高中化學新教材必修1試題 (十)

第3章鐵金屬材料

培優(yōu)提升卷

可能用到的相對原子質量：H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27S-32CI-35.5Fe-56Cu-64

第I卷（選擇題共48分）

一、選擇題：本題共16個小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1.正在火星上工作的美國“勇氣號'"'機遇號''探測車的一個重要任務就是收集有關FezCh及硫酸鹽的信息，以證

明火星上存在或曾經存在過H2O。以下敘述正確的是（）

A.鋁熱劑就是單指FezCh和鋁粉的混合物

B.檢驗紅磚中的紅色物質是否是FezCh的操作步驟是：樣品一粉碎—加水溶解—過濾一向濾液中滴加KSCN溶

液

C.分別還原amolFezCh所需以、Al、CO的物質的量之比為3：2：3

D.明研屬于硫酸鹽，是混合物

【答案】C

【解析】A.作為鋁熱劑重要組成的金屬氧化物，鋁熱劑應為A1和過渡元素的氧化物所形成的混合物，故A錯

、口

1■天；

B.FezCh不溶于水，且和水不反應，應加入鹽酸或稀硫酸溶解后再加KSCN溶液，FeQa的檢驗過程：樣品一粉

碎T加酸溶解T過濾T向濾液中滴加KSCN溶液，故B錯誤；

C.amoIFezCh被還原得到6amol電子，則分別消耗H2、ARCO3amol、2amol、3amol,物質的量之比為3：2：

3,故C正確；

D.明磯為KA1（SO4）242H2O,是結晶水化合物，屬于硫酸鹽，為純凈物，故D錯誤；

2.下列實驗現象敘述正確的是（）

A.滴入硝酸酸化的BaCL溶液，產生白色沉淀，溶液中一定存在S04”

B.硫粉在純氧中燃燒：產生明亮的藍紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體

C.鐵粉加入稀硫酸，銀白色固體表面有氣泡產生，固體減少，放熱，溶液由無色變淺綠色

D.水通電：兩極均有氣體生成，正極多，負極少，體積比約為1：2

【答案】B

【解析】A.亞硫酸根離子能夠被強氧化劑硝酸氧化為硫酸根離子，故滴入硝酸酸化的BaCh溶液，產生白色沉

淀，溶液中可能存在SQF,A項錯誤；

B.硫粉在純氧中燃燒產生二氧化硫，現象為：產生明亮的藍紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體，B項

正確；

C.鐵粉為黑色粉末，所以鐵粉加入稀硫酸，黑色固體表面有氣泡產生，C項錯誤；

D.水通電，兩極均有氣體生成，正極為氧氣，體積少，負極為氫氣，體積多，體積比約為1：2,D項錯誤；

3.將KSCN溶液加入到下列所指定的各溶液中，溶液不會顯紅色的是()

A.加入足量的鐵粉后的FeCb溶液

B.鐵絲在足量氯氣中燃燒后所得產物的水溶液

C.長期暴露在空氣中的綠磯溶液

D.加入新制氯水后的FeCh溶液

【答案】A

【解析】將KSCN加入溶液中，溶液不顯紅色，說明溶液中無Fe3+。

A.發(fā)生的反應為Fe+2FeCb=3FeC12,鐵粉過量，溶液中無Fe?+,A符合題意；

B.鐵絲在足量氯氣中燃燒得到的FeCb溶于水后得到FeCh溶液，加入KSCN溶液會顯紅色，B不符合題意；

C.溶液中的Fe?+被空氣中的氧氣氧化為Fe3,加入KSCN溶液會顯紅色，C不符合題意；

D.發(fā)生的反應為C12+2FeCb=2FeCb,加入KSCN溶液會顯紅色，D不符合題意。

4.向HX)mLFe2(SC)4)3和CUSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉，充分反應后溶液中剩余固體的質量與加入鐵粉

的質量關系如圖所示。忽略溶液體積的變化，下列說法錯誤的是()

A.a點時溶液中的陽離子為cd+、Fe2+Fe3+

B.b點時溶液中發(fā)生的反應為Fe3++Cu2+=Cu+Fe2+

C.c點時溶液中溶質的物質的量濃度為o.5molL-1

D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物質的量濃度之比為1:1

【答案】D

【解析】A.向H)()mLFe2(SC)4)3和CUSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉，先發(fā)生反應：Fe+2Fe3+—3Fe2+.后

發(fā)生反應：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+?山圖可知，加入鐵粉0.56g(即O.Olmol)之后開始出現固體，且按

