《铁金属材料》单元训练题-2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修1

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第三章《铁金属材料》单元训练题一、单选题1．下列有关实验的现象描述正确的是A．氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，瓶口出现大量白雾B．铁在氯气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生大量白色烟雾C．铜在氯气中燃烧，产生白烟，加水溶解后可得蓝绿色溶液D．用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧，可观察到明亮的紫色火焰2．下列除杂方法或对应方程式错误的是选项物质(杂质)除杂方法或试剂方程式A溶液()过量Fe，过滤B固体()水溶后通过量，结晶，过滤C固体()水溶后加入过量NaOHD()过量Fe，过滤A．A B．B C．C D．D3．劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的知识，其化学(离子)方程式表达错误的是劳动项目化学(离子)方程式A用溶液制作印刷电路板B用稀盐酸除去铁架台上的铁锈C用葡萄酿酒D用含铝粉和的疏通剂疏通管道A．A B．B C．C D．D4．铝制器皿能够盛放的物质是A．NaOH溶液 B．浓硫酸 C．稀硫酸 D．稀盐酸5．将20.0g铜镁合金完全溶解于140mL某浓度的硝酸中，得到NO2和NO的混合气体8.96L(标准状况)，当向反应后的溶液中加入320mL4.0mol/LNaOH溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为37g。下列说法不正确的是A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：3B．该硝酸中HNO3的物质的量浓度12mol/LC．NO2和NO的混合气体中，NO2的体积分数25％D．若将混合气体与水混合完全转化为硝酸，则需要通入的氧气(标准状况)的体积为11.2L6．下列离子方程式不正确的是A．与醋酸：B．Cu与反应：C．溶于盐酸：D．Al溶于NaOH溶液：7．根据实验操作和现象得出的结论不正确的是选项实验操作和现象结论A红热的铁与水蒸气反应后的固体物质，用稀硫酸溶解，滴入几滴KSCN溶液，未显红色固体物质中可能含有+3价铁元素B钠在空气中加热，发生剧烈反应，得到淡黄色固体固体物质中含有C用硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液由绿变黄氧化性比强D某溶液中滴加溶液，出现白色沉淀，再加足量稀，沉淀不溶解溶液中含有A．A B．B C．C D．D8．化学兴趣小组从使用过的腐蚀废液（含有大量、和）中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示：下列说法错误的是A．步骤Ⅰ的操作名称为过滤B．滤渣③成分为、，物质④为溶液C．检验废腐蚀液中是否含有可用溶液D．通入⑥时反应的离子方程式为9．X、Y、Z三种物质的一步转化关系如图所示，下列选项中的物质不符合该转化关系的是选项XYZABCDA．A B．B C．C D．D10．现有部分被氧化的Fe、Cu混合物（氧化物为、CuO）样品共5.60g，经如下处理：下列说法错误的是A．V=672B．滤液A中的阳离子为、C．样品中氧元素的物质的量为0.01molD．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.05mol11．大气中主要来自天然气净化、炼焦、石油精炼、人造丝生产、造纸、橡胶、染料、制药等工业生产过程。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S，其转化如图所示（CuS不溶于水）。下列说法中，正确的是A．过程①中，生成CuS的反应为B．过程②中，作还原剂C．过程③中，每消耗1mol，转移2molD．回收S的总反应为12．下列生产、生活项目所涉及的化学知识叙述正确且有关联的是A．具有磁性，故可用于制打印机油墨B．利用可与碱反应，制作糕点时用小苏打作膨松剂C．常温下，Fe与浓硫酸不反应，可以用铁制容器盛放浓硫酸D．利用明矾溶于水生成的胶体具有吸附性，对水进行杀菌消毒13．在100mL混合酸中，c(HNO3)=2mol/L，c(H2SO4)=5mol/L，向其中加入足量铁粉，充分反应后，收集到的气体在标况下体积约为A．4.48L B．13.44L C．8.96L D．22.4L14．用FeCl3溶液腐蚀覆铜板产生的腐蚀废液可回收利用，实验流程如下。下列有关说法错误的是A．“氧化”步骤中可用的试剂为氯气B．“调pH”后，检验Fe3+是否沉淀完全的操作为：取少量上层清液于试管中，滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液紫色是否褪去C．进行“灼烧”操作时需用到的仪器有坩埚和酒精灯D．“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶二、非选择题15．氯化铁是常用的金属刻蚀剂。工业上用硫铁矿渣(主要成分为、、FeO)制备氯化铁溶液，流程如下。(1)FeO中铁元素的化合价是。(2)反应釜中与盐酸反应的化学方程式为。(3)下列说法正确的是。a．加入反应釜中的盐酸可用稀硫酸代替b．混合器中加入过氧化氢溶液的目的是将氧化为(4)用氯化铁溶液刻蚀覆铜板可制作印刷电路板，在刻蚀过程中，氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式是。16．金属的用途与性质密切相关。(1)图1所示赤铁矿的主要成分是(填化学式)。(2)家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，请根据下表的信息分析，其原因是。铜铝密度/(g•cm﹣3)8.922.70地壳中含量(质量分数/%)0.0077.73导电性(以银的导电性为100做标准)(3)在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因用化学方程式表示为。