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1

第三章《铁 金属材料》单元训练题 一、单选题 1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是 A．铝的化学性质不活泼 B．Al(OH)3是一种医用胃酸中和剂 C．Al2O3是两性氧化物 D．铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物 2．根据实验操作和现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 红热的铁与水蒸气反应后的固体物质，用稀硫酸溶解，滴入几滴KSCN溶液，未显红色 固体物质中可能含有+3价铁元素 B 钠在空气中加热，发生剧烈反应，得到淡黄色固体 固体物质中含有 C 用硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液由绿变黄 氧化性比强 D 某溶液中滴加溶液，出现白色沉淀，再加足量稀，沉淀不溶解 溶液中含有 A．A B．B C．C D．D 3．X、Y、Z三种物质的一步转化关系如图所示，下列选项中的物质不符合该转化关系的是 选项 X Y Z A B C D A．A B．B C．C D．D 4．化学与生产、生活、科技、环境保护息息相关。下列说法不正确的是 A．《吕氏春秋别类》中“金(即铜)柔锡柔，合两柔则钢”，体现合金硬度的特性 B．印制货币票面文字、号码等处使用含的油墨，利用了的磁性 C．纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的、等重金属离子 D．“北斗三号”采用星载氢原子钟，通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位 5．下列物质转化至少可以通过两种途径一步实现的是 A． B． C． D． 6．现有一包由5.6g铁、7.2g镁、1.5g碳混合而成的粉末，把它加入一定量的溶液中。实验结束后，测得剩余固体中含有三种物质，则剩余固体的质量可能是 A．24.8g B．25.8g C．26.8g D．27.8g 7．下列除杂试剂或方法正确的是 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A 溶液 加入过量溶液并过滤、洗涤 再将沉淀溶于适量盐酸 B 溶液 加入过量铜粉并过滤、洗涤 C 在空气中灼烧至质量不再变化 D 在空气中灼烧至质量不再变化 A．A B．B C．C D．D 8．“踣而复振”学习小组利用如图装置进行铁粉与水蒸气反应的实验并检验产物的性质。下列说法不正确的是 A．装置A中碎瓷片可防止暴沸，以稳定的提供水蒸气 B．装置B中石棉绒可分散铁粉，以增大反应物接触面水 C．装置C和D的作用分别是冷凝水蒸气和吸收水蒸气 D．实验开始时应同时点燃A处酒精灯和B处酒精喷灯 9．现有部分被氧化的Fe、Cu混合物（氧化物为、CuO）样品共5.60g，经如下处理： 下列说法错误的是 A．V=672 B．滤液A中的阳离子为、 C．样品中氧元素的物质的量为0.01mol D．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.05mol 10．关于下列物质转化，不正确的是 A． B． C． D． 11．下列说法不正确的是 A．铝制餐具可用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物 B．过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中可作为氧气的来源 C．氯化铁溶液在工业上可作为制作印刷电路板的腐蚀液 D．碳酸钠和碳酸氢钠溶液均显碱性，可用作食用碱或工业用碱 12．称取一份镁铝合金，已知镁与铝的物质的量之比为1∶1，第一份中加入足量的盐酸，第二份中加入足量的NaOH溶液，则同温同压下放出相同气体的质量之比为 A．5∶3 B．5∶2 C．1∶1 D．2∶3 13．河南历史悠久、文化灿烂，“伸手一摸就是春秋文化，两脚一踩就是秦砖汉瓦”。下列说法正确的是 A．战国古长城的青砖富含Fe2O3 B．以小麦面粉、牛肉、羊肉为主要食材的逍遥镇胡辣汤的分散质粒子的直径小于1nm C．藏品“武则天金简”的主要成分为金属材料 D．包公湖的湖水属于电解质 14．如图是铁及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是 A．乙是碱性氧化物，与水反应生成碱丁 B．从价态分析，具有强氧化性 C．甲与盐酸、氯气、水蒸气反应生成物的价态相同 D．若戊、己都是盐酸盐，这两种物质均不可通过化合反应获得 二、非选择题 15．金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。 (1)向一铝制易拉罐中充满后，再往罐中注入足量溶液，立即封严罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，用离子方程式解释上述实验现象 ，再过一会易拉罐又鼓胀起来用，用离子方程式解释上述实验现象 。 (2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是 (填化学式)。 (3)铁在高温时与水蒸气反应的化学方程式为 。 (4)将镁铝合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是_______。 A．Na+ B．Mg2+ C．OH- D． 16．Ⅰ.根据铁及其化合物的相关性质，回答下列问题： (1)Fe(OH)2白色沉淀，在空气中颜色变化为 ，反应方程式为 ，因此制取Fe(OH)2要用特殊方法。 (2)在FeSO4溶液中滴加入少量KSCN溶液，溶液颜色 ，再滴入几滴氯水，溶液颜色 ，因为有 生成。 Ⅱ.化学方法除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁。 (3)现有含少量FeCl2杂质的FeCl3溶液，为了除去Fe2+离子，应该向溶液中滴加适量的 (填试剂名称)，其反应的离子方程式为 。 (4)现有含少量FeCl3杂质的FeCl2溶液，为了除去Fe3+离子，应该向溶液中加 ，其反应的离子方程式为 。证明Fe3+已除干净的方法为 。 17．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 。 18．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 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．铝是活泼金属，但是铝易在空气中形成致密的氧化膜，所以铝比较耐腐蚀，A错误； B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于中和过多胃酸， 是一种医用胃酸中和剂， B正确； C．氧化铝既可以和酸反应又可以和强碱反应生成盐和水，氧化铝是两性氧化物，C正确； D．铝、氧化铝能与碱性物质反应，所以铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物，D正确； 故选A。 2．C 【详解】A．红热的铁与水蒸气反应后的固体物质，用稀硫酸溶解，滴入几滴KSCN溶液，未显红色，Fe3O4中铁元素显+3、+2价，用稀硫酸溶解，滴入几滴KSCN溶液，未显红色，可能是固体中剩余的铁把Fe3+还原为Fe2+，所以不显红色，故A正确； B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体Na2O2，故B正确； C．酸性条件下也具有强氧化性，不能说明一定是氧化了，故C错误； D．将SO2通入溴水中，溶液褪色，硫元素化合价由+4变为+6，SO2具有还原性，故D正确； 故答案选C。 3．C 【详解】 A．在空气中被氧化可以得到，与溶液反应生成，也可以与溶液反应直接生成，A项正确； B．与加热生成，与盐酸反应生成，与反应生成，B项正确； C．不能一步转化为，C项错误； D．和反应生成，与反应生成，与反应直接生成，D项正确； 故选C。 4．C 【详解】A．合两柔则钢，可知合金的硬度大于成分金属，故A正确； B．具有磁性，可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪，B正确； C．纳米铁粉可以从溶液中将、等重金属离子置换成单质，与吸附性无关，故C错误； D．氢原子钟一种精密的计时器具，它是利用原子能级跳跃时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，D正确； 故选C。 5．D 【详解】 A．NaCl直接转化为Na2CO3不符合复分解反应条件，无法一步实现，A不符合题意； B．Al2O3与HCl反应生成AlCl3，后与反应生成Al(OH)3，Al2O3与NaOH反应生成，后与适量HCl反应生成Al(OH)3，故2有两种途径，但无法一步实现，B不符合题意； C．可以一步实现，但只有与氯气反应这一种途径，C不符合题意； D．可以与氧气或水蒸气一步反应实现，D符合题意； 故选D。 6．C 【详解】由于碳不反应，故一定有1.4g碳，镁一定和硝酸铜反应，故一定含有铜，且镁全部参加反应，生成铜的质量为：Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu，，若是铁不参加反应，则剩余固体的质量为：1.4g+19.2g+5.6g=26.2g，若是铁全部参加反应，则生成的铜的质量为：Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu，，由于有三种固体，故铁一定不会全部参加反应，故剩余固体的质量一定会＜1.4g+19.2g+6.4=27g，故选C。 7．A 【详解】A．含有AlCl3杂质的FeCl3溶液中加入过量NaOH溶液，Al3+全部被转化为，Fe3+全部被转化为Fe(OH)3沉淀，过滤并洗涤Fe(OH)3沉淀，再将Fe(OH)3沉淀溶于适量盐酸生成FeCl3，可除去FeCl3溶液中AlCl3杂质，A正确； B．含有FeCl3杂质的FeCl2溶液中加入过量铜粉，Fe3+全部被Cu还原为Fe2+，同时生成Cu2+，过滤、洗涤所得溶液含有FeCl2、CuCl2，除去FeCl3杂质的同时引入了新的CuCl2杂质，未达到除杂目的，B错误； C．将含有NaHSO3的Na2SO3固体在空气中灼烧，Na2SO3会被空气中的O2氧化为Na2SO4，NaHSO3先受热分解生成Na2SO3，再被空气中的O2氧化为Na2SO4，除杂过程中被提纯物质也被转化为其他物质，不符合除杂原则，C错误； D．FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4，则除去FeO的同时又引入新的Fe3O4杂质，未达到除杂目的，D错误； 故选A。 8．D 【分析】 A用于制取水蒸气，B中水蒸气和Fe反应，C冷凝水蒸气，D用于干燥氢气，E用于氢气和CuO反应，据此解答。 【详解】A．装置A中碎瓷片可防止暴沸，以产生稳定的水蒸气，A正确； B．装置B中石棉绒可分散铁粉，以增大反应物接触面水，使水蒸气和Fe充分反应，B正确； C．装置C和D的作用分别是冷凝水蒸气和吸收水蒸气，产生纯净的氢气，便于后续反应，C正确； D．实验开始时应先点燃A处酒精灯，使氢气充满装置，再点燃B处酒精喷灯，D错误； 故选D。 9．D 【分析】稀硫酸足量，、CuO与硫酸反应产生、，Fe则转化为变为，Cu与硫酸不反应，作为滤渣过滤得到，即3.2g滤渣为金属铜的质量，其物质的量为0.05mol，即合金样品中共含有铜元素0.05mol；因为氧化性从大到小依次为：，可知优先发生反应，由于滤液A中不含，且有气体生成，则推知该气体为，则滤液A中不含，滤液A中含有亚铁离子、氢离子和硫酸根离子，加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为，其物质的量为0.02mol，其中铁元素的物质的量为0.04mol，据此分析。 