高中化學(xué)第三章鐵金屬材料單元練習(xí)新人教版必修1

單元形成性評價（三）（第三章）

（分值：100分）

一、選擇題：本題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一

項符合題目要求。

1.（2021?北京海淀區(qū)高一檢測）C919大型飛機(jī)的制造采用了大量新材料鋁鋰合金。下列關(guān)于

鋁鋰合金的說法不正確的是（）

A.鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物

B.鋁鋰合金的硬度比鋰大

C.鋁鋰合金的熔、沸點(diǎn)比鋁低

D.鋁鋰合金耐酸堿腐蝕

【解析】選D。鋁鋰合金中的鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，故鋁鋰合金不

耐酸堿腐蝕。

選用金屬材料時，以下方面需要考慮的是（）

①主要用途②物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)③價格

④加工難度⑤日常維護(hù)⑥對環(huán)境的影響

A.??③B.③④⑤

C.①@⑥D(zhuǎn).①②③④⑤⑥

【解析】選D。在選用金屬材料時要綜合考慮所選材料的主要用途、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價

格、加工難度、日常維護(hù)、對環(huán)境的影響等因素，從眾多材料中選取合適的。

2.中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化涉及很多化學(xué)知識。下列有關(guān)說法不正確的是（）

A.“火樹銀花合，星橋鐵鎖開”中的“火樹銀花”涉及金屬元素的焰色

B.古劍沈盧“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”中的“劑鋼”是鐵的合金

C.“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”中的“曾青”是銅鹽

D.《石灰吟》（明?于謙）中寫道：”……烈火焚燒若等閑……要留清白在人間?！逼渲小扒?/p>

白”是指氫氧化鈣

【解析】選D。焰色是某些金屬元素的特征性質(zhì)，不同金屬元素的焰色不同，“火樹銀花”中

的焰火顏色實質(zhì)上是金屬元素的焰色的體現(xiàn)，故A正確；合金的硬度一般大于其成分金屬的

硬度，劍刃硬度較大，所以‘'劑鋼”為鐵碳合金，故B正確；“曾青涂鐵”是可溶性銅鹽溶

液與金屬鐵發(fā)生置換反應(yīng)得到金屬銅的過程，“曾青”是可溶性銅鹽，故C正確；“烈火焚

燒若等閑”描述的是碳酸鈣分解，生成物是氧化鈣；“要留清白在人間”描述的是氫氧化鈣

在空氣中與二氧化碳反應(yīng)，Ca（0H）2+C02=CaC0M+HQ,故“清白”是指碳酸鈣。

骸【補(bǔ)償訓(xùn)練】

鋼筆的筆頭通常由合金鋼制成，其筆頭尖端是用機(jī)器軋出的便于書寫的圓珠體。為了改

變筆頭的耐磨性能，在筆頭尖端點(diǎn)上鉞金粒，為區(qū)別于鋼筆，而叫作鉞金筆，鉞金筆是筆頭

用黃金的合金制成、筆尖用鉞的合金制成的高級自來水筆。下列說法錯誤的是（）

A.鋼筆的筆頭不易被氧化，耐腐蝕性能好

B.鉞金筆的耐磨性能比鋼筆好

C.鋼筆的筆頭只含有碳和鐵兩種元素

D.鉞金筆筆尖屬于混合物

【解析】選C。鋼筆的筆頭通常由合金鋼制成，合金鋼中除含有鐵、碳外，還含有銘、鎬等元

素，C項錯誤。

3.（2021?武漢高一檢測）在西漢劉安組織編撰的《淮南萬畢術(shù)》中，有“曾青得鐵則化為銅”

的記載。這說明早在西漢時期，我國勞動人民就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鐵能從某些含銅（+2價）化合物的溶

液中置換出銅，這個反應(yīng)是現(xiàn)代濕法冶金的基礎(chǔ)。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中，正確的是（）

A.該反應(yīng)說明歷史上鐵的應(yīng)用比銅早

B.該反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu"=Cu+Fe"

C.該反應(yīng)說明金屬單質(zhì)與鹽溶液的反應(yīng)均為置換反應(yīng)

D.該反應(yīng)說明金屬單質(zhì)都能與鹽發(fā)生反應(yīng)

