高中化学必修1单元分层测试：第三章 铁 金属材料A卷
一、选择题
1．（2023·榆林模拟）中华文化源远流长、博大精深，陕西历史博物馆馆藏文物是中华文化的重要代表。下列物品主要是由金属材料制成的是
A．白瓷马蹬壶 B．东汉青铜奔马 C．液晶显示屏 D．西夏文佛经纸本
A．A B．B C．C D．D
2．（2023高一下·上海市期末）纯铁实际使用范围有限，钢和生铁都是主要含铁的合金。以下说法正确的是（ ）
A．钢是铁合金，只含有金属元素 B．生铁和钢都是碳铁合金
C．生铁更具韧性，而钢更脆 D．它们的熔点都比纯铁高
3．（2023高三上·福田月考）含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．若M为氢氧化物，则制备M所用的溶液需先煮沸
B．常温下，可以用R制的容器盛装浓硝酸
C．可用KSCN溶液检验N
D．Fe3+与强氧化剂在碱性条件下可反应生成FeO42-
4．（2023高三上·河源）实验室常采用点滴板来完成部分实验，这样既可以节约药品的用量，又便于观察实验现象。图中所示的实验点滴板上描述的实验现象或推论正确的是（ ）
A．新制氯水滴加到pH试纸及淀粉-KI溶液孔穴，发生的现象都体现了新制氯气的漂白性
B．生锈铁屑加入过量稀硫酸反应后，若加入溶液后，溶液褪色，说明该溶液中有存在
C．固体中滴加溶液后最终为白色沉淀
D．生锈铁屑加入足量稀硫酸后，若加入KSCN溶液，溶液一定变血红色
5．（2023高一下·河南期末）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2023高一上·莘县期末）下列说法中正确的是（ ）
①酸性氧化物在一定条件下均能与碱发生反应
②金属氧化物不一定都是碱性氧化物，但碱性氧化物一定都是金属氧化物
③蔗糖和硫酸钡均属于电解质
④盐酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
⑤因为胶粒比溶液中溶质粒子大，所以胶体可以用过滤的方法把胶粒分离出来
⑥氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是胶粒直径介于1～100nm
A．5个 B．4个 C．3个 D．2个
7．（2023高一下·河南月考）向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法正确的是
A．a点时溶液中阳离子只有Cu2+、Fe2+
B．b点时溶液中发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+
C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.4mol L-1
D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为2∶1
二、多选题
8．（2023高一下·新会期中）某学生探究小组将 FeCl3溶液腐蚀铜箔制作电路板后的酸性废液“再生”，同时回收铜，实验流程如下：
“腐蚀废液”中除Fe外，一定存在的金属离子还有（ ）
A．Fe B．Ag C．Na D．Cu
9．（2023高一下·新会期中）工业中有着广泛的应用。近年来，我国科学家在分子筛研究领域不断取得新的突破。这些研究中涉及的部分元素在周期表中位置如下：
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1 H
2 C N O
3 Na Al Si
4 K Ca
分子筛中含有O和Al结合而成的Al2O3可以和下面的哪些物质反应？（ ）
A．水 B．稀硫酸
C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液
10．（2020高三上·沧州期中）下列实验操作、现象与对应结论均正确的是（ ）
选项 操作 现象 结论
A 向某溶液中滴加几滴KSCN溶液 溶液变红 溶液中不可能含Fe2+
B 将铝箔置于火焰上灼烧 铝箔胀大并有熔融物滴落 铝箔灼烧生成氧化铝
C 将几滴饱和FeCl3溶液滴入一烧杯的沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热 用激光笔照射烧杯中的液体，看到一条光亮的“通路” 生成了Fe(OH)3胶体
D 向新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 新制氯水具有酸性和强氧化性
A．A B．B C．C D．D
三、非选择题
11．（2023高二下·成都期末）如图所示是铁及其化合物的价类二维图。回答下列问题：
（1）X的化学式为 ，生铁在潮湿空气中主要发生 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
（2）工业上用赤铁矿(Fe2O3)冶炼Fe常用的方法是 (填标号)。
a．电解法 b．热还原法 c．热分解法 d．物理方法
（3）检验FeCl3和FeCl2混合溶液中Fe2+的操作是 ；除去FeCl2溶液中的少量FeCl3加入的最佳试剂为 。
（4）Z在空气中很容易变成Y，该反应的化学方程式为 。
（5）FeCl3和KI在水溶液中转化的离子反应有：2Fe3++2I-2Fe2++I2，为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组取10mL0.5mol·L-1的KI溶液于试管中，再加入10mL0.2mol·L-1的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的____(填标号)。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液
C．硝酸银溶液 D．酸性高锰酸钾溶液
12．（2023高三上·辉南月考）计算
（1）标准状况下，氯气通入足量溶液中，转移的电子数目为 。
（2）标准状况下，甲烷和一氧化碳的混合气体共，其质量为，则混合气体中甲烷的物质的量为 。
（3）测定样品含氯化钠杂质中的质量分数：称取样品放入烧杯内加水溶解，加入过量的氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为。则样品中的质量分数为 。
（4）中含有，则的相对原子质量为 。
13．（2023高一下·嘉兴期中）将3.84g铜粉与600mL浓硝酸反应(忽略体积变化)，当铜完全溶解时，收集到NO、NO2混合气体2.24L(标准状况下)，试计算：
（1）反应后溶液中铜离子浓度为 mol/L；
（2）反应所消耗硝酸的物质的量是 mol；
（3）生成的NO与NO2体积比为 。
14．（2023高一下·上海市期末）铁是人类较早使用的金属之一，运用所学知识，回答下列问题。
（1）Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，该反应的化学方程式为 ，现象为 。
（2）为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，在用硫酸亚铁晶体配置硫酸亚铁溶液时，往往会加入 ，目的是 。
（3）Fe3+比 Fe2+稳定，请写出 Fe3+的检验过程和现象 ，涉及反应的离子方程式是 。
（4）野外铺设钢轨时，通常用铝和氧化铁混合粉末反应得到的液态铁来焊接钢轨。写出反应的化学方程式 ，该反应是 (吸或放)热反应，其中铝发生 (氧化或还原)反应。
15．（2022高一上·丰台期中）
（1）Ⅰ.盐酸是HCl气体的水溶液。回答下列问题。
现有气体，其质量是 ，在标况下的体积是 ，所含HCl分子的数目是 ，若将这气体完全溶于水配成溶液，所得盐酸的物质的量浓度为 。
（2）Ⅱ. 用固体配制溶液，请回答下列问题。
用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
（3）用托盘天平称取固体的质量是 g。
（4）下列主要操作步骤的正确顺序是 (填序号)。
①称取一定质量的固体，放入烧杯中，用适量蒸馏水稀释；
②向容量瓶中加水至液面离容量瓶刻度线下，改用胶头滴管向容量瓶中加入蒸馏水至凹液面与刻度线相切；
③将溶液转移到容量瓶中；
④盖好瓶塞，反复翻转，摇匀；
⑤用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，洗涤液转移到容量瓶中。
（5）下列情况中，会使所配溶液浓度偏低的是____(填字母)。
A．使用前容量瓶中有残留水
B．没有洗涤烧杯和玻璃棒
C．定容时加蒸馏水超过了刻度线立即将多余的液体吸出
16．（2022高一上·和平期末）某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：
（1）请写出与①反应的离子方程式 。
（2）请写出与铁粉反应的化学方程式 。
（3）向溶液中滴加NaOH溶液最终生成浊液，该过程的现象为 ，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达) 。
（4）将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，此过程中发生的化学反应为(用化学方程式表达) 。
（5）溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，生成二价锰离子，此过程中发生的化学反应为(用离子方程式表达) 。
17．（2023高一上·孝义期末）（1）Ⅰ、某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：
请回答下列问题：
整套实验装置的连接顺序是 （各接口处的字母代号）；
（2）E装置中制取氯气的离子方程式是 。
（3）A装置中试剂X是 。B装置中试剂Y是 ，其作用是 ；
（4）C装置中可观察到的现象是 。
（5）Ⅱ、如下图所示，此装置可用来制取和观察在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
B中盛有一定量的溶液，A中应预先加入的固体药品是 ，A中反应的离子方程式是 。
（6）实验开始时先将止水夹a (填“打开”或“关闭”)，其目的是 。
（7）简述生成的操作过程 。
（8）实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中观察到的现象是 ，发生的反应为 。(用方程式表示)
18．（2023高一上·洛阳期末）某班同学用如下实验探究、性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。
（2）甲组同学取2mL溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。
（4）丁组同学为了探究与Cu的反应，做了如图所示实验：
①与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体；ⅱ.SCN的化学性质与相似；ⅲ.
