第三章 金属材料单元测试（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
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| 名称 | 第三章 金属材料单元测试（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 500.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-10 21:58:35 | ||
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文档简介
第三章 铁 金属材料 单元测试
一、单选题
1．下列关于铁单质的说法中不正确的是
A．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，这是利用了铁粉的还原性
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D．56 g铁和71 g氯气完全反应，转移的电子数为3NA
2．某学校化学社团为探究SO2与Fe3+是否发生氧化还原反应，按如图所示装置进行实验(夹持、加热装置均省略)，已知浓硫酸的沸点为338°C。下列说法错误的是
A．甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生
B．试剂a为饱和NaHSO3溶液
C．丙中溶液pH降低，证明Fe3+氧化了SO2
D．若Fe3+氧化了SO2，则在丙中的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，会出现蓝色沉淀
3．下列反应物不能通过一步反应生成产物的是
A．Ba(OH)2→NaOH B．Fe(OH)3→FeCl3
C．KNO3→K2CO3 D．Fe→Cu
4．选择合适试剂完成甲、乙两组实验，
甲组：检验含的溶液中是否含有：
乙组：检验含的溶液中是否含有。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是
试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 氯水
D 稀氯水 酸性溶液
A．A B．B C．C D．D
5．小明对实验室炼铁的原理进行了以下整理，你认为错误的一项是
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
6．向含有c（FeCl3）=0.2mol L﹣1、c（FeCl2）=0.1mol L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物，下列有关说法中正确的是
A．该分散系的分散质为Fe2O3
B．可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开
C．在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该分散系带正电荷
D．当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”
7．已知还原性。向和的混合溶液中通入适量氯气，原溶液中各离子的物质的量变化知下图所示(和点横坐标为和)。下列说法正确的是
A．段表示物质的量的变化情况
B．原溶液中和的物质的量均为
C．段发生的离子反应为
D．反应不能发生
8．在给定条件下，下列所示的转化关系不能实现的是
A．Fe Fe2O3 FeCl2
B．C CO2 H2CO3
C．AlAl2O3 NaAlO2
D．Na Na2O2Na2CO3
9．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．红热的铁能与水蒸气反应，生成和
B．在空气中充分灼烧得到FeO
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速转化成红棕色粉末
D．过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
10．利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂，流程如图：
下列说法不正确的是
A．废铁屑在酸溶前可用少量稀硫酸溶液预处理去除油污
B．步骤②中发生反应的离子方程式为
C．步骤③中每生成8.3g 转移0.15mol
D．步骤④中发生的反应类型为复分解反应
二、填空题
11．实验室常用加热高锰酸钾的方法制备少量氧气。
(1)请写出该反应的化学方程式___________。
(2)现欲制备3.36L(标准状况)氧气，理论上需要________克高锰酸钾？
(3)用制备的3.36L(标准状况)氧气与H2完全反应生成水，理论上需要________升H2的体积(标准状况)？
12．化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题：
(1)K2FeO4是一种重要的净水剂，可用下列方法制得：2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。在该反应中，还原剂是___，当反应中有0.5molK2FeO4生成时，消耗Cl2在标况下的体积为____，转移电子的数目为___。
(2)宇航员常用过氧化钠作供氧剂，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_______。
(3)工业上制漂白粉的化学方程式为___，新制氯水在阳光照射下产生无色气体，该反应的化学方程式是___。
(4)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式：___。若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是___。
A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无
13．按要求完成填空：
(1)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入___________，反应的离子方程式为___________；
(2)除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，可加入___________，反应的离子方程式为___________；
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，请写出有关反应的化学方程式___________，检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是___________。
14．硫黄制硫酸时发生的反应有S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4。
(1)由硫黄制取硫酸的关系式是_______。
(2)假设64g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是_______。
15．(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。
(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。
①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；
