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．物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。下面是有关铁元素的价类图，下列分析正确的是 A．X的物质类别是单质，在氧气中燃烧的产物为Z B．M、N均为碱，且在水溶液中均可溶 C．若P、Q所含阳离子，质子数相同而电子数不同 D．若Q为FeCl2，则X、Y、Z、N均能与盐酸反应得到Q 2．下列实验装置能达到对应实验目的、实验结论正确的是 A．过量铁粉与水蒸气反应后，可用磁铁将剩余铁粉分离出来 B．用图装置操作方法，可检验Fe2+ C．若二氧化锰过量，则盐酸可全部消耗完 D．测新制氯水的pH值 3．钠与水反应、铁与水蒸气反应的实验装置图如下。 Ⅰ．钠与水反应 Ⅱ．铁与水蒸气反应 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中钠熔化成小球说明反应放热和钠的熔点低 B．Ⅰ中钠与水反应的离子方程式： C．Ⅱ中有肥皂泡产生说明有H2生成 D．Ⅱ中铁与水蒸气反应的化学方程式： 4．下列对应离子方程式书写正确的是 A．使酸性高锰酸钾溶液褪色： B．已知酸性强弱顺序：，则向溶液中通入少量： C．向溶液中通入少量，有气泡产生： D．向溶液中滴加溶液至沉淀完全： 5．下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 A．金黄色的铜器长期暴露在湿润的空气中，产生了铜绿 B．用pH试纸测定氯水的pH时，出现试纸先变红后褪色的现象 C．向沸水中滴入饱和溶液，液体呈红褐色 D．向溶液中滴入NaOH溶液出现白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色 6．下列条件下的离子方程式正确的有几个 ① ②用溶液腐蚀印刷铜电路板： ③证明元素非金属性 ④将一小块钠用铝箔包裹，扎好小孔后，用镊子夹住按入水下，并用试管收集氢气，只发生了： ⑤向溶液中滴加氨水至过量制备 ⑥ A．1     B．2    C．3     D．4 7．下列叙述正确的是 ①铁能被磁铁吸引 ②人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得到 ④不可与水反应得到，所以不能通过化合反应制得 ⑤在空气中加热，可得到FeO A．①②⑤ B．①②④ C．②③④⑤ D．①② 8．设为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A．由与组成的混合物中，原子数目为 B．常温下，铁与足量浓硝酸反应转移的电子数为 C．标准状况下，中的数目可能为 D．溶液中的数目为 9．向100ml0.2 mol/l Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量 A．1.44g B．1.6g C．2.82g D．4.36g 10．下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 A．常温下的溶液：、、、 B．新制氯水中：、、、 C．遇酚酞变红的溶液：、、、 D．在加入粉产生的溶液中：、、、 11．下列关于铝单质的叙述中，正确的是 A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝及其氧化物都会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应： A1+2OH-=+H2↑ D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箱在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低 12．将ag镁铝合金投入500mL 2mol•L－1的盐酸中，固体完全溶解，收集到气体11.2L (标准状况)。向反应所得溶液中加入500ml 2mol•L－1 的氢氧化钠溶液，所得沉淀的质量最大为27.20g，则a为 A．18.70 B．10.20 C．15.60 D．11.60 13．要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是 A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气 C．加入过量锌粉并过滤 D．加入过量铁粉并过滤 14．化学与生产、生活等密切相关，下列说法错误的是 A．铝制餐具不能用来盛装酸、碱、咸的食物 B．合金的熔点一般比各成分金属的高 C．储氢金属可用于解决氢能储存和运输难题 D．不锈钢在大气中比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力，“超级钢”属于合金 二、非选择题 15．铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题 (1)向沸水中逐滴滴加适量溶液，继续加热至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的分散质粒子的直径范围是 。 (2)电子工业需用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，腐蚀废液中含有、、。 ①写出证明腐蚀废液中含有的操作 。 ②可经过如图流程从腐蚀后的废液中重新获得溶液。 A代表的物质是 (填化学式)，盐酸的作用是 (用离子方程式表示)。 (3)高铁酸钠是一种新型净水剂。高铁酸钠在水中可以发生如下反应：。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 。 16．钠、镁、铝、铁是四种重要的金属。请回答： (1)钠的金属活动性比铝的 (填“强”或“弱”)。 (2)钠与水反应，观察不到的实验现象是 (填编号)。 a.钠沉到水底    b.钠熔成小球    c.小球四处游动 (3)跟S在加热条件下反应，生成物的化学式为 。 (4)铁在高温时与水蒸气反应的化学方程式为 。 (5)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． 17．已知与反应会因温度不同而可能生成。某兴趣小组在用还原的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为确定X的组成，他们进行了相关实验探究。 (1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附，因此Ⅹ是铁单质。但乙同学不同意他的观点，原因是 。 (2)乙同学：先将少量黑色粉末K放入盛有足量硫酸铜溶液的烧杯中，搅拌，固体部分溶解，有红色物质析出，过滤；利用磁铁分离除去滤渣中的红色物质，然后向剩余滤渣中加入盐酸，滴加几滴溶液，溶液出现红色。通过分析现象，乙同学得出X的组成是和。 ①写出剩余滤渣与盐酸反应的离子方程式： ；滴加溶液的目的是 。 ②若在粉末X中直接加入盐酸、溶液，溶液不出现红色。则不出现红色的原因是 (用离子方程式表示)。 (3)丙同学的实验方案如下： 溶液沉淀红棕色固体 ①加入时，发生反应的离子方程式为 ，操作Z是 。 ②通过以上数据，可得出黑色粉末X中各成分的物质的量为 。 18．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制的工业方法，其反应原理： 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 回答下列有关单质钠的问题： (1)下列各项中属于保存金属钠的正确方法是 。 A．放在棕色瓶中      B．放在细沙中       C．放在水中      D．放在煤油中 (2)将一小块金属钠放在干燥的坩埚中，用酒精灯加热充分反应，请写出发生反应的化学方程式： ，生成物的颜色为 。 (3)过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇氧气的来源，其原理为： ， 。(用化学反应方程式表示) (4)将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.0 mol·L-1 的NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。 则原合金中铝的质量分数为 。盐酸中HCl的物质的量浓度为 。 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．C 【分析】X为铁单质，Y为FeO，Z为Fe2O3，M为Fe(OH)3，N为Fe(OH)2，Q为含有二价铁的盐，P为含有三价铁的盐； 【详解】A．X为铁单质，在空气中燃烧的产物为四氧化三铁，A错误； B．M为Fe(OH)3，N为Fe(OH)2，均为难溶性的碱，B错误； C．Q为含有二价铁的盐，P为含有三价铁的盐，亚铁离子和铁离子的质子数相同而电子数不同，C正确； D．若Q为FeCl2，Y为FeO、N为Fe(OH)2，两者盐酸反应可得到氯化亚铁，Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3，两者与盐酸反应得到氯化铁，D错误； 故选C。 2．B 【详解】A．铁粉与水蒸气生成四氧化三铁，四氧化三铁也有磁性，所以不可用磁铁将剩余铁粉分离出来，A错误； B．向氯化亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液，颜色无变化，继续加入氯水，溶液变为血红色，可以检验亚铁离子，B正确； C．二氧化锰与浓盐酸反应，反应一段时间之后，盐酸变稀，反应会停止，所有盐酸不能全部被消耗完，C错误； D．新制氯水中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，会漂白试纸，不能用试纸测新制氯水的pH值，D错误； 故选B。 3．C 【详解】A．Ⅰ中钠熔化成小球，能够说明反应放热和钠的熔点低，A正确； B．Ⅰ中钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故其离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，B正确； C．Ⅱ中试管受热空气膨胀，也能产生肥皂泡，故有肥皂泡产生不能说明有H2生成，C错误； D．Ⅱ中铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故该反应的化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，D正确； 故答案为：C。 4．D 【详解】A．使酸性高锰酸钾溶液褪色，，A错误； B．酸性强弱顺序：，不能从中夺取，离子方程式为，B错误； C．向溶液中通入少量，，C错误； D．向溶液中滴加溶液至沉淀完全，离子方程式为，D正确； 故选D。 5．C 【详解】A．