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人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试优秀一课一练
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试优秀一课一练，共11页。试卷主要包含了选择题，SOeq \\al，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)
1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④B．③②①④
C．③①②④D．①②③④
解析 ①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的过氧化钠；②FeSO4溶液和NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，然后迅速被氧化为红褐色物质氢氧化铁；③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应，溶液呈红色；④无水硫酸铜放入医用酒精中，医用酒精中含有水，溶液变蓝，故其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列依次是③②①④。
答案 B
2．下列实验现象描述错误的是( )
解析 在空气中久置的铝条，表面有一层致密的Al2O3薄膜，放入NaOH溶液后，不会立刻产生大量无色气泡。
答案 D
3．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 ml·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3＋，则下列判断正确的是( )
A．混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3
B．反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量浓度之比为1∶3(不考虑Fe2＋水解)
C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
解析 本题考查Fe及其化合物的性质、混合物组成的判断、简单的化学计算。混合物恰好完全溶解，且无Fe3＋，故溶液中溶质为FeCl2，c(Fe2＋)∶c(Cl－)＝1∶2，B错误；由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，还原Fe3＋的Fe的物质的量与Fe2O3的物质的量相等，但还有一部分Fe与盐酸反应生成H2，可知Fe比Fe2O3的物质的量多，C正确；FeO的物质的量无法确定，A、D错误。
答案 C
4．下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )
解析 A应为：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；B应为：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑；C项离子方程式正确，评价错误；D应为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
答案 B
5．下列推理正确的是( )
A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2O
B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中
D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂
解析 Na在氧气中燃烧生成Na2O2，A错误；Na与水剧烈反应，故Na不能置换CuSO4溶液中的Cu，B错误；铝与O2反应生成Al2O3起保护作用，C错误。
答案 D
6．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( )
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COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)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。
答案 C
7．向一定质量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 ml·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出标准状况下的气体224 mL，在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为( )
A．11.2 gB．5.6 g
C．2.8 gD．无法计算
解析 根据题意可得，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒可建立关系式：n(Fe)＝n(Fe2＋)＝eq \f(1,2)n(Cl－)＝eq \f(1,2)n(HCl)＝eq \f(1,2)×0.1 L×1 ml·L－1＝0.05 ml，m(Fe)＝0.05 ml×56 g·ml－1＝2.8 g。
答案 C
8．将固体X投入过量的Y溶液中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X和Y分别可能是( )
A．钠和氯化铝溶液B．铝和烧碱溶液
C．过氧化钠和氯化亚铁D．锌和稀硫酸
解析 A项中Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH与过量的AlCl3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3；B项中2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，无沉淀生成；C项中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH与过量FeCl2溶液反应，生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀；D项中Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，无沉淀生成。
答案 A
9．有镁铝合金10.2 g，将它溶于500 mL 4 ml·L－1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2 ml·L－1氢氧化钠溶液的体积为( )
A．500 mLB．900 mL
C．1 000 mLD．1 200 mL
解析 题目中涉及多个化学反应，若是用化学方程式来列式计算，会十分繁琐，而且计算量大。运用守恒定律，分析题意，不难发现当沉淀达到最大值时，即是镁、铝元素分别与氢氧根离子完全结合生成沉淀时，溶液中的阳离子只能为钠离子，阴离子必为氯离子，且二者的物质的量相等。
n(NaOH)＝n(HCl)＝0.5 L×4 ml·L－1＝2 ml，V[NaOH(aq)]＝2 ml÷2 ml·L－1＝1 L＝1 000 mL。
答案 C
10．下列说法中错误的是( )
A．钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，最后所得产物为Na2O2
B．镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠那样的特殊保护
C．铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼
D．铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层
解析 Mg、Al可在金属表面形成致密的氧化物薄膜，阻止里面的金属与空气中的O2继续反应，故不需要特殊保护，在生活中应用非常普遍，故C项错误。
答案 C
11．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A．①②③B．①②④
C．①②③④D．②③④
解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
答案 B
12．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( )
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。
答案 B
13．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＋