②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是 ___________，B是 ___________，C是___________。
三、计算题
16．某研究小组通过以下方法测定某铁矿石样品(主要成分为)中铁元素的质量分数：取20.0g铁矿石样品，粉碎后加入足量盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤，将所得的沉淀灼烧，冷却后称得固体质量为16.0g。请根据以上信息计算该铁矿石样品中铁元素的质量分数___________。(假设杂质不与盐酸反应)
17．将40g铁粉放入600g稀硝酸中，若两者恰好完全反应，且稀硝酸被还原成NO，求：稀硝酸的质量分数___。
四、实验题
18．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L的溶液。为防止Fe2+被氧化，FeCl2溶液中需加入___________反应的化学方程式为___________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入1滴KSCN溶液，再加入几滴氯水，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mLFeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是___________。
(4)丙组同学取5 mL 0.1 mol/LKI溶液，加入6 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1滴淀粉溶液，溶液显___________色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子可能是___________(填离子符号)；写出KI与FeCl3反应的离子方程式___________。
19．(1)固体碳酸钠中含有碳酸氢钠杂质，除去此杂质的简单方法是_______(选填“过滤”或“加热”或“蒸发”)。
(2)含有Fe3+的盐溶液遇到_______溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。
参考答案：
1．D
【解析】A．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子，故A正确；
B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，铁粉做脱氧剂，利用了铁粉的还原性，故B正确；
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀，故C正确；
D．56 g铁和71 g氯气完全反应，铁有剩余，氯气完全反应生成FeCl3，转移的电子数为2NA，故D错误；
选D。
2．C
【解析】A．铜和浓硫酸反应需要加热，硫酸的沸点为338℃，所以甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生，故A正确；
B．为了除去SO2中的硫酸酸雾，可以选择饱和NaHSO3溶液，故B正确；
C．丙中溶液pH降低，也可能是SO2溶于水生成了亚硫酸，不能证明是Fe3+氧化了SO2，故C错误；
D．若Fe3+氧化了SO2，则生成了Fe2+，Fe2+和K3[Fe(CN)6]反应会出现蓝色沉淀，故D正确；
故选C。
3．C
【解析】A．Ba(OH)2与Na2SO4发生复分解反应产生BaSO4和NaOH，故反应物能通过一步反应生成产物，A不符合题意；
B．Fe(OH)3和稀盐酸反应产生FeCl3、H2O，反应物能通过一步反应生成产物，B不符合题意；
C．KNO3是可溶性盐，不能与其它物质通过一步反应产生K2CO3，反应物不能通过一步反应生成产物，C符合题意；
D．Fe是比较活泼金属，可以与可溶性铜盐发生置换反应产生Cu单质和亚铁盐，反应物能通过一步反应生成产物，D不符合题意；
故选C。
4．B
【解析】甲组：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+，Fe2+具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不能使高锰酸钾褪色，所以检验是否含有Fe2+可以选用高锰酸钾溶液；
乙组：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+，Fe3+遇到KSCN溶液会变红色，而Fe2+不能使KSCN溶液变色，所以检验是否含有Fe2+，可以选用KSCN溶液；
故答案选B。
5．B
【解析】A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，物质成分化学式书写合理，A正确；
B．C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高，失去电子被氧化，发生氧化反应，B错误；
C．该反应是在高温条件下进行，反应条件合理，C正确；
D．两种反应物都是化合物，生成物一种是单质，一种是化合物，因此反应基本类型不是置换反应，反应类型判断合理，D正确；
故合理选项是B。
6．D
【解析】A.氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁，故错误；
B. 分散质粒子是直径约为9.3nm能通过滤纸，故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液，故错误；
C. 在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明黑色的微粒带正电荷，但不能说明分散系带正电荷，故错误；
D.该分散系属于胶体，有丁达尔效应，故正确。
故选D。
7．D
【解析】因为还原性，所以通入氯气先后依次发生、、离子反应，所以段、段、段、段分别表示、、的物质的量的变化情况，并且根据横坐标氯气的物质的量，可以计算出、、的物质的量分别是、、，因此原溶液中和的物质的量分别为和。
【解析】A．段反应为，表示物质的量的变化情况，A错误；
B．AB段氯气和碘离子反应、消耗氯气1mol，FG段氯气和溴离子反应、消耗氯气2mol，原溶液中和的物质的量分别为、2mol，B错误；
C．段发生的离子反应为，C错误；
D．因为还原性，所以氯气会将全部氧化为之后再氧化，因此生成物中不会同时存在和，反应不能发生，D正确；
答案选D。
8．A
【解析】A．Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4，不是Fe2O3，Fe2O3与HCl反应产生FeCl3，不是FeCl2，因此不能在给定条件下实现物质的转化关系，A符合题意；
B．C与足量O2在点燃时反应产生CO2，CO2能够溶于水，与水反应产生H2CO3，能在给定条件下实现物质的转化关系，B不符合题意；
C．Al能够与O2反应产生Al2O3，Al2O3是两性氧化物，能够NaOH溶液反应产生NaAlO2，能在给定条件下实现物质的转化关系，C不符合题意；
D．Na与O2在加热时反应产生Na2O2，Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2，D不符合题意；
故选A。
9．A
【解析】A．铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2，故A正确；
B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe，最终不能得到FeO，故B错误；
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里加热，最终被氧化成黑色的Fe3O4，故C错误；
