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第一章 铁 金属材料
复习讲义
复习目标 1.了解单质铁的性质及用途。 2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件。 3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 4.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。 5.结合生活了解合金的构成和优良性能。了解铁合金、铝合金的分类和性能。 6.通过实验探究铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的性质。 7.了解储氢合金、钛合金等新型合金，感受化学科学对新材料的创新。 8.能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想。
重点和难点 重点：单质铁的性质及用途；铁单质与水蒸气反应；Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；Fe2＋、Fe3＋的检验；Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化；铁合金、铝合金的分类和性能；物质的量在化学方程式计算中的应用。 难点：铁单质与水蒸气反应；Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；Fe2＋、Fe3＋的检验；Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化；
█知识点一 铁的性质
（1）铁的物理性质
颜色、状态 导电性、导热性、延展性 特性
银白 色固体或 灰黑色 粉末 良好 易被 磁铁 吸引
（2）从原子结构角度认识铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
与非金属单质反应 Cl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
O2 3Fe＋2O2Fe3O4
S Fe＋S FeS
与水蒸气反应 3Fe＋4H2O（g） Fe3O4＋4H2
与H＋反应 Fe＋2H＋ Fe2＋＋H2↑
与盐溶液反应 Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu Fe＋2Fe3＋ 3Fe2＋
与硝酸的反应 Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。
(3)重要的铁矿石主要成分的化学式：
赤铁矿_Fe2O3__；磁铁矿_Fe3O4__；褐铁矿_2Fe2O3·3H2O__；菱铁矿_FeCO3__；黄铁矿_FeS2__。
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应。( × )
(2)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( × )
(3)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。( × )
(4)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( × )
(5)铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3。( × )
2.（1）常温下，铁在冷的浓硝酸中会发生 钝化 ；加热时，铁可溶于浓硝酸中，写出离子方程式： Fe＋6H＋＋3N Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O 。
（2）写出铁与稀硝酸反应的离子方程式。
①少量铁： Fe＋4H＋＋N Fe3＋＋NO↑＋2H2O ；
②过量铁： 3Fe＋8H＋＋2N 3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 。
█知识点二 铁的氧化物的性质比较
物质 FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁） Fe3O4（FeO·Fe2O3） （四氧化三铁）
俗名 无 铁红 磁性氧化铁
铁元素 的化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
色、态及用途 黑色粉末，用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色 红棕色粉末 ，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 黑色晶体，常用作磁性材料
化学性质 与非氧化 性强酸反应 FeO＋2H＋ Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋ 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋ Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
与氧化性 酸反应（如稀HNO3） 3FeO＋10HNO3（稀）3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O Fe2O3＋6HNO3（稀）2Fe（NO3）3＋3H2O 3Fe3O4＋28HNO3（稀）9Fe（NO3）3＋NO↑＋14H2O
与CO反 应（炼铁 原理） FeO＋COFe＋CO2 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）古壁画颜料中所用的铁红的成分为Fe2O3。（ √ ）
（2）《吕氏春秋·精通》记载：“慈石召铁，或引之也。”“慈石”指Fe3O4，能吸附铁。（ √ ）
（3）可用盐酸去除铁锈（主要成分Fe2O3·xH2O）。（ √ ）
（4）将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2。（ √ ）
（5）Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3，故Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物。（ ）
（6）铁的氧化物是金属氧化物，也是碱性氧化物。（ ）
（7）FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4。（ √ ）
（8）Fe（OH）3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂。（ √ ）
（9）Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂。（ √ ）
2.写出下列反应的化学方程式。
（1）氧化亚铁与氢碘酸反应： FeO＋2HIFeI2＋H2O ；
（2）氧化铁与氢碘酸反应： Fe2O3＋6HI2FeI2＋I2＋3H2O ；
（3）四氧化三铁与氢碘酸反应： Fe3O4＋8HI3FeI2＋I2＋4H2O 。
3.将Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44 g 加入含0.1 mol HCl的盐酸中，恰好完全溶解，并收集到气体22.4 mL（标准状况）。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显变化。若将1.72 g该混合物粉末在高温下与足量的CO充分反应，残留固体的质量为 1.4 g。
█知识点三 铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的比较
物质 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色、态 白色 固体 红褐色 固体
与稀盐 酸反应 Fe（OH）2＋2HClFeCl2＋2H2O Fe（OH）3＋3HClFeCl3＋3H2O
热稳定性 不稳定：Fe（OH）2FeO＋H2O（隔绝空气） 不稳定：2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性碱与亚铁盐溶液反应 可溶性碱与铁盐溶液反应
转化 化学方程式为 4Fe（OH）2 ＋ O2 ＋ 2H2O 4Fe（OH）3 ； 颜色变化： 白色 → 灰绿色 → 红褐色
2.Fe（OH）2的制法
图1 有机层覆盖法 先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油（不能CCl4）， 然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下并挤出NaOH溶液，该方法可以防止空气与 Fe（OH）2 接触发生反应
图2 还原性气体保护法 先在左侧试管中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的 空气 排尽后，再将 FeSO4 溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。( × )
(2)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3。( × )
(3)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2(4)将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。( × )
(5)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。( × )
(6)在空气中，白色的Fe（OH）2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。（ √ ）
(7)FeCl3溶液滴入热的浓NaOH溶液中可得到Fe（OH）3胶体。（ ）
2.请写出下列反应的化学方程式。
（1）Fe（OH）2与稀硝酸的反应：
3Fe（OH）2＋10HNO3（稀）3Fe（NO3）3＋NO↑＋8H2O ；
（2）Fe（OH）3与稀硝酸的反应：
Fe（OH）3＋3HNO3Fe（NO3）3＋3H2O ；
（3）Fe（OH）2与氢碘酸的反应：
Fe（OH）2＋2HIFeI2＋2H2O ；
（4）Fe（OH）3与氢碘酸的反应：
2Fe（OH）3＋6HI2FeI2＋ I2＋6H2O 。
3．由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_①②③⑤__(填序号)。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_稀H2SO4、铁屑__。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_加热煮沸__的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2__。
【解析】(1)因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
(2)Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。
(3)气体的溶解度随温度的升高而降低，所以加热煮沸后的水中溶解的O2较少。
█知识点四 亚铁盐与铁盐
1．亚铁盐与铁盐
(1)亚铁盐。
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：_Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋__。
(2)铁盐。
①氧化性：含有Fe3＋的溶液呈_棕黄__色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：_2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋__，_2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋__。