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＋。
答案 B
14．将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)，再向反应后的溶液中缓慢滴入1 ml·L－1盐酸至沉淀恰好溶解。下列说法错误的是( )
A．标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1
B．加入的固体过氧化钠为7.8 g
C．当滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值
D．最终消耗的盐酸为400 mL
解析 将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，分别发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，两个反应中过氧化钠和单质铝化学计量数相等，可以认为是物质的量相等混合，方程式相加得到总反应为2Na2O2＋2Al＋4H2O===2NaAlO2＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑。根据方程式，选项A正确。混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1，一共4.48 L(0.2 ml)，所以氢气为0.15 ml，氧气为0.05 ml。代入总方程式计算出Al为0.1 ml，过氧化钠为0.1 ml，质量为7.8 g，选项B正确。沉淀的质量达到最大值时氢氧化铝恰好完全沉淀，所以溶液中只有一种溶质NaCl，其中钠元素完全来自加入的0.1 ml过氧化钠，所以Na为0.2 ml，NaCl就是0.2 ml，由Cl守恒得到：需要的HCl为0.2 ml，所以，滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值，选项C正确。最终沉淀恰好完全溶解的时候，溶液中只有NaCl和AlCl3，因为初始加入的过氧化钠和单质铝的物质的量都是0.1 ml，所以Na为0.2 ml，Al为0.1 ml，所以NaCl和AlCl3的物质的量分别为0.2 ml和0.1 ml，其中含有Cl一共0.5 ml，所以加入的HCl为0.5 ml，需要的盐酸体积为500 mL，选项D错误。
答案 D
15．已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，则下列能与上述离子共存的离子组是( )
A．COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、Na＋ B．Cl－、SCN－、NOeq \\al(－,3)、Cu2＋
C．Br－、I－、Mg2＋、Na＋ D．H＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、Al3＋
解析 Ba2＋与COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)分别反应生成BaCO3沉淀和BaSO4沉淀，COeq \\al(2－,3)能与酸性溶液中的H＋反应，在溶液中不能大量共存，Fe3＋与COeq \\al(2－,3)不能共存，故A项错误；Fe3＋和SCN－能发生络合反应，在溶液中不能大量共存，故B项错误；I－、Fe3＋之间发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故C项错误；H＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、Al3＋之间不发生反应，都不与Ba2＋、Fe3＋反应，在溶液中能够大量共存，故D项正确。
答案 D
16．下列反应的离子方程式正确的是( )
A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
解析 A项，电荷不守恒，应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；B项，违反反应事实，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；C项，得失电子、电荷均不守恒，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案 D
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(14分)某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如下图所示(部分反应物和生成物未列出)，其中E为白色沉淀，I为红褐色沉淀。
(此转化关系中所用的试剂都是足量的)
(1)写出下列物质的化学式：F_______________________________，
G____________________。
(2)将混合物中两种金属分离开的最简单的方法是_________________________。
(3)D―→E的转化中，加入过量X可能是________。
A．饱和NaCl溶液B．NaOH溶液
C．氨水D．Ba(OH)2溶液
(4)写出下列转化的化学方程式：A―→C：_____________________________
_____________________________________________________________；
H―→I：________________________________________________________。
解析 金属单质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是铝，由此推出C、D、E、F分别为NaAlO2、AlCl3、Al(OH)3、Al2O3。I为红褐色沉淀得知它为Fe(OH)3，由此逆推出B、G、H分别为Fe、FeCl2、Fe(OH)2。
答案 (1)Al2O3 FeCl2 (2)用磁铁靠近粉末状混合物，将铁粉吸附在磁铁表面 (3)C
(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
18．(12分)将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是________；铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为________；铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是____________，Fe2＋______________(填“一定”或“可能”)存在。
解析 本题通过金属的活动性：Fe＞Cu，离子的氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，考查了物质的共存问题，解答本题应首先弄清物质间发生的反应，凡相互发生反应的物质间不可能大量共存，依据设问可推断出剩余的固体单质及离子情况。
答案 (1)Fe3＋、Cu2＋ 一定 (2)Fe3＋ 可能
(3)Fe、Cu 一定
19．(14分)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：_______________________________
___________________________________________________________。
(2)物质②为________。
(3)请写出FeCl3溶液与铁粉反应的化学方程式：_____________________
_______________________________________________________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为______________________________________________________________，
此过程中发生的氧化还原反应为_____________________________________
_________________________________________________(用化学方程式表达)。
(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③________________________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是_________________________________________________。
解析 (1)Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCl3。
(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3，该物质可以是NaOH溶液等。