(4)为探究铁、铜的金属活动性，分别将铁丝、铜丝插入稀硫酸中(图2所示)，说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是，反应的化学方程式是。(5)将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有(填化学式，下同)，滤液中溶质的组成可能是或。17．铁是人类较早使用的金属之一，下图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。运用铁及其化合物的知识，回答下列问题。(1)物质C的化学式为：；E→F反应的化学方程式是，该反应过程的现象为。(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，高铁酸钾作为自来水处理剂的优点；湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO、Cl-、H2O，写出并配平该法制备高铁酸钾的离子反应方程式。(3)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，继续煮沸至液体呈，制得分散系为，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是。(4)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：。(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠代替Cl2，如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么NaClO2、Na2FeO4、Cl2的消毒效率由大到小的顺序是。18．铁及其化合物与生产、生活关系密切：(1)下列铁化合物中，可以通过化合反应得到是_______(填字母序号)。A． B． C． D．(2)可作为铜电路板的腐蚀液，该反应的化学方程式。向反应后的溶液加入(填名称)，可回收Cu，并得到溶液。(3)用废铁皮制取()的部分流程示意图如下：用方程式说明步骤Ⅰ加热时需控制温度小于60℃的原因是。(4)可制取新型、高效水处理剂高铁酸钾，反应原理为(未配平)，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(5)可将氨氮废水中的转化为除去。从价态角度分析，能处理氨氮废水的原因是。当该反应转移1.2mol电子时，能产生mol。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．A【详解】A．氢气在氯气中可以着火燃烧，火焰呈苍白色，产生的HCl气体在瓶口遇空气中的水蒸气形成盐酸的小液滴，因此会出现大量白雾，A正确；B．铁在氯气中燃烧，产生FeCl3固体，因此会产生大量棕褐色的烟，无明亮的蓝紫色火焰，B错误；C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，加水溶解后可得蓝绿色溶液，C错误；D．用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，可观察到火焰呈紫色，D错误；故选A。2．C【详解】A．加入过量Fe，发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，经过滤除去Cu和过量的Fe，A项正确；B．水溶后，通入过量的CO2，发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，将杂质Na2CO3完全转化为NaHCO3，经结晶、过滤得到NaHCO3，B项正确；C．水溶后加入过量的NaOH发生反应OH-+=H2O+，将杂质NaHCO3完全转化为Na2CO3、但引入新杂质过量的NaOH，C项错误；D．加入过量Fe，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，经过滤除去过量Fe，D项正确；答案选C。3．A【详解】A．用溶液制作印刷电路板，氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故A错误；B．用稀盐酸除去铁架台上的铁锈，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应方程式为，故B正确；C．用葡萄酿酒，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇和二氧化碳，反应方程式为，故C正确；D．用含铝粉和的疏通剂疏通管道，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故D正确；选A。4．B【详解】A．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，不能用铝制品容器盛放，故A错误；B．浓硫酸是强氧化性的酸，铝在浓硫酸中发生钝化现象，故铝制品容器可以盛放浓硫酸，故B正确；C．稀硫酸有氧化性，能和铝反应生成氢气，不能用铝制品容器盛放，故C错误；D．稀盐酸有氧化性，能和铝反应生成氢气，不能用铝制品容器盛放，故D错误；故选B。5．D【分析】根据题意可知，铜失去2个电子生成铜离子，铜离子与2个氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀；镁失去2个电子生成镁离子，镁离子与2个氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，据此分析。【详解】A．根据上述分析：金属阳离子得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量，依据质量守恒，得到氢氧根物质的量为n(OH-)==lmol，即得失电子物质的量为lmol，因此有2n(Cu)+2n(Mg)=lmol，根据二者质量和为20.0g可得关系式64n(Cu)+24n(Mg)=20.0g，两式联立解得n(Cu)=0.2mol，n(Mg)=0.3mol，因此合金中铜和镁的物质的量之比为2：3，A正确；B．