(人教版)深圳高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典测试(答案解析)

一、选择题1．只用一种试剂，可区别Na2CO3、AlCl3、NH4NO3、MgSO4四种溶液，这种试剂是A．HCl B．BaCl2 C．NaOH D．AgNO32．下列说法正确的是A．合金只能由金属和金属熔合而成B．用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸钠漂白纸浆的原理相同C．碳酸钠溶液能使酚酞试液变红，说明碳酸钠属于碱D．加热铝箔时，铝箔熔化，但液态的铝不滴落，说明熔点：氧化铝＞铝3．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3含少量Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是硫酸B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的离子方程式为+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+4．下列实验现象描述错误的是选项实验现象A加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体B在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着C在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色D在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细A．A B．B C．C D．D5．下列说法不正确的是A．钠和钾合金常温下是液体，可用于快中子反应堆作热交换剂B．SiO2可用来制造光导纤维C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜D．FeSO4可用于生产铁系列净水剂，起到杀菌消毒作用6．向FeCl3溶液中加入铜粉与铁粉的混合物，充分反应后溶液中存在Cu2+，下列说法不正确的是A．容器中肯定无Fe粉存在 B．容器中可能有Cu粉存在C．溶液中n(Fe2+)比n(Cu2+)多 D．溶液中肯定不存在Fe3+7．分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、CaCl2和AlCl3溶液中的Cl-，消耗相同物质的量浓度AgNO3溶液的体积之比为3：4：6，则KCl、CaCl2、AlCl3溶液的体积之比为A．1：1：1 B．3：2：2 C．3：4：6 D．6：4：38．下列叙述不涉及氧化还原反应的是A．《神农本草经》：“空青(蓝铜矿类)…能化铜铁豁(铅)锡作金”B．《梦溪笔谈》：“石穴中水，所滴者皆为钟乳”C．补铁剂(有效成分为Fe2+)与维生素C共服效果更佳D．雷雨发庄稼——自然固氮9．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是选项实验操作现象结论A向某钠盐中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液品红溶液褪色该钠盐为Na2SO3或NaHSO3B向某无色溶液中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀溶液中一定含有SOC向NH3·H2O溶液中滴加少量AgNO3溶液无明显现象NH3·H2O和AgNO3不反应D向某溶液中滴入几滴K4[Fe(CN)6]溶液，无现象，再滴入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色并产生蓝色沉淀溶液中存在Fe2+A．A B．B C．C D．D10．下列离子方程式的书写正确的是A．铝遇NaOH溶液产生气泡：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑B．次氯酸钙溶液中通入过量CO2：ClO-+H2O+CO2=HClO+C．氯气通入水中：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-D．印刷电路板原理：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+二、填空题11．钠、铝、铁是三种非常重要的常见金属。根据所学知识完成下列填空。(1)将一小块金属钠投入足量水中，发生反应的离子方程式为_______。(2)足量的Fe在Cl2中点燃，所得产物的化学式是_______。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。a.若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成_______色。b.向另一支试管中滴加NaOH溶液，现象为_______。(3)纯铝片投入氢氧化钠溶液中产生气泡的化学方程式为_______。若2.7g纯铝片投入足量盐酸中产生氢气的物质的量为_______mol。12．双氧水、氢化钠、硼氢化钠(，其中B的化合价为价)都是应用广泛的化学试剂。硼和铝位于同一主族，它们的部分化合物的组成和性质类似。(1)已知：酸性条件下双氧水的氧化性强于的。若设计实验验证这一事实，则实验原理为_______(结合离子方程式和文字加以说明)。(2)中氢元素的化合价为_______价；与水反应只生成氢气和偏硼酸钠，则每消耗，转移电子的物质的量为_______。(3)以和为原料可制得，发生反应的化学方程式为_______。(4)的反应活性很强，遇到水会转化成碱性很强的氢氧化物，发生反应的化学方程式为_______。(5)某实验小组为了制得纯净的，将和稀盐酸反应后生成的气体(不含空气)，用浓硫酸干燥后，在隔绝空气的装置中与少量金属钠充分反应，制得氢化钠样品。经检测，该方法制得的样品中仍有杂质，其原因可能是_______。13．按要求写出化学方程式。(1)Na和H2O反应：_______(2)Na2O2和CO2反应：_______(3)Na2O2和H2O反应：_______(4)Fe在Cl2中燃烧：_______(5)Fe和H2O(g)的反应：_______(6)Fe和FeCl3(aq)的反应：_______(7)Cl2和NaOH(aq)的反应：_______14．汽车尾气净化是解决尾气排放污染的最有效方法。目前最常用的催化器是使用蜂窝型催化，载体是陶瓷蜂窝体()，其外附载有高比表面积的氧化铝涂层，其上再浸渍活性组分。一种三效催化剂是常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质的转化关系如图所示：回答下列问题：(1)将灼烧，观察火焰的颜色为______(填字母)。A．紫色B．黄绿色C．黄色(2)除去MgO中的杂质和，可选用的试剂是______(填一种即可)，写出发生反应的离子方程式：______、______。(3)与和的混合气体所含原子总数相等，则______。(4)中碳原子与氢原子的质量之比为，则______。15．铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式_______。(2)公元8世纪左右，我国炼丹士开始将硫酸亚铁加热到500℃左右，生成氧化铁和硫的氧化物，反应的化学方程式是_______。此法是最早生产硫酸的关键反应，当时若有mkg硫酸亚铁可生成_______kg50%的硫酸(填写计算表达式)。(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为aFe+bNaOH+cH2OdNa2FeO4+eH2；该反应中若a=1，则e=_______。(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO-、OH-、、Cl-、H2O。①在碱性条件下，湿法生产高铁酸钾的离子反应方程式是_______。②若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为_______mol。16．钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有、、、等物质。当汽车发生碰撞时，迅速分解产生和Na，同时放出大量的热，使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。①是助氧化剂，可处理产生的Na，其中氯元素的化合价是_______。②是主氧化剂，也可处理产生的Na，反应为，反应中是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。③是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式为_______。(2)电子工业常用30%的溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。①溶液与金属铜发生反应的离子方程式为_______。②除去溶液中混有的可加入_______，反应的离子方程式为_______。③将饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色，制得分散系为_______(填“溶液”“胶体”或“浊液”)。17．钠、铝和铁是三种重要的金属，回答下列问题：(1)铝和铁中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质_______(填化学式)，写出它与NaOH溶液反应的离子方程式_______。