(3)Fe3＋具有强氧化性，能够氧化Fe：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。
(4)Fe(OH)2是白色沉淀，且具有还原性，会迅速被氧化，固体由白色迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色Fe(OH)3沉淀：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(5)饱和氯化铁溶液滴入沸水中，加热至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。胶体与溶液、浊液的本质区别在于分散质粒子直径大小不同。
答案 (1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)
(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径大小不同
20．(12分)已知NaHCO3低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为：
①NaCl(饱和)＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl(此反应是放热反应)；
②2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均达到了饱和。
(1)制CO2时为了使反应随开随用，随关随停，上图A方框内应选用以下________装置(填序号)。简述该装置能随关随停的理由_____________________________。
(2)为使实验能够进行，在B方框应选用上图中的________装置(填写序号)，该装置内应装入的试剂是________。
(3)该小组同学按正确的方法连接装置，检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的。你认为他们的改进方法是_______________________。
(4)若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85 g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46 g，假设第二步分解时没有损失，则Na2CO3的产率为________(产率为实际产量占理论产量的百分比)。
答案 (1)③ 关闭弹簧夹后反应生成的气体使试管上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应
(2)⑤ 饱和碳酸氢钠溶液
(3)将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里(或大烧杯中) (4)65%选项
实验
现象
A
加热放在坩埚中的小块钠
钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体
B
在酒精灯上加热铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着
C
在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液
先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色
D
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中
立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐发热
选项
化学反应与离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
正确
B
Na2O2与H2O反应：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
错误，氧元素质量不守恒
C
NaOH溶液与氧化铝反应：Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O
错误，产物应该是Al(OH)3
D
向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸：OH－＋H＋===H2O
正确
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
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
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)
1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④B．③②①④
C．③①②④D．①②③④
解析 ①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的过氧化钠；②FeSO4溶液和NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，然后迅速被氧化为红褐色物质氢氧化铁；③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应，溶液呈红色；④无水硫酸铜放入医用酒精中，医用酒精中含有水，溶液变蓝，故其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列依次是③②①④。
答案 B
2．下列实验现象描述错误的是( )
解析 在空气中久置的铝条，表面有一层致密的Al2O3薄膜，放入NaOH溶液后，不会立刻产生大量无色气泡。
答案 D
3．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 ml·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3＋，则下列判断正确的是( )
A．混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3
B．反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量浓度之比为1∶3(不考虑Fe2＋水解)
C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
解析 本题考查Fe及其化合物的性质、混合物组成的判断、简单的化学计算。混合物恰好完全溶解，且无Fe3＋，故溶液中溶质为FeCl2，c(Fe2＋)∶c(Cl－)＝1∶2，B错误；由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，还原Fe3＋的Fe的物质的量与Fe2O3的物质的量相等，但还有一部分Fe与盐酸反应生成H2，可知Fe比Fe2O3的物质的量多，C正确；FeO的物质的量无法确定，A、D错误。
答案 C
4．下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )
解析 A应为：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；B应为：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑；C项离子方程式正确，评价错误；D应为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
答案 B
5．下列推理正确的是( )
A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2O
B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中
D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂
解析 Na在氧气中燃烧生成Na2O2，A错误；Na与水剧烈反应，故Na不能置换CuSO4溶液中的Cu，B错误；铝与O2反应生成Al2O3起保护作用，C错误。
答案 D
6．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( )
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COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)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。
答案 C
