第三章 铁金属材料 练习 2024-2025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 练习 一、单选题 1．红热的铁与水蒸气反应，其反应产物是 A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2 2．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 3．国产航空母舰“山东舰”的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法正确的是 A．铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物 B．铝锂合金的硬度比铝的大，熔、沸点比铝的高 C．铝镁合金不能全部溶解于稀盐酸中 D．铝镁合金焊接前用溶液处理膜 4．奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含铬（Cr）约18%、含Ni8%~10%、含C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织，耐高温，加工性能好，广泛应用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业。下列说法错误的是 A．奥氏体不锈钢是一种合金钢 B．奥氏体不锈钢的硬度小，熔点高于纯铁 C．钢中加入镍能增强低温时的韧性 D．钢中加入铬能增强耐磨性和抗氧化性 5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化正确的是 A．NaNa2O2 B．FeFeCl3 C．NaCl溶液NaHCO3 D．Na2ONaOH 6．为了方便贮存、运输，工业上将转化为固态过碳酸钠，制备工艺流程如下图所示，下列物质中可作为稳定剂使用的是 A． B． C． D． 7．部分含Na或含Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可存在的转化 B．和均能与溶液反应 C．工业上通过电解熔融制备 D．若能与反应生成，则中含共价键 8．部分含铁或铜元素物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列描述一定不合理的是 A．将含h的饱和溶液滴加到沸水中可制备胶体 B．一定条件下，f、g、h均可通过化合反应得到 C．b为红色固体，在强酸性环境中可生成a和g D．h、i具有强氧化性，均可用于自来水的消毒和净水 9．人形机器人应用了人工智能、高端制造以及新材料等先进技术，发展潜力大，应用前景广。下列相关材料中，主要成分属于金属材料的是 A．机械臂——碳纤维复合材料 B．高负荷关节部位——钛合金 C．机器人手——有机硅材料 D．肢体骨骼与关节——聚醚醚酮(PEEK) 10．部分含Fe或Al的物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断不合理的是 A．a的氯化物可能属于分子晶体 B．常温下，a遇到浓硝酸或者浓硫酸会钝化 C．若的转化中出现了颜色变化，则a在纯氧中点燃会生成b D．的转化可通过化合反应或置换反应来实现 11．元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系。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．很不稳定，容易被空气中的氧气氧化为 C．转化④无法一步实现 D．向某溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液，溶液显红色，则该溶液中一定含有 12．单质M的相关转化如图所示。已知：，淀粉遇碘变蓝。下列说法错误的是 A．a可使灼热的铜变黑 B．b可与红热的铁产生气体 C．c可使燃烧的镁条熄灭 D．d可使湿润的淀粉-试纸变蓝 13．合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，广泛应用于工业、农业、交通和日常生活中。下列物品不是由合金材料制成的是 A．青花瓷罐 B．飞机的外壳 C．三星堆青铜面具 D．下水井盖 A．A B．B C．C D．D 14．向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中剩余固体的质量与加入铁粉的质量的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法中正确的是 A．M点前发生反应的离子方程式为 B．MN段溶液中存在三种金属阳离子 C．原溶液中物质的量浓度为 D．P点溶液中溶质的物质的量浓度为 15．装置甲、乙、丙都是铁粉与水蒸气反应的实验装置。下列说法不正确的是 A．若选用装置丙，实验结束时先将导气管拿出水面，再移去酒精灯 B．装置甲中反应的化学方程式是 C．用装置乙实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃肥皂泡发出爆鸣声 D．三个装置相比较，装置乙简单、操作简便、节约原料、安全性好 二、非选择题 16．Ⅰ．工业上以铝土矿(主要成分可表示为Al2O3·nH2O)为原料生产铝，主要包括下列过程： ①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中； ②通入过量CO2，使①所得溶液中析出Al(OH)3固体； ③使Al(OH)3脱水生成Al2O3； ④电解熔融Al2O3生成铝。 (1)写出上述①②④有关反应的化学方程式 ； ； 。 Ⅱ．以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛的步骤主要有： ①在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4和一种可燃性气体； ②在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下，用镁与TiCl4反应可得到钛。 (2)请写出上述①②反应的化学方程式 ； 。 (3)分析步骤②中稀有气体氛围的作用 。 17．1825年，奥斯特首先分离出了铝的单质。他首先用钾汞齐()还原氯化铝()，然后在低压下加热所得的铝汞齐()使汞气化(在空气中汞不和氧气反应)。