高中人教版 (2019)第三章 铁 金属材料综合与测试单元测试精练

第三章 铁 金属材料 B卷

一、单选题

1.下列说法不正确的是(    )

A. Fe与反应生成，推测Fe与反应生成

B.金属Na着火时，用细沙覆盖灭火

C.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金

D.等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等

2.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(   )

A.A B.B C.C D.D

3.常见物质的转化是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全是通过一步反应完成的是(    )

A. B.

C. D.

4.向一定质量和的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是(    )

A. B.

C. D.

5.向一定量的Fe、FeO、的混合物中加入100mL2.0mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，有气体放出，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量此混合物，能得到铁的质量是(   )

A.11.2 g  B.5.6g C.2.8g  D.1.4g

6.使用下列装置进行的相关实验，能达到实验目的的是(    )

A.在实验室使用装置甲制备少量气体，并随时控制反应的发生与停止

B.用装置乙探究碳酸氢钠的热稳定性

C.用装置丙制备并能保证较长时间观察到白色

D.用装置丁收集A1与NaOH溶液反应产生的气体并测量其体积

7.下列有关金属及其化合物的应用不合理的是(   )

A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的

B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业

C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良

D．无水呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水

8.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示，下列说法正确的是(   )

A.铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡

B.铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉

C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡

D.右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强

9.近年来，人们设计并合成了许多新型合金。下列说法错误的是(    )

A.新型镁铝合金是在空气中将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成的

B.喷气式飞机的发动机叶片是由镍钴合金制造的，能承受高温

C.我国国产大飞机C919的机身部分采用新型铝锂合金，该合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝

D.钛合金、耐热合金和形状记忆合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域

10.某Mg—Al合金放入足量HCl溶液中，生成的体积在标准状况下是2240mL；等质量该Mg—Al合金放入足量NaOH溶液中，生成的体积在标准状况下是2016mL，则合金中Mg、Al的质量之比是(    )

A.1：1 B.6：1 C.1：6 D.4：27

11.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。下列说法错误的是(    )

A.碱式硫酸铁水解能产生胶体，可用作净水剂

B.为防止分解，生产时需在较低温度

C.可用KSCN溶液检验是否被氧化

D.常温下，在水中的溶解度比的大

二、多选题

12.下列说法正确的是(   )

A.铝合金大量用于高铁建设

B.氢氧化铝可用于中和过多胃酸

C.由于是两性氧化物，故可用作耐高温材料

D.和MgO均可与NaOH溶液反应

13.下列说法中正确的是(    )

A.NaOH溶液滴入溶液中，产生白色沉淀，随后变为红褐色，与氧化还原反应无关

B.Cu与溶液反应可生成

C.探究维生素C的还原性，则可向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化

D.溶液中加入铁粉，有红色固体析出，则的氧化性强于的氧化性

14.下列关于Na、Mg、Al、Fe单质及其化合物的性质的叙述中，正确的是(    )

A.Na、Mg、Al、Fe单质中只有Na能与水反应

B.、、MgO都是致密的氧化膜，能保护内层金属不被腐蚀

C.将四种金属分别投入冷的NaOH溶液中，有两种金属投入后能观察到气泡

D.金属Na、Mg、Al、Fe都能和盐酸反应生成氢气

15.下表是各物质及其所含的少量杂质，以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法，其中不正确的是(   )

A.A B.B C.C D.D

三、填空题

16.以硫铁矿烧渣（主要成分、，少量的、、MgO）生产安全、高效的水处理剂高铁酸钾的工艺流程如下：

已知：在强碱性溶液中稳定，但在催化作用下会发生分解；不与硫酸反应。

（1）“酸浸”时加入硫酸溶液的量不宜过多的原因是______________________。

（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为______________________。

（3）在控制其他条件不变的情况下，探究保持和NaOH总质量不变，改变其质量比对产率的影响，实验结果如图所示，当质量比大于0.55时的产率下降的原因可能是什么？

（4）“过滤2”产生的滤渣2的主要成分为________________（填化学式）“过滤3”所得滤液中含有的阴离子有、、、________________、________________（填化学式）。

（5）可将水中的氧化为硫酸盐，同时被还原为，则反应时与的物质的量之比为______________________。

17.一个体重50kg的健康人体内含铁元素2g，这2g铁元素以和的形式存在，易被吸收，所以给贫血者补充铁时，应补充含的亚铁盐，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中的存在，设计并进行了如下实验：

