第三章《铁金属材料》单元复习题-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》单元复习题 一、单选题 1．铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。工业上以赤铁矿(主要成分为)等为原料制备铁的设备如图，下列说法错误的是 A．在高炉中会发生反应：、 B．与钢相比，生铁的含碳量较高，硬度较大 C．高炉炼铁的尾气含有较多的粉尘和等有害物质，不可随意排放 D．的失电子能力较强，自然界中不存在铁单质 2．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是 A． B． C． D． 3．物质的俗名往往反映了物质的组成、性质与用途等，下列对物质俗名的解释不正确的是 A．磁性氧化铁——天然矿石的四氧化三铁具有磁性 B．纯碱——属于碱 C．臭氧——具有鱼腥味 D．石灰石——煅烧后可得生石灰 4．下列化学用语书写不正确的是 A．HCl溶于水发生电离：HCl=H＋＋Cl- B．铁和稀硫酸反应：Fe＋2H＋=Fe3＋＋H2↑ C．氯化铁溶液与铁粉反应：2Fe3++Fe=3Fe2+ D．碳酸钙与稀盐酸：CaCO3＋2H+ =Ca2+＋CO2↑＋H2O 5．铁元素的价类二维图如图所示，下列说法错误的是 A．常温下可用铁制容器运输浓硫酸 B．b和c可分别与水发生反应生成e和d C．e在潮湿的空气中容易转变为d D．h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂 6．在给定条件下，一定能大量共存的离子组是 A．加KSCN溶液显红色的溶液：、、、 B．使酚酞变红色的溶液中：、、、 C．与Al反应能放出的溶液中：、、、 D．澄清透明溶液中：、、、 7．下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 A．使酚酞溶液变红的溶液中：Na+、Cl﹣、SO、Fe3+ B．碳酸氢钠溶液中：K+、SO、Cl﹣、H+ C．加入铝粉有氢气产生的溶液中：K+、Na+、CO、SO D．澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、Br﹣、Cl﹣ 8．为探究铁与水蒸气的反应，某同学设计并进行了如下实验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是 A．实验后，装置B中生成黑色固体 B．虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的表面发黑的铜丝 C．虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的钳丝 D．装置B与C之间的球形管内应装电石 9．下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 劳动项目 化学知识 A 工人用明矾处理废水 是两性氢氧化物 B 工人用对自来水进行消毒 具有强氧化性 C 用溶液刻蚀铜电路板 可氧化 D 酿酒师在葡萄酒中添加适量的二氧化硫 可以杀菌并具有抗氧化性 A．A B．B C．C D．D 10．某混合物可能含有Al、Fe、、，为探究该混合物成分，学习小组设计如图分析方案。下列分析错误的是 A．已知，则混合物中一定含有Al B．蓝绿色溶液中一定含 C．步骤I反应的离子方程式为： D．向溶液N中加入足量盐酸可得到无色溶液 11．下表各组物质中，物质之间可以实现如图所示转化的是 选项 X Y Z M A B Fe C D A．A B．B C．C D．D 12．如图为铁元素的价类二维图，“→”表示物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．在空气中受热可实现转化② C．胶体具有吸附性，可用于杀菌、净水 D．高铁酸盐()具有强氧化性，可用于杀灭水中细菌 13．劳动开创未来。下列劳动项目涉及的化学知识不正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 B 制作豆腐时加入石膏 电解质使胶体聚沉 C 工人将模具干燥后再注入熔融铁水 铁与H2O高温下会反应 D 将新切的土豆丝浸没在水里防止变色 土豆中的氧化性物质遇空气变色 A．A B．B C．C D．D 14．某研究性学习小组从腐蚀印刷电路板的废液(含有FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收铜并制备氯化铁晶体，设计流程如下： 下列说法正确的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒引流 C．若试剂c是双氧水和盐酸，相应的离子反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋ 二、非选择题 15．氧化沉淀法是制取 的一种常见方法，其制取流程如图所示： 副产品是 (填写化学式)，由溶液获得该副产品的操作是：加热浓缩→ →过滤洗涤晶体加热至完全失去结晶水。 