7．向一定质量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 ml·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出标准状况下的气体224 mL，在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为( )
A．11.2 gB．5.6 g
C．2.8 gD．无法计算
解析 根据题意可得，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒可建立关系式：n(Fe)＝n(Fe2＋)＝eq \f(1,2)n(Cl－)＝eq \f(1,2)n(HCl)＝eq \f(1,2)×0.1 L×1 ml·L－1＝0.05 ml，m(Fe)＝0.05 ml×56 g·ml－1＝2.8 g。
答案 C
8．将固体X投入过量的Y溶液中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X和Y分别可能是( )
A．钠和氯化铝溶液B．铝和烧碱溶液
C．过氧化钠和氯化亚铁D．锌和稀硫酸
解析 A项中Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH与过量的AlCl3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3；B项中2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，无沉淀生成；C项中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH与过量FeCl2溶液反应，生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀；D项中Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，无沉淀生成。
答案 A
9．有镁铝合金10.2 g，将它溶于500 mL 4 ml·L－1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2 ml·L－1氢氧化钠溶液的体积为( )
A．500 mLB．900 mL
C．1 000 mLD．1 200 mL
解析 题目中涉及多个化学反应，若是用化学方程式来列式计算，会十分繁琐，而且计算量大。运用守恒定律，分析题意，不难发现当沉淀达到最大值时，即是镁、铝元素分别与氢氧根离子完全结合生成沉淀时，溶液中的阳离子只能为钠离子，阴离子必为氯离子，且二者的物质的量相等。
n(NaOH)＝n(HCl)＝0.5 L×4 ml·L－1＝2 ml，V[NaOH(aq)]＝2 ml÷2 ml·L－1＝1 L＝1 000 mL。
答案 C
10．下列说法中错误的是( )
A．钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，最后所得产物为Na2O2
B．镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠那样的特殊保护
C．铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼
D．铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层
解析 Mg、Al可在金属表面形成致密的氧化物薄膜，阻止里面的金属与空气中的O2继续反应，故不需要特殊保护，在生活中应用非常普遍，故C项错误。
答案 C
11．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A．①②③B．①②④
C．①②③④D．②③④
解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
答案 B
12．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( )
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。
答案 B
13．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＋
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＋。
答案 B
14．将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)，再向反应后的溶液中缓慢滴入1 ml·L－1盐酸至沉淀恰好溶解。下列说法错误的是( )
A．标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1
B．加入的固体过氧化钠为7.8 g
C．当滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值
D．最终消耗的盐酸为400 mL
解析 将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，分别发生的反应是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，两个反应中过氧化钠和单质铝化学计量数相等，可以认为是物质的量相等混合，方程式相加得到总反应为2Na2O2＋2Al＋4H2O===2NaAlO2＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑。根据方程式，选项A正确。混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1，一共4.48 L(0.2 ml)，所以氢气为0.15 ml，氧气为0.05 ml。代入总方程式计算出Al为0.1 ml，过氧化钠为0.1 ml，质量为7.8 g，选项B正确。沉淀的质量达到最大值时氢氧化铝恰好完全沉淀，所以溶液中只有一种溶质NaCl，其中钠元素完全来自加入的0.1 ml过氧化钠，所以Na为0.2 ml，NaCl就是0.2 ml，由Cl守恒得到：需要的HCl为0.2 ml，所以，滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值，选项C正确。最终沉淀恰好完全溶解的时候，溶液中只有NaCl和AlCl3，因为初始加入的过氧化钠和单质铝的物质的量都是0.1 ml，所以Na为0.2 ml，Al为0.1 ml，所以NaCl和AlCl3的物质的量分别为0.2 ml和0.1 ml，其中含有Cl一共0.5 ml，所以加入的HCl为0.5 ml，需要的盐酸体积为500 mL，选项D错误。
答案 D
15．已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，则下列能与上述离子共存的离子组是( )
A．COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)、Na＋ B．Cl－、SCN－、NOeq \\al(－,3)、Cu2＋
C．Br－、I－、Mg2＋、Na＋ D．H＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、Al3＋
解析 Ba2＋与COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)分别反应生成BaCO3沉淀和BaSO4沉淀，COeq \\al(2－,3)能与酸性溶液中的H＋反应，在溶液中不能大量共存，Fe3＋与COeq \\al(2－,3)不能共存，故A项错误；Fe3＋和SCN－能发生络合反应，在溶液中不能大量共存，故B项错误；I－、Fe3＋之间发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故C项错误；H＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、Al3＋之间不发生反应，都不与Ba2＋、Fe3＋反应，在溶液中能够大量共存，故D项正确。
答案 D
16．下列反应的离子方程式正确的是( )
A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
解析 A项，电荷不守恒，应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；B项，违反反应事实，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；C项，得失电子、电荷均不守恒，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案 D
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(14分)某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如下图所示(部分反应物和生成物未列出)，其中E为白色沉淀，I为红褐色沉淀。
(此转化关系中所用的试剂都是足量的)