Fe+2Fe3+—3Fe?+反應知，0.56g鐵粉用于消耗鐵離子，則鐵離子為0.02mol,原Fe2(SC)4)3為“Imol,故a

點溶液中的陽離子為Ci?+、Fe?+和Fe3+,A正確；

B.由圖可知，力口入鐵粉0.56~1.68g(即0.01?0.03mol)時，剩余固體為0~L28g,此段發(fā)生的反應為

Fe+Cu2+=Cu+Fe2+)即0.02molFe用于Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,故銅離子為0.02mol,析出銅0.02moLB正確；

C.加入鐵粉0.56~2.24g(即0.01?0.04mol)時，若發(fā)生反應Fe+Cu”=Cu+Fe?+,則最多生成Cu().03mol

(即1.92g),而由圖可知，剩余固體為1.84g,所以1.84g為置換出的Cu和剩余的鐵粉的質量，設0.03mol鐵

粉中與Ci?+反應的為miol,剩余ymol,則生成Cu的質量為64xg,剩余鐵的質量為56yg,所以：x+y=0.03、

64x+56y=1.84,解得x=0.()2、y=0.()l,因此加入鐵粉1.68g(即0.03mol)時，恰好與溶液中的Q?+反

應完全，溶液中的溶質為FeSO4，又根據前面的分析可得反應Fe+2Fe3+—3Fe?+生成的Fe?+為0.03mol,又

因為反應Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成的Fe2+為0.02mol,所以c點時溶液中溶質的物質的量濃度為

(0.03mol+0.02mol)4-0.IL=0.5mol-L"1,C正確；

D.由前面的分析可得，原溶液中Fe3+為0.02mol,則Fe2(SO,3為O.Olmol,Q?+為0.02mol，則CuSO」為

0.02mol,原溶液中Fe2(SO,3和CuSC)4的物質的量濃度之比等于物質的量之比，為1：2,D錯誤；

5.13.6gFe和FezCh的混合物，加入150mL足量的稀硫酸，在標準狀況下收集到1.12LH2,向反應后的溶液中滴

加KSCN溶液不變紅。為中和過量的H2so4,并使Fe元素全部轉化為Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200mL3moi/L

的NaOH溶液，則該稀H2sCM的物質的量濃度為()

A.2.25mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.0.6mol/L

【答案】B

【解析】Fe和FezCh的混合物與稀H2so4反應，Fe和FezCh均無剩余，且有Ha生成，說明反應生成FeSO4，為

了中和過量的硫酸，而且使FeS04完全轉化成Fe(OH)2,共消耗3moiL」的NaOH溶液200mL,說明反應后

的溶液溶質只有Na2so4,根據硫酸根守恒,則n(H2so4)=n(Na2so4),根據鈉離子守恒,則n(Na2so只=l/2n

(NaOH),則有:n(H2SO4)=n(Na2so4)=l/2n(NaOH)=l/2x3mol-L'x0.2L=0.3mol,故該硫酸的物質的量

濃度為:c(H2so4)=0.3molv0.15L=2molL

6.向50mL稀H2sO,與稀HNO3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設加入鐵粉的質量與產生氣體的體積(標準狀

況)之間的關系如圖所示，假設C點之前每一段只對應一個反應。下列說法正確的是(已知酸性條件下氧化性：

NO,>Fe3+>H+)()

|V/L

主二中千

叫m(FeyK

A,參加反應鐵粉的總質量m2=5.6g

B.所用混合溶液中c（HNO3）=0.5mol/L

C.開始時產生的氣體為H?

D.AB段發(fā)生的反應為置換反應

【答案】A

【解析】A.酸性條件下，已知氧化性：NO；>Fe3+>H+,04段發(fā)生反應:

Fe+NO；+4H+=Fe*+NOT+2H2。，AB段發(fā)生反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+>

+2+

8c段發(fā)生反應：Fe+2H=Fe+H,T-鐵粉最終全部轉化為Fe?+，根據氧化還原反應中得失電子數目相

等可知，3xn(NO)+2x?(H2)=2n(Fe),

即3x—1J2￡-+2x皿=2n(Fe),

L68LTn(Fe)=0.1mol,質量為5.6g,故A正確;

22.4L/mol22.4L/mol

B./?(NO)=1.12L22AL/mol=0.05mol,則所用混合溶液中c(HNC)3)=0.05mol+0.05L=Imol/L,故

B錯誤；

C.開始時產生的氣體為NO,故C錯誤;

