第三章 铁金属材料 单元练习题 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》单元练习题 一、单选题 1．物质性质与用途对应关系错误的是 选项 化学性质 用途 A 氯气是有毒气体 常用于自来水的消毒 B 是红棕色粉末 用作红色油漆和涂料 C 有氧化性 溶液可用于回收旧电路板中的铜 D 可与、反应产生 用作呼吸面具或潜水艇中的供氧剂 A．A B．B C．C D．D 2．下列物质对应的组成不正确的是 A．漂白粉的有效成分：Ca(ClO)2 B．铁红：Fe3O4 C．胆矾：CuSO4·5H2O D．小苏打：NaHCO3 3．下列除杂方案不正确的是 选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂或方法 A． 固体 固体 灼烧 B． 饱和碳酸钠溶液 C． 溶液 足量铁粉 D． 胶体 溶液 渗析 A．A B．B C．C D．D 4．下列离子方程式书写正确的是 A．向氯化亚铁溶液中通入氯气： B．将氯气通入水中： C．含CuCl2和FeCl3的混合溶液中加少量的铁粉： D．溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀： 5．古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是 A．《本草纲目》中记载：“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁，后乃煎炼而成”，涉及重结晶操作 B．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的“翠色”来自氧化亚铜 C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”，体现石硫黄氧化性 D．“司南之杓(勺)，投之于地，其柢(勺柄)指南”中“杓”的主要成分为 6．元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 B．由图可预测：高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性，可用于消毒 C．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① D．溶解于足量稀硫酸可实现转化④ 7．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列有关反应的化学方程式或离子方程式表述正确的是 A．碳酸钙和反应： B．钠与水反应： C．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应： D．铝和氢氧化钠溶液反应： 8．下列除杂(括号内为杂质)选用的试剂或方法正确的是 A．溶液(溶液)：滴加过量溶液 B．溶液(溶液)：加过量溶液后过滤 C．溶液溶液)：加入适量铜粉 D．：通过盛有饱和溶液的洗气瓶 9．铁元素的“价类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A．a在高温条件下与反应可得到c B．，h具有强氧化性，可作具有净水和消毒功效的水处理剂 C．向f溶液中滴加氢氧化钠溶液，最终生成白色沉淀e D．a与少量氯气反应可得到f 10．中国文物凝结着中华上下五千年的文化精华。短剧《逃出大英博物馆》引起热议，下列剧中所提及的流落在外的中国文物中主要由合金材料制成的是 选项 A B C D 文物 名称 中华缠枝纹薄胎玉壶 唐三彩陪葬俑 明代铜铸真武像 清代象牙鬼工球 A．A B．B C．C D．D 11．已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为黄色，鞣酸铁(不溶于水)为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析，下列叙述错误的是 A．过程①中绿茶叶水与反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色 B．过程②中维生素C表现还原性 C．过程④中将氧化为 D．服用补铁剂时，最好喝一些绿茶叶水 12．某化学兴趣小组向盛有铜粉的烧杯中加入一定量溶液，待铜粉完全溶解后，再加入一定量铁粉，充分反应后有固体残余，则下列判断正确的是 A．残余固体中一定含铜粉，可能含铁粉 B．最后所得溶液中一定含，可能含和 C．加入铁粉后可能发生反应的先后顺序依次为 D．可向最后所得溶液中滴加酸性溶液检验是否含有 13．下列实验现象与操作相对应的是 操作 现象 A 向固体滴加几滴水，用温度计测定温度变化 温度升高 B 用玻璃棒蘸取与水反应后的溶液，涂抹在试纸上 试纸变蓝 C 在盛有溶液中加入过量铁粉 溶液由浅绿色变为棕黄色 D 将镁条投入冷水中，滴加两滴酚酞，充分反应 无明显现象 A．A B．B C．C D．D 14．实验室中下列物质转化不能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 二、非选择题 15．某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题 (1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式 。 (2)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式 。 (3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为 ，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达) 。 (4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③为 ，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 。 16．某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组对该催化剂中铁元素的价态进行了探究。请回答下列实验方案中的有关问题： (一)实验仪器与试剂 仪器：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹； 试剂：3mol·L-1H2SO4、6mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。 (二)实验原理 Fe2+能使酸性KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+溶液中滴加KSCN溶液变红色。 (1)一位同学将少许样品溶于稀硝酸中，取少许溶液滴加KSCN溶液后出现红色。由此得出为铁元素为+3价的结论。该结论是否合理 ，并说明理由 。 (三)实验设计 (2)提出合理假设。 假设1：催化剂中铁元素全部为+3价； 假设2：催化剂中铁元素全部为+2价； 假设3： 。 (3)设计实验证明假设。请完成下表中的实验操作步骤，预期现象与结论。 实验操作步骤 预期现象与结论 步骤1：用滴管取一定量3mol·L-1H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟以出去溶于其中的氧气。 无明显现象 步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入除氧的3mol·L-1H2SO4，并加热，充分反应后得A溶液。 固体溶解，溶液颜色发生变化 步骤3：取少许A溶液于试管中滴加1~2滴20%KSCN溶液，振荡 若溶液不呈红色，则假设2成立；若溶液呈红色，则假设1或假设3成立 步骤4：另取少许A溶液于试管中， 结合③，若 17．氯、铁的某些化合物在工业生产和生活中有着重要的作用。 (1)工业上常用 KClO3和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2。写出该反应的离子方程式 ，生成5mol ClO2转移电子 mol。 (2)高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述产品： ①检验固体铁的氧化物中铁的化合价，应使用的试剂是 (填标号)。 A．稀硫酸        B．稀硝酸       C．KSCN溶液       D．酸性高锰酸钾溶液 ②Fe2O3与KNO3和KOH的混合物加热共融可制得高铁酸钾，写出化学方程式： 。 18．根据下列数型图象回答： (1)图一，用盐酸和氢氧化钠进行中和反应时，反应过程中溶液的pH变化曲线。向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时，所得溶液中含有的微粒为 (填微粒符号)。 (2)图二，20℃时，取10mL10%的NaOH溶液于烧杯中，逐滴加入10%的盐酸，随着盐酸的加入，烧杯中溶液温度与加入盐酸体积的变化关系。 ①由图二可知中和反应是 反应(填“吸热”或“放热”)； ②甲同学用氢氧化钠固体与稀盐酸反应也能得到相同结论，乙同学认为不严密，因为 。 (3)图三，含HCl和CuCl2的混合溶液50g，向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系。当加入NaOH溶液的质量为ag时，请写出溶液中的溶质的化学式 。混合溶液中CuCl2的质量分数为 ，HCl的质量分数为 。 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．A 【详解】A．Cl2用于自来水杀菌消毒是利用Cl2溶于水可生成强氧化性的次氯酸而用于自来水消毒，与氯气是有毒气体无关，A错误； B．Fe2O3是红棕色粉末，Fe2O3用作油漆、油墨及涂料等的红色颜料，对应关系正确，B正确； C．Fe3+有氧化性，所以Fe3+和Cu反应：2Fe3+ +Cu= 2Fe2+ +Cu2+，用于腐蚀铜电路板，对应关系正确，C正确； D．Na2O2与CO2或者H2O生成氧气，用于呼吸面具或潜水艇中供氧剂，对应关系正确，D正确； 故选A。 2．B 【详解】A．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，次氯酸钙的化学式为Ca(ClO)2，A正确； B．铁红是氧化铁的俗称，氧化铁的化学式为Fe2O3，B错误； C．胆矾为硫酸铜晶体，化学式：CuSO4·5H2O，C正确； D．小苏打是碳酸氢钠的俗称，碳酸氢钠的化学式为NaHCO3，D正确； 故选B。 3．B 【详解】A．受热分解，生成碳酸钠，A正确； B．与HCl都会与饱和碳酸钠溶液反应，无法除杂，B错误； C．Fe粉与反应生成，C正确； D．溶液能透过半透膜，胶体无法透过半透膜，可用渗析分离，D正确； 故选B。 4．D 【详解】A．未配平，正确为：，A错误； B．HClO为弱酸，不能拆，且反应可逆，正确为：，B错误； C．向CuCl2和FeCl3的混合溶液中加少量的铁粉，由于三价铁离子氧化性强于铜离子，则发生Fe与氯化铁的反应，离子方程式为：，C错误； D．溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀，生成硫酸钡、氢氧化钠和水，离子方程式为：，D正确； 故选D。 5．B 【详解】A．过程涉及溶解再蒸发结晶，涉及重结晶操作，故正确； B．