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．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是A．氢气是一种具有助燃性的体B．硬铝是一种铝合金C．漂白粉可漂白棉、麻、纸张，其有效成分为次氯酸钠D．氧化亚铁常用作油漆的红色颜料2．如图为常见物质的化合价与类别示意图，其中X、Y、Z、W均含有同一种元素R，下列有关离子方程式的说法错误的是A．若R为Na，则X→Z的离子方程式一定是B．若R为Al，则Y→W的离子方程式一定是C．若R为Fe，则W→Z的离子方程式可以是D．若R为Mg，则Y→W的离子方程式可以是3．在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是A．强碱性溶液中：K+、Al3+、Cl-、SOB．在透明的溶液中：K+、Cu2+、NO、SOC．加入铝片能产生气体的溶液中：Na+、K+、HCO、NOD．室温下，强酸性溶液中：Na+、Fe3+、I-、Cl-4．将等物质的量的和同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体(标准状况下)。下列说法错误的是A．标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3：1B．加入的固体过氧化钠为7.8gC．反应后有固体剩余D．反应后的溶液中含有的溶质是NaOH和NaAlO25．将表面已完全氧化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是A．稀硫酸 B．稀硝酸 C．氯化铜 D．氢氧化钠6．下列叙述正确的是A．漂白液敞口久置不影响漂白效果B．医用药品密封保存在低温干燥的环境C．铁器表面疏松的铁锈可防止里层铁的锈蚀D．铝制品表面致密的氧化膜无法保护里层的铝7．下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．Fe3O4可用作红色颜料 B．仅用KSCN溶液即可检验Fe2+C．Fe(OH)2能在空气中稳定存在 D．可用CO还原Fe2O3得到Fe单质8．下列有关铁的化合物的说法不正确的是A．FeS可通过化合反应得到B．氧化铁可用于制作红色涂料C．向稀硝酸中加入FeO生成和D．3mol单质Fe完全转变为，失去个电子9．同学将一小块金属钠放入烧杯内的水中反应，下列描述错误的是A．钠与水反应放出的热使钠熔成一个小球B．钠浮在水面上，四处游动C．钠消失后，向烧杯中滴入几滴酚酞试液，溶液仍为无色D．钠消失后，在烧杯中投入少量铝，有气体产生10．下列反应的离子方程式书写正确的是A．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Ba2++=BaSO4↓B．氯气与水反应：Cl2+H2O=Cl—+HClO+H+C．用醋酸除去水垢中的碳酸钙：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OD．氯化铁溶液与铁粉反应：Fe3++Fe=Fe2+11．下列关于金属的叙述中正确的是A．所有的金属都是固态的B．活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应，但不能与碱反应C．金属具有导电性、导热性和延展性D．金属元素在自然界中都是以化合态的形式存在12．25℃时，下列各组离子在酸性溶液中能大量共存的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、二、非选择题13．化学研究小组利用加热后的废旧铜丝与100g9.8%的稀硫酸溶液完全反应制备硫酸铜，再对溶液加热、冷却结晶得到硫酸铜晶体，并测定晶体中结晶水的含量。请回答下列问题：(1)完全反应能制得克硫酸铜。(2)取2.5g硫酸铜晶体加热失水，得到不同温度下固体的质量曲线(又叫热重曲线)：①通过计算确定硫酸铜晶体的化学式。②通过计算确定b点固体物质的化学式。14．(1)标出下列微粒中划线元素的化合价。①FeO②KClO3③Na2O2④H2S⑤NH⑥MnO(2)写出下列反应的化学方程式。①金属铝与稀硫酸反应：②氧化铁与稀盐酸反应：③少量二氧化碳通入澄清石灰水：④碳酸钠溶液与稀盐酸反应：15．实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使完全转化为。“还原”过程中除生成外，还会生成(填化学式)：检验是否还原完全的实验操作是。16．完成下列化学方程式（1）过氧化钠与二氧化碳反应（2）工业制漂白粉（3）氧化铝溶于氢氧化钠（4）氢氧化亚铁在空气中被氧化（5）铁与水蒸气高温下反应17．玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热的NaOH溶液洗涤除去，可能发生如下反应：；请计算：(1)0.9600g硫单质与VmL1.000热的NaOH溶液恰好完全反应，若只生成和，则V=。