填写实验方案：
实验方案 现象
步骤1：取4mL0.2mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 无明显现象
步骤2：取4mL_▲_mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 产生白色沉淀
步骤2中的溶液的浓度是 mol/L，与反应的离子方程式为 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】金属的通性
【解析】【解答】A．白瓷马蹬壶属于陶瓷，陶瓷属于传统无机非金属材料，不是金属材料，A不符合题意；
B．东汉青铜奔马中青铜为铜金属的合金，属于金属材料，B符合题意；
C．液晶显示屏是一种采用液晶为材料的显示器，液晶是一类介于固体和液态间的有机化合物，C不符合题意；
D．纸张的主要成分是纤维素，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】金属材料包括合金和纯金属，合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。
2．【答案】B
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A、钢为铁合金，含有碳元素和铁元素，含碳量为0.03%~2%，A错误；
B、生铁和钢都是铁合金，都含有碳元素和铁元素，B正确；
C、生铁含碳量更高，硬度更大，更脆，钢含碳量更低，韧性更强，C错误；
D、生铁和钢的硬度都比纯铁高，熔点则更低，D错误；
故答案为：B
【分析】合金的硬度比其成分金属更高，熔点更低，生铁含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。
3．【答案】C
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.M中铁元素化合价为+2，因此为氢氧化亚铁，制备M时反应物必须煮沸，故A不符合题意；
B.常温下，浓硝酸具有很强的氧化性在铁的表面形成氧化物薄膜，故B不符合题意；
C.亚铁离子不能用KSCN溶液检验，故C符合题意；
D. Fe3+与强氧化剂在碱性条件下可反应生成FeO42- ；故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.氢氧化亚铁制备是需要煮沸除去氧气；
B.浓硝酸具有氧化性易形成氧化物薄膜；
C.KSCN溶液检验铁离子；
D.铁离子在碱性条件下可以得到高铁酸根离子。
4．【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水滴加到pH试纸上主要是先变红再褪色，先是酸性再漂白性，淀粉碘化钾变蓝色，主要是体现氯气的氧化性，故A不符合题意；
B.铁过量得到硫酸亚铁，亚提离子具有还原性，高锰酸钾具有氧化性发生氧化还原反应。故B符合题意；
C.过氧化钠与水反应再与绿化亚铁反应得到氢氧化亚铁沉淀，最终变为红褐色沉淀，故C不符合题意；
D.铁与硫酸反应得到硫酸亚铁，不与KSCN溶液变色，故D不废话题意；
故答案为：B
【分析】A.考虑到氯水中氯气的氧化性和次氯酸的漂白性；
B.亚铁离子具有还原性，高锰酸钾具有氧化性；
C.考虑过氧化钠的氧化性；
D.KSCN溶液主要是与铁离子出现血红色。
5．【答案】A
【知识点】铝的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A．过量的二氧化碳与NaOH反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和NaOH反应生成碳酸钠，A符合题意；
B．HClO光照生成HCl和氧气，B不符合题意；
C．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁，C不符合题意；
D．Al不能与水反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A．过量的二氧化碳与NaOH反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和NaOH反应生成碳酸钠；
B．HClO光照生成HCl和氧气；
C．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁；
D．Al不能与水反应。
6．【答案】D
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物；物质的简单分类；胶体的性质和应用
【解析】【解答】 ①能与碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物，故 ①正确；
②碱性氧化物是能与酸反应生成盐和水的氧化物，而Al2O3既能与酸反应，又与碱发生反应，都会生成盐和水，所以其属于两性氧化物；碱中含有金属离子，因此碱性氧化物一定是金属氧化物；故②正确；
③蔗糖在水中或熔融状态下都不能导电，因此其属于非电解质；故③错误；
④盐酸是氯化氢的水溶液，是混合物，不属于酸；故④错误；
⑤胶粒的粒子直径在1--100nm之间，而滤纸的孔洞直径大于100nm，因此不能过滤的方法把胶粒分离出来，应利用半透膜采用渗析的方式进行分离；故⑤错误；
⑥胶体稳定存在的原因是胶粒带有电荷，胶粒之间存在斥力；故⑥错误；
故答案为：D.
