新高考化学一轮复习考点过关练习专题 03 铁 金属材料（含解析）

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专题03 铁 金属材料
1．下列化合物中，通常用来做红色颜料、俗称“铁红”的是( )
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe5O7
【答案】B
【解析】氧化铁俗称铁红，为红棕色粉末，常用于建筑、油漆、油墨、橡胶等工业中。其中四氧化三铁又称为磁性氧化铁，为黑色晶体。Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物。故选B项。
2．下列物质不属于合金的是(　　)
A．青铜器 B．不锈钢 C．合金钢 D．金刚石
【答案】D
【解析】合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成具有金属特性的混合物，青铜器、不锈钢、合金钢均属于合金，金刚石是碳的单质，不属于合金，故选D。
3．在生活、生产中，目前用量最大，用途最广的合金是(　　)
A．钛合金 B．铜 C．钢 D．硬铝
【答案】C
【解析】钢是对含碳量质量百分比0.03%-2%之间的铁碳合金，是目前世界上用量最大的合金，故选C。
4．下列铝合金的性质与其用于国产C919飞机外壳无关的是( )
A．导电性 B．密度小 C．抗腐蚀性强 D．硬度大
【答案】A
【解析】硬铝属于铝合金，制造飞机外壳是因为有密度较小、硬度较大、耐腐蚀性较强等特点，与导电性无关。故选A。
5．不锈钢由于其抗腐蚀性好，在生产和生活中有许多用途，不锈钢属于(　　)
A．单质 B．化合物 C．混合物 D．氧化物
【答案】C
【解析】不锈钢是铁的合金，不锈钢中除含铁外，还有C、Cr、Ni等，属于混合物，故选C。
6．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是(　　)
A．硫酸 B．氯水 C．硫酸锌 D．氯化铜
【答案】B
7．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是(　　)
A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．H＋
【答案】C
【解析】剩余固体中含铁，说明溶液中不会有Cu2＋、H＋、Fe3＋。
8．某物质溶于盐酸，滴加KSCN溶液后颜色没有变化，再加入氯水后溶液呈血红色，这种物质是(　　)
A．FeCl3 B．FeCl2 C．Fe2O3 D．Fe(OH)3
【答案】B
【解析】A、C、D溶于盐酸后均有Fe3＋，加入KSCN溶液有颜色变化。
9．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时，最佳顺序为(　　)
①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
【答案】C
【解析】在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，证明无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，且不能确定溶液中不含Fe3＋。
10．下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色的是 (　　)
A．新制氯水和FeCl2溶液 B．铁屑和CuCl2溶液
C．铁屑和过量稀硫酸 D．过量铁屑和FeCl3溶液
【答案】A
【解析】加入KSCN溶液，能使溶液变成红色的是Fe3＋，所给选项中，只有A项可发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)，符合题意。
11．下列实验只能制备氢氧化铁沉淀的是(　　)
A．将氧化铁和水直接加热 B．将水蒸气通过炽热铁粉
C．氧化铁先用盐酸溶解再加烧碱溶液 D．饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中
【答案】C
【解析】A项，氧化铁不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铁，A不选；B项，水蒸气能与炽热铁粉反应生成四氧化三铁和氢气，B不选；C项，氧化铁先用盐酸溶解生成氯化铁和水，再加烧碱溶液得到氢氧化铁沉淀，C选；D项，饱和的氯化铁溶液逐滴滴入沸水中，可制备氢氧化铁胶体，D不选。故选C。
12．证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(　　)
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加KMnO4溶液后显红色
D．只需滴加KSCN溶液
【答案】B
【解析】A项，若无Fe2＋，只含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也会显红色；C项，因KMnO4溶液呈紫色，会干扰对红色现象的观察；D项，用于检验Fe3＋。
13．在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加人铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Cu2+ B．Fe3+ C．Fe2+ D．H+
【答案】C
【解析】铜与磁铁不作用，剩余固体能被磁铁吸引，说明反应有铁剩余，溶液中不可能存在H+、Fe3+、Cu2+。
14．向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。当再滴加几滴新制氯水后，混合液变成血红色，则下列结论错误的是( )
A．该晶体中一定含有SCN－ B．氧化性：Fe3+＞Cl2
C．Fe2+与SCN－不能形成红色物质 D．Fe2+被氯水氧化为Fe3+
【答案】B
【解析】溶液中的Fe2+与加入的氯水发生如下反应：2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－，氧化性Cl2＞Fe3+。能使含有Fe3+的溶液变为血红色，说明原溶液中一定有SCN－。因原溶液中加入Fe2+无明显变化，说明Fe2+与SCN－不能形成红色物质。
15．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是 (　　)
A．2Fe3++Fe==3Fe2+，说明氧化性：Fe3+>Fe2+
B．25 ℃，pH=0的溶液中，Al3+、NH4+、NO3-、Fe2+可以大量共存
C．5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2++2H2O2+4H+==Fe3++4H2O
【答案】A
【解析】pH=0的溶液呈强酸性，Fe2+、NO3-、H+不能大量共存，B项错误；C项，5.6 g铁与足量的氯气反应失去0.3 mol 电子，错误；D项，电荷和得失电子不守恒，错误。
16．下列关于元素及其化合物的说法不正确的是(　　)
A．Fe在一定条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应
B．Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用不相同
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入KNO3固体，铜粉会溶解
D．金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱
【答案】D
【解析】Fe在常温下可被浓硝酸钝化，但加热时能反应，A项正确；Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，但Al只做还原剂，而Cl2与NaOH溶液反应时既做还原剂又做氧化剂，B项正确；酸性条件下NO3-有强氧化性，能氧化Cu，C项正确；Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe3O4，D项错误。
17．某学生设计了如图的方法对X盐进行鉴定：

