第三章 铁金属材料 测试题 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章铁金属材料测试题一、选择题1．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是A．铝是地壳里含量最多的元素B．在常温下，铝不能与氧气反应C．在常温下，可以用铝制容器盛装冷的浓硫酸D．氧化铝只能与酸反应，不能与强碱反应2．下列离子方程式书写正确的是A．打磨过的铝片与溶液反应：B．碳酸银沉淀溶于稀硝酸：C．氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应：D．氯气与水反应：3．将11.2g铁粉加入250mL2的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，浓度基本不变B．往溶液中滴入KSCN溶液，不显红色C．Fe2+与Fe3+的物质的量之比为6：1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：54．炼铁的反应原理为：Fe2O3+3CO3CO2+2Fe，当有2molFe生成时，下列说法中，错误的是A．还原产物为FeB．该条件下，生成CO2气体的体积大于67.2LC．转移的电子数约为7.224×1024个D．参加反应的Fe2O3和CO物质的量分别为1mol、3mol5．某无色溶液和铝混合可产生大量气泡，在该溶液中可能大量共存的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、6．向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体质量减少为A．1.6g B．2.4g C．3.8g D．无法计算7．Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，产生的在相同状态下体积相等时，消耗Al的质量比为A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶18．将0.1mol某金属单质与足量的硫粉在隔绝空气的情况下充分反应后，分离出的产物比原金属质量增加了3.2g，则该金属单质不可能是A．钙 B．铜 C．铁 D．镁9．只用一种试剂就可将、KSCN、稀、NaOH四种无色溶液区分开，该试剂是A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液10．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．1molFe与足量的S完全反应转移的电子数为3NAB．1mol羟基含有7NA个电子C．标准状况下，11.2LSO3所含分子数为0.5NAD．4.6g由NO2和N2O4组成的混合气体中含有N原子总数为0.1NA11．下述实验能达到预期目的的是编号实验内容实验目的A将含有杂质的通入饱和溶液中除去中的B向含杂质的中加入水后过滤除去固体中的C向含杂质的溶液中加入铁粉除去溶液中的D向含杂质的溶液中加入溶液除去溶液中的A．A B．B C．C D．D12．下列离子方程式书写错误的是A．FeCl3溶液腐蚀铜电路板：B．铁红溶于盐酸：C．氯气溶于水：D．氯化铵溶液与氢氧化钠溶液混合：13．化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是A．小苏打的主要成分是NaHCO3B．宜将84消毒液与洁厕灵混合使用提高漂白效果C．补铁保健品中常添加亚铁盐D．CaCl2可用于制作豆腐14．金属材料在促进生产生活中发挥了巨大作用。下列有关金属的说法正确的是A．实验完毕后剩余的金属钠应丢弃于专用垃圾桶，不能放回原试剂瓶B．含有重金属离子的废液可用沉淀法进行处理并分离后再排放C．氧化铁能与酸反应，因此可用于制作红色涂料D．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火15．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是A．赤铁矿的主要成分是B．溶液可用来腐蚀电路板C．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D．Fe与KSCN产生血红色沉淀二、填空题16．热分解的质量变化过程如图所示，其中之前是隔绝空气加热，之后是在空气中加热，A、B、C三点时的产物均为纯净物。用化学方程式表示从A点到B点的物质转化：，C点时产物的化学式是。17．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反应：4NH3+5O24NO+6H2O。(1)作为氧化剂的物质是，作为还原剂的物质是(均填化学式)，其中氮元素的化合价(填“升高”或“降低”)。(2)若反应中消耗了4molNH3，则生成NO的物质的量为mol，转移电子的物质的量为mol。18．铁与空气接触时表面会形成氧化物，如一块低碳钢可以被三种氧化物膜所覆盖与金属接触的一侧是FeO，与空气接触的一侧是，而中间则是。(1)中国古代“四大发明”之一最早的指南针“司南”，其具有磁性作用是因为主要含有上述物质中的(填化学式)。(2)的一种用途是。(3)FeO可作化妆品中的色素，它还能进行一系列转化：。①时应加入的试剂是。②“速力菲”(主要有效成分是)是一种常见的补铁药物，欲验证该药物超过保质期后已变质，可进行的操作是：除去药物表面包装的糖衣后将药物粉碎、加水溶解静置、取少许溶液于试管中，向其中加入，若出现现象，则证明该药物已变质。