高中化學(xué)必修一第三章鐵金屬材料解題技巧總結(jié)(帶答案)

高中化學(xué)必修一第三章鐵金屬材料解題技巧總結(jié)

單選題1、下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A．鐵粉具有還原性，可用作食品保存的抗氧化劑B．納米Fe3O4能與酸反應(yīng)，可用作鐵磁性材料C．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蝕印刷電路板上的CuD．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于自來水的消毒答案：AA．鐵粉具有還原性，能消耗食品包裝袋內(nèi)的氧氣，可用作食品保存的抗氧化劑，故選A；B．Fe3O4具有磁性，所以納米Fe3O4可用作鐵磁性材料，與Fe3O4能與酸反應(yīng)無關(guān)，故不選B；C．FeCl3溶液可用于腐蝕印刷電路板上的Cu，是因為Fe3+能把Cu氧化為Cu2+，故不選C；D．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水，不能消毒，故不選D；選A。2、下列過程最終能生成含三價鐵的化合物的是①過量Fe與氯氣反應(yīng)

②鐵絲在硫蒸氣中燃燒

③向溶液中通入

④鐵與溶液反應(yīng)

⑤露置于空氣中A．①②③B．③⑤C．③④D．①③⑤答案：D①過量Fe與氯氣反應(yīng)只能生成氯化鐵，2Fe+3Cl22FeCl3，符合題意；②鐵絲在硫蒸氣中燃燒生成FeS，F(xiàn)e+SFeS，不合題意；③向FeBr2溶液中通入Cl2，2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2，符合題意；④鐵與CuCl2溶液反應(yīng)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，不合題意；

⑤Fe(OH)2露置于空氣中將發(fā)生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，符合題意；綜上所述，①③⑤符合題意，所以答案是：D。3、亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”，其外觀、口感與食鹽相似，人若誤服會中毒?，F(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液，分別取少量該溶液于試管中進行實驗。下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是方案設(shè)計現(xiàn)象和結(jié)論A先加入少量溶液，再加溶液和足量稀硝酸，振蕩若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉B加到少量溶液中，再加硫酸酸化，振蕩若溶液褪色，則樣品為亞硝酸鈉C先加到少量溶液中，再加入稀鹽酸酸化，振蕩若溶液變黃色，則樣品為亞硝酸鈉D先加入少量溶液，再加入溶液和稀硝酸，振蕩若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉A．AB．BC．CD．D答案：CA．樣品若為NaCl，依然會出現(xiàn)白色沉淀，A錯誤；B．氯化鈉電離出的氯離子也可以被酸性高錳酸鉀氧化，而使其褪色，B錯誤；C．亞硝酸有氧化性，可以把二價鐵氧化為三價鐵，溶液變?yōu)辄S色，C正確；D．稀硝酸可以把亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，再加入氯化鋇可以生成硫酸鋇白色沉淀，D錯誤；故選C。4、某實驗小組為驗證紅熱的鐵與水蒸氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計如下兩個實驗方案：方案一：檢驗生成了氫氣；方案二：檢驗生成了磁性氧化鐵，實驗流程如圖所示。下列說法錯誤的是A．將反應(yīng)后的氣體通入肥皂液中，若產(chǎn)生氣泡，則說明鐵與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生氣體B．流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反應(yīng)的鐵C．現(xiàn)象1為產(chǎn)生藍色沉淀，現(xiàn)象2為溶液變?yōu)榧t色D．紅熱的鐵絲與水蒸氣反應(yīng)，當轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8NA時，理論上生成4

mol

H2答案：A分析：Fe與H2O(g)在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4

.H2，反應(yīng)后剩余固體中可能含有Fe3O4及未反應(yīng)的Fe，將反應(yīng)后剩余的固體與足量CuSO4溶液混合，F(xiàn)e與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4

.Cu，將反應(yīng)后剩余固體與足量H2SO4溶液反應(yīng)，F(xiàn)e3O4與H2SO4溶液反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4

.Fe2(SO4)3，Cu與Fe2(SO4)3反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4，然后去上層清液，向其中加入K3[Fe(CN)3]，根據(jù)是否產(chǎn)生藍色沉淀檢驗Fe2+的產(chǎn)生；加入KSCN溶液，根據(jù)溶液是否變?yōu)榧t色確定Fe3+的產(chǎn)生。A．將Fe與水蒸氣混合加熱，試管中的空氣受熱膨脹，氣體通過導(dǎo)氣管也會進入到肥皂泡中，因此不能根據(jù)產(chǎn)生氣泡判斷說鐵與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生氣體，A錯誤；B．Fe與H2O(g)在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4