16．I．现有A、B、C、D四种可溶性物质，它们溶于水后电离产生的所有离子如下表所示：(各物质中所含离子均不相同) 阳离子 Na+、Fe2+、Ag+、Ba2+ 阴离子 Cl-、OH-、、 已知：①A物质是中学里用来检验Cl-的盐； ②向B物质的溶液中滴入无色酚酞溶液，呈红色； ③C物质分别与其它三种物质在溶液中反应均能产生白色沉淀，且B和C反应产生的白色沉淀会迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：A ，D 。 (2)写出③中沉淀颜色变化过程中涉及的化学反应方程式 。 (3)检验溶液中Fe2+是否变质的操作是 。 (4)D物质和C物质在溶液中反应的离子方程式为 。 II．研究钠及其化合物的性质有重要的意义。 (5)某同学向和的混合液中逐滴加入一定浓度的盐酸，生成的体积(标准状况)与加入盐酸的体积的关系如图所示： ①混合液中 。 ②盐酸的物质的量浓度为 。 17．将和混合，若忽略溶液的体积变化，请计算： (1)该混合液最多可以溶解铜粉的质量为 g；（假设还原产物只有） (2)若想继续溶解更多铜粉到最大值，可以在该液体中继续加入溶液 。 18．已知铝是一种能够和强碱溶液反应生成氢气的一种特殊金属，其反应的化学方程式为. 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ ，现向400mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，计算： (1)Al的物质的量为 mol。 (2)参加反应的NaOH的物质的量为 mol；溶液的物质的量浓度 mol•L-1。 (3)生成的H2在标准状况下的体积为 L；反应中转移的电子数为 。 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．D 【详解】A．碳燃烧生成二氧化碳，高温下在高炉中会发生反应：，生成的一氧化碳还原氧化铁：，A正确； B．与钢相比，生铁的含碳量较高，硬度较大、抗压、性脆，B正确； C．由于高炉炼铁的尾气含有较多的粉尘和等有害物质，因此不可随意排放，需要进行回收处理，C正确； D．的失电子能力较强，但在自然界中也存在铁单质，即可以游离态的形式存在，D错误； 答案选D。 2．A 【详解】A．是强氧化剂，与再点燃时反应生成，不能一步完成，A正确； B．能被氧气氧化为，能够一步完成，B错误； C．能与水反应生成和氢气，能够一步完成，C错误； D．Fe与水蒸气在加热条件下能够生成Fe3O4，能够一步完成，D错误； 故选A。 3．B 【详解】A．天然矿石的四氧化三铁具有磁性，称为磁性氧化铁，故A正确； B．纯碱Na2CO3属于盐，不是碱，故B错误； C．臭氧(O3)在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，具有鱼腥味,故C正确； D．石灰石主要成分为碳酸钙，CaCO3煅烧后可得氧化钙，俗称为生石灰，故D正确； 故选：B。 4．B 【详解】A．HCl溶于水完全电离产生氢离子和氯离子：HCl=H+＋Cl-，故A项正确； B．铁和稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气：Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑，故B项错误； C．氯化铁溶液与铁粉反应得到氯化亚铁：2Fe3++Fe=3Fe2+，故C项正确； D．碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水：CaCO3＋2H+ =Ca2+＋CO2↑＋H2O，故D项正确； 答案选B。 5．B 【分析】由题中信息可知，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素是Fe元素，则a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)3，e为Fe(OH)2，h为高铁酸盐，f为亚铁盐，g为铁盐，据此解答。 【详解】A．铁在浓硫酸中钝化，因此常温下可用铁制容器运输浓硫酸，故A正确； B．b为FeO，c为Fe2O3，FeO和Fe2O3均不溶于水，均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和Fe(OH)3，故B错误； C．e为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3，即4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3，故C正确； D．h为高铁酸盐即含FeO，FeO具有强氧化性，能够杀菌消毒，+6价的铁被还原成+3价，又Fe3+形成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故D正确； 故答案选B。 6．D 【详解】A．