第三章铁金属材料
同步练习
1．某兴趣小组设计了下列方案对一种含有Fe2+、Cu2+等金属离子的酸性废液进行处理(所加试剂均稍过量)，以回收金属铜，保护环境。下列叙述正确的是
A．沉淀a中含有的单质是Cu
B．试剂②可以为氯水，离子方程式是Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
C．操作I、Ⅱ用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D．原酸性废液一定存在Na+
2．除去下列各组物质中的杂质(括号内为杂质)，采用的方法不正确的是
A．溶液()：通入适量
B．Al(Fe)：加入足量的NaOH溶液，过滤
C．CO气体()：通过NaOH溶液洗气后干燥
D．气体(HCl)：通过饱和NaCl溶液洗气后干燥
3．下列说法不正确的是
A．硫酸铜是常用的游泳池水消毒剂，也可用于饮用水的消毒
B．氯化铁溶液与铜反应可用于制作印刷电路板
C．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能
D．纯碱是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、肥皂、造纸、食品等工业
4．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效水处理剂，既能将饮用水消毒杀菌，又能将饮用水净化，它与水发生如下反应：4K2FeO4+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+8KOH+3O2↑。下列说法错误的是
A．K2FeO4能将饮用水消毒杀菌，是因为K2FeO4具有强氧化性
B．K2FeO4能将饮用水净化，是因为K2FeO4生成的产物水解形成胶体具有吸附性
C．可用激光笔照射上述反应体系，以判断是否有胶体产生
D．常温常压下，若产生5.6LO2，转移电子的数目为6.02×1023
5．下列物质中，不能由单质直接化合生成的是
A．Fe3O4 B．FeCl2 C．HCl D．Na2O2
6．在给定条件下，下列所示物质间的转化均能一步实现的是
A．HCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B．Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)
C．SiO2SiSiCl4
D．N2NH3NH4Cl(aq)
7．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．将FeBr2与Cl2按1：1混合的离子方程式：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
B．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiO+CO2 +H2O=H2SiO3↓+CO
C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3++4NH3·H2O=AlO+4+2H2O
D．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O
8．下列有关物质性质的应用正确的是
A．氯化钠溶液显中性，可用铝制容器贮存氯化钠溶液
B．碳酸钠溶液显碱性，可用热的纯碱溶液除去金属器件表面油污
C．氮气化学性质通常不活泼，可将炽热的镁粉可放在氮气中冷却
D．铜的金属性比铁弱，可将海轮浸水部分镶上铜锭以减缓船体腐蚀
9．下列选项所示的物质间转化均能实现的是 ( )
A．Na(s)Na2O2(s)Na2CO3(s)
B．N2(g)NO(g)HNO3(aq)
C．Al2O3(s)Al(OH)3(s)AlCl3(aq)
D．H2SiO3(s)SiO2(s)SiCl4(aq)
10．某同学为完成 2HCl+Fe=FeCl2+H2↑反应，设计了下列四个实验，如图所示，你认为不可行的是（ ）
A． B．
C． D．
11．下列除杂所选用的除杂试剂与除杂方法均正确的是
物质(括号内为杂质) 除杂试剂 除杂方法
A FeCl3溶液(FeCl2) 过量铜粉 过滤
B Cl2气体(HCl气体) 水 洗气
C NaHCO3溶液(Na2CO3) 加入过量的盐酸 过滤
D Fe2O3固体(Al2O3固体) 过量NaOH溶液 过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
12．制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如图所示。将含CuCl2和少量FeCl2的酸性(pH=2)废液按下列步骤进行提纯，已知金属阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。下列说法正确的是
金属阳离子. 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
A．氧化剂X可以选用KMnO4
B．物质Y可以选用Cu2(OH)2CO3
C．沉淀Z为铁锈的主要成分Fe(OH)3
D．将滤液直接蒸发可以获得纯净的CuCl2·2H2O
13．利用炼铝厂的废料——铝灰（含、及少量和）制备明矾的工艺流程如图所示，已知：上层溶液B呈紫红色，滤渣2中含有，下列说法正确的是
A．滤渣1的主要成分是和，下层沉淀C为红褐色
B．滤液A中加入溶液所发生反应的离子方程式：
C．上层溶液B的酸性弱于滤液D的酸性
D．操作Ⅱ为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
