第三章 铁 金属材料 测试卷 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

试卷第=page44页，共=sectionpages66页试卷第=page11页，共=sectionpages66页第三章《铁金属材料》测试卷一、单选题1．铝土矿的主要成分为Al2O3和SiO2（含有少量不溶性杂质），利用铝土矿制备Al（OH）3流程如下（所用化学试剂均过量）。下列说法不正确的是A．Al（OH）3可用作治疗胃酸过多B．加CaO除Si得到的沉淀主要成分为H2SiO3C．气体a成分为CO2D．滤液Ⅲ中溶质为Ca（HCO3）2和NaHCO32．甲、乙两烧瓶中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和氢氧化钾溶液；向两烧瓶中分别加入等质量的铝粉，反应结束测得生成的气体体积甲∶乙＝2∶3（相同状况），则加入铝粉的质量为（）A．2.7g B．3.6g C．5.04g D．4.05g3．下列离子方程式的书写，正确的是A．氯化铁溶液吸收：B．用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的：C．向次氯酸钙溶液中通入：D．向溶液中通入等物质的量：4．从废催化剂中回收贵金属和有色金属，不仅所得金属品位高，而且投资少、效益高。以废锆催化剂(含、及Fe的氧化物)为原料回收氧化锆和氧化钇的部分工艺如下：已知：(1)、可溶于热的浓硫酸溶液(2)聚乙二醇可与形成红褐色配合物，便于“离心萃取”操作进行下列说法错误的是A．“焙烧”时，加入硫酸的浓度不宜过小，以将金属氧化物完全转化为硫酸盐进入溶液B．“离心萃取”前，加入溶液，目的是将可能存在的氧化为，便于离心分离C．“红褐色溶液a”的主要成分为胶体，激光笔照射时会出现丁达尔效应D．“煅烧分解”时，化学方程式为5．下列描述正确的是A．氯气、活性炭都能使品红溶液褪色，它们的漂白原理相同B．滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3+、NH4+、I-可能大量共存C．某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡产生白色沉淀，原溶液中一定含有SO42-D．Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀硫酸会变黄色6．2022年9月，我国自主研发的大型客机C919获得型号合格证，标志着我国具备自主研制世界一流大型客机的能力。下列与C919相关的材料中，主要成分属于金属材料的是A．平垂尾——碳纤维复合材料 B．机身蒙皮——第三代铝锂合金C．起落架轮胎——高强度橡胶材料 D．发动机涡轮部件——陶瓷基复合材料7．下列离子方程式不正确的是A．通入冷的NaOH溶液：B．溶液中加入产生沉淀：C．用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的：D．浴液与少量的溶液混合：8．在和的混合溶液中，向其中加入一定量的铁粉使其充分反应，已知的浓度为。下列有关叙述正确的是A．若反应后溶液中无，则溶液中可能含有和B．若反应后溶液中无，则加入的铁粉的质量至少为C．若反应后剩余固体的质量等于加入铁粉的质量，则原溶液中的浓度为D．若反应后剩余固体的质量大于加入铁粉的质量，则反应后溶液中的浓度小于9．下列说法不正确的是A．铝及其合金使用广泛，是因为铝比铁更耐酸、碱的腐蚀B．通过红外光谱分析可以区分乙醇与乙酸乙酯C．大部分金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应实现的D．通常所说的三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维10．下列叙述不正确的是A．漂白粉、生石灰、液氢都是混合物B．含氯消毒剂ClO2可有效灭活新冠病毒，按物质的组成分类，ClO2属于氧化物C．硬铝常用于制造飞机的外壳D．豆浆、NaCl溶液均属于分散系11．实验室模拟工业制备高纯铁。用惰性电极电解FeSO4溶液制备高纯铁的原理如图所示：下列说法不正确的是A．阴极主要发生反应：Fe2++2e-=FeB．向阳极附近滴加KSCN溶液，溶液变红C．电解一段时间后，阴极附近pH减小D．电解法制备高纯铁总反应：3Fe2+Fe+2Fe3+12．由下列实验操作和现象得出的结论错误的是选项实验操作实验现象结论A氯乙烷加入NaOH溶液加热，冷却后加入AgNO3溶液产生沉淀证明氯乙烷已经水解B白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液无明显现象锌对铁依然具有保护作用C向氯化钠粉末中加入适量酒精充分振荡形成无色透明液体，用红色激光笔照射出现一条光亮的通路形成的分散系是胶体D向某钠盐溶液中加入盐酸，将产生的气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀产生反应生成的气体可能是SO2A．A B．B C．C D．D13．已知浓度均为2.4mol•L-1的硫酸溶液和氢氧化钠溶液各取100mL，分别加入5.4g的金属铝充分反应，则产生氢气的体积之比为A．1:1 B．2:3 C．3:2 D．4:514．将100mL稀硝酸和稀硫酸的混合酸溶液平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉最多能溶解9.6g（假设此时硝酸只被还原为NO，下同）；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示。则下列判断中错误的是（

