2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊 第三章 第一-二節(jié) 鐵及其化合物 金屬材料 綜合拔高練 作業(yè)

1、第一二節(jié)綜合拔高練五年高考練考點(diǎn)1鐵及其化合物1.(高考組編,)有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是()A.將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中,制備Fe(OH)3膠體B.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN 溶液,溶液顯紅色C.Cu與FeCl3 溶液反應(yīng)可生成CuCl2D.Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3,推測Fe與I2反應(yīng)生成FeI32.(2016課標(biāo),28節(jié)選,)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。回答下列問題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是。(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴

2、氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是。(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色;第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成藍(lán)色沉淀;第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶

3、液變紅。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是(填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)和說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有 (填離子符號(hào))。深度解析(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。3.(2018課標(biāo),28節(jié)選,)(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入氮?dú)獾哪康氖?。實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有、。為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是。樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是: 。4.(2020江蘇單科,19節(jié)選,

4、)實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥(簡稱鐵泥,主要成分為鐵的氧化物)制備軟磁性材料-Fe2O3。其主要實(shí)驗(yàn)流程如下:(2)還原。向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+。“還原”過程中除生成Fe2+外,還會(huì)生成(填化學(xué)式);檢驗(yàn)Fe3+是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是?？键c(diǎn)2鋁及其化合物5.(2020江蘇單科,3,2分,)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A.鋁的金屬活潑性強(qiáng),可用于制作鋁金屬制品B.氧化鋁熔點(diǎn)高,可用作電解冶煉鋁的原料C.氫氧化鋁受熱分解,可用于中和過多的胃酸D.明礬溶于水并水解形成膠體,可用于凈水6.(2016海南單科,14節(jié)選,)KAl(SO4)212H2O(明礬

5、)是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中,采用廢易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}:易拉罐濾液A沉淀B 產(chǎn)物(1)為盡量少引入雜質(zhì),試劑應(yīng)選用(填標(biāo)號(hào))。a.HCl溶液b.H2SO4溶液c.氨水d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。三年模擬練應(yīng)用實(shí)踐1.(2020安徽蕪湖高一期末,)新型鎂鋁合金(Mg17Al12)有儲(chǔ)氫性能,它在一定條件下完全吸氫的反應(yīng)為Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al,得到的混合物Y(成分為MgH2、Al)能與酸反應(yīng)釋放出大量氫氣。下列說法正確的是()A.該合金應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下

6、,將一定比例的Mg、Al單質(zhì)熔煉而成B.合金在吸氫過程中被H2還原C.一定量的鎂鋁合金既可以完全溶于足量鹽酸中,也可以完全溶于足量的NaOH溶液中D.等質(zhì)量的鎂、鋁和鎂鋁合金分別與足量的鹽酸反應(yīng)生成H2的體積(同溫同壓下)大小順序?yàn)閂H2(鋁)VH2(鎂鋁合金)VH2(鎂)2.(2021江西南昌高二開學(xué)考試,)鋁鐵合金可在某些航天器件中替代鈦鋁合金,大幅度降低成本。如下實(shí)驗(yàn)流程可利用廢棄的鋁鐵合金制備聚合硫酸鐵和明礬:(1)操作是。(2)試劑X為。(3)寫出“浸泡”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。(4)已知氧化性:Cl2H2O2Fe3+I2S,則試劑Y的最佳選擇是(填字母),寫出該反應(yīng)的離子方程

7、式:。A.H2O2B.Cl2C.SD.I2(5)由KAl(SO4)2溶液制KAl(SO4)212H2O固體需要經(jīng)過: 、過濾、洗滌、干燥。遷移創(chuàng)新3.(2021黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三期中,)某化學(xué)課外小組在制備Fe(OH)2過程中觀察到生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時(shí)間后變?yōu)榧t褐色。該小組同學(xué)對產(chǎn)生灰綠色沉淀的原因,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。已知:檢驗(yàn)溶液中的亞鐵離子可用K3Fe(CN)6溶液,Fe2+與Fe(CN)63-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀。.甲同學(xué)猜測灰綠色沉淀是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1向2 mL 0.1 molL-1 FeSO4溶液