②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到_SCN－__时变成红色。
③FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2O_Fe(OH)3(胶体)＋3HCl__。
2．Fe2＋和Fe3＋的检验方法
(1)Fe2＋的检验。
①_无__现象溶液变_红色__，证明含有Fe2＋。
反应的离子方程式：_Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3__。
②产生_蓝__色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，证明含有Fe2＋。反应的离子方程式为：_3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓__。
③产生_白色絮状__沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋。
(2)Fe3＋的检验。
①溶液变红色，证明含有Fe3＋。
反应的离子方程式为_Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3__。
②产生_红褐色__沉淀，证明有Fe3＋存在。
(3)含Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中Fe2＋的检验。
①酸性KMnO4溶液紫红色_褪去__，说明含有Fe2＋。
②溴水_褪色__，说明含有Fe2＋。
③产生_蓝色__沉淀，证明混合溶液中含Fe2＋。
(4)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋的检验：
①溶液变_红__色，说明含有Fe3＋。
②试纸变_蓝__色，说明含有Fe3＋。
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后黄色逐渐消失，加一滴KSCN溶液后溶液颜色不变。( √ )
(2)将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝、有黑色固体出现，金属铁比铜活泼。( × )
(3)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。( × )
(4)向某溶液中，滴加氯水无现象，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含Fe3＋。( × )
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。( × )
(6)浓盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( × )
(7)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋。( √ )
(8)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。( √ )
2．(1)为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是_③④__。
(2)检验Fe2＋时能不能先加氯水再加KSCN溶液？为什么？
【解析】(1)③不反应，实验方案及现象均错。④检验的是Cl－，与Fe3＋性质无关。
(2)不能，因为若溶液中含有Fe3＋时，就无法排除其干扰。
█知识点五 “铁三角”中的转化关系
1．“铁三角”中的转化关系
完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：
_H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋__。
(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：
_2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋__。
(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：
_Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋__。
(4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：
_2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：
___。
2．“铁三角”的重要应用：
(1)除杂。
主要物质 杂质 除杂方法
Fe2＋ Fe3＋ _加过量铁屑后过滤__
FeCl3 FeCl2 _加氯水或H2O2__
Fe2＋ Cu2＋ _加过量铁屑后过滤__
(2)判断离子能否共存。
Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)
Fe3＋S2－、I－、SO
Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等发生水解相互促进
(3)盐溶液的配制与保存。
(4)物质的制备。
效果检测
1.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ）
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化，也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
【答案】C
【解析】 分析题图可知a为Fe，b为亚铁盐，e为铁盐，c为Fe（OH）2，d为Fe（OH）3。Fe能与Fe3＋发生归中反应生成Fe2＋，A项正确；Fe2＋既有还原性又有氧化性，既能被氧化又能被还原，B项正确；将含Fe3＋的盐加入浓碱液中得到的是Fe（OH）3沉淀，不能制得Fe（OH）3胶体，C项错误；存在循环转化：Fe2＋Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3＋
Fe2＋，D项正确。
█知识点六 铁合金与铝合金
1.合金
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
2.常见金属材料
(1)重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
(2)几种有色金属材料
3.新型合金
（1）储氢合金
①储氢方法
②含义
储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。
③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。
④实例：Ti Fe合金、La Ni合金。
（20其他新型合金
①钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1 100 ℃的高温。
③我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由钛合金制造的。
效果检测
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)铝合金的熔点比纯铝的高(×)
(2)合金材料中不可能含有非金属元素(×)
(3)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金(√)
(4)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属(×)
(5)用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜(×)
(6)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应(√)
(7)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高(×)
(8)用黄铜矿经电解精炼得到纯度99.9%的铜(×)
(9)电解氯化镁溶液制取金属镁(×)
(10)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物(√)
2.C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( )
A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物
B.铝锂合金的硬度比锂大
C.铝锂合金的熔、沸点比铝低
D.铝锂合金耐酸碱腐蚀
【答案】 D
【解析】 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。
█知识点七 铝及其化合物
1.铝的性质及用途
（1）铝的物理性质及用途
银白色固体，具有良好的导热性、导电性和延展性，熔点为660.37 ℃。纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
（2）铝的化学性质
与非金属 单质反应 4Al＋3O2 2Al2O3 2Al＋3Cl22AlCl3
与酸反应 遇冷的浓硫酸或浓硝酸 钝化 ；Al＋4HNO3（稀）Al（NO3）3＋NO↑＋2H2O
与非氧化性强酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应： 2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑ （填离子方程式）
与强碱溶 液反应 2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑ （填离子方程式）
铝热反应 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
2.Al2O3和Al（OH）3的性质及用途
Al2O3 Al（OH）3
类别 两性氧化物 两性氢氧化物
物理 性质 高熔点，高沸点，高硬度，不溶于水的白色固体 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性
化学 性质 ①与强酸反应： Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O （填离子方程式，下同） ②与强碱反应： Al2O3＋2OH－＋3H2O ①与强酸反应： Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O ②与强碱反应： Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－ ③灼烧： 2Al（OH）3Al2O3＋3H2O
用途 作耐火材料；炼铝原料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料
效果检测
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）铝的金属活动性强，故可用于制作铝金属制品。（ ）
（2）铝粉和氧化铁组成的铝热剂可用于焊接钢轨。（ √ ）
（3）铝可用作包装材料和建筑材料。（ √ ）
（4）蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，可制备无水AlCl3。（ ）
（5）氢氧化铝受热易分解，故可用于中和过多的胃酸。（ ）
（6）氧化铝熔点高，故可用作电解冶炼铝的原料。（ ）
（7）明矾溶于水并水解形成胶体，故可用于净水。（ √ ）
（8）实验室可用氧化铝坩埚做熔化NaOH、Na2CO3固体的实验。（ ）
2.写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应的本质，指出该反应的氧化剂和还原剂，并用单线桥法标出该反应电子转移的方向与数目：
