第三章 铁 金属材料 测试题 高中化学人教版（2019） 必修第一册

第三章铁金属材料测试题一、选择题1．Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素，它们的单质及其化合物之间有很多转化关系，如表所列物质不能按如图关系(“→”表示一步完成)相互转化的是选项ABCDaNaAlFebNaOHcNaClCuO2．下列是两种制备的方式甲：乙：下列说法正确的是A．从环境保护角度分析方案甲更好B．乙方案中试剂X为稀盐酸C．若用方案甲制备会产生D．方案乙“溶解”时发生反应的离子方程式为3．下列关于金属铝的描述中，不正确的是A．有银白色金属光泽 B．具有较强的还原性C．硬度高于硬铝 D．常温下能与空气中的氧气反应4．根据下列实验：①向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体析出，过滤。②取①中滤液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。下列说法正确的是A．氧化性：Fe3＋＞Cu2＋ B．①中所得固体只含铜C．①中滤液含有Fe2＋和Cu2＋ D．②中会观察到溶液变红5．下列物质的俗称与化学式对应不正确的是A．小苏打— B．明矾—C．磁性氧化铁— D．漂白精有效成分—6．下列物质中，在常温下遇浓硫酸能钝化的是A．Na B．Mg C．Zn D．Fe7．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．不锈钢是铁合金，只含金属元素8．下列实验操作正确且能达到实验目的的是A．将燃着的钠伸入集有的集气瓶中，有白烟和黑色颗粒产生，证明具有氧化性B．向某工业废水中滴加溶液，检验是否含有C．将10.0gNaOH固体加入250mL容量瓶中溶解、定容，配制250mL1mol/LNaOH溶液D．将盛有NaOH溶液的胶头滴管置于试管口上方，滴加到溶液中制备9．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是A．为了防止氯化亚铁溶液久置变质，常在其溶液中加入少许铁钉B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成胶体C．在空气中加热时，它能失去水生成红棕色的粉末D．除去FeCl3溶液中的FeCl2可以向溶液中加铁粉，然后过滤10．足量的氯气或盐酸分别跟下列金属反应，均有型化合物生成的是A． B． C． D．11．在下列溶液中离子一定能大量共存的是A．Na+、Ba2+、SO、SO B．Fe3+、Na+、I-、OH-C．K+、Na+、NO、Cl- D．NH、Al3+、SO、OH-12．下列解释事实的方程式不正确的是A．遇产生白烟：B．溶液中滴加溶液，白色沉淀最终变为红褐色：C．与水剧烈反应放出氢气：D．与水蒸气高温下反应生成氢气：二、非选择题13．铝合金——目前用途广泛的合金之一硬铝：一种铝合金，含、、、等合金元素。密度小、强度高，具有较强的，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。14．正确书写下列反应的化学反应方程式。(1)过氧化钠与水反应：。(2)Fe(OH)2在空气中转化成红褐色的反应：。(3)铁锈与稀盐酸反应：。(4)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应：。15．有下列物质：①碳酸钠②③液态④氨水⑤二氧化碳⑥⑦⑧酒精⑨熔融氯化镁⑩。请回答下列问题：(1)属于电解质的有(填序号)。(2)①在水中的电离方程式为。(3)②与⑤反应的化学方程式；⑤与①的水溶液反应的离子方程式。(4)向⑦的溶液中通入足量氯气反应的离子方程式。(5)关于以上10种物质的说法正确的有。a.鉴别①碳酸钠和碳酸氢钠可用溶液b.⑤二氧化碳是酸性氧化物②是碱性氧化物c.③④⑥⑨都能导电d.⑥既能溶于稀硫酸，又能溶于溶液16．将5.6g铁粉与足量的稀盐酸充分反应，所得溶液的体积为10mL。试计算：(1)生成氢气的体积(标准状况)。(2)所得溶液中金属阳离子的物质的量浓度。(上述计算均要求写出计算过程)17．称取8.00g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入100mL2.00mol/L的硫酸充分溶解，往所得溶液中加11.2g铁粉，充分反应后，得固体的质量为6.08g。请计算：(1)加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量。(2)固体混合物中氧化铜的质量。18．将等物质的量的、组成的混合物溶于水，配成溶液，取出溶液，然后用盐酸与它反应，得到图像如图所示(已知：)(1)曲线A、C分别代表的物质的量变化。(2)原混合物中物质的量为。(3)盐酸加到时，放出标准状况下气体。19．A～G为中学化学常见的化合物，是生活中用途广泛的两种金属单质。其相互转化关系如图所示（反应条件已略去）：请回答下列问题（1）的化学式分别为、。（2）①～⑨中，属于非氧化还原反应的是。（3）反应⑨的化学方程式为，该反应的现象为。（4）反应①、④的离子方程式分别为、。20．有关物质之间的转化关系如图，某些反应的部分物质和反应条件被略去。已知X、Y、Z是日常生活中常见金属单质，X由地壳中含量最高的金属元素组成。A是海水中含量最多的盐，B是常见的无色液体，D、E是常见气态非金属单质，其中D呈黄绿色。F的稀溶液呈蓝色。请回答下列问题：(1)以反应①为原理的工业被称为工业。(2)K的化学式为。(3)反应②的离子方程式为。(4)J和Y反应的化学方程式为。21．用中和滴定法测定烧碱的纯度，若烧碱中不含有与酸反应的杂质，试根据实验回答：（1）准确称取4.1g烧碱样品，所用主要仪器是。（2）将样品配成250mL待测液，需要的仪器有。（3）取10.00mL待测液，用量取。