第三章 铁 金属材料 单元测试-高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页第三章铁金属材料单元测试一、单选题1．下列关于铁单质的说法中不正确的是A．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，这是利用了铁粉的还原性C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应D．56g铁和71g氯气完全反应，转移的电子数为3NA2．下列有关物质应用的说法正确的是A．生石灰用作食品抗氧剂B．氯气有毒，不可作自来水消毒剂C．铝罐可久盛食醋D．氯和氧的化合物可作自来水消毒剂3．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为A．3:1 B．1:1 C．2:1 D．1:24．已知还原性。向和的混合溶液中通入适量氯气，原溶液中各离子的物质的量变化知下图所示(和点横坐标为和)。下列说法正确的是A．段表示物质的量的变化情况B．原溶液中和的物质的量均为C．段发生的离子反应为D．反应不能发生5．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为+3价C．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成FeCl2D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁6．化学与生活是紧密相联的，下列说法中正确的是A．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性食品，但可以用来蒸煮或长时间存放碱性食品B．铁的氧化物都是碱性氧化物C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D．合金在生活中应用较为广泛，其主要原因是由于成分金属的密度较小，造成金属硬度较大7．同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知，且氧化性：，在溶有和的溶液中加入铁粉，下列说法中正确的是A．若铁粉无剩余，且溶液中有，则溶液中一定无B．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，也可能有C．若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜D．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子有和8．金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是A．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物的方法冶炼C．纯铁的硬度比生铁高D．高炉炼铁的还原剂是CO9．下列离子方程式书写正确的是A．金属钠与水反应：B．和溶液混合：C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应：D．向溶液中加入过量的氨水：10．下列说法正确的是A．铝制品在生活中被广泛应用，说明铝是一种不活泼金属B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D．Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应11．下列关于铁及其化合物的说法正确的是A．红热的铁能与水蒸气反应，生成和B．在空气中充分灼烧得到FeOC．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速转化成红棕色粉末D．过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得12．下列除去杂质的实验方法正确的是(括号里为少量杂质)A．CO2(CO)：用酒精灯点燃B．K2CO3(NaHCO3)：置于坩埚中加热C．FeCl2(FeCl3)：加入足量铜粉，过滤D．Fe2O3(Al2O3)：氢氧化钠溶液，过滤、洗涤13．在浓度均为4.0mol·L－1的盐酸和硫酸各100mL溶液中，分别加入等质量的锌粉，充分反应后生成气体体积比为2∶3，则加入锌粉的质量是A．6.5g B．13.0g C．19.5g D．26.0g14．利用铜矿石(主要成分为，还含少量，，制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定，易生成金属和，下列说法错误的是A．“滤渣1”的成分为、B．“氧化”过程中的离子方程式：C．“调”所用的试剂a可选用D．操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥二、填空题15．(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体，反应的离子方程式是_______；常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是_______。(2)表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始反应的离子方程式是_______。反应片刻后，可观察到有气体产生，其离子方程式是_______。16．铁(1)位置与物理性质_______。(2)化学性质：比较活泼，常表现变价，重要化学反应为。铁非金属：点燃：_______：_______：_______、_______水_______酸：_______浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下_______，加热时可将铁氧化为_______价铁盐盐：_______：_______17．依据图像特点判断溶液溶质成分若(即段与段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为_______涉及离子方程式：_______；：_______若(即段消耗盐酸的体积大于段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为_______涉及离子方程式：_______；：_______若(即段消耗盐酸的体积小于段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为_______涉及离子方程式：_______；：_______若(即图像从原点开始)溶液中的溶质为_______涉及离子方程式：_______18．