金属阳离子Cu2+、Mg2+全部沉淀后，溶液中溶质为NaNO3，根据氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=0.32L×4.0mol/L+=l.68mol，溶液的体积是140mL，则硝酸的浓度为c(HNO3)=mol/L=12mol/L，B正确；C．根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=lmol，n(NO)+n(NO2)==0.4mol，两式联立解得n(NO)=0.3mol，n(NO2)=0.1mol，则相同条件下，二者的体积分数等于物质的量分数，故NO2的体积分数为×100%=25%，C正确；D．根据上述分析可知：反应过程中转移电子的物质的量等于沉淀中OH-的物质的量，n(e-)=n(OH-)=1mol，若将混合气体与水混合完全转化为硝酸，则O2得到电子的物质的量与HNO3变为NO、NO2时失去电子的物质的量相等，4n(O2)=1mol，n(O2)=0.25mol，其在标准状况下的体积为V(O2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，D错误；故选D。6．A【详解】A．碳酸氢钠溶液与醋酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故A错误；B．铜与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故B正确；C．氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，反应的离子方程式为，故C正确；D．铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故D正确；故选A。7．C【详解】A．红热的铁与水蒸气反应后的固体物质，用稀硫酸溶解，滴入几滴KSCN溶液，未显红色，Fe3O4中铁元素显+3、+2价，用稀硫酸溶解，滴入几滴KSCN溶液，未显红色，可能是固体中剩余的铁把Fe3+还原为Fe2+，所以不显红色，故A正确；B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体Na2O2，故B正确；C．酸性条件下也具有强氧化性，不能说明一定是氧化了，故C错误；D．将SO2通入溴水中，溶液褪色，硫元素化合价由+4变为+6，SO2具有还原性，故D正确；故答案选C。8．B【分析】废液中含有大量FeCl2、CuCl2、FeCl3，向废液中加入过量Fe，发生反应、，然后过滤，滤液②中含有FeCl2，滤渣③中含有Cu、Fe，向滤渣③中加入过量④盐酸，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液⑤中含有FeCl2、HCl，向FeCl2溶液中通入过量Cl2，发生的反应为，从而得到FeCl3溶液。【详解】A．步骤Ⅰ是从溶液中得到滤渣和滤液，所以操作为过滤，故A正确；B．由分析可知，滤渣③中含有Cu、Fe，向滤渣③中加入过量④盐酸，Fe溶解，Cu不溶解，所以④为盐酸，故B错误；C．Fe3+和SCN-反应使溶液呈红色，因此可以用KSCN溶液检验Fe3+，故C正确；D．⑥为Cl2，通入⑥时反应的离子方程式为，故D正确；故答案为：B。9．C【详解】A．在空气中被氧化可以得到，与溶液反应生成，也可以与溶液反应直接生成，A项正确；B．与加热生成，与盐酸反应生成，与反应生成，B项正确；C．不能一步转化为，C项错误；D．和反应生成，与反应生成，与反应直接生成，D项正确；故选C。10．D【分析】稀硫酸足量，、CuO与硫酸反应产生、，Fe则转化为变为，Cu与硫酸不反应，作为滤渣过滤得到，即3.2g滤渣为金属铜的质量，其物质的量为0.05mol，即合金样品中共含有铜元素0.05mol；因为氧化性从大到小依次为：，可知优先发生反应，由于滤液A中不含，且有气体生成，则推知该气体为，则滤液A中不含，滤液A中含有亚铁离子、氢离子和硫酸根离子，加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为，其物质的量为0.02mol，其中铁元素的物质的量为0.04mol，据此分析。【详解】A．3.2g铜和3.2g氧化铁的物质的量分别为、，则样品中含氧元素的物质的量为，若样品与硫酸恰好反应得到溶液为溶液，根据元素守恒可知，由金属氧化物中氧元素转化为水可知，生成水的氢离子物质的量为，由氢原子个数守恒可知，生成标准状况下氢气的体积为，A正确；B．由以上分析可知滤液A中的阳离子为、，不含，B正确；C．结合上述分析可知，样品中氧元素的物质的量为0.01mol，C正确；D．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol，D错误；故选D。11．D【分析】由图可知，过程①发生的反应为硫化氢与溶液中的铜离子反应生成硫化铜沉淀和氢离子，反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，过程②发生的反应为溶液中铁离子与硫化铜反应生成铜离子、亚铁离子和硫，反应的离子方程式为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S，过程③发生的反应为酸性条件下溶液中的亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，则总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水，反应方程式为2H2S+O2=2H2O+2S↓。【详解】A．由分析可知，生成CuS的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，A错误；B．由分析可知，过程②中，Fe3+转化为Fe2+，Fe3+为氧化剂，被还原，B错误；C．过程③中，氧气和亚铁离子反应生成铁离子，通入1mol氧气转移4mol电子，C错误；D．由分析可知，回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓，D正确；故选D。12．A【详解】A．是黑色固体，在打印机的电磁场作用下，发生定向移动形成字迹或图案，体现出磁性，所以可作打印机墨粉的主要成分，故A正确；B．