D．铁无论过量还是不足，与氯气在加热条件下反应，均生成FeCl3，故D错误；
答案为A。
10．A
【解析】废铁屑（主要成分为Fe，还含有C、S、P等）加入酸溶得到亚铁盐，过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H2O2溶液，NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe（OH）3；然后加入NaClO溶液，在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2FeO4，加入KCl固体利用溶解度不同转化为K2FeO4析出，据此分析解题。
【解析】A．油污在酸性条件下水解程度很小，而碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油，所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污，但不能由稀酸来去油污，A错误；
B．NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，步骤②的目的是将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，故离子方程式为，B正确；
C．步骤③中发生的反应是碱性条件下发生的反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-═2+3Cl-+5H2O， 故每生成8.3g转移电子数目为：＝0.15mol ，C正确；
D．步骤④中反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，该反应为复分解反应，D正确；
答案为A。
11．(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)47.4
(3)6.72
【解析】（1）加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ，根据化学反应方程式可知，n(KMnO4)=2n(O2)=0.30mol，需要高锰酸钾的质量为 ；
（3）根据化学反应方程式2H2+O2 2H2O，3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ，需要n(H2)=0.30mol，需要H2的体积(标准状况)为 。
12． Fe(OH)3 16.8L 1.5NA 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2HClO2HCl+O2↑ Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋ B
【解析】(1)由反应方程式可知，反应中铁元素的化合价升高被氧化，氢氧化铁是反应的还原剂，当反应中有0.5mol高铁酸钾生成时，消耗标准状况下氯气的体积为0.5mol××22.4L/mol=16.8L，反应转移电子数目为0.5mol×3×NAmol—1=1.5NA，故答案为：Fe(OH)3；16.8L；1.5NA；
(2)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
(3)工业上制漂白粉的反应为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；次氯酸遇光发生分解反应生成盐酸和氧气，反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；2HClO2HCl+O2↑；
(4)氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，铁比铜活泼，溶液中铁先发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，若FeCl3溶液过量，则铜与氯化铁溶液发生反应Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；
A．由分析可知，若铜过量，剩余固体中可能会有铜无铁，故不符合题意；
B．由分析可知，铁先参与反应，若氯化铁溶液过量，铜会参与反应，因此不可能出现有铁无铜的结果，故符合题意；
C．由分析可知，假如铁过量，则会出现铁和铜同时存在的结果，故不符合题意；
D．假如氯化铁溶液与铁和铜完全反应，铜和铁均无剩余，故不符合题意；
故选B，故答案为：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；B。
13．(1) 足量铁粉 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
(2) 氯水 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
(3) Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2 KSCN溶液
【解析】（1）
FeCl3和Fe反应生成FeCl2，除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入Fe粉，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；
（2）
氯气能把FeCl2氧化为FeCl3，除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，可加入氯水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-；
（3）
电子工业用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，FeCl3和铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2；Fe3＋遇KSCN溶液变红，检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是KSCN溶液。
14．(1)S～H2SO4
(2)196 g
【解析】（1）
由S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4，可知S～SO2～SO3～H2SO4，可得S～H2SO4；
（2）
64g硫黄物质的量为==2mol，由小问1可知S～H2SO4，n(H2SO4)=n(S)=2mol，制取硫酸的质量为m=nM=2mol×98g/mol=196g；
15． 有白色沉淀生成 先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解 Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=+2H2O； 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使得罐内气体的压强减小 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 BaCl2 K2CO3 Na2SO4
【解析】(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，反应生成氢氧化镁沉淀，观察到有白色沉淀生成；在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠溶液过量，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，沉淀又溶解，观察到的现象为先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-= +2H2O；
