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．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A Na投入水中会熔成光亮的小球 Na与水反应放热且钠的熔点低 B 取某固体试样溶于盐酸，滴加KSCN溶液不变红 该固体中一定不存在Fe3+ C 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2+ D 向0.1mol/L H2O2溶液中滴加0.1mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 2．下列实验方案、现象和结论都正确的是 选项 实验方案 现象 结论 A 将新制饱和氯水慢慢滴入紫色石蕊溶液中 溶液先变红，当滴到一定量时，红色褪去 氯水具有酸性和漂白性 B 将溶液滴入盛有溶液的烧杯中 产生白色沉淀 最终产物是氢氧化亚铁 C 向待测液中加入盐酸 产生气体使澄清石灰水变浑浊 待测液中肯定含有 D 向饱和食盐水中先通入足量，再通入 产生白色沉淀 白色沉淀是 A．A B．B C．C D．D 3．下列实验操作规范且能达到实验目的的是 选项 A B C D 操作 实验目的 制备氢氧化铁胶体 铁粉与水蒸气反应 钠的燃烧 制备氯气 A．A B．B C．C D．D 4．下列变化只有加入氧化剂才能实现的是 A．FeCl3→FeCl2 B．KMnO4→Mn2+ C．HCl→Cl2 D．H2O2→O2 5．下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A．暖贴中的铁粉遇空气放热 B．碳酸氢钠作食品膨松剂 C．明矾作净水剂 D．用食醋清洗水垢 6．下列离子方程式正确的是 A．澄清石灰水与过量CO2反应： B．NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀： C．铜片插入硝酸银溶液中： D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水： 7．化学与生活密切相关，下列过程与氧化还原反应无关的是 A B C D “84”消毒液 酸性重铬酸钾用于检测酒精 铝粉与强碱溶液反应放热 以饱和食盐水、、为原料生产纯碱 氯气与烧碱反应制备“84”消毒液 A．A B．B C．C D．D 8．下列各组离子一定能大量共存的是 A．无色透明溶液：K+、Fe3+、I−、SO B．含大量Ca2+的溶液：Na＋、K＋、NO、Cl− C．碱性溶液：Na＋、Cu2+、NO、SO D．遇紫色石蕊试剂变红的溶液：Na＋、NH、Cl−、OH− 9．利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如图，已知：溶于强碱时生成可溶于水的。下列有关说法正确的是 A．是和的混合物，是具有磁性的黑色晶体 B．滤液中存在的离子有：、、 C．“酸溶”的离子方程式为： D．“氧化”的目的是将全部氧化为 10．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中，正确的是 A．由和水反应生成和可类推其他金属和水反应也生成氢氧化物和氢气 B．由铁放置在空气中一段时间后就会生锈，可推出更活泼的铝不能稳定存在于空气中 C．与反应生成和，则与反应生成和 D．与盐酸反应生成和，则与盐酸反应生成和 11．将金属铁、铜投入溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是 选项 反应情况设想 评价 A 当铁有剩余时，铜无剩余时，溶液中一定有 不正确，不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况,因为铁的还原性比铜的强，铁先与反应 B 当铁、铜均有剩余时，溶液中定有,无 正确，铁和铜都与反应，故无 C 当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有,无 正确，铜有剩余，故无 D 当铁、铜均无剩余时，溶液中一定有,一定无 正确，和铁、铜均可反应 A．A B．B C．C D．D 12．物质的性质决定用途，下列两者对应关系错误的是 A．氧化铝熔点高，可用于制作耐火材料 B．有还原性，可用于自来水消毒 C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D．能与反应生成，可作潜水艇中的供氧剂 13．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是 A．装置A的作用是提供水蒸气 B．D中收集到的气体点燃或加热前需验纯 C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙 D．硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 14．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发现号航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是 A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．CuFeS2 D．Fe(OH)3 二、非选择题 15．氯化铁是常用的金属刻蚀剂。工业上用硫铁矿渣(主要成分为、、FeO)制备氯化铁溶液，流程如下。 (1)FeO中铁元素的化合价是 。 (2)反应釜中与盐酸反应的化学方程式为 。 (3)下列说法正确的是 。 a．加入反应釜中的盐酸可用稀硫酸代替 b．混合器中加入过氧化氢溶液的目的是将氧化为 (4)用氯化铁溶液刻蚀覆铜板可制作印刷电路板，在刻蚀过程中，氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式是 。 16．在一定条件下，铁及其化合物具有如图所示的转化关系。丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，A—B表示一定条件下A能与B反应。 (1)根据分析可知丙为 (填化学式)；甲可能是 (填字母)，乙可能是 。(填字母) A．稀硝酸        B．溶液        C．        D．