(2)三种金属在一定条件下均能与水发生反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式_______。取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是_______。(填字母序号)。①钠浮在水面迅速反应②钠沉在水底迅速反应③钠熔成小球并迅速游动④反应中可以听到嘶嘶的响声⑤反应后的溶液变为红色A．①④⑤B．②③④⑤C．①③④⑤(3)将钠燃烧后的产物过氧化钠投入水中，发生反应的化学方程式_______。18．“有效氯”是指一定质量的某消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当，其数值可以用此时氯气的质量对消毒剂质量的百分比来表示，即。为了测定某漂白粉的“有效氯”含量，进行如下实验：称取漂白粉样品，配制成250mL溶液，取出，加入过量的KI溶液和过量的稀静置，待漂白粉完全反应后，用的标准溶液滴定反应中生成的，反应为：。滴定时用去溶液，试由上述数据计算该漂白粉的“有效氯”含量。___________19．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。（1）取ag样品，向其中加入足量的溶液，测得生成气体的体积为bL（标准状况下）。反应的化学方程式为______________；样品中铝的质量是_______g。（2）取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式为____________________；氧化铁与铝的质量比是_______。（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL（标准状况下），该气体与（1）中所得气体的体积比_______。20．化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题：(1)K2FeO4是一种重要的净水剂，可用下列方法制得：2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O。在该反应中，还原剂是_____，当反应中有0.5molK2FeO4生成时，消耗Cl2在标况下的体积为_________,转移电子的数目为_____。(2)宇航员常用过氧化钠作供氧剂，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式__________。(3)厨房里小苏打常作面包和糕点的发泡剂，写出小苏打溶于水的电离方程式:___________。(4)工业上制漂白粉的化学方程式为_______________________________，新制氯水在阳光照射下产生无色气体，该反应的化学方程式是______。(5)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式：_____________________。若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是________。A．有铜无铁B．有铁无铜C．铁、铜都有D．铁、铜都无三、解答题21．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。Ⅰ．工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等)制备绿矾的流程如下：(1)滤液Ⅰ中的溶质除NaOH外还有_______。(2)向滤渣Ⅰ中加入过量的试剂a为_______，试剂b要加入过量，试剂b为_______。(3)操作④隔绝空气的目的是_______。(4)操作①②③中所需的玻璃仪器是_______。Ⅱ．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向髙铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。(5)干法制备高铁酸钠的主要反应为：，该反应中Na2O2是_______(填氧化剂、还原剂)，Na2O2与反应的化学反应方程式为_______。(6)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：。①碱性条件下，氧化剂和还原剂按物质的量之比为3∶2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：_______。②若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为_______mol。22．碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是黄褐色固体，常用作媒染剂和净水剂。一种利用废铁屑(含少量Al、Al2O3、Fe2O3等杂质)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示：已知：①部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如表：金属阳离子Fe2+Fe3+Al3+开始沉淀7.52.33.4沉淀完全9.73.24.4②Fe(OH)2+发生电离：Fe(OH)2+⇌Fe3++OH-。请回答下列问题：(1)加入少量NaHCO3，调节pH的范围是_______。(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式为_______；该过程某同学选用稀硝酸代替H2O2溶液完成反应，你认为不足之处是_______。(3)“氧化”过程中，若硫酸加入量过小，容易生成_______(填化学式)沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，试从平衡移动的角度分析原因是_______。(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)聚合离子。该反应的离子方程式为_______。23．粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等物质。用硫酸铵固体等试剂提取粉煤灰中Al2O3并制取铝的工艺流程如图：回答下列问题：（1）已知烟气中含有NH3，煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为______。（2）“滤渣Ⅰ”和“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为______、______。（3）将“滤液Ⅱ”通过______、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回______工序中循环利用。（4）向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成沉淀的离子方程式为______。（5）电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得，反应的化学方程式为______。24．锰是一种重要的过渡元素，工业上以菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取MnO2有多种方法，生产流程如图。已知常温下几种金属氢氧化物沉淀时的pH：Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀时pH8.36.32.74.7完全沉淀时pH10.08.43.76.7(1)为提高酸浸速率，可以采取的措施_________(写出两条)。(2)滤液I中加双氧水的目的是_______。(3)滤渣II的成分是________，为除尽杂质而又不损失锰，应调节溶液pH范围为_______。(4)滤液II中加入KClO3、H2SO4反应的离子方程式为________。25．工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作，比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如图：请回答下列问题：（1）写出铝土矿中加入NaOH溶液的反应方程式___。（2）沉淀C的化学式___，颜色为___，写出它的一种用途___。（3）操作I、操作II、操作III的名称为___，这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、___。（4）整个生产过程中，除可以循环使用的物质有___(写出3种，填化学式)，用此法制取铝的副产品是___(写出2种，填化学式)。（5）氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝？___。26．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素氧化物）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol‧L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8．16．31．53．48．96．26．9沉淀完全的pH10．18．32．84．710．98．28．9(1)“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。(3)“调pH”除铁和铝，溶