由此分析，下列结论中正确的是(　　)
A．X中一定有Fe3＋　　　　 B．Z中一定有Fe3＋
C．Y为AgI沉淀 D．X一定为FeBr2溶液
【答案】B
【解析】由反应过程可知，Z与KSCN溶液反应后溶液显血红色，Z中一定有Fe3＋，而X中不一定有Fe3＋，Z中之所以有Fe3＋也可能是因为X中含有Fe2＋，Fe2＋被硝酸氧化为Fe3＋；AgI沉淀为黄色而不是浅黄色，AgBr为浅黄色沉淀；X可能为FeBr2溶液，也可能为FeBr3溶液，所以只有B项正确。
18．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　)
序号
实验方案
现象、结论
A
加入盐酸
产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生，含有镁、铝两种元素
C
加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀，含有镁元素
D
用盐酸溶解并放置一会后，加入KSCN溶液
溶液呈血红色，含有铁元素
【答案】D
【解析】A项，Al、Fe、Mg与盐酸均反应生成无色气体；B项，Mg与NaOH溶液不反应；C项，Al3＋与少量NaOH溶液反应也生成白色沉淀。
19．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B．铁比铜金属性强，FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
D．铝热反应能放出大量的热，常用作焊接钢轨
【答案】D
【解析】A项，NaHCO3能与盐酸反应，所以可用于制胃酸中和剂，故不选A；B项，Fe3+具有强氧化性，所以FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，故不选B；C项，SiO2能传导光信号，可用于制光导纤维，故不选C；D项，铝热反应能放出大量热，使铁熔化，常用作焊接钢轨，故选D；故选D。
20．如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况，下列选项中正确的是(　　)

选项
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
石蕊溶液
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN溶液
C
NaOH
Ba(NO3)2
锌粉
KSCN溶液
D
NaHCO3
MgCl2
Fe
石蕊溶液
【答案】C
【解析】硫酸铁溶液与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4白色沉淀和Fe(OH)3红褐色沉淀，A项错误；硫酸铁溶液与FeO不反应，且FeO难溶于水，B项错误；物质间发生化学反应时颜色的变化情况符合图示，C项正确；硫酸铁溶液与MgCl2溶液不反应，D项错误。
21．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
HCl溶液
【答案】C
【解析】A项，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，除去了主体物质；B项，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，主体物质和杂质均被消耗；C项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2易溶，过滤即可；D项，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，引入了新的杂质NaCl。
22．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验流程如下：

下列说法不正确的是(　　)
A．步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样
B．步骤②加入H2O2的作用是将Fe2＋完全氧化
C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重
D．每片补血剂中铁元素的质量为0.7W g
【答案】D
【解析】将补血剂研细，向药片中加入稀硫酸，然后过滤得到滤液，向滤液中加入双氧水，发生反应2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，向溶液中加入过量氨水生成红褐色沉淀，将红褐色沉淀灼烧得到红棕色固体Fe2O3。步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样，以防研磨时固体飞出研钵造成损失，故A项正确；步骤②加入H2O2的作用是将Fe2＋完全氧化成铁离子，便于沉淀，故B项正确；步骤③中，一系列操作依次是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量至恒重，确保氢氧化铁完全分解成氧化铁，故C项正确；W g固体为氧化铁，固体中m(Fe)＝×W g＝0.7W g，每片补血剂中铁元素的质量为0.07W g，故D项错误。
23．A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是(　　)