.H2，反應(yīng)后剩余固體中可能含有Fe3O4及未反應(yīng)的Fe，將反應(yīng)后剩余的固體與足量CuSO4溶液混合，F(xiàn)e與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4

.Cu，故流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反應(yīng)的鐵，B正確；C．Fe3O4與H2SO4溶液反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4

.Fe2(SO4)3，F(xiàn)eSO4與K3[Fe(CN)3]溶液反應(yīng)，產(chǎn)生藍色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，據(jù)此可以檢驗Fe2+的存在；Fe2(SO4)3與KSCN溶液反應(yīng)，使溶液反應(yīng)變?yōu)榧t色Fe(SCN)3，據(jù)此可以檢驗Fe3+的存在，C正確；D．Fe與H2O(g)在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4

.H2，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，根據(jù)反應(yīng)方程式可知：每有4

mol

H2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移8

mol電子，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是8NA，D正確；故合理選項是A。5、下圖中能較長時間看到白色沉淀的是A．①②⑤B．①③④C．②④⑤D．①②③④⑤答案：A分析：Fe(OH)2容易被氧氣，所以若要較長時間看到Fe(OH)2的白色，需要將Fe(OH)2和氧氣隔離。①Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出，可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，可以較長時間看到白色沉淀；②Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出，且利用氫氣的壓力使硫酸亞鐵與NaOH接觸而反應(yīng)，可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，可以較長時間看到白色沉淀；③生成的氫氧化亞鐵會迅速與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，白色沉淀會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，不能長時間觀察到氫氧化亞鐵的白色；④將吸取NaOH溶液的導(dǎo)管伸入到FeSO4溶液的液面下，F(xiàn)e(OH)2在液面下生成，能起到一定的隔絕空氣的作用，但氧氣會溶解到溶液中，不能較長時間看到白色沉淀；⑤植物油隔絕空氣，可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，可以較長時間看到白色沉淀；故選A。6、下列說法正確的是A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金B(yǎng)．不銹鋼是最常見的新型合金C．新型合金主要應(yīng)用于航天航空﹑生物工程等領(lǐng)域D．碳纖維復(fù)合材料屬于新型合金材料答案：CA．儲氫合金是指一類能夠大量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料，故A錯誤；B．不銹鋼屬于鐵合金，故B錯誤；C．新型合金有質(zhì)量輕、耐腐蝕、強度高等優(yōu)點，是用于航空和艦艇的理想材料主要應(yīng)用于航天航空﹑生物工程等領(lǐng)域，故C正確；D．合金是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的混合物，碳是非金屬元素，碳纖維主要由碳元素組成，不屬于合金，故D錯誤；答案選C。7、某興趣小組同學(xué)為研究Cu與Fe3+的反應(yīng)進行如下實驗(已知CuCl為白色固體，微溶于水)：序號IIIIII實驗步驟充分振蕩，加入2mL蒸餾水充分振蕩，加入2mL蒸餾水充分振蕩，加入2mL蒸餾水實驗現(xiàn)象銅粉消失，溶液黃色變淺，加入蒸餾水后無明顯現(xiàn)象銅粉有剩余，溶液黃色褪去，加入蒸餾水后生成白色沉淀銅粉有剩余，溶液黃色褪去，變成藍色，加入蒸餾水后無白色沉淀下列說法不正確的是A．3個實驗中消耗的銅粉的量不完全一樣B．實驗I、II、III中均發(fā)生了反應(yīng)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+C．II中加水后的離子反應(yīng)可能是Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓D．上述實驗表明能否形成白色沉淀主要取決于加入Cu的量答案：DA．實驗Ⅱ中Cu部分轉(zhuǎn)化為Cu(I)消耗的銅粉多于其它兩個實驗，選項A正確；B．實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黃色均褪去，推測都發(fā)生了反應(yīng)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，選項B正確；C．Ⅱ中加水后生成白色沉淀，根據(jù)元素種類推測應(yīng)為CuCl，可能的離子反應(yīng)Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓，選項C正確；D．實驗Ⅱ、Ⅲ均加入過量的銅，后者未產(chǎn)生白色沉淀，表明能否形成白色沉淀由Cu的量和Cl-的濃度共同決定，選項D不正確。答案選D。8、下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是A．Fe3O4用作紅色顏料B．僅用KSCN溶液即可檢驗Fe2+C．Fe(OH)2能在空氣中穩(wěn)定存在D．FeCl3溶液作為覆銅板“腐蝕液”制作印刷電路板答案：DA．Fe3O4為黑色固體，具有鐵磁性，而氧化鐵為紅色固體，可以做紅色顏料，故A錯誤；B．亞鐵離子與硫氰根離子不反應(yīng)，鐵離子與硫氰根離子反應(yīng)生成血紅色溶液，因此檢驗亞鐵離子需要先加硫氰化鉀溶液，再滴加氯水，出現(xiàn)血紅色溶液，原溶液中含有亞鐵離子，故B錯誤；C．氫氧化亞鐵在空氣中不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，故C錯誤；D．鐵離子具有強氧化性，能夠把銅氧化為銅離子，因此FeCl3溶液作為覆銅板“腐蝕液”制作印刷電路板，故D正確；故選D。多選題9、鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)與水常溫下幾乎不發(fā)生反應(yīng)，但在高溫下可發(fā)生置換反應(yīng)B．c和e能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)C．g溶液與氨水緩慢反應(yīng)可得具有凈水作用的膠體D．可以KSCN溶液鑒別g、f答案：BC分析：由鐵元素的價態(tài)類別圖可知a為Fe，b為FeO，c為Fe2O3，d為Fe(OH)2，e為Fe(OH)3，f為FeCl2，g為FeCl3；A．a(chǎn)為Fe，在高溫下鐵和水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，A正確；B．e為Fe(OH)3，c為Fe2O3，兩者分別為不溶性堿、金屬氧化物，不會發(fā)生反應(yīng)，B錯誤；C．g為FeCl3，與氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，不能得到膠體，C錯誤；D．f為FeCl2，g為FeCl3，鐵離子和溶液結(jié)合變成血紅色，可鑒別鐵離子，D正確；故選BC。10、工業(yè)上用鋁土礦(主要成分，還含有、等)為原料制取氧化鋁，其制備流程如圖所示，下列說法錯誤的是A．操作1

