2013-2022北京高中合格考化学汇编：铁金属材料

17/182013-2022北京高中合格考化学汇编铁金属材料一、单选题1．（2021·北京·高一学业考试）下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色该溶液中含有Fe2+B向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中含有NHC向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOD用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红，随后褪色氯水中含有酸性物质和漂白性物质A．A B．B C．C D．D2．（2020·北京·高二学业考试）下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是选项实验操作及现象实验结论A向KI―淀粉溶液中滴加氯水，溶液变成蓝色氧化性：Cl2＞I2B向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑浓硫酸有吸水性C向某盐溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色该溶液中含有Fe3＋D向某盐溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝该溶液中含有A．A B．B C．C D．D3．（2019·北京·高二学业考试）下列反应的离子方程式书写正确的是A．碳酸钙与稀盐酸反应：B．氯化亚铁溶液与氯水反应：C．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：D．铜与稀硝酸反应：4．（2019·北京·高二学业考试）下列物质中，通常用热分解法治炼的是A． B． C． D．5．（2019·北京·高二学业考试）下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是选项实验操作及现象实验结论A向氨水中滴加酚酞溶液，溶液变红氨水有碱性B向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生该溶液中一定含有CO32-C向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe3+D向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红，随后褪色氯水中含有酸性物质和漂白性物质A．A B．B C．C D．D6．（2019·北京·高二学业考试）常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸7．（2016·北京·高二学业考试）下列物质与用途对应关系不正确的是（

）选项性质用途A氧化铁呈红棕色红色涂料B氧化铝熔点很高耐火材料C浓硫酸具有脱水性干燥剂D液氨汽化时要吸收大量的热制冷剂A．A B．B C．C D．D二、填空题8．（2021·北京·高二学业考试）补齐物质与其用途之间的连线。___________物质用途A．碳酸氢钠————a．作膨松剂B．氧化铁b．清除水垢C．乙酸c．作制冷剂D．液氨d．作红色颜料9．（2021·北京·高二学业考试）硅是重要的无机非金属材料。工业上用石英砂、焦炭为原料制粗硅，反应的化学高温方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。(1)作还原剂的物质是___________，碳元素的化合价___________(填“升高”或“降低”)。(2)反应中每生成1molSi，消耗SiO2的物质的量是___________mol，转移电子的物质的量是___________mol。10．（2018·北京·高一学业考试）氨是一种重要的化工原料。氨催化氧化制硝酸的过程中涉及到反应：4NH3+5O24NO+6H2O。该反应中，作为氧化剂的物质是______，被氧化的物质是______，若反应中消耗了4molNH3，则生成NO的物质的量是______mol。11．（2018·北京·高一学业考试）现有下列4种物质：①Cl2、②NH3.③浓H2SO4、④A12O3。其中，能与水反应生成两种酸的是__（填序号，下同）；与强酸、强碱溶液均可反应生成盐的是______；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的是___；能使蔗糖变黑并有气体生成的是_____。12．（2017·北京·高一学业考试）现有下列4种物质：①Al2O3、②NH4Cl、③浓HNO3、④FeCl3溶液。其中，遇到KSCN溶液时变成红色的是______(填序号，下同)；与Ca(OH)2混合加热时反应生成氨气的是______；既能与盐酸又能与NaOH溶液反应的是______；常温下可以将铁、铝的表面氧化为致密的氧化物薄膜的是______。13．（2018·北京·高一学业考试）现有下列4种物质：①HClO溶液、②FeCl3溶液、③Na2CO3溶液、④浓H2SO4。其中，使酚酞溶液变红的是__________（填序号，下同）；具有漂白性的是________；与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀的是__________；常温下使铝表面形成致密氧化膜的是_________。14．（2016·北京·高二学业考试）绿矾可用作除草剂、净水剂或抗贫血药等．某研究小组同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质）制备绿矾，设计了如下流程．请回答：（1）①～③所涉及的实验操作方法中，用到过滤的是__________（填序号）．（2）③中发生反应的离子方程式是____________________________．（3）下列说法正确的是（填字母）_____．a．①中可选用盐酸，③中只能用硫酸b．溶液B中含有OH﹣、SiO32﹣、AlO2﹣等阴离子c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂（4）原烧渣中Fe2O3的质量分数为_________________．三、元素或物质推断题15．（2018·北京·高一学业考试）某同学在学习元素化合物知识的过程中，发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律。含甲元素的部分物质可发生如下转化。其中，A、B、C中甲元素的化合价依次升高；B,C为同类物质，且所含元素种类相同。请回答：(1)若A是空气中含量最多的气体，C为红棕色气体。①甲元素在元素周期表中的位置是______。②下列说法正确的是______（填字母）。a．E、F可为氧气

