2022年铁和铝典型例题答案

1、学习必备欢迎下载【典型例题】类型一：铝与naoh 溶液的反应例题 1 甲、乙两烧杯中各盛有100 ml 3 mol/l 的盐酸和naoh 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为12，则加入铝粉的质量为（）a5.4 g b3.6 g c2.7 g d1.8 g 【答案】 a 【解析】 2al+6hcl 2alcl3+3h22al+2naoh+2h2o2naalo2+3h2由反应方程式可知，若在等物质的量浓度的盐酸和naoh 溶液中分别加入足量铝，反应时产生h2的体积之比 13，现在产生h2的体积之比为12，说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的，对于naoh 来说是不

2、足量的，所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7 g，与 naoh 反应的铝粉质量为5.4 g。【总结升华】 因为铝与naoh 溶液反应是一个较为特殊的反应，所以当铝与naoh 溶液在同一题目中出现时，往往要用到2al+2naoh+2h2o2naalo2+3h2 这一关系来解。举一反三：【变式1】取两份等质量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同情况下产生的气体体积之比是（）a11 b12 c13 d32 【答案】 a 【变式 2】下列关于金属元素特征的叙述正确的是（）（ 1）金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性；（2）金属元素在化合物中只显正价；（3）金属性越强的元素相应的离子氧化

3、性越弱；（4）价电子越多的金属原子金属性越强；（5）离子化合物一定含金属元素a、(1)(2)(3) b、(2)(3) c、(1)(4)(5)d、全部【答案】 b 【解析】 (1)对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如fe2+。(2)金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。(4)金属性的强弱要看失电子的难易。（5）离子化合物不一定含金属元素，如nh4cl。类型二： al2o3、 al(oh)3的性质与制法例题 2 既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（） al nahco3al2o3 mg(oh)2al(oh)3abcd【答案】 c 【解析】注意审题，题

4、目要求是“ 化合物 ” ，防止错选a。特别提示： 两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物。两性氧化物有al2o3、zno 等，两性氢氧化物有al(oh)3、 zn(oh)2等。定义中的酸指非氧化性强酸溶液，碱指强碱溶液， 其实质是与h+和 oh反应。弱酸的铵盐 如(nh4)2co3、(nh4)2s 等、弱酸的酸式盐（如nahco3）均既能与强酸（h+）反应又能与强碱（ oh）反应，但它们不属于两性物质。举一反三：【变式1】氧化铝熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚，下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（）a加热使 cuso4 5h2o 失水b加热使kmno4分解c加热熔化烧

5、碱d加热分解碱式碳酸铜【答案】 c 类型三： “ 铝三角 ” 及其转化例题 3 向 50 ml 1 mol l1的 al2(so4)3溶液中加入100 ml koh 溶液，充分反应后得到3.9 g 沉淀，则精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载koh 溶液的物质的量浓度可能是（）a1 mol l1b3 mol l1c 1.5 moll1d 3.5 moll1【答案】 c、d 【解析】方法一：根据al3+的物质的量与沉淀al(oh)3的物质的量比较可推测koh 溶液的两种情

6、况：（ 1）当加入koh 不足量时，313.9g(koh)3 al(oh)30.15mol78g molnn，故10.15mol(koh)1.5mol l0.1lc。（ 2）当加入koh 过量时，n (koh)=4n (al3+) n al(oh)3=0.4 mol 0.05 mol=0.35 mol 。故10.35mol(koh)3.5moll0.1lc。方法二：用图像法求解，如图所示，用纵坐标表示生成的al(oh)3的物质的量，横坐标表示koh 的物质的量。当生成沉淀0.05 mol 时，需 koh 的物质的量为0.15 mol 或 0.35 mol 。【总结升华】本题易漏选答案d，原因是

7、未考虑到3.9 g 沉淀可以是al(oh)3被过量的 koh 溶液溶解了一部分而剩余部分沉淀的情况。举一反三：【变式 1】等体积的alcl3和 naoh 溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则alcl3和 naoh 两种溶液的物质的量浓度之比为（）a、13 b、 23 c、1 4 d、27 【答案】 b、d 【解析】 alcl3和 naoh 溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：naoh 不足量， naoh 部分过量。假设溶液中含有2mol 的 alcl3，如果为第一种情况生成al(oh)3沉淀的物质的量与未反应的alcl3物质的量相等，所以耗naoh 3mol。则答案为b。

