6、下列轉(zhuǎn)化關(guān)系不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是A．Fe→FeCl2B．Fe2O3→Fe(OH)3C．FeCl3→FeCl2D．Fe(OH)3→FeCl3答案：B解析：略7、把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質(zhì)量增加，但沒有氣體放出的是A．硝酸銀溶液B．硫酸銅溶液C．稀硫酸D．硫酸鐵溶液答案：DA．鐵和硝酸銀發(fā)生置換反應(yīng)，析出銀的質(zhì)量大于鐵的質(zhì)量，導(dǎo)致溶液質(zhì)量減小，故A錯誤；B．鐵和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，析出銅的質(zhì)量大于鐵的質(zhì)量，導(dǎo)致溶液質(zhì)量減小，故B錯誤；C．鐵和稀硫酸反應(yīng)有氫氣生成，故C錯誤；D．鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，沒有氣體生成且溶液質(zhì)量增加，所以符合題意，故D正確；故選：D。8、向和的混合溶液中加入溶液中的恰好完全沉淀，再加入足量強堿并加熱使氨氣完全逸出，收集到，則原溶液中的物質(zhì)的量濃度為(單位：)A．B．C．D．答案：A向和的混合溶液中加入溶液中的恰好完全沉淀，則原溶液中有bmol，再加入足量強堿并加熱使氨氣完全逸出，收集到，說明原溶液中有cmol，根據(jù)電荷守恒，的物質(zhì)的量為(2b-c)mol，原溶液中則原溶液中的物質(zhì)的量濃度為=

，故選A。多選題9、工業(yè)上用鋁土礦(主要成分，還含有、等)為原料制取氧化鋁，其制備流程如圖所示，下列說法錯誤的是A．操作1

.操作2

.操作3均為過濾B．可用磁鐵分離出“濾渣”中的含鐵物質(zhì)C．制備流程的反應(yīng)中不涉及氧化還原反應(yīng)D．氧化鋁制作的耐火堝可用于純堿的熔化實驗答案：BD分析：鋁土礦(主要成分Al2O3還含有Fe2O3

.SiO2等)中的Al2O3

.SiO2與足量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2溶液和Na2SiO3溶液，F(xiàn)e2O3和NaOH溶液不反應(yīng)，故過濾所得濾渣為Fe2O3，濾液1中含NaAlO2

.Na2SiO3以及過量的NaOH；向濾液1中加入CaO發(fā)生反應(yīng)，生成CaSiO3沉淀，說明加入的CaO在溶液中和Na2SiO3反應(yīng)生成了CaSiO3沉淀和NaOH，而NaAlO2未反應(yīng)，故所得濾液2中含NaAlO2和NaOH，向此濾液中通入足量的CO2發(fā)生反應(yīng)，則CO2會先和NaOH反應(yīng)生成NaHCO3，后和NaAlO2溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，過濾，即濾液3中為NaHCO3，Al(OH)3沉淀經(jīng)灼燒得到Al2O3。A．由流程圖可知操作1

.操作2

.操作3都分離出濾液和固體，故為過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故A正確；Ｂ．濾渣中含，不能被磁鐵吸引，故B錯誤；Ｃ．流程中所涉及的反應(yīng)均未發(fā)生化合價的改變，為非氧化還原反應(yīng)，故C正確；Ｄ．高溫下氧化鋁會與純堿反應(yīng)，氧化鋁堝不能用于加熱純堿至熔化的實驗，故D錯誤。故選BD。10、Fe元素是應(yīng)用最廣泛的金屬元素。下列說法錯誤的是A．Na2FeO4可消毒、凈化自來水B．Fe在周期表中位置是第四周期VIIIB族C．KSCN可與Fe2+反應(yīng)生成紅色物質(zhì)D．Fe3O4有磁性答案：BCA．Na2FeO4中Fe是+6價，因此Na2FeO4有強氧化性，能殺菌消毒同時生成Fe3+，F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體可凈水，故A正確；B．Fe元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，故B錯誤；C．KSCN可與Fe3+反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Fe(SCN)3，故C錯誤；D．Fe3O4是磁性氧化物，有磁性，故D錯誤；故答案為BC。11、部分氧化的合金樣品(氧化產(chǎn)物為、)共5

.76g，經(jīng)如圖處理：下列說法不正確的是A．濾液A中的陽離子為Fe3+、Fe2+、B．樣品中元素的質(zhì)量為2

.24gC．溶解樣品參與反應(yīng)的D．V=896ml答案：ADA.

濾液A中不含銅離子，說明銅元素以單質(zhì)的形式析出，Cu能與Fe3+反應(yīng)，所以濾液A中不可能有Fe3+，故A錯誤；

B.

濾液A加入足量氫氧化鈉，生成的沉淀灼燒，得到的固體是Fe2O3，根據(jù)鐵元素守恒，樣品中元素的質(zhì)量為，故B正確；C.

