专题9金属与人类文明 单元综合评价 【新教材】2020-2021学年苏教版（2019）高一化学必修第二册（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题9金属与人类文明 单元综合评价 【新教材】2020-2021学年苏教版（2019）高一化学必修第二册（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 642.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-06-25 21:49:18 | ||
图片预览
文档简介
专题9综合评价
满分：100分 时间：60分钟
一、选择题(每小题3分，共54分，每小题有一个或两个选项符合题意)
1．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是( )
A．2MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C．2HgO2Hg＋O2↑
D．2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
2．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。以下说法不正确的是( )
A．金属冶炼方法由金属活动性决定
B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量
D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工
3．下列关于铁的叙述中错误的是( )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
4．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是( )
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
5．液体铝钠合金(钠和铝熔合而成)可用于核反应堆的载热介质。下列说法错误的是( )
A．自然界中没有游离的钠和铝
B．若铝钠合金投入水中无固体剩余，则n(Al)≤n(Na)
C．铝钠合金投入CuCl2溶液中，一定有Cu(OH)2沉淀，也可能有Cu析出
D．相同质量不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小
6．有关铁的化合物的说法中，错误的是( )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
7．有关铁、铜的说法正确的是( )
A．用铜质容器可以运输浓硝酸和浓硫酸
B．铜与过量的硫粉共热产物是Cu2S
C．Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
8．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液
9．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有氧化性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn===
Fe＋Zn2＋ Zn具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 棕黄色溶液变成蓝色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有还原性
10．根据以下反应，判断Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋的氧化性从强到弱的顺序为( )
①Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
②2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
A．Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋ B．Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋
C．Fe2＋>Cu2＋>Fe3＋ D．Cu2＋>Fe2＋>Fe3＋
11．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是( )
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2和ZnCl2
12．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是( )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．若Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
13．下列离子方程式书写正确的是( )
A．铁跟稀H2SO4反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
C．向氯化铁溶液中加入适量铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．三氯化铁溶液跟过量氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
14．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3
C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
15．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。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．铁与高温水蒸气的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，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成 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．Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加水溶解可实现转化③
16．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( )
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
17. Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀H2SO4，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与H2物质的量之比为4?1，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为( )
A．1?1?1 B．1?2?3
C．1?2?4 D．2?3?5
18．某同学为了完成相应的实验目的，所采用的实验装置不合理的是( )
选项 A B C D
实验目的 分离乙醇与水 制取并观察Fe(OH)2沉淀 比较Zn与Cu的活泼性 制取少量的铁
实验装置
二、非选择题(本题包括5小题，共46分)
19．(8分)氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是 。
①制汽轮机叶片 ②航空航天耐高温材料 ③制永久性模具 ④汽车发动机
(2)画出N的原子结构示意图 ，写出氮化硅的化学式： 。
(3)高纯度硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式： 。
(4)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式： 。
②假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是 。
20．(8分)已知有以下物质相互转化：
试回答下列问题：
(1)写出B的化学式： ，D的化学式： 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式： 。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式： ；向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为 。