【解析】選B。鐵能從某些含銅（+2價）化合物的溶液中置換出銅，活潑性強(qiáng)的金屬能置換活

潑性弱的金屬，不能說明歷史上鐵的應(yīng)用比銅早，實際上銅的應(yīng)用比鐵早，故A錯誤；鐵能

從某些含銅（+2價）化合物的溶液中置換出銅，反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,故

B正確；金屬單質(zhì)與鹽溶液的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng)，如Fe+2FeC1.3=3FeC12,為化合反應(yīng)，

故C錯誤；Na等活潑性很強(qiáng)的金屬，能與水反應(yīng)，不能與鹽發(fā)生置換反應(yīng)，故D錯誤。

4.醫(yī)療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出均勻、穩(wěn)定的熱，使患處保

持溫?zé)釥顟B(tài)。若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵，則需要消耗氧氣的質(zhì)量為（）

A.24gB.32gC.21gD.16g

【解析】選A。設(shè)需氧氣質(zhì)量為xg,

4Fe+302ZFezCh

22496

56gxg

箸=-，解得x=24

故選Ao

5.鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列

關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，不正確的是（）

A.此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都低

B.此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中

C.此合金能全部溶解于足量氫氧化鈉溶液中

D.此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大

【解析】選C。合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的低，A項正確；此合金的成分是鎂和鋁，均能

與稀鹽酸反應(yīng)而全部溶解于足量稀鹽酸中，B項正確；鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但鎂不能與

氫氧化鈉溶液反應(yīng)，此合金不能全部溶解于氫氧化鈉溶液中，C項錯誤；根據(jù)合金的特點(diǎn)，合

金的硬度一般比組成它的純金屬的硬度大，可知此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大，D項正確。

2020年11月24日，我國成功發(fā)射“嫦娥五號”探測器，“嫦娥五號”是探月工程三期

中的探測器，負(fù)責(zé)完成月面取樣返回任務(wù)。“嫦娥五號”中使用了大量合金?下列有關(guān)金屬

或合金的說法中不正確的是（）

A.生鐵屬于合金

B.合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同

C.一般合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低

D.改變原料的配比、改變生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金

【解析】選B。生鐵中含有鐵與碳屬于合金，故A正確；合金的化學(xué)性質(zhì)一般與各成分金屬的

化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)不同，故B錯誤；一般合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低，故C

正確；合金的性能與其成分、原料配比及合成條件都有關(guān)，所以改變原料的配比、改變生成

合金的條件而得到不同性能的合金，故D正確。

6.(2021?晉中高一檢測)現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣

品進(jìn)行如下實驗(每一步試劑均過量)，由此可以推知硬鋁的組成可能為(提示：Si+2OIf+

H2O=SiOr+2112t)()

氣體

溶液

稀鹽酸

樣品——?dú)怏w

①

什黑以濃Na()H溶液

難溶物-----高----溶液

MS/

難溶物

A.Al、Mg、Si>Zn

B.Al、Fe、Zn、Na

C.Al>Na、Cu>Fe

D.Al、Cu、Mg、Si>Mn

【解析】選I)。由步驟①加入稀鹽酸后有氣體生成，可知硬鋁合金中含有金屬活動性順序中排

氫前面的金屬，除鋁外無法判斷；步驟②向不溶于酸的難溶物中加入過量濃NaOH溶液，生成

氣體，只能說明合金中含有Si。A項，加入NaOH溶液后全部溶解，不符合題意；B項，加入

稀鹽酸后全部溶解，不符合題意；C項，難溶物加入NaOH溶液后無氣體生成，不符合題意；D

項，加入稀鹽酸后產(chǎn)生氫氣，加入濃NaOH溶液后發(fā)生反應(yīng)Si+2OIT+H20=Si07+2Ibt,

Cu既不溶于稀鹽酸又不溶于NaOH溶液，符合題意。

7.下列離子組一定大量共存的是（）

A.FeCh溶液中：Fe2+sCu"、廠、SO：

B.FeCL溶液中：Mg?+、Ag+>MnO；、NO；

C.AlCh溶液中:Mg?*、FetFe"、S07

D.酸性溶液中：Al："、Fe3+.I，S07

【解析】選C。A項中Fe"氧化「，不共存；B項中Ag+與Cl一形成沉淀，MnO；氧化Fe"和Cl

",不共存；D項，F(xiàn)e"氧化T,不共存。

8.下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所

加試劑正確的一組是（）

選項ABCD

XFeCk溶液FeCh溶液FeNa2soi溶液

YFeChCuCl2AlNa2c。3

ZCl2FeNaOH溶液BaS溶液

【解析】選C。A項中CL能把FeCL氧化；B項中Fe能把FeCh還原；D項除去了CO：和S0;