濾液A中不含銅離子，濾液A中的鐵元素只以FeSO4的形成存在，根據(jù)B可知n(Fe)=n(FeSO4)=，根據(jù)硫酸根離子守恒，則溶解樣品參與反應(yīng)的，故C正確；D.

樣品用足量硫酸溶解，反應(yīng)消耗0

.04mol硫酸，濾液中不含銅離子，則濾渣為銅，元素的質(zhì)量為2

.24g、Cu元素的質(zhì)量為3

.2g，樣品中n(O)=，反應(yīng)生成水0

.02mol，根據(jù)硫酸中氫元素守恒，生成氫氣的物質(zhì)的量為0

.04mol-0

.02mol=0

.02mol，生成氫氣在標(biāo)準狀況下的體積為0

.02mol×22

.4L/mol=0

.448L=448ml，故D錯誤；選AD。12、堿式硫酸鐵(其中Fe元素為+3價)是一種新型高效絮凝劑。一種利用廢鐵屑(主要含F(xiàn)e，還含少量)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：下列說法正確的是A．x、y、z一定符合關(guān)系式：B．“反應(yīng)Ⅰ”中包含的反應(yīng)類型有置換反應(yīng)、化合反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)C．“過濾”所得濾液中溶質(zhì)是D．“反應(yīng)Ⅱ”中每生成標(biāo)準狀況下11

.2LNO，反應(yīng)轉(zhuǎn)移0

.5mol電子答案：BDA．堿式硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]中，F(xiàn)e元素為+3價，OH-為-1價，為-2價，則有x(+3)+y(-1)+z(-2)=0，化簡得3x=y+2z，則可能存在x=y=z，A錯誤；B．廢鐵屑中主要含F(xiàn)e，還含少量Al2O3

.Fe2O3，加入足量稀硫酸后，發(fā)生的反應(yīng)有Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e+Fe2(SO4)3=3FeSO4，即“反應(yīng)I”中包含的反應(yīng)類型有置換反應(yīng)、化合反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，B正確；C．調(diào)節(jié)pH過程中，將Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，

“過濾”所得濾液中溶質(zhì)有FeSO4，沒有Fe2(SO4)3，C錯誤；D．“反應(yīng)II”中，NaNO2作氧化劑，還原產(chǎn)物是NO；標(biāo)況下，每生成11

.2L

NO（物質(zhì)的量為0

.5mol），反應(yīng)轉(zhuǎn)移0

.5mol電子，D正確；故選BD。13、某研究性學(xué)習(xí)小組從腐蝕印刷電路板的廢液(含有FeCl2

.FeCl3

.CuCl2)中回收銅并制備氯化鐵晶體，設(shè)計流程如圖：下列說法正確的是A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒C．若試劑c是雙氧水和鹽酸，相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OD．氯化鐵晶體溶于水顯綠色答案：BC分析：廢液中加入試劑a產(chǎn)生沉淀，推測a可能為Fe粉，發(fā)生反應(yīng)Fe+2FeCl3=3FeCl2

.Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，經(jīng)過操作Ⅰ過濾得濾渣Y(含Cu、Fe)，濾液X(FeCl2)，向濾渣Y中加入HCl(試劑b)，可將Fe溶解為FeCl2，而Cu不反應(yīng)，經(jīng)過過濾(操作Ⅱ)實現(xiàn)與Cu的分離，濾液Z(主要含F(xiàn)eCl2)，由于最終產(chǎn)品為FeCl3，故此處加入的試劑c為一種氧化劑，將FeCl2氧化為FeCl3，可能為H2O2或新制氯水，獲得FeCl3溶液后，對其進行操作Ⅲ(蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌干燥)可獲得FeCl3晶體，以此解答該題。A．由分析知試劑b為HCl，若用硫酸，則會引入雜質(zhì)，故A錯誤；B．操作Ⅰ、Ⅱ為過濾，需用玻璃棒引流液體，操作Ⅲ涉及蒸發(fā)操作，需用玻璃棒攪拌，防止液體飛濺，故B正確；C．H2O2可將Fe2+氧化為Fe3+，根據(jù)HCl添加H+配平電荷守恒，相應(yīng)方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故C正確；D．氯化鐵晶體溶于水顯黃色，氯化亞鐵溶液顯綠色，故D錯誤；故選：BC。填空題14、某酸性廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬離子，有同學(xué)設(shè)計了下列方案對該廢液進行處理(所加試劑均稍過量)，以回收金屬，保護環(huán)境。請回答：(1)沉淀a中含有的單質(zhì)是_____。(2)沉淀c的化學(xué)式是_____。(3)溶液A與H2O2溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式是_____。答案：(1)Cu、Fe(2)BaCO3(3)2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O分析：根據(jù)題中實驗流程，在含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬離子的酸性廢液中。加入鐵屑，得沉淀a中含有Cu和過量的Fe；溶液A中加入H2O2目的是把Fe2+氧化成Fe3+，加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀b為Fe(OH)3；溶液B中加入Na2CO3溶液，沉淀c為BaCO3沉淀。(1)由以上分析可知沉淀a中含有的單質(zhì)是Fe、Cu；(2)由分析可知沉淀c為BaCO3；(3)氧化時加入H2O2溶液與二價鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2+

