第三章 铁金属材料 单元复习题 -2023-2024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》单元复习题 一、单选题 1．某学习小组探究FeCl3与Na2SO3之间的反应，设计了以下实验。下列说法错误的是 A．Ⅱ中溶液颜色比Ⅰ中更深，是由于Fe3+水解程度增大 B．Ⅲ中有深蓝色沉淀生成，无法证明FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应 C．从Ⅱ到Ⅳ滴加的溶液可改为0.05mol/L稀硫酸 D．Ⅴ中有大量白色沉淀生成，证明FeCl3能氧化Na2SO3 2．为了验证Fe3+的氧化性，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计正确的是 A．① B．② C．③ D．④ 3．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 A 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 铁单质具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 具有还原性 C 在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 4．“价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是元素及其化合物的“价类”二维图。下列说法正确的是 A．a到b可以一步实现 B．实验室保存d的溶液可以加入少量铜粉 C．b为红褐色固体 D．d转化为c需要加入还原剂 5．某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的溶液中，在短时间内铝片无明显变化。造成不同现象的原因可能是 A．与溶液反应，与溶液不反应 B．溶液酸性比同浓度的溶液酸性强 C．生成物溶于水，而不溶于水 D．能破坏氧化铝薄膜，而不能 6．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列叙述不合理的是 A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．a不能通过化合反应生成b D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 7．某小组同学通过实验研究溶液与铜粉发生的氧化还原反应。实验记录如下： 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验步骤 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 实验现象 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及被还原 B．对比实验Ⅰ、Ⅱ说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关 C．实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后相同 D．向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀 8．坩埚是常用的加热仪器，有各种材质。要将烧碱高温熔化，下列坩埚中可以选择的是 A．铝坩埚 B．铁坩埚 C．普通玻璃坩埚 D．石英玻璃坩埚 9．甲、乙、丙三种物质含有同种元素，它们之间存在如下转化关系：，下列推断错误的是 A．若甲为炭，则丁可以是氧气 B．若甲为铁，则丁可以是氯气 C．若甲为氢氧化钠，则丁可以是二氧化硫 D．若甲为氯化铝，则丁可以是氢氧化钠 10．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是 A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料 D．四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种混合物 11．下列不存在因果关系的是 A．我校用草酸清洁厕所是因为草酸酸性强 B．铝制炊具是因为铝的表面生成致密的氧化铝薄膜 C．铝合金的密度小，所以用作飞机外壳材料 D．Cu做导线是因为Cu导电性好 12．下列有关实验操作、现象和结论都正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向某溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量溶液，溶液变为红色 溶液中一定含有 B 将未经打磨的铝片放入溶液中，无气泡产生 溶液不能溶解 C 向等浓度等体积的和溶液中，分别滴加几滴酚酞，溶液红色更深 等浓度的和溶液，溶液碱性强 D 将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，鲜花褪色 氯气具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 13．已知浓度均为2.4 mol•L-1的硫酸溶液和氢氧化钠溶液各取100 mL，分别加入5.4 g的金属铝充分反应，则产生氢气的体积之比为 A．1:1 B．2:3 C．3:2 D．4:5 14．下列解释实验事实的方程式不正确的是 A．氨气遇浓盐酸产生白烟： B．铁粉与水蒸气在高温条件下反应： C．浓硫酸与木炭加热产生气体： D．向铜粉中滴加稀HNO3，产生气体： 二、非选择题 15．已知A为淡黄色固体，C是无色无味的气体，T为生活中使用最广泛的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，M为黄绿色气体，J具有漂白性。各物质间的转化关系如图所示(部分物质已省略)。 请完成下列填空。 (1)B和E的化学式为：B ，E 。 (2)A在生活中用途广泛，请写出其中一种用途 ，A中阴阳离子个数比为 。 (3)A与水反应的化学方程式为 。 (4)F转化为G的现象为 。 (5)高铁酸钠是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮用水的处理，可由J、G和B反应制得。 ①该反应的化学方程式为 。 ②高铁酸钠溶液杀灭病菌后可以得到氢氧化铁胶体，进而起到净水作用。下列关于氢氧化铁胶体的说法正确的是 (填字母)。 A．在饱和溶液中滴加浓的溶液可制得胶体 B．胶体具有丁达尔效应 C．溶液、胶体都属于混合物 D．完全转化为胶体后，含有的胶体粒子数目为 16．I．用序号填空。有下列10种物质： ①氢氧化钠固体 ②铜片 ③氯化氢气体 ④稀硫酸 ⑤干冰 ⑥空气 ⑦碳酸钠粉 ⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩KAl(SO4)2·12H2O晶体 (1)属于混合物的是 。 (2)属于电解质的是 。 (3)上述状态下可导电的是 。 Ⅱ．化学与生产、生活、环境息息相关。从化学视角回答下列问题： (4)亚硝酸钠被称为工业盐，有毒，但在肉类制品加工中又可以加入极少量用作发色剂、防微生物剂、防腐剂，在漂白、电镀和金属处理等方面有应用。已知NaNO2能发生下列反应： ___________NaNO2+___________HI→___________NO↑+___________I2+___________NaI+___________H2O ①配平上述化学方程式，并在方程式上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目 。 ②该反应中HI表现的性质是 ；氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；反应中转移0.3 mol电子时生成标准状况下的NO L。 ③误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒，可服用维生素C解毒，维生素C在解毒过程中作 剂。 17．铁元素“价—类”二维关系如图所示。 (1)若b为氯化物，则能实现a→b的转化且为化合反应的化学方程式为 。 (2)在另一种正盐b中加入盐酸，产生无色无味气体，将该气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊。如果在空气中高温灼烧b，可得到红色粉末，写出b在空气中灼烧的化学方程式： 。 (3)工业上常利用高温下还原赤铁矿的方法制备a，制备时至少需要 (标准状况)。 18．取一定量铝热剂，在高温下进行铝热反应： (1)若反应中有1.5mol电子转移，可得到铁 g。 (2)将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成。请写出该现象对应的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。 (3)若将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁？说明理由。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．Na2SO3溶液呈碱性，能促使Fe3+水解程度增大，A正确； B．[Fe(CN)6]3-也具有氧化性，可以与Na2SO3发生氧化还原反应生成[Fe(CN)6]4-，与Fe3+反应同样可生成蓝色沉淀，无法证明是Fe3+被Na2SO3还原生成了Fe2+导致蓝色沉淀生成，B正确； C．若加入H2SO4，则会干扰下一步的检验，C错误； D．Ⅴ中有大量白色沉淀生成, 证明Na2SO3中的被Fe3+氧化生成，D正确； 故选C。 2．A 【详解】A．实验①中，FeCl3溶液中加入Fe，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe被Fe3+氧化为Fe2+，Fe3+表现出氧化性，A符合题意； B．实验②中，FeCl3溶液中加入KSCN溶液，发生反应：FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl，溶液呈血红色，此反应用于检验Fe3+的存在，B不符合题意； C．实验③中，FeCl3溶液中加入AgNO3溶液，发生反应：Ag++Cl-=AgCl↓，有白色沉淀生成，此反应用于检验Cl-的存在，C不符合题意； D．实验④中，FeCl3溶液中加入NaOH溶液，发生反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，生成红褐色沉淀，此反应用于检验Fe3+的存在，D不符合题意； 故选A。 3．C 【详解】A．向FeCl3溶液中加入铁粉发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故A错误； B．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性，锌置换出铁，溶液颜色变化的同时会析出黑色固体铁，离子方程式为，锌作还原剂有还原性，亚铁离子体现氧化性，故B错误； C．在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水，氯化亚铁溶液为浅绿色，+2价的铁被氧化生成+3价的铁，溶液浅绿色变为棕黄色，离子方程式为，说明Fe2+具有还原性，故C正确； D．实验现象中，溶液的颜色反应前氯化铁溶液为黄色，Fe3+具有氧化性，与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜溶液，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，故D错误； 故选C。 4．C 【分析】由“价类”二维图可知，a为Fe2O3、b为Fe(OH)3、c为Fe3+、d为Fe2+。 【详解】A．Fe2O3不能一步转化为Fe(OH)3，A错误； B．实验室保存d的溶液可以加入少量铁粉，防止Fe2+被氧化，B错误； C．Fe(OH)3为红褐色固体，C正确； D．Fe2+转化为Fe3+过程中，Fe元素化合价上升，需要加入氧化剂，D错误； 故选C。 5．D 【详解】A．