③在中滴加NaOH溶液的实验现象是，发生反应的化学方程式是。19．将一生锈的铁片置于稀硝酸中，反应结束后，共收集11.2LNO气体(标况)。溶液中还剩下固体残渣5g，过滤后向浅绿色溶液中通入35.5g氯气，恰好使Fe2+全部氧化，求原铁片的质量和铁锈的百分含量(铁锈成分以Fe2O3计算)。(保留两位小数)20．可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为2RuCl3+3H2=2Ru+6HCl。某同学对产品纯度进行测定，所得数据记录如下：实验序号产品质量/g固体Ru质量/g①1.25000.4900②1.25000.5100③1.25000.5000则产品的纯度为(用百分数表示，保留两位有效数字)。21．下列框图所示的转化关系中，甲为生活中常见的金属单质，乙、丙、丁为气体单质，其中丙是密度最小的气体，D为家庭中常用物质(部分反应物和生成物及溶剂水已略去)。请回答：(1)E的化学式为；甲的原子结构示意图为；(2)反应①的离子方程式为；反应②的化学方程式为；(3)工业上输送丁的管道出现气体泄漏，可用物质B检验，会有白烟现象产生，写出该反应的化学方程式。22．已知有如图所示物质间的相互转化，已知A是一种金属单质。试回答：(1)A物质的名称是(2)写出由E转变成F的化学方程式；(3)写出反应的离子方程式：①D溶液与AgNO3反应；②向G溶液加入A的有关离子反应方程式。23．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是。(4)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡，静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为反应。（填可逆不可逆）。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．地壳中含量最多的非金属元素是氧，含量最多的金属元素是铝，A错误；B．铝在常温下与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜，B错误；C．常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸，是因为铁、铝遇冷的浓硫酸发生钝化，是因为浓硫酸的强氧化性，C正确；D．氧化铝为两性氧化物，既能与强酸反应有能与强碱反应，D错误；故选C。2．A解析：A．打磨过的铝片与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气：2Al+2OH−+2H2O=2AlO+3H2↑，故A正确；B．碳酸银不溶于水，写化学式，碳酸银沉淀溶于稀硝酸：Ag2CO3+2H+=CO2↑+H2O+2Ag+，故B错误；C．氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应：，故C错误；D．氯气与水反应生成HClO是弱酸，写成化学式，且该反应是可逆反应：，故D错误；选A。3．C【分析】铁的物质的量为mol，氯化铁的物质的量为，二者反应的方程式为Fe+2FeCl3=3FeCl2，铁完全反应，消耗氯化铁的物质的量为0.4mol，剩余0.5-0.4=0.1mol，反应生成氯化亚铁的物质的量为0.6mol。解析：A．铁没有剩余，故A错误；B．溶液中有铁离子，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B错误；C．Fe2+和Fe3+的物质的量之比=0.6mol:0.1mol=6:1，故C正确；D．0.2mol铁发生氧化反应、0.4mol氯化铁发生还原反应，反应生成氯化亚铁，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，故D错误；故选C。4．C解析：A．Fe2O3中Fe的化合价由+3价降为0价，发生还原反应，因此Fe为还原产物，A正确；B．由方程式可知，当有2molFe生成时产生的CO2的物质的量为3mol，标况下的体积为3mol×22.4L/mol=67.2L，该反应在高温的条件下进行，由pV=nRT可知，温度越高，体积越大，因此生成CO2气体的体积大于67.2L，B正确；C．由方程式可知，有2molFe生成时，转移电子为6mol，个数为6×6.02×1023=3.612×1024个，C错误；D．参加反应的物质的量之比等于化学计量数之比，由方程式可知，当有2molFe生成时，参加反应的Fe2O3和CO物质的量分别为1mol、3mol，D正确；故选C。5．D【分析】某无色溶液和铝混合可产生大量气泡，说明该溶液可能是酸，也可能是碱。解析：A．在酸中或碱中都要反应而不共存，故A不符合题意；B．与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀，与氢离子反应醋酸，故B不符合题意；C．与氢氧根反应生成氢氧化亚铁沉淀，、、发生氧化还原反应，亚铁离子为浅绿色，故C不符合题意；D．、、、在酸中是共存的，故D符合题意。综上所述，答案为D。6．B解析：向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，说明全部变为了氯化铜和氯化亚铁，根据质量守恒分析盐酸中的氢和氧化物中氧形成了水，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体质量减少为氧的质量，氧化物中氧的物质的量等于盐酸的物质的量的一般即0.15mol，则氧化物中氧的质量为0.15mol×16g∙mol−1＝2.4g，故B符合题意。