A．①中所加试剂可能是氯气
B．③中需要加具有氧化性的试剂
C．A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化
D．元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现
【答案】C
【解析】根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应④为置换反应，C为FeCl2，B为FeCl3，反应①加入氯气能实现，A项不符合题意；反应③是铁元素由＋2价升高到＋3价，需要加具有氧化性的试剂，B项不符合题意；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C项符合题意；Fe3＋能将I－氧化成I2，自身被还原成Fe2＋，D项不符合题意。
24．Na2FeO4是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是(　　)
A．Na2FeO4在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为：4FeO42-＋10H2O＋4Fe3＋===20OH－＋3O2↑
B．工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2O
C．Na2FeO4消毒杀菌时得到的Fe3＋可以净水，Fe3＋能产生净水物质的原因是：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O
【答案】A
【解析】A项，酸性溶液中不能生成氢氧根离子，所以离子方程式为4FeO42-＋20H+=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O，故A错误；B项，工业上用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4，发生了氧化还原反应，Cl元素得到电子生成NaCl，由电子、原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O，故B正确；C项，Na2FeO4的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解制得Fe(OH)3胶体，具有净水作用，Fe3＋水解反应的离子方程式为： Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，故C正确；D项，工业上可用铁做阳极，Fe失去电子，则阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O，故D正确；故选A。
25．某同学采用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O)，设计了如图流程：

下列说法不正确的是( )
A．固体1中含有SiO2
B．溶解烧渣选用足量盐酸，试剂X选用铁粉
C．控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2
D．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化
【答案】B
【解析】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)，加足量酸，氧化铁、氧化铝与酸反应，二氧化硅不反应，因此固体1为SiO2，溶液1为硫酸铝、硫酸铁、硫酸，加入足量铁粉，生成硫酸亚铁，加氢氧化钠控制pH值，沉淀铝离子，溶液2为硫酸亚铁。A项，根据分析得到固体1中含有SiO2，故A正确；B项，最后要得到绿矾，因此溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉，故B错误；C项，控制pH是为了使Fe2+、Al3+混合溶液中Al3+转化为Al(OH)3进入固体2，故C正确；D项，从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，亚铁离子容易被氧化，因此须控制条件防止其氧化，故D正确。故选B。
26．混合物M中可能含有A12O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是( )

A．已知m1>m2，则混合物M中一定含有A12O3
B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2+ +Fe2+
C．固体P既可能是纯净物，又可能是混合物
D．要确定混合物M中是否含有A1，可取M加入过量NaOH溶液
【答案】D
【解析】A项，若m1>m2，则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有，不一定含有Al2O3，A错误；B项，离子方程式电荷不守恒，故B错误；C项，由于加了过量的盐酸，因此固体P只能是铜，不可能是混合物，故C错误；D项，要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入过量NaOH溶液，若产生气体，则一定含铝，否则不含铝，故D正确。故选D。
27．某兴趣小组将过量Cu与FeCl3溶液充分及应，静置后取上层清液于试管中，将KSCN溶液滴加到清液中，观察到瞬间产生白色沉淀，局部出现红色；振荡试管，红色又迅速褪去。已知：
①CuCl2+Cu=2CuCl↓(白色)——该反应速率很慢
②2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl——该反应速率很快
③(SCN)2是拟卤素，化学性质和氯气相似
下列说法正确的是( )
A．用KSCN溶液检验Fe3+时，Cu2+的存在不会对检验产生干扰
B．局部出现红色主要是因为溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+，Fe3+与KSCN反应生成Fe(SCN)3
C．白色沉淀是CuCl，是溶液中CuCl2与Cu反应生成的
D．红色迅速褪去的原因是振荡试管时Cu2+与SCN-发生反应，从而使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆移
【答案】D
【解析】A项，用 KSCN 溶液检验 Fe3+时，根据2CuCl2+4KSCN═2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl，Cu2+存在干扰，故A错误；B项，红色物质是 Fe(SCN)3，(SCN)2为拟卤素，化学性质和氯气相似，说明也具有氧化性，溶液中的 Fe2+也可能是被(SCN)2氧化成 Fe3+，故B错误；C项，Cu(过量)与 FeCl3 溶液反应，得到的是氯化铜和氯化亚铁，在Cu过量时，继续反应CuCl2+Cu═2CuCl↓(白色)，溶液中一定存在亚铁离子，可能会存在铜离子存在，一定会出现2CuCl↓(白色)，但是将 KSCN 溶液滴加到混合液中，也可能存在反应2CuCl2+4KSCN═2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl，所以1观察到瞬间产生白色沉淀可能是溶液中的 CuCl2与 Cu 反应生成，也可能是CuCl2、KSCN之间反应生成，故C错误；D项，Cu只要和Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+，Cu2+就会与SCN−反应，故红色褪去也有可能是溶液中的SCN−被消耗，从而使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆移，故D正确；故选D。
28．向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是(      )