（1）试剂1是______________________。

（2）加入试剂2和新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是______________________。

（3）加入试剂2时溶液为淡红色说明“速力菲”中的已部分被氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，说明维生素C具有_________________性。不仅溶液中易被氧化成，碱性环境中更易被氧化，请写出反应的化学方程式：______________________。

（4）在实验中发现放置一段时间，溶液颜色会逐渐褪去，为了进一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想：

基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。

四、计算题

18.实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应制取少量氯气，反应的化学方程式为，取足量12 mol/L浓盐酸使其与二氧化锰发生反应，产生的氯气在标准状况下的体积为4.48 L计算（写出具体计算过程）:

（1）被氧化的HCl的物质的量；

（2）参加反应的的质量。

参考答案

1.答案：A

解析：因的氧化性较弱，故与铁反应生成，A项错误；金属钠着火不可用水灭火，可用细沙覆盖灭火，B项正确；不锈钢是由铁、碳、铬、镍等元素形成的合金，C项正确；具有强氧化性，与Al、Fe反应分别生成、，所以等物质的量的铁和铝与足量的氯气反应转移的电子数相等，D项正确。

2.答案：A

解析：A中向少量酸性溶液中滴加溶液，无明显现象，说明溶液中不含，再向溶液中加入KSCN溶液变为红色，说明含，故溶液已完全变质；B中发生反应，不能说明铁比铜活泼；C中试样加水溶解，加稀酸化后，会被硝酸氧化为，无法判断试样是否变质；D中向某溶液中通入，然后再加入KSCN溶液，溶液变红色，说明原溶液中可能含有或或二者均有。

3.答案：B

解析：A. 中反应方程式分别为：、、，所以能一步实现，故A不选；B.由不能直接制得，故选B；C. 中反应分别是Fe与盐酸反应生成，与生成，与NaOH反应生成，所以能一步实现，故C不选；D.、、，故D不选。

4.答案：D

解析：金属的活动性是锌>铁>铜，故锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应：

    溶液增量

65                       64                    65-64=1

    溶液增量

65                      56                   65-56=9

锌先与氯化铜反应，铜的质量不断增加，直至氯化铜反应完全，质量不再发生变化，A正确；由上述分析可知，前者溶液质量增加的幅度小于后者，B正确；锌先与氯化铜反应，此段时间内，氯化亚铁的质量不变，随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的质量逐渐减小，完全反应后为0，C正确；原溶液中不存在氯化锌，起始点应为0，D错误。

5.答案：B

解析：发生的反应是，，的氧化性强于，因此发生，有气体产生，发生，反应后溶液中溶质为，因为混合物和盐酸恰好完全反应，因此根据元素守恒，，用CO还原相同质量的混合物，得到铁的质量为0.1×56g=5.6g，故选项B正确。

6.答案：D

解析：甲裝置用于块状固体与液体不加热制气，纯碱呈粉末状，不能随时控制反应的发生与停止，A错；乙中试管口应略向下倾斜，B错；丙中酒精与水以任意比互溶，C错；D正确。

7.答案：C

解析：废气中的氯气可以与氯化亚铁溶液发生反应，而的氧化产物又可与铁屑反应再生成，继续和反应以达到除去的目的，A项正确；金属铝与锂可形成低密度、高强度的铝合金，铝合金可用于航空工业，B项正确；与熟石灰发生反应：，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤板结，C项错误；变色硅胶中含有氯化钴，利用无水氯化钻吸水后颜色的不同可以判断变色硅胶是否吸水，D项正确。

8.答案：B

解析：左烧杯中发生反应，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，不生成沉淀；右烧杯中发生反应，铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯中Al球质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu，质量变大，杠杆右边下沉，故A错误、B正确；由以上分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故C错误；右边球上生成Cu，出现红色，而左边反应消耗溶液中NaOH，减小，碱性减弱，故D错误。

9.答案：A

解析：在空气中制镁铝合金，Mg、Al会与空气中的氧气反应，故A错；喷气式飞机的发动机叶片是由镍钴合金制造的，叶片运转产生高温，故其能承受高温，B对；铝锂合金的硬度大于其成分金属，其密度较小，强度大，C对；D也对。