+3H2↑ 铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al（OH）3，Al（OH）3再与NaOH反应生成Na[Al（OH）4]，反应中Al为还原剂，H2O为氧化剂 。
3.回答下列问题：
（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积（相同条件下）之比是 1∶1 。
（2）足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积（相同条件下）之比是 1∶3 。
（3）足量的两份铝分别投入等体积、一定物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液中，二者产生的H2的体积（相同条件下）相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是 3∶1 。
█考点一 铁及氧化物
【例1】1.下列说法正确的是（ ）
A.[2023广东改编]火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3
B.[2023浙江]常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
C.[2022北京]过量铁粉与稀硝酸反应，产生无色气体：Fe＋N＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D.[2022浙江]还原铁粉可用作食品干燥剂
【解析】A
【解析】 赤铁矿主要成分为Fe2O3，A正确；常温下铁遇浓硝酸钝化，不能制备NO2，B错误；过量铁粉与稀硝酸反应，生成硝酸亚铁、NO和水，离子方程式为3Fe＋8H＋＋2N3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，C错误；还原铁粉不能吸收水分，在食品中用作抗氧化剂，D错误。
【变式1-1】已知月球土壤中富含铁元素，其主要以铁单质和亚铁离子的形式存在。但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，这有可能是以下哪个原因造成的（ ）
A.4FeOFe＋Fe3O4
B.Fe3O4Fe2O3＋FeO
C.4FeO＋O22Fe2O3
D.Fe2O3＋FeOFe3O4
【答案】A
【解析】 由题目信息可知，月球土壤中铁主要以铁单质和亚铁离子形式存在，且月球上没有氧气，故A符合题意。
【变式1-2】下列有关铁的氧化物的说法不正确的是___(填序号)。
①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②用CO还原Fe2O3制备生铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
③3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
④氧化铁可用于制作红色涂料
⑤Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现
【答案】①⑤
【解析】 FeO溶于稀硝酸中发生氧化还原反应：3FeO＋NO＋10H＋===3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，故①错误，符合题意。高炉中用赤铁矿炼铁的主要化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，故②正确，不符合题意。Fe3O4中3个铁原子化合价之和为＋8价，所以3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4失去8NA个电子，故③正确，不符合题意。氧化铁又称铁红，为红棕色粉末状固体，可用作红色涂料，故④正确，不符合题意。Fe2O3与Al在高温条件下会发生铝热反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，Fe与HCl反应只能生成FeCl2，即Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，故⑤错误，符合题意。
█考点二铁的氢氧化物
【例1】如图所示装置可用来制取Fe（OH）2 和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。提供的试剂为铁屑、6 mol/L H2SO4溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是（ ）
A.装置B中盛有一定量的NaOH溶液，装置A中烧瓶内应预先加入的试剂是铁屑
B.实验开始时应先将活塞a关闭
C.生成Fe（OH）2的操作为关闭活塞a，将装置A中的溶液压入装置B中
D.取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，沉淀颜色由白色变成灰绿色，最终变成红褐色
【答案】B
【解析】 制取FeSO4需要铁屑和稀硫酸，所以装置A中烧瓶内应预先加入铁屑，装置B中应盛放NaOH溶液，A项正确；实验开始时要先排尽装置内的空气，应先打开活塞a， B项错误；装置内的空气排尽后，关闭活塞a，装置A中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入装置B中，与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2，C项正确；白色的Fe（OH）2不稳定，容易被溶解在溶液中的O2氧化，变为灰绿色，最终变成红褐色的Fe（OH）3，D项正确。
【变式1-1】6．实验过程中不可能产生 Fe(OH)3 的是( )
A．蒸发 FeCl3 溶液
B．FeCl3 溶液中滴入氨水
C．将水蒸气通过灼热的铁
D．FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液
【答案】 C
【解析】 蒸发 FeCl3 溶液，铁离子水解生成氢氧化铁，故A不符合题意；FeCl3 溶液中滴入氨水生成氢氧化铁和氯化铵，故B不符合题意；将水蒸气通过灼热的铁生成四氧化三铁和氢气，故C符合题意；FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液生成氢氧化亚铁和氯化钠，氢氧化亚铁遇到氧气被氧化成氢氧化铁，故D不符合题意。
【变式1-2】7.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)稀硫酸、铁屑 (2)加热煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化
【解析】 (1)稀硫酸抑制Fe2＋水解，铁屑防止Fe2＋被氧化。
(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。
█考点三 亚铁盐与铁盐
【例1】硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的( )
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
【答案】 C
【解析】 铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁，将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜，然后过滤即可提纯硫酸亚铁，锌、镁、铝都有可能将亚铁离子置换成铁，并且会引入新的杂质锌离子、镁离子或铝离子等。
【变式1-1】2.下列除杂的操作不正确的是( )
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
【答案】 C
【解析】 FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2O??Fe(OH)3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
【变式1-2】4.下列有关物质检验方法不合理的是( )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
【答案】 B
【解析】 B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。
█考点四 合金材料
【例1】材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是
A．“天问一号”探测器使用的新型基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料
B．“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点
C．中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料
D．“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片，该合金属于纯净物
【答案】B
【解析】A．碳化硅（SiC）基增强铝基复合材料属于新型复合材料，而非传统的硅酸盐材料（如陶瓷、玻璃等），A错误；
B．钛合金具有高强度、耐高温和耐腐蚀的特性，广泛应用于航天领域，B正确；
C．氮化硼（BN）属于新型无机非金属材料，而非传统无机非金属材料（如硅酸盐材料），C错误；
D．所有合金都是不同金属或金属与非金属熔合合成具有金属特性的混合物，不可能是纯净物，D错误；
答案选B。
【变式1-1】下列说法正确的是
A．焰火中紫色来源于钠盐灼烧
B．储氢合金能够大量吸收，并与结合成金属氢化物
C．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为可与酸反应
【答案】B
【解析】A．焰色反应中，钠元素的火焰呈黄色，而紫色通常来自钾元素（需通过蓝色钴玻璃观察）。因此紫色并非来源于钠盐，故A错误；
B．储氢合金通过物理或化学吸附大量吸收氢气，并与氢气结合形成金属氢化物，这一过程可逆，从而实现氢气的储存与释放，故B正确；
C．工业上制取金属镁需电解熔融的无水氯化镁（），而非六水合氯化镁（），故C错误；
D．小苏打为碳酸氢钠（），而非碳酸钠（），发泡原理是受热分解生成气体，或与酸反应产生。故D错误；
故选B。
【变式1-2】化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．漂白粉、漂白液既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池等场所的消毒剂
B．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量低
C．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料
D．铝和氧化铝均能与酸、碱反应，故铝制餐具不宜用来长时间盛放酸性或碱性食物
【答案】B
【解析】A．漂白粉、漂白液具有强氧化性，能杀菌消毒，既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池等场所的消毒剂，故A正确；
B．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量高，故B错误；
C．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料，故C正确；
D．铝和氧化铝均能与酸、碱反应，故铝制餐具不宜用来长时间盛放酸性或碱性食物，故D正确；
选B。
█考点五 铝及化合物
【例1】下列说法正确的是（ ）
A.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al＋4OH－＋H2O[Al（OH）4]－＋H2↑
B.明矾溶液与过量氨水混合：Al3＋＋4NH3＋4H2O[Al（OH）4]－＋4N
C.Al（s）Na[Al（OH）4]（aq）Al（OH）3（s）