21．(12分)小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是 。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应是 (写离子方程式)，现象是溶液由浅绿色变为 。
②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选 滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现 色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为 。
(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成 (填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成 。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是 ，相关反应的离子方程式： 。
22．(10分)氧化铁的用途较为广泛。工业上用废铁屑制备氧化铁的流程如下：
(1)“溶解”时主要反应的离子方程式为 。
(2)操作Ⅰ的名称是 。
(3)加入NH4HCO3溶液生成FeCO3沉淀和CO2，则“废液”中含有的主要离子有 。
(4)在空气中煅烧FeCO3可得产品Fe2O3，写出该反应的化学方程式： 。实际生产时，产品Fe2O3中常混有FeO。为了减少FeO，“煅烧”时可以采取的措施有 (写一条)。
(5)产品Fe2O3与Al粉的混合物称为铝热剂，可用于焊接铁轨。该反应的化学方程式为 。
23．(8分)某学习小组同学针对铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：
(1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。反应的离子方程式是 ；样品中铝的质量为 g。
(2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是 。
(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c?b＝ 。
专题9综合评价
满分：100分 时间：60分钟
一、选择题(每小题3分，共54分，每小题有一个或两个选项符合题意)
1．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是( D )
A．2MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C．2HgO2Hg＋O2↑
D．2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
解析：冶炼镁用电解熔融氯化镁的方法，A项正确；铁用高温还原法冶炼，B项正确；金属汞用热分解的方法冶炼，C项正确；电解氧化铝制取金属铝，D项错误。
2．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。以下说法不正确的是( B )
A．金属冶炼方法由金属活动性决定
B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量
D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工
解析：活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。
3．下列关于铁的叙述中错误的是( C )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
解析：铁元素在地壳中含量是金属元素的第二位。
4．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是( C )
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
解析：Fe3O4无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁无法通过置换反应得到，B错误；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合得到，也可以由Fe和HCl的置换得到，也可以由Fe(OH)2和HCl的复分解得到，C正确；Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2和氧气、水的化合得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠的复分解反应得到，但无法通过置换得到，D错误。
5．液体铝钠合金(钠和铝熔合而成)可用于核反应堆的载热介质。下列说法错误的是( D )
A．自然界中没有游离的钠和铝
B．若铝钠合金投入水中无固体剩余，则n(Al)≤n(Na)
C．铝钠合金投入CuCl2溶液中，一定有Cu(OH)2沉淀，也可能有Cu析出
D．相同质量不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小
解析：因2Al ～ 3H2↑、2Na ～ H2↑，
54 g 6 g 138 g 6 g
等质量的Al和Na与足量酸反应，Al生成的H2多，故放出H2越多，铝钠合金中铝的质量分数越大，D错误。
6．有关铁的化合物的说法中，错误的是( A )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
解析：Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。
7．有关铁、铜的说法正确的是( B )
A．用铜质容器可以运输浓硝酸和浓硫酸
B．铜与过量的硫粉共热产物是Cu2S
C．Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
解析：常温下，铜能与浓硝酸发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，因此不能用铜质容器盛放浓硝酸，A项错误；硫单质氧化性弱，与变价金属反应，将变价金属氧化成较低价态，S和Cu反应生成Cu2S，B项正确；Fe2O3为碱性氧化物，不与NaOH反应，C项错误；氯气表现强氧化性，氯气是否过量，与铁反应都生成FeCl3，D项错误。
8．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( C )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液
解析：A项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了CO和SO又引入了Cl－，均不合要求。A项中应加适量铁粉，B项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2，D项中应加适量稀H2SO4。
9．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的是( B )
选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有氧化性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn===
Fe＋Zn2＋ Zn具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 棕黄色溶液变成蓝色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有还原性
解析：A项体现了Fe2＋的还原性，错；C项，离子方程式不正确，应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；D项，体现了Fe3＋的氧化性，错误。
10．根据以下反应，判断Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋的氧化性从强到弱的顺序为( B )
①Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
②2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
