第三章+铁金属材料+测试题 高一上学期人教版（2019）化学必修第一册

第三章铁金属材料测试题一、选择题1．通过铝热反应能冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，与铝热反应无关的是A．铝具有还原性 B．铝具有导电性C．铝较Cr、V、Mn等价格便宜 D．铝热反应放出大量的热2．价一类二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是A．用铁丝与水蒸气高温下反应可实现上述转化①B．加热发生转化③C．实现转化⑤可以加入溶液D．Fe与强氧化剂可以发生转化⑥3．常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是A．加入铁粉后产生氢气的溶液：B．滴加酚酞试液显红色的溶液：C．与反应可产生气体的溶液：D．溶液中：4．下列各组中的离子，在溶液中一定能大量共存的是A．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液：、、、B．无色透明的溶液中：、、、C．使酚酞变红色的溶液：、、、D．与Al反应生成的溶液：、、、5．下列物质中，不能使水溶液中的转化为的是A．钠块 B．铁粉 C．KI溶液 D．铜粉6．足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体，这些气体与XLO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的体积是120mL，则X的值为A．1.12 B．1.68 C．2.24 D．3.367．下列关于物质间的转化说法不正确的是A．“金属单质→金属的过氧化物”的转化可能一步实现B．将钠单质充分暴露在空气中最终可以生成钠盐C．CO是酸性氧化物，可以与NaOH溶液发生反应D．Al2O3是两性氧化物，与强酸、强碱溶液都能反应8．以下物质之间的每步转化中，不能通过一步反应实现的是A．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3 B．Al→Al2O3→Al(OH)3C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2 D．Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH9．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是A．豆腐有“植物肉”之美称，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉过程B．铁锅表面出现红棕色斑迹，是因为发生了氧化还原反应C．用碳酸氢钠治疗胃酸过多时，不能和酸性食物共同食用D．氯气泄漏后，人员应向低处撤离10．是一种黑色晶体，俗称磁性氧化铁的物质是A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．FeS11．铁、铜混合粉末12.0g加入到100mL3.0mol·L－1FeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为2.8g。下列说法正确的是A．剩余固体是铁、铜混合物 B．原固体混合物中铜的质量是9.6gC．反应后溶液中n(Fe3+)=0.10mol D．反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．1mol氯气与足量铁反应时转移的电子数为3NAB．14g的CO和N2混合气体中含有分子数为0.5NAC．1molNa2O2熔融时电离产生的离子数为4NAD．常温常压下，22.4L氯气所含分子数大于NA二、非选择题13．现有下列4种与生产生活相关的物质①碳酸氢钠②浓硫酸③氧化铁④次氯酸钠请回答：（1）常用作油漆、涂料的红色颜料的是（填序号）（2）用作治疗胃酸的是（填序号）（3）84消毒液的主要成分是（填序号）（4）能做干燥剂的是（填序号）14．如表是几种家用清洁剂的功能和有效成分。清洁剂名称洁厕灵活氧彩漂漂白水功能清除污垢、除异味漂洗衣物，使色彩鲜艳漂除衣物污渍有效成分HClH2O2NaClO据表回答下列问题：(1)用洁厕灵除水垢(含碳酸钙10克)，生成二氧化碳的质量？(2)在盛有少量“活氧彩漂”液体的试管中，加入少量的二氧化锰，观察到有气泡产生，写出相关的化学反应方程式；(3)“洁厕灵”与“漂白精”不能混用，二者若混合易产生一种有毒气体，化学方程式为：X的化学式并计算NaClO中氯元素的化合价。15．同学们用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题：(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)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是。(4)丙同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液，加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合，加入1mL淀粉溶液，溶液变蓝色，发生反应的离子方程式为。(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为。16．铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，现将5.1g的铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测得生成氢气的体积为5.6L(已换算成标准标准状况)。(1)合金中铝的质量分数？(保留两位有效数字)(2)反应后，测得溶液总体积为100mL，问溶液中Mg2+的物质的量浓度是多少？