【详解】 A．3.2g铜和3.2g氧化铁的物质的量分别为、，则样品中含氧元素的物质的量为，若样品与硫酸恰好反应得到溶液为溶液，根据元素守恒可知，由金属氧化物中氧元素转化为水可知，生成水的氢离子物质的量为，由氢原子个数守恒可知，生成标准状况下氢气的体积为，A正确； B．由以上分析可知滤液A中的阳离子为、，不含，B正确； C．结合上述分析可知，样品中氧元素的物质的量为0.01mol，C正确； D．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol，D错误； 故选D。 10．A 【详解】 A．碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，A错误； B．铝和盐酸反应生成氯化铝，氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基和铝酸钠，B正确； C．铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，C正确； D．氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠，次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯气，D正确； 故选A。 11．A 【详解】A．铝和氧化铝都既能与酸反应也能与强碱反应，因此不可用铝制餐具来蒸煮或存放酸性或碱性食物， A不正确； B．过氧化钠能与二氧化碳反应放出氧气，过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中可作为氧气的来源， B正确； C．FeCl3溶液可作“腐蚀液”，制作印刷电路板，反应为， C正确； D．碳酸钠和碳酸氢钠均为强碱弱酸盐，水解均显碱性，可用作食用碱或工业用碱，D正确； 故选A。 12．A 【详解】假设镁和铝均为xmol，由Mg+2HCl=MgCl2+H2、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2可知镁和铝与足量盐酸反应共生成2.5xmolH2，该合金中镁不与NaOH溶液反应，由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2可知铝与足量NaOH溶液反应共生成1.5xmolH2，则同温同压下放出相同气体的质量之比等于气体的物质的量之比，为2.5x：1.5x=5：3，故选A。 13．C 【详解】A．Fe2O3是红色固体，所以青砖中不可能含有大量Fe2O3，青砖富含Fe3O4和FeO，故A错误； B．胡辣汤有胶体的成分，胶体分散质粒子的直径在1nm~~100nm之间，故B错误； C． “武则天金简”的主要成分为黄金，属于金属材料，故C正确； D．湖水是混合物，既不是电解质又不是非电解质，故D错误； 选C。 14．B 【分析】 甲为Fe，乙为FeO，丙为Fe2O3，丁为Fe(OH)2，戊为Fe2+盐，己为Fe3+盐； 【详解】 A．乙为FeO，铁的氧化物与水不反应，A错误； B．中铁元素为+6价，具有强氧化性，B正确； C．甲为Fe，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，铁和氯气反应生成氯化铁，生成物的价态不同，C错误； D．FeCl2可用氯化铁和Fe发生化合反应得到，FeCl3由Fe和氯气发生化合反应得到，D错误； 故选B。 15．(1) (2)Ca(ClO)2 (3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (4)B 【详解】（1）与溶液反应，使罐内压强减小，反应的离子方程式为：；过一会儿，铝制的易拉罐和反应生成，增大压强，又使 重新鼓起来，反应的离子方程式为：。 （2）和反应生成和，有效成分为：。 （3）铁在高温时与水蒸气反应生成和，反应的方程式：。 （4）镁铝合金与过量NaOH溶液反应，Al与生成而镁不反应，故溶液中没有，故选B。 16．(1) 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O＝4Fe (OH)3 (2) 无明显变化 变为血红色 Fe3+ (3) 氯水 2Fe2＋+Cl2=2Fe3++2Cl- (4) 铁粉 2Fe3＋＋ Fe＝3Fe2＋ 取少量除杂后的溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，如果溶液不变色，说明Fe3+已经除干净。 【详解】（1）沉淀变为红褐色，说明氢氧化亚铁不稳定，被空气中的氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O＝4Fe (OH)3。 （2）FeSO4溶液中Fe2+遇到KSCN溶液，溶液颜色没有明显变化，当加入几滴氯水后，Fe2+被氯水氧化为Fe3+，Fe3+遇到KSCN溶液显血红色。 （3）含少量FeCl2杂质的FeCl3溶液，为了除去Fe2+离子，可以加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，所以可以加入氯水，反应的离子方程式是：2Fe2＋+Cl2=2Fe3++2Cl-。 （4）含少量FeCl3杂质的FeCl2溶液，为了除去Fe3+离子，可以加入还原剂将Fe3+氧化为Fe2+，反应的离子方程式是：2Fe3＋＋ Fe＝3Fe2＋；证明Fe3+已经除干净的方法是取少量除杂后的溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，如果溶液不变色，说明Fe3+已经除干净。 17．(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。 18．(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－。 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 $$