称取软锰矿样品．对样品进行如下处理①用过氧化钠处理，得到溶液；②煮沸溶液，除去剩余的过氧化物；③酸化溶液，歧化为和；④滤去；⑤用标准溶液滴定滤液中，共用去。计算样品中的质量分数（保留1位小数；写出简要的计算过程）____________。19．金属及非金属在高中化学中占有重要地位。(1)为了验证某溶液中含有而不含有，正确的方法是______(填字母)。A．直接滴加溶液B．先通入足量氯气，再滴入溶液C．先滴入溶液，再通入氯气D．先加入足量铁粉，充分振荡后再滴加溶液(2)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是______(用化学方程式表示)。(3)如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条、潮湿有色布条的广口瓶可观察到的现象是_____，说明起漂白性的物质是_____(填化学式)。(4)无水易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(、)为原料制备无水的工艺流程如图。①氯化炉中，、和C反应中的氧化产物是______(填化学式)。②用溶液可除去冷却器排出尾气中的，此反应的离子方程式为_________。③流程中需要向升华器内加入少量Al，其作用是________。20．Ⅰ、铝土矿(主要成分为Al2O3，含有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下：(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：___________。(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：___________。(3)若第①步加入的是盐酸，则发生反应的离子方程式为___________。Ⅱ、下图为几种物质的转化关系，其中A为金属，B为淡黄色固体粉末，每一物质均含有A元素。(4)写出下列物质的化学式：B___________，C___________，E___________，F___________。(5)写出下列各步反应的化学方程式：C→E___________；C→F___________；F→C___________。答案第=page1313页，共=sectionpages88页答案第=page1414页，共=sectionpages88页参考答案：1．D【详解】A．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子，故A正确；B．装月饼的袋子里常放有干燥剂和铁粉，铁粉做脱氧剂，利用了铁粉的还原性，故B正确；C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下铁能发生氧化反应被锈蚀，故C正确；D．56g铁和71g氯气完全反应，铁有剩余，氯气完全反应生成FeCl3，转移的电子数为2NA，故D错误；选D。2．D【详解】氧化钙不具有还原性，则生石灰不能用作食品抗氧剂，故A错误；B．氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸能起到杀菌消毒的作用，在国标范围内，氯气是可以用作自来水消毒剂，故B错误；C．铝是活泼金属，能与醋酸反应而被腐蚀，所以不能用铝罐存储食醋，故C错误；D．二氧化氯具有强的氧化性，能够起到杀菌消毒的作用，常作自来水消毒剂，故D正确；故选3．A【详解】Al和稀盐酸、NaOH溶液反应方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Al与足量稀盐酸、NaOH溶液反应时生成相同条件下的同体积氢气，说明生成氢气的物质的量相等，假设都是生成3mol氢气，消耗稀盐酸6mol、消耗NaOH溶液2mol，所以反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比=6mol:2mol=3:1，故答案为A。4．D【分析】因为还原性，所以通入氯气先后依次发生、、离子反应，所以段、段、段、段分别表示、、的物质的量的变化情况，并且根据横坐标氯气的物质的量，可以计算出、、的物质的量分别是、、，因此原溶液中和的物质的量分别为和。【详解】A．段反应为，表示物质的量的变化情况，A错误；B．AB段氯气和碘离子反应、消耗氯气1mol，FG段氯气和溴离子反应、消耗氯气2mol，原溶液中和的物质的量分别为、2mol，B错误；C．段发生的离子反应为，C错误；D．因为还原性，所以氯气会将全部氧化为之后再氧化，因此生成物中不会同时存在和，反应不能发生，D正确；答案选D。5．D【详解】A．自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，选项A错误；B．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，选项B错误；C．铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁，选项C错误；D．金属活动顺序表中铁到铜是用还原法治炼，工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁，选项D正确；答案选D。6．C【详解】A．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性食品，因铝可以与碱反应，所以也不能用来蒸煮或长时间存放碱性食品，A错误；B．四氧化三铁不是碱性氧化物，B错误；C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到次氯酸盐，均是含氯消毒剂，C正确；D．金属的密度小不是造成硬度大的原因，合金在生活中应用较为广泛因为熔点低，硬度大，D错误；故选C。7．C【分析】三价铁离子氧化性强于铜离子，加入铁粉，铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子，剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子，据以上分析进行解答。【详解】A．