第三章 铁 金属材料 单元卷 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 基础夯实卷 一、单选题 1．若检验某溶液中是否含有，应加入的试剂是( ) A.溶液 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.酸性高锰酸钾溶液 2．下列关于铁及其化合物的说法，不正确的是( ) A.金属铁可以被磁铁吸引 B.铁丝可以在氧气中剧烈燃烧 C.铁有良好的导电、导热性 D.铁丝在氯气中燃烧生成 3．中国空间站第六批空间科学实验样品已随“神舟十七号”载人飞船返回舱顺利返回。下列叙述错误的是( ) A.返回舱使用的碳化硅是一种高温结构陶瓷材料 B.航天器的结构骨架和壳体中的铝合金属于金属材料 C.用于制作航天器的连接件和关键部件的钛合金是一种低强度、高密度的金属材料 D.返回舱外层涂层材料能够保护宇宙飞船的表面免受高温、紫外线和氧化物的侵蚀 4．某稀溶液中含有1.0和2.0，向其中加入67.2g，充分反应(已知被还原为)，最终溶液体积为1L。下列说法正确的是( ) A.所得溶液中 B.所得溶液中 C.所得溶液中的溶质只有、 D.反应后生成的体积为22.4L(已换算为标准状况下的体积) 5．2022年6月5日，“神舟十四号”载人飞船成功对接于天和核心舱径向端口，3名航天员顺利进入天和核心舱。下列有关说法错误的是( ) A.钛合金具有耐腐蚀和耐低温等性能，可应用于航空航天领域 B.航天器的操纵杆采用的碳纤维属于新型无机非金属材料 C.火箭的整流罩前锥段材料——聚甲基丙烯酰亚胺属于有机高分子材料 D.航天器使用的太阳能电池阵和锂离子电池组工作时，均可将化学能转化成电能 6．高铁酸钾（）是种新型、高效、多功能水处理剂，其制备原理如下： 下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( ) A.有还原性，可用于净水 B.受热易分解，可用于吸附杂质 C.有氧化性，可用于制作印刷铜电路板 D.能与盐酸反应，可用于制作油漆涂料 7．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到实验目的的是( ) 选项 实验目的 实验方案 A 探究是否有氧化性 向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 B 检验溶液中是否含有 向2mL溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 C 除去久置溶液中的 向2mL溶液中加入过量Fe，充分振荡并过滤 D 验证能否催化分解 向2mL5%溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A.A B.B C.C D.D 8．铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痛、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究利用反应：制取铁粉并检验气体产物实验装置如图。下列说法不正确的是( ) A.通过调节分液漏斗的活塞可以控制①中气泡产生快慢 B.装置①中的试剂是浓硫酸，目的是干燥氢气 C.装置②中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气 D.为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验，③中应盛放碱石灰 9．2024年1月，从邮轮首航到电动飞机首飞再到航天首发，我国一批科技创新实现新的突破。下列说法不正确的是( ) A.“天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能 B.“快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体实现助推 C.“爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D.“AG60E”电动飞机使用的动力型锂电池具有质量轻、比能量高的特点 10．下列如图所示中能较长时间看到白色沉淀的是( ) A.①②④ B.②③④ C.③④ D.①③ 11．检验新鲜芹菜中铁元素的实验操作有：（1）剪碎芹菜，研磨；（2）加入蒸馏水，搅拌，过滤；（3）取少量滤液，滴加稀；（4）滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察。下列仪器在实验时必须用到的有( ) A.②⑤⑥⑦⑧⑨ B.③⑥⑦⑧⑨⑩ C.①②③⑥⑨⑩ D.①④⑤⑥⑦⑧ 12．下列说法正确的是( ) A.赤铁矿的主要成分是 B.为碱性氧化物，可与水反应生成 C.铁锈的主要成分是 D. 中铁元素有＋2价和＋3价，是混合物 13．