2025人教版高中化学必修第一册练习题-第三章 铁 金属材料 拔高练（含解析）

2025人教版高中化学必修第一册

综合拔高练

五年高考练

考点1铁及其化合物

1.（2023浙江6月选考,3改编）氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是（）

A.氯化铁不属于电解质

B.氯化铁溶液可腐蚀覆钢板

C.氯化铁可由铁与氯气反应制得

D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体

2.（高考组编）下列叙述错误的是（）

A.检验铁锈中是否含有Fe2+,将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去，铁锈中含有

Fe2+

B.工人将模具十燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温卜会反应

C.向盛有FeSCU溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液

颜色变化，证明Fr+具有还原性

D.将废铁屑加入FcCL溶液中，可用于除去工业废气中的C12

3.（2022浙江6月选考,22改编）关于化合物FeO（OCH）（Fe显+3价）的性质，下列推测不♦合•

理*的是（）

A.与稀盐酸反应生成FeCb、CH3OH、H2O

B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O

C.溶于氢碘酸（HI）生成单质h

D.在空气中，与SiCh高温反应能生成Fe2（SiO3）3

4.（2023江苏,11改编）室温下，探究0.1mol-L-1FeSCM溶液的性质，下列实验方案能达到探窕

目的的是（）

选

探究目的实验方案

项

溶液中是否含有向2mLFeSCh溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液，观

A

Fe3+察溶液颜色变化

向2mLFeS04溶液中滴加几滴酸性KMnCh溶液,观察溶液颜色

BFe?+是否有还原性

变化

FeSO4溶液是否呈

C向2mLFcSOu溶液中滴加2~3滴酚献试液，观察溶液颜色变化

酸性

Fe2+能否催化H2O2

D向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSCh溶液，观察气泡产生情况

分解

5.（2023全国乙,28节选）在M2气氛中,FeSCM・7H2O的脱水热分解过程如图所示:

根据上述实验结果，可知

6.（2021辽宁』8改编）Fe/%O4磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下（各步

均在N2氛围中进行）：

①称取9.95gFeCb-4H2O（Mr=199）,配成50mL溶液，转移至恒压滴液漏斗中。

②向三颈烧瓶中加入100mL14mol-L-1KOH溶液。

③持续磁力搅拌，将FeCb溶液以2mL-min-'的速度全部滴入三颈烧瓶中,100℃下回流3ho

④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40°C干燥。（乙醇与水互溶，沸点

78.5℃,易挥发）

⑤管式炉内焙烧2h,得产品3.24go

部分装置如图：

回答下列问题:

（1）仪器a的名称是;使用恒压滴液漏斗的原因

是O

⑵实验室制取N2有多种方法,请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列

供选试剂和装置，选出一种可行的方法,化学方程式为，对应的装

置为(填标号)0

可供选择的试剂：

CuO(s)>NH3(g)>Ch(g)、02(g)、饱和NaNCh(aq)、饱和NEUC-q)

可供选择的发生装置(净化装置略去)：

⑶三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3CM,离子方程式为。

(4)为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有o

A.采用适宜的滴液速度B.用盐酸代替K0H溶液

C.在空气氛围中制备D.选择适宜的焙烧温度

⑸步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为；使用乙醇

洗涤的目的是0

⑹该实验所得磁性材料的产率为(保留3位有效数字)。

考点2铝及其化合物合金

7.(2023重庆,1)重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021—2025年)涉及的下列物质

