《金版新学案》高三一轮化学定时高效检测第11章 几种重要的金属第二节 铁及其化合物金属的冶炼.docx

1、金版新学案高三一轮化学定时高效检测第11章 几种重要的金属第二节 铁及其化合物金属的冶炼(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此选用的冶炼方法也就不同。你认为这些方法的选择主要是依据()A金属在自然界里存在的形式B金属元素在地壳中的含量C金属阳离子得电子的能力D金属熔点的高低2(2009海南单科)在5 mL 0.05 mol/L的某金属氯化物溶液中，滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如下图所示，则该氯化物中金属元素的化合价为()A1 B2C3 D43在稀硫酸中加

2、入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，铜粉溶解的是()A只有或 B只有或C只有或或 D上述四种物质中任意一种4向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A11.2 g B5.6 gC2.8 g D无法计算5在硫酸铁溶液中加入a g铜，完全溶解后，再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且ac，则下列说法正确的是()A残余固体全部是铜B残余固体

3、可能为铁和铜的混合物C残余固体是铁，溶液中一定不含Cu2D最后得到的溶液中可能含Fe36将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入到250 mL 2 molL1的硝酸溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12 L NO气体(标准状况)，再向反应后的溶液中加入1 molL1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少为()A450 mL B500 mLC400 mL D无法确定7某单质X能从含元素Y的盐溶液中置换出Y单质，由此可知()A当X、Y均为金属时，X一定比Y活泼B当X、Y均为非金属时，Y一定比X活泼C当X是金属时，Y一定是金属D当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非

4、金属8下列金属冶炼的反应原理，错误的是()A2NaCl2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO29下列各组物质，不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BNONO2HNO3CFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3DCH2=CH2CH2BrCH2BrCHCH10元素X的单质及X与Y形成的化合物能按下图所示的关系发生转化：下列说法不正确的是()AX可能是金属BX可能是非金属Cn可以等于2或3DXYm与XYn的相互转化是可逆反应11用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的F

5、eSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法二：如右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。12(

6、2008江苏)根据下列框图回答问题(答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：_。(2)某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：_，_。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：_。13铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答下列问题：(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为_。(2)由于氧化性Fe3Cu2，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是_。(3)硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是_(用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能

7、使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是_。(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O44CO3Fe4CO2，若有1.5 mol Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是_。(5)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_(填字母)。选项陈述陈述判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料对；对；有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁对；对；无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂错；对；无D在空气中铁的表面能形成致密的氧化膜铁不能与氧气反应对；对；有14(1)某科研小组发现某不锈钢材料在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐

8、蚀现象明显。请从稀硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu中选择两种试剂，设计最佳实验、验证该钢材易在盐溶液中被腐蚀。有关化学方程式是_，实验现象是_。(2)在(1)答案中选择一个反应设计成原电池。画出该原电池装置图，标出正、负极材料名称并写出正极的电极反应式。(3)为确认上述原电池反应的氧化产物，取少量反应后的溶液于一支试管中，若出现下列情况通过分析加以说明。A若先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴入几滴氯水，溶液立即显血红色，说明_。B若滴入几滴KSCN溶液，溶液立即变成血红色，说明_。C若先滴入几滴KSCN溶液无明显现象，再滴入几滴氯水，也无明显现象，说明_。解析与答案1 解析：金属冶炼的一

9、般原理是利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。根据金属阳离子得电子的能力不同，而用不同的方法，如不活泼的金属一般采用热分解法(如Hg的冶炼)、活泼金属采用电解法(如Na、Mg、Al的冶炼)、介于活泼金属与不活泼金属之间采用热还原法(如Fe的冶炼)等。答案：C2解析：从图中可以看出，AgNO3溶液的体积应在78 mL之间。由于5 mL金属氯化物的溶液中所含Cl的物质的量与Ag的物质的量相等，设金属氯化物的化学式为MClx，粗略计算有：5.0 mL0.05 molL1x8.00.1 molL1，解得x3.2。所以，认定金属元素的化合物为3。答案：C3 解析：、中3价的铁能将铜氧化，、中都存在，和硫酸

10、一起形成硝酸溶液，使铜溶解。答案：D4 解析：依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒法，可建立关系n(Fe)n(Fe2)n(Cl)n(HCl)0.1 L1 mol/L0.05 mol，m(Fe)2.8 g。答案：C5 解析：残留固体中一定含有Cu，由于ac，说明溶液中一定含有Cu2，故c g残余固体中不可能含Fe，溶液中也一定不含 Fe3。答案：A6 解析：要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最小，很重要的一点就是加入NaOH溶液后，无论是生成Fe(OH)2还是Fe(OH)3沉淀，剩余溶液始终为NaNO3溶液，注意Na与的量的比例关系为11，也就是说NaOH的物质的量

11、与的物质的量相等时，使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最小。现在只需求的物质的量即可，故由开始加入的HNO3(物质的量为0.25 L2 mol/L0.5 mol)一部分变成了NO气体(其物质的量为1.12 L/22.4 L/mol0.05 mol)剩余部分(其物质的量为0.5 mol0.05 mol0.45 mol)就是最终与Na以11的关系存在于溶液中的部分，即有n(NaOH)n()0.45 mol，故NaOH溶液的体积为450 mL。答案：A7 解析：A项，如FeCuSO4=FeSO4Cu；B项说明X比Y活泼；C项，如X是Mg，可与NH4Cl溶液作用产生H2；D项，在盐溶液中，没