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是( ) 选项 探究方案 探究目的 A 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 食品脱氧剂样品中有无＋3价铁 B 在一支50mL的注射器中充入，然后吸入5mL水，再快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。震荡注射器，再观察现象 溶于水 C 向的溶液中分别加入溶液和溶液，观察溶液褪色快慢 浓度对反应速率的影响 D 向葡萄糖溶液中加入新制的悬浊液，加热，观察现象 葡萄糖具有氧化性 A.A B.B C.C D.D 14．高铁酸钠（）是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业制备高铁酸钠的化学原理可用离子方程式表示为。下列说法中错误的是( ) A.高铁酸钠中铁元素的化合价为+6价 B.由上述反应可知，的氧化性比的强 C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3 D.用处理水时，不仅能消毒，而且生成的能与水反应生成胶体吸附水中的悬浮杂质 15．“神舟飞船”接力腾飞、“太空之家”遨游苍穹、“福建号”航母下水、国产“C919”大飞机正式交付都彰显了中国力量。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( ) A.“神舟十五”号飞船使用的耐辐照光学窗材料——石英玻璃 B.“天宫”空间站使用的太阳能电池板材料——砷化镓 C.“福建号”航母使用的高强度甲板材料——合金钢 D.“C919”大飞机使用的机身复合材料——碳纤维和环氧树脂 二、填空题 16．化学是一门实用性很强的科学。请根据题意填空： （1）某同学炒菜时发现，汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色。据此他判断汤汁中含有______（填“钠”或“钾”）元素； （2）在金属元素中，有一类金属既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入该类金属，能大大改善合金的性能，因而，该类金属又被称为“冶金工业的维生素”。则该类金属是______（填“稀土金属”或“碱土金属”）； （3）中国古代最早的指南针“司南”，其具有磁性作用是因为主要含有______（填“”或“”）。 17．某班同学用如下实验探究的性质。回答下列问题: (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1的溶液。在溶液中需加入少量铁屑，其目的是_________。  (2)甲组同学取2 mL溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为_________。  (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_________。  (4)丙组同学取10 mL 0.1 KI溶液，加入溶液混合。分别取2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验: ①第一支试管中加入1 mL充分振荡、静置，层显紫色； ②第二支试管中加入1滴溶液，生成蓝色沉淀； ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是_________(填离子符号)；实验①和③说明:在I-过量的情况下，溶液中仍含有_________ (填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_________。  (5)丁组同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_________。  18．某化学兴趣小组在研究“铁及其化合物性质”时，发现向溶液中滴加2滴溶液；无明显现象，再滴加溶液溶液（约为5），溶液先变红，后褪色，并有气泡产生。为了弄清楚产生这种异常现象的原因，他们进行了如下探究： (1)溶液先变红的原因是____________、____________（用两个离子方程式表示）。 (2)同学们对溶液褪色的原因提出了不同的看法并进行实验： I.甲同学认为是被还原。取褪色后溶液，滴加溶液，无明显现象，证明甲同学观点不正确。 Ⅱ.乙同学认为是被氧化。取褪色后溶液，滴加溶液，出现红色。 根据上述实验现象，同学们认为溶液褪色的原因可能有两种： 乙同学认为被氧化。 丙同学认为____________。 为了探究溶液褪色的原因究竟是上述的哪一种，该兴趣小组进行了如下实验。向溶液中滴加2滴溶液，后通入，发现溶液___________，证明溶液褪色的原因不是乙同学认为的原因，而是丙同学认为的原因。 (3)该兴趣小组通过查阅资料，发现可以被氧化成和两种可直接排放到空气中的气体，写出上述实验中被氧化的离子方程式：_________。 (4)根据题目所给信息及实验现象推断物质还原性强弱：____________（填“ > ”或“ < ”） 三、实验题 19．碳酸亚铁（），白色固体，是菱铁矿的主要成分。难溶干水。在潮湿的空气中易被氧化，是一种重要的工业原料，常用于制备铁盐和补血剂等。