B.铝合金是一种金属材料

C.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金

D.古壁画颜料中所用的铁红,其主要成分为Fe2O3

9.（2021河北』）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本

草经集注》中提到“钢铁是杂炼生就作刀镰者"灌钢法''主要是将生铁和熟铁（含碳量约

0.1%）混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（）

A.钢是以铁为主的含碳合金

B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大

C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高

D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3

三年模拟练

应用实践

1.（2024江苏江南十校分科诊断联考）化学与人们的生活紧密相关，下列说法错误的是

（）

A.第19届杭州亚运会“薪火”火炬采用1070铝合金，具有硬度高、耐腐蚀的特点

B.火炬“匕扬”以氢气为燃料,并添加显色剂（如钠盐）调节火焰颜色是利用焰色试验的原理

C.“天问一号”火星车使用热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应

D.La-Ni合金是一种新型储氢合金材料,属于金属单质

2.（2023辽宁沈阳期末）经研究发现,95%的铝和5%的钱、锢及锡组成的新型合金与水能快

速反应制得氢气，整个反应中只消耗铝,而反应生成的AI2O3可回收再利用，这样不仅降低

了制氢气的成本,而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说

法不正确的是（）

A.此合金一定比纯铝柔软

B.铝作为还原剂，有资源丰富的优势

一*定条件

C.合金与水反应的化学方程式为2A1+3H2。AI2O3+3H2T

D.合金中的钱、钢及锡对铝与水的反应可能起催化作用

3.（2023河南许昌期末）某废旧金属材料中主要含Fe、Cu>Al、FezCh、FeO、AI2O3、CuO

等，现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物：

硫？

NaOH产液嘉陶就「蚪琳一

废旧金一焙—碱操作1山||操作绿

属材料L戏液2一广砒

*滤液1••…AI

已知:绿机为FeSO>7H°Oc下列说法中错误的是)

A.焙烧过程中金属单质转化成了对应的氧化物

B.操作I使用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗

C.酸浸H发生的反应为Fe+Cu2+^Fe2++Cu

D.操作III是蒸发浓缩、冷却结晶

4.（2024河北石家庄二中月考）在含有amolFeBrz的溶液中，通入xmolCb（已知氧化

性:Bn>Fe3+）。下列通入CL过程中溶液中发生反应的离子方程式不正确的是（）

A.x=0.46/,2Fe2++Ch^=2Fe3++2Cr

B.A-0.6«,2Br+ChBn+2C「

C^=«,2Fe2++2Br+2C12^=Br2+2Fe3++4Cr

2+3+

Dm1.5t/,2Fe+4Br+3C122Br2+2Fe+6Cr

5.（2024湖北宜昌长阳一中月考）部分氧化的铁铜合金样品（氧化物为Fe2O3、CuO洪5.76g,

经如下处理：

广标准状况下VmL气体

限糯/滤渣3.2g

口口肺城网

―L滤液A足量NH（）H滤充分r固体

（不含QB）溶液.过港'渣为市3.2g

下列说法正确的是（）

A.滤液A中的阳离子为Fe"、Fe3\H+

B.溶解样品消耗的硫酸共为0.08mol

C.样品中氧元素的质量为0.48g

D.V=448

6.（2024山东莉泽一中月考）长期放置的FeSCH溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对

新制和久置的两瓶FeSCh溶液进行了如表实验。

I.分别取2mL新制的FeSCU溶液于三支试管中，进行如图实验。

实验试齐l」X实验现象

实验

试剂X1mL1mol/LNaOH溶液现象a

1i

实验现象b:

Ln2mL新制的5滴酸性KMnC）4溶液

陟FeSO,溶液ii紫色褪去

实验

依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水现象c

iii

（1）实验i中，现象a是立即产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色。白

色沉淀的化学式是，最终变为红褐色的化学方程式是。

⑵实验iii的实验现象是，写出氯水参与反应的

离子方程式:o

II.久置的FeSCU溶液。

实验操作实验现象实验结论

取少量久置的FeSCM溶液于试管中，向其中滴

实验iv溶液变红FCSO4溶液

加5滴KSCN溶液

部分变质

实验V

(3)将上述实验v中的实验操作和实验现象补充完整。

(4)若要使部分变质的FeSO4溶液复原，发生反应的离子方程式

是0

(5)小组同学查阅资料得知，“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+-«为了验证维生素C的作用,

设计了如表实验5。

实验现

实验操作

象

实验取一定量Fe2(SCU)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性紫色褪

VIKMnO4溶液去

由实验vi能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理

由:o

迁移创新

7.(2024福建三明一中月考〕实验小组制备高铁酸钾(KzFeOQ并探究其性质。

资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生

02,在碱性溶液中较稳定。

⑴制备KzFeO”夹持装置略)

