(人教版)郑州高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典测试题(答案解析)

一、选择题1．2018年11月在法国凡尔赛召开的国际计量大会(CGPM)第26次会议将阿伏加德罗常数的定义修改为“1摩尔包含6.02214076×1023个基本单元，这常数被称为阿伏加德罗常数，单位为mol-1”。基于这一新定义，阿伏加德罗常数的不确定度被消除了。新定义将于2019年5月20日正式生效。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．新定义中阿伏加德罗常数的不确定度被消除B．0.4moINH3与0.6mo1O2在催化剂的作用下充分反应，得到NO的分子数为0.4NAC．2.7g铝中加入足量1mol·L-1的NaOH溶液，转移的电子数为0.3NAD．常温常压下，水蒸气通过Na2O2使其增重2g时，反应中转移的电子数为NA2．向下列四种铁的化合物分别投入到稀盐酸中，再滴入KSCN溶液，观察到溶液颜色没有明显变化的是A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．FeCl33．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，几乎不反应的是A．稀硝酸 B．NaOH溶液 C．Cu(NO3)2溶液 D．稀硫酸4．下列离子反应方程式书写正确的是A．大理石与稀醋酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑B．向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2：+CO2+H2O=2C．10mL0.1mol/LFeBr2溶液中通入足量(标准状况下)的Cl2：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-D．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓5．下到分离提纯过程中使用的试剂或实验操作不正确的是A．除去Fe2O3固体中的Al2O3：加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥B．除去FeCl3溶液中的FeCl2：加入适量氯水，充分反应C．除去Cu粉中的Fe粉：加入足量盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥D．除去NaHCO3固体中的Na2CO3：加入适量盐酸，充分反应后，蒸发结晶6．混合物M中可能含有Al2O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是（）A．已知m1＞m2，则混合物M中一定含有Al2O3B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+C．固体P既可能是纯净物，又可能是混合物D．步骤1可验证M中是否含有Al7．某学生在学习了检验食品中的铁元素后，设想在课外研究测定某补血剂中铁元素(+2价)含量，其设计实验流程如下：下列说法不正确的是A．步骤①需要在研钵中研磨，研磨时研杵应保持垂直B．步骤②可以用新制氯水替代H2O2C．取步骤②操作后的溶液，滴加几滴KSCN溶液可检验补血剂是否已因氧化变质D．每片补血剂中铁元素的质量为0.07wg8．下列实验操作正确的是A．制备Fe(OH)2白色沉淀时用胶头滴管在试管口向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液B．使用pH试纸时可直接用手捏住试纸C．焰色试验后，要用稀硫酸洗涤铂丝并在火焰上灼烧至无色D．转移溶液至容量瓶时必需用玻璃棒引流9．现有①Na2O2②Fe3O4③FeCl2④FeCl3⑤Fe(OH)3五种物质，下列说法正确的是A．均能通过化合反应生成B．只有①②④能通过化合反应生成C．过量的铁在氯气中燃烧可以生成③D．将1mol①投入含有1mol③的溶液中，生成白色絮状沉淀并有气泡冒出10．下列实验现象描述正确的是A．将打磨过的铝片投入氢氧化钠溶液中，无明显现象B．将氯水滴入紫色石蕊试液中，石蕊试液先变红后褪色C．将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生大量蓝色的烟D．将溴水和四氯化碳混合并振荡，静置后，分层，上层接近无色，下层呈橙红色二、填空题11．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：（1）向沸水中逐滴滴加1mol·L－1FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色，所得分散系中微粒直径的范围是______________，区别该液体和FeCl3溶液的方法是______________。（2）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2，氧化产物为________

，若有3molFeS2参加反应，转移________

mol电子。（3）在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，并有气体逸出，请配平该化学方程式：___FeSO4+____KNO3+___