32+

DAB段發(fā)生反應：pe2pe-----3Fe,故D錯誤。

7.某學生用NaHCCh和KHCO3組成的某混合物進行實驗，測得如下數據（鹽酸的物質的量濃度相等），下列分

析推理正確的是（）

50mL鹽酸50mL鹽酸50mL鹽酸

m（混合物）9.2g15.7g27.6g

%（標況）2.24L3.36L3.36L

A.鹽酸的物質的量濃度為5.0mol?L1

B.根據表中數據計算出混合物中NaHCCh的物質的量分數為50%

C.9.2g混合物中NaHCCh和KHCCh分別為5.0g和4.2g

D.15.7g混合物恰好與鹽酸完全反應

【答案】B

【解析】A.鹽酸完全反應生成二氧化碳3.36L,結合H++HCCh=FbO+CO23可知n（HC1）=n（CO2）

=3.36L+22.4L/mol=0.15mol,故鹽酸的濃度為：0.l5mol+0.05moi=3mol/L,故A錯誤；

B.第一組中鹽酸不足，固體混合物完全反應，設NaHCCh和KHCCh的物質的量分別為x、y,則84x+100y=9.2g,

x+y=2.24+22.4=0.l,解得：x=y=0.05mol,貝U碳酸氫鈉的物質的量分數為0.05mol+0.1molxl00%=50%,故B正確;

C.根據B的計算可知，加入固體混合物中NaHCCh和KHCCh的物質的量之比為1：1,9.2g混合物中NaHCCh

和KHC03分別為4.2g和5.0g,故C錯誤;

D.由上述分析可知，向50mL鹽酸中加入15.7g混合物時，鹽酸不足，固體混合物過量，故D錯誤；

8.由下列實驗及現象推出的相應結論正確的是()

實驗現象結論

管中固體逐漸由橙色變

A向填有硫酸處理的K2cl'2。7硅膠導管中吹入乙醇蒸氣乙醇具有還原性

為綠色

向鹽酸酸化的CU(NC)3)2溶液中通少量SO2,然后滴入

B產生白色沉淀CM+氧化性大于H2SO4

BaC12溶液

打磨后的鋁片放入Hg(NO3)2溶液中片刻，用濾紙吸干鋁片發(fā)燙并逐漸長出白汞與氧氣反應放熱，白色

C

后置空氣中色針狀固體物質為HgO

向2支分別盛有相同濃度的K4Fe(CN)6和CuSO4溶液前者無明顯現象，后者

DKsp(FeS)<Ksp(CuS)

中分別滴入2滴H2s飽和溶液產生黑色沉淀

【答案】A

【解析】A.KzCnCh可氧化乙醇，則固體逐漸由橙色變?yōu)榫G色，可知乙醇具有還原性，故A正確；

B.酸性條件下硝酸根離子可氧化二氧化硫，生成硫酸根離子與鋼離子結合生成硫酸鋼沉淀，結論不合理，故B

錯誤；

C.打磨后的鋁片放入Hg(NCh)2溶液中片刻，發(fā)生置換反應，鋁表面為鋁汞合金，且鋁被空氣氧化為氧化鋁

并放熱，故C錯誤；

D.DFe(CN)6中電離產生的Fe?+濃度極低,導致c(Fe2+)比c(Cu2+)小得多,則分別滴入2滴H2s飽和溶

液，現象不能說明結論，故D錯誤；

9.下列敘述正確的是()

A.NaHCCh與石灰水反應，當〃(NaHCCh)：川Ca(OH)2]=2：1B寸，HCO；完全轉化為CaCCh

B.Fe與稀硝酸反應，當〃(Fe)："(HNC)3)=1：1時，鐵元素在溶液中主要以Fe?+形式存在

C.A1CL溶液與燒堿溶液反應，當體積比為1：4時，鋁元素恰好以Al。2形式存在

D.CO2通入石灰水中,當n(CCh)：n[Ca(OH)2]=2：3時,能得到澄清溶液

【答案】B

【解析】A.NaHCCh與石灰水反應，當"(NaHCO3)：〃[Ca(OH)2]=2:l時，發(fā)生反應:

2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3J+Na2CO3+2H2O,故A錯誤;

B.Fe與稀硝酸反應，鐵過量時發(fā)生反應：3Fe+8HNO3—3Fe(NO3)2+2NOT+4H2O,鐵不足時發(fā)生反應:

Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO?+2H,O,當”(Fe):〃(HNO3)=l:l時，按