（4）用0.2010mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液，滴定时手旋转式滴定管的玻璃活塞，手不停地摇动锥形瓶，两眼注视，直到滴定终点。（5）根据下列数据，计算待测烧碱溶液的浓度：。滴定次数待测液体积(mL)标准盐酸体积（mL）滴定前读数（mL）滴定后读数（mL）第一次10.000.5020.40第二次10.004.0024.1022．铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂，它们的一些性质及制备方法如下所示：I.氯化铁：熔点为306℃，沸点为315℃、易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。II.氯化亚铁：熔点为670℃，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁，请回答相关问题：(1)装置A用于KMnO4与浓盐酸反应制氯气，反应的离子方程式为。(2)导管b口应与(从虚线框内装置中选择装置后用字母代号填空)连接，这样可避免反应系统与环境间的相互影响。(3)用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高，显然其中含有(填化学式)杂质。(4)若要得到较纯净的无水氯化铁，对装置改进措施是。【参考答案】一、选择题1．B解析：A．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠，电解熔融的氯化钠生成金属钠，均可一步实现转化，选项A不符合题意；B．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸铝溶液与适量强酸或二氧化碳作用生成氢氧化铝，不能直接转化为氧化铝，不能一步实现转化，选项B符合题意；C．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁被锌置换生成铁，均可一步实现转化，故C不符合题意；D．氯化铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解成氧化铜，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，均可一步实现转化，选项D不符合题意；答案选B。2．D解析：A．方案甲会生成，污染环境，乙方案不产生污染物，更环保，故A错误；B．生成的是硫酸铜，则方案乙中试剂X为稀硫酸，故B错误；C．铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，则用方案甲制备会产生，故C错误；D．方案乙“溶解”时发生反应，故D正确；故答案选D。3．C解析：A．金属铝也具有金属的通性，故金属铝有银白色金属光泽，A正确；B．金属铝最外层有3个电子，容易失去电子，故具有较强的还原性，B正确；C．硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝硬度高于铝，C错误；D．铝单质非常活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，D正确；故本题选C。4．A解析：A．在反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋中，氧化剂为Fe3＋，氧化产物为Cu2＋，即可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋，故A正确；B．①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜，故B错误；C．由于加入的铁是过量的，则溶液中不可含有Cu2＋，故C错误；D．因在①的滤液中只有Fe2＋，没有Fe3＋，则滴加KSCN溶液时并不会出现溶液变红的现象，故D错误；故选A。5．B解析：A．NaHCO3俗称小苏打，A正确；B．CuSO4⋅5H2O俗称蓝矾、胆矾或铜矾，B错误；C．Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁，C正确；D．漂白精有效成分为Ca(ClO)2，D正确；故选B。6．D解析：铝和铁在常温下遇浓硫酸、浓硝酸能钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，故选D。7．B解析：A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，A错误；B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，B正确；C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，C错误；D．不锈钢是铁合金，里面还有碳元素，D错误；故选B。8．A解析：A．钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，C元素的化合价降低，则二氧化碳具有氧化性，故A正确；B．检验氯离子，应先加稀硝酸无现象，后加硝酸银检验，不能直接滴加AgNO3溶液检验是否含有Cl－，故B错误；C．不能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解、冷却后，转移到容量瓶中定容，故C错误；D．氢氧化亚铁易被氧化，应隔绝空气，操作不合理，故D错误；故选A。9．D解析：A．氯化铁可与铁反应生成氯化亚铁，在氯化亚铁溶液中加铁钉，可防止氯化亚铁溶液变质，故A正确；B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热煮沸至液体呈红褐色，停止加热可制得Fe(OH)3胶体，故B正确；C．在空气中加热，迅速被氧化为，加热失去水生成红棕色的，故C正确；D．