H2SO4═____

K2SO4+_____

Fe2（SO4）3+__

NO↑+_____

H2O。（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160mL5mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L（标准状况）H2，经检测，溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为________

g。12．现有以下四种物质：A．Al2O3B．Fe2O3C．Na2O2D．漂白粉。请你根据题意，选择恰当的选项用字母代号填空。(1)可作环境消毒剂的是_______；(2)具有两性的氧化物是_______；(3)颜色为淡黄色固体的是_______；(4)用作红色油漆和涂料的是_______。13．按要求写出下列方程式。(1)过量碳酸氢钠溶液与石灰水反应的离子方程式：_______。(2)氢氧化铁胶体制备的离子方程式：_______。(3)氯化铁溶液与硫氰化钾反应的离子方程式：_______。(4)铝与氢氧化钠溶液反应离子方程式：_______。(5)硫酸亚铁与酸性高锰酸钾溶液的离子方程式：_______。(6)足量的氯气与溴化亚铁溶液反应的离子方程式：_______。(7)氯酸钾与浓盐酸混合可生成氯气、氯化钾和水，写出化学方程式：_______。其中，氧化产物和还原产物的质量之比为_______。14．向一定量的Fe和Fe2O3的混合物中加入80mL的盐酸溶液，使固体混合物恰好完全溶解，放出标准状况下的气体224mL，在溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。请回答下列问题：(1)请写出上述反应中所有属于氧化还原反应的化学方程式______。(2)若忽略反应前后溶液体积变化，则最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为______。(3)原固体混合物的总质量为______g。15．某同学为探究已保存较长时间的硫酸亚铁药品是否变质。设计了如下实验方案：(1)试剂①的主要成分的化学式是_______。(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是_______(用离子方程式表示)。(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。①提出假设假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；假设2：_______。②设计方案为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案_______。(4)应用拓展写出实验室保存FeSO4固体的方法_______。16．(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是___________，B是___________，C是___________。17．(1)在Fe2(SO4)3溶液中滴入NaHSO3溶液，溶液中n()增大，则还原产物是______________。(2)写出检验上述反应中Fe2(SO4)3是否耗完的方法：_____________________。18．下列是五种物质的化学式，请按要求选择合适的序号填空：A．NaHCO3B．Na2CO3C．Fe2O3D．Ca(ClO)2E.KAl(SO4)2·12H2O(1)漂粉精的有效成分______；(2)一种常见净水剂_________；(3)常用于焙制糕点的小苏打___________；(4)制普通玻璃的原料是石英、石灰石和______。(5)常用做红色油漆和涂料的是__________19．已知硫氰[(SCN)2]为拟卤素，其分子及阴离子的性质与卤素性质相似。将硫氰化钾溶液与氯化铁溶液混合，溶液变为红色。完成下列填空：（1）写出该反应的化学方程式：__。（2）将生成的红色溶液分为三等份，进行如下实验(第三份是对照)：①第一份中加入碘化钾溶液至过量，再加入四氯化碳，充分振荡，最终水层接近无色，四氯化碳层呈___色，写出该过程的离子方程式：__。向该溶液中滴加少量溴水，水溶液又变为红色，则氧化性Br2___(SCN)2(填“大于”、“小于”或“无法确定”)。②第二份中加入少量酸性高锰酸钾溶液，红色褪去。完成并配平该反应的离子方程式。若含___mol高锰酸钾的溶液完全反应，转移电子2mol。__+_+__→__+__(SCN)2+__20．为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。请回答：（1）虚线框处宜选择的装置是___（填“甲”或“乙”）；实验时应将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是___。（2）硬质玻璃管中铁和水蒸气反应的化学方程式为___（并用单线桥表示电子转移情况）。取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，说明该固体中没有＋3价的铁，判断结论是否正确并用文字和离子方程式说明理由___。三、解答题21．铜在自然界中常以多种形态存在，现以孔雀石矿石[成分为Cu2(OH)2CO3、CuFeS2、SiO2、Fe2O3等]为原料生产主产品胆矾和副产品铁红的工艺流程如图：（1）气体1的成分除H2O（g）外，还有_______________，步骤①中发生氧化还原反应的化学方程式为___________________________________________________，滤液1的主要成分的用途之一为________________________________________。