3Fe+8HNO3-3Fe(NO3)2+2NOT+4H2O,且鐵有余，故鐵元素在溶液中主要以Fe?+形式存在，B正確；

C.A1CL溶液與燒堿溶液反應，當體積比為1:4時，因為不知道兩種溶液的物質的量濃度，故難以知道鋁離子和

氫氧根離子的物質的量，故不能知道鋁元素的形式存在，C錯誤；

D.CO2通入石灰水中，發(fā)生反應：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,

CO2與Ca(OH)2的物質的量之比為1:1時，恰好反應生成CaCO3,即COz與Ca(OH)2的物質的量之比為41時反

應得至UCaCO3,CCh與Ca(OH”的物質的量之比為2:1時，恰好反應生成Ca(HCCh)2,即CO2與Ca(OH)2的物質

的量之比為22時反應得到Ca(HCC>3)2,當〃(CO2):〃[Ca(OH)2]=2:3時,得到CaCCh沉淀，氫氧化鈣過量,故D

錯誤：

10.下列實驗過程中產生沉淀的物質的量(Y)與加入試劑的物質的量(X)之間的關系正確的是()

A.甲向A1C13溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量且邊滴邊振蕩

B.乙向NaAKh溶液中滴加稀鹽酸至過量且邊滴邊振蕩

C.丙向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量

D.丁向NaOH、Ba(OH)2、NaAKh的混合溶液中逐漸通入CO2至過量

【答案】C

【解析】A.向AlCb溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量且邊滴邊振蕩，先產生氫氧化鋁沉淀：

AlC13+3NaOH=Al(OH)3，+3NaCl,繼續(xù)滴加NaOH溶液，AI(OH)3和NaOH溶液反應，生成偏鋁酸鈉，沉淀溶解:

NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,所以沉淀量達到最大消耗NaOH和沉淀溶解消耗NaOH的比為3：1；A錯誤；

B.向NaAQ溶液中滴加稀鹽酸，立刻產生白色氫氧化鋁沉淀，發(fā)生反應：A1O2+H++H2O=A1(OH)31，隨著鹽

++

酸的逐滴加入，開始形成的沉淀又逐漸溶解，發(fā)生反應：A1(OH)3+3H=AP+3H2O,所以沉淀量達到最大消耗的

鹽酸和沉淀完全溶解消耗的鹽酸的物質的量之比是1：3.B錯誤；

C.向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，開始滴加NaOH發(fā)生反應為A13++3OH-=A1(OH)3],先產

生氫氧化鋁沉淀，當A伊沉淀完全后，然后發(fā)生反應NH4++0H=NH3?H9；此時沉淀氫氧化鋁的量不變，最后

繼續(xù)滴力LINaOH,發(fā)生反應Al(OH)3+OH-=AICh-+2H2O,氫氧化鋁沉淀溶解，沉淀量達到最大消耗NaOH、沉淀

量不變和沉淀溶解消耗NaOH的比為3：1：1；C正確；

D.向NaOH、Ba（OH）2、NaAlCh的混合溶液中逐漸通入二氧化碳至過量，首先發(fā)生反應：

Ba（OH）2+CO2=BaCO3；+H2O,產生白色沉淀，然后發(fā)生：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,此時沉淀的量不變，再發(fā)