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中滴加氯水，将氯化亚铁氧化为氯化铁，故D错误；故答案选D。10．B解析：A．氯气具有较强的氧化性，氯气与铝反应生成AlCl3，A错误；B．氯气、盐酸与锌反应，均生成ZnCl2，B正确；C．氯气与铁反应生成FeCl3，D错误；D．铜不与盐酸反应，C错误；答案选B。11．C解析：A．Ba2+和反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存，A不符合题意；B．Fe3+和I-发生氧化还原反应不能共存，Fe3+和OH-反应生成Fe(OH)3沉淀，不能大量共存，B不符合题意；C．各离子之间不反应，能大量共存，C符合题意；D．和OH–反应生成NH3∙H2O，Al3+和OH–反应生成Al(OH)3沉淀，不能大量共存，D不符合题意；答案选C。12．D解析：A．遇产生白烟为生成的氯化铵固体：，A正确；B．溶液中滴加溶液，生成的氢氧化亚铁白色沉淀在空气中迅速被氧化为氢氧化铁沉淀，故最终变为红褐色：，B正确；C．与水剧烈反应放出氢气、生成氢氧化钠：，C正确；D．铁与水蒸气高温下反应生成氢气和四氧化三铁：，D错误；答案选D。二、非选择题13．CuMgMnSi抗腐蚀能力解析：略14．(1)2Na2O2+2H₂O=4NaOH+O2↑(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(4)NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O解析：（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式2Na2O2+2H₂O=4NaOH+O2↑，故为：2Na2O2+2H₂O=4NaOH+O2↑；（2）Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为红褐色的氢氧化铁，化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（3）铁锈为氧化铁，与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，故为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（4）碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，化学方程式NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O，故为：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O。15．(1)①②③⑦⑨⑩(2)(3)CO2+CO+H2O=2HCO(4)(5)d解析：（1）在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，单质和混合物不属于电解质，则排除④氨水⑥Al，且⑤二氧化碳、⑧酒精本身不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，则属于电解质的是①②③⑦⑨⑩；（2）碳酸钠在水中的电离出钠离子和碳酸根离子，电离方程式为；（3）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式，二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，反应的离子方程式CO2+CO+H2O=2HCO；（4）向FeBr2的溶液中通入足量氯气，亚铁离子和溴离子都被氧化，反应的离子方程式；（5）a.碳酸钠和碳酸氢钠分别与溶液反应均能产生沉淀，不能鉴别，应选BaCl2溶液，a错误；b.二氧化碳能与碱溶液反应生成正盐和水，是酸性氧化物，与酸反应生成盐和氧气，不属于碱性氧化物，b错误；c.③液态HCl不存在自由移动的离子，不能导电，c错误；d.Al具有特殊性，既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液，d正确；故选:d.16．24L10mol·L-1解析：(1)5.6gFe的物质的量==0.1mol，根据化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，n(FeCl2)=n(H2)=0.1mol，因此，生成标准状况下H2的体积为0.1mol×22.4L·mol-1=2.24L；(2)c(FeCl2)==10mol·L-1，则溶液中金属阳离子的浓度为10mol·L-1。17．200mol4.80g【分析】过程发生的反应：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，有固体剩余，则铁元素以亚铁离子形式存在、溶液全部是硫酸亚铁时，溶液中铁元素质量最大，则由数据可知，所得固体中必定含铜、含剩余的铁，以此解答。解析：(1)100mL2.00mol/L的硫酸的物质的量n=0.1L×2.00mol/L=0.200mol，据分析、所得溶液中铁元素以亚铁离子形式存在、溶质只有硫酸亚铁时，溶液中铁元素质量最大，n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.200mol，已知加入铁粉、按铁元素守恒可知，反应后必定有一部分铁多余，故加入铁粉充分反应后，溶液中为0.200molFeSO4；(2)根据(1)的结果，充分反应后，溶液中含铁元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.200mol，质量m=0.200mol56g/mol=11.2g，等于加入的铁粉的质量，说明6.08g固体中剩余铁的质量恰好等于氧化铁中铁元素的质量，设氧化铜物质的量为x，氧化铁物质的量为y，则有：，解得x=0.06，y=0.02，氧化铜的质量是0.06mol×80g/mol=4.80g。