第三章 铁 金属材料 测试 高中化学人教版（2019）必修第一册

这是一份第三章 铁 金属材料 测试 高中化学人教版（2019）必修第一册，共13页。
第三章 铁金属材料 测试题一、选择题1．日常生活中使用的钥匙是由铝合金制成的，而不是由纯铝所制，这主要是因为铝合金的（ ）A．熔点低 B．耐腐蚀性强 C．硬度大 D．密度小2．某氢氧化钠固体已经置露于空气中一段时间，取样品4.3 g，加入50 g7.3%的盐酸，恰好完全反应，产生气泡。将反应后的溶液蒸干，可以得到固体的质量为A．4.3 g B．5.85 g C．6.29 g D．6.5 g3．铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质，在人类的生产生活中有着重要的应用。是炼铁工业中的主反应．硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。铁元素的常见价态有、价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是A．具有还原性，可用作食品抗氧化剂B．属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料C．溶液中具有较强的氧化性，可制作印刷电路板D．胶体具有吸附性，可用作自来水的净水剂4．铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾。下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是A．将Fe屑溶于稀盐酸：B．将Cu丝插入溶液：C．向溶液中滴加氨水：D．溶液敞口放置在空气中：5．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的一组是A．澄清溶液中：K+、Na+、SO、MnO B．FeCl2溶液中：H+、Na+、Cl-、ClO-C．强碱性溶液中Na＋、K＋、HCO、Cl- D．含有大量Ba2+的溶液中：K+、NH、SO、Cl-6．下列物质的性质与用途具有对应关系的是A．Fe2O3易与酸反应，常用作红色油漆和涂料B．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多C．Na2O2具有漂白性，可用作供氧剂D．铝表面有一层致密的氧化膜，铝制品具有较强的抗腐蚀性能7．下列药品易变质，其原因与氧化还原反应无关的是A．漂粉精 B．溶液 C． D．烧碱8．下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，正确的是A．受热时NaHCO3比Na2CO3稳定B．在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性大C．质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多D．数量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，放出CO2的质量之比为2︰19．下列说法中正确的是A．铁丝和铜丝都可以在氯气中燃烧 B．钠粒投入硫酸铝溶液中，可置换出铝C．铁丝在空气中燃烧生成黑色的四氧化三铁 D．久置的氯水，其剩余成分只有水10．人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．常温下，铁能与水发生置换反应 D．Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验生成蓝色沉淀11．下列试剂保存方法错误的是A．液氯一般保存在钢瓶中B．金属钠通常保存在煤油中C．浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处D．保存FeCl3溶液时，通常在溶液中加少量的单质铁12．下列关于的说法正确的是A．可以与酸反应，是碱性氧化物B．加热分解为铝和氧气C．熔点高可以做耐火材料D．打磨过的铝条在酒精灯上灼烧会有液体滴落13．含4 mol HCl的浓盐酸和足量的二氧化锰共热制氯气，生成的氯气在标准状况下的体积为A．11.2L B．小于22.4L C．22.4L D．大于22.4L14．下列离子方程式正确的是A．新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3 + 2OH-=2AlO+ H2OB．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2 + H2O = 2Na+ + 2OH-+ O2↑C．Cl2通入NaOH溶液：Cl2 + OH-= Cl- + ClO- + H2OD．NaHCO3溶液与稀H2SO4反应：CO+ 2H+ =H2O + CO2↑15．下列化合物的性质与用途都正确且具有对应关系的是A．是红棕色粉末，可用于红色颜料B．溶液有碱性，可用作治疗胃酸过多C．有漂白性，可用作呼吸面具的供氧剂D．金属的化合物都有特殊焰色，可用焰色试验鉴定金属元素二、填空题16．科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。若“重整系统”发生的反应中=6，则FexOy的化学式为 。“热分解系统”中每分解1molFexOy，转移电子的物质的量为 。17．合成气(CO和H2)可用于制备被称为21世纪新型燃料的二甲醚，还可用于冶炼金属，其部分生产过程示意图如下：(1)二甲醚(CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定的条件下制得。反应过程中CO和H2按分子个数比1︰2进行反应，制得二甲醚时，生成的另一种物质是 。(2)根据示意图中标示的物质，合成气在冶炼铁的生产过程中发生反应的化学方程式为 。18．Fe与Cl2在一定条件下恰好完全反应。