+

2H+

+H2O2=2Fe3++2H2O。15、把鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入110mL4mol/L鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mLH2(標(biāo)準狀況)，殘留固體1

.28g．過濾，濾液中無Cu2+，將濾液加水稀釋到200mL，測得其中c(H+)=0

.4mol/L。請回答下列問題(請寫出必要的解題過程)：(1)殘留固體1

.28g為___________(填化學(xué)式)。(2)原混合物粉末中，m(CuO)=___________g。(3)濾液稀釋到200mL后，c(Fe2+)=___________mol/L。(4)稀釋后，加入足量的硝酸銀，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量n(AgCl)=___________mol。(5)原混合物總質(zhì)量為m(總)=___________g。答案：(1)Cu(2)1

.6g(3)0

.9mol/L(4)0

.44mol(5)13

.6g分析：根據(jù)題中信息，還有較多H+離子剩余，且濾液中沒有Cu2+，可知殘留物沒有Fe，1

.28g固體只有Cu，而Cu殘留說明溶液中沒有Fe3+，陽離子為H+和Fe2+，反應(yīng)有：CuO

+

2H+=Cu2++H2O，F(xiàn)e2O3+6H+=2Fe3++3H2O，F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+，F(xiàn)e+Cu2+=Fe2++Cu，F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2↑，根據(jù)原子守恒和得失電子總數(shù)相等計算，設(shè)原有Fe為xmol

，F(xiàn)e2O3為ymol，CuO為zmol，1

.28gCu的物質(zhì)的量n==

=0

.02mol,

CuO物質(zhì)的量為0

.02mol，生成H2為

=0

.04mol，根據(jù)得失電子總數(shù)相等知2x=

2y+2×0

.02

+2×0

.04，又根據(jù)Cl-知：(x+

2y)

+

0

.2×0

.400=0

.1×4

.40將上述兩式聯(lián)立解出：x=0

.1mol，y

=

0

.04mol，z

=

0

.02mol，原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量56g/mol×0

.1mol

=

5

.6g，以此來解析；(1)依據(jù)上述分析可知，最后剩余1

.28g固體為銅；(2)依據(jù)上述計算可知氧化銅物質(zhì)的量為0

.02mol,所以氧化銅質(zhì)量為m

(CuO)

=

0

.02mol×80g/mol=

1

.6g；(3)上述計算可知溶液中亞鐵離子物質(zhì)的量=x+2y=

0

.1mol

+

2×0

.04mol=0

.18mol，c(Fe2+)==

=0

.9mol/L；(4)濾液加水稀釋到200mL后，加入足量的硝酸銀，產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量依據(jù)Cl-～AgCl得到，n

(Cl-)=0

.110L×4mol/L=0

.44mol，可得n

(AgCl)=0

.44mol；(5)計算可知原混合物含有的物質(zhì)為Fe為0

.1mol，F(xiàn)e2O3為0

.04mol，CuO為0

.02mol，原混合物的總質(zhì)量m(總)=0

.1mol×56g/mol+0

.04mol×160g/mol+

0

.02mol×80g/mol=

13

.6g。16、青銅是人類歷史上一項偉大的發(fā)明，它是紅銅和錫、鉛的合金，也是金屬冶鑄史上最早的合金。銅及其合金在日常生活中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)西漢劉安在《淮南萬畢術(shù)》中介紹了我國在西漢時期發(fā)明的濕法冶金技術(shù)，即“曾青得鐵則化為銅”，其含義是銅的可溶性化合物的水溶液與鐵反應(yīng)生成銅。例如：將適量的鐵粉加入硫酸銅溶液中，發(fā)生反應(yīng)CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。①該反應(yīng)發(fā)生時，溶液的顏色變化為_______。②用雙線橋法標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_______。③每生成6

.4

g

Cu，消耗的CuSO4的質(zhì)量為_______g。(2)工業(yè)冶煉銅的原理主要是：i．2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2ii．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑①Cu2S中Cu元素的化合價為_______價。②反應(yīng)i中，生成的SO2屬于_______(填“氧化”、“還原”或“氧化和還原”)產(chǎn)物，將其通入足量的NaOH溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，該反應(yīng)的離子方程式為_______。③將Cu2O固體加入稀HNO3中，發(fā)生反應(yīng)_______Cu2O+_______

HNO3=_______Cu(NO3)2+_______

NO↑+_______H2O，配平該化學(xué)方程式_________。答案：(1)

由藍色逐漸變?yōu)榫G色(或其他合理答案)

16

.0(2)

+1

氧化和還原

SO2+2OH-=+H2O

3Cu2O+14HNO3(稀)=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O（1）①將適量的鐵粉加入硫酸銅溶液中，發(fā)生反應(yīng)：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，發(fā)生反應(yīng)時，溶液顏色由藍色變