NaOH

溶液

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是(镐

被还原为Mn2+)o

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。

③C中得到紫色固体和溶液。C中02发生的反应有3C12+2Fe(OH)3+10KOH=

2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。

(2)探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有C12,为证明

是否K2FeO4氧化了C1-而产生C12,设计以下方案：

方案

取少量a,滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色

I

方案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将KzFeCh溶出,得到紫色溶液

IIbo取少量b,滴加盐酸，有CI2产生

i.由方案I中溶液变红可知a中含有离子，但该离子的产生不能判断一定是

K2FeO4将C「氧化，还可能由产生(用方程式

表示)。

ii.方案H可证明K2FCO4氧化了C1-。用KOH溶液洗涤的目的是。

②根据K2FeO4的制备实验得HI：氧化性ChFcO/(填，，或而方案【I实验表

明,Cb和FeOt的氧化性强弱关系相反,原因是o

③资料表明,酸性溶液中的氧化性FeOj->MnO口验证实验如下:将溶液b滴入MnSCh和

足量H2s04的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性FeOi->MnOjo

若能,请说明理由;若不能，进一步设计实验方案。

理由或方案:o

答案与分层梯度式解析

五年高考练

1.A2.A3.B4.B7.B8.A9.C

1.AFeCh在溶液中能电离,属于电解质,A错误;FeCh能与Cu反应生成CuCh和FeCb,

可用来腐蚀覆铜板,B正确;Fe在Ch中加热生成FeCh,C正确;向沸水中滴加饱和FeCh溶

液，继续煮沸至液体呈红褐色，即得到Fc(0H)3胶体,D正确。

易错警示FeCh溶液与NaOH溶液混合得到的是Fe(OH)3沉淀,注意和Fe(OH)3胶体制备

的区别。

2.A浓盐酸也能与KMnCU发生反应，使溶液紫色褪去,A错误;熔融的铁与水蒸气在高温

下反应会生成Fe：Q4和H2,因此必须将模具干燥,B正确;向盛有FeSCU溶液的试管中滴加

几滴KSCN溶液,无现象，振荡，再滴加几滴新制氯水，溶液变为红色,Fe2+被新制氯水氧化,

说明Fe?+具有还原性,C正璃;废气中的Ch能被FeCb溶液吸收生成FeCh,铁屑再与FeCh

溶液反应得到FeCb溶液,D正确。

考场速决利用酸性高锯酸钾溶液检验Fe?：一定要排除CL等的干扰,A项浓盐酸中含Q-,

干扰Fe2+的检验，故A错误。

3.BFeO(OCH3)中铁元素显+3价，与稀盐酸反应生成FeCb、CH3OH、H2O,A正确;隔绝

空气加强热分解时,1moIFeO(OCH3)只能生成1molFeO,此时剩余碳、氢、氧原子个数比

为1：3：1,根据原子守恒,B错误;FeO(OCH3)与HI发生氧化还原反应生成碘单质,C正

确;FcO(OCH3)在空气中与SiCh高温反应能生成Fe2(SiO3)3、CO2和H2OQ正确。

考场速决根据FcO(OCH3)中Fe显+3价,联想所学过的Fe3+的性质可知其与稀盐酸反应,

无元素化合价变化，其与HI反应时「被氧化为12,A、C正确;在空气中，高温条件下

FeO(OCH3)可能分解生成Fe2O3,Fe2O3能与SiCh反应生成Fe2(SiO3)3,D正确;排除法选B。

4.B向FeSCh溶液中滴加新制氯水，溶液中的Fe2+被氧化成Fe?+,再滴加KSCN溶液，溶液

变红，不能确定原溶液中是否有Fe3+,A不能达到实验目的;KMnCh溶液呈紫色，向FeSCM

溶液中滴加几滴酸性KMn(L溶液，紫色消失，说明MnO厂被还原成MM=Fe2+具有还原性,B

能达到实验目的;检验溶液是否呈酸性，不能选用酚酝试液，酚St试液可用于检验碱性溶

液,C不能达到实验目的;HzCh具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2溶液中滴加FeSO4

溶液，产生气泡有可能是F针的催化作用,D错误。

解题技法本题易错选D,可利用以下方法排除其干扰:①催化剂在反应前后质量和化学

性质均不发生变化;向H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液后,Fe2+与H2O2能发生氧化还原反