使变红的溶液中存在铁离子，铁离子与发生氧化还原反应，铁离子会氧化碘离子，所以不能大量共存，A错误； B．使酚酞变红的溶液中显碱性，能与氢氧根反应，B错误； C．与Al反应能放出的溶液可能显酸性也可能显碱性，铜根离子与氢氧根离子不能大量共存，C错误； D．、、、四种离子不反应可以大量共存，D正确； 故选D。 7．D 【详解】A．使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，Fe3＋在碱性溶液中不能大量存在，故A错误； B．在碳酸氢钠溶液中，碳酸氢根与H+会发生反应生成二氧化碳，不能大量共存，故B错误； C．加入铝粉有氢气产生的溶液可能呈酸性或碱性，在酸性溶液中与H+会发生反应生成二氧化碳，不能大量存在，故C错误； D．在澄清透明的溶液中，Fe3+、Mg2+、Br﹣、Cl﹣都不发生反应，能大量存在，故D正确； 故答案选D。 8．A 【分析】由实验装置可知，A中加热提供水蒸气，B中Fe与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，且氢气不纯加热易发生爆炸，利用氢气将空气排出后加热。 【详解】A．反应产生四氧化三铁，颜色为褐黑色，所以实验后，装置B中生成黑色固体，故A正确； B．由于氢气的密度较小，虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝，氢气还原CuO可以观察到黑色铜丝变为红色，检验产生的氢气，故B错误； C．由于氢气的密度较小，虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝，观察颜色可检验氢气的产生，故C错误； D．电石的化学性质十分活泼，遇水激烈分解产生乙炔和氢氧化钙，并放出大量的热，实验过程中有水蒸气生成，因此球形管中不能装电石，D错误； 故选A。 9．A 【详解】A．明矾处理废水，利用明矾水解产生的氢氧化铝胶体的吸附性，与Al(OH)3是两性氢氧化物无关，A错误； B．具有强氧化性，可用消毒自来水，B正确； C．可与Cu反应生成和，做氧化剂，因此可用溶液刻蚀铜电路板，C正确； D．可以杀菌，具有强还原性可做抗氧化剂，可在葡萄酒中添加适量的二氧化硫，D正确； 故选：A。 10．B 【分析】某混合物可能含有Al、Fe、CuO、，加入NaOH溶液，由于Al和NaOH溶液反应，已知，则混合物中一定含有Al，溶液N的主要成分为和过量的NaOH；固体N加入过量盐酸，有蓝绿色溶液和固体P，说明盐酸和CuO、反应生成氯化铜、氯化铁，Fe还原氯化铜、氯化铁生成Cu和氯化亚铁，则固体P为Cu，蓝绿色溶液中含有。 【详解】A．已知，且混合物中能与NaOH溶液反应的只有Al，则混合物中一定含有Al，A正确； B．固体P为Cu，可以与反应，因此蓝绿色溶液中一定不含，B错误； C．步骤I为Al和NaOH溶液反应生成和氢气，离子方程式为，C正确； D．溶液N的主要成分为和过量的NaOH，加入足量盐酸反应生成、NaCl和水，得到无色溶液，D正确； 答案选B。 11．C 【详解】A．氨气与氧气发生催化氧化生成一氧化氮，而不是氮气：；同时氮气与氧气反应生成一氧化氮，而不是二氧化氮：，A错误； B．铁与氯气反应生成三氯化铁，而不是二氯化铁：，氯气与二氯化铁反应：，B错误； C．三氯化铝与适量氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀：，氢氧化铝再与氢氧化钠反应：，C正确； D．氢氧化钠与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠：，碳酸氢钠不能继续与二氧化碳反应生成碳酸钠，D错误； 答案选C。 12．D 【详解】A．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，故A错误； B．FeO在空气中受热，迅速被氧化为四氧化三铁，不能实现转化②，故B错误； C．胶体具有吸附性，可用于净水但是不能杀菌，故C错误； D．高铁酸根离子中铁元素的化合价为最高价+6价，所以高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故D正确； 故选D。 13．D 【详解】A．铝是活泼金属，能与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，表面的致密氧化铝薄膜有防腐作用，故A正确； B．有些胶粒带有电荷，加入电解质时会发生电性中和形成沉淀，即电解质使胶体聚沉，所以制作豆腐时加入石膏或卤水，故B正确； C．铁与水蒸气在高温下会反应生成氢气和四氧化三铁，则工人将模具干燥后再注入熔融铁水，防止铁中含有大量O元素，增大脆性，故C正确； D．将新切土豆丝浸没在水里防止变色，是防止土豆中的还原性物质遇空气被氧化而变色，故D错误； 答案选D。 14．