将产物溶于水，置于两支试管中。(1)向第一支试管中滴加KSCN溶液，溶液呈 色；(2)向第二支试管中加入足量铁粉，振荡，反应的离子方程式是 ；静置后，取上层清液于另一支试管中，滴加NaOH溶液，可以观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。19．标准状况下，将一块铁溶于800mL1mol/L的稀硫酸溶液中，反应完全，求：（1）所溶解铁的质量为多少 ？（2）产生的H2的体积为多少 ？（3）完全反应后，硫酸亚铁的浓度是多少 ？20．物质的量是高中化学中广泛应用的物理量，依据相关公式计算下列数值。(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是 mol，质量是 g。(2)标准状况下11.2LCO2所含氧原子的数目是 NA，与 gH2O具有的氧原子数目相同。(3)将5.4gAl放入氢氧化钠溶液中完全反应，生成气体体积 L。21．已知A为淡黄色固体，T、R为两种常见的用途很广的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C是无色无味的气体，H是白色沉淀，且在潮湿空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色固体。(1)物质D的化学式是 ，物质R的化学式是 ；(2)按要求写下列反应方程式：H在潮湿空气中变成M的过程中的化学方程式： ；B与R反应的化学方程式： ；(3)向沸水中加入W饱和溶液，可制得一种红褐色液体，证明该液体是胶体的实验方法是22．(ⅰ)除去表内各物质中含有的少量杂质，写出除杂试剂，并填写分离方法和反应的化学方程式.(ⅱ)某澄清溶液中，可能含有表中的若干种离子。(已知H2SiO3是不溶于水的胶状沉淀，加热时易分解为两种氧化物；硅酸钙、硅酸钡是沉淀，硅酸银不存在)现取该溶液100 mL进行实验(气体体积均在标准状况下测定)。(1)通过以上实验说明，一定存在的离子是 ；一定不存在的阳离子是 ；可能存在的离子是 。(2)写出实验Ⅱ中对应的化学方程式： 。(3)溶液中的阳离子的最小浓度是 mol·L-1。序号物质杂质所加试剂分离方法化学方程式1.NONO2   2.Fe粉Al粉   阳离子K+Ag+Ca2+Ba2+阴离子NOCOSiOSO序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色胶状沉淀并放出标准状况下0.56 L气体Ⅱ将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4 gⅢ向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象【参考答案】一、选择题1．C解析：单质铝的硬度较小，而作为钥匙的材料，需要硬度较大，所以铝合金代替纯铝制作钥匙主要是因为铝合金的硬度大，故答案为C。2．B解析：50 g7.3%的盐酸中含有HCl的物质的量为n(HCl)=，根据Cl元素守恒可知，将该NaOH样品用盐酸处理后产生固体物质是NaCl，其物质的量是0.1 mol，则其质量为m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g/mol=5.85 g，故合理选项是B。3．B解析：A．具有还原性，能与氧气反应，可用作食品抗氧化剂，性质和用途相对应，A不符合题意；B．呈红棕色，可用作粉刷墙壁的红色涂料，选项中性质和用途不相对应，B符合题意；C．溶液中具有较强的氧化性，能与铜反应，故可制作印刷电路板，性质和用途相对应，C不符合题意；D．胶体具有吸附性，能吸附悬浮性杂质，可用作自来水的净水剂，性质和用途相对应，D不符合题意；故选B。4．D解析：A．Fe屑溶于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为，故A错误；B．Cu丝插入溶液反应的离子方程式为：，故B错误；C．向溶液中滴加氨水的离子方程式为：，故C错误；D．溶液敞口放置在空气中被氧气氧化为Fe3+，离子方程式为：，故D正确；故选D。5．A解析：A．澄清溶液指离子间不生成沉淀，溶液不浑浊，根据水溶液中钾盐、钠盐全溶解可知该组离子能大量共存，A正确；B．有强氧化性，在含有FeCl2的溶液中，能氧化Fe2+，不能大量共存，且与反应生成弱酸HClO，也不能大量共存，B错误；C．强碱性溶液中，与反应生成和水，不能大量共存，C错误；D．与反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存，D错误；故选A。6．D解析：A．Fe2O3本身为红棕色，不易溶于水，常用作红色油漆和涂料，A不符合题意；B．NaHCO3受热易分解，可作发酵粉，NaHCO3与盐酸会发生反应，可用于治疗胃酸过多，B不符合题意；C．Na2O2具有漂白性，可用作漂白剂，C不符合题意；D．铝表面有一层致密的氧化膜，保护铝不易被空气继续反应，所以铝制品具有较强的抗腐蚀性能，D符合题意；故选D。7．D解析：A．漂粉精变质的原因为漂粉精的有效成分与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸，次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，则变质原因与氧化还原反应有关，故A不符合题意；B．硫酸亚铁溶液中的亚铁离子易与空气中的氧气反应生成铁离子，则变质原因与氧化还原反应有关，故B不符合题意；C．过氧化钠变质的原因为过氧化钠与空气中的二氧化碳或水蒸气反应生成氧气，则变质原因与氧化还原反应有关，故C不符合题意；D．烧碱变质的原因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，则变质原因与氧化还原反应无关，故D符合题意；故选D。8．C解析：A．