.操作2

.操作3均為過濾B．可用磁鐵分離出“濾渣”中的含鐵物質(zhì)C．制備流程的反應(yīng)中不涉及氧化還原反應(yīng)D．氧化鋁制作的耐火堝可用于純堿的熔化實驗答案：BD分析：鋁土礦(主要成分Al2O3還含有Fe2O3

.SiO2等)中的Al2O3

.SiO2與足量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2溶液和Na2SiO3溶液，F(xiàn)e2O3和NaOH溶液不反應(yīng)，故過濾所得濾渣為Fe2O3，濾液1中含NaAlO2

.Na2SiO3以及過量的NaOH；向濾液1中加入CaO發(fā)生反應(yīng)，生成CaSiO3沉淀，說明加入的CaO在溶液中和Na2SiO3反應(yīng)生成了CaSiO3沉淀和NaOH，而NaAlO2未反應(yīng)，故所得濾液2中含NaAlO2和NaOH，向此濾液中通入足量的CO2發(fā)生反應(yīng)，則CO2會先和NaOH反應(yīng)生成NaHCO3，后和NaAlO2溶液反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，過濾，即濾液3中為NaHCO3，Al(OH)3沉淀經(jīng)灼燒得到Al2O3。A．由流程圖可知操作1

.操作2

.操作3都分離出濾液和固體，故為過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故A正確；Ｂ．濾渣中含，不能被磁鐵吸引，故B錯誤；Ｃ．流程中所涉及的反應(yīng)均未發(fā)生化合價的改變，為非氧化還原反應(yīng)，故C正確；Ｄ．高溫下氧化鋁會與純堿反應(yīng)，氧化鋁堝不能用于加熱純堿至熔化的實驗，故D錯誤。故選BD。11、下列物質(zhì)分離的方法中，正確的是A．用飽和溶液除去中的B．用飽和溶液除去中的C．用溶液除去中的D．用溶液除去中的答案：ACA．極易溶于水，在飽和溶液中溶解度會變小，故A正確；B．飽和溶液的不僅能吸收還能吸收，應(yīng)該用飽和的溶液來吸收中的，故B錯誤；C．是兩性的氧化物，溶于溶液，而則不可以，故C正確；D．和都能和溶液反應(yīng)，故D錯誤；本題答案AC。12、甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，則下列說法錯誤的是A．若甲是C，則乙可能是O2B．若甲是Fe，則乙可能是Cl2C．若甲是NaOH溶液，則乙可能是SO2D．若甲是S，則乙可能是O2答案：BDA．若甲是C，則乙可能是O2，丙是CO，丁是CO2，A正確；B．若甲是Fe，則乙是Cl2，則丙是氯化鐵，氯化鐵和氯氣不反應(yīng)，B錯誤；C．若B甲是NaOH溶液，則乙可能是SO2，丙是亞硫酸鈉，丁是亞硫酸氫鈉，C正確；D．若甲是S，則乙可能是O2，丙是SO2，丁是三氧化硫，但是硫和三氧化硫不能反應(yīng)，D錯誤；故選BD。13、堿式硫酸鐵(其中Fe元素為+3價)是一種新型高效絮凝劑。一種利用廢鐵屑(主要含F(xiàn)e，還含少量)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：下列說法正確的是A．x、y、z一定符合關(guān)系式：B．“反應(yīng)Ⅰ”中包含的反應(yīng)類型有置換反應(yīng)、化合反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)C．“過濾”所得濾液中溶質(zhì)是D．“反應(yīng)Ⅱ”中每生成標準狀況下11

.2LNO，反應(yīng)轉(zhuǎn)移0