生反應2NaAlO2+CCh+3H2O=2Al（OH）3l+Na2cCh,產生沉淀，又發(fā)生反應：Na2co3+H2O+CCh=2NaHCO3,沉淀

量不變，最后發(fā)生反應：BaCO3+2H2O+2CO2=Ba（HCO3）2,沉淀部分溶解，D錯誤；

11.在硫酸鐵溶液中，加入ag銅完全溶解后再加入bg鐵，充分反應后得到eg殘余固體，且a>c,則下列說法

中正確的是（）

A.殘余固體可能為鐵和銅的混合物

B.最后得到的溶液可能含有Fe3+

C.殘余固體是鐵，溶液中一定不含C#+

D.殘余固體全部是銅

【答案】D

【解析】加入的a克銅粉由于發(fā)生了如下的反應2Fe3++Cu=2Fe2'+Cu2+而全部溶解，如果這部分銅在加入b

克鐵粉后被全部還原出來，則c應與a相等；現題給條件中已知a>c,這明加入的a克銅沒有全部被還原，溶液

中還有CM+,同時也說明加入的鐵粉不足（否則a克銅將會被全部還原出來），加入的鐵被氧化成Fe2+；而Fe3

+由于不能與單質銅共存，說明在溶液中已經不再存在；綜上所述，說明c克濾渣是銅，濾液中還存在Cu2+、Fe2

+、H'這三種陽離子。答案選D。

12.向100mLFe2（S04）3和CuSCh的混合溶液中逐漸加入鐵粉，充分反應后溶液中固體剩余物的質量與加入鐵粉

的質量如圖所示。忽略溶液體積的變化，下列說法正確的是（）

A.a點時溶液中陽離子僅為CP+和Fe2+

B.b點時溶液中發(fā)生的反應為：Fe+C#+=Cu+Fe2+

C.C點時加入的鐵粉與Cl?+反應

D.原溶液中Fe2（SCU）3和CuSO4的物質的量濃度之比為1：1

【答案】B

【解析】A.a點表示的是加入鐵粉后，溶液中固體的質量仍為0,此時發(fā)生反應的離子方程式為：Fe+2Fe3+=3Fe?+,

由于反應仍未結束，故a點溶液中存在的陽離子有Fe，+、Cu2+、Fe2+,選項錯誤，A不符合題意；

B.b點表示加入鐵粉后，溶液中固體的質量增加，此時發(fā)生反應的離子方程式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,選項正

確，B符合題意；

C.當加入鐵粉的質量大于1.68g后，圖中曲線出現了拐點，由點(2.24,1.84)可知，鐵粉增加的質量與固體剩

余物增加的質量相等，故c點沒有發(fā)生反應，選項錯誤，C不符合題意：

D.當加入鐵粉質量為0.56g時，發(fā)生反應的離子方程式為：Fe+2Fe3+=3Fe2+,故溶液中

+56g

n(F?)=2n(Fe)=^-=2x^'=0.02mol,故溶液中n[Fe2(S04)3]=0.01mol；當加入鐵粉的質量為

'7M56g/mol

0.56~I.68g(即1.12g)時，能夠反應的離子方程式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,則溶液中

2+

n(Cu)=〃(Fe)=二=/=0.02m"，故溶液中n(CuSCh)=0.02mol；因此溶液中Fe2(SO4)3與CuSO4

''M56g/mol

的物質的量之比為1:2,選項錯誤，D不符合題意；

13.向一定量的Fe、FeO、FezCh、FesCU的混合物中加入100mLimol/L的鹽酸，恰好使混合物完全反應，放出

11.2mL(標準狀況)氣體，所得溶液加入KSCN溶液不變紅色。用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合

物，所得鐵的質量為()

A.2.8gB.11.2gC.5.6gD.無法計算

【答案】A

【解析】鹽酸恰好使混合物完全溶解，鹽酸沒有剩余，向反應所得溶液加KSCN溶液無血紅色出現，說明溶液

為FeCL溶液，根據氯元素守恒可知n(FeC12)=1n(HCl)=ixO.1Lx1mol/L=0.05mol；用足量的CO在高溫下還原相

同質量的混合物得到鐵，根據鐵元素守恒可知n(Fe)=n(FeCh)=0.05mol,質量為0.05molx56g/mol=2.8g；答案選A。

14.把3.9gMg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應，產生標準狀況下的氫氣4.48L。下列推斷中不正確的是()

A.參加反應的Mg為2.4gB.參加反應的HC1為0.4mol

C.Mg、Al在反應中共失去0.4mol電子D.若與足量的氫氧化鈉溶液反應能產生0.15molH2

【答案】A

【解析】已知〃出2)=0.2mol,由質量守恒可得，參加反應的鹽酸"(HC1)=O.4mol,故B正確；由電子轉移守恒可

得，反應中共轉移電子〃(e)=0.4mol,故C正確；由反應方程式Mg+2HC1=MgCb+H2T和2Al+6HCl=2AlCb

+3H2T可知,設混合物中Mg為xmol,Al為ymol,即由質量守恒得24x+27y=3.9,由電荷守恒得2x+3y=0.4,

解得x=0.05mol,y=0.1mol,所以參加反應的Mg的質量為1.2g,所以A錯誤；若與足量的氫氧化鈉溶液反應，

則只有O.lmol鋁反應，由電子轉移守恒求得，能生成0.15molHz,所以D正確。

15.以下物質之間的每步轉化中，都能通過一步實現的是()

①Fe—FeCb—Fe(0H)2―Fe(0H)3

②Na—NazO—Na2co3-NaHCCh—NaOH

③Mg—MgC12—Mg(OH)2

④A1-ALO3TA1(OH)3

⑤Al—NaAlGh—Na2cCh

A.②③④B.①③④⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤

【答案】C

【解析】①鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵，氯化亞鐵與堿反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化

鐵，每步轉化都能一步反應實現，故①正確；②鈉和氧氣反應生成氧化鈉，4Na+O2=2Na2O,氧化鈉和CO2反應

生成Na2co3,Na2cO3與過量的水和CO2反應生成NaHCCh,NaHCCh與足量的Ca（0H）2反應生成NaOH,故②

正確：③鎂和氯氣反應生成氯化鎂，Mg+CbW=MgCb,氯化鎂和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀，