A．Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋ B．Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋
C．Fe2＋>Cu2＋>Fe3＋ D．Cu2＋>Fe2＋>Fe3＋
解析：由反应①知氧化性：Cu2＋>Fe2＋，由反应②知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，故氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。
11．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是( D )
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2和ZnCl2
解析：锌有剩余时，锌粉足量，与氯化铜和氯化亚铁完全反应，M中一定有Fe、Cu和Zn，N中一定没有FeCl2和CuCl2，故A、B正确；锌无剩余时，锌先与氯化铜反应，可能与部分氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu、可能有Fe，N中一定有ZnCl2，若锌粉不足量，氯化铜未完全反应，则溶液中有FeCl2、CuCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁未完全反应，则溶液中有FeCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁恰好完全反应，则溶液中只有ZnCl2，故C正确、D项错误。
12．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是( D )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．若Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
解析：步骤②中SO2的主要作用是将CuCl2还原为CuCl，Na2SO3同样具有还原性，可以替换，A正确；SO2水溶液具有还原性，可以防止CuCl被氧化，B正确；步骤④CuCl与氢氧化钠反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O，C正确；若Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应后，得到的固体中含有CuCl和Cu，此时无法计算试样纯度，D错误。
13．下列离子方程式书写正确的是( CD )
A．铁跟稀H2SO4反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
C．向氯化铁溶液中加入适量铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．三氯化铁溶液跟过量氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
解析：A项中铁跟稀硫酸反应生成Fe2＋，B项中方程式两边电荷不守恒。
14．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( C )
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3
C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
解析：FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7?10，A项错误；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5?7，B项错误；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8?11, C项正确；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为4?5，D项错误。
15．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。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( C )
A．铁与高温水蒸气的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，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成 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．Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加水溶解可实现转化③
解析：铁与高温水蒸气反应时，生成Fe3O4，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成Fe3O4，B错误； 加热 Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，D错误。
16．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( C )
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
解析：A项中Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；B项中FeO不能还原Fe3＋，B项错误；D项中MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。
17. Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀H2SO4，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与H2物质的量之比为4?1，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为( C )
A．1?1?1 B．1?2?3
C．1?2?4 D．2?3?5
解析：设生成氢气的物质的量为a，则亚铁离子物质的量为4a，依据反应
Fe ＋ 2H＋===Fe2＋ ＋ H2↑
a 2a a a
Fe ＋ 2Fe3＋===3Fe2＋
a 2a 3a
Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
a 3a a
所以反应物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比＝
a?(a＋a)?(a＋3a)＝1?2?4，故选C。
18．某同学为了完成相应的实验目的，所采用的实验装置不合理的是( A )
选项 A B C D
实验目的 分离乙醇与水 制取并观察Fe(OH)2沉淀 比较Zn与Cu的活泼性 制取少量的铁
实验装置
解析：乙醇与水可任意比互溶，无法用分液漏斗分离，A实验装置不合理；苯的密度小于水，能阻止硫酸亚铁、氢氧化亚铁与空气接触，可较长时间观察Fe(OH)2沉淀，B实验装置合理；Zn与Cu和硫酸形成原电池装置，Zn失电子作负极，Cu作正极，故Zn的还原性大于Cu，C实验装置合理；镁条燃烧放出大量的热，使氯酸钾分解生成氧气，镁反应更剧烈，产生大量的热供给铝与氧化铁发生置换反应，生成单质铁，D实验装置合理。
二、非选择题(本题包括5小题，共46分)
19．(8分)氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是①②③④。
①制汽轮机叶片 ②航空航天耐高温材料 ③制永久性模具 ④汽车发动机
(2)画出N的原子结构示意图，写出氮化硅的化学式：Si3N4。
(3)高纯度硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式：2N2＋3SiSi3N4。
(4)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。
②假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是5?1。
解析：从有关信息可知，氮化硅是一种类似二氧化硅的晶体结构的晶体，因此具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于Si显＋4价，N元素显－3价，故氮化硅的化学式为Si3N4。(4)①SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。②反应生成1 mol纯硅需补充HCl mol，需补充H2 mol，补充HCl与H2的物质的量之比为5?1。