b．常温下，B可为无色气体

c．③中甲元素的化合价发生了变化(2)若A为金属单质，C溶液遇KSCN溶液呈红色，F为黄绿色气体。①B溶液与F反应的离子方程式是______。②当5.6gA全部转化为D时，转移电子的物质的量为______mol。四、工业流程题16．（2021·北京·高一学业考试）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的部分工艺流程如图：(1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中所含的金属元素有K和___。(2)过程Ⅰ中，铝与稀硫酸反应的离子方程式为___。(3)过程Ⅱ中，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，加入H2O2的作用是__。(4)过程Ⅲ中加入NaHCO3，目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式：__。Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑17．（2020·北京·高二学业考试）加强废旧金属的回收和再利用，是合理开发和利用金属资源的主要途径之一。下图是从镀铜废电路板中回收金属铜的一种工艺流程（各过程需控制适宜条件）。（1）上述流程中，为加快化学反应速率而采取的措施是______。（2）过程Ⅰ中，Cu溶解，过氧化氢的作用是______。（3）过程Ⅱ中，获得Cu的反应的离子方程式为______。（4）过程Ⅲ的目的是______。18．（2018·北京·高一学业考试）明矾石是一种硫酸盐矿物，其主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，还含有杂质Fe2O3。某研究小组用明矾石制取Al(OH)3和氮钾复合肥，设计了如图流程。请回答：(1)①②所涉及的实验操作方法中，属于过滤的是__(填序号)。(2)①中发生反应的离子方程式是___。(3)下列说法正确的是__(填字母)。a.试剂1为NaOH溶液或氨水b.溶液1中含有的阳离子主要是K+、NHc.②中发生的反应属于氧化还原反应(4)为测定氮钾复合肥中钾元素含量，设计如下实验方案：将ag氮钾复合肥溶于水，加入足量X溶液，产生白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥，得到bg固体，其中X是__。五、实验题19．（2021·北京·高一学业考试）某实验小组探究氯水与铁的反应。【实验过程】操作过程及实验现象如图所示。【分析解释】(1)实验i中产生少量无色气体，该气体可能是___。(2)实验ii中观察到溶液变为红色，可推知上层清液中含有Fe3+，则试剂X是___(填字母)。a.KSCN溶液

b.NaCl溶液(3)实验iii中观察到溶液无明显变化，可推知上层清液中不含Fe3+，其原因是__(用离子方程式表示)。【反思评价】(4)甲同学认为上层清液中的Fe3+是由Cl2与Fe2+反应生成。乙同学认为还有其他可能性，请写出其中一种：___。20．（2018·北京·高一学业考试）某小组研究铁与水蒸气的反应，两位同学分别进行了如下实验。实验Ⅰ实验Ⅱ请回答：（1）实验Ⅰ中湿棉花的作用是______________。（2）实验Ⅰ中反应的化学方程式是__________。（3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有___________。（4）乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因是____________。