MgCL+2NaOH=Mg（OH）21+2NaCl,故③能通過一步反應實現；④鋁解氧氣反應生成氧化鋁，氧化鋁不溶于水，

不能一步生成氫氧化鋁，故④不能通過一步反應實現；⑤A1與NaOH反應生成NaAlCh,NaAKh溶液中通入適

量的CO2,得Na2c03溶液，故⑤正確；故選C。

16.在FeCb、CuCb、FeCb的混合溶液中,Fe3+、Cu2+>Fe?+的物質的量之比為3：2：1,現加入適量鐵粉，使溶液

中三種離子的物質的量之比變?yōu)?：2：4,則參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3+的物質的量之比為（）

A.2：1B.1：2C.1：3D.1：4

【答案】C

【解析】設原先溶液中Fe3+、Cu2\Fe?+的物質的量依次為3mol、2mol,Imol,根據三種離子物質的量的變化，

Cu?+物質的量并沒有發(fā)生變化，說明沒有參加反應，反應離子方程式：2Fe3++Fe=3Fe?+,Fe3+物質的量減少了2mol,

說明消耗Imol鐵，故參加反應的鐵粉與原溶液Fe3+物質的量之比為1：3,故選項C正確。

第II卷（非選擇題共52分）

二、非選擇題：包括第17題~第21題5個大題，共52分。

17.（12分）納米銅是一種性能優(yōu)質的超導材料，以輝銅礦（主要成分為CsS）為原料制備納米銅粉的工藝流程如

圖所示。

納米銅粉

資料：腫（N2H4）無色油狀液體，溶于水生成水合脫N2H4.比0（水合肺有強還原性，生成無污染物質，易揮發(fā)）

（1）①上述流程中可以加快反應速率的措施有o

A.過濾和萃取B.升高溫度C.增大壓強D.研磨礦石

②用FeCb溶液浸取輝銅礦中銅元素的反應為：Cu2s+4FeC13=2CuCb+4FeC12+S。浸取時，在有氧的環(huán)境下可維

持Fe3+較高濃度，有關反應的離子方程式為。

(2)“萃取”時，兩種金屬離子萃取率與pH的關系如圖所示。當pH>1.7時，pH越大，金屬離子萃取率越低，其中

Fe3+萃取率降低的原因是。

(3)“反萃取”得到的CuS04溶液制備納米銅粉時，CiP+的還原率隨pH和溫度的變化如下表所示:

PH6789101112

CM+還原率(%)34609092959290

產物形態(tài)磚紅色Cu2O銅粉紫黑色納米銅

溫度30405060708090

CF+還原率(%)25457080959085

產物形態(tài)磚紅色Cu2O銅粉紫黑色納米銅

①該反應的離子方程式為o

②超過70℃時Cu2+的還原率降低的原因是。

③以輝銅礦為原料制備納米銅粉的工藝條件選擇70℃、pH=10的理由是。

(4)“水相1”中加入適量氨水，靜置，再經過濾、、干燥、等操作可得到Fe2O3o

(5)假設制得納米銅的質量為akg,則最少投入朧的物質的量是。

2++3+

【答案】U)BD4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O(

2)Fe3+水解程度隨pH的升高而增大

2+

(3)02Cu+N2H4+4OH=2Cu+N2T+4H2O

②超過70℃時水合腓(或陰)易揮發(fā)，腫(或水合陰)濃度降低，Cu2+還原率降低

③70℃、pH=10時Cu?+還原率最高，同時可以得到高純度的納米銅

(4)洗滌燃燒或灼燒(5)竺士mol或者^^mol或者7.81amol

12816

【解析】(1)①上述流程中反應在溶液中進行，升高溫度、研磨礦石可以加快反應速率，故答案為BD；

②浸取時，在有氧的環(huán)境下可維持Fe3+較高濃度，因在有氧環(huán)境下亞鐵離子被氧化生成鐵離子，反應的離方程式

2++3+2++3+

為4Fe+4H+O2=4Fe+2H2O,故答案為4Fe+4H+O2=4Fe+2H2O；

(2)由于Fe3+的水解程度隨著pH的升高而增大，當pH>1.7時，pH越大，金屬離子萃取率越低，故答案為Fe”的

水解程度隨著pH的升而增大：

⑶①“反萃取”得到的CuS04溶液制備納米銅粉時，堿性條件下，Cu2+與N2H4反應生成氮氣和銅，該反應的離子

方程式為2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2f+4H2。，故答案為2CF++N2H4+4OH=2Cu+N2T+4H2。：