）A．原混合酸溶液中H2SO4的浓度为2.0mol•L-1 B．A点对应消耗NO3-物质的量为0.1molC．B点对应消耗铁粉的质量为8.4g D．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是H215．化学与生活等密切相关，下列说法不正确的是A．氢化钠可在野外用作生氢剂，氢元素的化合价为-1价B．“铁质菜刀生锈”与氧化还原反应有关C．用含NaClO的84消毒液拖地进行杀菌消毒，是因为NaClO具有强氧化性D．为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰二、填空题16．我国具有5000年文化，文物是活的历史，某博物馆修复出土铁器包括：检测锈蚀产物—分析腐蚀原理—脱氯—形成保护层等过程。(1)锈蚀产物的主要成分为、、、FeO(OH)、FeOCl，铁元素化合价全部为+3的物质有。检验FeOCl中存在铁元素的方法是：把FeOCl溶于、再向其中加入，观察到红色。(2)研究发现，出土文物保护层被氧化为FeO(OH)而引起腐蚀。该过程化学方程式为。(3)利用在NaOH溶液中，溶解度FeOCl大于FeO(OH)，对固体FeOCl进行脱氯，离子方程式为。若配制480ml0.5mol/LNaOH溶液必须用到的仪器有天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒，还有、，应用天平称出gNaOH。(4)用把脱氯产物FeO(OH)还原为，生成需要。17．某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。请回答下列问题：(1)沉淀A的成分是(填化学式)，沉淀B的成分是(填化学式)；(2)滤液A中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为：、；(3)在操作Ⅰ的名称是，其中玻璃棒的作用是。18．工业印刷电路板的制作流程如图所示，其中“蚀刻”所用的就是FeCl3溶液。(1)问题一：FeCl3溶液蚀刻印刷电路板的反应原理是什么？写出化学方程式和离子方程式、。(2)问题二：反应后的“蚀刻液”中含有哪些离子？如果要回收得到Cu和FeCl3，请设计回收方案的流程图。答案第=page88页，共=sectionpages88页答案第=page77页，共=sectionpages77页参考答案：1．B【详解】铝土矿中加入氢氧化钠溶液,氧化铝和二氧化硅与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和硅酸钠,则滤液Ⅰ为偏铝酸钠和硅酸钠,且含有过量的氢氧化钠,滤渣为杂质；在滤液Ⅰ中加入氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,进而生成硅酸钙沉淀,滤液Ⅱ为偏铝酸钠和氢氧化钙,可通入过量的二氧化碳气体,生成氢氧化铝,滤液为碳酸氢钠和碳酸氢钙。A、Al（OH）3能与盐酸反应，可中和胃液中盐酸，因此Al（OH）3可用作治疗胃酸过多，A正确；B、根据以上分析可知，得到的沉淀主要成分为硅酸钙，B错误；C、氢氧化铝不溶于弱酸，因此偏铝酸钠溶液中通过量的二氧化碳气体,生成氢氧化铝,C正确；D、根据以上分析可知，滤液Ⅲ中溶质为Ca（HCO3）2和NaHCO3，D正确；答案选B。2．D【详解】铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：3，由方程式：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，可知相同物质的量的Al反应时，消耗HCl较多，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0．1L×3mol/L=0．3mol，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则：解得x==0.15mol，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×=0.225mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：解得y==0.15mol，则铝的质量为0.15mol×27g/mol=4.05g，故D正确。3．