20．(8分)已知有以下物质相互转化：
试回答下列问题：
(1)写出B的化学式：FeCl2，D的化学式：KCl。
(2)写出由E转变成F的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
解析：解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。
21．(12分)小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是因为Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应是Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋(写离子方程式)，现象是溶液由浅绿色变为棕黄色。
②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选KSCN溶液滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现红色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为Zn＞Fe＞Cu。
(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成Fe(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成Fe3＋。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是加入适量铁粉，相关反应的离子方程式： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
22．(10分)氧化铁的用途较为广泛。工业上用废铁屑制备氧化铁的流程如下：
(1)“溶解”时主要反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)操作Ⅰ的名称是过滤。
(3)加入NH4HCO3溶液生成FeCO3沉淀和CO2，则“废液”中含有的主要离子有NH、SO。
(4)在空气中煅烧FeCO3可得产品Fe2O3，写出该反应的化学方程式：4FeCO3＋O2===2Fe2O3＋4CO2。实际生产时，产品Fe2O3中常混有FeO。为了减少FeO，“煅烧”时可以采取的措施有通入足量的空气、延长煅烧时间(写一条)。
(5)产品Fe2O3与Al粉的混合物称为铝热剂，可用于焊接铁轨。该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
解析：本题考查废铁屑制备氧化铁的工艺生产。(1)稀硫酸溶解铁生成Fe2＋和H2。(2)操作Ⅰ为过滤。(3)FeSO4与NH4HCO3反应生成FeCO3沉淀，滤液为(NH4)2SO4，主要存在离子为NH和SO。(4)FeCO3中的Fe为＋2价，在空气中转化成Fe2O3，空气中的氧化剂为O2，根据Fe和O得失电子守恒配平反应。为了减少FeO存在，即要将二价铁完全氧化成三价铁，故可以通入过量的O2，延长氧化时间等措施实现。(5)铝热反应是利用铝的强还原性，将氧化铁中的铁元素还原为单质铁。
23．(8分)某学习小组同学针对铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：
(1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；样品中铝的质量为 g。
(2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是80?27。
(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c?b＝2?3。
解析：(1)铝热剂中的铝与NaOH反应，铝与氢气的关系式为2Al ～ 3H2
(2×27) g (3×22.4) L
m(Al) b L
所以：m(Al)＝ g＝ g。
(2)根据反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比为m(Fe2O3)?m(Al)＝160?54＝80?27。(3)在铝热反应后的生成物中加入足量盐酸，Al2O3、Fe均与盐酸发生反应，但只有盐酸与Fe反应时才放出气体。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，由铝热反应中Al与Fe的物质的量之比即可求出。
2Al ～ Fe2O3 ～ 2Fe
↓ ↓
3H2 2H2
b c
故c?b＝2?3。
满分：100分 时间：60分钟
一、选择题(每小题3分，共54分，每小题有一个或两个选项符合题意)
1．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是( )
A．2MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C．2HgO2Hg＋O2↑
D．2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
2．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。以下说法不正确的是( )
A．金属冶炼方法由金属活动性决定
B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量
D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工
3．下列关于铁的叙述中错误的是( )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
4．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是( )
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
5．液体铝钠合金(钠和铝熔合而成)可用于核反应堆的载热介质。下列说法错误的是( )
A．自然界中没有游离的钠和铝
B．若铝钠合金投入水中无固体剩余，则n(Al)≤n(Na)
C．铝钠合金投入CuCl2溶液中，一定有Cu(OH)2沉淀，也可能有Cu析出
D．相同质量不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小
6．有关铁的化合物的说法中，错误的是( )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
7．有关铁、铜的说法正确的是( )
A．用铜质容器可以运输浓硝酸和浓硫酸
B．铜与过量的硫粉共热产物是Cu2S
C．Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
8．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液
9．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有氧化性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn===
Fe＋Zn2＋ Zn具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 棕黄色溶液变成蓝色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有还原性
10．根据以下反应，判断Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋的氧化性从强到弱的顺序为( )
①Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
②2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
A．Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋ B．Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋
C．Fe2＋>Cu2＋>Fe3＋ D．Cu2＋>Fe2＋>Fe3＋
11．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是( )
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2和ZnCl2