碳酸氢钠性质不稳定，受热分解生成二氧化碳，面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂，与其能与碱反应的性质无关，故B错误；C．铁在浓硫酸中钝化，发生了反应，所以常温下，浓硫酸可以用铁制容器盛放，故C错误；D．明矾不具有强氧化性，溶于水能产生Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体具有吸附性，可净化水，但不能杀菌消毒，故D错误；故选A。13．C【详解】n(H2SO4)=5mol/L×0.1L=0.5mol，n(HNO3)=2mol/L×0.1L=0.2mol，n(H+)=2×0.5mol+1×0.2mol=1.2mol，n(NO)=1×0.2mol=0.2mol。NO的氧化性比H+强，NO先反应，Fe过量，发生的反应为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++4H2O+2NO↑，0.2molNO消耗0.8molH+，同时得到0.2molNO。剩下(1.2-0.8)mol即0.4molH+，剩下的H+和Fe反应产生H2，Fe+2H+=Fe2++H2↑，0.4molH+反应得到0.2molH2，气体的总物质的量=0.2mol+0.2mol=0.4mol，标况下体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，答案选C。14．B【分析】在腐蚀废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，向其中加入Cl2，可以将FeCl2氧化为FeCl3，然后加入CuO或碱式碳酸铜，调整溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤分离出Fe(OH)3，将Fe(OH)3灼烧，发生分解反应产生Fe2O3；向滤液中加入HCl酸化，然后将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，就可以获得CuCl2·2H2O晶体。【详解】A．“氧化”目的是使Fe2+氧化为Fe3+，为防止引入杂质离子，在步骤中可用的试剂为氯气，A正确；B．酸性KMnO4溶液与Fe2+反应，使溶液紫色褪去，不能用酸性KMnO4溶液检验Fe3+是否存在，B错误；C．在进行Fe(OH)3固体“灼烧”操作时需用到的仪器有坩埚和酒精灯、三脚架、泥三角等，C正确；D．过滤除去Fe(OH)3沉淀的溶液中含有CuCl2，加入盐酸酸化，可防止Cu2+水解，然后经蒸发浓缩、冷却结晶，就可以获得CuCl2·2H2O晶体，D正确；故合理选项是B。15．(1)+2(2)(3)b(4)【分析】硫铁矿渣主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO，用盐酸溶解，发生反应、、，得到氯化铁、氯化亚铁的混合溶液，加入双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁，得到氯化铁溶液。【详解】（1）FeO中氧元素化合价为-2，根据化合价代数和等于0，铁元素的化合价是+2，故答案为：+2；（2）反应釜中，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：，故答案为：；（3）a．铁的氧化物和硫酸反应生成硫酸盐，会引入硫酸根离子，所以反应釜中的盐酸不能用稀硫酸代替，故a项错误；b．H2O2具有氧化性，混合器中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，得到氯化铁溶液，故b项正确；故答案为：b。（4）FeCl3与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应离子方程式为：，故答案为：。16．(1)(2)铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高(3)(4)铁丝表面产生气泡，铜丝表面无明显现象(5)Ag、、、【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3，故答案为：Fe2O3；（2）根据图2的信息分析，铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高，所以家用电线常用铜制，但在高压远距离输电中，常用铝代替铜，故答案为：铝的密度比铜小，地壳中含量比铜高；（3）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是铝和氧气反应生成氧化铝薄膜，故答案为：（4）分别将铁丝、铜丝插入稀硫酸中，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能和稀硫酸反应，因此说明铁比铜的金属活动性更强的实验现象是铁丝表面产生气泡，铜丝表面无明显现象，故答案为：铁丝表面产生气泡，铜丝表面无明显现象；；（5）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色，说明铝完全反应，铜和硝酸银发生了反应，则滤渣中一定含有银，滤液中溶质的组成硝酸银不足或恰好完全反应时溶质是、，硝酸银过量时溶质是、、，故答案为：Ag；、；、、。17．(1)Fe3O44Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色(2)能杀菌消毒、净水3ClO－+2Fe(OH)3+4OH－＝2FeO+3Cl－+5H2O(3)红褐色氢氧化铁胶体分散质粒子直径大小不同(4)2Fe3＋+Cu＝Cu2＋+2Fe2＋(5)NaClO2＞Cl2＞Na2FeO4【分析】根据价类二维图可判断A是Fe，B是FeO，C是Fe3O4，D是Fe2O3，E是Fe(OH)2，F是Fe(OH)3，G是亚铁盐，H是铁盐，据此解答。【详解】（1）根据以上分析可知物质C的化学式为Fe3O4；E→F反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，该反应过程的现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。（2）高铁酸钾具有强氧化性，还原产物铁离子能水解为氢氧化铁胶体，因此作为自来水处理剂的优点能杀菌消毒、净水；反应中次氯酸根离