8、如果为第二种情况，则生成1mol 的 al(oh)3，1mol 的 alo2-，共消耗naoh 为 7mol。所以答案为d。【变式 2】向 50ml1mol/l的 alcl3溶液中加入0.2mol/l 的 naoh 溶液，生成沉淀1.56g，需 naoh 溶液多少 ml? 【解析】当naoh 不足时：3naoh al(oh)33 78 x 1.56 解得x=0.06mol v(naoh)= =0.3l=300ml 当 naoh 过量时：al3+ 3naoh al(oh)31mol3mol 78g 0.05molyx 解得x=3.9gy=0.15mol al(oh)3 naoh 78g 1mol

9、 (3.9-1.56)g z 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载解得z=0.03mol n(naoh)=0.15+0.03 =0.18(mol) v(naoh)= =0.9l=900ml 另解： nal(oh)3=4n(al3+) n(oh-) nal(oh)3=1.56/78 = 0.02(mol) 0.02 = 40.05 - n(oh-) n(oh-) = 0.18mol v(naoh)=0.18/0.2 =0.9l=900ml 类型四：与al(oh)3、al3

10、+、alo2有关的图像例题 4 把 x 溶液（或气体）慢慢加入（或通入）到一定量的y 溶液中，产生的沉淀量与加入x 物质的量的关系如图所示，符合图中曲线的是（）a、x 为 co2，y 为 ca(oh)2b、x 为 nh3 h2o，y 为 alcl3c、x 为 naoh，y 为 alcl3d、x 为 hcl ，y 为 naalo2【答案】 d 【解析】 co2通入 ca(oh)2溶液中可产生碳酸钙沉淀，继续通co2沉淀溶解而生成ca(hco3)2溶液。氨水加入 alcl3溶液产生沉淀，但过量不溶，方程式为：al3+3nh3 h2o=al(oh)3 +3nh4+naoh 溶液滴加到alcl3溶液中

11、生成al(oh)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成偏铝酸盐。alcl3+3naoh=al(oh)3 +3nacl al(oh)3+naoh=naalo2+2h2o 盐酸加入到naalo2溶液中，先生成al(oh)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成三价铝盐。hcl+naalo2+h2o=al(oh)3 +nacl al(oh)3+3hcl=alcl3+3h2o 从观察方程式的系数，定量角度分析。举一反三：【变式 1】有一透明溶液，可能含有al3+、fe3+、k+、nh4+、mg2+和 cu2+等离子中的一种或几种。现加入na2o2粉末只有无色无味的气体放出，并同时析出白色沉淀。加入na2o2的量与生成白色沉

12、淀的量之间的关系用下图来表示。试推断：（ 1）原溶液中一定含有_。（ 2）一定不含有 _。（ 3）可能含有 _。（ 4）为了进一步确定可能含有的离子，应增加的实验操作为_。【答案】（ 1）al3+和 mg2+（2）fe3+、nh4+、cu2+（3）k+（4）焰色反应【解析】向溶液里加入过氧化钠粉末，会发生na2o2和 h2o 的反应，生成naoh 和 o2。因题目中没有刺激性气味气体产生，说明原溶液中不含有fe3+和 nh4+。又因生成的沉淀是白色的，所以原溶液中不含有fe3+和 cu2+。根据图中曲线的变化，表明随na2o2的加入（即naoh 的形成），白色沉淀逐渐增多，后来又逐渐减少，最后

13、保持不变，说明原溶液中一定含有al3+和 mg2+。k+可能存在，可通过焰色反应来检验。规律总结：解答图像计算题，必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解，其关键是抓住图像四点（原点、交点、转折点、终点），数形结合，分析计算。【变式 2】 向 20 ml 某物质的量浓度alcl3溶液中滴入2 mol l1 naoh 溶液时，得到 al(oh)3沉淀质量与所滴加naoh 溶液的体积（ ml ）关系如右图所示，试回答下列问题：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - -

14、- -学习必备欢迎下载（ 1）图中 a 点表示的意义是_。（ 2）图中 b 点所示的意义是_。（ 3）上述两反应用总的离子方程式可表示为_。（ 4）假若溶液中有al(oh)3沉淀 0.39 g，则此时用去naoh 溶液的体积为 _。【答案】（ 1）加入 naoh 溶液 15 ml 时，沉淀达到最多，质量为0.78 g （ 2）当 naoh 溶液达到20 ml 时，生成的沉淀恰好全部溶液（ 3）al3+4ohalo2+2h2o （ 4）7.5 ml 或 17.5 ml 【典型例题】类型一：金属与水（水蒸气）反应的实验探究例 1 如下图所示，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气