②根據資料“水合肺有強還原性，生成無污染物質，易揮發(fā)”，超過70℃時CM+的還原率降低的原因是：超過70℃

時水合腳（或朋）易揮發(fā)，朋K或水合肺）濃度降低，CM+還原率降低，故答案為：超過70℃時水合冊（或臟）易揮發(fā),

腫（或水合腫）濃度降低，CW+還原率降低：

③以輝銅礦為原料制備納米銅粉的工藝條件選擇70℃,pH=10的理由是CM+還原率最高，同時可以得到高純度

的納米銅，故答案為：CM+還原率最高，同時可以得到高純度的納米銅；

（4）萃取后的“水相1”中含有鐵離子，加入叁水，反應生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵煨燒可得到氧化鐵，方法為在

萃取后的“水相1”中加入適量氨水，靜置,再經過濾、洗滌、干燥、煨燒（或灼燒）可得到Fez。:產品，故答案

為：洗滌；饌燒；

⑸由2CM++N2H4+4OH=2Cu+N?T+4H2。可知，制得納米銅的質為akg,則最少投入陰的物質的量是

ax1000g11000a,_,103a125a

——~rx-=mol=7.81amol,故答案為：—mol或者-----mol或者7.81amol。

64g/mol212812816

18.（10分）無水氯化鋁在生產、生活中應用廣泛。工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為AbCh,含有Fe2O3>SiO2等雜

質）制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：

己知:

物質SiCl4AlChFeChFeCh

沸點/℃57.6180（升華）300（升華）1023

（1）氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為：。

（2）步驟I中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數目增多，其作用是（只要求寫出一種）。

（3）步驟I中焙燒生成三種固體單質，其中生成非金屬單質的反應的化學方程式為：。

（4）步驟H生成的尾氣中含有Ch,一定溫度下，CL用足量的NaOH溶液吸收，氧化產物只有NaClO和NaCICh,

經測定溶液中CIO-和CIO；物質的量濃度之比為3：1,則在C12被吸收過程中被還原的氯元素和被氧化的氯元素

物質的量之比為o

（5）結合流程及相關數據分析，步驟II冷卻之后得到的氯化鋁（粗品）中含有的主要雜質為（填化學式）。

（6）工業(yè)生產過程中需要控制加入鋁粉的量，以提高鋁粉的利用率，從而降低生產成本，“廢渣”的主要成分有NaCl

和（填化學式）。

【答案】(1)A13++3H2OK^A1(OH)3+3H+(2)增大反應物的接觸面積，加快反應速率，使反應充分或防

止后續(xù)步驟生成的AlCb水解(3)SiO2+2C^Si+2COt(4)2：1(5)FeCh(6)FeCh

【解析】(I)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為：

Al3++3H2。A1(OH)3+3H+。

(2)步驟I中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數目增多，其作用是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，使反應充分

或防止后續(xù)步驟生成的AlCh水解。

(3)步驟I中焙燒生成三種固體單質，均為置換反應，其中生成非金屬單質的反應的化學方程式為：

SiO2+2C^Si+2COto

(4)步驟II生成的尾氣中含有C12,一定溫度下，C12用足量的NaOH溶液吸收，氧化產物只有NaClO和NaCKh,

經測定溶液中CIO?和CIO?物質的量濃度之比為3：1，則根據轉移電子數守恒可知，

6Ch+12OH=3C1O-+C1O3+8C1+6H2O,在Ch被吸收過程中被還原的氯元素和被氧化的氯元素物質的量之比為

8:4=2：lo

(5)結合沸點可知，步驟II冷卻之后得到的氯化鋁(粗品)中含有的主要雜質為FeCh?

(6)工業(yè)生產過程中需要控制加入鋁粉的量，以提高鋁粉的利用率，從而降低生產成本，鋁粉把氯化鐵還原，“廢

渣”的主要成分有NaCl和FeCh,

19.(10分)已知A為淡黃色固體，R是地殼中含量最多的金屬元素的單質，T為生活中使用最廣泛的金屬單質，

D是具有磁性的黑色晶體，C、F是無色無味的氣體，H是白色沉淀，W溶液中滴加KSCN溶液出現血紅色。

(1)物質A的化學式為一，F化學式為一；

(2)B和R在溶液中反應生成F的離子方程式為一；

(3)H在潮濕空氣中變成M的實驗現象是一，化學方程式為—。

(4)A和水反應生成B和C的離子方程式為一,由此反應可知A有作為一的用途。

(5)M投入鹽酸中的離子方程式—o

【答案】⑴NazChH2

(2)2A1+2OH+2H2O2AIO2+3H2T

(3)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(4)2Na2O2+2H2O=4Na*+4OH-+O2T供氧劑

