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．在生活中，不能用铝制餐具长时间存放酸性或碱性食物D．氧化铝只能与酸反应，不能与强碱反应2．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化时，生成化学式为的化合物，该化合物可以看作是由和组成的复杂化合物，该化合物可以表示为A． B． C． D．3．铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为A．铝的活泼性差 B．铝的还原性差C．铝表面有致密的氧化膜 D．铝与氧气不反应4．下列离子方程式中错误的是A．MgO与稀盐酸反应：B．铜丝放入溶液中：C．向溶液中滴加溶液：D．溶液中滴入少量溶液：5．向一定量的、、的混合物中加入盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出(标况)的气体，所得溶液中无。若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是A． B． C． D．无法计算6．下列化学反应的离子方程式书写正确的是A．铁与氯化铁溶液反应：B．向澄清石灰水中通入少量：C．用醋酸清除水垢：D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量：7．下列操作完全正确的是编号实验操作A切割金属钠左手捏住钠块，右手拿小刀切割B实验室制备氯气用二氧化锰和稀盐酸加热C检验溶液中的Fe3+取少量溶液于试管中，向试管中滴加硫氰化钾溶液D实验室制备氧化亚铁利用氢氧化亚铁在空气中受热分解A．A B．B C．C D．D8．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9．我国在材料的开发和应用方面取得了举世瞩目的成就。下列属于无机非金属材料的是A．发电玻璃硫化镉B．高速列车外壳使用的硬铝C．以氢化钛为增粘剂和发泡剂，加入熔融的铝中搅拌而制成的发泡铝D．速滑冰刀鞋使用的钛合金材料A．A B．B C．C D．D10．中科院网报道，纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和作为药物载体用于疾病的治疗。其制备过程如下，下列叙述合理的是A．Fe3O4可以表示为FeO·Fe2O3，属于混合物B．在反应②中FeCl3·6H2O被环丙胺()还原为FeO(OH)C．纳米四氧化三铁材料为胶体D．反应③的化学方程式是6FeO(OH)+CO=2Fe3O4+3H2O+CO211．下列离子反应方程式错误的是A．氯气与氢氧化钠溶液：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB．铜与氯化铁溶液：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+C．铝与氢氧化钠溶液：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑D．过氧化钠与水：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑12．下列描述所对应的化学知识或原理正确的是选项项目描述化学知识或原理A钠与水反应时，钠在水面上四处游动反应产生气体，推动小球四处游动B补铁剂宜与维生素C一同服用维生素C具有氧化性C硬铝可用于制造飞机外壳主要利用硬铝熔点高的性质D食品包装袋内常放一小包铁粉铁粉吸收袋内水蒸气，延长食品保质期A．A B．B C．C D．D二、非选择题13．10g固体与过量稀盐酸完全反应。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式是。(2)反应消耗HCl的物质的量是mol。(3)生成气体的体积(标准状况)是L。14．铁的性质(1)铁的物理性质铁有和。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。(2)铁原子的结构在一定条件下，铁作为还原剂，遇强氧化剂失去3个电子生成价铁的化合物，遇到弱氧化剂失去2个电子生成价铁的化合物。(3)铁与非金属单质①铁在氧气中点燃：。②铁在Cl2中燃烧：。(4)铁与酸反应铁与稀H2SO4反应(离子方程式)：。(5)铁与盐溶液反应铁与CuSO4溶液反应(离子方程式)：。(6)铁与水蒸气反应：。15．按要求回答问题：(1)①的俗名；②写出漂白粉有效成分的化学式。(2)①请写出小苏打在水中的电离方程式：；②氯化亚铁溶液中通入氯气的离子方程式：。(3)①写出高温下Fe与水蒸气反应的化学方程式：；②写出金属钠与水反应的化学方程式：。16．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，均配制成溶液，其中FeCl3溶液呈色。(2)在FeCl2溶液中可用铁和稀盐酸反应得到，其化学方程式或离子方程式为。(3)分别在盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液加入几滴KSCN溶液，装有溶液的试管中溶液变红。(填FeCl2或FeCl3)17．把1.1g铁、铝混合物溶于盐酸中，反应后盐酸的浓度变为(溶液体积变化忽略不计)。求：(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)求该混合物中铝、铁的质量。18．一个体重50kg的健康人身体中含铁2g。铁在人体中不是以游离态的形式存在，而是以Fe2+和Fe3+形式存在。Fe2+易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2+的盐，如硫酸亚铁(FeSO4)。人体中经常进行Fe2+和Fe3+的转化，服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”，说明维生素C具有性。(2)羟胺(NH2OH)是一种还原剂，用25．00mL0．049mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+离子恰好与24．5mL0．020mol/L的KMnO4酸性溶液反应。则在上述反应中，羟胺的氧化产物是。19．