D.室温下，在0.1 mol·L－1 NaOH溶液中，Na＋、K＋、C、[Al（OH）4]－能大量共存
【答案】D
【解析】 题给离子方程式不符合电荷守恒、原子守恒和得失电子守恒，A项错误；Al（OH）3不能溶于氨水中，故明矾溶液与过量氨水混合的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N，B项错误；Al（OH）3（s）在HCl（aq）中不能存在，C项错误；室温下，题给四种离子在碱性条件下能大量共存，D项正确。
【变式1-1】工业上用铝土矿（主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液
B.试剂Y可以是HCl，它与[Al（OH）4]－反应生成Al（OH）3
C.图中涉及的反应中包含2个氧化还原反应
D.将试剂X与Y进行互换，最终可以达到相同目的
【答案】A
【解析】 NaOH与Al2O3反应，与Fe2O3不反应，试剂X可以是氢氧化钠溶液，A项正确；若试剂Y是HCl，则过量HCl与[Al（OH）4]－反应生成Al3＋，得不到Al（OH）3沉淀，B项错误；题图中涉及的反应中，只有电解熔融Al2O3得到Al的反应为氧化还原反应，C项错误；试剂Y为CO2，若将试剂X与Y进行互换，CO2不与Al2O3反应，最终不能达到相同目的，D项错误。
【变式1-2】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
【答案】D
【解析】 铝具有很好的延展性，可以用于制作铝金属制品，与铝的金属活泼性无关，A项错误；电解氧化铝冶炼铝是因为氧化铝熔融状态下能导电，与熔点高无关，B项错误；氢氧化铝能与胃酸的主要成分盐酸发生反应，与氢氧化铝受热分解无关，C项错误；明矾中的Al3＋可以水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的悬浮物，起到净水作用，D项正确。
基础应用
一、单选题
1．（24-25高一上·北京·期末）红热的铁与水蒸气反应，其反应产物是
A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2
【答案】C
【分析】红热的铁与水蒸气反应：，反应产物为Fe3O4、H2。
【解析】A．反应产物为Fe3O4、H2，A错误；
B．反应产物为Fe3O4、H2，B错误；
C．反应产物为Fe3O4、H2，C正确；
D．反应产物为Fe3O4、H2，D错误；
故选C。
2．（24-25高一上·重庆·阶段练习）化学与生产、生活等密切相关，下列说法不正确的是
A．苏打水中通常添加氢氧化钠，可以维持体液酸碱平衡
B．钾钠合金常温下呈液态，可用作核反应堆的传热介质
C．生铁的含碳量比钢的含碳量高，合金的硬度一般比其成分金属的硬度大
D．氧化铝可用于制造耐高温的容器
【答案】A
【解析】A．苏打水中通常添加水溶液呈碱性的碳酸氢钠，用于维持体液酸碱平衡，故A错误；
B．钠钾合金熔点低，常温下呈液态，具有很好的导热性，所以钾钠合金可用作核反应堆的传热介质，故B正确；
C．合金的硬度一般比其成分金属的硬度大，生铁是含碳量比钢的含碳量高的铁合金， 故C正确；
D．氧化铝具有很高的熔点，可用于制造耐高温的容器，故D正确；
故选A。
3．（24-25高一下·广东云浮·期末）在食品工业中，抗氧化剂的功能是延缓或防止食品氧化变质。下列物质不能作抗氧化剂的是
A．维生素C B．二氧化硫 C．纯碱 D．活性铁粉
【答案】C
【解析】A．维生素C具有强还原性，能有效防止食品氧化，可用作抗氧化剂，A不符合题意；
B．二氧化硫能与氧气反应，常用于葡萄酒等食品的抗氧化，B不符合题意；
C．纯碱（碳酸钠）无还原性，无法延缓氧化反应，C符合题意；
D．活性铁粉易与氧气反应，常用作脱氧剂以吸收包装内的氧气，D不符合题意；
故选C。
4．（24-25高一上·湖南衡阳·阶段练习）下列物质不会钝化的是
A．Fe和浓硫酸 B．Fe和稀硝酸 C．Al和浓硫酸 D．Al和浓硝酸
【答案】B
【解析】A．常温，铁遇浓硫酸被钝化，A不符合题意；
B．常温，稀硝酸能将铁氧化，但不会生成致密氧化膜，不能将铁钝化，B符合题意；
C．常温，铝遇浓硫酸会被钝化，C不符合题意；
D．常温，铝遇浓硝酸会被钝化，D不符合题意；
故答案为：B。
5．（24-25高一下·福建厦门·期末）聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m用于生活给水及工业给水的净化处理。以工业废料(Fe、Al、FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料生产该产品的流程如图，下列说法正确的是
A．产品中铁元素的化合价为+2 B．甲溶液中不一定存在Fe3+
C．试剂X可以用HNO3 D．调节pH时应加入过量NaOH溶液
【答案】B
【分析】向废料中加入过量稀盐酸，金属及氧化物反应变为Al3+、Fe3+、Fe2+进入溶液甲中，向其中加入过量H2O2，Fe2+被氧化为Fe3+，然后用NaOH溶液调整溶液pH，发生聚沉得到聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m，据此分析；
【解析】A．假设Fe元素化合价为+x，聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m中各种元素化合价代数和等于0，可得3+x-n-(6-n)=0，解得x=+3，即产品中铁元素的化合价为＋3，A错误；
B．废料中的Al、Al2O3与足量盐酸反应产生Al3+，Fe、FeO与盐酸反应产生Fe2+；Fe2O3与盐酸反应产生Fe3+，Fe3+氧化性强，可能与Fe、Al反应产生Fe2+，由于废料中Al、Fe及Fe2O3的物质的量关系无法确定，因此不能确定反应后的溶液中Fe元素的存在形式中是否含有Fe3+，B正确；
C．向甲溶液中加入的试剂X可以用H2O2，目的是将Fe2＋氧化为Fe3+，用HNO3引入新杂质，C错误；
D．加入过量NaOH溶液时会时Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀，不能得到聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m，D错误；
故选B。
6．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是
A．X在高温下可与反应生成
B．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化
C．N在氧气中被氧化为M所发生的化学方程式中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D．若P为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入氨水中制备胶体
【答案】D
【分析】由题干铁的价类二维图可知，X为、Y为、Z为、M为、N为，Q为亚铁盐，P为铁盐，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，X为，在高温下可与（g）反应生成，A正确；
B．由分析可知，N为，不稳定，图乙装置生成的可排出装置中的空气，从而减缓被氧化，B正确；
C．在氧气中被氧化为发生的化学方程式为，为氧化剂，为还原剂，两者物质的量之比为1∶4，C正确；
D．由分析结合若P为盐酸盐可知，P为，实验制备胶体的方法为将烧杯中的蒸馏水加热煮沸后，向沸水中滴加5~6滴饱和氯化铁溶液，继续加热至溶液呈红褐色停止加热，即可制备胶体，D错误；
故答案为D。
7．（24-25高一下·河北邢台·期末）下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是
A．制备并观察沉淀 B．检验溶液中是否含有
C．检验未知溶液中是否存在 D．验证与的反应并收集气体
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．极易被氧化，制备时用苯形成液封层并将胶头滴管深入液面之下以隔绝空气，可以达到制备并观察的目的，A正确；
B．氯离子和二价铁都可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，该方法不能检验溶液中是否含有，B错误；
C．Fe3+与KSCN发生颜色反应，可达到实验目的，C正确；
D．湿棉花提供水蒸气与铁粉发生反应，氢气难溶于水，可用排水法收集，D正确；
故选B。
8．（24-25高一下·黑龙江大庆·期末）工业上常以铝土矿(主要成分为，含少量)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图：
下列说法正确的是
A．“溶解”时发生反应的离子方程式为
B．“酸化”时可以用代替
C．“过滤2“中所得滤液的主要成分为
D．“熔融电解“时加入试剂X为冰晶石，用作催化剂
【答案】A
【分析】铝土矿主要成分为，含少量，铝土矿加氢氧化钠“溶解”，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，不溶于氢氧化钠溶液，过滤1分离出，滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤2分离出氢氧化铝，氢氧化铝灼烧生成氧化铝，电解熔融氧化铝得到金属铝。
【解析】A．“溶解”时氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，发生反应的离子方程式为，故A正确；
B．氢氧化铝可溶于硫酸，“酸化”时不能用代替，故B错误；
C．四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，“过滤2”中所得滤液的主要成分为NaHCO3，故C错误；
D．“熔融电解”时加入试剂X为冰晶石，用于降低氧化铝的熔点，故D错误；
选A。
9．（23-24高一下·湖北咸宁·期末）材料是科技进步的阶梯。下列关于化学材料说法错误的是
A．氮化硅、氧化铝、碳化硅等新型陶瓷是无机非金属材料
B．有机玻璃可以制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等，属于硅酸盐材料
C．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
D．生铁可以铸造下水井盖，因为生铁中碳含量较钢更高，硬度更大
【答案】B
【解析】A．氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)等都具有较高的熔点，可用作制新型陶瓷，新型陶瓷是无机非金属材料，A正确；
B．有机玻璃的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物，属于高分子材料，不属于硅酸盐材料，B错误；
C．碳纳米管TEM与石墨烯均是碳单质，互为同素异形体，C正确；
D．生铁中碳含量较钢更高，硬度更大，可以铸造下水井盖，D正确；
答案选B。
10．（24-25高一下·江苏扬州·期中）下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A．明矾溶于水能形成胶体，可用于净水
B．N2性质稳定，可用作食品保护气
C．Al(OH)3难溶于水，可用于中和胃酸过多
D．氧化铁呈红色，可用作红色油漆
【答案】C
【解析】A．明矾溶于水，电离产生的铝离子水解生成具有强的吸附性的氢氧化铝胶体，可以用作净水剂，具有对应关系，故A不选；
B．氮气含有氮氮三键，性质稳定，可用作食品保护气，具有对应关系，故B不选；
C．氢氧化铝用于中和胃酸过多，是因为氢氧化铝能够与盐酸反应，消耗氢离子，与氢氧化铝溶解性无关，故C选；
D．氧化铁呈红棕色且遮盖效果好，可用作红色油漆，具有对应关系，故D不选；
答案选C。
能力提升
11．（24-25高一下·广西贵港·期末）下列反应方程式书写错误的是
A．铝热反应：
B．用溶液检验
C．将过量的铜粉加入溶液中：
D．往浅绿色的溶液中加入少量稀盐酸：
【答案】C
【解析】A．铝热反应中Al与Fe2O3在高温下生成Fe和Al2O3，方程式书写正确，符合铝热反应规律，A正确；