+3+

(5)Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O

【解析】A為淡黃色固體，其能與水反應，則其為NazCh:R是地殼中含量最多的金屬元素的單質，則其為Al：

T為生活中使用最廣泛的金屬單質，則其為Fe；D是具有磁性的黑色晶體，則其為FesO"Na?。?與水反應生成

NaOH和Ch,所以C為02；A1與NaOH溶液反應，生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以F為Hz,B為NaOH；FeQ4與

鹽酸反應，生成FeC13、FeCb和水，FeCL再與Fe反應，又生成FeCb,所以E為FeCb；它與NaOH溶液反應,

生成白色沉淀Fe(0H)2,它是H；Fe(OH)2在空氣中被氧化為Fe(OH)3,它與鹽酸反應生成FeCb,它為W。

(1)物質A的化學式為Na2O2o答案為：Na2O2

F化學式為H2。答案為：H2

(2)NaOH和A1在溶液中反應生成H2的離子方程式為2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2b答案為：

2A1+2OH-+2H2O=2AlCh-+3H2T

(3)Fe(OH)2在潮濕空氣中變成Fe(0H)3的實驗現象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。答案為：白

色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色

化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

(4)Na2O2和水反應生成NaOH和O2的離子方程式為2Na2O2+2H2O=4Na"+4OH+O2T。

答案為：2Na2Ch+2H2O=4Na++40H-+O2T

由此反應可知A有作為供氧劑的用途。答案為：供氧劑

(5)Fe(OH)3投入鹽酸中的離子方程式Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2。。

+3+

答案為：Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O

20.(10分)綠機是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業(yè)生產中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠機的

一些性質進行探究。回答下列問題：

(1)在試管中加入少量綠磯樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，

溶液逐漸變紅。由此可知：、。

(2)為測定綠磯中結晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關Ki和K2)(設為裝置A)稱重，記為mig。將樣品

裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為nug。按下圖連接好裝置進行實驗。

KiK.n

it?

①儀器B的名稱是o

②將下列實驗操作步驟正確排序(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3g。

a.點燃酒精燈，加熱b.熄滅酒精燈c.關閉Ki和K2

d.打開Ki和K2,緩緩通入N2e.稱量Af.冷卻到室溫

③根據實驗記錄，計算綠研化學式中結晶水數目x=(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作,

則使X（填“偏大”"偏小”或"無影響”）。

（3）為探究硫酸亞鐵的分解產物，將（2）中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開Ki和K2,緩緩通入

N2,加熱。實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。

①C、D中的溶液依次為（填標號）。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現象分別為

a.品紅b.NaOHc.BaChd.Ba（NO3）2e.濃H2SO4

②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式O

【答案】（1）樣品中沒有Fe3+Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+

76（7H->—HI）

（2）①干燥管②dabfee③―V偏小

9（加3一叫）

高溫

（3）①c、a生成白色沉淀、褪色②2FeSO4=Fe2O3+SO2T+SO3t

【解析】

（1）樣品溶于水滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，說明樣品中無Fe3+；再向試管中通入空氣，溶液逐漸

變紅，這說明有鐵離子產生，即硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵，鐵離子遇KSCN溶液顯紅色；

（2）①根據儀器構造可知B是干燥管；

②由于裝置中含有空氣，空氣能氧化硫酸亞鐵，所以加熱前需要排盡裝置中空氣，利用氮氣排出空氣，為了使

生成的水蒸氣完全排除，應該先熄滅酒精燈再冷卻，然后關閉Ki和K2,最后稱量，即正確的排序是dabfee；

③樣品的質量是（m2—mi）g,加熱后剩余固體是硫酸亞鐵，質量為（m3—mi）g,生成水的質量為（m2—m.?）

g，

FeSOjxHaOs^FeSOj+xH2O

15218x

（m3—mi）g（m2—m3）g

15218x76（g—

則：7------1=7-------1，解得：x=—7^~~洋；

（外一叫）g9（外一町）

若實驗時按a、d次序操作，在加熱過程中硫酸亞鐵被空氣氧化為硫酸鐵，導致m3增加，因此x偏小；

（3）①最終得到紅棕色固體，說明有氧化鐵生成，即分解過程發(fā)生J'氧化還原反應，根據化合價變化可知一定

有S02生成，這說明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、S02和三氧化硫?三氧化硫溶