应,Fe?+转化为Fe3+,Fe3+、Fe?+性质不同,不能达到探究目的。②缺少对照实验,未排除SO：

对H2O2分解的影响。

5.答案41

解析由题图中信息可知，当失重比为19.4%时,FeSO4-7H2O转化为FeSChEhO,则

吟常^1()()%=19.4%,解得,e4;当失重比为38.8%时,FeSCM・7H2O转化为FeSCUyH?。,则

278

18x(7-x)x1()()%=38.8%,解得产lo

278

知识拓展热重曲线

热重曲线是指在热分析过程中通过热天平而得到的试样在加热过程中质量随温度变

化的曲线，一般与差热曲线结合使用，通过热重曲线的分析计算，可以了解样品在某一温度

下的反应程度及相应的物质含量等信息。热重曲线试题可分为两类:第一类,试样发生分解

反应，以脱水、分解等方式失重，气氛物质不参加反应;第二类，试样发生氧化还原等反应，以

氧化还原等方式失重。热重曲线分析要抓住“三点”——起点、拐点、终点，根据质量(或失

重质量分数)等随温度的变化,确定定量关系，列式计算确定剩余固体的成分。

6.答案(1)球形冷凝管平衡气压，便于液体顺利流下

△△

(2)2NH3+3CUO^=3CU+N2+3H2O(或NH4Cl+NaNCh^=NaCl+2H2O+N2T)A(或B)

△

(3)4Fe2++8OH-^=Fel+Fe3O"+4H2O

(4)AD

⑸稀硝酸和硝酸银溶液除去晶体表面水分,便于快速干燥

(6)90.0%

解析(1)结合题图装置可知仪器a的名称为球形冷凝管。实验中使用恒压滴液漏斗，可以

平衡气压,便于液体顺利流下。(2)结合所给药品和实验装置考虑可用装置A或装置B制

△△

=

备N2,其化学方程式分别为2NH3+3CUO3CU+N2+3H2O和NH4Cl+NaNO2

NaCl+2H2O+N2T。(3)三颈烧瓶中FeCL溶液与KOH溶液共热生成Fe和Fe3(X根据得失

△

电子守恒等可配平该离子方程式为4Fe2++8OH-^=Fel+Fe3€)H+4H2O。(4)为保证产品

性能，使其粒径适中、结晶度良好，应采用适宜的滴液速度，且选择适宜的焙烧温度;若用盐

酸代替KOH溶液，可能导致Fe、Fe3O4部分溶解，若在空气氛围中制备,Fe2+易被氧化，故选

AD。(5)实验中洗涤主要是洗去沉淀表面的cr,应向最后一次洗涤液中加入稀硝酸和

AgNO3溶液,若无沉淀产生，则证明沉淀已洗涤干净。使用乙醇洗涤,是利用了乙醇的挥发

性，便于黑色沉淀快速干燥。(6)9.95gFeCl2-4H2O的物质的量为9.95g*99g/mol=0.05mol,

根据(3)中的离子方程式可得关系式：

4Fe2+~Fe/Fe3O4

4mol56g1232g=288g

0.05mol皿理论)

建黑=扁信解得皿理论)=3.6()g,而实际得到3.24g产品,则该实验中所得磁性材料的

产率为红色乂100%=90.0%。

3.60g

7.B结合四个选项来看只有铜箔属于金属材料，故选Bo

8.A铝用于制作门窗框架，是因为铝耐腐蚀、金属性能好，与其具有强还原性无关,A错误;