B．Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3（血红色络合物），离子方程式正确，B正确；
C．Cu与Fe3+反应时，Fe3+应被还原为Fe2+而非Fe单质，正确方程式为2Fe3+ + Cu =2Fe2+ + Cu2+，C错误；
D．酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身还原为NO，方程式电荷、原子均守恒，D正确；
故选C。
12．（24-25高一下·河南濮阳·期末）硫酸铁铵可用作分析试剂，测定卤素时用作指示剂。下列有关硫酸铁铵的离子方程式书写错误的是
A．向硫酸铁铵溶液中加入KI溶液：
B．向硫酸铁铵溶液中加入KSCN溶液：
C．向硫酸铁铵溶液中加入铁粉：
D．向硫酸铁铵溶液中加入少量溶液：
【答案】D
【解析】A．Fe3+与I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，电荷和原子均守恒，正确；
B．Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3络合物，反应产物为可溶，无需沉淀符号，正确；
C．Fe3+与Fe单质反应生成Fe2+，符合氧化还原反应规律，正确；
D．少量的物质完全反应，应按少量的物质的电离比例书写离子方程式，少量，则钡离子完全生成硫酸钡沉淀、氢氧根离子完全和铁离子生成氢氧化铁沉淀，反应为，错误；
故选D。
13．（24-25高一下·上海·期中）下列物质转化不能一步实现的是
A．Fe→FeCl3 B．Fe→FeCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe2O3→Fe(OH)3
【答案】D
【解析】A．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，可以一步实现，A不符合题意；
B．铁与稀盐酸或氯化亚铁溶液反应生成FeCl2，可以一步实现，B不符合题意；
C．铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，可以一步实现，C不符合题意；
D．Fe2O3不溶于水，无法直接与水反应生成Fe(OH)3，必须通过酸溶解后再与碱反应，无法一步实现，D符合题意；
故选D。
14．（24-25高一下·江苏常州·期中）下列实验，操作、现象和结论均正确的是
实验操作和现象 实验结论
A 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 能否催化分解
B 向溶液中滴加溶液，有红色沉淀生成 溶液已变质
C 向溶液中滴加少量溶液，再滴加少量淀粉溶液，观察溶液颜色变化 氧化性：
D 向溶液中加入少量铜粉，振荡，溶液颜色变为蓝色 金属性：
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．向H2O2中加入FeSO4后产生气泡，说明H2O2分解生成O2，但Fe2+能被H2O2氧化为Fe3+，无法确定起催化作用的是Fe2+还是Fe3+，A错误；
B．Fe3+与KSCN反应生成红色溶液而不是沉淀，B错误；
C．若淀粉变蓝说明生成I2，即FeCl3与KI反应生成I2，2Fe3++2I-=2Fe2++I2，说明Fe3+氧化性比I2强，C正确；
D．溶液变蓝说明Fe3+将Cu氧化生成Cu2+，即氧化性Fe3+＞Cu2+，与金属性无关，D错误；
故选C。
15．（24-25高一下·浙江嘉兴·期末）工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是
A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度
B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸
C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3
D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al
【答案】C
【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质）加入NaOH，Fe2O3不溶，Al2O3溶解生成，通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。
【解析】A．操作I、操作Ⅱ均为分离不溶固体和液体，均为过滤，过滤时玻璃棒作用为引流，不能搅拌，A错误；
B．步骤②中通入过量CO2和反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，CO2不可改为加入过量盐酸，防止生成的氢氧化铝溶于盐酸，B错误；
C．根据上面分析可知溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3，C正确；
D．Al2O3熔点虽然很高，工业上依旧采用电解熔融Al2O3的方法冶炼金属Al，因为熔融AlCl3不导电，不能电解熔融AlCl3冶炼金属Al，D错误；
故选C。
16．（25-26高一上·浙江台州·期末）A、B、C、D是中学化学常见的纯净物，均含同一种元素，A是单质，它们之间有如下转化关系，下列说法不正确的是
A．若A是S且C、D是氧化物，则B可以是
B．若A是Al且B、D具有两性，则反应④可以通
C．若A是Na且C是淡黄色固体，则①②③④可以是化合反应
D．若A是Fe且B、C、D为三种不同类别的物质，则D可以是
【答案】D
【解析】A．若A是S且C、D是氧化物，根据图示C为SO2，D为SO3，则S与H2反应生成H2S，H2S与O2反应生成SO2，故B可以是，A正确；
B．若A是Al且B、D具有两性，根据图示B应为Al2O3，D应为Al(OH)3，Al2O3与OH-反应生成，与反应生成Al(OH)3，则反应④可以通，B正确；
C．若A是Na且C是淡黄色固体，则C是Na2O2，推测出B应为Na2O，反应①中Na与与O2反应生成Na2O，②中Na与与O2反应生成Na2O2，③中Na2O与O2反应生成Na2O2，④中Na2O2与SO2反应生成，因此①②③④均可以是化合反应，C正确；
D．若A是Fe且B、C、D为三种不同类别的物质，则B、C、D可能为盐、金属氧化物、氢氧化物，由此推断B可以为FeO，C可以为Fe2+， D可以是，D错误；
故选D。
17．（24-25高一上·四川成都·期末）野外可利用“铝热剂”（主要成分和）焊接钢轨。其原理是高温引发反应放出大量的热，将生成的铁熔化为钢水浇注到轨道缝隙中，将轨道焊接起来。对该反应的分析正确的是
A．铁为氧化剂 B．中的氧元素被还原
C．铝的还原性强于铁 D．生成物属于碱性氧化物
【答案】C
【解析】A．所述铝热反应的化学方程式为，反应过程中，铁元素化合价由+3价降至0价，Fe是反应的还原产物，是反应的氧化剂，A错误；
B．Fe2O3中的氧元素的化合价在反应前后均为-2价，氧元素未被还原，B错误；
C．反应中Al元素化合价从0价升至+3价，Al为还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以还原性：Al>Fe，C正确；
D．Al2O3既可与酸反应生成盐和水，也可与强碱反应生成盐和水，Al2O3是两性氧化物，不属于碱性氧化物，D错误；
故选C。
18．（24-25高一下·福建福州·期末）以氧化铁渣(主要含Fe3O4和Fe2O3)制取氧化铁的流程如下：
已知：还原焙烧后氧化铁渣转化为FeO。下列说法不正确的是
A．“还原焙烧”时Fe3O4发生反应的化学方程式为
B．“沉铁”中的“铁”是指Fe(OH)2
C．滤液中主要存在的离子：
D．煅烧时每生成1molFe2O3，反应转移2mole-
【答案】C
【分析】根据流程图分析，氧化铁渣(主要含Fe3O4和Fe2O3)经过还原焙烧后生成FeO和CO2，经过硫酸酸浸后生成硫酸亚铁溶液，过滤后除去难溶于硫酸的滤渣，在滤液中加入碳酸氢铵调节pH，得到氢氧化亚铁沉淀，在通入氧气的条件下煅烧得到氧化铁，据此分析解答。
【解析】A．已知：还原焙烧后氧化铁渣转化为FeO，部分铁元素化合价降低，碳元素化合价升高，则“还原焙烧”时Fe3O4发生反应的化学方程式为，A不符合题意；
B．“沉铁”时硫酸亚铁溶液和碳酸氢铵反应得到氢氧化亚铁沉淀：，则“沉铁”中的“铁”是指Fe(OH)2，B不符合题意；
C．H＋和反应，不能大量共存，滤液中主要存在的离子是：、，C符合题意；
D．煅烧时氧气把+2价铁氧化到+3价，按得失电子守恒，每生成1molFe2O3，反应转移2mole-，D不符合题意；
故选C。
19．（24-25高一下·福建福州·期末）下列叙述中正确的是
A．四氧化三铁与稀硫酸反应：Fe3O4+8H+=3Fe2++4H2O
B．用氯化铁溶液腐蚀电路板的反应原理是：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K＋、、、Cl-一定能够大量共存
D．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3
【答案】D
【解析】A．四氧化三铁中铁元素既有+2价又有+3价，离子方程式为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，A错误；
B．Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+，离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；
C．加入铝粉放出H2的溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性，会与H+反应；若为碱性，会与OH-反应，因此四种离子无法同时共存，C错误；
D．Al3+与弱碱NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀和，D正确；
故选D。
20．（24-25高一上·江苏·期末）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。
(1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是 。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是 。
(2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。
①制备的离子方程式为 。
②能析出晶体的原因是 。
③操作的分离方法为 。
④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？ 。
⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 。
(3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的 。
【答案】(1) 除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化 利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中
(2) K2FeO4的溶解度更小 过滤 取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净； 可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气
(3)0.2mol·L－1
【分析】反应①中、NaClO、NaOH三者反应生成了（），后利用溶解度比低，加入饱和溶液，发生反应②生成，利用过滤得到。