铜绿是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的俗称，由铜单质生成铜绿，Cu元素化合价升高，涉及氧化还原反应，故A错误； B．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性使pH试纸先变红，次氯酸具有漂白性，后试纸褪色，氧化漂白过程涉及氧化还原反应，故B错误； C．向沸水中滴入饱和溶液，液体呈红褐色，氯化铁离子转化为氢氧化铁和HCl，不存在化合价变化，不涉及氧化还原反应，故C正确； D．生成氢氧化亚铁易被氧化，则先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的氢氧化铁，Fe元素化合价变化，涉及氧化还原反应，故D错误； 故选：C。 6．A 【详解】①，通入氯气，氯气将亚铁离子氧化为铁离子：，正确； ②用溶液和铜反应生成亚铁离子和铜离子：，错误； ③HCl不是Cl的最高价含氧酸，不能用CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑说明元素非金属性Cl＞C，错误； ④将一小块钠用铝箔包裹，扎好小孔后，用镊子夹住按入水下，并用试管收集氢气，反应反应有：、，错误； ⑤氨水为弱碱，向溶液中滴加氨水至过量生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，，错误； ⑥向NaOH溶液中通入过量的CO2生成碳酸氢钠，，错误； 故选A。 7．D 【详解】①铁能被磁铁吸引，故正确； ②人体内的血红蛋白中含铁元素，故正确； ③铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3O4，故错误； ④Fe(OH)3可通过4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3化合反应制得，故错误； ⑤Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3，故错误； 答案选D。 8．C 【详解】A．和的摩尔质量都是28g/mol，且都含有2个原子，则由与组成的混合物物质的量为0.1mol，原子数目为，故A错误； B．常温下，铁与浓硝酸会发生钝化，铁与足量浓硝酸反应转移的电子数小于，故B错误； C．标准状况下，的物质的量为=0.05mol，若为，的数目可能为，故C正确； D．未说明溶液体积，无法计算，故D错误； 故选C。 9．B 【分析】根据题意知，该过程发生的化学反应有：，，，设氧化铁的质量为 x，由铁原子守恒得各物质的关系式为： ，故选B。 【详解】根据分析可知答案选B。 10．C 【详解】A．常温下的溶液呈中性，在中性溶液中会完全水解，不能大量共存，故A不选； B．和会发生反应生成二氧化碳，新制氯水中含有次氯酸能和发生氧化还原反应，不能大量共存，故B不选； C．遇酚酞变红的溶液呈碱性，、、、之间不发生反应，也不和OH-反应，可以大量共存，故C选； D．在加入粉产生的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，不能在碱性溶液中大量存在，故D不选； 故选C。 11．A 【详解】A．铝制容器耐腐蚀主要是指它表面容易生成致密氧化膜，从而抗氧化，但由于氧化铝是两性氧化物，它可以和强酸性、碱性物质反应，所以长期盛放酸性食物或碱性食物会腐蚀保护膜，加快铝的腐蚀，故A正确； B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝在空气中形成了致密的氧化膜，故B错误； C．铝和NaOH溶液反应为 2Al + 2H2O + 2OH-= 2AlO + 3H2↑，故C错误； D．氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，则Al熔化但不滴落，故D错误； 故答案选A。 12．B 【详解】设合金中镁的物质的量为，铝的物质的量为。 镁铝合金投入盐酸中，固体完全溶解发生化学反应为、，收集到气体为二者生成的总和，向反应所得溶液中加入500ml 2mol•L－1 的氢氧化钠溶液，从盐酸与氢氧化钠溶液用量可知，反应后溶液中与相等，故溶液中、完全沉淀，所得沉淀的质量最大其组成为和的混合物，故可列方程组求解，，解得，合金的质量为，B正确； 答案选B。 13．D 【详解】A．硫氰化钾溶液是用于检验Fe3+，FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl，引入了新杂质，故A错误； B．氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应，故B错误； C．锌与氯化铁反应生成氯化锌和氯化亚铁，引入了新杂质，故C错误； D．铁与氯化铁生成氯化亚铁，过量的铁粉过滤除去，故D正确； 故答案：D。 14．B 【详解】A．铝制餐具表面有氧化铝，铝、氧化铝都能和酸、碱反应，铝在食盐电解质溶液中容易发生吸氧腐蚀，所以铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸、碱、咸的食物，A不符合题意； B．一般合金的熔点比各成分金属的低，B符合题意； C．氢能的优点是热值高，燃烧产物无污染，但储存和运输是难题，储氢合金可解决此难题，C不符合题意； D．不锈钢性质稳定，不容易被腐蚀生锈，有很强的抗腐蚀能力，超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素钢中的铁晶粒细化得到，属于铁碳合金，D不符合题意； 故答案选B。 