如图是一种实验室制备的流程： 回答下列问题： （1）废旧的铁钢表面有油行，可以用_____（填试剂名称）溶波洗净，“酸溶时，为了加快酸溶”速率常采取的措施有____________（写出两种）。 （2）操作Ⅰ是____________。 （3）写出流程中“沉淀”时反应的离子方程式：________________。 （4）写出流程中“洗涤”的具体操作：_____________。 （5）碳酸亚铁固体在潮湿的空气中放置一段时间后呈茶色，其原因为（用化学方程式表示）__________。有同学认为固体呈茶色可能是含有所致，实验室可以选用种试剂检验该离子，这种试剂是______（填化学式）溶液。滴加这种试剂会出现__________现象（填实验现象）。 参考答案 1．答案：A 解析： 2．答案：D 解析：金属铁可以被磁铁吸引，A正确；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，B正确；铁单质有良好的导电、导热性，C正确；氯气具有强氧化性，铁丝在氯气中燃烧生成，不是，D错误。 3．答案：C 解析：A.碳化硅是一种高温结构陶瓷材料，A正确；B.铝合金属于金属材料，B正确；C.钛合金是一种高强度、低密度的金属材料，C错误；D.返回舱外层涂层材料能够保护宇宙飞船的表面免受高温、紫外线和氧化物的侵蚀，D正确。 4．答案：D 解析：A.完全反应，A项错误； B.所得溶液中所得溶液中：0.6mol/L=1：1，B项错误； C.反应所得溶液中阳离子为铁离子、亚铁离子和钾离子，阴离子为硫酸根离子，溶质中含有硫酸钾，C项错误； D.反应后生成标准状况下的体积，D项正确； 答案选D。 5．答案：D 解析：A.钛合金具有耐腐蚀和耐低温等性能，因此可应用于航空航天领域制作航天器，A正确； B.碳纤维属于新型无机非金属材料，B正确； C.火箭的整流罩前锥段材料——聚甲基丙烯酰亚胺属于有机合成高分子材料，C正确； D.航天器使用的太阳能电池阵是将太阳能转化为电能，而不是将化学能转化为电能，D错误； 故合理选项是D。 6．答案：C 解析：A.中元素化合价为最高价，则没有还原性，A错误；B.胶体可用于吸附杂质，与其受热易分解无关。B错误；C.有氧化性，能与发生氧化还原反应生成和FeCl，可用于制作印刷铜电路板，C正确；D.为红棕色粉末，则可用于制作油涂料，与其能与盐酸反应无关，D错误；故选C。 7．答案：C 解析： 8．答案：D 解析：①、②、③依次盛装浓(干燥)、无水硫酸铜(检验水蒸气)、无水氯化钙(防止④中水蒸气使②中无水变蓝干扰实验而吸收水蒸气)；装置②、④的作用分别是检验和，据此解答。 A.分液漏斗有活塞，可以通过旋转活塞的角度来调节液体的流速，以便控制反应产生气体的快慢，故A正确； B.Zn粒与稀硫酸反应生成，又因生成的混有水蒸气，在硬质玻璃管中加热就会发生爆炸，所以要用浓硫酸除去中的水蒸气，即干燥氢气，故B正确； C根据方程式可知反应后有水蒸气生成，则装置②中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气，故C正确； D.为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验，③中应盛放无水，③不能用碱石灰，因碱石灰会吸收掉无法被澄清石灰水检验出，故D错误； 故答案选D。 9．答案：A 解析：A.“天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统将光能转化为电能，故A错误； B.“快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应产生大量气体并释放出大量的热，瞬间产生大量高温气体，推动火箭飞行，故B正确； C，镁铝合金（如硬铝，成分为0.5%Mg、0.5%Mn、0.7%Si、4%Cu其余为Al）由于强度和硬度大，且密度小，具有抗腐蚀性强的特点，故C正确； D.LD.L的相对原子质量较小，其密度小，所以相同质量的金属锂的体积小，所以单位质量能量比高，所以锂电池具有质量轻、比能量高的特点，故D正确 故选：A。 10．答案：A 解析：Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故①正确； Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，关闭止水夹a，生成的氢气将硫酸亚铁压入B管中与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故②正确； 没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，故③错误； 苯隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故④正确； 故选：A。 11．答案：A 解析：研磨需要研钵（②）；搅拌、过滤都要用到玻璃棒（⑧）；过滤还要用到普通漏斗（⑤）、烧杯（⑥）；检验铁离子时要用胶头滴管（⑨）、试管（⑦）；综合上述可知要选用②⑤⑥⑦⑧⑨，A正确。 12．答案：C 解析：A.赤铁矿的主要成分是，故A错误； B.