【分析】 ①酸性氧化物定义的理解；
②碱性氧化物定义的理解；
③电解质与非电解质的区分；
④常见物质的分类；
⑤过滤和渗析的条件及适用范围；
⑥ 胶体稳定存在原因的理解。
7．【答案】C
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】A.0～0.56g的范围内，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，a点加入铁粉的质量在0～0.56g，此时溶液中Fe3＋未完全反应，因此a点溶液中国阳离子为Cu2＋、Fe2＋和Fe3＋，A不符合题意；
B.b点时加入铁粉的质量在0.56～1.12g范围内，发生反应的离子方程式为：Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，B不符合题意；
C.c点时所加铁粉过量，溶液中溶质为FeSO4。与Fe3＋反应的n(Fe)=0.01mol，因此反应生成n(Fe2＋)=0.03mol；与Cu2＋反应的n(Fe)=0.01mol，则反应生成的n(Fe2＋)=0.01mol，因此c点溶液中n(FeSO4)=0.03mol＋0.01mol=0.04mol，因此溶液中c(FeSO4)=0.4mol·L－1，C符合题意；
D.原溶液中n(Fe3＋)=0.02mol、n(Cu2＋)=0.01mol，因此原溶液中c[Fe2(SO4)3]=0.01mol、n(CuSO4)=0.01mol，因此二者的物质的量浓度之比为1：1，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，因此加入铁粉后，Fe先与Fe3＋发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。当溶液中Fe3＋完全反应后，再加入铁粉，发生反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。因此当加入铁粉0~0.56g时，发生的反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；当加热铁粉的质量为0.56~1.12g时，发生的反应为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。
8．【答案】A,D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】腐蚀废液是由Fe3＋与Cu反应得到的，该反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，因此废液中一定存在的金属离子有Fe2＋和Cu2＋。
故答案为：AD
【分析】腐蚀废液是由Fe3＋与Cu反应后所得的溶液，据此判断溶液中存在的金属离子。
9．【答案】B,C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A、Al2O3与H2O不反应，A不符合题意。
B、Al2O3能与稀硫酸发生反应Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O，B符合题意。
C、Al2O3能与NaOH溶液发生反应Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，C符合题意。
D、Al2O3与NaCl溶液不反应，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】Al2O3是一种两性氧化物，能与强酸溶液、强碱溶液反应。
10．【答案】C,D
【知识点】镁、铝的重要化合物；二价铁离子和三价铁离子的检验；胶体的性质和应用；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A．溶液变红，只能说明含有Fe3+，也可能含有Fe2+，故A不符合题意；
B．将铝箔置于火焰上灼烧，外层的铝单质被氧化为氧化铝，由于氧化铝的熔点比单质铝高，内层Al熔化后被外层氧化铝包裹住，不会滴落，故B不符合题意；
C．氢氧化铁胶体的制备方法为：向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1~2mL饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，就会得到氢氧化铁胶体，胶体能够产生丁达尔效应，用激光笔照射烧杯中的液体，可看到一条光亮的“通路”，故C符合题意；
D．氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸电离生成氢离子使溶液显酸性，次氯酸具有漂白性，则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色，次氯酸具有漂白性是因为它有强氧化性，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析A.可能是含有亚铁离子或铁离子的混合物
B.现象不正确，不会滴落
C.符合胶体的性质
D.此现象可以证明氯水具有氧化性和酸性
11．【答案】（1）FeO；吸氧
（2）b
（3）取少许溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，证明有Fe2+存在；铁粉
（4）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
（5）B
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）X为Fe的+2价氧化物，则X为FeO，生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，故答案为：FeO；吸氧；
（2）Fe冶炼方法通常采用热还原法，用CO或C还原Fe2O3，故答案为：b；
（3）Fe2+的检验可以采用铁氰化钾，现象为蓝色沉淀，除去FeCl3可以用Fe将其转化为FeCl2，故答案为： 取少许溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，证明有Fe2+存在；铁粉；
（4）Z为Fe(OH)2，在空气中，可以结合O2和H2O生成Fe(OH)3，故答案为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ；
（5）反应存在限度，即反应物和生成物同时存在，由于题干中Fe3+少量，则只需要证明Fe3+有剩余即可，故用KSCN溶液检验Fe3+的存在，故答案为：B
【分析】（1）铁和碳可以在潮湿空气中发生吸氧腐蚀；
（2）金属冶炼的方法：钾、钙、钠、镁采用电解熔融氯盐的制取，铝采用电解熔融氧化铝制取，锌、铁、锡、铅、铜采用热还原法冶炼，汞、银采用热分解法冶炼；
（3）Fe2+的检验可以采用铁氰化钾溶液；
（4）氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁；
（5）Fe3+的检验可以采用硫氰化钾溶液。
12．【答案】（1）
（2）
（3）
（4）32
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1） 中含有， 则的物质的量为0.2mol，Na2X的摩尔质量为，则X的相对原子质量为78-23×2=32；
故答案为：32；
（2）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，标况下 氯气的物质的量为1mol，与足量NaOH溶液反应转移 个电子；
故答案为： ；
（3）标准状况下， 混合气体的物质的量为0.4mol，设甲烷的物质的量为amol，CO的物质的量为bmol，则16a+28b=7.6，解得a=0.3，b=0.1，则混合气体中甲烷的物质的量为 ；
故答案为： ；
（4） 称取样品放入烧杯内加水溶解，加入过量的氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为 ，ng为碳酸钙的质量，则其物质的量为，根据 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 可知，碳酸钠的物质的量为，质量为，则 样品中的质量分数为 ；
故答案为： 。
【分析】（1）根据、计算；
（2）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（3）根据、计算；
（4） 加入氯化钙，反应生成CaCO3，质量为ng，可确定Na2CO3的质量，进而计算质量分数
13．【答案】（1）0.1
（2）0.22
（3）1：9
【知识点】物质的量浓度；物质的量的相关计算
【解析】【解答】 解：①根据铜原子守恒有：，则，
故答案为：0.1；
②反应消耗的HNO3转化为Cu（NO3）2、NO、NO2，根据氮原子守恒有：
故答案为：0.22；
③设反应生成NO为xmol、NO2为ymol，根据电子转移守恒、二者总体积有：，解得x=0.01、y=0.09，故V（NO）：V（NO2）=0.01mol：0.09mol=1：9，
故答案为：1：9。
【分析】 ①根据铜原子守恒有：n（Cu2+）=n（Cu），再根据计算；
②反应消耗的HNO3转化为Cu（NO3）2、NO、NO2，根据氮原子守恒有：n消耗（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO）+n（NO2）；
③设反应生成NO为xmol、NO2为ymol，根据电子转移守恒、二者总体积列方程计算解答。
14．【答案】（1）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