12、有非金属置换出金属的情况。答案：A8解析：钠、镁等活泼金属不能用普通还原剂还原，只能用电解熔融物的方法制取；铁为中等活泼的金属，可以用常用还原剂还原；不活泼的金属可以用分解其化合物的方法来制备。答案为B。答案：B9解析：Fe(OH)3无法一步生成FeCl2。答案：C10 解析：X元素可以是铁：Fe2HCl=FeCl2H2，2FeCl2Cl2=2FeCl3、2FeCl3Fe=3FeCl2、2Fe3Cl22FeCl3，A对；X元素可以是碳：CH2O(g)COH2、2COO22CO2、CO2C2CO、CO2CO2，B对；n可以等于2或3，C对；XYm与XYn的相互转化不是可逆反应，D错。答案：D11

13、 解析：方法一：(1)FeSO4为还原性较强的强酸弱碱盐，其水溶液中Fe2易被氧化和水解。配制FeSO4溶液时，为防止Fe2的氧化和水解，需加铁屑(防Fe2被氧化)和稀H2SO4(抑制Fe2的水解)。(2)除去蒸馏水中溶解的O2可将蒸馏水煮沸，使O2逸出。(3)Fe(OH)2极易被氧化生成Fe(OH)3，不利于Fe(OH)2沉淀颜色的观察。通过该操作能避免生成的Fe(OH)2沉淀与O2接触而被氧化，以使沉淀能较长时间保持白色，便于观察Fe(OH)2的颜色。方法二：由题给装置可确定，试管为FeSO4的制取装置，试管为Fe(OH)2的制备装置。(1)试管中加入的试剂为稀H2SO4、铁屑。(2)试管

14、中加入试剂为NaOH溶液。(3)由于实验前装置中有空气，反应试剂稀H2SO4和NaOH溶液中也溶解有O2，因此在制取Fe(OH)2之前必须将装置内的空气和试剂中溶解的O2赶出。排净氧气的方法是先将止水夹打开使铁与稀H2SO4反应，利用反应生成的H2将装置内的O2和溶液中的溶解的氧赶出。证明O2是否排净可通过检验排出H2的纯度来确定。当排出的氢气已纯净后，可将止水夹关闭，生成的FeSO4溶液进入试管与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2。(4)由于试管和试管中充满了H2，避免了Fe(OH)2与O2的接触，从而可使Fe(OH)2沉淀的白色保持较长时间。答案：方法一：(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸

15、(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入12 解析：本题以简单的框图推断为背景，考查图中涉及的几个重要的氧化还原反应的方程式、离子方程式的书写以及相关物质的结构问题。(1)借助图中“红色金属到蓝色溶液”这一信息，可判断M为Cu，方程式：CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O；(2)借助Y遇KSCN出现红色溶液，而Y是由X氧化而来，则推知E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，所以离子反应为：4Fe

16、2O24H=4Fe32H2O；2Fe32I=2Fe2I2；(3)根据上述分析，则Z为Fe(OH)3，K2EO4为高铁酸钾，反应式为：10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O。答案：(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O2Fe32I=2Fe2I2(3)10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O13解析：(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极发生的电极反应为：O22H2O4e=4OH。(2)Fe3氧化Cu而腐蚀印刷电路铜板：2Fe3Cu=2Fe2 Cu2。(3)Fe3水解产生具有吸附作用的Fe(OH

17、)3胶体而净水：Fe33H2O Fe(OH)3(胶体)3H，在酸性条件下，由于H抑制了Fe3的水解，无法产生Fe(OH)3胶体，故不能使悬浮物沉降除去。(4)1 mol Fe3O4参与反应时，需4 mol CO，根据4 mol CO转移8 mol电子，所以1.5 mol Fe3O4参加反应时转移电子的物质的量为1.58 mol12 mol。(5)选项A，地壳中含量最高的金属元素Al元素，而不是Fe元素，由于铁是活泼金属，需通过冶炼方法获得，所以Fe不是人类最早使用的金属材料，陈述、错误，且二者没有因果关系。选项B，Fe能与稀H2SO4发生置换反应而产生H2，但在高温条件下，H2还原性很强，又能

18、还原Fe2O3而得Fe，所以、均正确，二者无因果关系。选项C，铁是过渡元素的说法正确。选项D，铁在空气中不能形成致密的氧化膜，且Fe可与纯净的O2反应生成Fe3O4。答案：(1)O22H2O4e=4OH(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe33H2O Fe(OH)3(胶体)3H酸性环境中，H抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体(4)12 mol(5)B14 解析：(1)可设计的实验为铁置换硫酸铜溶液中的铜，而硫酸铜溶液可由氧化铜与硫酸反应得到，故化学方程式为：CuOH2SO4=CuSO4H2O，FeCuSO4=FeSO4Cu；由于铜析出附在不锈钢表面，所以观察到有紫红色的物质析出。(

19、2)把FeCuSO4=FeSO4Cu设计成原电池装置，铁应为负极，碳棒为正极，电解质溶液可用硫酸铜溶液，此时正极的电极反应为：Cu22e=Cu。(3)A.先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，说明不存在 Fe3；再滴入几滴氯水，溶液显血红色，说明此时溶液中存在Fe3，所以钢铁的氧化产物是Fe2。B.若滴入几滴KSCN溶液，溶液立即变成血红色，说明溶液中部分Fe2被空气氧化成Fe3。C.先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象。说明不存在Fe3；再滴入几滴氯水，溶液不显血红色，说明氯水久置失效。答案：(1)CuOH2SO4=CuSO4H2O、FeCuSO4=FeSO4Cu不锈钢表面有紫红色物质析出(2)原电池装置如下图所示(电极材料名称、正负极符号未标或标错不可。其他合理答案均可)正极反应式为：Cu22e=Cu(3)A.钢铁的氧化产物是Fe2B溶液中部分Fe2被空气氧化成Fe3C氯水久置失效