17．今有铁和铜的混合物17.5g，其中铁的质量分数为32%，与足量盐酸反应。（1）参加反应的铁的物质的量是多少；（2）生成标准状况下的氢气的体积18．完成以下计算。(1)12.4gNa2X中含，则的摩尔质量是。(2)标况下5.6L的CO2含有的电子数为(用NA表示)。(3)常温下，将20.0g14.0%的NaCl溶液，跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合，得到密度为1.158g·cm-3的混合溶液。计算混合溶液中溶质的物质的量浓度：(保留三位有效数字)(4)将适量碳酸钙投入2L的盐酸中，恰好完全反应，标准状况下生成11.2LCO2，求碳酸钙的质量和盐酸的物质的量浓度。(写出计算过程和结果)19．某课外小组对金属钠进行研究。已知C、D都是单质，F的水溶液是一种常见的强酸。（1）金属Na在空气中放置足够长时间，最终的生成物是：。（2）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，写出该反应的化学方程式。（3）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，请写出白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式：。20．铁是人体内含量最多的必需微量元素，缺铁性贫血患者应补充含Fe2+的亚铁盐。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁)是一种常见的补铁药物。某兴趣小组为了检验“速力菲”药片中Fe2+的存在并测定铁元素的含量，设计如下实验(假设反应过程无铁元素损耗)：请回答下列问题：(1)写出的一种常见用途；(2)操作Ⅰ的名称是，试剂1是(填试剂名称)。(3)证明药片中含有Fe2+的依据。(4)淡红色溶液中加入氯水，发生反应的离子方程式为。(5)“速力菲”药片中铁元素的含量为(用含有a、b的式子表示)。21．如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的水蒸气，并靠近火焰点燃。请回答下列问题：(1)写出该反应的化学方程式，(2)加热烧瓶的作用是，烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是。(3)玻璃管中石棉绒的作用是。A．石棉绒的作用是催化剂B．石棉绒的作用是使铁粉受热均匀C．石棉绒的作用是做铁粉的载体以及防止铁粉被吹入导管引起堵塞(4)实验开始时应先点燃，实验结束时，应先熄灭。22．铁常见的化合价有0、+2、+3，某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物，请回答下列问题：(1)A中碎瓷片的作用是。(2)E中黑色固体变成红色，则B中生成的气体是。(3)A、B两个装置中应先点燃处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是。(4)实验小组同学对反应后B装置玻璃管内的剩余固体进行探究①甲同学发现固体仍为黑色，由此判断：固体中肯定不存在Fe2O3，理由是。②乙同学发现固体能全部被磁铁吸引，即做出了猜想：猜想I：全是Fe；猜想II：全是Fe3O4；猜想III：；实验小组同学准确称取10g固体于试管中进行实验，加入过量溶液，出现红色固体，且有黑色固体残留，猜想成立。将上述实验后试管内的剩余物过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为10.4g，则铁与水蒸气反应后玻璃管内固体中Fe3O4的质量分数为。【参考答案】一、选择题1．B【分析】解析：A．根据方程式可知，Al具有还原性，A有关；B．铝热反应中没有电流产生，不需要导电性，B无关；C．Cr、V、Mn均具有还原性，但价格较高，故热反应中用铝置换金属，C有关；D．铝粉激烈氧化，燃烧而放出大量热，D有关；故答案为：B。2．B解析：A．铁丝与水蒸气高温下反应生成Fe3O4，A错误；B．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，B正确；C．Fe(OH)3中加入NaOH无法生成Fe3+，实现转化⑤通常加入酸，C错误；D．Fe与强氧化剂反应生成Fe3+无法生成Fe2+，D错误；故答案选B。3．C解析：A．加入铁粉后产生氢气的溶液呈酸性，和H+会反应生成SO2，不能在酸性溶液中大量存在，故A不选；B．滴加酚酞试液显红色的溶液呈碱性，不能在碱性溶液中大量存在，故B不选；C．与反应可产生气体的溶液呈碱性，四种离子之间不反应且都不和OH-反应，可以大量共存，故C选；D．溶液中，H+、和Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不选；故选C。4．A解析：A．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液呈酸性，、、、在酸性溶液中不发生反应，可以大量共存，故A选；B．有颜色，不能在无色溶液中大量存在，故B不选；C．使酚酞变红色的溶液呈碱性，在碱性溶液中会生成一水合氨不能大量存在，故C不选；D．与Al反应生成的溶液可能是酸性也可能是碱性，在碱性溶液中会生成沉淀，不能大量存在，故D不选；故选A。5．A解析：A．钠加入水中先与水反应生成，与反应生成沉淀，故A符合题意；B．铁粉与发生反应，故B不符合题意；C．KI溶液中I-与发生反应，故C不符合题意；D．铜粉与发生反应，故D不符合题意；故答案选A。6．D解析：生成NO2、NO的混合气体与XLO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知Cu提供电子等于氧气获得的电子，即Cu提供电子为：，向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，沉淀为Cu(OH)2，由电荷守恒可知，Cu提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量，故n(NaOH)==5mol/L×0.12L，解得X=3.36L，故选：D。