又引入了C「，不合要求。因此，A項中應(yīng)加適量鐵粉，B項中可加足量鐵粉過濾后再向濾液

中通足量Ch,D項中應(yīng)加適量稀硫酸。

9.（2021?包頭高一檢測）向某溶液中加入鋁粉能放出H?,下列各組離子一定不能在該溶液中

大量共存的是（）

A.Na+、Fe-SO：、Cl-

B.Ba"、Mg"、HCO；、NO；

C.Na+、K+>NO；、CO'-

D.K+、NO；、Na+、SO：

【解析】選B。加入鋁粉能放出出，說明該溶液可能呈酸性，也可能呈堿性。A選項中的4種

離子可在酸性溶液中大量共存；B選項中的Mg,+在堿性溶液中生成Mg（OH）z沉淀，HCO；在堿性

溶液中生成CO：,Ba"''與CO：會生成BaC（）3沉淀，HCO；在酸性溶液中生成CO?；C選項中的

離子在堿性溶液中可以大量共存；D選項中的離子在酸性溶液、堿性溶液中都可以大量共存。

10.用廢鐵屑制備磁性膠體粒子，制取過程如下：

Na2c（%溶液稀硫酸適量HO

廢鐵屑-------------->----------------?----2->

除表面油污

Na（）H溶液

溶液A*卜飛。1（膠體粒子）

通入、2,加熱

下列說法不正確的是（）

A.加稀硫酸是為了使鐵溶解生成FeSO」

B.通入岫是為了防止空氣中的6氧化三價鐵

2+

C.加適量的H2O2是為了將部分Fe，+氧化為Fe'+,涉及反應(yīng)：H202+2Fe+

2H+=2Fe"+2HzO

D.在加適量的HQ2時溶液溫度不宜過高

【解析】選B。稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，所以A項正確；Fe"容易被氧氣氧化，因此通

入心的目的是防止空氣中的氧氣氧化Fe",所以B項錯誤；利用比。?的氧化性，把部分Fe計

氧化成Fe",涉及反應(yīng)2Fe2++H20：j+2H+=

2Fe升+2HQ,所以C項正確；溫度過高會導(dǎo)致^02分解，所以D項正確。

11.（2021?廊坊高一檢測）生活總是充滿五顏六色。如圖所示，硫酸鐵與M、N、P、Q反應(yīng)產(chǎn)

生不同的現(xiàn)象。則各符號對應(yīng)的試劑錯誤的是（）

［淺綠色］

［隔夜J

A.M：硫氟化鉀溶液B.N：鐵粉

C.P：氫氧化鋼溶液D.Q：氨水

【解析】選C。硫酸鐵中含有鐵離子和硫酸根離子，鐵離子遇到硫氟化鉀顯示紅色，M是硫氧

化鉀溶液，故A正確；鐵離子本身具有氧化性，可以和鐵單質(zhì)反應(yīng)得到亞鐵離子，為淺綠色

的溶液，所以N是鐵粉，故B正確；硫酸鐵中含有鐵離子和硫酸根離子，可以和氫氧化鋼反

應(yīng)，得到紅褐色沉淀氫氧化鐵和白色沉淀硫酸鋼，所以P不能是氫氧化鋼溶液，可以是氯化

鎖等物質(zhì)，故C錯誤；硫酸鐵中含有鐵離子和硫酸根離子，遇到堿性的氨水溶液可以得到氫

氧化鐵紅褐色沉淀，Q是氨水，故D正確。

12.（2021?齊齊哈爾高一檢測）設(shè)N.為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.5.6gFe在氧氣中燃燒，完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3義

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氧氣與22.4L氯氣所含原子數(shù)均為2N、

C.32gCu與Ck完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為N*

D.在反應(yīng)2Al+2NaOH+2H20=2NaA10z+3H2t中生成1molH?轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3N*

【解析】選C。5.6gFe的物質(zhì)的量為0.1mol,在氧氣中燃燒，生成FesO”完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)

08

移電子數(shù)為；-NA,故A錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L氨氣與22.4L氯氣均為1mol,1molHe

含有NA個原子，1molCh含有2M個原子，故B錯誤；32gCu是0.5mob與Ck完全反應(yīng)