(2)6.400g硫单质与120.0mL1.000热的NaOH溶液恰好完全反应，若只生成和，则x=。18．完成下列问题。(1)等质量的下列气体HCl、NH3、CO2、O2四种气体中，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是；温度和相同体积条件下，压强最小的是。(2)等质量的SO2和SO3所含物质的量之比是，氧原子个数之比是。(3)实验室用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，若反应中转移的电子物质的量为1mol，则在标准状况下产生的Cl2的体积为。(4)设NA为阿伏加德罗常数的数值，如果ag某未知气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积约是L(用NA的式子表示)。19．A、B、C、D、E五种物质间的转化关系如下：(1)写出A、E的化学式：A、E。(2)写出下列各步反应的化学方程式：C→A；C→D；E→A；E→C。20．I．单质A为目前人类使用最广泛的金属，氧化物B为具有磁性的黑色晶体，根据下列转化关系填空。(1)试判断：A的化学式为，按图中要求写出A→B的化学反应方程式。(2)实验室检验C溶液中的阳离子时，可加入氢氧化钠溶液，若先产生色沉淀，该沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最终变为色，则含该离子。(3)实验室检验D溶液中的阳离子时，通常可滴加溶液，若溶液变为红色，则含该离子。Ⅱ．如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓硫酸试剂标签上的部分内容。硫酸化学纯(CP)品名：硫酸化学式：相对分子质量：98密度：质量分数：98％(4)若实验室用该浓硫酸配制的稀硫酸，请计算需要该浓硫酸mL(精确到小数点后1位)。(5)下列操作将导致所配制的溶液浓度偏大的是。a．移液过程有溶液溅出瓶外b．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒c．定容时俯视容量瓶刻度线d．加水超过刻度线，用胶头滴管吸出多余液体e．洗涤时将量筒洗涤液也加入容量瓶21．某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究,总结出三个可以生成H2的反应:①Zn+盐酸;②Na+水;③Al+NaOH溶液。为点燃上述三个反应生成的H2,他们设计了如右图所示的装置图:请回答下列问题:（1）写出Al和NaOH溶液反应的离子方程式。（2）在点燃H2之前必须先进行。（3）实验小组在点燃用上述装置制得的H2时,①③实验获得成功,②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快,Na的用量又太少。于是他们准备增加钠的用量,可教师说太危险,你认为产生危险的原因是。（4）实验小组查阅钠、苯(一种不溶于水的液态有机物)、水的密度分别为0.97g·mL-1、0.88g·mL-1、1.00g·mL-1,并据此对实验进行了改进。在改进后的实验中H2的生成速率。(填“减慢”或“加快”)（5）将4.6gNa和8.1gAl投入到足量的水中，所得溶液的体积为200mL，则生成标准状况下的H2的体积是？该溶液中溶质的物质的量浓度是？22．铁合金有下列数据：碳素钢(Fe、C、Mn、Si)低碳钢中碳钢高碳钢含碳量＜0.3%含碳量0.3%-0.6%含碳量>0.6%取15g某碳素钢样品，按下列实验流程进行操作；请回答：(1)A、B的作用分别为，。(2)D中的发生反应的离子方程式为。(3)充分加热完全反应后，D装置质量增加0.022g，该样品含碳量为，属于碳铜。(填“低”、“中”、“高”)(4)没有A装置，实验结果(填“偏高”、“偏低”成“不影响”)【参考答案】一、选择题1．B解析：A．氢气是一种具有可燃性的体，A错误；B．合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特性的物质；硬铝是一种铝合金，B正确；C．漂白粉可漂白棉、麻、纸张，其有效成分为次氯酸钙，C错误；D．氧化亚铁为黑色，氧化铁为红色，氧化铁常用作油漆的红色颜料，D错误；故选B。2．B解析：A．若R为Na，则X→Z的反应为钠和水生成氢氧化钠的反应，离子方程式一定是，A正确；B．若R为Al，则Y→W的反应为氧化铝和酸生成铝盐或氧化铝与强碱生成偏铝酸盐的反应，离子方程式不一定是，B错误；C．若R为Fe，则W→Z的反应可以为亚铁离子和弱碱氨水生成氢氧化亚铁沉淀的反应，离子方程式可以是，C正确；D．若R为Mg，则Y→W的反应可以是氧化镁和强酸生成镁盐和水的反应，离子方程式可以是，D正确；故选B。