【解析】（1）因为Fe(OH)2很容易被氧化，维生素C又具有还原性，加入维生素C可以还原溶解在水中的氧气，防止Fe(OH)2被氧化，所以方法1中加入维生素C的目的是除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。方法2为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在锥形瓶A中发生Fe+H2SO4= FeSO4+H2,结合图二打开止水夹C一段时间，排除锥形瓶B中的空气，再关闭止水夹C，生成的氢气可以把生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中，使FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2+Na2SO4。所以打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C的目的是利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中。
（2）①高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效水处理剂，可用NaClO溶液与FeCl3溶液反应制得，则离子方程式为。
②由框图知Na2FeO4溶液中加入KOH，能析出K2FeO4，说明K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小。所以能析出K2FeO4的原因是K2FeO4的溶解度更小。
③由图分析操作的分离方法为过滤；
④的表面可能有残留的氯化钠，所以检验是否洗涤干净的方法为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净，故答案为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净；
⑤酸性溶液中的氧化性大于的氧化，且迅速分解而转化为并放出，因此在碱性条件下，可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气。
（3）根据电荷守恒，2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)=c(Cl－)，代入数值，2×0.2＋3×0.01＋c(H＋)=0.63，解得c(H＋)=0.2mol·L－1。
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第一章 铁 金属材料
复习讲义
复习目标 1.了解单质铁的性质及用途。 2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件。 3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 4.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。 5.结合生活了解合金的构成和优良性能。了解铁合金、铝合金的分类和性能。 6.通过实验探究铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的性质。 7.了解储氢合金、钛合金等新型合金，感受化学科学对新材料的创新。 8.能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想。
重点和难点 重点：单质铁的性质及用途；铁单质与水蒸气反应；Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；Fe2＋、Fe3＋的检验；Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化；铁合金、铝合金的分类和性能；物质的量在化学方程式计算中的应用。 难点：铁单质与水蒸气反应；Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质；Fe2＋、Fe3＋的检验；Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化；
█知识点一 铁的性质
（1）铁的物理性质
颜色、状态 导电性、导热性、延展性 特性
色固体或 粉末 良好 易被 吸引
（2）从原子结构角度认识铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为 价和 价。
与非金属单质反应 Cl2
O2
S
与水蒸气反应
与H＋反应 Fe＋2H＋ Fe2＋＋H2↑
与盐溶液反应 Fe＋Cu2＋ Fe＋2Fe3＋
与硝酸的反应 Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋=== 。 Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋=== 。
(3)重要的铁矿石主要成分的化学式：
赤铁矿_ __；磁铁矿_ __；褐铁矿_ __；菱铁矿_ __；黄铁矿_ __。
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应。( )
(2)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( )
(3)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。( )
(4)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( )
(5)铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3。( )
2.（1）常温下，铁在冷的浓硝酸中会发生 ；加热时，铁可溶于浓硝酸中，写出离子方程式：
。
（2）写出铁与稀硝酸反应的离子方程式。
①少量铁： ；
②过量铁： 。
█知识点二 铁的氧化物的性质比较
物质 FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁） Fe3O4（FeO·Fe2O3） （四氧化三铁）
俗名 无 磁性氧化铁
铁元素 的化合价
色、态及用途 黑色粉末，用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色 ，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 黑色晶体，常用作磁性材料
化学性质 与非氧化 性强酸反应 FeO＋2H＋ Fe2O3＋6H＋ Fe3O4＋8H＋
与氧化性 酸反应（如稀HNO3）
与CO反 应（炼铁 原理）
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）古壁画颜料中所用的铁红的成分为Fe2O3。（ ）
（2）《吕氏春秋·精通》记载：“慈石召铁，或引之也。”“慈石”指Fe3O4，能吸附铁。（ ）
（3）可用盐酸去除铁锈（主要成分Fe2O3·xH2O）。（ ）
（4）将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2。（ ）
（5）Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3，故Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物。（ ）
（6）铁的氧化物是金属氧化物，也是碱性氧化物。（ ）
（7）FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4。（ ）
（8）Fe（OH）3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂。（ ）
（9）Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂。（ ）
2.写出下列反应的化学方程式。
（1）氧化亚铁与氢碘酸反应： ；
（2）氧化铁与氢碘酸反应： ；
（3）四氧化三铁与氢碘酸反应： 。
3.将Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44 g 加入含0.1 mol HCl的盐酸中，恰好完全溶解，并收集到气体22.4 mL（标准状况）。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显变化。若将1.72 g该混合物粉末在高温下与足量的CO充分反应，残留固体的质量为 g。
█知识点三 铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的比较
物质 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色、态 固体 固体
与稀盐 酸反应
热稳定性 不稳定：Fe（OH）2FeO＋H2O（隔绝空气） 不稳定：2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性碱与亚铁盐溶液反应 可溶性碱与铁盐溶液反应
转化 化学方程式为 ； 颜色变化： → →
2.Fe（OH）2的制法
图1 有机层覆盖法 先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油（不能CCl4）， 然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下并挤出NaOH溶液，该方法可以防止空气与 接触发生反应
图2 还原性气体保护法 先在左侧试管中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的 排尽后，再将 溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。( )
(2)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3。( )
(3)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2(4)将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。( )
(5)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。( )
(6)在空气中，白色的Fe（OH）2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。（ ）
(7)FeCl3溶液滴入热的浓NaOH溶液中可得到Fe（OH）3胶体。（ ）
2.请写出下列反应的化学方程式。
（1）Fe（OH）2与稀硝酸的反应：
；
（2）Fe（OH）3与稀硝酸的反应：
；
（3）Fe（OH）2与氢碘酸的反应：
；
（4）Fe（OH）3与氢碘酸的反应：
。
3．由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_ __(填序号)。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_ 铁屑__。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_ __的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_ __。
█知识点四 亚铁盐与铁盐
1．亚铁盐与铁盐
(1)亚铁盐。
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：
_ __。
(2)铁盐。
①氧化性：含有Fe3＋的溶液呈_棕黄__色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：
_ __，_ __。
②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到_ __时变成红色。
③FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2O_ _。
2．Fe2＋和Fe3＋的检验方法
(1)Fe2＋的检验。
①_ __现象溶液变_ _，证明含有Fe2＋。
反应的离子方程式：_ __。
②产生_ __色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，证明含有Fe2＋。反应的离子方程式为：_ __。