被氧化成+2價，所以Cu?CuC12~2e,轉(zhuǎn)移1mole,即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為N”故C正確；D

項反應(yīng)中生成1molH2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2N,故D錯誤。

13.下表中對離子方程式書寫的評價正確的是（）

選項化學(xué)反應(yīng)或離子方程式評價

A將銅屑加入含F(xiàn)e"的溶液中：2Fe3++3Cu=2Fe2++3Cu2+正確

+-

BNazO2與H20反應(yīng)：Na202+H20=2Na+20H+02t錯誤，氧元素不守恒

CNaOH溶液與氧化鋁反應(yīng)：A1Z03+20K=2A10；+H20錯誤，產(chǎn)物應(yīng)該是A1（OH）3

D向FeCL溶液中滴加足量氨水：Fe3++30H-=Fe（0H）31正確

【解析】選B。A項離子方程式應(yīng)為2Fe3++Cu=2Fe2++Ci?+,離子方程式書寫錯誤；B項離

子方程式應(yīng)為2NazO2+2H2（）=4Na++40H+02t,離子方程式書寫錯誤，B項中對離子方程式

書寫的評價正確；C項離子方程式正確，其評價錯誤；D項，氨水不能拆寫成離子形式，其評

價錯誤。

14.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積（V）與時間（t）的關(guān)系如

圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的（）

A.物質(zhì)的量之比為3：2

B.質(zhì)量之比為3:2

C.摩爾質(zhì)量之比為2：3

D.失去的電子數(shù)之比為3：2

【解析】選A.由圖可知，Mg、A1最終產(chǎn)生的乂體積一樣，因此參與反應(yīng)的Mg、A1的物質(zhì)的

量之比為3:2,則其質(zhì)量比為72：54(即4：3)；Mg與A1的摩爾質(zhì)量之比與反應(yīng)消耗量無關(guān)，

恒為24：27(即8：9)；失去電子數(shù)之比為1：1。

15.(2021?承德高一檢測)15g鐵粉和氧化鐵的混合物，放入150mL稀硫酸中完全溶解，并

放出1.68LHK標(biāo)準(zhǔn)狀況)，加入KSCN溶液后，無明顯顏色變化。為了使Fe?+完全轉(zhuǎn)化為Fe(0H)2

沉淀，共耗用200mL3mol?L-1NaOH溶液,則原稀硫酸中c(IbSO)為()

A.4mol,L_1B.3mol,L1

C.2mol,L1D.1mol,I/1

【解析】選C。Fe?+完全轉(zhuǎn)化為Fe(0H)2沉淀后，消耗的NaOH溶液恰好轉(zhuǎn)化為NazSO,溶液，因

此原稀硫酸中n(H2so1)=n(Na2so1)n(NaOH)X3mol,

L'X200mLX103L,mL'=0.3mol,c(H2soi)=777;~~----；~~;—2mol?

150mLX10L?mL

L-1?

取Fe、FeO、FezOs的均勻混合物質(zhì)量為7.2g,向其中加入200mL1mol?

I/1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體。所得溶液中，加入KSCN

溶液無血紅色出現(xiàn)，那么若用足量的C0在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能產(chǎn)生鐵的質(zhì)量

為()

A.1.4gB.2.8g

C.5.6gD.11.2g

【解析】選C。鹽酸恰好使混合物完全溶解而鹽酸沒有剩余，且向反應(yīng)所得溶液加KSCN溶液

無血紅色出現(xiàn)，說明最終溶液為FeCk溶液。根據(jù)氯元素守恒可知n(FeC12)=n(HCl)+2=0.2

LX1mol?17=2=0.1mol,用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物得到鐵，根據(jù)鐵元

素守恒可知n(Fe)=n(FeCb)=0.1mol,鐵的質(zhì)量為0.1molX56g,mol_1=5.6go

二、非選擇題：本題共4小題，共55分。

16.(13分)(2021?嘉興高一檢測)鐵在人體中不是以游離態(tài)的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+

形式存在。Fe?+易被吸收，給貧血者補(bǔ)充鐵時，應(yīng)給予含F(xiàn)e?+的鹽。服用維生素C,有利于人

體對鐵元素的吸收。

(D市場出售的某種麥片中含有微量的顆粒細(xì)小的還原鐵粉，這些鐵粉在人體胃酸的作用下轉(zhuǎn)