铝活动性强于铜，铝与氯化铜溶液反应，与硫酸铜溶液都能发生置换反应，故A错误； B．氯化铜溶液酸性与同浓度的硫酸铜溶液酸性相同，故B错误； C．生成物、都能溶于水，故C错误； D．反应中变量为阴离子种类不同，金属铝的表面有一层致密的氧化物薄膜，氯化铝和硫酸铝阴离子的不同，氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能，因此会产生不同现象，故D正确； 故选D。 6．C 【分析】由图可知，a为Fe，b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为+3价铁盐，据此解答。 【详解】A．铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，故A正确； B．b为亚铁盐，化合价+2价，既可以升高也可以降低，既具有氧化性也具有还原性，既可被氧化，也可被还原，故B正确； C．Fe与氯化铁化合生成氯化亚铁，故C错误； D．一定条件下可以实现转化Fe2+和氢氧化钠溶液反应生成Fe（OH）2，Fe（OH）2和氧气、水反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3和酸反应生成Fe3+，Fe3+和Fe等还原剂反应生成Fe2+，可存在b→c→d→e→b的循环转化关系，故D正确； 故选C。 7．C 【详解】A．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的现象为溶液黄色变浅或溶液黄色褪去，说明被Cu还原，A正确； B．对比实验Ⅰ、Ⅱ，实验Ⅰ加入少量铜粉，铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象；实验Ⅱ加入过量铜粉，铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀；说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关，B正确； C．对比实验Ⅱ、Ⅲ，参加反应的的量相同，则生成的应相同，但由于实验Ⅱ生成CuCl，所以加入蒸馏水后不相同，C错误； D．实验Ⅲ溶液为蓝色，含有和过量的铜，向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl，D正确； 故选C。 8．B 【详解】A．铝能和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，A错误； B．铁坩埚含有铁，铁与氢氧化钠不反应，B正确； C．玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，C错误； D．石英中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，D错误； 故选B。 9．B 【详解】A．若甲为C，C和氧气不完全燃烧生成乙为CO，继续与氧气反应生成丙为CO2，高温下碳和CO2反应生成CO，故A正确； B．铁与氯气反应只生成氯化铁，氯化铁与氯气不反应，故B错误； C．若甲为氢氧化钠，丁为二氧化硫，二者反应生成乙为亚硫酸钠，亚硫酸钠与二氧化硫反应生成丙为亚硫酸氢钠，故C正确； D．若甲为氯化铝，丁为氢氧化钠，氢氧化钠不足生成乙为氢氧化铝沉淀，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成丙为Na[Al(OH)4]，符合转化关系，故D正确； 故选：B。 10．C 【详解】A．FeO中铁的化合价为+2价，Fe2O3中铁元素的化合价为+3价，Fe3O4为复杂的氧化物，其中铁的化合价可以看作是由+2、+3价组成，A项错误； B．FeO、Fe2O3为碱性氧化物，FeO与盐酸反应FeO+2HCl=FeCl2+H2O，Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，B项错误； C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料，C项正确； D．四氧化三铁是复杂的化合物，属于纯净物，D项错误。 故选C。 11．D 【详解】A．草酸清洁厕所是因为草酸酸毒性小，酸性弱所以腐蚀性弱，用于清洁厕所，A错误； B．铝容易被空气中的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化铝薄膜，但用铝制炊具是因为铝的导热性好，B错误； C．铝合金用作飞机外壳材料不仅仅因为其密度小，主要是因为它是合金，硬度大，机械性能好，C错误； D．Cu导电性好，是常见的导线的材料，D正确； 故答案选D。 12．C 【详解】A．如果溶液中原来就有三价铁离子，也有相同的现象，无法说明一定含有Fe2+，故A错误； B．Al表面含有Al2O3，Al2O3和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，Al2O3溶解后Al再和NaOH溶液反应生成气体，故B错误； C．酚酞遇碱变红色，等体积、等物质的量浓度的钠盐溶液中分别滴入几滴酚酞，溶液颜色越深，其溶液碱性越强，根据实验现象知，等浓度的Na2CO3溶液碱性比NaHCO3强，故C正确； D．氯气本身不具有漂白性，是氯气与鲜花中的水反应生成的次氯酸具有漂白性使鲜花褪色，故D错误。 答案选C。 13．D 【详解】H2SO4、NaOH物质的量为：2.4mol/L×0.1L=0.24mol，即硫酸中H+的物质的量为0.48mol，5.4gAl的物质的量为，Al与硫酸反应的离子方程式为：，即此时硫酸全部反应完，Al有剩余，产生H2物质的量为0.24mol，Al与NaOH反应的离子方程式为：，即此时Al全部反应完，NaOH有剩余，产生的H2物质的量为0.3mol，在相同条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比，因此5.4gAl分别与100mL浓度均为2.4 mol•L-1的硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积之比为0.24:0.3=4:5； 故选D。 14．