B【详解】氯化铁溶液中通入硫化氢气体的离子反应为，故A错误；B.二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠和硝酸钠和水，离子方程式：，故B正确；C.次氯酸根离子能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子，正确的离子方程式为，故C错误；D.向中通入等物质的量，假设，则，则，，亚铁离子优先反应，离子方程式：；消耗，剩余，然后部分溴离子被氯气氧化，，氧化的物质的量为1mol，所以：：：1：1，所以总的反应的离子方程式为：，故D错误；答案：B。【点睛】易错选项C，注意次氯酸钙具有强氧化性，SO2具有强还原性，二者首先发生氧化还原反应。4．C【分析】废锆催化剂(含、及Fe的氧化物)焙烧后加浓硫酸，、以及铁的氧化物均可溶于热的浓硫酸溶液生成硫酸盐；焙烧后固体加聚乙二醇、硫酸铵，聚乙二醇可与形成红褐色配合物，然后进行离心萃取，得到红褐色溶液a；分离后所得盐溶液进行浓缩结晶得到硫酸锆晶体，晶体分解得到ZrO2，浓缩得到的母液加氨水调节pH值将钇沉淀，再加草酸调节pH值实现沉淀转化，得到，再经煅烧分解得到Y2O3，据此分析解答。【详解】A．根据信息(1)，硫酸浓度不宜太小，有可能导致溶解不充分，影响后续回收，A正确；B．过氧化氢为氧化剂，将亚铁离子氧化为铁离子，根据形成配合物与溶液在溶剂中的分配系数不同，便于离心分离，B正确；C．红褐色溶液a为聚乙二醇与形成的配合物，C错误；D．沉淀转化，说明氢氧化钇转化为草酸钇，锻烧分解成氧化钇，，D正确；故选：C。5．D【详解】A、氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，而使有色物质漂白，而活性炭是吸附作用，原理不同，A错误；B、Fe3+与I-可发生氧化还原反应，而不能大量共存，B错误；C、某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡产生白色沉淀，原溶液中不一定含有SO42-，也可能含有银离子，C错误；D、在酸性条件下，硝酸根氧化亚铁离子生成铁离子，使溶液显黄色，D正确；答案选D。6．B【详解】A．碳纤维复合材料属于新型无机非金属材料，故不选A；

B．铝锂合金由金属铝和锂熔合而成的合金，属于金属材料，故选B；C．高强度橡胶材料属于有机高分子材料，故不选C；D．陶瓷基复合材料，属于新型无机非金属材料，故不选D；选B。7．C【详解】A．Cl2与冷NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，A项正确；B．FeSO4溶液中加入H2O2，H2O2将Fe2+氧化产生Fe(OH)3沉淀，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+，B项正确；C．醋酸属于弱酸，在离子方程式中以化学式保留，反应的离子方程式为+5I-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-，C项错误；D．NaHCO3溶液与少量Ba(OH)2溶液混合反应生成BaCO3、Na2CO3和H2O，反应的离子方程式为2+Ba2++2OH-=BaCO3↓++2H2O，D项正确；答案选C。8．B【详解】A．根据Fe3+的氧化性大于Cu2+氧化性知，当溶液中无Cu2+，溶液中只含有Fe2+，A项错误；B．若溶液中无Fe3+，则至少发生，，则参加反应的，，B正确；C．根据反应①和②知，第①个反应消耗掉，第②个反应质量增加应该为时，剩余固体的质量才等于加入铁粉的质量，根据方程式，有1molFe参与反应生成1molCu时，固体质量增加8g，则增加11.2g说明有1.4molCu生成，故，C错误；D．根据B、C项分析知，若剩余固体的质量大于加入铁粉的质量，第②个反应生成的，而①反应生成，故反应后溶液中，，D错误；故答案选B。9．A【详解】A．铝易与酸、碱溶液发生反应，不耐酸、碱，A错误；B．乙醇与乙酸乙酯含有的官能团、共价键不同，可通过红外光谱分析区分，B正确；C．金属的冶炼是将金属从化合态转变成游离态，活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al采用电解熔融法冶炼，不活泼的金属Hg、Ag采用直接加热法冶炼，大部分金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法实现的，C正确；D．三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维，D正确；故本题选A。10．A【详解】A．生石灰为氧化钙，液氢是液化的氢气，两者都是纯净物，A错误；B．按物质的组成分类，ClO2属于氧化物，B正确；C．硬铝密度小，硬度大，适用于制造飞机的外壳，C正确；D．豆浆、NaCl溶液都是由分散质和分散剂组成，两者均属于分散系，D正确；故答案选A。11．C【详解】A．阴极发生还原反应，主要发生反应为Fe2++2e-═Fe，故A正确；B．