第三章 铁 金属材料 单元训练题 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》单元训练题 一、单选题 1．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质，但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是 A．已知与可直接化合生成，推测与可直接化合生成 B．已知与溶液反应可以置换出，推测与溶液反应可以置换出 C．已知与能化合生成，推测与能化合生成 D．已知与能生成，推测与能生成 2．设为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是 A．的溶液中含有的氧原子数为 B．将(标准状况)与充分反应，转移的电子数为 C．乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 D．将含的饱和溶液加入沸水中完全反应，生成胶体的粒子数为 3．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻，但没有气体放出的是 A．稀H2SO4 B．CuSO4溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．NaNO3溶液 4．在甲、乙两个烧杯中分别装有等体积等物质的量浓度的盐酸与NaOH溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为1：2，则两烧杯中反应的情况可能是 A．甲中酸过量，乙中碱过量 B．甲、乙都是铝过量 C．甲中铝过量，乙中碱过量 D．甲中酸过量，乙中铝过量 5．下列离子方程式中，正确的是 A．铁与盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ B．氯化铁溶液与铁反应：Fe3++Fe=2Fe2+ C．大理石与盐酸反应：CO+2H+=H2O+CO2↑ D．将稀盐酸与碳酸氢钠溶液混合：HCO+H+=H2O+CO2↑ 6．下列生产、生活项目所涉及的化学知识叙述正确且有关联的是 A．具有磁性，故可用于制打印机油墨 B．利用可与碱反应，制作糕点时用小苏打作膨松剂 C．常温下，Fe与浓硫酸不反应，可以用铁制容器盛放浓硫酸 D．利用明矾溶于水生成的胶体具有吸附性，对水进行杀菌消毒 7．在100mL混合酸中，c(HNO3)=2mol/L，c(H2SO4)=5mol/L，向其中加入足量铁粉，充分反应后，收集到的气体在标况下体积约为 A．4.48L B．13.44L C．8.96L D．22.4L 8．用FeCl3溶液腐蚀覆铜板产生的腐蚀废液可回收利用，实验流程如下。下列有关说法错误的是 A．“氧化”步骤中可用的试剂为氯气 B．“调pH”后，检验Fe3+是否沉淀完全的操作为：取少量上层清液于试管中，滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液紫色是否褪去 C．进行“灼烧”操作时需用到的仪器有坩埚和酒精灯 D．“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶 9．取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1mol/L)，反应现象、产物均没有明显差别的是 选项 试剂① 试剂② A 氯水 FeI2溶液 B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液 C FeSO4溶液 酸性KMnO4溶液 D KSCN溶液 FeCl3溶液 A．A B．B C．C D．D 10．下列关于 Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是 A．地壳中含量最多的金属元素为 Fe B．四种元素的单质均能和稀盐酸反应，生成相应的盐和氢气 C．AlCl3、FeCl3、CuCl2均能通过单质直接化合的方法制备 D．四种金属都呈银白色，有金属光泽，能导电、导热，有延展性 11．有关铁的化合物的说法中，正确的是 A．是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色 B．与产生血红色沉淀 C．、都可以由化合反应制得 D．向煮沸的氢氧化钠溶液中逐滴加入5滴饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，制得胶体 12．利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制明矾的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A．该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本 B．②中发生的反应有： C．③中稀酸化的目的是将转化成 D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 13．价一类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价一类二维图如图，下列说法错误的是 A．b、c均为碱性氧化物 B．若d为氯盐，可用酸性高锰酸钾溶液检验 C．f可以作新型的绿色净水剂 D．物质g在空气中灼烧可转化为c 14．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆、涂料的红色颜料 C．Fe与水蒸气反应生成Fe2O3和H2 D．FeCl3溶液与KSCN溶液产生红色沉淀 二、非选择题 15．取一定量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量某浓度的盐酸中，得到呈棕黄色的饱和FeCl3溶液，利用此溶液进行以下实验： (1)写出生成此溶液所发生反应的化学方程式为 。 (2)取少量该FeCl3溶液置于试管甲中，滴入NaOH溶液，可以观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为 ，此反应属于 (填基本反应类型)。 (3)在小烧杯甲中加入25 mL蒸馏水， 后，向其中加入2-3滴 ，继续煮沸至溶液呈 色，即可制得Fe(OH)3胶体，反应方程式为 。 (4)另取一小烧杯乙加入25 mL蒸馏水，然后再加入2 mL该FeCl3溶液，振荡均匀，将此乙烧杯与另一盛有Fe(OH)3胶体的丙烧杯一起放置在暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到 (填“乙”或“丙”)烧杯中产生丁达尔效应。 (5)取丙烧杯中的少量Fe(OH)3胶体置于试管乙中，向试管乙中滴加一定量的稀硫酸，边滴加边振荡，在此过程中可看到试管乙中生成的红褐色沉淀逐渐溶解，最终又得到棕黄色的溶液，发生此变化的化学方程式为 。 16．Fe水蒸气反应，如图所示。 (1)在D处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行 。 (2)B中反应的化学方程式： 。 (3)当有16.8g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是 L。 (4)除去FeCl2中混有的FeCl3，可加入 ，反应的离子方程式为 (5)除去FeCl3中混有的FeCl2，可加入 ，反应的离子方程式为 17．某学生在家里进行以下小实验：将空心铁球放入盛有密度为ρg·cm-3的食盐水的烧杯中，铁球所处的位置如图所示。他将下列物质分别依次加入烧杯中： ①密度为ρg·cm-3的硝酸银溶液 ②密度为ρg·cm-3的硫酸铜溶液 ③密度为ρg·cm-3的稀硫酸 (1)请写出可能发生反应的离子方程式： ① 、 ； ② ； ③ 。 (2)试判断，能使小球上浮的物质是 (填序号)。 18．请找出常见物质与其用途的对应关系 。 (1)氯气 A、呼吸面具中氧气来源 (2)碳酸氢钠 B、漂白粉的有效成分 (3)氧化铁 C、用于自来水杀菌消毒 (4)过氧化钠 D、制作红色油漆的颜料 (5)次氯酸钙 E、发酵粉的成分或治疗胃酸过多 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．D 【详解】 A．与可直接化合生成，A错误； B．钠是活泼金属，能和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气，B错误； C．与能化合生成，C错误； D．钠和钾均是活泼金属，已知与能生成，推测与能生成，D正确； 答案选D。 2．C 【详解】A．溶液中水也含有氧原子，氧原子数大于，A错误； B．将(标准状况)与充分反应，铁过量，转移的电子数为，B错误； C．乙烯和丙烯的最简式均是CH2，混合气体中CH2的物质的量是1mol，氢原子数为，C正确； D．胶粒是由多个氢氧化铁构成，将含的饱和溶液加入沸水中完全反应，生成胶体的粒子数小于，D错误； 答案选C。 3．B 【详解】A．铁与稀硫酸反应放出氢气，有气体放出，故不选A； B．铁与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁和铜，溶液质量减小，故不选B； C．铁与Fe2(SO4)3溶液反应生成硫酸亚铁，溶液质量增加，没有气体放出，故选C； D．铁与NaNO3溶液不发生反应，故不选D； 故答案选C。 4．C 【详解】根据铝和盐酸以及氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2NaOH+2Al+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，若铝少量，则产生等量的氢气，若铝过量，则产生的氢气的体积比为1:3。若反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2，就要求在和盐酸的反应中，铝是过量的，在和氢氧化钠的反应中，铝是少量的；则甲中铝过量，乙中碱过量，故选C。 5．D 【详解】A．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故A错误； B．氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故B错误； C．大理石与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，故C错误； D．稀盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为HCO+H+=H2O+CO2↑，故D正确； 故选D。 6．A 【详解】A．是黑色固体，在打印机的电磁场作用下，发生定向移动形成字迹或图案，体现出磁性，所以可作打印机墨粉的主要成分，故A正确； B．碳酸氢钠性质不稳定，受热分解生成二氧化碳，面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂，与其能与碱反应的性质无关，故B错误； C．铁在浓硫酸中钝化，发生了反应，所以常温下，浓硫酸可以用铁制容器盛放，故C错误； D．明矾不具有强氧化性，溶于水能产生Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体具有吸附性，可净化水，但不能杀菌消毒，故D错误； 故选A。 7．C 【详解】 n(H2SO4)=5mol/L×0.1L=0.5mol，n(HNO3)=2mol/L×0.1L=0.2mol，n(H+)=2×0.5mol+1×0.2mol=1.2mol，n(NO)=1×0.2mol=0.2mol。NO的氧化性比H+强，NO先反应，Fe过量，发生的反应为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++4H2O+2NO↑，0. 