3．B解析：A．强碱性溶液，OH－与Al3+反应，不共存，故A不符合题意；B．各个离子之间互不反应，能大量共存，故B符合题意；C．加入铝片能产生气体的溶液呈酸性或碱性，H+或OH-都能与反应而不能共存，故C不符合题意；D．Fe3+与I-能发生氧化还原反应而不能大量共存，故D不符合题意；综上所述，答案为B。4．C解析：发生反应：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，Na2O2与Al的物质的量相等，结合方程式可知溶液中NaOH有剩余，且溶液中NaOH与NaAlO2的物质的量相等，最终溶液中溶质为NaOH和NaAlO2。A．假设Na2O2、Al的物质的量均为nmol，则：由2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑可得，由2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可得，故混合气体中氢气与氧气的体积之比为1.5nmol：0.5nmol=3：1，故A正确；B．生成气体总物质的量为，所以0.5nmol+1.5nmol=0.2nmol，解得n=0.1，故过氧化钠的质量为m=n∙M=0.1mol×78g/mol=7.8g，故B正确；C．发生反应：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，Na2O2与Al的物质的量相等，结合方程式可知溶液中NaOH有剩余，则固体、Al完全反应，无剩余，故C错误；D．发生反应：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，Na2O2与Al的物质的量相等，结合方程式可知溶液中NaOH有剩余，且溶液中NaOH与NaAlO2的物质的量相等，最终溶液中溶质为NaOH和NaAlO2，故D正确；故选：C。5．C解析：A．稀硫酸可以和氧化铝反应生成硫酸铝和水，然后铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，A不符题意；B．稀硝酸可以和氧化铝反应生成硝酸铝和水，然后铝和稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸了、水和一氧化氮，B不符题意；C．氯化铜不和氧化铝反应，C符题意；D．氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，然后铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，D不符题意；故答案为C。6．B解析：A．漂白液的有效成分是NaClO，敞口久置会与空气中的CO2发生反应生成NaHCO3和HClO，HClO见光或受热易分解为HCl和O2，使漂白液的有效成分损失，降低漂白效果，A错误；B．为了防止失效，医用药品应密封保存在低温干燥的环境，B正确；C．铁器表面疏松的铁锈不能阻止O2、H2O与里层Fe的反应，因此不能防止里层Fe的锈蚀，C错误；D．铝制品表面致密的氧化膜可以阻止里层的铝与O2接触，可以保护里层的铝，D错误；故选B。7．D解析：A．Fe3O4为黑色固体、不可用作红色颜料，而氧化铁为红色固体、可以做红色颜料，故A错误；B．亚铁离子与硫氰根离子不反应，铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液，因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液，再滴加氯水，出现血红色溶液，原溶液中含有亚铁离子，故B错误；C．氢氧化亚铁在空气中不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，故C错误；D．可用CO还原Fe2O3得到Fe单质，工业上利用该原理炼铁，故D正确；故选D。8．C解析：A．Fe可与S发生化合反应生成FeS，A正确；B．氧化铁为红色固体，可用于制作红色涂料，B正确；C．稀硝酸中加入FeO，FeO会被硝酸氧化生成Fe(NO3)3，无硝酸亚铁存在，C错误；D．3molFe与2molO2反应生成1molFe3O4，3mol铁失去的电子等于2molO2得到的电子，为8NA个，D正确；故答案选C。9．C解析：A．钠是活泼的金属，极易和水反应，反应放热且熔点低，A正确；B．钠是活泼的金属，极易和水反应生成氢气且密度小于水，B正确；C．钠是活泼的金属，极易和水反应生成氢气和氢氧化钠，钠消失后，向烧杯中滴入几滴酚酞试液，溶液显红色，C错误；D．钠是活泼的金属，极易和水反应生成氢气和氢氧化钠，投入少量铝，铝与氢氧化钠生成氢气，D正确；故答案为：C。10．B解析：A．