回答下列问题： (1)生产、生活中铝合金材料应用广泛，其主要原因是 。(任答一条) (2)采用钾汞齐、铝汞齐的目的是 ，钾汞齐与氯化铝反应的化学方程式为 ，分离铝汞齐的操作原理类似下列哪项操作？ (填标号)。 A．过滤        B．蒸馏        C．结晶 (3)地壳中铝的含量在金属元素中最高，但铝大规模的生产和应用在铜之后，其主要原因是 。 (4)烧碱和铝粉组成的混合物常作下水道疏通剂，其原理是 。 (5)铝粉可以除去碱性废水中的，同时生成一种碱性气体，该反应的离子方程式为 。 18．金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程，对金属的研究是人类科技发展的重要组成部分，请回答相关问题： (1)铝制易拉罐中充满，往其中加入足量的浓NaOH溶液，立即密封罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓胀起来。请用离子方程式解释鼓胀起来的原因 。 (2)镁能发生和铝类似的“镁热反应”，写出镁粉在高温下和反应的化学方程式 。 (3)铁及其化合物的“价—类二维图”如图所示。 ①下列有关说法正确的是 (填标号)。 a．物质E受热分解生成物质B b．纯净的铁为银白色，导电导热性能良好 c．物质A不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成物质D d．除去F溶液中混有的少量铜离子，可以向混合液中加入铁单质 ②用C溶液可制备纳米零价铁。在某温度下，将雾化后的、盐酸与含NO的烟气按比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，NO被氧化为，主要机理如下图。与反应产生和Y，Y继续和发生反应Ⅱ，则反应Ⅱ的离子方程式为 ，纳米零价铁的作用是 ，当温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势，其主要原因可能是 。 19．铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。 (1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是 。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是 。 (2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。 ①制备的离子方程式为 。 ②能析出晶体的原因是 。 ③操作的分离方法为 。 ④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？ 。 ⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 。 (3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的 。 20．碘化亚铁()在常温下为灰黑色固体，易升华，可溶于水，具有潮解性，常用于医药，可由碘单质和还原铁粉在加热条件下制备得到。 Ⅰ、实验室用上面装置制备碘化亚铁。(已知焦性没食子酸的碱性溶液可吸收) (1)装置中盛碱石灰的仪器名称为 ，若无此装置，写出铁粉参与的副反应的化学方程式： 。 (2)收集器浸泡在冷水中的原因是 。 (3)试剂a为 ，其作用是 。 Ⅱ．化学兴趣小组为了探究的还原性，进行了如下实验：取一定量的溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。同学们对溶液变成黄色的原因提出了不同的看法：甲同学认为：是因为被氧化成；乙同学认为：是因为被氧化成。 随后化学兴趣小组进行如下实验进行验证。 实验步骤 现象 结论 ①取少量黄色溶液于试管中，滴加淀粉溶液 试管中溶液变蓝色 甲同学观点正确 ②取少量黄色溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _____ 乙同学观点不正确 (4)上述实验②中现象为 。化学兴趣小组得到的结论：的还原性 的还原性(填“>”、“<”或“=”)。 (5)依据(4)中所得结论，往含的溶液中通入8.96L标准状况下的氯气，充分反应，请写出该反应的离子方程式： 。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D B D B A D B C 题号 11 12 13 14 15 答案 B C A C B 16．(1) Al2O3·nH2O+2NaOH＝2Na[Al(OH)4]+(n-3)H2O Na[Al(OH)4]+CO2＝Al(OH)3↓+NaHCO3 2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑ (2) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2 (3)作保护气 17．(1)铝合金抗腐蚀性强(或密度较小或硬度大等) (2) 保护钾、铝不被氧化 B (3)大规模生产铝，需要电解熔融的，而电发明较晚 (4)烧碱和反应生成，增大气压，烧碱能溶解一些油脂、纸屑等废弃物 (5) 18．(1) (2)3Mg+Fe2O32Fe+3MgO (3) b 与HCl溶液反应产生Fe2+ 温度高于120℃，H2O2受热分解，导致H2O2浓度降低，NO脱除率下降 19．(1) 除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化 利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中 (2) K2FeO4的溶解度更小 过滤 取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净； 可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气 (3)0.2mol·L－1 20．(1) (球形)干燥管 (2)利于碘化亚铁冷凝收集 (3) 浓硫酸 防止水蒸气进入收集器中 (4) 溶液不变色或溶液未变红 > (5) 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 $$