2molNO消耗0. 8molH+，同时得到0. 2molNO。剩下(1.2-0. 8)mol即0. 4molH+，剩下的H+和Fe反应产生H2，Fe+2H+=Fe2++H2↑，0. 4molH+反应得到0. 2molH2，气体的总物质的量=0. 2mol+0. 2mol=0. 4mol，标况下体积=0. 4mol×22.4L/mol=8.96L，答案选C。 8．B 【分析】在腐蚀废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，向其中加入Cl2，可以将FeCl2氧化为FeCl3，然后加入CuO或碱式碳酸铜，调整溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤分离出Fe(OH)3，将Fe(OH)3灼烧，发生分解反应产生Fe2O3；向滤液中加入HCl酸化，然后将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，就可以获得CuCl2·2H2O晶体。 【详解】A．“氧化”目的是使Fe2+氧化为Fe3+，为防止引入杂质离子，在步骤中可用的试剂为氯气，A正确； B．酸性KMnO4溶液与Fe2+反应，使溶液紫色褪去，不能用酸性KMnO4溶液检验Fe3+是否存在，B错误； C．在进行Fe(OH)3固体“灼烧”操作时需用到的仪器有坩埚和酒精灯、三脚架、泥三角等，C正确； D．过滤除去Fe(OH)3沉淀的溶液中含有CuCl2，加入盐酸酸化，可防止Cu2+水解，然后经蒸发浓缩、冷却结晶，就可以获得CuCl2·2H2O晶体，D正确； 故合理选项是B。 9．D 【详解】 A．氯水滴入碘化亚铁溶液中，氯水不足，只有碘离子被氧化为碘单质；碘化亚铁滴入氯水中，氯水过量，碘离子、亚铁离子均被氧化生成碘单质、铁离子，A不符合题意； B．硫酸铝滴加入NaOH溶液中，反应生成Na[Al(OH)4]，开始时无沉淀生成，随着硫酸铝的不断滴加，铝离子与反应生成氢氧化铝白色沉淀，而向硫酸铝溶液中滴加NaOH，一开始就会生成氢氧化铝沉淀，B不符合题意；   C．FeSO4能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，FeSO4溶液中滴加酸性高锰酸钾，随着高锰酸钾的不断滴入，溶液逐渐由无色变为紫红色；而酸性高锰酸钾中滴加FeSO4，随着FeSO4的不断滴入，溶液逐渐由紫红色变为无色，C不符合题意； D．KSCN与氯化铁反应生成Fe(SCN)3，KSCN溶液和FeCl3溶液滴加顺序不同，现象均为溶液变为血红色，D符合题意； 故选D。 10．C 【详解】 A．地壳中含量最多的金属元素为Al，A错误； B．Cu单质不与盐酸反应，只有Fe、Mg、Al能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气，B错误； C．单质与氯气反应生成高价态金属氯化物，则制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均可用两种单质直接化合的方法，C正确； D．大多数金属是银白色，但铜是紫红色，D错误； 故选C。 11．C 【详解】A．是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色，故A错误； B．与KSCN反应生成硫氰合铁血红色溶液，故B错误； C．Fe与氧气反应生成四氧化三铁，氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁，均为化合反应，故C正确； D．向煮沸的氢氧化钠溶液中逐滴加入5滴饱和溶液，生成氢氧化铁沉淀，得不到胶体，故D错误。 答案选C。 12．C 【分析】废铝箔（主要成分为，含少量等）与稀硫酸反应，生成Al3+、Mg2+、Fe2+，过滤除去不溶于酸的杂质，再用NaOH溶液调节pH值，将Mg2+、Fe2+转化为沉淀析出，Al3+转化为，过滤固体，继续向滤液中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。 【详解】A．由于不与氢氧化钠溶液反应，步骤①与步骤②顺序互换后，通过操作a（过滤）即可得到溶液，再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液，调换顺序后，酸碱的浪费更少，可节约生产成本，故A正确； B．②中Al3+转化为，发生的反应方程式为：，，故B正确； C．③中稀酸化的目的是将转化为Al3+，故C错误； D．④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于和的溶解度，故D正确； 故选C。 13．B 【分析】根据铁元素的价一类二维图，a是单质Fe；b是铁元素+2价氧化物，b是FeO；c是铁元素+3价氧化物，c是Fe2O3；d是+2价铁盐；e是+3价铁盐；f是+6价铁盐，是高铁酸盐；g是+2价铁的氢氧化物，g是Fe(OH)2；h是+3价铁的氢氧化物，h是Fe(OH)3。 【详解】A．FeO、Fe2O3都能与盐酸反应生成盐和水，均为碱性氧化物，故A正确；     B．d是+2价铁盐，若d为氯盐，d是FeCl2，Fe2+、Cl-都能被高锰酸钾氧化，所以不能用酸性高锰酸钾溶液检验，故B错误； C．f是高铁酸盐，具有强氧化性，氧化消毒的同时被还原生成Fe3+，Fe3+生成的Fe(OH)3具有净水作用，是新型的绿色净水剂，故C正确； D．g是Fe(OH)2，在空气中灼烧能被氧气氧化为Fe2O3，故D正确； 选B。 14．B 【详解】A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误； B．Fe2O3俗称铁红，是一种红棕色粉末，常用作油漆、涂料的红色颜料，B正确； C．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C错误； D．