10.答案：D

解析：因为Mg、Al均能与盐酸反应放出，而只有Al能与NaOH溶液反应放出，因此，先根据Al与NaOH溶液的反应，求出Al的质量：

54g                                                          67.2L

                                                    2.016L

。再根据Mg与HCl（aq）的反应求出Mg的质量：

24g                                    22.4L

                             2.240L-2.016L

。合金中Mg、Al质量比为，D正确。

11.答案：D

解析：碱式硫酸铁电离产生，能发生水解生成胶体，胶体具有吸附性，可用作净水剂，A项正确；不稳定，受热易分解，所以为防止分解，生产时需在较低温度下进行，B项正确；KSCN溶液遇无现象，若被氧化则有生成，KSCN溶液遇变红，C项正确；在水中的溶解度比小，所以才能与反应生成，D项错误。

12.答案：AB

解析：铝合金强度大，可用于高铁建设，A正确；胃酸的主要成分是盐酸，可用中和过多胃酸，生成和，B项正确；熔点高，可以作耐高温材料，与其是两性氧化物无关，C项错误；MgO与NaOH溶液不反应，D项错误。

13.答案：BC

解析：A.白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为，此反应属于氧化还原反应，错误；B.Cu与溶液反应生成和，反应的化学方程式为，正确；C.维生素C有还原性，铁离子具有氧化性，被还原为，故根据溶液颜色变化分析，可以探究维生素C的还原性，正确；D.Fe从溶液中置换出Cu，的氧化性强于，错误。

14.答案：CD

解析：A.Fe在高温条件下能与水蒸气反应，常温下Na、Mg均能与水反应，加热条件下，A1能与水反应，故A错误。B. 为疏松的结构，不能保护内层金属；、MgO都是致密的氧化膜，能保护内层金属不被腐蚀，故B错误。C.将四种金属分别投入冷的NaOH溶液中，Na、Al投入后能观察到气泡，故C正确。D.Na、Mg、Al、Fe均为排在H前面的活泼金属，则都能和盐酸反应生成氢气，故D正确。

15.答案：BC

解析：Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，反应后过滤可达到除杂的目的，A项正确；碳酸钠和碳酸氢钠都能与过量的盐酸反应生成二氧化碳气体、水、氯化钠，B项错误；硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，引入新杂质，不能除杂，C项错误；杂质氧化铝与氢氧化钠溶液反应，产生可溶性物质，氧化镁不与氢氧化钠溶液反应，过滤可除杂，D项正确。

16.答案：（1）可以减少“氧化”步骤中NaOH溶液的用量

（2）

（3）当硫酸铁跟氢氧化钠的质量比增大到一定程度时，过多的与NaOH反应生成，可以加速的分解，从而使的产率下降。

（4）    

（5）8：3

解析： （1）为避免后续反应消耗较多的氢氧化钠溶液，则“酸浸”时加入硫酸溶液的量不宜过多；（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为；（3）由题给信息可知，在强碱性溶液中稳定，但在催化作用下会发生分解，由图像可知，当质量比大于0.55时，过多的与NaOH反应应生成，可以加速的分解，从而使的产率下降；（4）滤渣2含有氢氧化镁，“过滤3”所得滤液中含有的阴离子有、、、、；（5）可将水中的氧化为硫酸盐，同时被还原为，反应中Fe元素的化合价由+6价降低为+3价，S元素的化合价由-2价升高为+6价，则与的物质的量之比为8：3。

17.答案：（1）盐酸

（2）、

（3）还原   

（4）取少量褪色后溶液于试管中滴入足量的KSCN溶液，若溶液显红色则乙同学猜想正确，不显红色，则乙同学猜想不正确。

解析： （1）根据“速力菲”不溶于水但能溶于人体中的胃酸可知，用盐酸溶解“速力菲”，所以试剂1是盐酸。

（2）根据溶液变红色，可知加入的试剂2是KSCN溶液，加入新制氯水后溶液变红，说明被氧化为，反应的离子方程式是、。

（3）维生素C可使转化成，Fe元素的化合价降低，所以是氧化剂，维生素C是还原剂，则维生素C具有还原性；碱性环境中被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式是。

18.答案：（1）0.4  mol

（2）17.4 g

解析：参加反应的HCl的物质的量为x，参加反应的二氧化锰的质量为y，由题意得

                                           22.4L

X                y                                         4.48L

则，解得；由方程式得盐酸参与反应时，只有2 mol盐酸被氧化生成氯气，故被氧化的盐酸的物质的量为。