“翠色”为绿色，氧化亚铜为砖红色，故错误； C．S与银、铜、铁发生氧化还原反应，硫作氧化剂，表现氧化性，故正确； D．具有磁性，地理的南极正是地磁的N极，异性磁极相吸，故正确。 答案为：B。 6．B 【详解】A．在空气中受热，生成四氧化三铁，故A错误； B．由图可预测：高铁酸钠(Na2FeO4)中铁元素显+6价，具有强氧化性，可用于消毒，故B正确； C．铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁，故C错误； D．溶解于足量稀硫酸生成FeSO4，故D错误； 选B。 7．D 【详解】A．碳酸钙和反应生成碳酸氢钙，反应的离子方程式为，故A错误； B．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为，故B错误； C．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡、氢氧化铜两种沉淀，反应的离子方程式为，故C错误； D．铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为，故D正确； 选D。 8．D 【详解】A．已知NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，但滴加过量的NaOH将引入新的杂质NaOH，故除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3溶液，应该滴加适量溶液，A错误； B．碳酸钠与氯化钡反应生成沉淀和NaCl，但氯化钡过量，应加适量氯化钡后过滤，B错误； C．Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁、氯化铜，引入新杂质，应加铁粉，C错误； D．氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可将氯化氢除掉，通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶可以除去Cl2中的HCl，D正确； 故答案为：D。 9．B 【分析】根据铁元素的“价类”二维图可知，x是2，y是6，a是Fe，b是FeO，c是Fe2O3，d是Fe(OH)3，e是Fe(OH)2，f是二价铁盐，g是三价铁盐，h是+6高铁酸盐。 【详解】A．铁与水常温下不反应，高温下与水反应生成，A项错误； B．h为，Fe元素为价，具有强氧化性，可杀菌消毒生成，形成的氢氧化铁胶体可吸附水中杂质，做净水剂，B项正确； C．产生的e会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，C项错误； D．a是Fe，Fe与氯气反应得到，不能得到二价铁盐，另外图中f、g也不一定是氯化物，D项错误； 答案选B。 10．C 【详解】A．中华缠枝纹薄胎玉壶主要成分是、，A不符合题意； B．唐三彩陪葬俑是硅酸盐材料，B不符合题意； C．明代铜铸真武像由铜合金制成，C符合题意； D．清代象牙鬼工球的成分由无机氧化物和有机物构成，D不符合题意； 故选C。 11．D 【详解】A．绿茶中含有大量的鞣酸，鞣酸亚铁溶液为黄色，鞣酸铁为蓝黑色，过程①绿茶叶水中加入FeSO4出现蓝黑色，说明过程①中绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色，A项正确； B．过程②为蓝黑色中加入维生素C恢复为原色，过程③加入KSCN溶液不变色，则鞣酸铁被还原成鞣酸亚铁，说明维生素C被氧化、表现还原性，B项正确； C．过程④中加入H2O2溶液变为红色，说明H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与SCN-生成红色物质，C项正确； D．绿茶叶水中的鞣酸能与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁，鞣酸亚铁易被空气中的氧气氧化成不溶于水的鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶叶水，D项错误； 答案选D。 12．A 【分析】发生的反应有：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+，剩余固体一定含Cu，若Fe足量时，剩余固体为Fe、Cu。 【详解】A．若Fe只置换出Cu，剩余固体为Cu，若Fe足量，剩余固体为Fe、Cu，一定含铜粉，可能含铁粉，故A正确； B．若Fe只置换出Cu，剩余固体为Cu，溶液中一定含Fe2+，一定不含Fe3+，可能含Cu2+；若Fe足量，剩余固体为Fe、Cu,溶液中一定含Fe2+，一定不含Fe3+、Cu2+，故B错误； C．加入铁粉后先与剩余氯化铁反应生成氯化亚铁，再与铜离子发生置换反应生成铜，发生反应的先后顺序依次为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+，故C错误； D．溶液中还存在Cl-，滴加酸性溶液发生氧化还原反应生成氯气，也能使其褪色，无法检验是否含有，故D错误； 故选A。 13．B 【详解】A．溶于水吸热，向固体滴加几滴水，用温度计测定温度变化，温度降低，故A错误； B．用玻璃棒蘸取与水反应后的溶液，溶液呈碱性，涂抹在试纸上，试纸变蓝，故B正确； C．在盛有溶液中加入过量铁粉，氯化铁被铁粉还原为氯化亚铁，溶液由黄色变为浅绿色，故C错误； D．将镁条投入冷水中，滴加两滴酚酞，充分反应，生成氢氧化镁和氢气，溶液变为浅红色，故D错误； 选B。 14．B 【详解】A．碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，能通过一步反应实现，故不选A；     B．