FeCl3溶液与KSCN溶液反应，使溶液显红色，D错误； 答案选B。 15．(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (2) FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl 复分解反应 (3) 煮沸 饱和的氯化铁溶液 红褐色 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl (4)丙 (5)2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O 【详解】（1）氧化铁与盐酸发生复分解反应的方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O； （2）氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应的方程式为：FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl； （3）氢氧化铁胶体的制备方法为向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液，直至溶液变成红褐色，氢氧化铁胶体制备完成，反应方程式为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl； （4）丙为胶体，胶体会发生丁达尔效应； （5）氢氧化铁与硫酸反应的方程式为：2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。 16．(1)验纯 (2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (3)8.96 L (4) 铁粉 Fe＋2Fe3＋=3Fe2+ (5) 氯气 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ 【分析】由实验装置可知，A加热提供水蒸气，B中发生铁与水蒸气生成四氧化三铁和氢气的反应，C中碱石灰用于干燥氢气，D用于收集氢气，氢气不纯点燃的时候易发生爆炸。 【详解】（1）在D处玻璃管口点燃生成的气体即氢气前，必须对氢气进行验纯，防止发生爆炸； （2）B中铁与水蒸气发生氧化还原反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2； （3）16.8 g铁粉的物质的量为=0.3mol，根据反应方程式可知，生成的氢气为0.4mol，标况下体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L； （4）FeCl3能和铁反应生成FeCl2，所以除去FeCl2溶液中混有的FeCl3加入过量Fe粉后过滤即可，反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋=3Fe2+； （5）氯气能把FeCl2氧化生成FeCl3，所以除去FeCl3溶液中混有的FeCl2通入Cl2即可，反应的离子方程式是2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。 17．(1) Cl-＋Ag＋=AgCl↓ 2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2Ag Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu 2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑ (2)③ 【详解】（1）①烧杯中有铁球和食盐水，加入硝酸银溶液，会发生、，离子方程式分别为Cl-＋Ag＋=AgCl↓、2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2Ag；②烧杯中有铁球和食盐水，加入硫酸铜溶液，会发生，离子方程式为Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu；③烧杯中有铁球和食盐水，加入稀硫酸，会发生，离子方程式为2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑；故答案为：Cl-＋Ag＋=AgCl↓；2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2Ag；Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu；2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑； （2）将空心铁球放入盛有密度为ρg·cm-3的食盐水的烧杯中，铁球悬浮在水面上，向烧杯中加入密度为ρg·cm-3的硝酸银溶液，会在铁球表面生成单质银，使铁球重量增大而下沉；加入密度为ρg·cm-3的硫酸铜溶液，会在铁球表面生成单质铜，使铁球重量增大而下沉；加入密度为ρg·cm-3的稀硫酸生成氢气和硫酸亚铁，使铁球的重量减小而上浮，故答案为：③。 18．(1)C(2)E(3)D(4)A(5)B 【详解】(1)氯气具有强氧化性，可用于自来水杀菌消毒，对应C； (2)碳酸氢钠的水溶液呈弱碱性，能与酸反应，可用于治疗胃酸过多，且碳酸氢钠受热易分解，可作为发酵粉的成分，对应E； (3)氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，可用于制作红色油漆的颜料，对应D； (4)过氧化钠能与水或二氧化碳反应放出氧气，供人体呼吸，可用于呼吸面具中氧气来源，对应A； (5)次氯酸钙是漂白粉精的有效成分，对应B； 故填(1)C(2)E(3)D(4)A(5)B； 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 $$