14．将4.6g Na和2.7gAl同时加入到足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释、定容为500mL。下列说法正确的是
A．反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24L
B．所得溶液中的溶质只有NaAlO2
C．所得溶液中和的物质的量之比为2：1
D．阳离子和阴离子的物质的量之比为1：1
15．把NaHCO3和Na2CO3·10H2O混合物13.12g溶于水制成100mL溶液，其中c(Na+)=1.0mol/L，在该溶液中加入一定量盐酸恰好完全反应，将溶液蒸干后，所得固体质量为
A．2.925g B．5.85g C．6.56g D．无法确定
16．将盛有和的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余无色气体。
(1)若剩余的气体是 ，则的体积分别是 。
(2)若剩余的气体是 ，则的体积分别是 。
17．按要求回答下列问题
(1)漂白粉主要成分的化学式： ；
(2)84消毒液和洁厕灵混用产生毒气(离子方程式表示)原理： ；
(3)小苏打用于治疗胃酸过多的离子方程式： ；
(4)过氧化钠加入硫酸铜溶液中的离子方程式； ；
(5)铁和水蒸气反应的化学方程式： 。
18．按要求写出方程式：
(1)Fe与稀硫酸反应的离子方程式：
(2)钠与水反应的化学方程式：
(3)写出过氧化钠用于呼吸面具或潜水艇中氧气来源涉及的化学方程式：
(4)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：
19．回答下列问题：
(1)4.5 g H2O与 g H2SO4所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是 。
(2)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx所含原子数相同，且分子数之比为3：2，则R的相对原子质量是 ，x值是 。
(3)NO和O2发生反应：2NO+O2=2NO2，现有amol NO和bmol O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为 。
(4)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为 。
(5)现用Zn与实验室中的盐酸反应制取6.72 L H2(标准状况)。
①如果选用所贴标签为3.0mol·L-1的盐酸，至少需该盐酸多少毫升 ？
②该盐酸密度为1.052g·mL-1，则该盐酸溶质的质量分数是多少 ？ (保留三位有效数字)
20．印刷铜制电路板的蚀刻液选取和回收再利用一直是研究的热点。
(1)FeCl3溶液一直作为传统的蚀刻液。
①蚀刻过程中的离子方程式为 。
②蚀刻结束后，可以通过两步先分离出铜，冉实现FcCl3溶液再生。
i.第1步所加试剂和操作分别为 。
ii.第2步转化可加入的物质是 (填一种即可)。
(2)H2O2也常用来做铜制电路板蚀刻液，使用时加入盐酸或氨水将其配制成酸性或碱性蚀刻液。应用酸性蚀刻液(HCl-H2O2)，产生的蚀刻废液处理方法如下：
①蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 。
②回收微米级Cu2O过程中，加入的试剂A是 (填字母)。
a.Fe粉 b.葡萄糖 c.NaCl固体 d.酸性KMnO4溶液
③回收Cu2(OH)2CO3的过程中需控制反应的温度，当温度高于80℃时，产品颜色发暗，其原因可能是 。
④如图是研究碱性蚀刻液的温度对铜腐蚀量的实验结果，升高温度，腐蚀量变化的原因 。
(3)与常规方法不同，有研究者用HCl-CuCl2做蚀刻液。蚀铜结束，会产生大量含Cu+废液，采用如图所示方法，可达到蚀刻液再生、回收金属铜的目的。此法采用掺硼的人造钻石BDD电极，可直接从水中形成一种具有强氧化性的氡氧自由基(HO·)，请写出BDD电极上的电极反应 ，进一步溶液中反应可实现蚀刻液再生，请写出刻蚀液再生的离子方程式 。
参考答案：
1．C2．B3．A4．D5．B6．D7．D8．B9．B10．D11．D12．B13．C14．D15．B
16．(1)
(2)
17．(1)Ca(ClO)2、CaCl2
(2)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(3)HCO+H+=CO2↑+H2O
(4)2Na2O2+2Cu2++2H2O=2Cu(OH)2↓+O2↑+4Na+
(5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
18． Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
19．(1) 24.5 1∶4
(2) 16 3
(3)a∶(a+2b)
(4)106 g·mol-1
(5) 200mL 10.4%
20． 2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+ 加入过量铁粉，过滤 Cl2(其他答案合理) Cu+2H+ +H2O2=Cu2++2H2O b 温度高于80℃时，Cu2(OH)2CO3易分解生成黑色CuO，导致产品颜色发暗 20-30℃时，升高温度，腐蚀量有所增加，主要是因为温度升高使反应速率加快；30℃以上，升高温度，腐蚀量降低，主要时因为H2O2分解、NH3挥发 H2O-e-= HO·+H H++Cu++·OH= Cu2++ H2O