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出下列物质的化学式：C，丙；(2)写出过程①涉及的离子方程式；(3)写出过程⑦涉及的化学方程式，；(4)反应⑦中如果想白色沉淀保持时间长，可采用如下装置：其操作是检验装置的气密性，装好药品，打开C处开关，反应一段时间后。关闭C处开关，A处的溶液沿导管流入B处。生成的白色沉淀可以保存较长时间，原因是：。(5)常见检验的方法：。20．某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，工厂为了减少环境污染，利用废铁屑和其他化学试剂进行如图操作，得到了铁红、Al2O3和金属Cu，回答下列问题：(1)固体A的成分是。(用化学式表示)(2)写出B→D的离子方程式。要检验溶液D中是否含有Fe3+所需的试剂是(用化学式表示)溶液，若含有Fe3+则观察到的现是。(3)溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是(用化学式表示)；D→E反应的离子方程式是。(4)写出铁红在工业上的一种主要用途：。21．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度(通过CO2与样品反应后生成O2的量测定Na2O2的含量。可供选用的反应物：CaCO3固体、盐酸和蒸馏水)。回答下列问题：(1)实验前必须先。(2)装置A中液体试剂应选用。(3)装置B的作用是；装置E中碱石灰的作用是。(4)装置D中发生反应的化学方程式是。(5)若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体质量为0.32g，则Na2O2试样的纯度为。22．铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代，铁及其化合物在人类的生产、生活中都起了巨大的作用。(1)有“中华第一剑”之称的虢国玉柄铁剑是我国目前出土的最早冶炼铁，玉柄铁剑，剑断锈连，剑身表面的铁锈的主要成分是(填标号)。A．Fe B．FeO C．Fe3O4 D．Fe2O3(2)长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，实验室用绿矾FeSO4·xH2O配制FeSO4溶液时为了防止FeSO4溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示)。(3)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3：部分变质的FeSO4溶液溶液I沉淀IIFe2O3①H2O2溶液的作用是。②“溶液I”的溶质为(填化学式)，写出由“溶液I”到“沉淀II”反应的离子方程式：。③“操作III”的名称为。(4)为测定某绿矾FeSO4·xH2O中结晶水的含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1g。将该绿矾FeSO4·xH2O样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按图示连接好装置进行实验。①将下列实验操作步骤正确排序：(填标号)；重复上述操作步骤，直至装置A恒重，记为m3g。a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量装置Af．冷却至室温②根据实验记录，计算绿矾FeSO4·xH2O化学式中结晶水的数目x=(列出计算式即可)。【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．铝能够与强酸、强碱发生反应，所以铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物，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．B解析：A．FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7:10，不符合8:11，A不符合题意；B．2FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8:11，符合8:11，B符合题意；C．FeO2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5:7，不符合8:11，C不符合题意；D．2FeOFe2O3中铁原子和氧原子个数比为4:5，不符合8:11，D不符合题意；故答案选B。3．C解析：铝性质较活泼，易于空气中的氧气反应，在表面能形成致密的氧化物，氧化物能保护内部金属，所以铝制品具有较强的抗腐蚀性；故答案为C。4．D解析：A．MgO与稀盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为：，A正确；B．铜丝放入溶液中，铜和反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为：，B正确；C．向溶液中滴加溶液，发生反应生成醋酸钠、水和二氧化碳，是弱酸，不能拆为离子形式，离子方程式为：，C正确；D．溶液中滴入少量溶液，少量，过量有剩余，正确的离子方程式为：，D错误；故选D。5．B解析：盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，无Fe3+，说明溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知；用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.1mol，质量为0.1mol×56g/mol=5.6g；故选B。6．B解析：A．铁与氯化铁溶液反应得到氯化亚铁，离子方程式应配平：，A错误；B．向澄清石灰水中通入少量得到碳酸钙和水：，B正确；C．醋酸是弱酸，用醋酸清除水垢：2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，C错误；D．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量，离子方程式应配平：，D错误；答案选B。7．C解析：A．