8、中滴0.1 molL-1 NaOH溶液(兩溶液中均先加幾滴維生素C溶液)液面上方出現(xiàn)白色沉淀,一段時(shí)間后變?yōu)榛揖G色,長時(shí)間后變?yōu)榧t褐色實(shí)驗(yàn)2取實(shí)驗(yàn)1中少量灰綠色沉淀,洗凈后加鹽酸溶解,分成兩份,分別置于、兩支試管中。中加入試劑a,中加入試劑b中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,中溶液未變成紅色(1)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅褐色沉淀的化學(xué)方程式為。(2)實(shí)驗(yàn)1中加入維生素C溶液是利用該物質(zhì)的 性。(3)實(shí)驗(yàn)2中加入的試劑a為(寫化學(xué)式,下同)溶液,試劑b為溶液。實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象說明甲同學(xué)的猜測(填“正確”或“不正確”)。.乙同學(xué)查閱資料得知,Fe(OH)2沉淀具有較強(qiáng)的吸附性,猜測灰綠色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,設(shè)計(jì)

9、并完成了實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)5。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3向10 mL 4 molL-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 molL-1 FeSO4溶液(兩溶液中均先加幾滴維生素C溶液)液面上方產(chǎn)生白色沉淀(帶有較多灰綠色)。沉淀下沉后,部分灰綠色沉淀變?yōu)榘咨珜?shí)驗(yàn)4向10 mL 8 molL-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 molL-1 FeSO4溶液(兩溶液中均先加幾滴維生素C溶液)液面上方產(chǎn)生白色沉淀(無灰綠色)。沉淀下沉后,仍為白色實(shí)驗(yàn)5取實(shí)驗(yàn)4中白色沉淀,洗凈后放在潮濕的空氣中(4)依據(jù)乙同學(xué)的猜測,實(shí)驗(yàn)4中沉淀無灰綠色的原因?yàn)椤?5)該小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)5的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,間接證明了乙同學(xué)猜測的正確性,

10、則實(shí)驗(yàn)5的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能為。.該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)溶液中存在Fe3+或溶解較多O2時(shí),白色沉淀更容易變成灰綠色。經(jīng)過再次查閱資料得知當(dāng)沉淀形成時(shí),若得到的沉淀單一,則沉淀結(jié)構(gòu)均勻,也緊密;若有雜質(zhì)固體存在時(shí),得到的沉淀便不夠緊密,與溶液的接觸面積會(huì)更大。因此,當(dāng)Fe(OH)2沉淀中混有Fe(OH)3時(shí),沉淀不夠緊密,與溶液接觸面積更大,更容易吸附Fe2+。(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)該小組同學(xué)得出結(jié)論:制備Fe(OH)2時(shí)能較長時(shí)間觀察到白色沉淀的適宜的條件和操作為,并除去溶液中的Fe3+和溶解的O2。答案全解全析五年高考練1.C5.D1.C制備Fe(OH)3膠體,應(yīng)將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中,A錯(cuò)誤;向Fe

11、Cl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不顯紅色,B錯(cuò)誤;Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2和FeCl2,C正確;I2的氧化性較弱,故與鐵反應(yīng)生成FeI2,D錯(cuò)誤。2.答案(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響)(4)Fe2+Fe3+(5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O解析(1)Fe2+易被空氣中的O2氧化為Fe3+,加入少量鐵屑,可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可將Fe2+氧化,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。(3)Fe2+易被空氣中的O2氧化,加入煤油,覆蓋在溶液上面,阻止空氣進(jìn)入

12、溶液干擾實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)加入K3Fe(CN)6溶液,生成藍(lán)色沉淀,說明含有Fe2+;實(shí)驗(yàn)和說明在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3+。(5)H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O。知識(shí)拓展實(shí)驗(yàn)室常用K3Fe(CN)6檢驗(yàn)Fe2+。在溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液,若有藍(lán)色沉淀生成,則含有Fe2+。3.答案(2)隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置CO2CO先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)馊∩僭S固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液變

13、紅色,證明含有Fe2O3解析(2)B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中有CO2;裝置E中固體變?yōu)榧t色,F中澄清石灰水變渾濁,證明分解產(chǎn)物中有CO。停止實(shí)驗(yàn)時(shí),若先停止通入氮?dú)?后熄滅酒精燈,會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓減小,造成倒吸。檢驗(yàn)Fe2O3需先將固體溶于稀硫酸,然后利用Fe3+遇SCN-會(huì)生成紅色的Fe(SCN)3的性質(zhì)檢驗(yàn)。4.答案(2)H2取少量清液,向其中滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色是否呈血紅色解析(2)“酸浸”時(shí)酸過量,“酸浸”后的濾液中還含有大量H+,H+與鐵粉反應(yīng)生成H2;一般用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+。5.DA項(xiàng),金屬鋁用于制作金屬制品是因?yàn)榻饘黉X易加工,且表面形成的氧化膜有一