化成亞鐵鹽。此反應(yīng)的離子方程式。

(2)工業(yè)鹽的主要成分是NaNOe,曾多次發(fā)生過因誤食NaNOz而中毒的事件，其原因是NaNO?把

人體內(nèi)的Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe"而失去與02結(jié)合的能力，這說明NaNO?具有性。

(3)常見的治療缺鐵性貧血的方法是服用補(bǔ)鐵藥物，如圖是市場上一種常見的補(bǔ)鐵藥物。

該藥品的正式名稱是琥珀酸亞鐵薄膜片，為棕黃色薄膜衣片，除去薄膜衣后顯暗黃色，藥片

中Fe?+的含量約為34.0%~36.0虬該藥片在水和乙靜中的溶解度不大。

某同學(xué)為了檢測該藥片中Fe?+的存在，設(shè)計并進(jìn)行了如下實驗：

新制1_____

氯.紅色

碾碎后加―溶液

入試劑

藥片1

操作1

|不落物|

①操作1的名稱是。

②試劑2為溶液(填化學(xué)式)。

③加入新制氯水，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

【解析】(1)市場出售的某種麥片中含有微量的顆粒細(xì)小的還原鐵粉，鐵粉與胃酸(鹽酸)反應(yīng)

生成亞鐵離子與氫氣，離子方程式為Fe+2H+=Fe2++Hzt。(2)工業(yè)鹽的主要成分是NaNOz,

NaNO?把人體內(nèi)的Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe",則亞鐵離子為還原劑，所以NaNO?作氧化劑，具有氧化性。

(3)題目藥品(主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色)是市場上一種常見的補(bǔ)鐵藥物。該藥品不

溶于水但能溶于人體中的胃酸。試劑1即為酸，操作1為過濾，除去不溶性雜質(zhì)，呈淡黃色

溶液,可能有Fe",加入試劑2變淡紅色，且再加氯水，變紅色，說明溶液中有少量的Fe：",

大量的Fe?+被氧化，與SOT結(jié)合生成絡(luò)合物，溶液變紅色。

+2+

答案：(l)Fe+2H=Fe+H2t

(2)氧化

(3)①過濾②KSCN

③2Fe。++Cb=2Fe"+2C1-

17.(13分)(2021?福州高一檢測)某學(xué)習(xí)小組為認(rèn)識鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做

了如下一組綜合實驗，根據(jù)實驗流程回答相關(guān)問題：

等(FeQ；溶液)

滴加NaOH溶液

濁液)

(1)請寫出Fe2(h與①反應(yīng)的離子方程式.

(2)請寫出FeCh與鐵粉反應(yīng)的離子方程式。

(3)向FeCk溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(0H)3濁液，該過程的現(xiàn)象為

此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為(用化學(xué)方程式表

達(dá))。

(4)將FeCb飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至紅褐色，制得分散系③是,

它與FeCL溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)別是。

【解析】(DFezOa發(fā)生反應(yīng)后變?yōu)镕eCh可知是Fez()3與鹽酸反應(yīng)，離子方程式為Fe20；+6H+

3+

=2Fe+3H2O;(2)FeCh溶液與鐵粉反應(yīng)生成FeCL,離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe?+；(3)

向FeCk溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2,Fe(0H)2是白色沉淀，容易被空氣中的氧氣氧

化生成Fe(OH)”這個過程的現(xiàn)象為生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，發(fā)生

氧化還原反應(yīng)的是Fe(OH)z被氧化的反應(yīng)，化學(xué)方程式是4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(0H)3:(4)

將FeCh飽和溶液滴入沸水中并繼續(xù)煮沸至紅褐色，制得Fe(0H)3膠體，溶液、膠體、濁液的

本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑大小不同。

+3+

答案：(1)Fe203+6H=2Fe+3H20

(2)2Fe3++Fe=3Fe2+

(3)先出現(xiàn)白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色

4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(OH)3

(4)Fe(OH)膠體分散質(zhì)粒子直徑不同

18.(14分)(2021?黃岡高一檢測)在眾多的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象中，化學(xué)振蕩現(xiàn)象最為令人驚奇，