12．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是( )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．若Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
13．下列离子方程式书写正确的是( )
A．铁跟稀H2SO4反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
C．向氯化铁溶液中加入适量铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．三氯化铁溶液跟过量氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
14．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3
C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
15．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。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．铁与高温水蒸气的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，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成 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．Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加水溶解可实现转化③
16．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( )
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
17. Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀H2SO4，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与H2物质的量之比为4?1，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为( )
A．1?1?1 B．1?2?3
C．1?2?4 D．2?3?5
18．某同学为了完成相应的实验目的，所采用的实验装置不合理的是( )
选项 A B C D
实验目的 分离乙醇与水 制取并观察Fe(OH)2沉淀 比较Zn与Cu的活泼性 制取少量的铁
实验装置
二、非选择题(本题包括5小题，共46分)
19．(8分)氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是 。
①制汽轮机叶片 ②航空航天耐高温材料 ③制永久性模具 ④汽车发动机
(2)画出N的原子结构示意图 ，写出氮化硅的化学式： 。
(3)高纯度硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式： 。
(4)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式： 。
②假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是 。
20．(8分)已知有以下物质相互转化：
试回答下列问题：
(1)写出B的化学式： ，D的化学式： 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式： 。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式： ；向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为 。
21．(12分)小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是 。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应是 (写离子方程式)，现象是溶液由浅绿色变为 。
②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选 滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现 色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为 。
(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成 (填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成 。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是 ，相关反应的离子方程式： 。
22．(10分)氧化铁的用途较为广泛。工业上用废铁屑制备氧化铁的流程如下：
(1)“溶解”时主要反应的离子方程式为 。
(2)操作Ⅰ的名称是 。
(3)加入NH4HCO3溶液生成FeCO3沉淀和CO2，则“废液”中含有的主要离子有 。
(4)在空气中煅烧FeCO3可得产品Fe2O3，写出该反应的化学方程式： 。实际生产时，产品Fe2O3中常混有FeO。为了减少FeO，“煅烧”时可以采取的措施有 (写一条)。
(5)产品Fe2O3与Al粉的混合物称为铝热剂，可用于焊接铁轨。该反应的化学方程式为 。
23．(8分)某学习小组同学针对铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：
(1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。反应的离子方程式是 ；样品中铝的质量为 g。
(2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是 。
(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c?b＝ 。
专题9综合评价
满分：100分 时间：60分钟
一、选择题(每小题3分，共54分，每小题有一个或两个选项符合题意)
1．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是( D )
A．2MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C．2HgO2Hg＋O2↑
D．2AlCl3(熔融)2Al＋3Cl2↑
解析：冶炼镁用电解熔融氯化镁的方法，A项正确；铁用高温还原法冶炼，B项正确；金属汞用热分解的方法冶炼，C项正确；电解氧化铝制取金属铝，D项错误。
2．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。以下说法不正确的是( B )
A．金属冶炼方法由金属活动性决定
B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量
D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工
解析：活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。
3．下列关于铁的叙述中错误的是( C )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
解析：铁元素在地壳中含量是金属元素的第二位。
4．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是( C )
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
解析：Fe3O4无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁无法通过置换反应得到，B错误；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合得到，也可以由Fe和HCl的置换得到，也可以由Fe(OH)2和HCl的复分解得到，C正确；Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2和氧气、水的化合得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠的复分解反应得到，但无法通过置换得到，D错误。