14、定的防腐作用,錯(cuò)誤;B項(xiàng),冶煉鋁用氧化鋁作原料,是因?yàn)檠趸X熔融時(shí)能電離,錯(cuò)誤;C項(xiàng),氫氧化鋁有弱堿性,可用于中和過多的胃酸,錯(cuò)誤;D項(xiàng),明礬中的鋁離子在水溶液中水解生成氫氧化鋁膠體,可用于凈水,正確。6.答案(1)d(2)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2解析(1)易拉罐的主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì),試劑的作用是將Al溶解并除去Fe、Mg雜質(zhì),HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì),會(huì)引入Fe2+、Mg2+,氨水不能溶解Al;NaOH溶液可溶解Al,但不溶解Fe、Mg雜質(zhì),故應(yīng)選用d。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐,主要發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaO

15、H+2H2O 2NaAlO2+3H2。三年模擬練1.D1.D在高溫下熔煉時(shí),鎂和氮?dú)饪梢园l(fā)生反應(yīng):3Mg+N2 Mg3N2,故A錯(cuò)誤;合金在吸氫過程中鎂元素的化合價(jià)升高,被H2氧化,故B錯(cuò)誤;鎂鋁合金可以完全溶于足量鹽酸中,鎂與氫氧化鈉不反應(yīng),不能完全溶于足量的NaOH溶液中,故C錯(cuò)誤;假設(shè)鎂、鋁、鎂鋁合金的質(zhì)量均為w g,計(jì)算分別產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量:Mg+2HCl MgCl2+H224 g 1 molw g w/24 mol2Al+6HCl 2AlCl3+3H254 g 3 molw g w/18 mol鎂鋁合金與足量的鹽酸反應(yīng)生成的H2的物質(zhì)的量介于w/24 molw/18 mol之間,同

16、溫同壓下,氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比,所以同溫同壓下生成H2的體積由大到小的順序?yàn)閂H2(鋁)VH2(鎂鋁合金)VH2(鎂),故D正確。2.答案(1)過濾(2)稀硫酸(3)2Al+2OH-+2H2O 2AlO2-+3H2(4)AH2O2+2Fe2+2H+ 2Fe3+2H2O(5)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶解析由流程可知,廢棄的鋁鐵合金加入過量氫氧化鉀溶液浸泡,鋁反應(yīng)得到偏鋁酸鉀而鐵不反應(yīng),過濾,濾液經(jīng)一系列反應(yīng)和操作生成明礬;濾渣是鐵,濾渣中加入稀硫酸,稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵,加入氧化劑Y將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵,得到的溶液通過一系列操作得到聚合硫酸鐵。(1)操作是過濾。(2)為了最終得到聚合硫酸鐵

17、,則溶解Fe的試劑X為稀硫酸。(3)加入過量KOH溶液浸泡時(shí),鋁與KOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和氫氣。(4)已知氧化性:Cl2H2O2Fe3+I2S,為了將Fe2+氧化為Fe3+且不引入新的雜質(zhì),則試劑Y的最佳選擇是H2O2,該反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2+2H+ 2Fe3+2H2O。(5)由KAl(SO4)2溶液制KAl(SO4)212H2O固體需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟。3.答案(1)4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3(2)還原(3)K3Fe(CN)6KSCN不正確(4)NaOH溶液濃度高,反應(yīng)后溶液中Fe2+濃度較小,不易被吸附在Fe(OH)2表面(5)白色沉淀變?yōu)榧t褐色,中間過程無灰綠色出現(xiàn)(6)向高濃度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液解析(1)實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生紅褐色沉淀是因?yàn)镕e(OH)2被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3。(2)實(shí)驗(yàn)1中加入維生素C溶液是為了防止Fe2+被氧化,利用了維生素C的還原性。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,中加入試劑a出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,目的是檢驗(yàn)Fe2+,試劑a為K3Fe(CN)6溶液,檢驗(yàn)Fe3+一般使用KSCN溶液,試劑b為KSCN溶液,由于中溶液沒有變紅,則不