15． 1~100mm (或) 取少量腐蚀废液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则含有 Fe (强)氧化性 【分析】(2)②腐蚀液中含有、、，为了重新获得，可先向其中加入过量铁粉，使转化为、转化为和Cu，得到含及Fe和Cu的混合物，继续向混合物中加入盐酸过滤，得到的滤液中含，最后通入氯气，得到溶液。 【详解】(1)向沸水中逐滴滴加适量溶液，继续加热至液体呈透明的红褐色，形成氢氧化铁胶体，该散系的分散质粒子的直径范围是1~100mm (或)； (2)①可用KSCN溶液来检测，所以想证明腐蚀废液中含有，可进行如下操作：取少量腐蚀废液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则含有； ②根据上述分析可知，A代表的物质是Fe，盐酸可将过量的Fe转化为，分离出Cu，同时保证Fe元素不损失，反应的离子方程式为：，故答案为：Fe；； (3)根据高铁酸钠在水中可以发生如下反应：可知，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有(强)氧化性。 16． 强 a FeS 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 B 【详解】(1)钠原子半径大于铝，失电子能力比铝强，则金属活动性比铝的强； (2) a.钠的密度比水小，则浮在水面，a符合题意； b.钠与水反应放热，且钠的熔点低，则钠熔成小球，b与题意不符； c.钠与水反应生成氢气，氢气催动小球四处游动，c与题意不符； 答案为a； (3)跟S在加热条件下反应生成硫化亚铁，化学式为FeS； (4)铁在高温时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； (5)将镁铝合金与过量NaOH溶液混合，镁不反应，铝反应生成偏铝酸钠和氢气，则溶液中存在钠离子、偏铝酸根离子、氢氧根离子，不存在镁离子，答案为B。 17． 也能被磁铁吸附 检验溶液中是否存在，确认黑色粉末中的存在 过滤 ､ 【详解】(1)都能被磁铁吸附，故不能由此确定黑色粉末X就是铁单质。故答案为：也能被磁铁吸附 (2)①滴加几滴溶液，溶液出现红色，可以证明溶液中存在，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁。反应的离子方程式为：；故答案为：；检验溶液中是否存在，确认黑色粉末中的存在。 ②X的成分是和，加入盐酸后，由生成的氯化铁溶液会和金属铁反应得到氯化亚铁，使溶液不变色，离子方程式为：，故答案为：。 (3)黑色粉末溶于盐酸后形成的可被氧化为,遇碱转化为沉淀，灼烧后转化为。操作Z后得到沉淀，故其为过滤。的物质的量为，设X中四氧化三铁的物质的量为，单质铁的物质的量为，则，解得。故答案为：；过滤；､。 【点睛】本题考查铁及其化合物四氧化铁的性质，考查三价铁离子的检验，离子方程式的书写，有关铁的化合物的计算等，考查学生的分析问题和解决问题的能力，难度不大。 18． D 2Na+O2Na2O2 淡黄色 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 36％ 8mol/L 【详解】(1)钠是活泼的金属，易和水、氧气反应，钠的密度大于煤油的密度，所以金属钠放在煤油中保存，故答案为：D； (2)将一小块金属钠放在干燥的坩埚中，用酒精灯加热充分反应，生成过氧化钠，反应的化学方程式2Na+O2Na2O2，过氧化钠为淡黄色固体； (3)过氧化钠和水以及二氧化碳都反应生成氧气，因此过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇氧气的来源，其原理为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2； (4)由图可知，从加入20mL氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠140mL，由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=（0.16L-0.02L）×5mol/L=0.7mol。从加入氢氧化钠溶液160mL～180mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al(OH)3]=（0.18L-0.16L）×5mol/L=0.1mol，故3×0.1mol+2n[Mg(OH)2]=0.7mol，解得n[Mg(OH)2]=0.2mol，由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.2mol，所以Mg的质量为0.2mol×24g/mol=4.8g，Al的质量为0.1mol×27g/mol=2.7g，所以原合金中铝的质量分数为×100%=36%；加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为氢氧化镁和氢氧化铝，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×5mol/L=0.8mol，根据氯元素守恒n(HCl)=0.8mol，故盐酸的物质的量浓度为0.8mol÷0.1L=8mol/L。 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 $$