（2）Fe；防止Fe2+被氧化
（3）取一定量样品于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明原溶液中有铁离子存在；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
（4）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；放；氧化
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）Fe(OH)2可以和H2O、O2反应生成Fe(OH)3，由白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，故答案为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ； 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；
（2）Fe2+被氧化为Fe3+，可以加入铁粉，防止Fe2+被氧化，故答案为：Fe；防止Fe2+被氧化；
（3）Fe3+的检验通常采用KSCN溶液，其现象为Fe3+遇KSCN变为血红色，涉及到的反应为Fe3+和SCN-生成Fe(SCN)3，故答案为： 取一定量样品于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明原溶液中有铁离子存在；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
（4）铝和氧化铁可以发生铝热反应生成氧化铝和铁，铝热反应是放热反应，过程中铁元素和铝元素化合价发生变化为氧化还原，故答案为： 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 ；放；氧化。
【分析】（1）氢氧化亚铁制备后，一接触空气迅速被氧化，颜色由白色迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色；
（2）Fe可以使Fe3+转化为Fe2+，防止Fe2+被氧化；
（3）离子的检验步骤：取少量样品于试管，滴加几滴试剂，若产生某现象，则含有某离子；
（4）铝热反应是以铝冶炼高熔点金属活泼性比铝弱的金属，该反应为氧化还原反应，属于放热反应。
15．【答案】（1）73g；44.8L；1.204×1024；2mol/L
（2）100mL容量瓶
（3）11.7
（4）①③⑤②④
（5）B；C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）2molHCl的质量m(HCl)=2mol×36.5g/mol=73g，在标况下的体积V(HCl)=2mol×22.4L/mol==44.8L，所含HCl分子的数目是N(HCl)=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024，若将2molHCl完全溶于水配成1000mL溶液，所得盐酸的物质的量浓度c(HCl)==2mol/L；答案为：73g；44.8L；1.204×1024；2mol/L。
（2）用NaCl固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液的步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，实验中用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；答案为：100mL容量瓶。
（3）用托盘天平称取NaCl固体的质量m(NaCl)=2.0mol/L×0.1L×58.5g/mol=11.7g；答案为：11.7。
（4）根据用NaCl固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液的步骤知，正确的顺序为①③⑤②④；答案为：①③⑤②④。
（5）A．使用前容量瓶中有残留水，对所配溶液溶质物质的量和溶液的体积都没有影响，对所配溶液的浓度无影响；
B．没有洗涤烧杯和玻璃棒，导致溶质物质的量偏低，所配溶液浓度偏低；
C．定容时加蒸馏水超过了刻度线立即将多余的液体吸出，所配溶液的体积偏大，所配溶液浓度偏低；
故答案为：BC。
【分析】（1）结合公式n=m/M、n=V/Vm、n=N/NA判断；
（2）配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平（或量筒）、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管；
（3）托盘天平精确到小数点后1位；
（4）溶液配制的顺序为：计算-称量-溶解-冷却-转移-洗涤-定容-摇匀-装瓶-贴标签；
（5）结果偏大：砝码生锈，溶解后没有恢复到室温，读数时俯视刻线；
结果偏小：烧杯没有洗涤，读数时仰视刻线，摇匀后发现液面低于刻线继续加水，定容后发现液面超过刻线吸掉多余的部分，转移时由部分液体溅出；
无影响：容量瓶没有干燥。
16．【答案】（1）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
（2）Fe+2FeCl3=3FeCl2
（3）白色沉淀先变成灰绿色最后变成红褐色沉淀；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
（4）
（5）
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）Fe2O3和盐酸反应生成FeCl3和水，反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
（2）FeCl3溶液与铁粉反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式是Fe+2FeCl3=3FeCl2；
（3）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为Fe(OH)3，该过程的现象为白色沉淀先变成灰绿色最后变成红褐色沉淀，此过程中发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（4）制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色；；
（5）亚铁离子具有还原性，溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，生成二价锰离子和铁离子，。
【分析】（1）氧化铁和氢离子反应生成铁离子和水；
（2）氯化铁和铁反应生成氯化亚铁；
（3）亚铁离子和氢氧根反应生成氢氧化亚铁，为白色固体，后迅速被氧化为灰绿色最后变为红褐色；
（4）铁离子和水加热生成氢氧化铁胶体和氢离子；
（5）亚铁离子和高锰酸根离子、氢离子反应生成铁离子、锰离子和水。
17．【答案】（1）f→a→b→e→d→c
（2）MnO2＋4H＋＋2Cl- Mn2+＋Cl2↑＋2H2O
（3）饱和食盐水；浓硫酸；干燥氯气
（4）溶液变蓝色
（5）铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑
（6）打开；排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化
（7）待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，产生的H2将FeSO4溶液压入B中进行反应
（8）白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】（1）气体收集与性质检验装置的连接顺序为：气体发生装置→除杂装置→干燥装置→收集装置→性质检验装置→尾气吸收装置。因此整套实验装置的连接顺序为f→a→b→e→d→。
（2）装置E为Cl2的发生装置，加热过程中，MnO2与浓盐酸反应生成可溶于水的MnCl2、Cl2和H2O，该反应的离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
（3）装置A为除杂装置，装置B为Cl2的干燥装置。由于Cl2不溶于饱和食盐水，但HCl可以。因此装置A中的试剂为饱和食盐水；装置B中的试剂为浓硫酸，用于干燥Cl2.
（4）装置C中淀粉KI溶液用于检验Cl2的氧化性，Cl2能与KI发生反应：Cl2＋2KI=2KCl＋I2，淀粉遇碘变蓝色，因此装置C中可观察到的现象为：溶液变蓝色。
（5）装置A圆底烧瓶内通过稀硫酸与铁屑反应生成FeSO4，FeSO4在H2压强作用下进入锥形瓶内，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。因此圆底烧瓶内应预先加入的固体为铁屑。A中反应的离子方程式为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
（6）实验开始时应先将止水夹a打开，利用圆底烧瓶内反应生成的H2排出装置内的空气，防止反应生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化。
（7）Fe(OH)2是由FeSO4与NaOH反应生成，因此需将装置A中反应生成的FeSO4溶液压入锥形瓶内。故操作过程为：待装置A中反应一段时间后关闭止水夹a，利用产生的H2将FeSO4溶液压入装置B中，与NaOH溶液反应，即可得到Fe(OH)2沉淀。