③产生_ __沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋。
(2)Fe3＋的检验。
①溶液变红色，证明含有Fe3＋。
反应的离子方程式为_ __。
②产生_ __沉淀，证明有Fe3＋存在。
(3)含Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中Fe2＋的检验。
①酸性KMnO4溶液紫红色_ __，说明含有Fe2＋。
②溴水_ __，说明含有Fe2＋。
③产生_ __沉淀，证明混合溶液中含Fe2＋。
(4)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋的检验：
①溶液变_ __色，说明含有Fe3＋。
②试纸变_ __色，说明含有Fe3＋。
效果检测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后黄色逐渐消失，加一滴KSCN溶液后溶液颜色不变。( )
(2)将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝、有黑色固体出现，金属铁比铜活泼。( )
(3)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质，将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。( )
(4)向某溶液中，滴加氯水无现象，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含Fe3＋。( )
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。( )
(6)浓盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( )
(7)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋。( )
(8)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。( )
2．(1)为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是_③④__。
(2)检验Fe2＋时能不能先加氯水再加KSCN溶液？为什么？
█知识点五 “铁三角”中的转化关系
1．“铁三角”中的转化关系
完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：
_ __。
(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：
_ __。
(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：
_ __。
(4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：
_ __。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：
_ __。
2．“铁三角”的重要应用：
(1)除杂。
主要物质 杂质 除杂方法
Fe2＋ Fe3＋ _ __
FeCl3 FeCl2 _ __
Fe2＋ Cu2＋ _ _
(2)判断离子能否共存。
Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)
Fe3＋S2－、I－、SO
Fe2＋、Fe3＋HCO、CO等发生水解相互促进
(3)盐溶液的配制与保存。
(4)物质的制备。
效果检测
1.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ）
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化，也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
█知识点六 铁合金与铝合金
1.合金
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
2.常见金属材料
(1)重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
(2)几种有色金属材料
3.新型合金
（1）储氢合金
①储氢方法
②含义
储氢合金是一类能够大量 ，并与H2结合成 的材料。
③要求：具有实用价值的储氢合金要求 ，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。
④实例：Ti Fe合金、La Ni合金。
（20其他新型合金
① 、 和 等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的 制造的，能承受1 100 ℃的高温。
③我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由 制造的。
效果检测
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)铝合金的熔点比纯铝的高( )
(2)合金材料中不可能含有非金属元素( )
(3)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金( )
(4)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属( )
(5)用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜( )
(6)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应( )
(7)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高( )
(8)用黄铜矿经电解精炼得到纯度99.9%的铜( )
(9)电解氯化镁溶液制取金属镁( )
(10)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物( )
2.C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( )
A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物
B.铝锂合金的硬度比锂大
C.铝锂合金的熔、沸点比铝低
D.铝锂合金耐酸碱腐蚀
█知识点七 铝及其化合物
1.铝的性质及用途
（1）铝的物理性质及用途
银白色固体，具有良好的导热性、导电性和延展性，熔点为660.37 ℃。纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
（2）铝的化学性质
与非金属 单质反应 4Al＋3O2 2Al2O3 2Al＋3Cl22AlCl3
与酸反应 遇冷的浓硫酸或浓硝酸 ；Al＋4HNO3（稀）Al（NO3）3＋NO↑＋2H2O
与非氧化性强酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应： （填离子方程式）
与强碱溶 液反应 （填离子方程式）
铝热反应
2.Al2O3和Al（OH）3的性质及用途
Al2O3 Al（OH）3
类别 两性氧化物 两性氢氧化物
物理 性质 高熔点，高沸点，高硬度，不溶于水的白色固体 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性
化学 性质 ①与强酸反应： （填离子方程式，下同） ②与强碱反应： ①与强酸反应： ②与强碱反应： ③灼烧：
用途 作耐火材料；炼铝原料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料
效果检测
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）铝的金属活动性强，故可用于制作铝金属制品。（ ）
（2）铝粉和氧化铁组成的铝热剂可用于焊接钢轨。（ ）
（3）铝可用作包装材料和建筑材料。（ ）
（4）蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，可制备无水AlCl3。（ ）
（5）氢氧化铝受热易分解，故可用于中和过多的胃酸。（ ）
（6）氧化铝熔点高，故可用作电解冶炼铝的原料。（ ）
（7）明矾溶于水并水解形成胶体，故可用于净水。（ ）
（8）实验室可用氧化铝坩埚做熔化NaOH、Na2CO3固体的实验。（ ）
2.写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应的本质，指出该反应的氧化剂和还原剂，并用单线桥法标出该反应电子转移的方向与数目：
。
3.回答下列问题：
（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积（相同条件下）之比是 。
（2）足量的两份铝分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积（相同条件下）之比是 。
（3）足量的两份铝分别投入等体积、一定物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液中，二者产生的H2的体积（相同条件下）相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是 。
█考点一 铁及氧化物
【例1】1.下列说法正确的是（ ）
A.[2023广东改编]火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3
B.[2023浙江]常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
C.[2022北京]过量铁粉与稀硝酸反应，产生无色气体：Fe＋N＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D.[2022浙江]还原铁粉可用作食品干燥剂
【变式1-1】已知月球土壤中富含铁元素，其主要以铁单质和亚铁离子的形式存在。但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，这有可能是以下哪个原因造成的（ ）
A.4FeOFe＋Fe3O4
B.Fe3O4Fe2O3＋FeO
C.4FeO＋O22Fe2O3
D.Fe2O3＋FeOFe3O4
【变式1-2】下列有关铁的氧化物的说法不正确的是___(填序号)。
①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②用CO还原Fe2O3制备生铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
③3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
④氧化铁可用于制作红色涂料
⑤Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现
█考点二铁的氢氧化物
【例1】如图所示装置可用来制取Fe（OH）2 和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。提供的试剂为铁屑、6 mol/L H2SO4溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是（ ）
A.装置B中盛有一定量的NaOH溶液，装置A中烧瓶内应预先加入的试剂是铁屑
B.实验开始时应先将活塞a关闭
C.生成Fe（OH）2的操作为关闭活塞a，将装置A中的溶液压入装置B中
D.取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，沉淀颜色由白色变成灰绿色，最终变成红褐色
【变式1-1】6．实验过程中不可能产生 Fe(OH)3 的是( )
A．蒸发 FeCl3 溶液
B．FeCl3 溶液中滴入氨水
C．将水蒸气通过灼热的铁
