人教版2024高中化学必修一第三章铁金属材料(三十四).docx

人教版2024高中化学必修一第三章铁金属材料(三十四)

1

单选题
1、下列说法中，不正确的是（  ）
A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黄色的
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的
C．FeO、 Fe2O3都能与盐酸反应
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应
答案：A
A．FeCl3溶液是黄色的，FeCl2溶液是浅绿色的，A项错误；
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的，B项正确；
C．FeO、 Fe2O3都是金属氧化物，金属氧化物一般都能与盐酸反应，C项正确；
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液与NaOH溶液反应分别生成氢氧化铁沉淀和氢氧化亚铁沉淀，故FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应，D项正确；
答案选A。
2、北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之“团钢”，亦谓之“灌钢”。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是
A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高
B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能
C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
答案：B
A．生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中碳的含量在0 .03%～2 .0%之间，生铁中碳的含量在2 .0%～4 .3%之间，所以生铁的碳含量高于钢的碳含量，故A错误；
B．通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S，调整生铁中Si、Mn的含量，这样的铁有韧性、可锻轧、可延压，故B正确；
C．根据含碳量的不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢、低碳钢，其中高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳钢，硬度较小，韧性较强，故C错误；
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是铬(Cr)、镍(Ni)，常用来制造医疗器械、餐具等，故D错误；
答案为B。
3、下列有关铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是
A．都有氢气生成B．都生成盐和H2O
C．反应后铝元素主要以AlO2-形式存在D．反应后铝元素主要以Al3+的形式存在
答案：C
A．Al2O3与强碱溶液反应没有H2生成，故A错误；
B．Al与强碱溶液反应没有H2O生成，故B错误；
C．强碱性条件下，反应后铝元素主要以AlO2-形式存在，故C正确；
D．Al、Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐，故D错误；
故选C。
4、下列操作、现象和结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向酸性KMnO4溶液中通入足量的乙烯
紫色溶液变为无色
乙烯具有漂白性
B
向新制的CuOH2悬浊液中加入葡萄糖溶液并加热
产生砖红色沉淀
葡萄糖具有还原性
C
在酒精灯火焰上分别灼烧头发和丝织品
有烧焦羽毛气味
可区分丝织品和头发
D
向某溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液
溶液变为红色
原溶液中一定含有Fe2+
A．AB．BC．CD．D
答案：B
A．酸性KMnO4溶液与乙烯发生了氧化还原反应，体现了乙烯的还原性，A错误；
B．向新制的Cu(OH)2悬浊液中加入葡萄糖溶液并加热，葡萄糖和Cu(OH)2发生了氧化还原反应产生砖红色沉淀，葡萄糖作还原剂，具有还原性，B正确；
C．头发和丝织品中均含有蛋白质，灼烧时均有烧焦羽毛气味，不能用该方法区分头发和丝织品，C错误；
D．若原溶液中含有Fe3+时，也会出现这种现象，故该方法不能说明原溶液中一定含有Fe2+，D错误；
故选B。
5、下图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是

A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现上述转化①
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(含FeO42-)具有强氧化性，可用于消毒。FeO42-被还原为Fe3+，最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
答案：C
A．铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，而不是Fe2O3，故A错误；
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成黑色晶体Fe3O4，故B错误；
C．FeO42-中的Fe元素为+6价，易得到电子，具有强氧化性，可用于消毒，由题图可知FeO42-可被还原为Fe3+，最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂，故C正确；
D．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，加水不能转化为Fe3+，故D错误；
所以答案是：C。
6、关于Fe(OH)2的实验室制备，下列说法不正确的是