溶液 (2)工业上高炉炼铁可以实现③的转化，所得到的炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，原因是 (填化学方程式)。 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．化学与生活息息相关。请根据题意填空： (1) (填“”或“”)可以与水反应生成氧气用于解决鱼塘缺氧问题。 (2)用于做面食的苏打与小苏打外观相似。某同学取少量两种物质分别置于干燥的坩埚中，盖上盖子加热，盖子内壁有大量水珠附着的是 (填“苏打”或“小苏打”)。 (3)向盛有溶液中加适量铁粉，溶液颜色 (填“由黄色变为绿色”或“由绿色变为黄色”)。 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．钠与水反应放热，钠的熔点低，则钠熔化为小球，操作、现象合理，故A正确； B．若固体中含Fe，可与铁离子反应生成亚铁离子，由实验操作和现象，不能证明固体中一定不存在Fe3＋，故B错误； C．若溶液中本身就含有Fe3＋，加入少量KSCN溶液，溶液仍然变为红色，故C错误； D．向0.1mol/L H2O2溶液中滴加0.1mol/L KMnO4溶液，KMnO4溶液氧化H2O2，溶液褪色，KMnO4表现氧化性，H2O2表现还原性，故D错误； 故答案选A。 2．A 【详解】A．氯水中含盐酸和次氯酸，具有酸性和漂白性，将新制饱和氯水慢慢滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色，可以证明氯水具有酸性和漂白性，A正确； B．将溶液滴入盛有溶液的烧杯中，现象是有白色沉淀产生，迅速变为灰绿色，后变成红褐色，最终产物为氢氧化铁，B错误； C．待测液中含有等都有相同的现象，C错误； D．向饱和食盐水中先通入足量，再通入才会生成碳酸氢钠沉淀，D错误； 故选A。 3．B 【详解】A．向煮沸的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液至溶液变为红褐色，得到氢氧化铁胶体，氨水和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，A错误； B．还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生与装置中的空气混合通过导气管通入肥皂液中，当点燃时二者迅速混合，发生反应放出大量热，可以听到有尖锐的爆鸣声，B正确； C．玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误； D．实验室制备氯气使用的是浓盐酸和反应，不能使用稀盐酸，D错误； 故选B。 4．C 【详解】A．铁元素由+3价降低为+2价，需要加入还原剂才能实现，A不符合题意； B．锰元素的化合价由+7价降低为+2价，KMnO4作氧化剂，不需要再加入氧化剂，B不符合题意； C．氯元素的化合价由-1价升高为0价，需要加入氧化剂才能实现，C符合题意； D．氧元素的化合价由-1价升高为0价，双氧水分解得到氧气，不需要加入氧化剂就能实现，D不符合题意； 故选C。 5．A 【详解】A．暖贴中的铁粉遇空气放热，铁粉最终被氧化成Fe2O3，该过程中元素的化合价发生升降，涉及到氧化还原反应，A正确； B．碳酸氢钠在作食品膨松剂时发生分解反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，从而起到使食品膨松的作用，不是氧化还原反应，B错误； C．明矾中的铝离子和水反应生成胶体，可以吸附溶液中的悬浮颗粒，达到净水的作用，不是氧化还原反应，C错误； D．用食醋清洗水壶内的水垢，反应原理为2CH3COOH+CaCO3=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2，是利用醋酸的酸性比碳酸强，不是氧化还原反应，D错误； 故选A。 6．B 【详解】A．澄清石灰水与过量CO2反应：，A错误； B．NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀：，B正确； C．铜片插入硝酸银溶液中：，C错误； D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：，D错误； 故选B。 7．C 【详解】A．酸性重铬酸钾用于检测酒精，利用酒精的还原性将+6价铬还原成+3价，属于氧化还原反应，与氧化还原反应有关，故A不符合题意； B．铝粉与强碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气放热，属于氧化还原反应，与氧化还原反应有关，故B不符合题意； C．以饱和食盐水、NH3、CO2为原料生产纯碱是向饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应过程中无元素化合价变化，与氧化还原反应无关，故C符合题意； D．氯气与烧碱反应制备“84”消毒液，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，是氧化还原反应，与氧化还原反应有关，故D不符合题意。 答案选C。 8．B 【详解】A．无色透明溶液中Fe3+不能大量共存，且铁离子能氧化I−，也不能大量共存，A不选； B．含大量Ca2+的溶液中Na＋、K＋、NO、Cl−之间不反应，可以大量共存，B选； C．碱性溶液中Cu2+转化为氢氧化铜沉淀，不能大量共存，C不选； D．遇紫色石蕊试剂变红的溶液显酸性，氢氧根离子不能大量共存，且NH与OH−在溶液中不能大量共存，D不选； 答案选B。 9．B 【分析】由信息可知Zn能溶于强碱溶液，由流程可知，加入氢氧化钠溶液反应，锌溶解生成和氢气，铁不溶解，过滤得到滤液含、、多余的，分离出不溶物为Fe，加入稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁，再加入适量过氧化氢，部分亚铁离子被氧化为铁离子，得到含Fe2+、Fe3+的溶液，再通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化，加入氢氧化钠溶液生成四氧化三铁胶体粒子； 【详解】A．中铁元素呈+2、+3价，可看作为FeO·Fe2O3组成的一种复杂的化合物，是具有磁性的黑色晶体，A错误；   B．由分析可知，滤液中存在的离子有：、、，B正确； C．