上海澧溪中學(xué)高中化學(xué)必修一第三章《鐵金屬材料》經(jīng)典練習(xí)卷(培優(yōu))

一、選擇題1．某同學(xué)通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)探究Fe及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是A．將0.1mol/L的FeCl3溶液與0.3mol/L的NaOH溶液等體積混合制備Fe(OH)3膠體B．將FeSO4溶液緩慢滴入足量NaOH溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥獲得純凈的Fe(OH)2固體C．鐵粉中混有鋁粉，加入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾D．可用帶火星的木條檢驗(yàn)鐵與水蒸氣反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物，木條復(fù)燃2．表中，對(duì)陳述I、II的正確性及兩者間是否有因果關(guān)系的判斷都正確的是選項(xiàng)陳述I陳述II判斷A氫氧化鋁可用于治療胃酸過(guò)多Al(OH)3可與鹽酸反應(yīng)I對(duì)，II對(duì)，有BSiO2可用作光導(dǎo)纖維SiO2是良好的半導(dǎo)體I對(duì)，II對(duì)，有CAl2O3作耐火材料Al2O3具有高熔點(diǎn)I對(duì)，II錯(cuò)，無(wú)DH2O2、SO2都能使酸性KMnO4褪色H2O2表現(xiàn)氧化性，SO2表現(xiàn)還原性I對(duì)，II對(duì)，無(wú)A．A B．B C．C D．D3．向下列四種鐵的化合物分別投入到稀鹽酸中，再滴入KSCN溶液，觀察到溶液顏色沒(méi)有明顯變化的是A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．FeCl34．將一定物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水，配成1L溶液，取出50mL溶液然后滴加一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸得到的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．標(biāo)注NaCl的直線代表產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量B．原混合物中Na2CO3與NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1：2C．鹽酸的濃度是0.05mol·L-1D．鹽酸加到150mL時(shí)，放出CO2氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)5．下列A～D四組，每組有兩個(gè)反應(yīng)，其中兩個(gè)反應(yīng)可用同一個(gè)離子方程式表示的是（）(Ⅰ)(Ⅱ)A少量SO2通入Ba(OH)2溶液過(guò)量SO2通入少量Ba(OH)2溶液B少量濃氨水滴入Al2(SO4)3溶液少量Al2(SO4)3溶液滴入濃氨水C0.1molCl2通入含0.2molFeBr2的溶液0.3molCl2通入含0.2molFeBr2溶液中DNaAlO2溶液與少量H2SO4溶液相混合少量NaAlO2溶液與過(guò)量稀H2SO4相混合A．A B．B C．C D．D6．下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是A．《神農(nóng)本草經(jīng)》：“空青(藍(lán)銅礦類(lèi))…能化銅鐵豁(鉛)錫作金”B．《夢(mèng)溪筆談》：“石穴中水，所滴者皆為鐘乳”C．補(bǔ)鐵劑(有效成分為Fe2+)與維生素C共服效果更佳D．雷雨發(fā)莊稼——自然固氮7．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(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示方案制備高鐵酸鉀。下列說(shuō)法不正確的是A．高鐵酸鉀中鐵元素的化合價(jià)為+6，具有強(qiáng)氧化性B．次氯酸鈉和硝酸鐵反應(yīng)生成2molFeO時(shí)，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．在混合體系中，確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)先后順序有利于解決問(wèn)題，下列反應(yīng)先后順序判斷正確的是（）A．在含F(xiàn)eBr2、FeI2的溶液中緩慢通入Cl2：I-，Br-，F(xiàn)e2+B．在含F(xiàn)e3+，Cu2+、H+的溶液中加入Zn：Fe3+，Cu2+、H+、Fe2+C．在含Ba（OH）2、KOH的溶液中通入CO2：KOH，Ba（OH）2，BaCO3、K2CO3D．在含[Al(OH)4]-、OH-，CO溶液中，逐滴加入鹽酸：[Al(OH)4]-、Al(OH)3、OH-、CO9．某學(xué)生在學(xué)習(xí)了檢驗(yàn)食品中的鐵元素后，設(shè)想在課外研究測(cè)定某補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素(+2價(jià))含量，其設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：下列說(shuō)法不正確的是A．步驟①需要在研缽中研磨，研磨時(shí)研杵應(yīng)保持垂直B．步驟②可以用新制氯水替代H2O2C．取步驟②操作后的溶液，滴加幾滴KSCN溶液可檢驗(yàn)補(bǔ)血?jiǎng)┦欠褚岩蜓趸冑|(zhì)D．每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.07wg10．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(biāo)準(zhǔn)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．