.5mol電子答案：BDA．堿式硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]中，F(xiàn)e元素為+3價，OH-為-1價，為-2價，則有x(+3)+y(-1)+z(-2)=0，化簡得3x=y+2z，則可能存在x=y=z，A錯誤；B．廢鐵屑中主要含F(xiàn)e，還含少量Al2O3

.Fe2O3，加入足量稀硫酸后，發(fā)生的反應(yīng)有Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e+Fe2(SO4)3=3FeSO4，即“反應(yīng)I”中包含的反應(yīng)類型有置換反應(yīng)、化合反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，B正確；C．調(diào)節(jié)pH過程中，將Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，

“過濾”所得濾液中溶質(zhì)有FeSO4，沒有Fe2(SO4)3，C錯誤；D．“反應(yīng)II”中，NaNO2作氧化劑，還原產(chǎn)物是NO；標況下，每生成11

.2L

NO（物質(zhì)的量為0

.5mol），反應(yīng)轉(zhuǎn)移0

.5mol電子，D正確；故選BD。填空題14、我國發(fā)行的第五套人民幣中，1元、5角和1角硬幣的材質(zhì)分別為鋼芯鍍鎳(1元)、鋼芯鍍銅(5角)和鋁合金(1角)。請查閱資料，討論選擇鑄造硬幣的金屬材料時應(yīng)考慮哪些因素__________。答案：硬度、耐磨、耐腐蝕、美觀、易加工，還需考慮價格、材料來源、使用便利、廢料回收、環(huán)境污染等從原料來源、成本、制作工藝、使用便利、經(jīng)久耐用、綠色環(huán)保等角度，選擇鑄造硬幣的金屬材料必需考慮硬度、耐磨、耐腐蝕、美觀、易加工，還需考慮價格、材料來源、使用便利、廢料回收、環(huán)境污染等。15、某酸性廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬離子，有同學(xué)設(shè)計了下列方案對該廢液進行處理(所加試劑均稍過量)，以回收金屬，保護環(huán)境。請回答：(1)沉淀a中含有的單質(zhì)是_____。(2)沉淀c的化學(xué)式是_____。(3)溶液A與H2O2溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式是_____。答案：(1)Cu、Fe(2)BaCO3(3)2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O分析：根據(jù)題中實驗流程，在含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬離子的酸性廢液中。加入鐵屑，得沉淀a中含有Cu和過量的Fe；溶液A中加入H2O2目的是把Fe2+氧化成Fe3+，加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀b為Fe(OH)3；溶液B中加入Na2CO3溶液，沉淀c為BaCO3沉淀。(1)由以上分析可知沉淀a中含有的單質(zhì)是Fe、Cu；(2)由分析可知沉淀c為BaCO3；(3)氧化時加入H2O2溶液與二價鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2+

+

2H+

+H2O2=2Fe3++2H2O。16、依次書寫下列有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式或離子方程式，并指出某些反應(yīng)的氧化劑。（1）鐵與水蒸氣反應(yīng)_________________________氧化劑_________________（2）