（8）实验结束后，打开止水夹b，空气进入锥形瓶内，Fe(OH)2被空气中的O2氧化，其现象为：白色絮状沉淀先转化为灰绿色，最后变为红褐色。此时发生反应的化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】Ⅰ装置A、B为除杂装置，由于浓盐酸具有挥发性，会使得生成的Cl2中混有HCl，可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，再用浓硫酸进行干燥。装置C为Cl2性质的检验装置，装置D为尾气吸收装置。装置E为Cl2的发生装置，生成Cl2的反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。装置F为Cl2的收集装置，由于Cl2的密度比空气大，应采用向上排空气法收集，因此Cl2从长导管的一端通入。
ⅡFe(OH)2为白色絮状沉淀，极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3沉淀。因此哟啊观察到Fe(OH)2沉淀的颜色，实验过程中，应排出装置内的空气。实验时应先打开止水夹a，通过分液漏斗滴加稀硫酸，与铁屑反应，利用生成的H2排出装置内的空气，防止Fe(OH)2被氧化。当装置内的空气完全排出时，关闭止水夹a，利用H2产生的压强，将烧瓶内的FeSO4溶液压入锥形瓶内，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色絮状沉淀。再打开止水夹b，使空气进入锥形瓶内，即可观察到锥形瓶内Fe(OH)2沉淀被氧化过程中的颜色变化。
18．【答案】（1）防止 被氧化
（2）
（3）隔绝空气(防止 将 氧化)
（4）；0.1；
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】(1) 铁有还原性，防止 被氧化，
故答案为： 第1空、防止 被氧化 。
(2) 可将 氧化成Fe3+：
故答案为： 第1空、 。
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
故答案为： 第1空、隔绝空气(防止 将 氧化) 。
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
生成的Cu2+的物质的量为Fe2+的一半，步骤2中的溶液的浓度是0.1mol/L；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2；
故答案为：
第1空、
第2空、0.1
第3空、
【分析】(1) 铁有还原性，可防止 被氧化，
(2) 可将 氧化成Fe3+：
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2。
1 / 1高中化学必修1单元分层测试：第三章 铁 金属材料A卷
一、选择题
1．（2023·榆林模拟）中华文化源远流长、博大精深，陕西历史博物馆馆藏文物是中华文化的重要代表。下列物品主要是由金属材料制成的是
A．白瓷马蹬壶 B．东汉青铜奔马 C．液晶显示屏 D．西夏文佛经纸本
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】金属的通性
【解析】【解答】A．白瓷马蹬壶属于陶瓷，陶瓷属于传统无机非金属材料，不是金属材料，A不符合题意；
B．东汉青铜奔马中青铜为铜金属的合金，属于金属材料，B符合题意；
C．液晶显示屏是一种采用液晶为材料的显示器，液晶是一类介于固体和液态间的有机化合物，C不符合题意；
D．纸张的主要成分是纤维素，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】金属材料包括合金和纯金属，合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。
2．（2023高一下·上海市期末）纯铁实际使用范围有限，钢和生铁都是主要含铁的合金。以下说法正确的是（ ）
A．钢是铁合金，只含有金属元素 B．生铁和钢都是碳铁合金
C．生铁更具韧性，而钢更脆 D．它们的熔点都比纯铁高
【答案】B
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A、钢为铁合金，含有碳元素和铁元素，含碳量为0.03%~2%，A错误；
B、生铁和钢都是铁合金，都含有碳元素和铁元素，B正确；
C、生铁含碳量更高，硬度更大，更脆，钢含碳量更低，韧性更强，C错误；
D、生铁和钢的硬度都比纯铁高，熔点则更低，D错误；
故答案为：B
【分析】合金的硬度比其成分金属更高，熔点更低，生铁含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。
3．（2023高三上·福田月考）含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．若M为氢氧化物，则制备M所用的溶液需先煮沸
B．常温下，可以用R制的容器盛装浓硝酸
C．可用KSCN溶液检验N
D．Fe3+与强氧化剂在碱性条件下可反应生成FeO42-
【答案】C
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.M中铁元素化合价为+2，因此为氢氧化亚铁，制备M时反应物必须煮沸，故A不符合题意；
B.常温下，浓硝酸具有很强的氧化性在铁的表面形成氧化物薄膜，故B不符合题意；
C.亚铁离子不能用KSCN溶液检验，故C符合题意；
D. Fe3+与强氧化剂在碱性条件下可反应生成FeO42- ；故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.氢氧化亚铁制备是需要煮沸除去氧气；
B.浓硝酸具有氧化性易形成氧化物薄膜；
C.KSCN溶液检验铁离子；
D.铁离子在碱性条件下可以得到高铁酸根离子。
4．（2023高三上·河源）实验室常采用点滴板来完成部分实验，这样既可以节约药品的用量，又便于观察实验现象。图中所示的实验点滴板上描述的实验现象或推论正确的是（ ）
A．新制氯水滴加到pH试纸及淀粉-KI溶液孔穴，发生的现象都体现了新制氯气的漂白性
B．生锈铁屑加入过量稀硫酸反应后，若加入溶液后，溶液褪色，说明该溶液中有存在
C．固体中滴加溶液后最终为白色沉淀
D．生锈铁屑加入足量稀硫酸后，若加入KSCN溶液，溶液一定变血红色
【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.氯水滴加到pH试纸上主要是先变红再褪色，先是酸性再漂白性，淀粉碘化钾变蓝色，主要是体现氯气的氧化性，故A不符合题意；
B.铁过量得到硫酸亚铁，亚提离子具有还原性，高锰酸钾具有氧化性发生氧化还原反应。故B符合题意；
C.过氧化钠与水反应再与绿化亚铁反应得到氢氧化亚铁沉淀，最终变为红褐色沉淀，故C不符合题意；
D.铁与硫酸反应得到硫酸亚铁，不与KSCN溶液变色，故D不废话题意；
故答案为：B
【分析】A.考虑到氯水中氯气的氧化性和次氯酸的漂白性；
B.亚铁离子具有还原性，高锰酸钾具有氧化性；
C.考虑过氧化钠的氧化性；
D.KSCN溶液主要是与铁离子出现血红色。
5．（2023高一下·河南期末）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】铝的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A．过量的二氧化碳与NaOH反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和NaOH反应生成碳酸钠，A符合题意；
B．HClO光照生成HCl和氧气，B不符合题意；
C．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁，C不符合题意；
D．Al不能与水反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A．过量的二氧化碳与NaOH反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和NaOH反应生成碳酸钠；
B．HClO光照生成HCl和氧气；
C．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁；
D．Al不能与水反应。
6．（2023高一上·莘县期末）下列说法中正确的是（ ）
①酸性氧化物在一定条件下均能与碱发生反应
②金属氧化物不一定都是碱性氧化物，但碱性氧化物一定都是金属氧化物
③蔗糖和硫酸钡均属于电解质
④盐酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
⑤因为胶粒比溶液中溶质粒子大，所以胶体可以用过滤的方法把胶粒分离出来
⑥氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是胶粒直径介于1～100nm
A．5个 B．4个 C．3个 D．2个
【答案】D
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物；物质的简单分类；胶体的性质和应用
【解析】【解答】 ①能与碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物，故 ①正确；
②碱性氧化物是能与酸反应生成盐和水的氧化物，而Al2O3既能与酸反应，又与碱发生反应，都会生成盐和水，所以其属于两性氧化物；碱中含有金属离子，因此碱性氧化物一定是金属氧化物；故②正确；
③蔗糖在水中或熔融状态下都不能导电，因此其属于非电解质；故③错误；
④盐酸是氯化氢的水溶液，是混合物，不属于酸；故④错误；
⑤胶粒的粒子直径在1--100nm之间，而滤纸的孔洞直径大于100nm，因此不能过滤的方法把胶粒分离出来，应利用半透膜采用渗析的方式进行分离；故⑤错误；
⑥胶体稳定存在的原因是胶粒带有电荷，胶粒之间存在斥力；故⑥错误；
故答案为：D.