(1)写出下列物质的化学式：F_______________________________，
G____________________。
(2)将混合物中两种金属分离开的最简单的方法是_________________________。
(3)D―→E的转化中，加入过量X可能是________。
A．饱和NaCl溶液B．NaOH溶液
C．氨水D．Ba(OH)2溶液
(4)写出下列转化的化学方程式：A―→C：_____________________________
_____________________________________________________________；
H―→I：________________________________________________________。
解析 金属单质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是铝，由此推出C、D、E、F分别为NaAlO2、AlCl3、Al(OH)3、Al2O3。I为红褐色沉淀得知它为Fe(OH)3，由此逆推出B、G、H分别为Fe、FeCl2、Fe(OH)2。
答案 (1)Al2O3 FeCl2 (2)用磁铁靠近粉末状混合物，将铁粉吸附在磁铁表面 (3)C
(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
18．(12分)将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是________；铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为________；铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是____________，Fe2＋______________(填“一定”或“可能”)存在。
解析 本题通过金属的活动性：Fe＞Cu，离子的氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，考查了物质的共存问题，解答本题应首先弄清物质间发生的反应，凡相互发生反应的物质间不可能大量共存，依据设问可推断出剩余的固体单质及离子情况。
答案 (1)Fe3＋、Cu2＋ 一定 (2)Fe3＋ 可能
(3)Fe、Cu 一定
19．(14分)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：_______________________________
___________________________________________________________。
(2)物质②为________。
(3)请写出FeCl3溶液与铁粉反应的化学方程式：_____________________
_______________________________________________________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为______________________________________________________________，
此过程中发生的氧化还原反应为_____________________________________
_________________________________________________(用化学方程式表达)。
(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③________________________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是_________________________________________________。
解析 (1)Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCl3。
(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3，该物质可以是NaOH溶液等。
(3)Fe3＋具有强氧化性，能够氧化Fe：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。
(4)Fe(OH)2是白色沉淀，且具有还原性，会迅速被氧化，固体由白色迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色Fe(OH)3沉淀：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(5)饱和氯化铁溶液滴入沸水中，加热至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。胶体与溶液、浊液的本质区别在于分散质粒子直径大小不同。
答案 (1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)
(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径大小不同
20．(12分)已知NaHCO3低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为：
①NaCl(饱和)＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl(此反应是放热反应)；
②2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均达到了饱和。
(1)制CO2时为了使反应随开随用，随关随停，上图A方框内应选用以下________装置(填序号)。简述该装置能随关随停的理由_____________________________。
(2)为使实验能够进行，在B方框应选用上图中的________装置(填写序号)，该装置内应装入的试剂是________。
(3)该小组同学按正确的方法连接装置，检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的。你认为他们的改进方法是_______________________。
(4)若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85 g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46 g，假设第二步分解时没有损失，则Na2CO3的产率为________(产率为实际产量占理论产量的百分比)。
答案 (1)③ 关闭弹簧夹后反应生成的气体使试管上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应
(2)⑤ 饱和碳酸氢钠溶液
(3)将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里(或大烧杯中) (4)65%选项
实验
现象
A
加热放在坩埚中的小块钠
钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体
B
在酒精灯上加热铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着
C
在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液
先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色
D
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中
立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐发热
选项
化学反应与离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
正确
B
Na2O2与H2O反应：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
错误，氧元素质量不守恒
C
NaOH溶液与氧化铝反应：Al2O3＋2OH－===2AlOeq \\al(－,2)＋H2O
错误，产物应该是Al(OH)3
D
向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸：OH－＋H＋===H2O
正确
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
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
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