第三章 铁 金属材料 课后习题 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

铁　金属材料 一、选择题(本大题共20个小题，每小题3分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的) 1．下列反应中符合该卡通情境的是(　　) Ｋ=== A．C＋2CuO2Cu＋CO2↑ B．Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl 2．下列叙述正确的是(　　) A．明矾用作净水剂不涉及化学变化 B．只滴加NaOH溶液能鉴别NaCl、CuCl2、MgCl2、Na2SO4四种溶液 C．氢氧化铝具有弱碱性，故可用于制胃酸中和剂 D．氧化铁能与酸反应，故可用于制作红色涂料 3．在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为(　　) A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1 4．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象、结论正确的是(　　) 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体：含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生：含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀：含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色：含有铁元素 5．室温时，向四份各1 L 0.01 mol·L－1的盐酸中分别加入0.02 mol下表中的金属，反应完成后再加入0.01 mol的另一种金属，在全过程中，放出气体最多的是(　　) 选项 第一次加入 第二次加入 A Al Na B Al Mg C Zn Al D Mg Cu 6．下列溶液长期暴露在空气中会变质的是(　　) A． CuSO4溶液 B． KCl溶液 C． FeSO4溶液 D． NaCl溶液 7．下列生活用品用金属材料制作而成的是(　　) 　　　　　　　　　 8．Fe3+在反应中主要表现的化学性质是(　　) A．氧化性 B．还原性 C．既有氧化性又有还原性 D．可燃性 9．下列物质能与含Fe3+的溶液大量共存的是(　　) A．铁粉 B．氢氧化钠溶液 C．硫酸铜溶液 D．铜粉 10．下列说法正确的是(　　) A．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2 B．向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 C．稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 D．将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现 11．下列有关金属及其合金的说法不正确的是(　　) A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．所有合金材料都具有较强的抗腐蚀能力 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对金属起保护作用 12．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是(　　) A．汞合金是一种具有金属特性的物质 B．汞合金的强度和硬度比锡的大 C．汞合金的熔点比汞的低 D．汞合金的毒性远低于汞的毒性 13．下表中对离子方程式书写的评价正确的是(　　) 选项 离子方程式 评价 A 将铜屑加入含Fe3+的溶液中： Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+ 正确 B Na2O2与H2O反应： Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ 错误，氧元素质量不守恒 C NaOH溶液与氧化铝反应： Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 错误，产物应为Al(OH)3 D 向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸： OH－＋H＋===H2O 正确 14．太空舱中可利用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知Fe元素的化合价为＋3价，则Ni元素的化合价为(　　) A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价 15．等量的铁粉分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3 16．下列操作中， 溶液的颜色不发生变化的是(　　) A．向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 B．向硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 C．向硫酸铜溶液中加入铁粉 D．向氯化铁溶液中加入铁粉 17.2021年6月11日，国家航天局举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的“着巡合影”“中国印迹”等影像图。“祝融号”火星车使用了碳化硅复合材料和镁锂合金材料。下列说法中，错误的是(　　) A．镁锂合金属于金属材料 B．镁锂合金的硬度比镁的小 C．碳化硅属于无机非金属材料 D．碳化硅复合材料具有耐高温的性能 18．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是(　　) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 储氢合金可用于以H2为燃料的汽车 合金的熔点低，硬度大 B Fe(OH)3胶体属于碱 Fe(OH)3胶体可发生丁达尔效应 C Al2O3常用作耐火、耐高温材料 Al2O3的熔点高 D FeCl3溶液可用作蚀刻铜电路板 FeCl3溶液显酸性 19．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是(　　) A．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉末变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 C．若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 20．部分含铁物质的分类与相应化合物的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．a 可与e反应生成b B．c 在空气中可转化为d C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．a在少量氯气中点燃可生成对应的盐b 二、非选择题(本大题共4个小题，共40分，请按要求作答) 21．(9分) 钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答下列问题： (1)钠元素的金属活动性比铝的________(填“强”或“弱”)。 (2)实验室中可用适量烧碱溶液除去Fe2O3中的少量Al2O3，写出反应的化学方程式： ____________________。 (3)FeCl3溶液一直作为传统的铜电路板蚀刻液。 ①蚀刻过程中的离子方程式为__________________________________。 ②蚀刻结束后，可以通过两步先分离出铜，再实现FeCl3溶液的再生。 ⅰ．分离铜时所加试剂和操作分别为________________________。 ⅱ．为实现FeCl3溶液的再生可加入的物质是__________(填一种即可)。 22．(12分) 为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验： (1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。 反应的化学方程式是____________________； 样品中铝的质量为________g。 (2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是________。 (3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b＝________。 23．(10分) 已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3+＞Cu2+＞H＋＞Fe2+。X样品可发生如图所示的转化关系： (1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(任写两个)： __________。 (2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是____________；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是________________。 (3)若D固体是纯净物，该固体是______(填化学式)。 (4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的，可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板，该过程发生反应的离子方程式为__________。 24．(9分)下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。 填写下列空白： (1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是__________。 (2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。 (3)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为___________________。 (4)下图中________(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。 铁　金属材料 一、选择题(本大题共20个小题，每小题3分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的) 1．下列反应中符合该卡通情境的是(　　) Ｋ=== A．C＋2CuO2Cu＋CO2↑ B．Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl 【答案】B 2．下列叙述正确的是(　　) A．明矾用作净水剂不涉及化学变化 B．只滴加NaOH溶液能鉴别NaCl、CuCl2、MgCl2、Na2SO4四种溶液 C．氢氧化铝具有弱碱性，故可用于制胃酸中和剂 D．