【分析】 ①酸性氧化物定义的理解；
②碱性氧化物定义的理解；
③电解质与非电解质的区分；
④常见物质的分类；
⑤过滤和渗析的条件及适用范围；
⑥ 胶体稳定存在原因的理解。
7．（2023高一下·河南月考）向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法正确的是
A．a点时溶液中阳离子只有Cu2+、Fe2+
B．b点时溶液中发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+
C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.4mol L-1
D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为2∶1
【答案】C
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】A.0～0.56g的范围内，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，a点加入铁粉的质量在0～0.56g，此时溶液中Fe3＋未完全反应，因此a点溶液中国阳离子为Cu2＋、Fe2＋和Fe3＋，A不符合题意；
B.b点时加入铁粉的质量在0.56～1.12g范围内，发生反应的离子方程式为：Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，B不符合题意；
C.c点时所加铁粉过量，溶液中溶质为FeSO4。与Fe3＋反应的n(Fe)=0.01mol，因此反应生成n(Fe2＋)=0.03mol；与Cu2＋反应的n(Fe)=0.01mol，则反应生成的n(Fe2＋)=0.01mol，因此c点溶液中n(FeSO4)=0.03mol＋0.01mol=0.04mol，因此溶液中c(FeSO4)=0.4mol·L－1，C符合题意；
D.原溶液中n(Fe3＋)=0.02mol、n(Cu2＋)=0.01mol，因此原溶液中c[Fe2(SO4)3]=0.01mol、n(CuSO4)=0.01mol，因此二者的物质的量浓度之比为1：1，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，因此加入铁粉后，Fe先与Fe3＋发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。当溶液中Fe3＋完全反应后，再加入铁粉，发生反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。因此当加入铁粉0~0.56g时，发生的反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；当加热铁粉的质量为0.56~1.12g时，发生的反应为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。
二、多选题
8．（2023高一下·新会期中）某学生探究小组将 FeCl3溶液腐蚀铜箔制作电路板后的酸性废液“再生”，同时回收铜，实验流程如下：
“腐蚀废液”中除Fe外，一定存在的金属离子还有（ ）
A．Fe B．Ag C．Na D．Cu
【答案】A,D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】腐蚀废液是由Fe3＋与Cu反应得到的，该反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，因此废液中一定存在的金属离子有Fe2＋和Cu2＋。
故答案为：AD
【分析】腐蚀废液是由Fe3＋与Cu反应后所得的溶液，据此判断溶液中存在的金属离子。
9．（2023高一下·新会期中）工业中有着广泛的应用。近年来，我国科学家在分子筛研究领域不断取得新的突破。这些研究中涉及的部分元素在周期表中位置如下：
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1 H
2 C N O
3 Na Al Si
4 K Ca
分子筛中含有O和Al结合而成的Al2O3可以和下面的哪些物质反应？（ ）
A．水 B．稀硫酸
C．氢氧化钠溶液 D．氯化钠溶液
【答案】B,C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A、Al2O3与H2O不反应，A不符合题意。
B、Al2O3能与稀硫酸发生反应Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O，B符合题意。
C、Al2O3能与NaOH溶液发生反应Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，C符合题意。
D、Al2O3与NaCl溶液不反应，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】Al2O3是一种两性氧化物，能与强酸溶液、强碱溶液反应。
10．（2020高三上·沧州期中）下列实验操作、现象与对应结论均正确的是（ ）
选项 操作 现象 结论
A 向某溶液中滴加几滴KSCN溶液 溶液变红 溶液中不可能含Fe2+
B 将铝箔置于火焰上灼烧 铝箔胀大并有熔融物滴落 铝箔灼烧生成氧化铝
C 将几滴饱和FeCl3溶液滴入一烧杯的沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热 用激光笔照射烧杯中的液体，看到一条光亮的“通路” 生成了Fe(OH)3胶体
D 向新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 新制氯水具有酸性和强氧化性
A．A B．B C．C D．D
【答案】C,D
【知识点】镁、铝的重要化合物；二价铁离子和三价铁离子的检验；胶体的性质和应用；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A．溶液变红，只能说明含有Fe3+，也可能含有Fe2+，故A不符合题意；
B．将铝箔置于火焰上灼烧，外层的铝单质被氧化为氧化铝，由于氧化铝的熔点比单质铝高，内层Al熔化后被外层氧化铝包裹住，不会滴落，故B不符合题意；
C．氢氧化铁胶体的制备方法为：向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1~2mL饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，就会得到氢氧化铁胶体，胶体能够产生丁达尔效应，用激光笔照射烧杯中的液体，可看到一条光亮的“通路”，故C符合题意；
D．氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸电离生成氢离子使溶液显酸性，次氯酸具有漂白性，则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色，次氯酸具有漂白性是因为它有强氧化性，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析A.可能是含有亚铁离子或铁离子的混合物
B.现象不正确，不会滴落
C.符合胶体的性质
D.此现象可以证明氯水具有氧化性和酸性
三、非选择题
11．（2023高二下·成都期末）如图所示是铁及其化合物的价类二维图。回答下列问题：
（1）X的化学式为 ，生铁在潮湿空气中主要发生 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
（2）工业上用赤铁矿(Fe2O3)冶炼Fe常用的方法是 (填标号)。
a．电解法 b．热还原法 c．热分解法 d．物理方法
（3）检验FeCl3和FeCl2混合溶液中Fe2+的操作是 ；除去FeCl2溶液中的少量FeCl3加入的最佳试剂为 。
（4）Z在空气中很容易变成Y，该反应的化学方程式为 。
（5）FeCl3和KI在水溶液中转化的离子反应有：2Fe3++2I-2Fe2++I2，为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组取10mL0.5mol·L-1的KI溶液于试管中，再加入10mL0.2mol·L-1的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的____(填标号)。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液
C．硝酸银溶液 D．酸性高锰酸钾溶液
【答案】（1）FeO；吸氧
（2）b
（3）取少许溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，证明有Fe2+存在；铁粉
（4）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
（5）B
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）X为Fe的+2价氧化物，则X为FeO，生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，故答案为：FeO；吸氧；
（2）Fe冶炼方法通常采用热还原法，用CO或C还原Fe2O3，故答案为：b；
（3）Fe2+的检验可以采用铁氰化钾，现象为蓝色沉淀，除去FeCl3可以用Fe将其转化为FeCl2，故答案为： 取少许溶液，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，证明有Fe2+存在；铁粉；
（4）Z为Fe(OH)2，在空气中，可以结合O2和H2O生成Fe(OH)3，故答案为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ；
（5）反应存在限度，即反应物和生成物同时存在，由于题干中Fe3+少量，则只需要证明Fe3+有剩余即可，故用KSCN溶液检验Fe3+的存在，故答案为：B
【分析】（1）铁和碳可以在潮湿空气中发生吸氧腐蚀；
（2）金属冶炼的方法：钾、钙、钠、镁采用电解熔融氯盐的制取，铝采用电解熔融氧化铝制取，锌、铁、锡、铅、铜采用热还原法冶炼，汞、银采用热分解法冶炼；
（3）Fe2+的检验可以采用铁氰化钾溶液；
（4）氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁；