(2)①铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳被吸收，使得罐内气体的压强减小，外界大气将易拉罐压瘪；反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
②金属铝能够氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大，易拉罐又鼓起来；反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4，将它们分别与H2SO4作用，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，所以A为BaCl2；碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，所以B为K2CO3；硫酸与硫酸钠不反应，C中无明显现象，所以C为Na2SO4.。
16．56.0%
【解析】由题意可知，铁矿石样品中的氧化铁与足量盐酸充分反应得到氯化铁溶液，氯化铁溶液与足量氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁灼烧得到氧化铁，由铁原子个数守恒可知，铁矿石样品中铁元素的质量分数为×100%=56.0 %，故答案为：56.0%。
17．20%~30%
【解析】由于反应Fe+2Fe3+=3Fe2+存在的可能性，题中“两者恰好完全反应”隐含三种情况，设HNO3为xg，第一种情况：Fe恰好与HNO3反应生成Fe（NO3）3，
Fe + 4 HNO3 = Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
56g 252g
40g xg
xg=（40g×252g）/56g=180g
硝酸的质量分数为：w（HNO3）=180g/600g×100%=30%
第二种情况：Fe恰好与HNO3反应生成Fe（NO3）2，
3Fe + 8 HNO3 = 3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
168g 504g
40g xg
xg=（40g×504g）/168g=120g
硝酸的质量分数为：w（HNO3）=120g/600g×100%=20%
第三种情况：Fe与HNO3反应生成Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，硝酸的质量分数介于
20%～30%之间。
故稀硝酸的质量分数为20%～30%。
18． 少量铁屑 隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响 蓝 Fe2+ 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【解析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑可以防止氯化亚铁被氧化；反应的化学方程式为；
(3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；
(4)三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，故加入淀粉溶液，溶液变蓝；因Fe2+能与反应生成蓝色沉淀，则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+；实验①说明碘离子可以被Fe3+氧化生成碘单质，结合电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
19． 加热 KSCN
【解析】(1)碳酸钠的热稳定性强，碳酸氢钠受热易分解，且生成碳酸钠、水、二氧化碳气体，所以碳酸钠中含有碳酸氢钠杂质，除去此杂质的简单方法是加热。答案为：加热；
(2)检验Fe3+的存在时，我们常使用硫氰化钾溶液，因为含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。答案为：KSCN。
一、单选题
1．下列关于铁单质的说法中不正确的是
A．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，这是利用了铁粉的还原性
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D．56 g铁和71 g氯气完全反应，转移的电子数为3NA
2．某学校化学社团为探究SO2与Fe3+是否发生氧化还原反应，按如图所示装置进行实验(夹持、加热装置均省略)，已知浓硫酸的沸点为338°C。下列说法错误的是
A．甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生
B．试剂a为饱和NaHSO3溶液
C．丙中溶液pH降低，证明Fe3+氧化了SO2
D．若Fe3+氧化了SO2，则在丙中的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，会出现蓝色沉淀
3．下列反应物不能通过一步反应生成产物的是
A．Ba(OH)2→NaOH B．Fe(OH)3→FeCl3
C．KNO3→K2CO3 D．Fe→Cu
4．选择合适试剂完成甲、乙两组实验，
甲组：检验含的溶液中是否含有：
乙组：检验含的溶液中是否含有。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是
试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 氯水
D 稀氯水 酸性溶液
A．A B．B C．C D．D
5．小明对实验室炼铁的原理进行了以下整理，你认为错误的一项是
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
6．向含有c（FeCl3）=0.2mol L﹣1、c（FeCl2）=0.1mol L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物，下列有关说法中正确的是
A．该分散系的分散质为Fe2O3
B．可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开
C．在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该分散系带正电荷
D．当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”
7．已知还原性。向和的混合溶液中通入适量氯气，原溶液中各离子的物质的量变化知下图所示(和点横坐标为和)。下列说法正确的是
A．段表示物质的量的变化情况
B．原溶液中和的物质的量均为
C．段发生的离子反应为
D．反应不能发生
8．在给定条件下，下列所示的转化关系不能实现的是
A．Fe Fe2O3 FeCl2
B．C CO2 H2CO3
C．AlAl2O3 NaAlO2
D．Na Na2O2Na2CO3
9．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．红热的铁能与水蒸气反应，生成和
B．在空气中充分灼烧得到FeO
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速转化成红棕色粉末
D．过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
10．利用废铁屑(主要成分为Fe，还含有C、S、P等)制取高效净水剂，流程如图：
下列说法不正确的是
A．废铁屑在酸溶前可用少量稀硫酸溶液预处理去除油污