D．FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液
【变式1-2】7.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_________________________________
________________________________________________________________________。
█考点三 亚铁盐与铁盐
【例1】硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的( )
A.锌粉 B.镁粉 C.铁粉 D.铝粉
【变式1-1】2.下列除杂的操作不正确的是( )
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
【变式1-2】4.下列有关物质检验方法不合理的是( )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
█考点四 合金材料
【例1】材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是
A．“天问一号”探测器使用的新型基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料
B．“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点
C．中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料
D．“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片，该合金属于纯净物
【变式1-1】下列说法正确的是
A．焰火中紫色来源于钠盐灼烧
B．储氢合金能够大量吸收，并与结合成金属氢化物
C．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为可与酸反应
【变式1-2】化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．漂白粉、漂白液既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池等场所的消毒剂
B．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量低
C．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料
D．铝和氧化铝均能与酸、碱反应，故铝制餐具不宜用来长时间盛放酸性或碱性食物
█考点五 铝及化合物
【例1】下列说法正确的是（ ）
A.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al＋4OH－＋H2O[Al（OH）4]－＋H2↑
B.明矾溶液与过量氨水混合：Al3＋＋4NH3＋4H2O[Al（OH）4]－＋4N
C.Al（s）Na[Al（OH）4]（aq）Al（OH）3（s）
D.室温下，在0.1 mol·L－1 NaOH溶液中，Na＋、K＋、C、[Al（OH）4]－能大量共存
【变式1-1】工业上用铝土矿（主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液
B.试剂Y可以是HCl，它与[Al（OH）4]－反应生成Al（OH）3
C.图中涉及的反应中包含2个氧化还原反应
D.将试剂X与Y进行互换，最终可以达到相同目的
【变式1-2】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
基础应用
一、单选题
1．（24-25高一上·北京·期末）红热的铁与水蒸气反应，其反应产物是
A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2
2．（24-25高一上·重庆·阶段练习）化学与生产、生活等密切相关，下列说法不正确的是
A．苏打水中通常添加氢氧化钠，可以维持体液酸碱平衡
B．钾钠合金常温下呈液态，可用作核反应堆的传热介质
C．生铁的含碳量比钢的含碳量高，合金的硬度一般比其成分金属的硬度大
D．氧化铝可用于制造耐高温的容器
3．（24-25高一下·广东云浮·期末）在食品工业中，抗氧化剂的功能是延缓或防止食品氧化变质。下列物质不能作抗氧化剂的是
A．维生素C B．二氧化硫 C．纯碱 D．活性铁粉
4．（24-25高一上·湖南衡阳·阶段练习）下列物质不会钝化的是
A．Fe和浓硫酸 B．Fe和稀硝酸 C．Al和浓硫酸 D．Al和浓硝酸
5．（24-25高一下·福建厦门·期末）聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m用于生活给水及工业给水的净化处理。以工业废料(Fe、Al、FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料生产该产品的流程如图，下列说法正确的是
A．产品中铁元素的化合价为+2 B．甲溶液中不一定存在Fe3+
C．试剂X可以用HNO3 D．调节pH时应加入过量NaOH溶液
6．（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是
A．X在高温下可与反应生成
B．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化
C．N在氧气中被氧化为M所发生的化学方程式中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D．若P为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入氨水中制备胶体
7．（24-25高一下·河北邢台·期末）下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是
A．制备并观察沉淀 B．检验溶液中是否含有
C．检验未知溶液中是否存在 D．验证与的反应并收集气体
A．A B．B C．C D．D
8．（24-25高一下·黑龙江大庆·期末）工业上常以铝土矿(主要成分为，含少量)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图：
下列说法正确的是
A．“溶解”时发生反应的离子方程式为
B．“酸化”时可以用代替
C．“过滤2“中所得滤液的主要成分为
D．“熔融电解“时加入试剂X为冰晶石，用作催化剂
9．（23-24高一下·湖北咸宁·期末）材料是科技进步的阶梯。下列关于化学材料说法错误的是
A．氮化硅、氧化铝、碳化硅等新型陶瓷是无机非金属材料
B．有机玻璃可以制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等，属于硅酸盐材料
C．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
D．生铁可以铸造下水井盖，因为生铁中碳含量较钢更高，硬度更大
10．（24-25高一下·江苏扬州·期中）下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A．明矾溶于水能形成胶体，可用于净水
B．N2性质稳定，可用作食品保护气
C．Al(OH)3难溶于水，可用于中和胃酸过多
D．氧化铁呈红色，可用作红色油漆
能力提升
11．（24-25高一下·广西贵港·期末）下列反应方程式书写错误的是
A．铝热反应：
B．用溶液检验
C．将过量的铜粉加入溶液中：
D．往浅绿色的溶液中加入少量稀盐酸：
12．（24-25高一下·河南濮阳·期末）硫酸铁铵可用作分析试剂，测定卤素时用作指示剂。下列有关硫酸铁铵的离子方程式书写错误的是
A．向硫酸铁铵溶液中加入KI溶液：
B．向硫酸铁铵溶液中加入KSCN溶液：
C．向硫酸铁铵溶液中加入铁粉：
D．向硫酸铁铵溶液中加入少量溶液：
13．（24-25高一下·上海·期中）下列物质转化不能一步实现的是
A．Fe→FeCl3 B．Fe→FeCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe2O3→Fe(OH)3
14．（24-25高一下·江苏常州·期中）下列实验，操作、现象和结论均正确的是
实验操作和现象 实验结论
A 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 能否催化分解
B 向溶液中滴加溶液，有红色沉淀生成 溶液已变质
C 向溶液中滴加少量溶液，再滴加少量淀粉溶液，观察溶液颜色变化 氧化性：
D 向溶液中加入少量铜粉，振荡，溶液颜色变为蓝色 金属性：
A．A B．B C．C D．D
15．（24-25高一下·浙江嘉兴·期末）工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是
A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度
B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸
C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3
D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al
16．（25-26高一上·浙江台州·期末）A、B、C、D是中学化学常见的纯净物，均含同一种元素，A是单质，它们之间有如下转化关系，下列说法不正确的是
A．若A是S且C、D是氧化物，则B可以是
B．若A是Al且B、D具有两性，则反应④可以通
C．若A是Na且C是淡黄色固体，则①②③④可以是化合反应
D．若A是Fe且B、C、D为三种不同类别的物质，则D可以是
17．（24-25高一上·四川成都·期末）野外可利用“铝热剂”（主要成分和）焊接钢轨。其原理是高温引发反应放出大量的热，将生成的铁熔化为钢水浇注到轨道缝隙中，将轨道焊接起来。对该反应的分析正确的是
A．铁为氧化剂 B．中的氧元素被还原
C．铝的还原性强于铁 D．生成物属于碱性氧化物
18．（24-25高一下·福建福州·期末）以氧化铁渣(主要含Fe3O4和Fe2O3)制取氧化铁的流程如下：
已知：还原焙烧后氧化铁渣转化为FeO。下列说法不正确的是
A．“还原焙烧”时Fe3O4发生反应的化学方程式为
B．“沉铁”中的“铁”是指Fe(OH)2
C．滤液中主要存在的离子：
D．煅烧时每生成1molFe2O3，反应转移2mole-
19．（24-25高一下·福建福州·期末）下列叙述中正确的是
A．四氧化三铁与稀硫酸反应：Fe3O4+8H+=3Fe2++4H2O
B．用氯化铁溶液腐蚀电路板的反应原理是：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K＋、、、Cl-一定能够大量共存
D．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3
20．（24-25高一上·江苏·期末）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。
(1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是 。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是 。
(2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。
①制备的离子方程式为 。
②能析出晶体的原因是 。
③操作的分离方法为 。
④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？ 。
⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 。
(3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的 。
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