A．a点时溶液中阳离子仅为Cu2+和Fe2+
B．b点时溶液中发生的反应为：Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
C．c点时加入的铁粉与Cu2+反应
D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
【答案】B
【解析】A项，a点表示的是加入铁粉后，溶液中固体的质量仍为0，此时发生反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 由于反应仍未结束，故a点溶液中存在的阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+， 选项错误，A不符合题意；B项，b点表示加入铁粉后，溶液中固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，选项正确，B符合题意；C项，当加入铁粉的质量大于1.68g后，图中曲线出现了拐点，由点(2.24，1.84)可知，铁粉增加的质量与固体剩余物增加的质量相等，故c点没有发生反应，选项错误，C不符合题意；D项，当加入铁粉质量为0.56g时，发生反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故溶液中， 故溶液中n[Fe2(SO4)3]=0.01mol；当加入铁粉的质量为0.56~1.68g(即1.12g)时，能够反应的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， 则溶液中，故溶液中n(CuSO4)=0.02mol；因此溶液中Fe2(SO4)3与CuSO4的物质的量之比为1：2，选项错误，D不符合题意；故选B。
29．为将含有的FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中的Cu2+还原回收，某同学在含有ag铁粉的容器中加入废液，探究了加入废液体积与完全反应后体系中固体质量的关系，部分实验数据如下表所示。已知：废液中c(Cu2+)=0.7 mol·Lˉ1；废液体积大于0.5L，充分反应后才能检测出Cu2+。

下列说法不正确的是(　　)
A．当铁粉与0.25L废液反应完全后，固体成分为Fe与Cu
B．当铁粉与1L废液反应完全后，再加入废液时发生的离子反应为Fe +2Fe3+=3Fe2+
C．废液中c(Fe3+)=0.2 mol·Lˉ1
D．要将1L废液中的Cu2+全部还原，则至少需要铁粉44.8g
【答案】B
【解析】由题给数据可知，当废液体积≤0.5L时，固体质量不变，说明溶液中发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，且Fe3+消耗Fe的质量等于Cu2+与Fe反应固体增加的质量，设溶液体积为VL，则有56g/mol×Vc(Fe3+)/2=0.7V×8，解得c(Fe3+)=0.2 mol/L；当废液体积大于等于4L时，固体质量为0，说明ag铁粉只与Fe3+反应，则ag铁粉物质的量为(0.2mol/L×4L)×1/2=0.4mol，a=(0.2mol/L×4L)×1/2×56g/mol=22.4g。A项，由题给数据可知，当废液体积为0.25L废液时，固体质量不变，说明溶液中发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，则所得固体为Fe与Cu，故A正确；B项，1L废液中n(Fe3+)为0.2mol、n(Cu2+)为0.7mol，Fe3+完全反应消耗0.1molFe，余下0.3 molFe与Cu2+完全反应，得到固体为Cu，再加入废液时，Cu与废液中Fe3+反应，反应的离子方程式为2 Fe3++Cu=2 Fe2++ Cu2+，故B错误；C项，废液中c(Fe3+)=0.2 mol/L，故C正确；D项，1L废液中n(Fe3+)为0.2mol、n(Cu2+)为0.7mol，Fe3+完全反应消耗0.1molFe，Cu2+完全反应消耗0.7molFe，共消耗0.8molFe，质量为44.8g，故D正确。故选B。