化學(xué)振蕩實驗很多，其中酸與鐵絲的反應(yīng)就是其中一例。某合作小組的同學(xué)查閱文獻(xiàn)資料后,

擬做鐵絲與酸的化學(xué)振蕩實驗并進(jìn)行探究。

實驗步驟：

①將2cm左右的鐵絲夾成多段，放在培養(yǎng)皿中，先用熱的碳酸鈉溶液除去鐵絲表面的油污，

用蒸儲水沖洗后，再用某種試劑X浸泡到有大量氣泡時取出，用蒸館水沖洗干凈。

②在細(xì)口瓶中加入30mL1.0mol的H2so八3mL30%的H2O2溶液，將處理后的鐵絲放入

其中。

③觀察現(xiàn)象：鐵絲表面產(chǎn)生氣泡，隨后消失，再產(chǎn)生氣泡，再消失的周而往復(fù)的化學(xué)振蕩現(xiàn)

象出現(xiàn)，振蕩周期約20秒，可維持?jǐn)?shù)小時。

試回答下列問題：

(1)步驟①中，用試劑X可除去鐵釘表面的鐵的氧化物或鍍層，所用的試劑X可能是

(填序號).

A.NaOHB.鹽酸C.酒精

(2)對振蕩中產(chǎn)生的氣體的成分，甲、乙兩同學(xué)分別提出了假設(shè)，丙同學(xué)進(jìn)行了驗證。

甲同學(xué)認(rèn)為是H”其可能的理由是。

乙同學(xué)認(rèn)為是在，其可能的理由是。

丙同學(xué)在細(xì)口瓶中插入數(shù)據(jù)采集器氧氣傳感器，密封進(jìn)行實驗一小時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)瓶中氧氣的

百分含量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，從而證明產(chǎn)生的氣體是o

(3)丁同學(xué)猜想酸與鐵絲振蕩體系中的反應(yīng)機(jī)理及過程：

+2+

(a)Fe+2H=Fe+H2

2++

(b)2Fe+H202+H20=Fe203+4H

+3+

(c)Fe203+6H=2Fe+3H20

3+2++

(d)2Fe+H2=2Fe+2H

依據(jù)過程：(a)-(b)-(c)-(d)-(a)……周而復(fù)始。

依據(jù)此機(jī)理，四步反應(yīng)總的反應(yīng)方程式為。

(4)戊同學(xué)對本次實驗中的所用鐵釘中單質(zhì)鐵的含量進(jìn)行測定，他們先配制一定物質(zhì)的量濃度

的硫酸，然后將一定質(zhì)量的鐵與硫酸(加入適量的銅粉)充分反應(yīng)，并收集產(chǎn)生的氣體，有關(guān)

數(shù)據(jù)如表：

①②③

硫酸溶液體積/mL505050

稱取鐵釘質(zhì)量/g5.06.07.0

投入銅粉質(zhì)量/g1.01.01.0

標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積/L1.972.242.24

所配硫酸的物質(zhì)的量濃度為mol?「I鐵釘中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

【解析】(1)鐵釘表面的鐵的氧化物或鍍層可以與酸反應(yīng)，所以要除去氧化物或鍍層可以選擇

鹽酸；

⑵在1僑0,、4。2溶液中加入鐵絲后，可能發(fā)生反應(yīng)Fe+2H+=Fe"+H2t和211。=2壓0+02t,

所出現(xiàn)的氣體就有可能是Hz或根據(jù)氧氣的百分含量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，可知產(chǎn)生的氣

體應(yīng)當(dāng)是氫氣；

(3)依據(jù)題中所提供的實驗操作可以看出參加反應(yīng)的物質(zhì)有Fe、HQ/及酸，根據(jù)題中信息(a)、

(b)、(c)、(d)可知,在反應(yīng)中部分鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe?+和山，F(xiàn)-被H2O2氧化成Fez%Fe203

在酸性條件下將前面產(chǎn)生的也氧化掉，自身被還原為Fe",所以四步反應(yīng)總反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe?

-和比0,再配平，即可寫出總反應(yīng)方程式為Fe+H20；+2H+^=Fe-'+2HQ;

(4)將題中表格所提供的三組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，可以看出②和③中鐵的量在①的基礎(chǔ)增加

了，但產(chǎn)生的氫氣沒有增加，說明酸不足，鐵過量，即①中酸過量，鐵釘完全溶解，所以硫

酸的物質(zhì)的量濃度可以根據(jù)②或③中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，參加反應(yīng)的鐵則用①中的數(shù)據(jù)進(jìn)