（5）Fe3+的检验可以采用硫氰化钾溶液。
12．（2023高三上·辉南月考）计算
（1）标准状况下，氯气通入足量溶液中，转移的电子数目为 。
（2）标准状况下，甲烷和一氧化碳的混合气体共，其质量为，则混合气体中甲烷的物质的量为 。
（3）测定样品含氯化钠杂质中的质量分数：称取样品放入烧杯内加水溶解，加入过量的氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为。则样品中的质量分数为 。
（4）中含有，则的相对原子质量为 。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）32
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1） 中含有， 则的物质的量为0.2mol，Na2X的摩尔质量为，则X的相对原子质量为78-23×2=32；
故答案为：32；
（2）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，标况下 氯气的物质的量为1mol，与足量NaOH溶液反应转移 个电子；
故答案为： ；
（3）标准状况下， 混合气体的物质的量为0.4mol，设甲烷的物质的量为amol，CO的物质的量为bmol，则16a+28b=7.6，解得a=0.3，b=0.1，则混合气体中甲烷的物质的量为 ；
故答案为： ；
（4） 称取样品放入烧杯内加水溶解，加入过量的氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为 ，ng为碳酸钙的质量，则其物质的量为，根据 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 可知，碳酸钠的物质的量为，质量为，则 样品中的质量分数为 ；
故答案为： 。
【分析】（1）根据、计算；
（2）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（3）根据、计算；
（4） 加入氯化钙，反应生成CaCO3，质量为ng，可确定Na2CO3的质量，进而计算质量分数
13．（2023高一下·嘉兴期中）将3.84g铜粉与600mL浓硝酸反应(忽略体积变化)，当铜完全溶解时，收集到NO、NO2混合气体2.24L(标准状况下)，试计算：
（1）反应后溶液中铜离子浓度为 mol/L；
（2）反应所消耗硝酸的物质的量是 mol；
（3）生成的NO与NO2体积比为 。
【答案】（1）0.1
（2）0.22
（3）1：9
【知识点】物质的量浓度；物质的量的相关计算
【解析】【解答】 解：①根据铜原子守恒有：，则，
故答案为：0.1；
②反应消耗的HNO3转化为Cu（NO3）2、NO、NO2，根据氮原子守恒有：
故答案为：0.22；
③设反应生成NO为xmol、NO2为ymol，根据电子转移守恒、二者总体积有：，解得x=0.01、y=0.09，故V（NO）：V（NO2）=0.01mol：0.09mol=1：9，
故答案为：1：9。
【分析】 ①根据铜原子守恒有：n（Cu2+）=n（Cu），再根据计算；
②反应消耗的HNO3转化为Cu（NO3）2、NO、NO2，根据氮原子守恒有：n消耗（HNO3）=2n[Cu（NO3）2]+n（NO）+n（NO2）；
③设反应生成NO为xmol、NO2为ymol，根据电子转移守恒、二者总体积列方程计算解答。
14．（2023高一下·上海市期末）铁是人类较早使用的金属之一，运用所学知识，回答下列问题。
（1）Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，该反应的化学方程式为 ，现象为 。
（2）为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，在用硫酸亚铁晶体配置硫酸亚铁溶液时，往往会加入 ，目的是 。
（3）Fe3+比 Fe2+稳定，请写出 Fe3+的检验过程和现象 ，涉及反应的离子方程式是 。
（4）野外铺设钢轨时，通常用铝和氧化铁混合粉末反应得到的液态铁来焊接钢轨。写出反应的化学方程式 ，该反应是 (吸或放)热反应，其中铝发生 (氧化或还原)反应。
【答案】（1）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
（2）Fe；防止Fe2+被氧化
（3）取一定量样品于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明原溶液中有铁离子存在；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
（4）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；放；氧化
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）Fe(OH)2可以和H2O、O2反应生成Fe(OH)3，由白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，故答案为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ； 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；
（2）Fe2+被氧化为Fe3+，可以加入铁粉，防止Fe2+被氧化，故答案为：Fe；防止Fe2+被氧化；
（3）Fe3+的检验通常采用KSCN溶液，其现象为Fe3+遇KSCN变为血红色，涉及到的反应为Fe3+和SCN-生成Fe(SCN)3，故答案为： 取一定量样品于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明原溶液中有铁离子存在；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
（4）铝和氧化铁可以发生铝热反应生成氧化铝和铁，铝热反应是放热反应，过程中铁元素和铝元素化合价发生变化为氧化还原，故答案为： 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 ；放；氧化。
【分析】（1）氢氧化亚铁制备后，一接触空气迅速被氧化，颜色由白色迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色；
（2）Fe可以使Fe3+转化为Fe2+，防止Fe2+被氧化；
（3）离子的检验步骤：取少量样品于试管，滴加几滴试剂，若产生某现象，则含有某离子；
（4）铝热反应是以铝冶炼高熔点金属活泼性比铝弱的金属，该反应为氧化还原反应，属于放热反应。
15．（2022高一上·丰台期中）
（1）Ⅰ.盐酸是HCl气体的水溶液。回答下列问题。
现有气体，其质量是 ，在标况下的体积是 ，所含HCl分子的数目是 ，若将这气体完全溶于水配成溶液，所得盐酸的物质的量浓度为 。
（2）Ⅱ. 用固体配制溶液，请回答下列问题。
用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
（3）用托盘天平称取固体的质量是 g。
（4）下列主要操作步骤的正确顺序是 (填序号)。
①称取一定质量的固体，放入烧杯中，用适量蒸馏水稀释；
②向容量瓶中加水至液面离容量瓶刻度线下，改用胶头滴管向容量瓶中加入蒸馏水至凹液面与刻度线相切；
③将溶液转移到容量瓶中；
④盖好瓶塞，反复翻转，摇匀；
⑤用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，洗涤液转移到容量瓶中。
（5）下列情况中，会使所配溶液浓度偏低的是____(填字母)。
A．使用前容量瓶中有残留水
B．没有洗涤烧杯和玻璃棒
C．定容时加蒸馏水超过了刻度线立即将多余的液体吸出
【答案】（1）73g；44.8L；1.204×1024；2mol/L
（2）100mL容量瓶
（3）11.7
（4）①③⑤②④
（5）B；C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）2molHCl的质量m(HCl)=2mol×36.5g/mol=73g，在标况下的体积V(HCl)=2mol×22.4L/mol==44.8L，所含HCl分子的数目是N(HCl)=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024，若将2molHCl完全溶于水配成1000mL溶液，所得盐酸的物质的量浓度c(HCl)==2mol/L；答案为：73g；44.8L；1.204×1024；2mol/L。
（2）用NaCl固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液的步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，实验中用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；答案为：100mL容量瓶。
（3）用托盘天平称取NaCl固体的质量m(NaCl)=2.0mol/L×0.1L×58.5g/mol=11.7g；答案为：11.7。
（4）根据用NaCl固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液的步骤知，正确的顺序为①③⑤②④；答案为：①③⑤②④。
（5）A．使用前容量瓶中有残留水，对所配溶液溶质物质的量和溶液的体积都没有影响，对所配溶液的浓度无影响；
B．没有洗涤烧杯和玻璃棒，导致溶质物质的量偏低，所配溶液浓度偏低；
C．定容时加蒸馏水超过了刻度线立即将多余的液体吸出，所配溶液的体积偏大，所配溶液浓度偏低；
故答案为：BC。
【分析】（1）结合公式n=m/M、n=V/Vm、n=N/NA判断；
（2）配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平（或量筒）、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管；
（3）托盘天平精确到小数点后1位；
（4）溶液配制的顺序为：计算-称量-溶解-冷却-转移-洗涤-定容-摇匀-装瓶-贴标签；
（5）结果偏大：砝码生锈，溶解后没有恢复到室温，读数时俯视刻线；