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，则可能有三种情况，一种为铜离子只反应一部分，则三价铁离子完全反应，一种为铜离子未反应，则三价铁离子恰好反应，一种为铜离子未反应，三价铁离子只反应一部分，溶液中含有三价铁离子，A错误；B．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2+，因为三价铁离子先于铁粉反应，所以一定不含三价铁离子，一定含有二价铁离子，B错误；C．若有铁粉剩余，则三价铁离子、铜离子完全反应，不溶物中一定含有铜，C正确；D．若有铁粉剩余，则Fe3+、Cu2+完全反应，则溶液中的金属阳离子只有Fe2+，D错误；故答案选C。8．D【详解】A．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性，故A错误；B．氯化铝为共价化合物，电解氯化铝得不到铝，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，电解熔融氯化镁的方法制取镁，故B错误；C．生铁为铁碳合金，合金的硬度大于其组分金属，则生铁的硬度比纯铁高，故C错误；D．铁为较活泼金属，通常用热还原法冶炼，高炉炼铁的主要原理为，该反应中CO为还原剂，故D正确；故答案选D。9．D【详解】A．金属钠与水反应：，故A错误；B．和溶液混合，没有按照比例拆分，因此离子方程式为：，故B错误；C．碳酸氢钠溶液与盐酸反应，碳酸氢根不能拆：，故C错误；D．向溶液中加入过量的氨水：，故D正确。综上所述，答案为D。10．D【详解】A．铝制品在生活中被广泛应用，是由于Al比较活泼，与空气中的氧气反应产生的Al2O3薄膜非常致密，对内层金属起保护作用，而不是因为铝是不活泼金属，A错误；B．Al2O3是金属氧化物，但氧化铝既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱反应产生盐和水，因此它是两性氧化物，而不是碱性氧化物，B错误；C．Al2O3只能跟强酸、强碱溶液反应，而不能与弱碱反应，C错误；D．Al2O3是两性氧化物，能跟强的酸、碱溶液反应，D正确；故合理选项是D。11．A【详解】A．铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2，故A正确；B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe，最终不能得到FeO，故B错误；C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里加热，最终被氧化成黑色的Fe3O4，故C错误；D．铁无论过量还是不足，与氯气在加热条件下反应，均生成FeCl3，故D错误；答案为A。12．D【分析】根据除杂的基本原则“不减、不增、不污、易分”来分析．也就是，除去杂质的同时，要保证不能使所需物质的量减少，但可以增加，更不能引入新的杂质，生成物还不能造成环境污染，并且，生成物、所选试剂与所需物质要容易分离。【详解】A．应将气体通过加热的氧化铜，将CO转化成CO2，故A错误；B．利用碳酸氢钠受热易分解的性质，可将其转换为碳酸钠，碳酸钠仍为杂质，故B错误；C．FeCl3加入足量铜粉生成FeCl2和CuCl2，引入CuCl2杂质，故C错误；D．Al2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，Fe2O3不溶于NaOH溶液，过滤、洗涤，能达到除去Al2O3目的，故D正确；故选D。【点睛】解答此类题型不但要明确除杂的基本原则“不减、不增、不污、易分”，而且对课本上常见的物质的性质必须熟悉，易错点B，注意碳酸氢钠受热分解转换为碳酸钠，碳酸钠仍为杂质。13．C【详解】n(HCl)=0.1L×4mol/L=0.4mol，n(H2SO4)=0.1L×4mol/L=0.4mol，二者中含有的氢离子的物质的量分别为0.4mol和0.8mol，均与Zn反应生成氢气。若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同，若锌足量与酸反应生成氢气为1：2，由充分反应后生成气体体积比为2：3，可知盐酸不足，硫酸过量，由Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知，n(H2)=0.4mol×=0.2mol，则Zn与硫酸反应生成的氢气为0.2mol×=0.3mol，由Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，n(Zn)=n(H2)=0.3mol，则加入锌粉的质量是0.3mol×65g/mol=19.5g，故选C。【点睛】把握发生的反应、过量判断为解答的关键。判断时可以利用假设法，若酸足量与等质量Zn反应生成氢气相同，若Zn足量与酸反应生成氢气为1：2，由充分反应后生成气体体积比为2：3，可知盐酸不足，硫酸过量。14．B【分析】由流程可知，原料(含Cu2O、Fe3O4、SiO2)与足量稀硫酸作用后得CuSO4、FeSO4虑液和SiO2、Cu滤渣。在滤液中加过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液的pH使Fe3+沉淀而得CuSO4溶液，再将CuSO4溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤即得晶体CuSO4•5H2O。【详解】A．因Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+，所以硫酸与氧化亚铜反应方程式为：H2SO4+Cu2O=CuSO4+Cu+H2O，四氧化三铁可溶于硫酸，反应方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O，部分Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，二氧化硅与硫酸不反应，故“滤渣1”的成分为：SiO2、Cu，A正确；B．滤液中含Cu2+、Fe2+，Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，B错误；C．调节溶液的pH使Fe3+沉淀，为了不引入杂质，试剂a可选用CuO消耗H+来增大pH，C正确；D．从CuSO4溶液溶液得到带有结晶水的晶体，可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得晶体CuSO4•5H2O，D正确；故选B。15．

CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑

Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

Fe+2H+=Fe2++H2↑【分析】碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；用澄清石灰水检验CO2气体，澄清石灰水变浑浊，生成碳酸钙；表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始时氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，片刻后，可观察到有气体产生，是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，据此书写反应的离子方程式。【详解】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；

用澄清石灰水检验CO2气体，澄清石灰水变浑浊，生成碳酸钙和水，反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O，故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；

Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；(2)表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始时氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

，反应片刻后，可观察到有气体产生，是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Fe+2H+=Fe2++H2↑。16．(1)四

银白

磁体

导热

导电

四

Ⅷ(2)

钝化

【详解】（1）铁为26号元素，是金属元素，位于周期表第四周期Ⅷ族，是银白色金属，可以被磁铁吸引，有良好的导电性，导热性，延展性，在地壳中排名位于第四位；（2）铁和氯气在加热条件下生成氯化铁，方程式为：；铁丝在氧气中点燃生成四氯化三铁，方程式为：；硫和碘的氧化性较弱，和铁反应的时候只能生成二价铁，方程式为：；；水蒸气在高温条件下也可以和铁反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：；铁可以和酸反应生成二价铁和氢气，方程式为：；常温时铁在遇到浓硫酸时候会钝化；加热的时候铁可以和硫酸反应生成三价铁；铁比铜活泼，可以置换出铜，方程式为：；三价铁也可以和单质铁反应生成二价铁，方程式为：。17．

和

、

和

【分析】向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，得到的溶液可能为NaOH和NaCO3，Na2CO3，Na2CO3和NaHCO3，NaHCO3四种情况，向所得溶液中加稀盐酸，可能发生的反应有：OH-+H+=H2O，，，其中后两个离子方程式对应的离子反应消耗的盐酸量相同，以此推理。【详解】①当时，两段消耗的盐酸量相同，所以发生两个反应：，，所以溶质为；②若，说明Oa段除了碳酸根外还有氢氧根消耗氢离子，所以溶质为和，离子方程式为：、、；③若，说明消耗碳酸氢根的盐酸多于消耗碳酸根的，则有原溶质中含有碳酸氢钠，故溶质为和，发生的离子方程式有：、；④若(即图像从原点开始)，说明开始加入稀盐酸时就有气体产生，所以溶质为，对应的离子方程式为：。18．【详解】由题意可得有关反应方程式为，，，则有关系式，故。19．

C

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

褪色

HClO

CO

Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

除去FeCl3【详解】(1)A．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故A错误；B．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故B错误；C．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故C正确；D．先加入铁粉，铁粉与铁离子反应生成亚铁离子，无法检验原溶液中是否含有亚铁离子，故D错误；故答案为：C。(2)玻璃中的SiO2会和NaOH反应生成有粘性的Na2SiO3，会粘住瓶塞，反应方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；故答案为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。(3)氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以干燥的有色布条无现象，湿润的有色布条褪色，次氯酸的化学式为：HClO；故答案为：褪色；HClO。(4)①氯化炉中加入的物质有铝土矿、氯气和C，冷却器中出来的气体有CO和未反应的氯气，说明氯化器发生的反应中生成CO，根据元素守恒知，还生成氯化物，则Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为：，碳元素的化合价升高生成CO，则CO是氧化产物。故答案为：CO。②氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为