第27讲-第三章《铁-金属材料》单元测试(基础巩固)(教师版)(人教版2019)

《铁金属材料》单元测试（基础巩固）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(共54分)1．(本题3分)铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是A．质软 B．银白色 C．能导电 D．易生锈【答案】D【详解】物理性质通常包括：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性、导热性、溶解性等，所以铁质软、银白色、能导电，均为物理性质，而易生锈是指易被氧化，为化学性质；综上所述答案为D。2．(本题3分)下列有关铁及其化合物的说法错误的是A．陨铁中存在游离态的铁B．铁能与水蒸气反应，生成氧化铁和氢气C．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应D．氢氧化亚铁在空气中易被氧化成氢氧化铁【答案】B【详解】A．游离态的铁主要存在陨铁中，A项正确；B．铁能与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，B项错误；C．铁的氧化物性质稳定，不溶于水，也不与水反应，C项正确；D．氢氧化亚铁在空气中与氧气和水反应，被氧化成氢氧化铁，D项正确；答案选B。3．(本题3分)一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到黑色粉末，部分已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。下列说法不正确的是A．小袋中原来装有氧化铁 B．小袋中原来装有铁粉C．该黑色粉末不可食用 D．该黑色粉末做抗氧化剂【答案】A【详解】从题中信息“滴入几滴氰水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色”判断，该黑色粉末中含有铁元素。但由于先加入了氯水，故不能确定其一定含Fe3+，A项错误；该黑色粉末为还原铁粉，做抗氧化剂，防止高档茶叶、点心等食品变质，B、C、D项正确；故答案选A。4．(本题3分)下列溶液能溶解铁且无新的固体和气体产生的是A．CuSO4溶液 B．稀硫酸 C．FeCl3溶液 D．AgNO3溶液【答案】C【详解】A．CuSO4溶液和铁反应生成铜单质和硫酸亚铁，生成了新的固体，故A不符合题意；B．稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，有气体产生，故B不符合题意；C．FeCl3溶液与铁反应生成氯化亚铁，无新固体和气体生成，故C符合题意；D．AgNO3溶液和铁反应生成银单质和硝酸亚铁，生成了新的固体，故D不符合题意。综上所述，答案为C。5．(本题3分)某学习小组进行了如图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应D．丁同学认为用盐酸溶解生成固体所得溶液有颜色【答案】C【详解】A．粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，氢气燃烧产生蓝色火焰，故A正确；