参考答案1．C【解析】【分析】【详解】A．滴加NaOH溶液，利用先产生白色沉淀，后变灰绿，最后变为红褐色，说明原溶液含有Fe2+，Fe3+和氢氧化钠溶液反应立即生成氢氧化铁沉淀，所以只能观察到红褐色沉淀，所以该实验能证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+，故A正确；B．向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体一定是氨气，原溶液含有NH，故B正确；C．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀可能是硫酸钡或氯化银，原溶液中可能含有SO或Ag+，故C错误；D．氯水中含有HCl和HClO，HCl使石蕊变红，HClO再氧化石蕊成无色物质，氯水的酸性主要靠HCl体现，漂白性靠HClO体现，D正确；故选C。2．B【解析】【详解】A．氯气与KI反应生成碘，由操作和现象可知氧化性：Cl2＞I2，故A正确；B．浓硫酸使蔗糖脱水后，C与浓硫酸发生氧化还原反应，现象与吸水性无关，故B错误；C．滴加KSCN溶液，溶液变为红色，可知含铁离子，由操作和现象可知溶液中含有Fe3＋，故C正确；D．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由操作和现象可知溶液中含有，故D正确；故选B。【点睛】本题考查化学实验方案的评价，把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，难点B，浓硫酸使蔗糖脱水后，C与浓硫酸发生氧化还原反应，与吸水性无关。3．C【解析】【详解】A．碳酸钙难溶于水，主要以固体存在，应该写化学式，不能拆成离子形式，A错误；B．电子不守恒，电荷不守恒，且反应应该为亚铁离子被氯气氧化为铁离子，B错误；C．反应符合事实，遵循物质拆分原则，C正确；D．Cu与稀硝酸反应，硝酸被还原产生NO气体，反应不符合事实，D错误；故合理选项是C。4．C【解析】【详解】A．钠的性质很活泼，采用电解其熔融盐的方法治炼，故A不选；B．铝性质活泼，应采用电解熔融氧化铝的方法治炼，故B不选；C．银属于不活泼的金属，采用热分解法治炼，故C选；D．铁属于较活泼的金属，采用热还原法治炼，故D不选；故答案选C。5．B【解析】【详解】A．酚酞溶液遇到碱性溶液变红色，所以向氨水中加入几滴酚酞溶液，溶液变红，则氨水一定呈碱性，故A正确；B．加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成的溶液可能含有SO42-，也可能含有CO32-或Ag+等离子，故B错误；C．加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明含有铁离子，故C正确；D．向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红，随后褪色，说明氯水中存在H+和HClO，因为次氯酸具有漂白性，故D正确；故选B。6．C【解析】【分析】能用铁质容器盛装的物质不能溶解铁。【详解】A.稀硝酸可将铁溶解为硝酸盐溶液，因此不能用铁质容器盛装，A项错误；B.铁可以被稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，因此不能用铁质容器盛装，B项错误；C.浓硝酸能使铁钝化，化学反应只发生在铁表面，但不是将铁溶解，因此能用铁质容器盛装，C项正确；D.浓盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，D项错误；答案选C。【点睛】解答本题时容易被忽略的是浓硝酸能使金属铁钝化，解答时要格外注意。7．C【解析】【详解】A.氧化铁是红棕色固体，可以作红色涂料，故A正确；B.氧化铝熔点很高，在较高温度下不熔化，故可以做耐火材料，故B正确；C.浓硫酸做干燥剂是由于其能吸水，有吸水性，而非脱水性，故C错误；D.液氨汽化时吸热，会导致周围温度降低，故可以做制冷剂，故D正确。故选C。【点睛】本题考查了物质的物理性质和其用途之间的关系，难度不大，把握住“性质决定用途，用途反映性质”这一条线．8．【解析】【详解】A．碳酸氢钠受热分解，生成的气体受热膨胀，故选a．作膨松剂；B．氧化铁是红色的固体，故选d．作红色颜料；C．乙酸能够电离产生H+，具有酸性。由于其酸性比碳酸强，因此可以与水垢的主要成分CaCO3、Mg(OH)2发生反应，产生可溶性物质，故常用于除去水垢，故选b．清除水垢；D．液氨气化时吸热，故选c．作制冷剂；故答案为。9．(1)

C

升高(2)