氧化铁能与酸反应，故可用于制作红色涂料 【答案】C 3．在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为(　　) A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1 【答案】B 4．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象、结论正确的是(　　) 选项 实验方案 现象、结论 A 加入盐酸 产生无色气体：含铝、铁、镁三种金属 B 加入NaOH溶液 有无色气体产生：含有镁、铝两种金属 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀：含有金属镁 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色：含有铁元素 【答案】D 5．室温时，向四份各1 L 0.01 mol·L－1的盐酸中分别加入0.02 mol下表中的金属，反应完成后再加入0.01 mol的另一种金属，在全过程中，放出气体最多的是(　　) 选项 第一次加入 第二次加入 A Al Na B Al Mg C Zn Al D Mg Cu 【答案】A 6．下列溶液长期暴露在空气中会变质的是(　　) A． CuSO4溶液 B． KCl溶液 C． FeSO4溶液 D． NaCl溶液 【答案】C 7．下列生活用品用金属材料制作而成的是(　　) 　　　　　　　　　 【答案】B 8．Fe3+在反应中主要表现的化学性质是(　　) A．氧化性 B．还原性 C．既有氧化性又有还原性 D．可燃性 【答案】A 9．下列物质能与含Fe3+的溶液大量共存的是(　　) A．铁粉 B．氢氧化钠溶液 C．硫酸铜溶液 D．铜粉 【答案】C 10．下列说法正确的是(　　) A．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2 B．向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 C．稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 D．将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现 【答案】A 11．下列有关金属及其合金的说法不正确的是(　　) A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．所有合金材料都具有较强的抗腐蚀能力 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对金属起保护作用 【答案】B 12．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是(　　) A．汞合金是一种具有金属特性的物质 B．汞合金的强度和硬度比锡的大 C．汞合金的熔点比汞的低 D．汞合金的毒性远低于汞的毒性 【答案】C 13．下表中对离子方程式书写的评价正确的是(　　) 选项 离子方程式 评价 A 将铜屑加入含Fe3+的溶液中： Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+ 正确 B Na2O2与H2O反应： Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ 错误，氧元素质量不守恒 C NaOH溶液与氧化铝反应： Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 错误，产物应为Al(OH)3 D 向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸： OH－＋H＋===H2O 正确 【答案】B 14．太空舱中可利用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知Fe元素的化合价为＋3价，则Ni元素的化合价为(　　) A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价 【答案】B 15．等量的铁粉分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3 【答案】B 16．下列操作中， 溶液的颜色不发生变化的是(　　) A．向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 B．向硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 C．向硫酸铜溶液中加入铁粉 D．向氯化铁溶液中加入铁粉 【答案】A 17.2021年6月11日，国家航天局举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的“着巡合影”“中国印迹”等影像图。“祝融号”火星车使用了碳化硅复合材料和镁锂合金材料。下列说法中，错误的是(　　) A．镁锂合金属于金属材料 B．镁锂合金的硬度比镁的小 C．碳化硅属于无机非金属材料 D．碳化硅复合材料具有耐高温的性能 【答案】B 18．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是(　　) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 储氢合金可用于以H2为燃料的汽车 合金的熔点低，硬度大 B Fe(OH)3胶体属于碱 Fe(OH)3胶体可发生丁达尔效应 C Al2O3常用作耐火、耐高温材料 Al2O3的熔点高 D FeCl3溶液可用作蚀刻铜电路板 FeCl3溶液显酸性 【答案】C 19．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是(　　) A．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉末变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 C．若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 【答案】B 20．部分含铁物质的分类与相应化合物的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．a 可与e反应生成b B．c 在空气中可转化为d C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．a在少量氯气中点燃可生成对应的盐b 【答案】D 二、非选择题(本大题共4个小题，共40分，请按要求作答) 21．(9分) 钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答下列问题： (1)钠元素的金属活动性比铝的________(填“强”或“弱”)。 (2)实验室中可用适量烧碱溶液除去Fe2O3中的少量Al2O3，写出反应的化学方程式： ____________________。 (3)FeCl3溶液一直作为传统的铜电路板蚀刻液。 ①蚀刻过程中的离子方程式为__________________________________。 ②蚀刻结束后，可以通过两步先分离出铜，再实现FeCl3溶液的再生。 ⅰ．分离铜时所加试剂和操作分别为________________________。 ⅱ．为实现FeCl3溶液的再生可加入的物质是__________(填一种即可)。 【答案】(9分，未标注的每空2分)(1)强(1分) (2)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] (3)①2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+　②ⅰ．过量铁粉、过滤　ⅱ．Cl2 22．(12分) 为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验： (1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为b L。 反应的化学方程式是____________________； 样品中铝的质量为________g。 (2)另取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是________。 (3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b＝________。 【答案】(12分，每空3分)(1)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　 (2)80∶27　(3)2∶3 23．(10分) 已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3+＞Cu2+＞H＋＞Fe2+。X样品可发生如图所示的转化关系： (1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(任写两个)： __________。 (2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是____________；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是________________。 (3)若D固体是纯净物，该固体是______(填化学式)。 (4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的，可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板，该过程发生反应的离子方程式为__________。 【答案】(10分，每空2分)(1)2Fe3+＋Fe===3Fe2+，Cu2+＋Fe===Fe2+＋Cu，2H＋＋Fe === Fe2+＋H2↑(任写2个)　(2)Fe2+　Fe2+、Cu2+　(3)Cu　(4)2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 24．(9分)下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。 填写下列空白： (1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是__________。 (2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。 (3)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为___________________。 (4)下图中________(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。 【答案】(9分，未标注的每空2分)(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑　(2)打开(1分) (3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(4)①②④ 学科网（北京）股份有限公司 $$