A．常用煮沸的方法除去NaOH溶液中的O2
B．将苯换成四氯化碳同样可以达到隔绝空气的作用
C．氢氧化钠与硫酸亚铁反应的离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
D．若生成的沉淀暴露于空气中，白色→灰绿→红褐色
答案：B
A．煮沸除去氧气，防止氧气氧化氢氧化亚铁，故A正确；
B．四氯化碳的密度大于水，不能达到隔绝空气的作用，故B错误；
C．氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠，故离子方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，故C正确；
D．白色的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀，故现象为白色→灰绿→红褐色，故D正确；
故选B。
7、实验室用MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气时，当有2mole－转移时，生成的氯气在标准状况下的体积为
A．22 .4LB．11 .2LC．33 .6LD．89 .6L
答案：A
MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气的反应为：MnO2+4HCl(浓)=ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O，Cl2∼2e-，当有2mole－转移时，生成1molCl2，则在标准状况下的体积为 22 .4L，A正确；
答案选A。
8、把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是
A．硝酸银溶液B．硫酸铜溶液C．稀硫酸D．硫酸铁溶液
答案：D
A．铁和硝酸银发生置换反应，析出银的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故A错误；
B．铁和硫酸铜发生置换反应，析出铜的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故B错误；
C．铁和稀硫酸反应有氢气生成，故C错误；
D．铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，没有气体生成且溶液质量增加，所以符合题意，故D正确；
故选：D。
多选题
9、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5 .76g，经如图处理：

下列说法不正确的是
A．滤液A中的阳离子为Fe3+、Fe2+、H+
B．样品中Fe元素的质量为2 .24g
C．溶解样品参与反应的nH2SO4=0 .04mol
D．V=896ml
答案：AD
A. 滤液A中不含铜离子，说明铜元素以单质的形式析出，Cu能与Fe3+反应，所以滤液A中不可能有Fe3+，故A错误； 
B. 滤液A加入足量氢氧化钠，生成的沉淀灼烧，得到的固体是Fe2O3，根据铁元素守恒，样品中Fe元素的质量为3 .2×112160=2 .24g，故B正确；
C. 滤液A中不含铜离子，滤液A中的铁元素只以FeSO4的形成存在，根据B可知n(Fe)=n(FeSO4)=2 .24g56g/mol=0 .04mol，根据硫酸根离子守恒，则溶解样品参与反应的nH2SO4=0 .04mol，故C正确；
D. 样品用足量硫酸溶解，反应消耗0 .04mol硫酸，滤液中不含铜离子，则滤渣为铜，Fe元素的质量为2 .24g、Cu元素的质量为3 .2g，样品中n(O)=5 .76-2 .24-3 .216g/mol=0 .02mol，反应生成水0 .02mol，根据硫酸中氢元素守恒，生成氢气的物质的量为0 .04mol-0 .02mol=0 .02mol，生成氢气在标准状况下的体积为0 .02mol×22 .4L/mol=0 .448L=448ml，故D错误；
选AD。
10、碱式硫酸铁Fex(OH)ySO4z(其中Fe元素为+3价)是一种新型高效絮凝剂。一种利用废铁屑(主要含Fe，还含少量Al2O3、Fe2O3)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

下列说法正确的是
A．x、y、z一定符合关系式：x=y=z
B．“反应Ⅰ”中包含的反应类型有置换反应、化合反应和复分解反应
C．“过滤”所得滤液中溶质是Fe2SO43
D．“反应Ⅱ”中每生成标准状况下11 .2LNO，反应转移0 .5mol电子
答案：BD
A．碱式硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]中，Fe元素为+3价，OH-为-1价，SO42-为-2价，则有x(+3)+y(-1)+z(-2)=0，化简得3x=y+2z，则可能存在x=y=z，A错误；
B．废铁屑中主要含Fe，还含少量Al2O3 .Fe2O3，加入足量稀硫酸后，发生的反应有Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，即“反应I”中包含的反应类型有置换反应、化合反应和复分解反应，B正确；
C．调节pH过程中，将Al3+转化为Al(OH)3沉淀， “过滤”所得滤液中溶质有FeSO4，没有Fe2(SO4)3，C错误；
D．“反应II”中，NaNO2作氧化剂，还原产物是NO；标况下，每生成11 .2L NO（物质的量为0 .5mol），反应转移0 .5mol电子，D正确；
故选BD。
11、实验室中利用Fe2(SO4)3进行如图实验。下列说法错误的是