1

4【解析】(1)SiO2+2CSi+2CO↑中碳失电子，被氧化，作还原剂，碳元素的化合价升高，故答案为：C；升高；(2)根据硅原子守恒，反应中每生成1molSi，消耗SiO2的物质的量是1mol，硅由+4价降为0价，转移电子的物质的量是4mol，故答案为：1；4。10．

O2

NH3

4【解析】【分析】氧化还原反应中，化合价升高的物质作还原剂，被氧化；化合价降低的物质作氧化剂，被还原，由此分析。【详解】4NH3+5O24NO+6H2O反应中，氮元素的化合价从-3价升高到+2价，NH3作还原剂，被氧化，氧元素的化合价从0价降低到-2价，O2作氧化剂被还原；化学反应中NH3和NO的物质的量之比为1：1，则反应中消耗了4molNH3，则生成NO的物质的量是4mol。11．

①

④

②

③【解析】【详解】氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，故能与水反应生成两种酸的是①；与强酸、强碱溶液均可反应生成盐的是两性氧化物等，氧化铝是一种两性氧化物，故与强酸、强碱溶液均可反应生成盐的是④；碱能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，氨气是碱性气体，溶于水显碱性，故答案是②；浓硫酸具有脱水性和强氧化性，能使蔗糖变黑并有气体生成，故答案为③。12．

④

②

①

③【解析】【详解】铁盐遇到KSCN溶液变成红色，故答案为④；铵盐与Ca(OH)2混合加热时反应生成氨气，故答案为②；氧化铝是两性氧化物，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，故答案为①；常温下浓硝酸、浓硫酸可以将铁、铝的表面氧化为致密的氧化物薄膜，故答案为③。13．

③

①

②

④【解析】【详解】分析：四种物质中只有FeCl3溶液为棕黄色；只有碳酸钠溶液显碱性，HClO溶液具有漂白性，浓硫酸具有强氧化性，常温下使铝钝化；只有FeCl3溶液与氢氧化钠溶液反应，生成红褐色沉淀，以此来解答。详解：①HClO溶液具有漂白性；②FeCl3溶液与氢氧化钠溶液反应，生成红褐色氢氧化铁沉淀；③Na2CO3水解，溶液显碱性；④浓H2SO4具有强氧化性，常温下使铝表面形成致密氧化膜；因此，本题正确答案是：③；①；②；④。14．

①②

Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O

ac

48.00%（或0.48）【解析】【分析】烧渣主要成分为Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质，与足量酸混合，离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，；SiO2和酸不反应，然后过滤得到的固体A为SiO2，溶液A中含有H+、Al3+、Fe3+，加入足量碱，发生的反应为Fe3++3OH﹣=Fe（OH）3↓、Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O，然后过滤得到的滤液B中含有偏铝酸盐和碱，固体B为Fe（OH）3，为防止引进杂质，酸用稀硫酸，B和稀硫酸反应生成Fe2（SO4）3，C中含有硫酸和硫酸铁，加入固体C，为防止引入杂质，则固体C为Fe，发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾【详解】（1）通过以上分析知，采用过滤方法分离的是①②，故答案为①②；（2）氢氧化铁和酸反应生成铁盐和水，离子方程式为Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O，故答案为Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O；（3）a．①的目的是溶解金属氧化物，③的目的是得到硫酸盐，所以①中可选用盐酸，③中只能用硫酸，，故正确；b．通过以上分析知，溶液B中含有OH﹣、AlO2﹣，不含硅酸根离子，故错误；c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂，失电子发生氧化反应，故正确；故选ac；（4）n[FeSO4•7H2O]==0.09mol，根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，有的亚铁离子来自于铁离子，所以根据Fe原子守恒得n（Fe2O3）=××n[FeSO4•7H2O]=××0.09mol=0.03mol，m（Fe2O3）=0.03mol×160g/mol=4.8g，氧化铁质量分数=100%=48.00%（或0.48），故答案为48.00%（或0.48）．15．