为碱性氧化物，但不与水反应，故B正确； C.铁锈的主要成分是，故C正确； D.中铁元素有＋2价和＋3价，是纯净物，故D错误。 故选C。 13．答案：B 解析：A.可能存在三价铁与过量铁反应生成亚铁离子，则滴加KSCN溶液，溶液不变红，不能 确定样品中是否含+3价铁，故A错误；B.空气足量，能将一氧化氮充分转化为硝酸，反应方程式为，无法证明溶于水，故B错误；C.该实验中只有浓度不同，其它因素都相同，所以能实现实验目的，故C正确；D.葡萄糖是还原性糖，具有还原性，故D错误。 14．答案：C 解析：中O元素的化合价为-2价，Na元素的化合价为+1价，由化合物中元素化合价代数和为0可知，Fe元素的化合价为+6价，故A正确；该反应中为氧化剂，为氧化产物，所以的氧化性比的强，故B正确；该反应中为氧化剂，Cl元素的化合价由+1价变为-1价，为还原剂，Fe元素的化合价由+3价变为+6价，由化合价升降平衡可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2，故C错误；具有氧化性，所以能杀菌消毒，高铁酸钠被还原为与水反应生成的胶体具有净水作用，故D正确。 15．答案：C 解析：金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。 A.石英玻璃主要成分为，为新型无机非金属材料，不属于金属材料，故A错误； B.砷化镓为是一种无机化合物，属于半导体材料，不属于金属材料，故B错误； C.合金钢是是指钢里除了铁、碳外，加入其他金属元素，所以属于金属材料；故C正确； D.碳纤维指的是含碳量在百分之九十以上的高强度高模量纤维，不属于金属材料；环氧树脂是一种高分子聚合物，也不属于金属材料，故D错误； 故选C。 16．答案：（1）钠 （2）稀土金属 （3） 解析：（1）钠元素的焰色反应为黄色，钾元素的焰色反应为紫色，汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色，说明汤汁中含有钠元素； （2）在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能，因而，该类金属又被称为冶金工业的维生素； （3）中国古代最早的指南针司南，其具有磁性作用是因为主要含有。 17．答案：(1)防止被氧化 (2) (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)；；可逆反应 (5)；催化分解产生 解析 (1) 具有还原性，可被空气中的氧化，所以配制溶液时加少量铁屑可防止被氧化。 (2)Cl2可将氧化为，自身被还原为，反应的离子方程式为 (3)煤油不溶于水，且其密度比水的小，可覆盖在溶液上面以隔绝空气，防止被氧化。 (4)实验②中加入溶液生成蓝色沉淀，说明溶液中一定含；实验③中加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中一定含有，和发生反应，在I-过量的情况下，当和共存时说明和间发生的是可逆反应。 (5) 与FeCl2间发生的离子反应为。生成的可作分解的催化剂，分解有氧气产生。 18．答案：(1) ； (2)被氧化；未褪色 (3) (4) > 解析：（1）由题意可知，溶液变红色发生的反应为酸性溶液中亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应生成的铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，反应的离子方程式为、； （2）由题意可知，溶液褪色可能是因为硫氰酸根离子被氧气氧化所致，也可能是被过氧化氢溶液氧化所致，由通入氧气，溶液颜色不褪色可知，溶液褪色是被过氧化氢溶液氧化所致，故答案为：被氧化；不褪色； （3）由题意可知，硫氰酸根离子被氧化的反应为溶液中硫氰酸根离子与过氧化氢溶液反应生成硫酸根离子、氮气、二氧化碳、氢离子和水，反应的离子方程式为； （4）由氧化还原反应规律可知，还原性强的还原剂先反应，向氯化亚铁和硫氰化钾混合液中滴加少量过氧化氢溶液，溶液先变红，说明过氧化氢与亚铁离子优先反应，所以亚铁离子的还原性强于硫氰酸根离子，故答案为 ：> 。 19．答案：（1）碳酸钠（纯碱、苏打）或者氢氧化钠（火碱、苛性钠）加热、搅拌、将块状固体粉碎、适当增大硫酸浓度等任意两种 （2）过滤 （3） （4）向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作两到三次 （5）；KSCN；溶液变红 解析：（1）纯碱可以去油污，所以废旧的铁钢表面有油行，可以用碳酸钠溶波洗净；加热、搅拌、将固体粉碎、适当增大硫酸浓度等均可加快“酸溶”。 （2）通过“操作1”得到了固体和溶液，即为过滤。 （3）“沉淀”时反应生成了和，故反应的方程式为。 （4）洗涤需要在过滤器中完成，即向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作两到三次。 （5）碳酸亚铁呈茶色，是因为在潮湿的空气中被氧气氧化生成氢氧化铁的缘故，反应方程式为，可用KSCN溶液检验，实验现象是溶液变红。 学科网（北京）股份有限公司 $$