结果偏小：烧杯没有洗涤，读数时仰视刻线，摇匀后发现液面低于刻线继续加水，定容后发现液面超过刻线吸掉多余的部分，转移时由部分液体溅出；
无影响：容量瓶没有干燥。
16．（2022高一上·和平期末）某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：
（1）请写出与①反应的离子方程式 。
（2）请写出与铁粉反应的化学方程式 。
（3）向溶液中滴加NaOH溶液最终生成浊液，该过程的现象为 ，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达) 。
（4）将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，此过程中发生的化学反应为(用化学方程式表达) 。
（5）溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，生成二价锰离子，此过程中发生的化学反应为(用离子方程式表达) 。
【答案】（1）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
（2）Fe+2FeCl3=3FeCl2
（3）白色沉淀先变成灰绿色最后变成红褐色沉淀；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
（4）
（5）
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）Fe2O3和盐酸反应生成FeCl3和水，反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
（2）FeCl3溶液与铁粉反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式是Fe+2FeCl3=3FeCl2；
（3）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为Fe(OH)3，该过程的现象为白色沉淀先变成灰绿色最后变成红褐色沉淀，此过程中发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（4）制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色；；
（5）亚铁离子具有还原性，溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，生成二价锰离子和铁离子，。
【分析】（1）氧化铁和氢离子反应生成铁离子和水；
（2）氯化铁和铁反应生成氯化亚铁；
（3）亚铁离子和氢氧根反应生成氢氧化亚铁，为白色固体，后迅速被氧化为灰绿色最后变为红褐色；
（4）铁离子和水加热生成氢氧化铁胶体和氢离子；
（5）亚铁离子和高锰酸根离子、氢离子反应生成铁离子、锰离子和水。
17．（2023高一上·孝义期末）（1）Ⅰ、某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：
请回答下列问题：
整套实验装置的连接顺序是 （各接口处的字母代号）；
（2）E装置中制取氯气的离子方程式是 。
（3）A装置中试剂X是 。B装置中试剂Y是 ，其作用是 ；
（4）C装置中可观察到的现象是 。
（5）Ⅱ、如下图所示，此装置可用来制取和观察在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
B中盛有一定量的溶液，A中应预先加入的固体药品是 ，A中反应的离子方程式是 。
（6）实验开始时先将止水夹a (填“打开”或“关闭”)，其目的是 。
（7）简述生成的操作过程 。
（8）实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中观察到的现象是 ，发生的反应为 。(用方程式表示)
【答案】（1）f→a→b→e→d→c
（2）MnO2＋4H＋＋2Cl- Mn2+＋Cl2↑＋2H2O
（3）饱和食盐水；浓硫酸；干燥氯气
（4）溶液变蓝色
（5）铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑
（6）打开；排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化
（7）待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，产生的H2将FeSO4溶液压入B中进行反应
（8）白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】（1）气体收集与性质检验装置的连接顺序为：气体发生装置→除杂装置→干燥装置→收集装置→性质检验装置→尾气吸收装置。因此整套实验装置的连接顺序为f→a→b→e→d→。
（2）装置E为Cl2的发生装置，加热过程中，MnO2与浓盐酸反应生成可溶于水的MnCl2、Cl2和H2O，该反应的离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
（3）装置A为除杂装置，装置B为Cl2的干燥装置。由于Cl2不溶于饱和食盐水，但HCl可以。因此装置A中的试剂为饱和食盐水；装置B中的试剂为浓硫酸，用于干燥Cl2.
（4）装置C中淀粉KI溶液用于检验Cl2的氧化性，Cl2能与KI发生反应：Cl2＋2KI=2KCl＋I2，淀粉遇碘变蓝色，因此装置C中可观察到的现象为：溶液变蓝色。
（5）装置A圆底烧瓶内通过稀硫酸与铁屑反应生成FeSO4，FeSO4在H2压强作用下进入锥形瓶内，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。因此圆底烧瓶内应预先加入的固体为铁屑。A中反应的离子方程式为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
（6）实验开始时应先将止水夹a打开，利用圆底烧瓶内反应生成的H2排出装置内的空气，防止反应生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化。
（7）Fe(OH)2是由FeSO4与NaOH反应生成，因此需将装置A中反应生成的FeSO4溶液压入锥形瓶内。故操作过程为：待装置A中反应一段时间后关闭止水夹a，利用产生的H2将FeSO4溶液压入装置B中，与NaOH溶液反应，即可得到Fe(OH)2沉淀。
（8）实验结束后，打开止水夹b，空气进入锥形瓶内，Fe(OH)2被空气中的O2氧化，其现象为：白色絮状沉淀先转化为灰绿色，最后变为红褐色。此时发生反应的化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】Ⅰ装置A、B为除杂装置，由于浓盐酸具有挥发性，会使得生成的Cl2中混有HCl，可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，再用浓硫酸进行干燥。装置C为Cl2性质的检验装置，装置D为尾气吸收装置。装置E为Cl2的发生装置，生成Cl2的反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。装置F为Cl2的收集装置，由于Cl2的密度比空气大，应采用向上排空气法收集，因此Cl2从长导管的一端通入。
ⅡFe(OH)2为白色絮状沉淀，极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3沉淀。因此哟啊观察到Fe(OH)2沉淀的颜色，实验过程中，应排出装置内的空气。实验时应先打开止水夹a，通过分液漏斗滴加稀硫酸，与铁屑反应，利用生成的H2排出装置内的空气，防止Fe(OH)2被氧化。当装置内的空气完全排出时，关闭止水夹a，利用H2产生的压强，将烧瓶内的FeSO4溶液压入锥形瓶内，与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色絮状沉淀。再打开止水夹b，使空气进入锥形瓶内，即可观察到锥形瓶内Fe(OH)2沉淀被氧化过程中的颜色变化。
18．（2023高一上·洛阳期末）某班同学用如下实验探究、性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。
（2）甲组同学取2mL溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。
（4）丁组同学为了探究与Cu的反应，做了如图所示实验：
①与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体；ⅱ.SCN的化学性质与相似；ⅲ.
填写实验方案：
实验方案 现象
步骤1：取4mL0.2mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 无明显现象
步骤2：取4mL_▲_mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 产生白色沉淀
步骤2中的溶液的浓度是 mol/L，与反应的离子方程式为 。
【答案】（1）防止 被氧化
（2）
（3）隔绝空气(防止 将 氧化)
（4）；0.1；
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】(1) 铁有还原性，防止 被氧化，
故答案为： 第1空、防止 被氧化 。
(2) 可将 氧化成Fe3+：
故答案为： 第1空、 。
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
故答案为： 第1空、隔绝空气(防止 将 氧化) 。
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
生成的Cu2+的物质的量为Fe2+的一半，步骤2中的溶液的浓度是0.1mol/L；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2；
故答案为：
第1空、
第2空、0.1
第3空、
【分析】(1) 铁有还原性，可防止 被氧化，
(2) 可将 氧化成Fe3+：
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2。
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