D 【详解】A．氨气遇浓盐酸产生白烟即为NH4Cl小颗粒，反应方程式为：：NH3+HCl=NH4Cl，A正确； B．铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，装置A中发生反应：，B正确； C．浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，C正确； D．Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，离子方程式应该为：，D错误； 故答案选D。 15．(1) (2) 供氧剂、强氧化剂、漂白剂、消毒剂等 (3) (4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 (5) BC 【分析】A为淡黄色固体，该固体可以是，也可以是S，S不与水反应，过氧化钠能与水反应生成和，推出A为，C为无色无味的气体，C为，B为，T为生活中使用最广泛的金属单质，且D为具有磁性的黑色晶体，D为，即T为Fe，M为黄绿色气体，M为，氯气与溶液反应生成和，具有漂白性的是，即J为，四氧化三铁、铁、盐酸反应生成，E为，与溶液反应生成白色沉淀，F为，在潮湿环境下易被氧化成，G为，氢氧化铁与盐酸反应生成H，H为，据此分析； 【详解】（1）由分析可知，B为，E为； （2）由分析可知，A为，过氧化钠可做供氧剂、强氧化剂、漂白剂、消毒剂等；过氧化钠是由和组成，阴阳离子之比为1:2； （3）过氧化钠能与水反应生成和，反应的化学方程式为； （4）F为，在潮湿环境下易被氧化成，现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； （5）①利用的强氧化性，将氢氧化铁氧化成高铁酸钠，本身被还原成，即化学反应方程式为； ②A．氯化铁与溶液反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁胶体制备：将饱和溶液滴加到沸水中，加热至出现红褐色液体，停止加热，即得到氢氧化铁胶体，A错误； B．胶体具有丁达尔效应，因此氢氧化铁胶体具有丁达尔效应，B正确； C．氯化铁溶液、氢氧化铁胶体均属于分散系，属于混合物，C正确； D．氢氧化铁胶体是由多个氢氧化铁聚合形成的，因此1 mol高铁酸钠完全转化成氢氧化铁胶体时，胶体粒子数目小于，D错误； 故选BC。 16．(1)④⑥ (2)①③⑦⑨⑩ (3)②④⑨ (4) 还原性和酸性 1：1 6.72 还原 【详解】（1）④稀硫酸是硫酸的水溶液，含有多种构成物质的微粒，属于混合物；⑥空气中含有N2、O2、CO2等多种构成物质的微粒，属于混合物；其余物质中均只含有一种构成物质的基本微粒，属于纯净物，因此属于混合物的物质序号是④⑥； （2）①氢氧化钠固体是离子化合物，在水溶液中或熔融状态下能够发生电离产生自由移动的离子而能够导电，属于电解质； ③氯化氢气体由HCl分子构成，在水中能够发生电离而导电，属于电解质； ⑦碳酸钠粉是离子化合物，在水溶液中或熔融状态下能够发生电离产生自由移动的离子而能够导电，属于电解质； ⑨熔融氯化钠是离子化合物，含有自由移动的离子，能够导电，属于电解质； ⑩KAl(SO4)2·12H2O晶体是盐，是由离子构成的离子化合物，在水溶液中或熔融状态下能够发生电离产生自由移动的离子而能够导电，属于电解质； 故属于电解质的物质序号是①③⑦⑨⑩； （3）②铜片是金属单质，含有自由移动的电子，因此能够导电； ④稀硫酸中H2SO4在水分子作用下电离产生自由移动的H+、，因此能够导电； ⑨熔融氯化钠是离子化合物，含有自由移动的离子，能够导电，故上述物质中能够导电的物质序号是②④⑨； （4） ①根据得失电子守恒和原子守恒，配平上述化学方程式，并用“双线桥”标明电子转移的方向和数目为； ②该反应中HI中碘元素的化合价升高，HI为该反应的还原剂，体现还原性，同时还有部分HI体现酸性，反应的氧化剂为NaNO2，氧化剂与还原剂的个数之比为1:1，反应中生成2molNO转移2mol电子，则转移0.3 mol电子时生成标准状况下的NO为0.3mol×22.4L/mol=6.72L。 ③误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒，可服用维生素C解毒，则反应中Fe化合价降低为氧化剂，维生素C在解毒过程中作还原剂。 17．(1) (2) (3)67.2 【分析】a为Fe；b为亚铁盐，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e为铁盐。 【详解】（1）b为亚铁盐，若b为氯化物，则b是FeCl2，Fe→FeCl2的转化且为化合反应的化学方程式为：； （2）另一种正盐b中加入盐酸，产生无色无味气体，将该气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，该气体为二氧化碳，则b是FeCO3。在空气中高温灼烧FeCO3，可得到红色粉末Fe2O3和CO2，铁元素被氧气氧化，化合价升高，则FeCO3在空气中灼烧的化学方程式为：； （3）设制备Fe至少需要xmolCO，则： x=3000mol，二氧化碳的体积为67.2(标准状况)。 18．(1)28 (2) (3)不能确认，因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+ 【详解】（1）该铝热反应中，生成2molFe，转移电子6mol，则转移电子1.5mol时，生成0.5molFe，可得到铁的质量为：0.5mol×56g/mol=28g，故答案为：28； （2） 将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成，即铝和氢氧化钠反应生成氢气，离子方程式为： （3）将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此不能确认固体中已不含氧化铁，因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+，故答案为：不能确认；因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$