B．步骤②中发生反应的离子方程式为
C．步骤③中每生成8.3g 转移0.15mol
D．步骤④中发生的反应类型为复分解反应
二、填空题
11．实验室常用加热高锰酸钾的方法制备少量氧气。
(1)请写出该反应的化学方程式___________。
(2)现欲制备3.36L(标准状况)氧气，理论上需要________克高锰酸钾？
(3)用制备的3.36L(标准状况)氧气与H2完全反应生成水，理论上需要________升H2的体积(标准状况)？
12．化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题：
(1)K2FeO4是一种重要的净水剂，可用下列方法制得：2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。在该反应中，还原剂是___，当反应中有0.5molK2FeO4生成时，消耗Cl2在标况下的体积为____，转移电子的数目为___。
(2)宇航员常用过氧化钠作供氧剂，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_______。
(3)工业上制漂白粉的化学方程式为___，新制氯水在阳光照射下产生无色气体，该反应的化学方程式是___。
(4)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式：___。若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是___。
A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无
13．按要求完成填空：
(1)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入___________，反应的离子方程式为___________；
(2)除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，可加入___________，反应的离子方程式为___________；
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，请写出有关反应的化学方程式___________，检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是___________。
14．硫黄制硫酸时发生的反应有S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4。
(1)由硫黄制取硫酸的关系式是_______。
(2)假设64g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是_______。
15．(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。
(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。
①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；
②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是 ___________，B是 ___________，C是___________。
三、计算题
16．某研究小组通过以下方法测定某铁矿石样品(主要成分为)中铁元素的质量分数：取20.0g铁矿石样品，粉碎后加入足量盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤，将所得的沉淀灼烧，冷却后称得固体质量为16.0g。请根据以上信息计算该铁矿石样品中铁元素的质量分数___________。(假设杂质不与盐酸反应)
17．将40g铁粉放入600g稀硝酸中，若两者恰好完全反应，且稀硝酸被还原成NO，求：稀硝酸的质量分数___。
四、实验题
18．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L的溶液。为防止Fe2+被氧化，FeCl2溶液中需加入___________反应的化学方程式为___________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入1滴KSCN溶液，再加入几滴氯水，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mLFeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是___________。
(4)丙组同学取5 mL 0.1 mol/LKI溶液，加入6 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1滴淀粉溶液，溶液显___________色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子可能是___________(填离子符号)；写出KI与FeCl3反应的离子方程式___________。
19．(1)固体碳酸钠中含有碳酸氢钠杂质，除去此杂质的简单方法是_______(选填“过滤”或“加热”或“蒸发”)。
(2)含有Fe3+的盐溶液遇到_______溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。
参考答案：
1．D
【解析】A．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子，故A正确；
B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，铁粉做脱氧剂，利用了铁粉的还原性，故B正确；
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀，故C正确；
D．56 g铁和71 g氯气完全反应，铁有剩余，氯气完全反应生成FeCl3，转移的电子数为2NA，故D错误；
选D。
2．C
【解析】A．铜和浓硫酸反应需要加热，硫酸的沸点为338℃，所以甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生，故A正确；
B．为了除去SO2中的硫酸酸雾，可以选择饱和NaHSO3溶液，故B正确；
C．丙中溶液pH降低，也可能是SO2溶于水生成了亚硫酸，不能证明是Fe3+氧化了SO2，故C错误；
D．若Fe3+氧化了SO2，则生成了Fe2+，Fe2+和K3[Fe(CN)6]反应会出现蓝色沉淀，故D正确；
故选C。
3．C
【解析】A．Ba(OH)2与Na2SO4发生复分解反应产生BaSO4和NaOH，故反应物能通过一步反应生成产物，A不符合题意；
B．Fe(OH)3和稀盐酸反应产生FeCl3、H2O，反应物能通过一步反应生成产物，B不符合题意；
C．KNO3是可溶性盐，不能与其它物质通过一步反应产生K2CO3，反应物不能通过一步反应生成产物，C符合题意；
D．Fe是比较活泼金属，可以与可溶性铜盐发生置换反应产生Cu单质和亚铁盐，反应物能通过一步反应生成产物，D不符合题意；
故选C。
4．B
【解析】甲组：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+，Fe2+具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不能使高锰酸钾褪色，所以检验是否含有Fe2+可以选用高锰酸钾溶液；