以菱鐵礦(主要成分是碳酸亞鐵，化學(xué)式：FeCO3)為原料制取鐵的流程如圖：(1)“氧化”和“沉淀”是將“浸取”過(guò)程中產(chǎn)生的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，則操作①的名稱為_(kāi)_____(填“蒸發(fā)”或“過(guò)濾”)，所用到主要玻璃儀器有_____。(2)寫(xiě)出“沉淀”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________。12．化學(xué)方法在文物保護(hù)中有重要作用，某博物館修復(fù)出土鐵器的部分過(guò)程如下：(1)檢測(cè)銹蝕產(chǎn)物主要成分的化學(xué)式為Fe3O4、Fe2O3?H2O、FeO(OH)、FeOCl，由產(chǎn)物可推測(cè)，鐵器可能與__(填2種反應(yīng)物化學(xué)式)發(fā)生反應(yīng)而被腐蝕。(2)分析認(rèn)為，鐵經(jīng)過(guò)了如下腐蝕循環(huán)：Ⅰ.Fe轉(zhuǎn)化為Fe2+；Ⅱ.Fe2+在自然環(huán)境中形成FeO(OH)；Ⅲ.FeO(OH)和Fe2+反應(yīng)形成致密的Fe3O4保護(hù)層；Ⅳ.Fe3O4保護(hù)層被氧化為FeO(OH)，如此往復(fù)腐蝕。①FeOCl中鐵的化合價(jià)為_(kāi)_；上述反應(yīng)中是氧化還原反應(yīng)的為_(kāi)_(填序號(hào))。②FeO(OH)和Fe2+反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_。③Ⅳ反應(yīng)為Fe3O4+O2+H2O→FeO(OH)，還原劑為_(kāi)_，每反應(yīng)1mol還原劑，轉(zhuǎn)移電子__mol。13．向一定量的Fe和Fe2O3的混合物中加入80mL的鹽酸溶液，使固體混合物恰好完全溶解，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，在溶液中加入KSCN溶液無(wú)血紅色出現(xiàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)寫(xiě)出上述反應(yīng)中所有屬于氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式______。(2)若忽略反應(yīng)前后溶液體積變化，則最終所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____。(3)原固體混合物的總質(zhì)量為_(kāi)_____g。14．回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室，少量的鈉應(yīng)保存在___中；加熱鋁箔的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___，原因是___(用化學(xué)方程式表示)。(2)在含氮的常見(jiàn)化合物中，常用作制冷劑的是___，原理是___(用適當(dāng)文字描述)。(3)某工廠的燃料煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%，該工廠每天燃燒這種煤80t，試計(jì)算：①若煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO2，該工廠每天產(chǎn)生的SO2的質(zhì)量為_(kāi)__kg。②如果把產(chǎn)生的SO2全部回收利用，理論上每年(360天)得到的98%的濃硫酸的質(zhì)量為_(kāi)__kg。15．2020年11月6日，“太原號(hào)”科普衛(wèi)星搭乘長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射。人造地球衛(wèi)星與空間探測(cè)器的結(jié)構(gòu)材料大多采用鋁合金和鎂合金，要求高強(qiáng)度的零部件則采用鈦合金和不銹鋼。(1)不銹鋼中的主要元素是_______，它的合金元素主要是_______。(2)鋁合金的優(yōu)點(diǎn)是_______、_______等。(3)鈦合金可用于航天，還可用于制作_______(填一種)。16．將鐵粉、銅粉、氧化鐵、氧化銅溶于一定量的鹽酸溶液中，充分反應(yīng)，試判斷下列情況溶液中存在的金屬化合物。(1)若鐵粉有剩余，則溶液中一定有___________(填溶質(zhì)的化學(xué)式，下同)。(2)若銅粉有剩余，則溶液中一定有___________，可能有___________。(3)若溶液中有氯化銅，則溶液中一定還有___________。17．鐵是目前人類(lèi)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(wú)論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終收集的氣體體積均小于2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，最主要的原因是___；所得溶液在長(zhǎng)時(shí)間放置過(guò)程中會(huì)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(jià)為_(kāi)__。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(xué)計(jì)量數(shù))，則M的化學(xué)式為_(kāi)__，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(xué)方程式為_(kāi)__。18．(1)過(guò)氧化鈣(CaO2·8H2O)是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。①Ca(OH)2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO2·8H2O。Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O，反應(yīng)時(shí)通常加入過(guò)量的Ca(OH)2，其目的________________________________。②向池塘水中加入一定量CaO2·8H2O后，池塘水中濃度增加的離子有________(填序號(hào))。