5．液体铝钠合金(钠和铝熔合而成)可用于核反应堆的载热介质。下列说法错误的是( D )
A．自然界中没有游离的钠和铝
B．若铝钠合金投入水中无固体剩余，则n(Al)≤n(Na)
C．铝钠合金投入CuCl2溶液中，一定有Cu(OH)2沉淀，也可能有Cu析出
D．相同质量不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小
解析：因2Al ～ 3H2↑、2Na ～ H2↑，
54 g 6 g 138 g 6 g
等质量的Al和Na与足量酸反应，Al生成的H2多，故放出H2越多，铝钠合金中铝的质量分数越大，D错误。
6．有关铁的化合物的说法中，错误的是( A )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
解析：Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。
7．有关铁、铜的说法正确的是( B )
A．用铜质容器可以运输浓硝酸和浓硫酸
B．铜与过量的硫粉共热产物是Cu2S
C．Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
解析：常温下，铜能与浓硝酸发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，因此不能用铜质容器盛放浓硝酸，A项错误；硫单质氧化性弱，与变价金属反应，将变价金属氧化成较低价态，S和Cu反应生成Cu2S，B项正确；Fe2O3为碱性氧化物，不与NaOH反应，C项错误；氯气表现强氧化性，氯气是否过量，与铁反应都生成FeCl3，D项错误。
8．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( C )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液
解析：A项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了CO和SO又引入了Cl－，均不合要求。A项中应加适量铁粉，B项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2，D项中应加适量稀H2SO4。
9．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的是( B )
选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有氧化性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn===
Fe＋Zn2＋ Zn具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 棕黄色溶液变成蓝色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有还原性
解析：A项体现了Fe2＋的还原性，错；C项，离子方程式不正确，应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；D项，体现了Fe3＋的氧化性，错误。
10．根据以下反应，判断Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋的氧化性从强到弱的顺序为( B )
①Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
②2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
A．Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋ B．Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋
C．Fe2＋>Cu2＋>Fe3＋ D．Cu2＋>Fe2＋>Fe3＋
解析：由反应①知氧化性：Cu2＋>Fe2＋，由反应②知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，故氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。
11．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是( D )
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有FeCl2和ZnCl2
解析：锌有剩余时，锌粉足量，与氯化铜和氯化亚铁完全反应，M中一定有Fe、Cu和Zn，N中一定没有FeCl2和CuCl2，故A、B正确；锌无剩余时，锌先与氯化铜反应，可能与部分氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu、可能有Fe，N中一定有ZnCl2，若锌粉不足量，氯化铜未完全反应，则溶液中有FeCl2、CuCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁未完全反应，则溶液中有FeCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁恰好完全反应，则溶液中只有ZnCl2，故C正确、D项错误。
12．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是( D )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．若Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
解析：步骤②中SO2的主要作用是将CuCl2还原为CuCl，Na2SO3同样具有还原性，可以替换，A正确；SO2水溶液具有还原性，可以防止CuCl被氧化，B正确；步骤④CuCl与氢氧化钠反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O，C正确；若Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应后，得到的固体中含有CuCl和Cu，此时无法计算试样纯度，D错误。
13．下列离子方程式书写正确的是( CD )
A．铁跟稀H2SO4反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
C．向氯化铁溶液中加入适量铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D．三氯化铁溶液跟过量氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
解析：A项中铁跟稀硫酸反应生成Fe2＋，B项中方程式两边电荷不守恒。
14．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( C )
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3
C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
解析：FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7?10，A项错误；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5?7，B项错误；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8?11, C项正确；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为4?5，D项错误。
15．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。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( C )
A．铁与高温水蒸气的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，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成 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．Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加水溶解可实现转化③