C 【分析】废液中加入试剂a产生沉淀，推测a可能为Fe 粉，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe 2+、Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，经过操作过滤得滤渣Y(含Cu、Fe)，滤液X(FeCl2)，向滤渣Y中加入HCl(试剂b)，可将Fe溶解为FeCl2，而Cu不反应， 经过过滤（操作Ⅱ）实现与Cu的分离，滤液Z( 主要含FeCl2)，由于最终产品为FeCl3，故此处加入的试剂c为一种氧化剂，将FeCl2 氧化为FeCl3，可能为H2O2或新制氯水， 获得FeCl3溶液后，对其进行操作(蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥)可获得FeCl3晶体，以此解答该题。 【详解】A．由分析知试剂a是铁，试剂b为盐酸，若用硫酸，则会引入杂质，A错误； B．操作Ⅰ、Ⅱ为过滤，需用玻璃棒引流液体，操作Ⅲ涉及蒸发操作，需用玻璃棒搅拌，防止液体飞溅，B错误； C．H2O2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，根据电荷守恒添加H＋配平，相应离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，C正确； D．溶液W中过量的盐酸与KMnO4也反应，故此处不能用KMnO4检验Fe2＋，D错误。 故选C。 15． Na2SO4 冷却结晶 【详解】绿矾FeSO4·7H2O溶于热水过滤除杂得到硫酸亚铁溶液，加入氢氧化钠溶液并通入一定量的空气得到沉淀M和溶液N，M中有Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，加热得到Fe3O4，溶液N中含有Na2SO4；由Na2SO4溶液得到无水硫酸钠需要进行的操作是加热浓缩→冷却结晶→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。 16．(1) (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)取少量溶液注入试管中，加入几滴溶液，若溶液变红，则说明已经变质 (4)Ba2++ =BaSO4↓ (5) 1∶1 【分析】已知：①A物质是中学里用来检验Cl-的盐,则A是；②向B物质的溶液中滴入无色酚酞溶液，呈红色，说明是碱性溶液，即B是氢氧化钠或者氢氧化钡；③B和C反应产生的白色沉淀会迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，即C中含有Fe2+，C物质分别与其它三种物质在溶液中反应均能产生白色沉淀，且各物质中所含离子均不相同，则A是，B是，C是，D是。 【详解】（1）根据分析知，A是， D是； （2）③中沉淀颜色变化过程是氢氧化亚铁转化为氢氧化铁，化学反应方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （3）Fe2+容易被氧化为Fe3+，检验溶液中Fe3+的试剂为KSCN溶液，故检验溶液中Fe2+是否变质的具体实验操作是取少量溶液注入试管中，加入几滴溶液，若溶液变红，则说明已经变质； （4）BaCl2和FeSO4在溶液中反应会生成BaSO4白色沉淀，离子方程式为Ba2++ =BaSO4↓； （5）向和的混合液中逐滴加入一定浓度的盐酸， 盐酸先和碳酸钠发生反应：、HCl与碳酸氢钠溶液反应 ： ，设n()=x、n()=y，则可得、、，解得x=0.075mol，y=0.075mol，c(HCl)= 。则混合液中1:1。 17．(1)28.8 (2)50 【详解】（1）将200mL2mol/L的硝酸和200mL2mol/L的硫酸混合，混合溶液中氢离子物质的量为1.2mol，硝酸根离子物质的量为0.4mol，Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，则硝酸根离子过量，1.2mol氢离子最多能消耗0.3mol硝酸根离子和0.45molCu，故最多溶解铜粉的质量为28.8g。 （2）若想继续溶解更多铜粉达到最大值，则需要补充氢离子消耗完剩余的硝酸根离子，剩余硝酸根离子为0.1mol，需要加入氢离子0.4mol，则需要加入4mol/L的硫酸溶液50mL。 18．(1)0.4 (2) 0.4 1 (3) 13.44 1.2NA 【详解】（1）Al的物质的量为10.8g÷27g/mol=0.4mol。 （2）根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，参加反应的铝和氢氧化钠的物质的量比为1:1，所以参加反应的NaOH的物质的量为0.4mol；溶液的物质的量浓度0.4mol÷0.4L=1mol•L-1。 （3）根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，0.4mol铝生成0.6mol氢气，生成的H2在标准状况下的体积为0.6mol×22.4L/mol=13.44L；转移的电子数为0.6mol×2×NAmol-1=1.2NA。 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 $$