A.Ca2+B.H+C.CO32-D.OH-(2)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有________。A.KClB.KClO3C.MnO2D.Mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是______________(用離子方程式說(shuō)明)。19．Na、Fe、Cl是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）含上述元素的常見(jiàn)化合物中，呈淡黃色的是___（填化學(xué)式）。（2）焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，Na元素的焰色為_(kāi)__色，觀察K元素的焰色需要透過(guò)___。（3）實(shí)驗(yàn)室在制備Fe（OH）2時(shí)必須隔絕空氣，否則發(fā)生的現(xiàn)象是___。（4）MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收，則生成的鹽為_(kāi)__（寫(xiě)化學(xué)式，只寫(xiě)一種）。20．“生活無(wú)處不化學(xué)”，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題。(1)廚房中的調(diào)味品，①鹽（主要成分氯化鈉）、②堿面（主要成分碳酸鈉）、③白醋（主要成分乙酸）。主要成分中具有堿性的是_____（填序號(hào)，下同）；屬于鹽類(lèi)的是______；相互間能發(fā)生反應(yīng)的是________。(2)食鹽不慎灑落在天然氣的火焰上，觀察的現(xiàn)象是_______________，該變化稱為_(kāi)_____反應(yīng)。(3)沾有水的鐵制器皿在高溫火焰上會(huì)發(fā)黑，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。(4)家庭中常用“84”消毒液(主要成分NaClO)與潔廁靈(主要成分鹽酸)清潔衛(wèi)生?！跋疽骸迸c“潔廁靈”同時(shí)使用會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。(5)純堿（Na2CO3）、小蘇打（NaHCO3）廣泛應(yīng)用在食品加工。蘇打餅干原料中含有小蘇打，在烘焙受熱過(guò)程中，小蘇打發(fā)生分解反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________；蘇打餅干可以適當(dāng)緩解人體胃酸（主要成分鹽酸）過(guò)多癥狀，該反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________。(6)宇航員常用過(guò)氧化鈉作供氧劑，寫(xiě)出過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________。三、解答題21．以硫鐵礦（主要成分為FeS2，還有少量CuS、SiO2等雜質(zhì)）為原料制備綠礬晶體（FeSO4·7H2O）的工藝流程如下：（1）煙氣中的SO2會(huì)污染環(huán)境，可用足量氨水吸收，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式___。（2）檢驗(yàn)濾液中金屬陽(yáng)離子所用試劑及現(xiàn)象為_(kāi)___、____。（3）FeSO4溶液制備綠礬晶體過(guò)程中要保持H2SO4過(guò)量，理由___。（結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明原因）（4）燃料細(xì)菌脫硫法是用氧化亞鐵硫桿菌（T．f）對(duì)硫鐵礦進(jìn)行催化脫硫，同時(shí)得到FeSO4溶液。其過(guò)程如圖所示：已知總反應(yīng)為：FeS2+14Fe3++8H2O=2SO42-+15Fe2++16H＋①將過(guò)程I離子方程式補(bǔ)充完整___FeS2＋___Fe3+＋____=7Fe2+＋___S2O32-＋___，__②過(guò)程II反應(yīng)的離子方程式____。③研究發(fā)現(xiàn)，用氧化亞鐵硫桿菌（T．f）脫硫，溫度過(guò)高脫硫效率降低（如圖），可能的原因是___。（5）綠礬晶體在空氣中易被氧化。取Xg樣品，加水完全溶解，用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)現(xiàn)象為_(kāi)__；酸性KMnO4溶液氧化Fe2+的離子方程式：____；配制酸性高錳酸鉀溶液時(shí)下列操作將導(dǎo)致Fe2+的濃度偏大的是__。a．定容時(shí)仰視b．容量瓶洗滌后未干燥直接進(jìn)行配制c．定容搖勻后液面下降d．未洗滌燒杯和玻璃棒22．明礬[KAl(SO4)2·12H2O]在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途：飲用水的凈化；造紙工業(yè)上作施膠劑；食品工業(yè)的發(fā)酵劑等。利用煉鋁廠的廢料——鋁灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制備明礬。工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）明礬凈水的原理是______________(用離子方程式表示)。（2）操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、__________、過(guò)濾、洗滌、干燥。（3）檢驗(yàn)濾液A中是否存在Fe2＋的試劑是__________(只用一種試劑)。（4）將鋁灰投入氫氧化鈉溶液中生成氣體的化學(xué)方程式是__________，在濾液A中加入高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(該條件下MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2＋)：_______。（5）已知：在pH＝3、加熱條件下，MnO4-可與Mn2＋反應(yīng)生成MnO2。