钠质软，可用小刀切割，但不能用手拿钠块，应选镊子捏住钠块，右手拿小刀切割，A错误；B．实验室制备氯气选用二氧化锰和浓盐酸加热，B错误；C．硫氰化钾遇Fe3+显红色，此操作可检验溶液中的Fe3+，C正确；D．氢氧化亚铁中+2价铁易被氧化，在空气中受热得不到FeO，D错误；故选C。8．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。9．A解析：A．硫化镉属于无机非金属材料，故A正确；B．硬铝为合金，属于金属材料，故B错误；C．发泡铝属于金属材料，故C错误；D．钛合金为合金，属于金属材料，故D错误；故选A。10．D解析：A．Fe3O4是复杂的氧化物，可以表示为FeO·Fe2O3，而不属于混合物，A错误；B．因反应②环丙胺性质与氨气相似，参与反应，促进了氯化铁水解，而没有发生还原反应，B错误；C．纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中形成的分散系属于胶体，但纳米四氧化三铁材料是纯净四氧化三铁，并没有形成分散系，因此不属于胶体，C错误；D．由制备过程图可知：反应③的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为：6FeO(OH)+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2，D正确；故合理选项是D。11．B解析：A．Cl2与NaOH溶液常温下反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故A项正确；B．Cu与FeCl3溶液反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，题中离子方程式违背了电荷守恒和电子守恒，故B项错误；C．Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2，故C项正确；D．Na2O2与H2O反应的离子方程式为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2，故D项正确。故答案选：B。12．A解析：A．钠与水反应时，反应产生氢气，氢气推动小球四处游动，因此钠在水面上四处游动，故A正确；B．补铁是补亚铁离子，补铁剂在空气中易被氧化，维生素C具有还原性，将生成的铁离子还原为亚铁离子，因此补铁剂宜与维生素C一同服效果更好，故B错误；C．硬铝可用于制造飞机外壳，主要原因是硬铝硬度大、质量轻的特点，故C错误；D．铁粉主要吸收袋内氧气，延长食品保质期，故D错误。综上所述，答案为A。二、非选择题13．(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(2)0.2(3)2.24解析：（1）盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）10g固体的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，消耗盐酸的物质的量为碳酸钙物质的量的2倍，即0.2mol；（3）结合第2问分析可知，生成气体的物质的量等于碳酸钙的物质的量，即0.1mol，其在标准状况的体积为：0.1mol×22.4L/mol=2.24L。14．(1)延展性导热性(2)+3+2(3)3Fe＋2O2Fe3O42Fe＋3Cl22FeCl3(4)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(5)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋(6)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2解析：略15．(1)纯碱(或苏打)Ca(ClO)2(2)NaHCO3=Na++HCO2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H22Na+2H2O=H2↑+2NaOH解析：(1)①Na2CO3俗名为纯碱，苏打，故答案为：纯碱(或苏打)；②工业用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，有效成分为次氯酸钙，化学式为：Ca(ClO)2，故答案为：Ca(ClO)2；(2)①NaHCO3在水溶液中电离出Na+、HCO，电离方程式为NaHCO3=Na++HCO，故答案为：NaHCO3=Na++HCO；②氯化亚铁溶液中通入氯气反应生成氯化铁溶液，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；(3)①铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；②钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为2Na+2H2O=H2↑+2NaOH，故答案为：2Na+2H2O=H2↑+2NaOH。16．黄Fe+2H+=Fe2++H2↑FeCl3解析：(1)含Fe3+的溶液呈黄色；(2)Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，对应方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑或Fe+2H+=Fe2++H2↑；(3)由反应FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3（红色）+3KCl，知装有FeCl3的溶液变红。17．(1)0.08mol(2)Al：0.54g；Fe：0.56g解析：（1）反应中消耗HCl的物质的量为0.2L×5mol/L-0.2L×4.6mol/L=0.08mol，故答案为：0.08mol；（2）设、Fe的物质的量分别为x、y，则有：26x12y，解得：，，则，，故答案为：Al：0.54g；Fe：0.56g。18．还原N2O【分析】(1)根据铁元素的化合价变化可知三价铁离子被还原来分析维生素C的作用；(2)亚铁离子可以被高锰酸钾氧化为三价铁离子，根据电子守恒确定化学方程式的系数，据消耗高锰酸钾的量确定亚铁离子的量，结合羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁反应的电子守恒来定羟胺的氧化产物。