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为Ba2+++Cu2++2OH—=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，故A错误；B．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2+H2O=Cl—+HClO+H+，故B正确；C．醋酸是弱酸，不能拆成离子，反应的离子方程式为：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O，故C错误；D．氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故D错误；故选B。11．C解析：A．汞常温下为液体，故A错误；B．铝为活泼金属，既能够与酸反应，也能与强碱反应，故B错误；C．导电性、导热性、和延展性是金属的通性，故C正确；D．大多数金属性质活泼以化合态存在，只有少数非常不活泼的金属元素以游离态存在，如金,银等，故D错误；答案选C。12．C解析：A．酸性条件下，存在大量H+，和与发生氧化还原反应，A错误；B．酸性条件下，存在大量H+，与发生氧化还原反应，B错误；C．和与和不发生反应，四种离子可以共存，C正确；D．酸性条件下，与反应生成二氧化碳，不能共存，D错误；故答案选C。二、非选择题13．(1)16g(2)CuSO4·5H2OCuSO4·H2O解析：（1）设100g9.8%的稀硫酸与氧化铜完全反应制得硫酸铜的质量为x。解得x=16g。（2）①硫酸铜晶体受热到102℃时开始脱水分解，到258℃时完全失去水得到无水的硫酸铜。结晶水的质量：2.5g-1.6g=0.9g，5：1硫酸铜晶体的化学式为CuSO4·5H2O。②加热在113~258℃时失去部分水，其质量为2.5g-1.78g=0.72g。假设：此时的化学式为CuSO4·(5-n)H2O，根据反应的化学方程式可知：解得n=4，故113~258℃时固体b的化学式为CuSO4·H2O。14．+2+5-1-2-3+72Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H22Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCaCO3+2HCl=CaCl3+CO2+H2O解析：(1)①FeO中铁为+2价，②KClO3中化合价为+5价，③Na2O2中氧为-1价，④H2S中硫的化合价为-2价，⑤NH中氮元素为-3，⑥MnO中锰元素的化合价为+7价。(2)①金属铝与稀硫酸反应：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2②氧化铁与稀盐酸反应：2Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O③少量二氧化碳通入澄清石灰水：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O④碳酸钠溶液与稀盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl3+CO2+H2O。15．取少量清液，向其中滴加几滴溶液，观察溶液颜色是否呈血红色解析：“酸浸”时酸过量，“酸浸”后的滤液中还含有大量，与铁粉反应生成；一般用溶液检验，操作为取少量清液，向其中滴加几滴溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。16．2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2解析：(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，(3)氧化铝溶于氢氧化钠反应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(4)氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(5)铁与水蒸气在高温下的反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。【点睛】书写工业制漂白粉的离子方程式时要注意，由于用的是石灰乳，所以Ca(OH)2不拆成离子。17．(1)60.00(2)4解析：（1）0.9600g硫单质物质的量为=。若只产生Na2S和Na2SO3，由反应方程式得关系式为S~2NaOH。则n(NaOH)=0.06mol=1.000mol/L×V×10-3L=10-3Vmol，计算得到V=60.00mL。答案为60.00；（2）6.400g硫单质物质的量为0.2mol，而120.0mL1.000mol⋅L−1热的NaOH溶液中NaOH物质的量为0.12mol，与NaOH反应的S为0.06mol，该反应产生的Na2S和Na2SO3分别为0.04mol和0.02mol。