B．因为铁与水蒸气在高温时发生反应生成四氧化三铁和氢气，故B正确；

C．铁粉在高温下才能与水蒸气反应，与水加热不反应，故C错误；

D．用盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，溶液带有颜色，故D正确；

故选：C。6．(本题3分)将1.12g铁粉加入25mL2mol⋅L-1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是A．铁粉有剩余B．Cl-浓度减小C．向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红D．反应液质量增加1.12g【答案】D【详解】A．铁和氯化铁的物质的量分别是0.02mol、0.05mol，根据化学方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+可知铁离子是过量的，剩余0.01mol铁离子，A错误；B．氯离子不参加反应，浓度不变，B错误；C．铁离子是过量的，滴入无色KSCN溶液，溶液变红，C错误；D．根据A选项分析可知反应液增加的质量即为0.02mol铁粉的质量，为0.02mol×56g/mol=1.12g，D正确；综上所述答案为D。7．(本题3分)下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物【答案】A【详解】A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3俗称铁红，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，故A正确；B．在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，故B错误；C．能通过制得Fe(OH)3，也能通过得FeCl2,故C错误；D．分析铁的化合价可知Fe3O4不是碱性氧化物，Fe2O3、FeO是碱性氧化物，故D错误；故答案为：A8．(本题3分)下列反应的离子方程式正确的是A．铁钉放入硫酸铜溶液中：B．硫酸铜溶液与Ca(OH)2溶液混合：C．钠与水反应：D．氧化铁与稀盐酸混合：【答案】D【详解】A．铁钉放入硫酸铜溶液中，发生金属之间的置换反应产生Cu单质，离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，A错误；B．二者反应产生Cu(OH)2沉淀，离子方程式应该为：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，B错误；C．原子不守恒，电子不守恒，离子方程式应该是：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，C错误；D．反应符合事实，遵循物质的拆分原则，D正确；故合理选项是D。9．(本题3分)要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是A．滴入KSCN溶液B．通入氯气C．加入适量铜粉并过滤D．加入适量铁粉并过滤【答案】D【详解】A．硫氰化钾溶液是用于检验Fe3+，FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl，引入了新杂质，故A错误；B．氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应，故B错误；C．铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，引入了新杂质，故C错误；D．铁与氯化铁生成氯化亚铁，过量的铁粉过滤除去，故D正确；故答案：D。10．(本题3分)已知2Fe3++Fe=3Fe2+，将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．1：1【答案】A【详解】将适量铁粉放入FeCl3溶液中，发生2Fe3++Fe=3Fe2+，设参加反应的Fe3+为x个，则反应生成Fe2+为1.5x个，已知溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则溶液中的Fe3+个数为1.5x，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是，则A满足；答案选A。11．(本题3分)我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是A．铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域D．工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜【答案】B【详解】A．酸、碱、盐等可直接侵蚀铝的氧化物且铝与酸、碱都能发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物，故A正确；B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝表面被氧化后形成一层致密的氧化物薄膜，阻止金属继续被腐蚀，而不是因为铝不活泼，故B错误；C．合金的硬度大于其成分金属，铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域，故C正确；D．氧化铝为两性氧化物，能够与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜，故D正确；答案选B。12．(本题3分)下列物质中，不是既能跟盐酸反应，又能跟NaOH反应的是A．NaHCO3 B．Al C．Al2O3 D．Fe2O3【答案】D【详解】A．NaHCO3能与盐酸反应生成CO2，也能跟NaOH反应生成，A不符合题意；B．Al能跟盐酸反应生成Al3+，也能跟NaOH反应生成，B不符合题意；C．Al2O3能跟盐酸反应生成Al3+，也能跟NaOH反应生成，C不符合题意；D．Fe2O3能跟盐酸反应生成Fe3+，不能跟NaOH反应，D符合题意；故选D。13．(本题3分)下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是（）A．生铁和钢的性能完全相同B．铁在潮湿的空气中容易生锈C．赤铁矿的主要成分是氧化铁D．回收废旧金属有利于节约金属资源【答案】A【详解】A、生铁与钢含碳量不同，性能不同，生铁硬而脆，钢韧性强，故A说法错误；B、铁在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀，加速铁的腐蚀，故B说法正确；C、氧化铁为红棕色，Fe3O4为黑色晶体，FeO为黑色固体，赤铁矿的主要成分是氧化铁，故C说法正确；D、回收废旧金属有利于节约金属资源，故D说法正确；答案为A。14．(本题3分)一定质量的铝片分别和足量的氢氧化钠溶液和盐酸反应，相同情况下放出氢气的质量A．一样多 B．与酸更多 C．与碱更多 D．无法确定【答案】A【详解】根据2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑和2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，两个方程式都是2Al~3H2，因此Al相同且酸和碱都过量的情况下，生成的H2量相等，故选A。15．(本题3分)区别镁铝，最好采用的方法是A．投入沸水中 B．投入冷水中C．投入盐酸中 D．投入烧碱溶液中【答案】D【详解】A．Mg与沸水反应比较剧烈，可以生成H2，由于沸水本身就有气泡产生，因此将Mg和Al投入沸水中现象没有明显区别，A不符合题意；B．Mg和Al投入冷水中均没有明显现象，B不符合题意；，C．Mg和Al投入盐酸中反应均比较剧烈，有H2生成，C不符合题意；D．Mg不与NaOH反应，Al可以反应生成H2，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，现象有明显区别，D符合题意；故选D。16．(本题3分)下列关于铁铝的性质叙述错误的是A．补血剂中含有铁元素，人体缺铁，会引起贫血B．铝是人体中一种微量元素，如果摄入过多，会患老年痴呆C．铝的导热性比铁强，因而用铝锅煮食物比铁锅好D．硬铝是一种合金，硬度比纯铝大【答案】C【详解】A．