乙组：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+，Fe3+遇到KSCN溶液会变红色，而Fe2+不能使KSCN溶液变色，所以检验是否含有Fe2+，可以选用KSCN溶液；
故答案选B。
5．B
【解析】A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，物质成分化学式书写合理，A正确；
B．C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高，失去电子被氧化，发生氧化反应，B错误；
C．该反应是在高温条件下进行，反应条件合理，C正确；
D．两种反应物都是化合物，生成物一种是单质，一种是化合物，因此反应基本类型不是置换反应，反应类型判断合理，D正确；
故合理选项是B。
6．D
【解析】A.氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁，故错误；
B. 分散质粒子是直径约为9.3nm能通过滤纸，故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液，故错误；
C. 在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明黑色的微粒带正电荷，但不能说明分散系带正电荷，故错误；
D.该分散系属于胶体，有丁达尔效应，故正确。
故选D。
7．D
【解析】因为还原性，所以通入氯气先后依次发生、、离子反应，所以段、段、段、段分别表示、、的物质的量的变化情况，并且根据横坐标氯气的物质的量，可以计算出、、的物质的量分别是、、，因此原溶液中和的物质的量分别为和。
【解析】A．段反应为，表示物质的量的变化情况，A错误；
B．AB段氯气和碘离子反应、消耗氯气1mol，FG段氯气和溴离子反应、消耗氯气2mol，原溶液中和的物质的量分别为、2mol，B错误；
C．段发生的离子反应为，C错误；
D．因为还原性，所以氯气会将全部氧化为之后再氧化，因此生成物中不会同时存在和，反应不能发生，D正确；
答案选D。
8．A
【解析】A．Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4，不是Fe2O3，Fe2O3与HCl反应产生FeCl3，不是FeCl2，因此不能在给定条件下实现物质的转化关系，A符合题意；
B．C与足量O2在点燃时反应产生CO2，CO2能够溶于水，与水反应产生H2CO3，能在给定条件下实现物质的转化关系，B不符合题意；
C．Al能够与O2反应产生Al2O3，Al2O3是两性氧化物，能够NaOH溶液反应产生NaAlO2，能在给定条件下实现物质的转化关系，C不符合题意；
D．Na与O2在加热时反应产生Na2O2，Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2，D不符合题意；
故选A。
9．A
【解析】A．铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2，故A正确；
B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe，最终不能得到FeO，故B错误；
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里加热，最终被氧化成黑色的Fe3O4，故C错误；
D．铁无论过量还是不足，与氯气在加热条件下反应，均生成FeCl3，故D错误；
答案为A。
10．A
【解析】废铁屑（主要成分为Fe，还含有C、S、P等）加入酸溶得到亚铁盐，过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H2O2溶液，NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe（OH）3；然后加入NaClO溶液，在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2FeO4，加入KCl固体利用溶解度不同转化为K2FeO4析出，据此分析解题。
【解析】A．油污在酸性条件下水解程度很小，而碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油，所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污，但不能由稀酸来去油污，A错误；
B．NaOH中和过量的酸，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，在碱溶液中将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，步骤②的目的是将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3，故离子方程式为，B正确；
C．步骤③中发生的反应是碱性条件下发生的反应，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-═2+3Cl-+5H2O， 故每生成8.3g转移电子数目为：＝0.15mol ，C正确；
D．步骤④中反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，该反应为复分解反应，D正确；
答案为A。
11．(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)47.4
(3)6.72
【解析】（1）加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ，根据化学反应方程式可知，n(KMnO4)=2n(O2)=0.30mol，需要高锰酸钾的质量为 ；
（3）根据化学反应方程式2H2+O2 2H2O，3.36L(标准状况)氧气的物质的量为 ，需要n(H2)=0.30mol，需要H2的体积(标准状况)为 。
12． Fe(OH)3 16.8L 1.5NA 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2HClO2HCl+O2↑ Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋ B
【解析】(1)由反应方程式可知，反应中铁元素的化合价升高被氧化，氢氧化铁是反应的还原剂，当反应中有0.5mol高铁酸钾生成时，消耗标准状况下氯气的体积为0.5mol××22.4L/mol=16.8L，反应转移电子数目为0.5mol×3×NAmol—1=1.5NA，故答案为：Fe(OH)3；16.8L；1.5NA；
(2)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
(3)工业上制漂白粉的反应为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；次氯酸遇光发生分解反应生成盐酸和氧气，反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑，故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；2HClO2HCl+O2↑；
(4)氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，铁比铜活泼，溶液中铁先发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，若FeCl3溶液过量，则铜与氯化铁溶液发生反应Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；
A．由分析可知，若铜过量，剩余固体中可能会有铜无铁，故不符合题意；