与Na2SO3反应的S为0.02mol，则剩下的S物质的量为0.2-0.06-0.02=0.12mol完全与Na2S反应，该反应中S与Na2S物质的量之比为=0.12：0.04=3:1=，计算得x=4。答案为4。18．(1)NH3CO2(2)5∶45∶6(3)11.2L(4)解析：（1）M(HCl)＝36.5g·mol－1，M(NH3)＝17g·mol－1，M(CO2)＝44g·mol－1，M(O2)＝32g·mol－1，由n＝可知相同质量时，NH3的物质的量最大，CO2的物质的量最小。同温和同压时，气体的体积与其物质的量成正比，故体积最大的是NH3；同温同体积时，气体的压强之比与其物质的量成正比，则压强最小的是CO2；（2）由n＝可知质量相同时，物质的量与摩尔质量成反比，等质量的SO2和SO3所含物质的量之比为，氧原子个数之比是；（3）由反应，，可知反应中转移1mole－，则会生成0.5molCl2，V(Cl2)＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L；（4）ag某未知气体中含有的分子数为b，则该气体的相对分子质量为，cg该气体的物质的量为mol＝mol，标况下的体积为：×22.4L·mol－1＝。19．(1)CuCuO(2)CuCl2+Fe=FeCl2+CuCuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaClCuO+H2Cu+H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O解析：A单质在氯气中燃烧产生棕黄色烟，A是金属Cu、B是CuCl2；CuCl2溶于水的蓝绿色CuCl2溶液；CuCl2溶液和Fe反应生成氯化亚铁和铜；CuCl2溶液和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，Cu(OH)2加热分解为黑色固体CuO，氢气还原CuO生成Cu。(1)根据以上分析，A单质在氯气中燃烧产生棕黄色烟，A是金属Cu，Cu(OH)2加热分解为黑色固体CuO，E是CuO；(2)C→A是CuCl2溶液和Fe反应生成氯化亚铁和铜，反应方程式是CuCl2+Fe=FeCl2+Cu；C→D是CuCl2溶液和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2和氯化钠，反应方程式是CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl；E→A是氢气还原CuO生成Cu和水，反应方程式是CuO+H2Cu+H2O；E→C是CuO和盐酸反应生成氯化铜和水，反应方程式是CuO+2HCl=CuCl2+H2O。20．(1)Fe3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(2)白红褐(3)KSCN(4)6.8(5)ce【分析】单质A为目前人类使用最广泛的金属，氧化物B为具有磁性的黑色晶体，则A为铁，B为四氧化三铁，四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁。解析：（1）根据前面分析A为铁，则A的化学式为Fe，A→B是铁和水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，其反应的化学反应方程式3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；故答案为：Fe；3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。（2）实验室检验C溶液中的阳离子时即检验亚铁离子，可加入氢氧化钠溶液，若先产生白色沉淀，该沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色即发生氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，则含该离子；故答案为：白；红褐。（3）实验室检验D溶液中的阳离子时，通常可滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则含该离子；故答案为：KSCN。（4）从硫酸试剂标签上得到浓硫酸的物质的量浓度为，若实验室用该浓硫酸配制的稀硫酸，实验室只有250mL容量瓶，因此先配制250mL稀硫酸，根据，解得，则需要该浓硫酸6.8mL；故答案为：6.8。（5）a．移液过程有溶液溅出瓶外，溶质物质的量减小，浓度偏低，故a不符合题意；b．移液后未洗涤烧杯和玻璃棒，溶质物质的量减小，浓度偏低，故b不符合题意；c．定容时俯视容量瓶刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大，故c符合题意；d．加水超过刻度线，用胶头滴