加入MnSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：________，濾渣2含有的物質(zhì)是________。23．鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)；②除硅的方法：溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。回答下列問(wèn)題：（1）Al元素在元素周期表中的位置為_(kāi)________；電解制取Al的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量___________生成物總能量(填“大于”、“等于”或“小于”)；二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______________。（2）寫(xiě)出向Al2O3與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________________。（3）濾渣A的主要成分為_(kāi)_________________________。（4）在工藝流程第三步中，通入過(guò)量二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式是_______________________。（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)取鋁土礦ag，經(jīng)過(guò)上述工藝流程最后得到bgAl，則鋁土礦中的Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______________________。A．=102b/54aB．>102b/54aC．<102b/54aD．均有可能24．某大型化工廠產(chǎn)生的酸性廢液中含有兩種金屬離子：Fe3+、Cu2+，化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金屬，保護(hù)環(huán)境。(1)操作①的名稱是_______；(2)寫(xiě)出操作①過(guò)程中，F(xiàn)e3+與鐵屑反應(yīng)的離子方程式_________；(3)溶液A中加入足量H2O2溶液的目的是將溶液A中的Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，在此過(guò)程中H2O2所起的作用是_________；A．氧化劑B．還原劑(4)檢驗(yàn)溶液B中含有的金屬陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)方法為：取少量溶液B于潔凈的小試管中，加入試劑______，溶液迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，即可檢驗(yàn)。(5)H2O2、乙醇、NaClO等水溶液可用于滅活新型冠狀病毒，H2O2滅菌原理與________相同A．乙醇B．NaClO25．錳是一種重要的過(guò)渡元素，工業(yè)上以菱錳礦(MnCO3)[含F(xiàn)eCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等雜質(zhì)]為原料制取MnO2有多種方法，生產(chǎn)流程如圖。已知常溫下幾種金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH：Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)pH8.36.32.74.7完全沉淀時(shí)pH10.08.43.76.7(1)為提高酸浸速率，可以采取的措施_________(寫(xiě)出兩條)。(2)濾液I中加雙氧水的目的是_______。(3)濾渣II的成分是________，為除盡雜質(zhì)而又不損失錳，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH范圍為_(kāi)______。(4)濾液II中加入KClO3、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______。26．CoC2O4是制備金屬鈷的原料。利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機(jī)物等)制取CoC2O4的工藝流程如圖：(1)“550℃煅燒”的目的是_______。(2)“浸出液”的主要成分是_______。(3)“鈷浸出”過(guò)程中Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。(4)“凈化除雜1”過(guò)程中，需在40～50℃加入H2O2溶液，其目的是______。(用離子方程式表示)；再升溫至80～85℃，加入Na2CO3溶液，調(diào)pH至5，“濾渣I”的主要成分是______。(5)“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾除去，若所得濾液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol/L，則濾液中c(Mg2+)為_(kāi)__[已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10](6)為測(cè)定制得的CoC2O4產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱取1.000g樣品，將其用適當(dāng)試劑轉(zhuǎn)化為草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液，再用過(guò)量稀硫酸酸化，用0.1000mol/L高錳酸鉀溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)，共用去高錳酸鉀溶液26.00mL，該產(chǎn)品的純度為_(kāi)______________。27．利用鈦白粉廠廢酸（主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+）制備過(guò)二硫酸銨[(NH4)2S2O8]，同時(shí)回收TiO(OH)2的簡(jiǎn)要流程如下：已知：i.部分離子完全生成氫氧化物