金属材料包括纯金属和它们的合金，铝合金是一种金属材料,B正确;四羊方尊由青铜制成,

而青铜属于合金,C正确;Fe?O3是红棕色粉末，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,

俗称铁红,D正确。

考场速决铝具有还原性与其用于制作门窗框架没有直接关系，故可快速选出答案Ao

9.CA项，根据题目信息可知钢是以铁为主的含碳合金,正确;B项，钢的含碳量越高，硬度

和脆性越大,正确;C项,生铁比熟铁含碳量高，所以生铁的熔点低于熟铁，错误;D项,赤铁矿

的主要成分为FezCh,正确。

三年模拟练

1.D2.A3.C4.B5.D

1.D铝合金具有硬度高、耐腐蚀的特点,A正确;钠盐灼烧时火焰呈黄色，燃料中加入钠盐

调节火焰颜色，利用了焰色试验的原理,B正确;纳米气凝胶为胶体,能产生丁达尔效应,C正

确;合金是混合物,D错误。

素养解读本题主要考查铝合金、新型合金、胶体和焰色试验等知识在生活和科技中的

实际应用，要求做到学以致用，考查科学态度与社会责任的化学学科核心素养。

2.A一般情况下，合金的硬度比其成分金属的硬度都大,A错误;在此反应中，铝发生氧化

反应生成了氧化铝，为还原剂,B正确;铝与水发生反应,生成氢气和氧化铝,C正确;常温下,

铝与水的反应缓慢，而加入绿、锢及锡后，反应变快,且钱、锢及锡的含量及化学性质均不

发生变化，因此它们可能是催化剂,D正确。

3.CFe、Cu、Al在焙烧过程中会生成对应的氧化物,A正确;加入NaOH溶液,AI2O3与

NaOH溶液反应生成Na[AI(OH)4],过滤，得到滤渣1和滤液1,因此操作1为过滤，使用到的

玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗,B正确;滤渣1中含Fe和Cu的氧化物,向滤渣I中加入

硫酸，进行酸浸I得到含Fe2\Fe3\C/+的溶液，向溶液中加入过量铁粉，过滤，得到滤渣

2(含Fe、Cu)和滤液2,向滤渣2中加入硫酸，进行酸浸H,铁溶解变为FeSCh,发生的反应为

+==2+

Fe+2HFe+H2T,C错误;滤液2中含FeSO%经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿帆,D

正确。

4.Bx=OAa时,〃(CI2)：〃(FeBn)=0.4<*由于氧化性:B门,Fe3+,所以还原性:Fe2+>Br,C12的量

不足,只氧化Fe2+,则反应的离子方程式为2Fe2++C12：—：2Fe3++2C1,故A正确3=0.6〃

时4(CL):〃(FeBr2)=0.6,介于［〜|,Fe2+被完全氧化,B「部分被氧化，则反应的离子方程式为

10Fe2++2Br+6CI2Bn+10Fe3++i2C「，故B错误;时,〃(Ck)"(FeBn)=l,介于

1〜=Fe"被完全氧化molFe?+被氧化消耗().5〃molQ2,剩余的0.5amolCI2可与〃molBr

22

发生氧化还原反应，则反应的离子方程式为2Fe2++2B「+2Cb==Br2+2Fe3++4CT,故C正

确8=1.5。时,Fe2+和BL恰好被完全氧化,反应的离子方程式为2Fe2++4Br+3C12==

2Bn+2Fe3++6Cr,故D正确。

5.D稀硫酸足量,说明滤渣中无Fe、Fe2O3、CuO,氧化性:Fe3+>CM+,滤液A中无CM+说明

铜都析出了,3.2g滤渣是全部的铜,则滤液A中无Fe3+,A错误;最后灼烧得到3.2g固体为

Fe2O3,Fe2O3中铁元素的质量等于合金样品中铁元素的质量为3.2gx岩=2.24g,即含Fe元

160

素的物质的量为喘焉=0.04mol,溶液中生成0.04molFeSO也故溶解合金样品时消耗

0.04molH2SCXB错误;结合上述分析可知合金样品中氧元素的质量为5.76g-2.24g-3.2

g=0.32g,C错误004mol硫酸电离出0.08molH+JT部分与氧元素结合生成水，部分生成

H2,根据0.32g氧元素可知n(0)=0.02mol,生成H2O时消耗0.04molH：则0.04molFT生成

0.02molH2,在标准状况下的体积为0.02molx22.4xl0-mL/mol=448mL,D正确。

素养解读本题通过分析合金样品与足量稀硫酸反应后的产物，推断出发生的化学反应,

结合各产物的量，确定合金中Cu、Fe、0元素的质量，利用H原子守恒，可计算产生H2的

体积。重点考查了学生知识迁移运用的能力，培养学生变化观念与平衡思想、证据推理与

模型认知的化学学科核心素养。

==

6.答案(l)Fe(0H)24Fe(OH)2+Ch+2H2O4Fe(OH)3

(2)加入KSCN溶液后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色Ch+2Fe2+==2Cl+2Fe3+

⑶取少量久置的FeSCU溶液于试管中，向其中滴加5滴酸性KMnCh溶液紫色褪去

(4)2Fe3++Fe^=3Fe2+

⑸不能，维生素C也具有还原性，若其过量，也可使酸性高锯酸钾溶