B．由分析可知，铁先参与反应，若氯化铁溶液过量，铜会参与反应，因此不可能出现有铁无铜的结果，故符合题意；
C．由分析可知，假如铁过量，则会出现铁和铜同时存在的结果，故不符合题意；
D．假如氯化铁溶液与铁和铜完全反应，铜和铁均无剩余，故不符合题意；
故选B，故答案为：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；B。
13．(1) 足量铁粉 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
(2) 氯水 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
(3) Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2 KSCN溶液
【解析】（1）
FeCl3和Fe反应生成FeCl2，除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入Fe粉，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；
（2）
氯气能把FeCl2氧化为FeCl3，除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，可加入氯水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-；
（3）
电子工业用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，FeCl3和铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2；Fe3＋遇KSCN溶液变红，检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是KSCN溶液。
14．(1)S～H2SO4
(2)196 g
【解析】（1）
由S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4，可知S～SO2～SO3～H2SO4，可得S～H2SO4；
（2）
64g硫黄物质的量为==2mol，由小问1可知S～H2SO4，n(H2SO4)=n(S)=2mol，制取硫酸的质量为m=nM=2mol×98g/mol=196g；
15． 有白色沉淀生成 先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解 Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=+2H2O； 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使得罐内气体的压强减小 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 BaCl2 K2CO3 Na2SO4
【解析】(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，反应生成氢氧化镁沉淀，观察到有白色沉淀生成；在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠溶液过量，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，沉淀又溶解，观察到的现象为先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-= +2H2O；
(2)①铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳被吸收，使得罐内气体的压强减小，外界大气将易拉罐压瘪；反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
②金属铝能够氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大，易拉罐又鼓起来；反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4，将它们分别与H2SO4作用，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，所以A为BaCl2；碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，所以B为K2CO3；硫酸与硫酸钠不反应，C中无明显现象，所以C为Na2SO4.。
16．56.0%
【解析】由题意可知，铁矿石样品中的氧化铁与足量盐酸充分反应得到氯化铁溶液，氯化铁溶液与足量氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁灼烧得到氧化铁，由铁原子个数守恒可知，铁矿石样品中铁元素的质量分数为×100%=56.0 %，故答案为：56.0%。
17．20%~30%
【解析】由于反应Fe+2Fe3+=3Fe2+存在的可能性，题中“两者恰好完全反应”隐含三种情况，设HNO3为xg，第一种情况：Fe恰好与HNO3反应生成Fe（NO3）3，
Fe + 4 HNO3 = Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
56g 252g
40g xg
xg=（40g×252g）/56g=180g
硝酸的质量分数为：w（HNO3）=180g/600g×100%=30%
第二种情况：Fe恰好与HNO3反应生成Fe（NO3）2，
3Fe + 8 HNO3 = 3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
168g 504g
40g xg
xg=（40g×504g）/168g=120g
硝酸的质量分数为：w（HNO3）=120g/600g×100%=20%
第三种情况：Fe与HNO3反应生成Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，硝酸的质量分数介于
20%～30%之间。
故稀硝酸的质量分数为20%～30%。
18． 少量铁屑 隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响 蓝 Fe2+ 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【解析】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑可以防止氯化亚铁被氧化；反应的化学方程式为；
(3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；
(4)三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，故加入淀粉溶液，溶液变蓝；因Fe2+能与反应生成蓝色沉淀，则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+；实验①说明碘离子可以被Fe3+氧化生成碘单质，结合电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
19． 加热 KSCN
【解析】(1)碳酸钠的热稳定性强，碳酸氢钠受热易分解，且生成碳酸钠、水、二氧化碳气体，所以碳酸钠中含有碳酸氢钠杂质，除去此杂质的简单方法是加热。答案为：加热；
(2)检验Fe3+的存在时，我们常使用硫氰化钾溶液，因为含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。答案为：KSCN。