氧化铝难溶于水，不能通过一步反应实现，故选B； C．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，能通过一步反应实现，故不选C； D．碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水，能通过一步反应实现，故不选D； 选B。 15．(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2)Fe+2FeCl3=3FeCl2 (3) 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4) Fe(OH)3胶体 分散质粒子大小不同 【详解】（1）①是盐酸，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； （2）FeCl3与铁粉反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式是Fe+2FeCl3=3FeCl2； （3）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁最终被氧化为Fe(OH)3，该过程的现象为生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色； （4）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得氢氧化铁胶体，分散系③为Fe(OH)3胶体；根据分散质粒子直径不同，把分散系分为溶液、胶体和浊液，所以它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是分散质粒子大小不同。 16．(1) 不合理 因为HNO3会氧化催化剂中可能存在的二价铁，而不能确定样品中铁元素的价态 (2)催化剂中铁元素同时存在+2与+3价 (3) 滴加1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振荡 若溶液呈紫红色，则假设1成立；若溶液紫红色褪去，则假设3成立 【分析】(1) 稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变红色，故该结论不合理；答案为不合理；因为HNO3会氧化催化剂中可能存在的二价铁，而不能确定样品中铁元素的价态。 (2) 铁的氧化物中铁的存在价态有+2、+3价，所以，催化剂中铁元素的价态有三种情况，分别为催化剂中铁元素全部为+3价；催化剂中铁元素全部为+2价；催化剂中铁元素同时存在+3价与+2价；答案为催化剂中铁元素同时存在+3价与+2价。 (3) +2价铁具有还原性，易被氧化，选用KMnO4溶液检验，即另取少许A溶液于试管中，滴加1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振荡，若溶液呈紫红色，则不含Fe2+离子，假设1成立；若溶液紫红色褪去，则含有Fe2+离子，假设3成立；答案为滴加1~2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振荡；若溶液呈紫红色，则假设1成立；若溶液紫红色褪去，则假设3成立。 17．(1) 2ClO+H2C2O4+2H+ =2ClO2+2CO2+2H2O 5 (2) ACD 1Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O 【分析】本题主要考查物质的制备。 【详解】（1），和硫酸反应的化学方式，离子方程式，有方程式可知，生成2，反应转移2电子，则生成5转移5电子。 （2）①检验固体铁的氧化物应先加酸溶解固体，由于稀硝酸具有强氧化性，能将氧化，不能选择硝酸，向溶解后的溶液中加溶液，检验是否存在，再加入酸性高锰酸钾溶液，检验是否有，则检验固体中铁的氧化物中铁的化合价，应选用试剂是稀硫酸，硫氰化钾，酸性高锰酸钾溶液，故选ACD； ②由题意知，，，加热共融发生氧化还原反应，反应式为。 18．(1)Na+、Cl-、H+ (2) 放热 氢氧化钠固体溶于水放热 (3) NaCl、NaOH 27% 7.3% 【详解】（1）向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时，盐酸过量，发生反应的化学方程式是NaOH+HCl=NaCl+H2O，所得溶液中含有的微粒为Na+、Cl-、H+； （2）①由图可知中和反应过程中温度升高，是放热反应； ②NaOH固体溶于水剧烈放热，导致温度升高，因此不能确定是中和反应放热还是NaOH溶于水放热； （3）由图可知，NaOH溶液在0-40g时，发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，40g至B点所对应的位置时，发生反应CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaCl，ag时，NaOH过量，溶质为NaCl、NaOH；Cu(OH)2的物质的量为=0.1mol，n(CuCl2)=n[Cu(OH)2]=0.1mol，m(CuCl2)= 0.1mol×135g/mol=13.5g，混合溶液中CuCl2的质量分数为=27%；中和盐酸的NaOH溶液质量为40g，m(NaOH)= 40g×10%=4g，n(NaOH)==0.1mol，故n(HCl)= n(NaOH)= 0.1mol，m(HCl)=36.5g/mol×0.1mol=3.65g，HCl的质量分数为=7.3%。 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 $$