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．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 2．我国发射的梦天实验舱和问天实验舱大量使用了铝基复合材料。下列关于金属铝的说法不正确的是 A．最外层有3个电子 B．密度小，耐腐蚀 C．不能与NaOH溶液反应 D．能与盐酸反应 3．下列关于铁单质及其化合物的说法，正确的有 ①铁粉投入水中煮沸可生成和 ②通过化合反应可以生成FeS， ③通过置换反应可以生成、 ④过滤出的和在空气中加热最终固体产品不同 ⑤月饼包装盒里通常放一包铁粉起到抗氧化的作用 ⑥加热饱和溶液可制备氢氧化铁胶体 A．①②④ B．④⑤⑥ C．②③⑤ D．①③⑥ 4．下列说法正确的是 A．碳酸钠是发酵粉的主要成分 B．氯气有毒，不可用于合成药物 C．FeO是一种红棕色粉末，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色染料 D．钢铁厂生产中，模具在注入炽热铁水前，必须充分干燥 5．下列混合物分离（或除杂）的方法正确的是 A．除去固体中混有的；加入过量盐酸后，过滤、洗涤 B．除去粉中的粉：加入足量溶液后，过滤、洗涤 C．除去溶液中的；加入适量稀盐酸 D．除去中的少量；加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤 6．下列化学反应的离子方程式中正确的是 A．盐酸与小苏打反应：+2H+=CO2↑+H2O B．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O C．Al2O3与少量的氢氧化钠溶液：Al2O3+6OH-=Al(OH)3↓+3H2O D．Ba(OH)2与稀H2SO4反应的离子方程式：OH-+H++Ba2++=BaSO4↓+H2O 7．金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一．下列各组物质的转化关系，不全部是通过一步反应完成的是 A． B． C． D． 8．“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是 A．a与水蒸气在高温条件下反应生成c B．b与NaOH溶液反应生成d C．可用KSCN溶液检验f中是否含有g D．e是红褐色物质，常用作红色颜料 9．下列有关物质检验方法不合理的是 A．检验绿矾晶体（）是否已氧化变质，可将其溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红 B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液显无色后再滴加H2O2溶液显红色，该溶液中一定含有 C．用足量酸性KMnO4溶液检验溶液中是否含有FeSO4 D．向某溶液中持续加入NaOH溶液，发现先产生白色沉淀，后白色沉淀全部溶解，说明溶液中可能含有 10．下列离子能大量共存的是 A．澄清透明的溶液中：Fe3+、K+、SO、NO B．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液：、、、NO C．遇铝能产生H2的溶液：、、、CO D．含有大量的溶液：K+、、、 11．下列实验操作能达到实验预期目的的是 A．图甲：验证铁粉与水蒸气反应 B．图乙：制取Fe(OH)2沉淀并长时间观察其颜色 C．图丙：制取少量氯气 D．图丁：排空气法收集 12．类比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，不能违背客观实际。下列类比正确的是 A．铁单质在潮湿的空气中容易生锈，则铝在潮湿的空气中也易生锈 B．可以和Cu单质反应，则也可以和Zn单质反应 C．Mg在空气中燃烧生成MgO，则Na在空气中燃烧生成 D．Na与反应生成NaOH和，则Fe与反应生成和 13．有关如图流程的判断中正确的是 A．流程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B．反应②产生的阴离子主要为CO C．实验室中完成反应③应在蒸发皿中进行 D．反应①的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- 14．下列有关叙述正确的是 A．稀溶液与Na反应析出Cu B．Fe与水蒸气在高温下反应生成 C．洁厕灵(主要成分为盐酸)和“84”消毒液不可混用 D．和均为碱性氧化物 二、非选择题 15．铁的性质 (1)铁的物理性质 铁有 和 。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。 (2)铁原子的结构 在一定条件下，铁作为还原剂，遇强氧化剂失去3个电子生成 价铁的化合物，遇到弱氧化剂失去2个电子生成 价铁的化合物。 (3)铁与非金属单质 ①铁在氧气中点燃： 。 ②铁在Cl2中燃烧： 。 (4)铁与酸反应 铁与稀H2SO4反应(离子方程式)： 。 (5)铁与盐溶液反应 铁与CuSO4溶液反应(离子方程式)： 。 (6)铁与水蒸气反应： 。 16．按要来回答下列问题。 (1)有下列物质：①NaHSO4、②Na2CO3、③HNO3、④NH3·H2O、⑤SO2、⑥Ar、⑦氨水，这些物质中，属于电解质的是 (填序号，下同)，属于共价化合物的是 。 (2)实验室制取氯气的离子方程式： 。 (3)红热的铁与水蒸气反应的化学方程式为 。 (4)工业废水中的可用Al粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质，该反应的化学方程式为 。 17．回答下列问题 (1)3.4g与标准状况下的 L的含有相同数目的氢原子。 (2)由与CO组成的混合气体对的相对密度为20，则混合气体中与CO的物质的量之比 。 (3)两个相同容积的密闭容器X、Y，在25℃下，X中充入agA气体，Y中充入ag气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为 。 (4)在0.2L由、、组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示。 该混合液中的物质的量为 ；将该混合液加水稀释至体积为1L，稀释后溶液中的物质的量浓度为 。 (5)溶液中含有，取mL该溶液用水稀释至4V mL，则物质的量浓度为 。 (6)向500mL氢氧化钠溶液中投入10.8g铝，二者恰好完全反应。 ①该反应的化学方程式为 。 ②反应所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 18．如图为铁及其化合物的“价－类”二维图。 (1)填写二维图缺失的类别① 和化学式② 。 (2)某同学利用以下试剂研究FeCl3性质，进行了如下预测： ①Cl2②Fe    ③NaOH    ④H2SO4⑤AgNO3 从物质类别上看，FeCl3属于盐，可能与 发生反应(填序号)；从化合价角度看，Fe3+具有 性，可能与 发生反应(填序号)。 (3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，其化学原理为如下反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2用双线桥表示电子转移 。 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．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。 2．C 【详解】A．铝为13号元素，其原子核外电子排布为2、8、3结构，则最外层有3个电子，故A正确； B．铝的密度小，铝表面易与氧气形成致密氧化膜，从而阻止内部金属继续被氧化，因此铝耐腐蚀，故B正确； C．铝能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故C错误。 D．铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，故D正确； 综上所述，答案为C。 3．C 【详解】①铁粉和水蒸气可发生置换反应生成和，错误； ②铁在硫中燃烧生成硫化亚铁，氢氧化亚铁、氧气和水化合生成氢氧化铁，通过化合反应可以生成FeS，，正确； ③铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯气和溴化铁发生置换反应生成氯化铁和溴单质，通过置换反应可以生成、，正确； ④过滤出的和在空气中加热最终得到的固体产品均是氧化铁，错误； ⑤铁是活泼金属，月饼包装盒里通常放一包铁粉起到抗氧化的作用，正确； ⑥加热饱和溶液不能制备氢氧化铁胶体，饱和氯化铁溶液滴入沸水中可以得到氢氧化铁胶体，错误； 答案选C。 4．D 【详解】A．发酵粉的主要成分为NaHCO3，A项错误； B．氯气虽然有毒，但可以与一些物质反应合成含氯药物，B项错误； C．FeO是黑色固体，Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色染料，C项错误； D．由于Fe与H2O(g)高温反应生成Fe3O4和H2，故钢铁厂生产中，为防止Fe与H2O(g)的反应，模具在注入炽热铁水前，必须充分干燥，D项正确； 答案选D。 5．B 【详解】A．盐酸与碳酸钡反应，与硫酸钡不反应，故A错误； B．铝与氢氧化钠反应生成可溶性的四羟基合铝酸钠，而镁不反应，然后过滤得到镁，故B正确； C．加入盐酸引入新的杂质氯离子，故C错误； D．氧化铝可以和氢氧化钠溶液反应，故D错误； 故选B。 6．B 【详解】A．小苏打是碳酸氢钠，碳酸氢根离子是弱酸酸式酸根离子，不能拆成离子，正确的离子方程式为+H+=H2O+CO2↑，A错误； B．酸式盐和碱反应，量少的全部反应，反应的离子方程式为Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O，B正确； C．氧化铝与氢氧化钠溶液反应，生成四羟基铝酸钠和水，C错误； D．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，D错误； 本题选B。 7．B 【详解】A．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O、Na2CO3+CaCl2 =CaCO3↓+2NaCl，均能一步实现，A不符合； B．难溶于水，不能一步到，B符合； C．镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁与硫酸反应得到硫酸镁，均能一步实现，C不符合； D．铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，被氧化生成氢氧化铁，均能一步实现，D不符合； 故选B。 8．C 【分析】从“价类二维图”横纵坐标可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)2、e为Fe(OH)3、f为FeSO4、g为Fe2(SO4)3。 【详解】A．Fe与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4，故A错误； B．FeO与NaOH溶液不反应，故B错误； C．可用KSCN溶液检验FeSO4中是否含有Fe2(SO4)3，故C正确； D．Fe2O3为红棕色，可用作红色颜料，故D错误； 故答案为：C。 9．C 【详解】A．绿矾中的铁是+2价，容易被空气中的氧气氧化为+3价，所以检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红，A正确； B．向某溶液中加入KSCN溶液无明显变化，说明不含Fe3+，再滴入H2O2，溶液变为血红色，说明滴加H2O2后有Fe3+生成，则溶液中一定含有Fe2+，B正确； C．由于酸性KMnO4溶液足量，则无论溶液中含有FeSO4，都不会褪色，所以无法确定原溶液中是否含有FeCl2，故C错误； D．Al3+遇NaOH能产生“先生成沉淀后沉淀溶解”的现象，该操作可以说明溶液中可能含有Al3+，D正确； 故选C。 10．A 【详解】A．Fe3+、K+、SO、之间不反应，在澄清透明的溶液中能够大量共存，A正确； B．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液呈酸性，、、H+会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误； C．与铝能产生H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，在碱性溶液中会生成NH3∙H2O，在酸性溶液中会生成CO2，均不能大量共存，C错误； D．与、Cl-会发生氧化还原反应生成Cl2，不能大量共存，D错误； 答案选A。 11．D 【详解】A．潮湿的棉花不受热的条件下不能产生水蒸气，所以图甲无法达到验证铁粉与水蒸气反应的实验目的，故A错误； B．制备氢氧化亚铁时，应将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中，否则滴加氢氧化钠溶液带入的空气中的氧气会将白色的氢氧化亚铁沉淀氧化，则图乙无法达到制取氢氧化亚铁沉淀并长时间观察其颜色的实验目的，故B错误； C．浓盐酸与二氧化锰共热反应生成硫化锰、氯气和水，常温下不反应，则图丙无法到达制取少量氯气的实验目的，故C错误； D．二氧化碳的密度大于空气的密度，应用向上排空气法收集二氧化碳气体，则图丁能达到排空气法收集二氧化碳的实验目的，故D正确； 故选D。 