（2）目前工业生产中步骤③酸浸的百分率为70%，为进一步提高酸浸的百分率可采取的措施有__________（答出两点）。（3）步骤④调pH所用试剂为_____________。（4）室温下滤液3的pH=4，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，则滤液3中c（Fe3+）=____________。（5）步骤⑤操作为___________________________________________________________.。（6）假设使用孔雀石质量为mkg，步骤③酸浸的百分率为70%，经滤渣2所得铁红的质量为nkg，则孔雀石矿石中铁元素的含量为______________________。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_______。23．二氧化铈是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含、、、等物质)。某课题组以此粉末为原料，设计如下流程对资源进行回收，得到纯净的和硫酸铁铵晶体。已知：不溶于稀硫酸，也不溶于溶液。回答下列问题：（1）废玻璃粉末与稀硫酸充分反应后，过滤要用到的玻璃仪器有玻璃棒、____；“操作X”是将溶液1______________、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体。（2）向滤液1中加入稀硫酸、溶液的目的是______。滤渣1中加稀硫酸和溶液发生反应的离子方程式为_____________。（3）要证明滤液1中含有，可选用的试剂为_________。（4）由滤液2生成的离子方程式为__________。（5）取上述流程中得到的产品，加硫酸溶解后，用浓度为的标准溶液滴定至终点时(铈元素被还原为)，消耗标准溶液．该产品中的质量分数为______(结果保留两位有效数字)。24．每年在炼钢、石油精炼等工业生产的脱硫过程中钒会转化成沉积在五氧化二钒(V2O5)催化剂上，另水分、酸雾、沙尘及砷对催化剂都有毒害作用，致使催化剂失去活性，产生大量的废钒催化剂。一种以该废矾催化剂为原料的湿法回收钒的工艺流程如图：已知：V2O5是两性氧化物，以酸性为主，易溶于强碱或弱碱性介质溶液中，V2O5与碱反应生成，与强酸反应生成。回答下列问题：(1)中钒的化合价为_________价，“焙烧”时加石灰的目的是_________。(2)写出V2O5与烧碱溶液反应的化学方程式：_________；“浸出”时不用烧碱而改用弱碱性的NH4HCO3溶液的原因是_________。(3)溶液中有过量NH4Cl存在时，NH4VO3的溶解度会急剧下降，“沉钒”时发生反应的化学方程式为_________。(4)“加热”时，NH4VO3固体减少的质量(Δm)随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时，得到的固体物质的化学式为_________，300～360℃放出的气态物质的化学式为_________。25．二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图：(1)CeCO3F中Ce元素的化合价为_______。(2)酸浸过程中的盐酸可用稀硫酸和H2O2替换。写出替换后的反应的离子方程式________，替换的优点有______(写一点即可)。(3)生成Ce(OH)4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(4)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L－1FeSO4标准溶液滴定至终点时(Ce4+被还原为Ce3+，其它杂质均不反应)，消耗22.50mL标准溶液。则该产品中CeO2的质量分数为_________。(5)CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂，工作原理如图所示。写出该过程的总反应的化学方程式_______。26．铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强，必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是_______(填序号)。(2)第①步，含的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO4·7H2O)溶液处理，写出并配平反应的离子方程式：________。(3)第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，还有_______、_______(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3，是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，从沉淀中分离出Cr(OH)3的流程如下：写出加入NaOH溶液所发生的主要离子反应方程式_______；通入过量CO2，含铬物质所发生的离子反应方程式为_______。(4)回收所得的Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。可用如下方法测定制得的K2Cr2O7的纯度①准确称取样品0.1225g溶于水，加入足量硫酸和KI溶液，发生反应：+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2用双线桥法表示该反应转移的电子的方向和数目__________。②再向反应所得溶液中滴加0.1mol/LNa2S2O3至恰好完全反应，方程式为：2+I2===+2I-，消耗Na2S2O3溶液24.50mL，则所制备的K2Cr2O7样品的纯度为________(保留四位有效数字)。2