7．C解析：A．金属钠在空气中燃烧就可以一步直接生成过氧化钠，则A的说法正确；B．钠在空气中缓慢氧化成氧化钠，氧化钠和空气中的水生成氢氧化钠，氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，则B的说法正确；C．CO不能和NaOH发生反应生成盐和水，则CO不是酸性氧化位，则C的说法不正确；D．Al2O3即能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，则Al2O3是两性氧化物，则D说法正确；本题答案C。8．B解析：A.Fe+盐酸→FeCl2，FeCl2+氢氧化钠→Fe(OH)2，Fe(OH)2+氧气+水→Fe(OH)3，A正确；B.Al+氧气→Al2O3，Al2O3无法直接生成Al(OH)3，B错误；C.Mg+盐酸→MgCl2，MgCl2+氢氧化钠→Mg(OH)2，C正确；D.Na+氧气→Na2O，Na2O+二氧化碳→Na2CO3，Na2CO3+二氧化碳+水→NaHCO3，NaHCO3+氢氧化钙→NaOH，D正确；故答案为B。9．D解析：A．豆腐有“植物肉”之美称，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉过程，A正确；B．铁锅表面出现红棕色斑迹，是因为铁被氧气氧化发生了氧化还原反应，B正确；C．用碳酸氢钠治疗胃酸过多时，因酸性食物会消耗碳酸氢钠，所以不能和酸性食物共同食用，C正确；D．氯气泄漏后，因氯气的密度大于空气的密度，所以人员应向高处撤离，D错误；故选D。10．B解析：A．名为三氧化二铁，俗称赤铁矿、铁红，故A不选；B．名为四氧化三铁，俗称磁性氧化铁，故B选；C．FeO为氧化亚铁，俗称方铁矿，故C不选；D．FeS为硫化亚铁，没有俗称，故D不选；故选B。11．D【分析】因为有固体剩余，所以FeCl3全部消耗，所以消耗的n(Fe3+)=0.3mol，设反应消耗的铁为xmol，反应消耗的铜为ymol，则可列方程组：，解：；解析：A．铁比铜活泼，铁首先反应、然后铜反应，因为铜已开始消耗，所以剩余固体为铜，故A项错误；B．因为消耗的铜为0.1mol，质量为6.4g，再加上剩余的2.8g铜，原固体混合物中铜的质量是9.2g，故B项错误；C．铜会和铁离子反应生成亚铁离子、铜离子，铜过量，故反应后溶液没有Fe3+，故C项错误；D．因为反应后溶液溶质为FeCl2和CuCl2，所以2[n(Fe2+)+n(Cu2+)]=n(Cl-)=0.3×3mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol，故D项正确；故答案为D。12．B解析：A．1mol氯气与足量铁反应时生成氯化铁，转移的电子数为2NA，A错误；B．CO和N2的相对分子质量均是28，14g的CO和N2混合气体的物质的量是0.5mol，其中含有分子数为0.5NA，B正确；C．过氧化钠是由钠离子和过氧化根离子组成的离子化合物，1molNa2O2熔融时电离产生的离子数为3NA，C错误；D．常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol，22.4L氯气所含分子数小于NA，D错误；答案选B。二、非选择题13．③①④②解析：（1）氧化铁是红色粉末，常用作油漆、涂料的红色颜料，选③；（2）碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水，能消耗胃酸，所以用碳酸氢钠治疗胃酸，选①；（3）用氯气和氢氧化钠反应制取84消毒液，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠，所以84消毒液的主要成分是次氯酸钠，选④；（4）浓硫酸具有吸水性，能做干燥剂的是浓硫酸，选②。14．(1)4.4g(2)(3)+1解析：（1）CaCO3的物质的量为10g÷100g/mol=0.1mol，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，；由化学方程式可知，生成CO2的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×44g/mol=4.4g；（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，；（3）根据质量守恒可知，反应后1个X分子中含有2个氯原子，则化学式为Cl2；化合物中正负化合价代数和为零，NaClO中钠、氧元素化合价为+1、-2，则氯元素的化合价+1。15．(1)防止Fe2+被氧化(2)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)2Fe3++2I-=2Fe2++I2(5)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O解析：（1）Fe2+容易被氧化成Fe3+，且Fe与Fe3+反应生成Fe2+，因此配制FeCl2溶液时需要加入少量铁屑，其目的是防止Fe2+被氧化，故答案为防止Fe2+被氧化；（2）滴入氯水后，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明氯水将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，故答案为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；（3）亚铁离子能被氧气氧化，因此要防止氧气对实验干扰，煤油不溶于水，且密度小于水，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；故答案为隔绝空气(排除氧气对实验的影响)；（4）淀粉变蓝，说明生成碘单质，Fe3+将I-氧化成碘单质，离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2；故答案为2Fe3++2I-=2Fe2++I2；（5）加入几滴酸化氯化亚铁溶液，溶液变为棕黄色，说明Fe2+被氧化成Fe3+，离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；故答案为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。