18．(1)、(2)0.05mol(3)112mL【分析】盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，0mL～50mL反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；再与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，50mL～150mL反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可知曲线A代表的物质的量变化，曲线C代表的物质的量变化；解析：（1）根据分析可知曲线A、C分别代表、的物质的量变化；（2）由图可知50mL溶液中碳酸钠完全转化为碳酸氢钠和氯化钠，消耗盐酸的体积为50mL，由Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3可知：n(Na2CO3)=n(HCl)=0.05mol/L×0.05L=0.0025mol，所以1L溶液中碳酸钠的物质的量为n(Na2CO3)=0.0025mol×(1000÷50)=0.05mol；（3）由图50mL～150mL，发生反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可知n(CO2)=n(HCl)=100×10-3L×0.05mol/L×22.4L/mol=0.112L=112mL。19．Fe2O3NaAlO2②④⑦⑧4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O【分析】X和B都是能与氢氧化钠反应的物质，为铝或氧化铝之一，A和Y能与盐酸反应，G在空气中转化为F，G和F都是由D，E与氢氧化钠反应制得的，E为氯化亚铁，F为氢氧化铁，G为氢氧化亚铁，D为三氯化铁，E为氯化亚铁，Y为铁，A为三氧化二铁，X为铝，B为氧化铝，C为偏铝酸钠，然后分析。解析：根据分析可知，A为Fe2O3，B为Al2O3，C为NaAlO2，D为FeCl3，E为FeCl2，F为Fe(OH)3，G是Fe(OH)2，X为Al，Y为Fe；写出①～⑨的化学方程式：①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑②Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O③2Al+Fe2O3=高温2Fe+Al2O3④Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O⑤Fe+2HCl=FeCl2+H2↑⑥2FeCl3+Fe=3FeCl2⑦FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl⑧FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl⑨4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(1)A为Fe2O3，C为NaAlO2；(2)非氧化还原反应指的是没有化合价的变化的反应，有②④⑦⑧；(3)⑨4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；(4)①的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，④的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。20．氯碱Fe(OH)22Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑Cu+2FeCl3＝CuCl2+2FeCl2【分析】X、Y、Z是日常生活中常见金属单质，X由地壳中含量最高的金属元素组成，则X为Al；D、E是常见气态非金属单质，其中D呈黄绿色，则D为Cl2，D与Y反应得到F，且F的稀溶液呈蓝色，则F含有Cu2＋，故Y为Cu、F为CuCl2．A是海水中含量最多的盐，则A为NaCl，B是常见的无色液体，且电解A、B混合物得到C、D（氯气）、E，故B为H2O、气体单质E为H2、C为NaOH．由转化关系可知，G为HCl，H为盐酸。盐酸与金属Z反应得到I、I能被氯气氧化得到J，金属Z为变价金属，可推知Z为Fe，故I为FeCl2、J为FeCl3、K为Fe（OH）2。解析：(1)反应①为电解氯化钠溶液，以反应①为原理的工业被称为氯碱工业，故答案为：氯碱；(2)由分析可知，K的化学式为：Fe(OH)2，故答案为：Fe(OH)2；(3)反应②是Al与NaOH溶液的反应，离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑，故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑；(4)J和Y反应的化学方程式为：Cu+2FeCl3＝CuCl2+2FeCl2，故答案为：Cu+2FeCl3＝CuCl2+2FeCl2。【点睛】本题考查无机物推断，物质的含量、颜色等是推断突破口，注意熟练掌握元素化合物知识，对物质的特征性质、特征反应、特殊条件等归类比较，利于加对知识的理解。。21．天平小烧杯药匙250mL容量瓶、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管碱式滴定管左酸右锥形瓶内溶液颜色变化0.4020mol/L解析：（1）准确称取4.1g碱样品，需要的仪器有托盘天平、小烧杯、药匙；答案是：天平、小烧杯、药匙；（2）根据配制一定浓度的溶液所需的仪器可知，将样品配成250mL待测液时需要的仪器有250m