人体缺铁，会引起贫血，所以常用的补血剂中含有铁元素，故A正确；B．人体内铝元素摄入量过多易患老年痴呆症，故B正确；C．长期使用铝制品作炊具可使铝摄入过量，对健康不利，还可导致老年性痴呆的发生率增加，所以，炒菜还是用铁锅好，而使用铁锅一定程度上能防止缺铁性贫血，故C错误．D．硬铝硬铝，是指铝合金中以Cu为主要合金元素的一类铝合金，硬度比纯铝大，故D正确；故选C。17．(本题3分)下列说法正确的是()A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应是两性氧化物【答案】D【详解】A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，但它是Al(OH)3对应的氧化物，A错误；B．Al2O3是两性氧化物，B错误；C．Al2O3是两性氧化物，能跟强酸强碱反应，不能与所有的酸碱溶液反应，C错误；D．Al2O3是两性氧化物，能跟强的酸碱溶液反应，D正确。答案选D。18．(本题3分)下列离子方程式中正确的是A．向氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B．Na与水反应：2Na+H2O=2Na++OH-+H2↑C．氧化亚铁与稀盐酸：FeO+2H+=Fe3++H2OD．氧化铝与氢氧化钠：Al2O3+6OH-=2Al(OH)3+3H2O【答案】A【详解】A．Fe2+与Cl2反应生成Fe3+和Cl-，离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，A正确；B．Na与H2O反应生成NaOH和H2，离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，B错误；C．FeO与HCl反应生成Fe2+和H2O，离子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O，C错误；D．Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，离子方程式为Al2O3＋2OH－=2＋H2O，D错误；故选A。二、填空题(共6分)19．(本题6分)某酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子，有同学设计了下列方案对该废液进行处理(所加试剂均稍过量)，以回收金属，保护环境。请回答：（1）沉淀a中含有的单质是_____。（2）沉淀c的化学式是_____。（3）溶液A与H2O2溶液在酸性条件下反应的离子方程式是_____。【答案】（1）Cu、Fe（2）BaCO3（3）2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O【分析】根据题中实验流程，在含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子的酸性废液中。加入铁屑，得沉淀a中含有Cu和过量的Fe；溶液A中加入H2O2目的是把Fe2+氧化成Fe3+，加入NaOH溶液，得红褐色沉淀b为Fe(OH)3；溶液B中加入Na2CO3溶液，沉淀c为BaCO3沉淀。（1）由以上分析可知沉淀a中含有的单质是Fe、Cu；（2）由分析可知沉淀c为BaCO3；（3）氧化时加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。三、元素或物质推断题(共14分)20．(本题14分)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：B_______，丙_______。(2)写出实验室制备黄绿色气体乙的化学方程式：_______，反应过程⑦可能观察到的实验现象是：_______，产生红褐色沉淀的化学方程式是_______(3)反应③中的离子方程式是_______(4)反应⑤的离子方程式是_______(5)反应⑦中如果可以长时间看到白色沉淀，应如何进行实验操作：_______。【答案】AlHCl4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al+2OH-+2H2O=+3H2↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-配制溶液的蒸馏水煮沸，去除水中溶解的氧气(或胶头滴管末端进入氯化亚铁液面下滴加氢氧化钠溶液或氯化亚铁液面上加入一层煤油隔绝空气)【分析】金属单质A焰色反应呈黄色，则A是Na，Na与H2O反应产生气体甲是H2，D溶液为NaOH，金属B和氢氧化钠溶液反应，说明B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲和氯气反应生成丙为HCl，物质E为盐酸溶液，物质D是氢氧化钠，D和物质G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，盐酸与金属C反应产生金属氯化物，该氯化物与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3，则C是Fe，F为FeCl2、G为FeCl3，以此解答该题。【详解】(1)根据分析可知，B为Al，丙为HCl；(2)气体乙为氯气，实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，化学方程式为4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O；反应⑦为FeCl2溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2再被空气中的氧气氧化成红褐色沉淀Fe(OH)3的过程，现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，产生红褐色沉淀的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(3)反应③为铝和NaOH溶液的反应，生成偏铝酸钠、氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=+3H2↑；(4)结合分析可知，反应⑤为FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，其离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；(5)反应⑦中如果可以长时间看到白色沉淀，则需要隔绝氧气防止氢氧化亚铁被氧化，所以可以：配制溶液的蒸馏水煮沸、胶头滴管末端进入氯化亚铁液面下滴加氢氧化钠溶液、氯化亚铁液面上加入一层煤油隔绝空气。四、实验题(共26分)21．(本题12分)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__________________？【答案】.2Al+2H2O+2OH—====2AlO2—+3H2↑验纯较多的钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气点燃而爆炸减慢8.96L1mol·L-1【详解】（1）Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑；（2）H2是可燃性气体，可燃性气体在点燃前必须进行检纯；（3）在试管中不要放入大块的Na，避免较多的钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气点燃而爆炸；（4）钠块表面会附着苯，所以改进后的实验中H2的生成速率减慢；（5）4.6gNa的物质的量为=0.2mol，8.1gAl的物质的量为=0.3mol，先是Na和水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑0.2mol0.2mol0.1mol生成n（NaOH）=0.2mol，再是NaOH和Al反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑0.3mol(过量)0.2mol0.2mol0.3molAl过量，NaOH完全反应，反应后的溶质为0.2molNaAlO2，生成的H2的物质的量为0.1mol+0.2mol=0.3mol，标准状况