12．B 【详解】A．铝在空气中生成致密的氧化膜，故A错误； B．Zn和Cu一样都有还原性，都可以与氯化铁反应，故B正确； C．Na在空气中燃烧生成过氧化钠，故C错误； D．Fe和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，故D错误； 故选B。 13．D 【详解】A． 电解熔融Al2O3的反应属于氧化还原反应，反应的方程式为2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑，A错误； B．四羟基合铝酸钠在溶液中与过量的CO2生成Al(OH)3和NaHCO3，产生的阴离子主要为碳酸氢根， B错误； C． 反应③是灼烧固体氢氧化铝，实验室中灼烧固体用坩埚，C错误； D． 反应①是Al2O3与NaOH溶液发生反应产生四羟基合铝酸钠，发生的主要反应为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-，D正确； 故合理选项是D。 14．C 【详解】A．稀溶液与Na反应，钠先和水反应生成氢氧化钠，再生成氢氧化铜蓝色沉淀，A项错误； B．Fe与水蒸气在高温下反应生成，B项错误； C．洁厕灵和“84”消毒液混用，易生成氯气，导致中毒，C项正确； D．不是碱性氧化物，D项错误； 故选C。 15．(1) 延展性 导热性 (2) +3 +2 (3) 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3 (4)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ (5)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋ (6)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【解析】略 16．(1) ①②③④ ③④⑤ (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑ (3)3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2↑ (4)2Al+ NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑ 【详解】（1）①NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成，为离子化合物，其在水溶液中和熔化状态下能够导电，属于电解质； ②Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成，为离子化合物，其在水溶液中和熔化状态下能够导电，属于电解质； ③HNO3为共价化合物，其在水溶液中能够导电，属于电解质； ④NH3·H2O为共价化合物，其在水溶液中能够导电，属于电解质； ⑤SO2为共价化合物，其在水溶液中不能自身电离，属于非电解质； ⑥Ar为单质，既不是电解质，也不是非电解质； ⑦氨水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质； 综合以上所述，属于电解质的是①②③④；属于共价化合物的是③④⑤； （2）实验室用二氧化化锰和浓盐酸加热制取氯气，反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑，故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑； （3）红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故答案为：3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2↑； （4）工业废水中的可用Al粉除去，此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质，从化合价变化角度看，Al化合价升高，得到NaAlO2，NaNO2中氮元素化合价降低，得到NH3，该反应的化学方程式为2Al+ NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑，故答案为：2Al+ NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑。 17．(1)6.72 (2)3:1 (3)44g/mol (4) 0.1mol 0.1mol/L (5) (6) 0.8mol/L 【详解】（1）3.4g的物质的量为，含有的氢原子数目为0.6NA， 与其含有相同数目的氢原子的的物质的量为0.3mol，则标准状况下的体积为； （2）根据相同条件下(相对密度)可知，混合气体的平均相对分子质量为40，设混合气体中与CO的物质的量分别为xmol、ymol，则，解得x:y=3:1，则混合气体中与CO的物质的量之比为3:1； （3）温度、体积相同时，压强之比等于气体物质的量之比，则4:11=，解得M(A)=44g/mol； （4）由图可知，，，，根据原子守恒可知，，故由CaCl2提供的，则，该混合液中的物质的量为，稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后溶液中的物质的量浓度为； （5）mL溶液中的物质的量为，稀释前后溶质物质的量不变，则稀释后溶液中的物质的量浓度为，； （6）①铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，该反应的化学方程式为； ②10.8g铝的物质的量为，根据反应方程式可知，则反应所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为。 18．(1) 单质 Fe(OH)3 (2) ③⑤ 氧化 ② (3) 【详解】（1）由二维图可知①为单质，②为Fe(OH)3，故答案为：单质；Fe(OH)3； （2）从物质类别上看，FeCl3属于盐，可与③⑤分别发生反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；FeCl3+3AgNO3=3AgCl↓+Fe(NO3)3；从化合价角度看，Fe3+具有氧化性，可与具有还原性的Fe发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：盐；③⑤；氧化；②； （3）由方程式Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2，用双线桥表示为： 。 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 $$