综上所述，答案为B。7．A解析：Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式可知，产生的在相同状态下体积相等(即物质的量相等)时，消耗的Al的物质的量相同，则消耗Al的质量比为1：1，故答案选A。8．B【分析】用M表示金属，0.1mol某金属单质与足量的硫粉在隔绝空气的情况下充分反应后，分离出的产物比原金属质量增加了3.2g，消耗的硫粉的物质的量为0.1mol，故金属与S的物质的量相同，化学是为MS。解析：A．钙与硫反应生成CaS，满足化学式，A不符合题意；B．铜与硫反应生成Cu2S，不满足化学式，B符合题意；C．铁与硫反应生成FeS，满足化学式，C不符合题意；D．镁与硫反应生成MgS，满足化学式，D不符合题意；故选B。9．C解析：A．加入BaCl2溶液不能检验AgNO3和H2SO4，二者都生成沉淀，也不能检验KSCN和NaOH，与二者都不反应，故A不符合；B．加入CuCl2溶液，硝酸银产生白色沉淀，与氢氧化钠反应生成蓝色沉淀，与KSCN、稀硫酸均不反应，不能检验，故B不符合；C．加入FeCl3溶液，AgNO3溶液生成白色沉淀，KSCN溶液变为红色，稀H2SO4无现象，NaOH溶液生成红褐色沉淀，可鉴别，故C符合；D．加入溶液，硝酸银产生白色沉淀，与氢氧化钠反应生成白色沉淀，且迅速变为灰绿色最终变为红褐色沉淀，与KSCN、稀硫酸均不反应，不能检验，故D不符合；故选：C。10．D解析：A．铁和硫反应生成+2价铁，则1molFe与足量的S完全反应转移的电子数为2NA，A错误；B．1个羟基含有9个电子，则1mol羟基含有9NA个电子，B错误；C．标准状况下，三氧化硫为固体，无法计算其物质的量，C错误；D．NO2与N2O4组成的4.6g混合气体，设NO2的物质的量为x，N2O4的物质的量为y，则46x+92y=4,6，所以x+2y=0.1，即NO2与N2O4组成的4.6g混合气体含氮原子物质的量为0.1mol，含N原子数0.1NA，D正确；故选D。11．C解析：A．碳酸钠也会与反应，应该选用饱和溶液，除去中混有的，A错误；B．两种物质都难溶于水，B错误；C．，C正确；D．NaHCO3也会与溶液反应，D错误；故答案为：C。12．A解析：A．FeCl3与铜单质反应，生成铜离子和二价铁离子，故正确离子方程式为：，A错误；B．铁红是，是金属氧化物，写离子方程式时不能拆开，故与盐酸反应的离子方程式为：，B正确；C．氯与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，离子方程式为：，C正确；D．氯化铵溶液与氢氧化钠溶液混合，铵根离子和氢氧根离子可以反应生成一水合氨，反应的离子方程式为：，D正确；故本题选A。13．B解析：A．小苏打是NaHCO3的俗称，A正确；B．84消毒液含次氯酸钠、洁厕灵含盐酸，二者混用，发生氧化还原反应，产生氯气并逸出，则混合使用降低漂白效果，B错误；C．血红蛋白能与亚铁离子结合，补铁保健品中常添加亚铁盐，C正确；D．豆浆含蛋白质胶体，氯化钙是电解质，二者相遇，胶体会聚沉，则CaCl2可用于制作豆腐，D正确；答案选B。14．B解析：A．金属钠性质活泼，容易与水、空气发生反应，所以实验完毕后剩余的金属钠必须放回原试剂瓶，不能随意丢弃，A错误；B．重金属离子会造成土壤污染和水污染，所以含有重金属离子的废液可加入沉淀剂，使重金属阳离子转化为沉淀，通过过滤分离出去后再排放，B正确；C．Fe2O3为红色，可用于制作红色涂料，与Fe2O3能和酸反应无关，C错误；D．金属钠着火时，钠燃烧产生的Na2O2能够与泡沫灭火器喷射出的CO2、H2O发生反应产生O2，导致火势加剧，因此不能用泡沫灭火器灭火，而应该用干燥的沙土灭火，D错误；故选B。15．C解析：A．用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3），故A错误；B．氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，故溶液可用来腐蚀电路板，故B错误；C．加入过量Fe单质除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C正确；D．Fe3+与KSCN溶液产生红色的络合物，这种络合物是溶于水的，产生红色溶液，故D错误；答案选C。二、填空题16．解析：18.30gCoC2O4•2H2O的物质的量为，0.1molCoC2O4•2H2O含0.2mol水，结晶水的质量m=nM=0.2mol×18g/mol=3.6g，起点到A固体质量减少为18.30-14.70=3.6g，则A点是纯净的CoC2O4，0.1molCoC2O4•2H2O含Co质量为m=nM=0.1mol×59g/mol=5.9g，则B为金属Co，A到B是CoC2O4分解，分解反应方程式为：；由图知C点钴氧化物质量为8.30g，0.1molCo质量为5.9g，氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g，氧的物质的量，则Co和O的原子个数比为0.1：=2：3，C点产物化学式是Co2O3。17．(1)O2NH3升高(2)420解析：（1）反应中氨气中的氮元素化合价升高，氨气作还原剂，氧气中元素化合价降低，氧气作氧化剂；（2）根据方程式分析，消耗4mol氨气，反应生成4molNO，转移4mol×[2-(-3)]=20mol电子。18．