解析：(1)服用维生素C，可使食物中的Fe3+转化为Fe2+，该转化过程中三价铁是氧化剂，维生素C是还原剂，具有还原性；(2)亚铁离子可以被高锰酸钾氧化为三价铁离子，Fe2+离子与酸性高锰酸钾反应的离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O；24.5mL0.020mol/L的KMnO4酸性溶液消耗亚铁离子的物质的量为：5×0.0245L×0.020mol/L=0.00245mol；25.00mL0.049mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+离子的反应中，铁元素化合价降低，氮元素化合价升高，根据电子守恒；设氮元素化合价变为x价，0.00245mol(3-2)=0.02500L×0.049mol/L(x+1)，解得x=1，所以羟胺的氧化产物是N2O。19．(1)FeHCl(2)(3)(4)生成的氢气将装置B中空气排尽，使减少与空气接触并被氧化的可能(5)取适量A中溶液于洁净试管中，先加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴氯水后溶液变成红色(也可以滴加溶液出现蓝色沉淀)【分析】金属A焰色为黄色，A是Na；钠与水反应生成甲(氢气)、D溶液(氢氧化钠溶液)；金属B(Al)与氢氧化钠溶液反应生成氢气；氢气和黄绿色的气体乙(氯气)反应生成气体D(HCl)；氯化氢溶于水得到E(盐酸)；盐酸和金属C(Fe)反应生成溶液F(FeCl2溶液)；氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁沉淀，在空气中放置一段时间生成红褐色的沉淀H(氢氧化铁)；氯化亚铁溶液和氯气反应生成溶液G(氯化铁溶液)。经上述分析可知：金属单质A、B、C分别为Na、Al、Fe，气体甲、乙、丙分别为：H2、Cl2、HCl，物质D、E、F、G、H分别为NaOH、盐酸、FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3。解析：（1）由分析可知，C为Fe，丙为HCl。（2）①为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：。（3）⑦为氯化亚铁和氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁沉淀又被空气中的氧气氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，化学方程式为：，。（4）这种方法生成的白色沉淀可以保存较长时间的原因是：铁与稀硫酸反应生成的氢气将装置B中空气排尽，使减少与空气接触并被氧化的可能。（5）亚铁离子的检验方法为：取适量A中溶液于洁净试管中，先加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴氯水后溶液变成红色，说明有亚铁离子，或者取适量A中溶液于洁净试管中，滴加溶液，出现蓝色沉淀，说明有亚铁离子。20．Fe、Cu2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-KSCN溶液变红色NaOHAl3++4OH-=+2H2O红色油漆或涂料等【分析】某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，先加过量铁发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，发生反应：Fe+Cu2+=Cu+2Fe2+，由于铁过量，所以所得固体A包括Fe和Cu，将固体A加入稀盐酸中得到铜和亚铁离子，固体C为铜；过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加足量氯水，+2价的铁离子被氯水中氯气氧化，生成+3价的铁离子，发生反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，溶液D中含有Fe3+和Al3+，溶液E焰色反应呈黄色，含有钠离子，由于H是碱，H为氢氧化钠，溶液E为偏铝酸钠，偏铝酸钠中通入二氧化碳得到氢氧化铝，将氢氧化铝沉淀灼烧得到氧化铝；沉淀F为氢氧化铁，将氢氧化铁灼烧得到氧化铁，由此分析。解析：(1)根据分析，固体A的成分是Fe、Cu；(2)溶液B中含有Al3+、Fe2+，加足量氯水，+2价的铁离子被氯水中的氯气氧化，生成+3价的铁离子，B→D的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；D中含有Fe3+和Al3+，要检验溶液D中是否含有Fe3+所需的试剂是KSCN溶液，若含有Fe3+，溶液呈血红色；(3)溶液E焰色反应呈黄色，含有钠离子，由于H是碱，故试剂H是NaOH；D→E表示铝离子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根和水，反应的离子方程式是Al3++4OH-=+2H2O；(4)铁红为三氧化二铁，为红棕色固体，在工业上作红色油漆或涂料等。21．(1)检查装置的气密性(2)盐酸(3)除去CO2中的HCl除去未反应的CO2以及F中挥发的水(4)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(5)78%【分析】本实验的目的，通过CO2与样品反应后生成O2的量测定Na2O2的含量，所以需准确测定反应生成O2的体积。从装置图看，采用排水法收集O2；D装置为CO2与Na2O2反应制O2的装置。所以A装置应为CaCO3固体与盐酸反应制CO2的装置，B装置为除去CO2中HCl的装置，C装置为干燥CO2的装置，E装置为吸收未反应CO2的装置，F、G装置为排液法收集并测定O2体积的装置，据此分析解题。解析：（1）为准确测定生成O2的体积，装置必须不漏气，所以实验前必须先检查装置的气密性。答案为：检查装置的气密性；（2）由上面分析可知，装置A中液体试剂应选用盐酸。答案为：盐酸；（3）从上面分析可知，装置B的作用是除去CO2中的HCl；装置E中碱石灰的作用是除去未反应的CO2以及F中挥发的水。答案为：除去CO2中的HCl；除去未反应的CO2以及F中挥