受热时Na2CO3比NaHCO3稳定，碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和CO2，A错误；B．在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性小，B错误；C．由于碳酸氢钠的相对分子质量小于碳酸钠的相对分子质量，根据碳守恒，质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多，C正确；D．数量相等即物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，根据碳原子守恒可知放出CO2的物质的量之比为1：1，D错误；故答案为：C。9．A解析：A．铁丝和铜丝都可以在氯气中燃烧生成氯化铁和氯化铜，A正确；B．钠粒投入硫酸铝溶液中，钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与盐反应，所以钠粒投入硫酸铝溶液中不能置换出铝，B错误；C．铁丝在空气中不能燃烧，在纯氧中燃烧生成,C错误；D．新制氯水主要成分是和HClO,久置后发生分解，故久置的氯水剩余成分是盐酸，D错误；故选A。10．C解析：A．Fe粉可以失电子，具有还原性，故A正确；B．铁是合成血红蛋白的，所以铁是人体必需的微量元素，故B正确；C．高温条件下，铁和水蒸气发生置换反应，故C错误；D．可用溶液有蓝色沉淀，故D正确；故选：C。11．D解析：A．液氯与铁常温下不反应，液氯一般保存在钢瓶中，故A正确；B．钠能和水、氧气反应，故应隔绝水和空气保存，故可以保存在煤油中，故B正确；C．浓硝酸不稳定，见光分解，所以浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，故C正确；D．铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，所以保存氯化铁溶液不能加入铁粉，故D错误；故答案选D。12．C解析：A．Al2O3既可以与酸反应，也可以与碱反应，是两性氧化物，描述错误，不符题意；B．Al元素金属性强，其单质制备无法通过加热分解获得，描述错误，不符题意；C．Al2O3属于离子晶体，熔点高，不可燃，故常做耐火材料，描述正确，符合题意；D．铝条表面会形成一层致密氧化膜，Al2O3的熔点高于单质铝，且Al2O3阻燃，所以铝熔化后会被Al2O3膜兜住，不会滴落，描述错误，不符题意；综上，本题选C。13．B解析：二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水：；随着反应进行，盐酸浓度变小，反应停止，故生成氯气小于1mol，标准状况下的体积小于22.4L；故选B。14．A解析：A．氧化铝与氢氧化钠反应，离子方程式为Al2O3 + 2OH-=2AlO+ H2O，A正确；B．Na2O2与水反应制备氧气，离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，B错误；C．Cl2通入NaOH溶液，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，C错误；D．碳酸氢钠与稀硫酸反应，离子方程式为+H+=H2O+CO2↑，D错误；故答案选A。15．A解析：A．是红棕色粉末、难溶于水，可用于红色颜料，A正确；B． 溶液有碱性碱性较强可用于去除油污等，溶液有碱性、碱性较弱，可用作治疗胃酸过多，B错误；C． 有漂白性与作呼吸面具的供氧剂之间没有因果关系，过氧化钠可以和二氧化碳及水反应生成氧气，可用于呼吸面具中作为氧气的来源，可作供氧剂，C错误；D． 某些金属、不是所有金属的单质及化合物有特殊焰色，可用焰色试验鉴定某些金属元素，D错误；答案选A。二、填空题16． Fe3O4 2mol解析：由示意图可以知道，重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C，发生的反应中=6，根据Fe原子、O原子守恒可以知道x∶y=6∶(6+2)=3∶4，故FexOy的化学式为Fe3O4；热分解系统中是Fe3O4分解为FeO与氧气，分解1molFe3O4转移电子的物质的量为1mol×3×(-2)=2mol。17．(1)H2O(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O解析：（1）二甲醚(CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定的条件下制得，反应过程中CO和H2按分子个数比1︰2进行反应，制得二甲醚时，配平该反应的方程式为2CO+4H2=CH3OCH3+H2O，则生成的另一种物质是H2O。（2）根据示意图中标示的物质，合成气与氧化铁反应生成铁单质、二氧化碳、水，则在冶炼铁的生产过程中发生反应的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O。18．(1)血红/红(2) 2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋ 产生白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O═4Fe(OH)3【分析】Fe跟Cl2在一定条件下恰好完全反应：2Fe＋3Cl22FeCl3产物为FeCl3。解析：（1）Fe3＋遇SCN-发生反应Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3，Fe(SCN)3为血红色。（2）加入Fe粉反应为：Fe＋2Fe3＋═3Fe2＋，加入NaOH后，发生FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl，Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O═4Fe(OH)3(红褐色)，观察到产生白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。