制红色油漆、防锈漆硫酸向其中滴加KSCN溶液，溶液变红，产生白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色解析：(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，磁铁成分主要是四氧化三铁化学式为Fe3O4，故答案为：Fe3O4；(2)氧化铁是红色固体难溶于水，可以制红色油漆、防锈漆，故答案为：制红色油漆、防锈漆；(3)①FeO→FeSO4时应加入的试剂是稀硫酸，发生FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，故答案为：稀硫酸；②速力菲”(主要有效成分是)是一种常见的补铁药物，欲验证该药物超过保质期后已变质，可进行的操作是：除去药物表面包装的糖衣后将药物粉碎、加水溶解静置、取少许溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液变红，有铁离子存在，则证明该药物已变质，反之没有变质，故答案为：其中滴加KSCN溶液，溶液变红；③在中滴加NaOH溶液的实验现象是产生白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的化学反应方程式为：，，故答案为：产生白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，，。19．65g20.51%【分析】生锈的铁片置于稀硝酸中，反应结束后有固体剩余，且有气体放出，说明稀硝酸不足，反应生成硝酸亚铁，剩余的为铁，根据转移守恒再结合氯气计算溶液中Fe2+的物质的量，溶液中Fe2+的来自铁锈、被氧化的单质铁，结合得失电子守恒结合方程式分析解答。解析：生锈的铁片置于稀硝酸中，反应结束后有固体剩余，且有气体放出，说明稀硝酸不足，反应生成硝酸亚铁，剩余的为铁，亚铁离子被氯气氧化生成铁离子，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，则2n(Cl2)=n(Fe2+)=2×=1mol，亚铁离子来自于Fe、Fe2O3，设参加反应的Fe的物质的量为xmol、Fe2O3的物质的量为ymol，根据Fe原子守恒有：x+2y=1，电子守恒有2x=2y+×3，解得：x=，y=，所以生锈的铁片总质量=参加反应Fe的质量+剩余Fe的质量+铁锈的质量=mol×56g/mol+5g+mol×160g/mol=65g，铁锈的百分含量=×100%=20.51%。20．82%解析：根据三组实验数据得到的Ru单质的平均质量为=0.5000g，根据方程式可知样品中RuCl3的质量为×207.5g/mol=1.0272g，则样品的纯度为×100%=82%。21．NH4Cl2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O十NaCl8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2【分析】甲为生活中常见的金属单质，乙、丙、丁为气体单质，乙、丙在高温高压下催化生成B，可知B为NH3，丙、丁点燃生成C，则C为HCl，则丁为Cl2，丙为H2，乙为N2，B、C生成E，则E为NH4Cl，D为家庭中常用物质，应为NaCl，说明A应为NaOH，则甲为Al，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。解析：(1)由上分析知E的化学式为NH4Cl，甲为Al，原子结构示意图为；(2)反应①的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；反应②的化学方程式为NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O十NaCl；(4)利用氯气与氨反应生成白烟验证氨气是否泄漏，氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，反应的方程式为8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。22．(1)铁(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)Cl+Ag+=AgCl↓2Fe3++Fe=3Fe2+【分析】E为白色沉淀，遇空气变为红褐色沉淀F，则E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，G为氯化铁，D溶液中加入稀硝酸、硝酸银溶液，得到白色沉淀H和溶液，且溶液的焰色反应透过蓝色钴玻璃观察为蓝色，则含有钾元素，白色沉淀H为氯化银，则D为氯化钾，B与C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁沉淀，则二者为氯化亚铁和氢氧化钾，又A是一种金属单质，能反应生成B和气体，氯化铁与A反应生成B，则A为贴铁单质，B为氯化亚铁，C为氢氧化钾，据此分析解答。解析：（1）由分析知，A物质的名称是铁。（2）氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，E转变成F的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。（3）①D溶液为氯化钾溶液，与AgNO3反应的离子方程式为Cl+Ag+=AgCl↓。②向氯化铁溶液加入Fe，二者反应生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。23．防止氯化亚铁被氧化2Fe2＋＋Cl2