“酸溶”的反应为铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：，C错误； D．中铁元素呈+2、+3价，“氧化”的目的是将部分氧化为，D错误； 故选B。 10．D 【详解】A．活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，但是金属活动顺序表金属铝以后的金属均和水不反应，A错误； B．铁露置在空气中一段时间后就会生锈，是因为发生电化学腐蚀而生锈，金属铝表面极易被氧化而表面形成致密的氧化膜，所以铝能稳定存在于空气中，B错误； C．有强氧化性，虽然与反应生成和，但与还原性的反应只生成硫酸钠，C错误； D．与盐酸反应生成和，+4HCl=3+，与盐酸反应生成和，+8HCl=3+2，D正确； 答案选D。 11．A 【详解】A．当铁有剩余时，铜无剩余时，溶液中一定有，不正确，不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况,因为铁的还原性比铜的强，铁先与反应，A正确； B．当铁有剩余时，一定与溶液中的发生反应，B错误； C．当铜剩余，可能有部分铜不被氧化生成在溶液中，C错误； D．若足量，将铜与铁全部完全氧化后，可能还有剩余，D错误； 答案选A。 12．B 【详解】A．氧化铝熔点高，因此可用于制作耐火材料，A正确； B．有氧化性，可用于自来水消毒，B错误； C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂，防止食品被氧化，C正确； D．能与反应生成，可作供氧剂，D正确； 故选B。 13．D 【分析】为防止Fe被空气中氧气氧化，则应先点燃酒精灯使A装置中的水蒸气进入硬质玻璃管后再点燃酒精喷灯，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，干燥管中的干燥剂可以为无水氯化钙等干燥剂，收集氢气应选向上排空气法； 【详解】A．装置A的作用是提供水蒸气，A正确； B．硬质玻璃管中铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为，生成的点燃或加热前需验纯，B正确； C．无水氯化钙可作为干燥剂干燥，C正确； D．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为，D错误； 故选D。 14．A 【分析】用于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是具有磁性的物质，根据具有磁性的物质以及物质的性质和应用来回答判断。 【详解】制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是一种具有磁性的物质，在铁的各种化合物中，只有四氧化三铁是具有磁性的物质，其他均不具有磁性。所以A选项是正确的。 15．(1)+2 (2) (3)b (4) 【分析】硫铁矿渣主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO，用盐酸溶解，发生反应、、，得到氯化铁、氯化亚铁的混合溶液，加入双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁，得到氯化铁溶液。 【详解】（1）FeO中氧元素化合价为-2，根据化合价代数和等于0，铁元素的化合价是+2，故答案为：+2； （2）反应釜中，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：，故答案为：； （3）a．铁的氧化物和硫酸反应生成硫酸盐，会引入硫酸根离子，所以反应釜中的盐酸不能用稀硫酸代替，故a项错误； b．H2O2具有氧化性，混合器中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，得到氯化铁溶液，故b项正确； 故答案为：b。 （4）FeCl3与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应离子方程式为：，故答案为：。 16．(1) Fe(OH)2 B D (2) 【分析】根据丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，可知丙为Fe(OH)2，据此作答。 【详解】（1）（1）根据颜色变化可知，丙为Fe(OH)2，A→B表示一定条件下A能与B反应，说明甲是既能与FeSO4反应又能与Fe2(SO4)3反应的物质， A．稀硝酸只能与FeSO4发生氧化还原反应，故A不符合题意； B．FeSO4和Fe2(SO4)3，均能与NaOH溶液产生沉淀，故B符合题意； C．SO2只能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，故C不符合题意； D．HI溶液只能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，故D不符合题意； 故选B； 同样分析，说明乙是既能与Fe2(SO4)3反应又能与Fe2O3反应的物质， A．Fe2O3作为碱性氧化物可以与稀硝酸反应，Fe2(SO4)3不和稀硝酸反应，故A不符合题意； B．NaOH只能与Fe2(SO4)3反应，故B不符合题意； C．SO2只能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，故C不符合题意； D．HI溶液既能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，Fe2O3作为碱性氧化物也可以与之反应，故D符合题意； 故选D。 （2）高炉炼铁会产生铁单质，温度很高，若模具未进行充分的干燥处理，高温下会有水蒸气产生，发生反应为：。 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) (2)小苏打 (3)由黄色变为绿色 【详解】（1）类似于，能与水反应生成氢氧化钙和氧气，可用于解决鱼塘缺氧，而氧化钙与水反应生成氢氧化钙，不能生成氧气。 （2） 受热不分解，不稳定，受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。 （3）溶液中含Fe3+，溶液呈黄色，加入适量铁粉后，发生反应，溶液变绿色。 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 $$