A．a=3 .4B．反应②能生成0.2molH2
C．“6 .0g固体”一定是铁、硫混合物D．“滤液”中溶质的物质的量为0 .3mol
答案：BD
分析：可能发生的反应为①Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+S↓，②加入铁粉后，若硫酸铁过量，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
A．设生成xmolS，剩余ymolFe，则32x+56y=6 .0，11 .2g铁粉一部分与Fe3+反应，为(0 .15-x)mol，一部分与硫酸反应，为xmol，最后剩余ymol，所以56(0 .15-x)+56x+56y=11 .2，解得y=0 .05mol，x=0 .1mol，所以n(H2S)=0 .1mol，即m(H2S)=3 .4g，所以a=3 .4g，故A正确；
B．由以上分析可知，Fe与硫酸反应生成氢气，铁粉过量，所以n(H2)=n(H2SO4)=0 .1mol，故B错误；
C．0 .15molFe2(SO4)3与H2S最多生成0 .15molS即4 .8g，所以固体一定为铁、硫的混合物，故C正确；
D．滤液成分为①步0 .2molFeSO4，②步硫酸亚铁为0 .15mol+0 .1mol，共0 .45mol溶质，故D错误；
故选BD。
12、将ag由铁和氧化铁组成的混合物加入800mL0 .1mol·L-1盐酸中充分反应后，固体无剩余，盐酸全部消耗，放出气体0 .224L(标准状况)。下列判断正确的是
A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=2∶1
B．向溶液中滴入KSCN溶液，无明显变化
C．无法计算出原混合物的质量
D．此时溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为3∶1
答案：AB
分析：由于氧化性Fe3+>H+，所以当产生氢气时，氧化铁溶于盐酸生成的Fe3+已经全部被Fe还原为Fe2+，生成氢气的物质的量=0 .224L22 .4L·moL-1=0 .01mol，根据反应Fe+2HCl===FeCl2+H2↑可知，消耗Fe为0 .01mol，消耗HCl为0 .01mol×2=0 .02mol，则反应Fe+Fe2O3+6HCl===3FeCl2+3H2O消耗HCl为0 .8L×0 .1mol·L-1-0 .02mol=0 .06mol，该反应中消耗Fe为0 .06mol×16=0 .01mol，消耗Fe2O3的物质的量为0 .06mol×16=0 .01mol。
A．由分析可知，原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)=(0 .01mol+0 .01mol)∶0 .01mol=2∶1，A项正确；
B．反应后溶液中的溶质为FeCl2，向溶液中滴入无色的KSCN溶液，不显红色，B项正确；
C．由分析可知，铁、氧化铁的物质的量已经计算出，可以计算出原混合物的质量，C项错误；
D．反应后溶液中的溶质为FeCl2，此时溶液中已没有Fe3+，D项错误；
答案选AB。
填空题
13、如何除去FeCl2溶液中少量的氯化铁_______？如何除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁________？写出相关反应的离子方程式。
答案：     加入铁粉，2Fe3++Fe=3Fe2+     通入氯气或加入氯水，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
FeCl3中Fe3+具有氧化性，能与Fe单质发生归中反应生成Fe2+，因此可向FeCl2溶液中加入铁粉除去少量的FeCl3，反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。
FeCl2中Fe2+具有还原性，能与氯气发生氧化还原反应生成Fe3+，因此可向FeCl3溶液中通入氯气或加入氯水除去少量的FeCl2，反应离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
14、在生产和生活中，钢铁和铝合金已经成为大量使用的金属材料，根据你掌握的知识分析其中的原因______。
答案：原料来源充足、成本较低、硬度适当便于加工、耐腐蚀性耐磨性较好、性质稳定适用范围广
在生产和生活中，钢铁和铝合金因其原料来源充足、成本较低、硬度适当便于加工、耐腐蚀性较好、性质稳定适用范围广等特点，已经成为大量使用的金属材料。
15、为防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量___________，其原因是___________。
答案：     Fe     亚铁离子易被氧化为铁离子，加入铁粉后，与铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化变为铁离子而变质
由于亚铁离子容易被氧化，为防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量铁粉，将氧化成的铁离子和铁反应生成亚铁离子；所以答案是：Fe；亚铁离子易被氧化为铁离子，加入铁粉后，与铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化变为铁离子而变质。

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