第二周期ⅤA族

abc

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

0.3【解析】【分析】(1)若A是空气中含量最多的气体，应为N2，C为红棕色气体，应为NO2，由转化关系可知B为NO，D为NaNO2和NaNO3的混合物；(2)若A为金属单质，C溶液遇KSCN溶液呈红色，应含有铁离子，故A为Fe单质，F为黄绿色气体，为Cl2，由转化关系可知E可为HCl，B为FeCl2，C为FeCl3，D为Fe(OH)3，以此解答该题。【详解】(1)①甲为N元素，位于周期表第二周期ⅤA族，故答案为：第二周期ⅤA族；②a．由转化关系可知E、F可为氧气，a正确；b．常温下，B为NO，为无色气体，b正确；c．③中二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成NaNO2和NaNO3，元素的化合价发生了变化，c正确；故答案为：abc；(2)①B溶液与F反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；②5.6gFe为0.1mol，完全反应生成Fe(OH)3，Fe元素化合价由0价升高到+3价，则转移电子的物质的量为0.3mol，故答案为：0.3。16．

Al

将Fe2+氧化为Fe3+

1、3、1、3【解析】【分析】【详解】易拉罐中的Al、Fe等活泼金属会溶于H2SO4，生成Al2(SO4)3、FeSO4溶液，过程II中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+，再调pH≈3.7除去Fe3+，过程III中，用NaHCO3将A13+转化为Al(OH)3，用于制明矾KAl(SO4)2·12H2O。(1)根据上述分析，明矾中所含的金属元素有K和Al，故答案为：Al；(2)铝与稀硫酸反应的离子方程式为：故答案为：；(3)根据上述分析，过程Ⅱ中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；(4)根据电荷守恒、电子守恒，将NaHCO3将Al3+转化为Al(OH)3的离子方程式为:，故答案为：1、3、1、3。17．

粉碎、使用铁粉

作氧化剂

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

去除过量铁粉【解析】【分析】由流程图可知，将镀铜废电路板拆分、粉碎后，加入过氧化氢和稀硫酸，铜在稀硫酸作用下与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，过滤后，向滤液中加入过量铁粉，铁和硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，过滤后，向滤渣中加入稀硫酸除去过量的铁粉，过滤、洗涤、干燥得到铜。【详解】（1）镀铜废电路板经拆分、粉碎可以增大固体的表面积，增大铜与过氧化氢和稀硫酸溶液的接触面积，加快化学反应速率；过程Ⅱ中使用铁粉可以增大铁与硫酸铜溶液的接触面积，加快化学反应速率，故答案为：粉碎、使用铁粉；（2）过程Ⅰ中的反应为铜在稀硫酸作用下与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应中过氧化氢中氧元素的化合价降低被还原，过氧化氢是反应的氧化剂，故答案为：作氧化剂；（3）过程Ⅱ中的反应为铁和硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；（4）过程Ⅲ的目的是向滤渣中加入稀硫酸除去过量的铁粉，过滤、洗涤、干燥得到铜，故答案为：去除过量铁粉。【点睛】过程Ⅰ中的反应为铜在稀硫酸作用下与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应中过氧化氢中氧元素的化合价降低被还原，铜元素的化合价升高被氧化是分析解答的关键。18．

①②

Al2O3+2OH-=2AlO+H2O、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O

b

BaCl2(或Ba(OH)2；Ba(NO3)2)【解析】【分析】根据流程图分析可知，明矾石经焙烧、氨水浸泡后，发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，得到溶液1和固体，溶液1的主要成分为K2SO4和(NH4)2SO4，溶液1经加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到氮钾复合肥；固体为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3，固体加入过量的NaOH溶液，发生反应Al2O3+2OH-=2AlO+H2O、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，经过滤后得到Fe2O3固体和含NaAlO2的溶液2，再加入过量CO2发生反应NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，经过滤得到Al(OH)3固体和NaHCO3溶液，据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知，①②均为过滤操作；(2)固体为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3，固体加入过量的NaOH溶液，因此①中发生反应Al2O3+2OH-=2AlO+H2O、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O；(3)a．试剂1为强碱，不可以是氨