解析：铁与高温水蒸气反应时，生成Fe3O4，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成Fe3O4，B错误； 加热 Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，D错误。
16．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( C )
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
解析：A项中Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；B项中FeO不能还原Fe3＋，B项错误；D项中MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。
17. Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀H2SO4，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与H2物质的量之比为4?1，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为( C )
A．1?1?1 B．1?2?3
C．1?2?4 D．2?3?5
解析：设生成氢气的物质的量为a，则亚铁离子物质的量为4a，依据反应
Fe ＋ 2H＋===Fe2＋ ＋ H2↑
a 2a a a
Fe ＋ 2Fe3＋===3Fe2＋
a 2a 3a
Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
a 3a a
所以反应物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比＝
a?(a＋a)?(a＋3a)＝1?2?4，故选C。
18．某同学为了完成相应的实验目的，所采用的实验装置不合理的是( A )
选项 A B C D
实验目的 分离乙醇与水 制取并观察Fe(OH)2沉淀 比较Zn与Cu的活泼性 制取少量的铁
实验装置
解析：乙醇与水可任意比互溶，无法用分液漏斗分离，A实验装置不合理；苯的密度小于水，能阻止硫酸亚铁、氢氧化亚铁与空气接触，可较长时间观察Fe(OH)2沉淀，B实验装置合理；Zn与Cu和硫酸形成原电池装置，Zn失电子作负极，Cu作正极，故Zn的还原性大于Cu，C实验装置合理；镁条燃烧放出大量的热，使氯酸钾分解生成氧气，镁反应更剧烈，产生大量的热供给铝与氧化铁发生置换反应，生成单质铁，D实验装置合理。
二、非选择题(本题包括5小题，共46分)
19．(8分)氮化硅是一种高温结构陶瓷，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是①②③④。
①制汽轮机叶片 ②航空航天耐高温材料 ③制永久性模具 ④汽车发动机
(2)画出N的原子结构示意图，写出氮化硅的化学式：Si3N4。
(3)高纯度硅与纯氮气反应制得氮化硅，请写出反应的化学方程式：2N2＋3SiSi3N4。
(4)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。
②假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是5?1。
解析：从有关信息可知，氮化硅是一种类似二氧化硅的晶体结构的晶体，因此具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于Si显＋4价，N元素显－3价，故氮化硅的化学式为Si3N4。(4)①SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑。②反应生成1 mol纯硅需补充HCl mol，需补充H2 mol，补充HCl与H2的物质的量之比为5?1。
20．(8分)已知有以下物质相互转化：
试回答下列问题：
(1)写出B的化学式：FeCl2，D的化学式：KCl。
(2)写出由E转变成F的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
解析：解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。
21．(12分)小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是因为Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应是Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋(写离子方程式)，现象是溶液由浅绿色变为棕黄色。
②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选KSCN溶液滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现红色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为Zn＞Fe＞Cu。
(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成Fe(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成Fe3＋。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是加入适量铁粉，相关反应的离子方程式： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
22．(10分)氧化铁的用途较为广泛。工业上用废铁屑制备氧化铁的流程如下：
(1)“溶解”时主要反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)操作Ⅰ的名称是过滤。
(3)加入NH4HCO3溶液生成FeCO3沉淀和CO2，则“废液”中含有的主要离子有NH、SO。
(4)在空气中煅烧FeCO3可得产品Fe2O3，写出该反应的化学方程式：4FeCO3＋O2===2Fe2O3＋4CO2。实际生产时，产品Fe2O3中常混有FeO。为了减少FeO，“煅烧”时可以采取的措施有通入足量的空气、延长煅烧时间(写一条)。
(5)产品Fe2O3与Al粉的混合物称为铝热剂，可用于焊接铁轨。该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
解析：本题考查废铁屑制备氧化铁的工艺生产。(1)稀硫酸溶解铁生成Fe2＋和H2。(2)操作Ⅰ为过滤。(3)FeSO4与NH4HCO3反应生成FeCO3沉淀，滤液为(NH4)2SO4，主要存在离子为NH和SO。(4)FeCO3中的Fe为＋2价，在空气中转化成Fe2O3，空气中的氧化剂为O2，根据Fe和O得失电子守恒配平反应。为了减少FeO存在，即要将二价铁完全氧化成三价铁，故可以通入过量的O2，延长氧化时间等措施实现。(5)铝热反应是利用铝的强还原性，将氧化铁中的铁元素还原为单质铁。
23．(8分)某学习小组同学针对铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：
(1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；样品中铝的质量为 g。
(2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是80?27。
(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c?b＝2?3。
解析：(1)铝热剂中的铝与NaOH反应，铝与氢气的关系式为2Al ～ 3H2
(2×27) g (3×22.4) L
m(Al) b L
所以：m(Al)＝ g＝ g。
(2)根据反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比为m(Fe2O3)?m(Al)＝160?54＝80?27。(3)在铝热反应后的生成物中加入足量盐酸，Al2O3、Fe均与盐酸发生反应，但只有盐酸与Fe反应时才放出气体。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，由铝热反应中Al与Fe的物质的量之比即可求出。
2Al ～ Fe2O3 ～ 2Fe
↓ ↓
3H2 2H2
b c
故c?b＝2?3。