19．8g 17.92L 1mol/L【分析】根据Fe+H2SO4=FeSO4+H2可知，H2SO4~Fe~FeSO4~H2关系，结合硫酸的量进行相关计算。解析：（1）800mL1mol/L的稀硫酸溶液，n（H2SO4）=0.8×1mol/L=0.8mol；根据H2SO4~Fe~FeSO4~H2关系可知，n（Fe）=n（H2SO4）=0.8mol，m（Fe）=0.8mol×56g/mol=44.8g；（2）n（H2）= n（H2SO4）=0.8mol，V(H2)= 0.8mol×22.4L/mol=17.92L；（3）完全反应后，硫酸亚铁的量=n（H2SO4）=0.8mol，c（FeSO4）==1mol/L。20．25 24.5 1 18 6.72解析：(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是，质量为0.25mol×98g/mol=24.5g，故答案为：0.25；24.5；(2) 标准状况下11.2LCO2的物质的量为，所含氧原子的物质的量为1mol，数目为NA，与1molH2O具有氧原子数目相同，则水的质量为18g，故答案为：1；18；(3)5.4gAl的物质的量=，设生成氢气的物质的量为xmol，解得 x=0.3mol，所以生成氢气的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为：6.72L。21．Fe3O4 Al 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2NaOH+2H2O=2 NaAlO2+3H2↑ 用一束光照射该液体，若出现一条光亮的通路，即为胶体【分析】A为淡黄色固体，能够与水反应产生B、C两种物质，C是无色无味的气体，所以A为Na2O2，C为O2，B为NaOH；D是具有磁性的黑色晶体，所以D为Fe3O4，T在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则T为Fe，四氧化三铁与足量的盐酸、足量的铁反应得到E，E与B(NaOH)反应得到白色沉淀H，则E为FeCl2，H为Fe(OH)2，H是白色沉淀，在潮湿空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色固体，M为Fe(OH)3，M与盐酸反应生成W，W为FeCl3，金属R和氧气反应生成氧化物Q，R与Q都能与氢氧化钠溶液反应生成N，则R为Al，Q为Al2O3、N为NaAlO2，据以上分析解答。解析：(1)结合以上分析可知，物质D的化学式是Fe3O4；物质R的化学式是Al；(2) Fe(OH)2在潮湿空气中变成Fe(OH)3，化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3；NaOH溶液与Al反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2 NaAlO2+3H2↑；(3)向沸水中加入FeCl3饱和溶液，可制得一种红褐色液体，即氢氧化铁胶体；胶体具有丁达尔效应，因此证明该液体是胶体的实验方法是，用一束光照射该液体，若出现一条光亮的通路，即为胶体；22． 水 洗气 3NO2+2H2O=2HNO3+NO 氢氧化钠溶液 过滤 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑ K+、CO、SiO Ag+、Ca2+、Ba2+ NO H2SiO3H2O+SiO2 1.3解析：(ⅰ)1.NO2与水反应生成硝酸和NO：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，且NO难溶于水，当NO中混有NO2时，可以用水洗气的方法除去，故答案为：水；洗气；3NO2+2H2O=2HNO3+NO；2.铝可以与强碱反应：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑，铁不溶于强碱，则当铁粉中混有铝粉时，可以用氢氧化钠溶液溶解杂质铝，然后过滤除去，故答案为：氢氧化钠溶液；过滤；2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑；(ⅱ)由题意“溶液为澄清溶液”可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO，其浓度为，则一定没有Ag+、Ca2+、Ba2+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO，发生反应SiO+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO的浓度为：；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO，根据电荷守恒，溶液中一定含有K+，2c(CO)+2c(SiO)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L，其浓度至少为1.3mol/L，不能确定NO是否存在。(1)通过以上分析，一定存在的离子是K+、CO、SiO；一定不存在的阳离子是Ag+、Ca2+、Ba2+；可能存在的离子是NO；故答案为：K+、CO、SiO；Ag+、Ca2+、Ba2+；NO；(2)实验Ⅱ中的反应为硅酸加热分解生成二氧化硅和水，故答案为：H2SiO3H2O+SiO2；(3)根据以上计算可知，不能确定NO，c(CO)=0.25mol/L，c(SiO)=0.3mol/L，溶液中一定含有K+，2c(CO)+2c(SiO)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L，其浓度至少为1.3mol/L，故答案为：1.3。