行計算：

設(shè)50mL溶液中硫酸的物質(zhì)的量為xmol,5g鐵釘中鐵的質(zhì)量為yg。

V2.24L

n(Hz)=V：=22.4JmolT=0-1m°l

故：

Fe+H2soi—FeSOi+H,f

11

xmol0.1mol

解得：x=0.1,

稀硫酸的物質(zhì)的量濃度=?粵=2mol-r1；

0.05L

V1.97L

n'(H2)=—=”---1-pr40.088mol；

Vm22.4L?mol

Fc+H,SO,=—FcS(),+H?f

56g1mol

yg0.088mol

4925g

解得：y&4.925,單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=,『？X100%=98.5%,即稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為

5.0g

2mol?L-1,鐵釘中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.5%。

答案：(DB

(2)鐵與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣雙氧水分解產(chǎn)生氧氣氫氣

+2+

(3)Fe+H202+2H=Fe+2Ih0

(4)298.5%

19.(15分)(2021?濰坊高一檢測)實驗室用綠研(FeSO”?7HQ)為原料制備補(bǔ)血劑甘氨酸亞鐵

［(H2NCH2COO)2FeL有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下：

甘氨酸

檸檬酸甘氨酸亞鐵

(H2NCH2COOH)

易溶于水，微溶于乙醇，兩性化合物易溶于水和乙醇，有酸性和還原性易溶于水，難溶于乙醇

實驗過程：

I.配制含0.10molFeSO”的綠磯溶液.

II.制備FeCO：；：向配制好的綠磯溶液中，緩慢加入200mL1.1mol?L-'NHHCO：,溶液，邊加

邊攪拌，反應(yīng)結(jié)束后過濾并洗滌沉淀。

III.制備［(ILNCHzCOO^Fe］：實驗裝置如圖(夾持和加熱儀器已省略)，將實驗H得到的沉淀和含

0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將C中空氣排凈，

接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)

品。

回答下列問題:

(1)實驗I中：實驗室配制綠磯溶液時，為防止FeSO,被氧化變質(zhì)，應(yīng)加入的試劑為

________________(寫化學(xué)式)。

(2)實驗H中：生成沉淀的離子方程式為。

(3)實驗III中:

①檢查裝置A的氣密性的方法是o

②裝置A中所盛放的藥品是(填序號)。

a.Na￡()3和稀硫酸b.CaCOs和稀硫酸

c.CaCO：,和稀鹽酸

③確認(rèn)C中空氣排盡的實驗現(xiàn)象是O

④加入檸檬酸溶液一方面可促進(jìn)FeCOs溶解，另一個作用是。

⑤洗滌實驗HI中得到的沉淀，所選用的最佳洗滌試劑是(填序號)。

a.熱水b.乙醇c.檸檬酸溶液

⑥若產(chǎn)品的質(zhì)量為17.34g,則產(chǎn)率為。

【解析】(DFe，+具有較強(qiáng)的還原性，在制備碳酸亞鐵的過程中，為了防止Fe"被氧化，需加

入少量鐵粉。

(2)綠磯的水溶液與NHiHCOs溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe"+2HC0；=FeCO；iI+C021+HQ。

(3)①檢查裝置A氣密性的方法是關(guān)閉彈簧夾，從長頸漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面

高于具支試管中的水面，停止加水一段時間后，若長頸漏斗與具支試管中液面的高度差保持

不變，說明裝置不漏氣。

②裝置A為固液不加熱型制氣裝置，且具有隨開隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，所以藥品應(yīng)選擇塊

狀不溶于水的CaCO；,和鹽酸，c項正確。

③當(dāng)C中充滿CO?后，CO?開始進(jìn)入D中，使D中的澄清石灰水變渾濁，這時說明C中空氣已

經(jīng)排盡。

④由題中信息可知，檸檬酸具有強(qiáng)還原性，可防止Fe"被氧化。

⑤因甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，因此應(yīng)選擇乙醇作為洗滌劑，所以b項正確。

⑥含0.10molFeSOi的綠磯溶液中Fe?'的物質(zhì)的量為0.10mol,因NH,HCOs溶液過量，故生成

的FeCOs的物質(zhì)的量為0.10mol,所以理論上生成(NH2cH￡00)Fe的物質(zhì)的量為0.10mol,質(zhì)

1734g

量為20.4g,則產(chǎn)率為X100%=85%?

ZU；.4.g

答案：(DFe

(2)Fe"+2HC0；=FeC03I+C02t+H20

(3)①關(guān)閉彈簧夾，從長頸漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于具支試管中的水面，停

止加水一段時間后，若長頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變，說