15、，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。（ 1）所观察到的现象是_，有关反应的化学方程式是_。（ 2）干燥管内可装入的试剂是_，其作用是 _。干燥管还可用_（填装置名称）代替。（ 3）玻璃管中石棉绒的作用是_。实验开始时应先点燃_，实验结束时，应先熄灭_。【答案】（ 1）红热的铁与水蒸气反应，放出气体，这种气体靠近火焰点火时，能燃烧或发出爆鸣声3fe+4h2o (g)fe3o4+4h2（ 2）碱石灰（或无水cacl2、硅胶等）吸收水蒸气，干燥氢气u 形管（ 3）铁粉的载体，增大铁粉与水蒸气的接触面积酒精灯酒精喷灯【解析】常温下fe不与 h2o 发生反应，但在高温下，fe 与 h2o (

16、g)反应生成fe3o4和 h2。因铁粉和fe3o4均为黑色，因此实验过程中固体颜色无明显变化，但产物h2可用点燃的方法验证。石棉绒成分为硅酸盐，它耐高温且性质稳定，是铁粉的载体。举一反三：【变式 1】有人设计了如右图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：钠的物理性质；钠与水反应的产物是什么。（ 1）当进行适当操作时还需要的仪器有_。（ 2）如何进行操作？_。（ 3）实验现象是 _。【答案】（1）小试管和酒精灯（2）将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在导管上收集反应产生的气体，用拇指堵住小试管口移近酒精灯，松开拇指点燃小试管中的气体（3）钠浮在水面上很快熔化成闪亮的小球，并逐渐

17、消失，水溶液由无色变成红色，点燃小试管中的气体时，有尖锐的爆鸣声类型二：铁的氧化物、氢氧化物的性质例 2 有 0.4 g 铁的氧化物， 用足量的 co 在高温下将其还原， 把生成的 co2全部通入足量的澄清石灰水中，得到 0.75 g 固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为（） 。afeo bfe2o3c fe3o4d fe4o5精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载【答案】 b 【解析】可设这种铁的氧化物的化学式为fexoy，则发生的反应为fexoy+yco高温xfe+y

18、co2，ca(oh)2+co2caco3 +h2o。从而得到fexoy与 caco3的关系式为：fexoyycaco356x+16y 100y 0.4 g 0.75 g 5 61 61 0 00. 4 g0. 7 5 gxyy解得： x y23。所以，这种铁的氧化物的化学式为fe2o3。【总结升华】 （1） fe3o4是一种纯净物，而不是由feo 和 fe2o3组成的混合物。其组成也可用盐的形式表示为 fe(feo2)2。（ 2）铁的氧化物都能与铝粉混合发生铝热反应，其通式可以表示为：2yal+3fexoy高温yal2o3+3xfe 此反应可应用于野外焊接钢轨，在定向爆破中熔断钢筋。举一反三：

19、【变式 1】对于金属的氢氧化物，下列说法正确的是（） 。a全部由金属氧化物溶于水制得b可以用化合反应、复分解反应制得cfe(oh)2、fe(oh)3、 al(oh)3都不溶于过量的强碱d金属氢氧化物的热稳定性均较差【答案】 b 类型三：铁盐和亚铁盐的性质例 3 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

20、” 或“ 可能” ）存在。【答案】（ 1）fe3+、cu2+一定（2）fe、cu 一定【解析】本题属于物质共存问题，解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有： fe+2fecl33fecl2fe+cucl2cu+fecl2cu+2fecl32fecl2+cucl2（ 1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有fe2+、cu2+，因为它们能发生上述反应，一定有铜单质。（ 2）若 fecl3和 cucl2都有剩余，则容器中一定没有fe、cu，一定有fe2+。【总结升华】在氧化还原反应中，氧化剂与不同还原剂反应时，应先与还原性强的反应；同样，还原剂与不

21、同氧化剂反应时，也应先与氧化性强的反应，即遵循“ 先强后弱 ” 的规律。举一反三：【变式 1】要证明某溶液中不含fe3+，而含有fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（） 。加入少量氯水加入少量kmno4溶液加入少量kscn 溶液abcd【答案】 c 【变式 2】在 fecl3、cucl2和 hcl 的混合溶液中加入铁粉。待反应结束， 剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在的较多阳离子是（）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载acu2+ bfe3+cfe2+dh

22、+【答案】 c 【解析】由题中所给信息可知，铁粉有剩余，因此加入的铁粉将与混合溶液中的三种具有氧化性的粒子即fe3+、cu2+、h+依次反应，所以反应后溶液存在的较多阳离子是fe2+。类型四： fe(oh)2的制取例 4 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 feso4溶液与用不含o2的蒸馏水配制的naoh 溶液反应制备。（ 1）除去蒸馏水中溶解的o2常采用 _的方法。（ 2）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_。【高清课堂：铁及其化合物】方法二：在如右

23、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_。【答案】方法一： （1）煮沸（2）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i 和试管，且外界空气不容易进入【解析】方法一：（ 1）气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