16．(1)53%(2)1mol·L-1解析：镁、铝分别与稀硫酸溶液反应生成硫酸盐和氢气：Mg+H2SO4=MgSO4+H2、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2，稀硫酸足量，金属完全反应，根据关系式列出方程式计算各成分含量。（1）设5.1g的铝镁合金中含Al、Mg的物质的量分别为x、y，则有：①27x+24y=5.1，产生的氢气是由Al、Mg与稀硫酸反应产生的，则由关系式：2Al~3H2，Mg~H2，有：②x+y=，联立方程①②，解得x=0.1mol，y=0.1mol，则合金中铝的质量分数为100%=53%，故答案为：53%；（2）根据以上计算，n(Mg2+)=n(Mg)=0.1mol，则溶液中Mg2+的物质的量浓度为=1mol·L-1，故答案为：1mol·L-1。17．6g2.24L解析：铁和铜的混合物，铜与盐酸不反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；(1)m(Fe)=17.5g×32%=5.6gn(Fe)=5.6g/56g·mol-1=0.1mol答案为：5.6g；(2)设生成标准状况下的氢气的体积为x，根据化学反应方程式：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑1mol22.4L0.1molx解得：x=2.24L答案为：2.24L。18．(1)62g/mol(2)5.5NA(3)3.96mol/L(4)标准状况下生成11.2LCO2为0.5mol，根据可知，碳酸钙、HCl分别为0.5mol、1.0mol，则碳酸钙质量为0.5mol×100g/mol=50g、盐酸的物质的量浓度1.0mol÷2L=0.5mol/L解析：（1）12.4gNa2X中含，则为0.2mol，摩尔质量是12.4g÷0.2mol=62g/mol；（2）1分子二氧化碳含有22个电子，标况下5.6L的CO2为0.25mol，含有的电子数为22×0.25NA=5.5NA；（3）常温下，将20.0g14.0%的NaCl溶液，跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合，得到密度为1.158g·cm-3的混合溶液，混合溶液的质量分数为，由可知物质的量浓度为3.96mol/L；（4）标准状况下生成11.2LCO2为0.5mol，根据可知，碳酸钙、HCl分别为0.5mol、1.0mol，则碳酸钙质量为0.5mol×100g/mol=50g、盐酸的物质的量浓度1.0mol÷2L=0.5mol/L。19．碳酸钠或Na2CO32Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【分析】Na和O2点燃生成M，则M为Na2O2；Na和水反应生成B和C，其中C为单质，则C为H2，B为NaOH；F的水溶液为常见的强酸，则F为HCl，D为Cl2。题中没有给出A、E、G的信息，故需要结合小题中的信息，去推断各题对应的物质。解析：（1）金属Na在空气中，表面会被氧化为Na2O，Na和Na2O都会和水蒸气反应生成NaOH，NaOH会再和CO2反应生成Na2CO3；（2）从题中信息可以推出A为Al，A、B反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；（3）从题中信息可以推出A为亚铁盐，白色絮状沉淀为Fe(OH)2，E为Fe(OH)3，白色絮状沉淀转变成红褐色沉淀过程发生化学反应的方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】金属钠在空气中放置，先变为氧化钠，与水反应生成氢氧化钠，该物质易吸水而潮解，形成氢氧化钠溶液，再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠晶体，风化后得到碳酸钠粉末。20．(1)作红色油漆(或红色颜料、涂料、油墨，答案合理即可)(2)过滤硫氰化钾溶液(或硫氰化钾)(3)淡黄色溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色变为淡红色，再加入氯水，溶液变为红色(4)(5)解析：某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在，将药片破碎研细后加入盐酸溶解、过滤，过滤得到淡黄色溶液和不溶物，淡黄色溶液中加入KSCN溶液，变为淡红色溶液，说明部分亚铁离子被氧化为铁离子，加入氯水溶液变为血红色，亚铁离子全部被氧化生成铁离子，所以得到红色溶液，然后经过多步反应，铁离子全部转化为bg氧化铁固体，据此分析回答。（1）Fe2O3是红色固体，常见用途作红色油漆，故答案为：作红色油漆；（2）根据分析可知操作1是分离固体和溶液，操作Ⅰ的名称是过滤；淡黄色溶液中加入试剂Ⅰ为KSCN溶液，变为淡红色溶液，故答案为：过滤；硫氰化钾溶液；（3）淡黄色溶液中加入KSCN溶液，变为淡红色溶液，说明部分亚铁离子被氧化为铁离子，再加入氯水溶液变为血红色，亚铁离子全部被氧化生成铁离子，得到红色溶液，故答案为：淡黄色溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色变为淡红色，再加入氯水，溶液变为红色；（4）因F