阳极上发生2Fe2+-2e-═2Fe3+，向阳极附近滴加KSCN溶液，溶液变红，故B正确；C．阴极上发生Fe2++2e-═Fe，水解生成的氢离子浓度减小，则pH增大，故C错误；D．阴极上发生Fe2++2e-═Fe，阳极上发生2Fe2+-2e-═2Fe3+，总电解反应为3Fe2+Fe+2Fe3+，故D正确；故答案为C。【点睛】考查电解原理及应用，把握惰性电极及发生的电解反应为解答的关键，用惰性电极电解FeSO4溶液制备高纯铁，由图可知，Fe为阴极，阴极上发生Fe2++2e-═Fe，阳极上发生2Fe2+-2e-═2Fe3+，总电解反应为3Fe2+Fe+2Fe3+。12．A【详解】A．氯乙烷与NaOH溶液反应后的溶液呈碱性，应先加稀硝酸中和过量的碱，再加入硝酸银，若产生白色沉淀，证明氯乙烷已水解，A项错误；B．将出现刮痕的白铁皮放入食盐水中形成原电池，锌作负极，铁作正极，此为牺牲阴极的阳极保护法，铁未溶解，一段时间后加入铁氰化钾无明显现象，B项正确；C．用光束照射无色透明的氯化钠与酒精形成的液体产生丁达尔效应，说明该分散系为胶体，C项正确；D．钠盐可能为亚硫酸钠，二氧化硫可被硝酸氧化，生成硫酸根离子，与钡离子反应生成白色沉淀为硫酸钡，D项正确；答案选A。13．D【详解】H2SO4、NaOH物质的量为：2.4mol/L×0.1L=0.24mol，即硫酸中H+的物质的量为0.48mol，5.4gAl的物质的量为，Al与硫酸反应的离子方程式为：，即此时硫酸全部反应完，Al有剩余，产生H2物质的量为0.24mol，Al与NaOH反应的离子方程式为：，即此时Al全部反应完，NaOH有剩余，产生的H2物质的量为0.3mol，在相同条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比，因此5.4gAl分别与100mL浓度均为2.4mol•L-1的硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积之比为0.24:0.3=4:5；故选D。14．A【详解】A．分析整个反应过程，最后溶液为FeSO4溶液，利用FeSO4中Fe原子与S原子相等，反应消耗Fe的总质量为11.2克，n（Fe）总=0.2mol，故n（H2SO4）=0.2mol，而混酸分成两份进行反应，所以溶液的体积为0.05L，故c（H2SO4）=4mol·L-1，选项A错误；B．由方程式Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，再根据消耗的铁为5.6克即铁的物质的量为0.1mol，可以求出消耗的NO3-为0.1mol，选项B正确；C．由方程式2Fe3++Fe=3Fe2+利用Fe3+可求出生成的Fe2+为0.15mol，再根据Fe原子守恒n（Fe）=n（Fe2+）=0.15mol，所以消耗的铁粉为0.15mol×56g/mol=8.4g，选项C正确；D．由图象可知Fe与混酸反应发生三个过程O→A为：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，A→B为：2Fe3++Fe=3Fe2+，B→C为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，选项D正确；答案选A。【点睛】本题考查金属与硝酸的混酸反应，要注意反应的几个阶段，根据每个阶段的离子方程式进行计算。三个过程O→A为：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，A→B为：2Fe3++Fe=3Fe2+，B→C为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，金属与硝酸和硫酸的混酸反应时要利用离子方程式计算，若反应后硫酸有剩余，金属再与硫酸反应。15．D【详解】A．NaH可与水反应产生氢气，化学反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑，因此可用作生氢剂，NaH中钠为+1价，则氢元素的化合价为-1价，A正确；B．铁生锈过程中，铁单质被氧化为氧化铁，发生氧化还原反应，B正确；C．NaClO具有强氧化性，可用于杀菌消毒，C正确；D．生石灰能和水反应生成氢氧化钙，可用作干燥剂，不具有还原性，不能用于防止食品被氧化变质，D错误；故选D。16．(1)，FeO(OH)、FeOCl盐酸或稀硫酸KSCN溶液(2)(3)胶头滴管500mL容量瓶10.0(4)0.5【详解】（1）四氧化三铁中铁元素的化合价有+2价也有+3价，因此铁元素化合价全部为+3的物质有，FeO(OH)、FeOCl。检验FeOCl中存在铁元素的方法是：把FeOCl溶于稀盐酸或稀硫酸中，使铁元素变为游离的铁离子，然后加入硫氰酸钾溶液，若溶液变红，说明有铁离子，从而证明有铁元素。（2）四氧化三铁与氧气发生氧化还原反应生成FeO(OH)，依据得失电子守恒和原子守恒可知，其化学方程式为：。（3）由题意可知，FeOCl与氢氧化钠发生反应生成FeO(OH)，其离子方程式为：。配制480ml0.5mol/L氢氧化钠所需