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．向下列溶液中滴加KSCN溶液，能够出现红色的是 A．NaOH B．FeCl3 C．KNO3 D．MgCl2 2．我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 3．纳米材料一直是人们研究的重要课题。实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，其流程如图所示。 下列有关说法错误的是 A．高温制备纳米级Fe时，反应前通可以排尽装置内的空气，也可作保护气 B．固体加热脱水的过程需要在HCl气流中进行 C．高温还原后可以选择用磁铁将纳米级铁粉分离出来 D．纳米级Fe粉属于胶体，表面积大，还原性比Zn弱 4．下列物质的制备或转化过程中(部分反应条件省略)，每一步转换均能实现的是 A． B． C． D． 5．电子工业常用溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含、、)中回收铜，并重新获得溶液。废液处理流程如下： 下列说法正确的是 A．溶液腐蚀绝缘板上的铜箔时发生反应： B．滤渣a的主要成分是和，物质可以选用溶液、酸性等具有氧化性的试剂 C．要证明操作1后的滤液中含有，先加入少量溶液，再加入适量氯水，观察现象 D．向饱和溶液中滴加溶液振荡得到胶体 6．下列反应的离子方程式错误的是 A．溶液与过量 溶液反应： B．利用覆铜板制作印刷电路板： C．与稀盐酸混合： D．向酸性溶液中滴入少量的稀溶液 7．用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，22.4L中所含有的原子数目为 B．1mol中所含有的离子数目为 C．标准状况下，3.4g所含有的质子数目为 D．足量Fe与1mol反应，转移电子数目为 8．聚合硫酸铝铁是一种凝水剂，其净水原理是溶解于水生成胶体，胶体吸附水中杂质。某铝铁合金废渣主要含、，含少量、、、的金属氧化物，以该废渣为原料制备聚合硫酸铝铁的简单工艺流程如图所示。下列说法不正确的是 A．“酸浸”时生成大量气体，可收集用作燃料 B．“酸浸”后的溶液中最多含有5种阳离子 C．溶解于水所获得的分散系具有丁达尔效应 D．“氧化”的目的是使转化为 9．下列变化对应的方程式不正确的是 A．NaCl在水中电离：NaCl Na+ + Cl- B．钠与水反应：2Na + 2H2O= 2Na+ + 2OH-+ H2↑ C．氯化铁溶液与铁单质反应：Fe + 2Fe3+= 3Fe2+ D．用氢氧化钠溶液吸收少量SO2：SO2 + 2OH-= + H2O 10．近年来我国航天领域取得新突破，下列工程所使用的材料为金属材料的是 A．嫦娥六号探测器主体框架——钛合金 B．嫦娥六号探测器光学望远镜——高密度碳化硅特种陶瓷 C．神舟宇航员宇航服——碳纤维复合材料 D．“天和”核心舱电推进系统推力器的腔体——氮化硼陶瓷 11．在给定条件下，下列物质转化不能实现的是 A． B．溶液 C． D． 12．新型印刷电路板制造工艺中改用酸性溶液作刻蚀液。从刻蚀废液(主要含、和等)中回收，同时制备净水剂(聚合氯化铁)的主要流程如下。 已知：聚合氯化铁中铁元素的化合价为+3价 下列说法不正确的是 A．步骤I中加入氧化铁，可防止步骤II中产生大量的氢气，消除安全隐患 B．步骤II中铁粉需加过量 C．步骤III中，氯酸钠做还原剂 D．将溶液和溶液混合用于制备聚合氯化铁，实现了铁元素的充分利用 13．武夷山大红袍素有茶中之王的美誉。检验茶叶中是否含铁元素的操作方案如图所示，下列说法不正确的是 A．“操作①”应在烧杯中灼烧 B．“操作②”用热水或搅拌均可加速溶解 C．“操作③”用到的玻璃棒作用是引流 D．“操作④”若检验过程中加KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含 14．印刷电路板()是用腐蚀液将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种用溶液制作并将腐蚀后废液回收再生的流程如图所示。下列说法错误的是 A．把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡覆盖，以保护覆盖部分的铜不被腐蚀 B．由腐蚀池中发生的反应可知，氧化性： C．再生池中通入氯气，可有效减少损耗和污染 D．置换池中发生的主要反应为氧化还原反应 15．用溶液、空气除去烟气中的，主要物质的转化如下图： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ中，氧化产物是和 B．过程Ⅱ中，发生反应的离子方程式为 C．可以看作是整个过程的催化剂，不需要补充 D．转化过程发生后，溶液的酸性增强 二、非选择题 16．纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的新功能材料。以炼铜厂的烟尘渣(主要含ZnSO4、ZnO及少量CuO、Fe2O3、FeO等)为原料制备纳米氧化锌，流程示意图如下。 (1)滤液A中含有的金属阳离子有 。 (2)“沉铁”过程中，调节溶液的pH约为5，溶液中的铁元素以FeOOH的形式完全沉淀。其中Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为 。 (3)滤渣C中含有的物质是 。 (4)滤渣C中加入稀H2SO4的目的是 。 (5)将“沉锌”过程的离子方程式补充完整： 。 2Zn2++□_____=Zn2(OH)2CO3↓+□_____+□H2O 17．铁泥主要含有Fe，同时含少量SiO2和铁的氧化物。现以铁泥和H2C2O4为原料制备的超微细FeC2O4·2H2O。 (1)FeSO4溶液的制备。将铁泥加入到足量稀硫酸，并加入适量还原铁粉，搅拌使其充分反应。过滤除去SiO2，得到FeSO4溶液。 ①溶解时，铁泥中的Fe与稀硫酸发生反应的离子方程式是 。 ②过程中加入适量还原铁粉，其目的是 。 ③检验FeSO4溶液中不含Fe3+的操作是：取少量FeSO4溶液， (写出加入的试剂和现象)，则FeSO4溶液中不含Fe3+。 (2)FeC2O4·2H2O的制备。在搅拌下，向所得FeSO4溶液中先后加入氨水和草酸溶液，经H2SO4调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细FeC2O4·2H2O。 已知：沉淀速度过快，沉淀的粒径会变大，包裹的杂质会变多 ①烘干需在真空干燥箱里低温进行，其原因是 。 ②温度对沉淀粒径的影响如图，加入氨水和草酸溶液过程中均需控制温度在40℃。温度不宜过高的原因是 。                           (3)补充完整由FeSO4溶液制备FeCO3的实验方案，装置如图所示： 已知：FeSO4溶液显酸性，碱性过强时，Fe2+将会形成Fe(OH)2沉淀。 取一定量的FeSO4溶液， ，所得产物经过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3。(须使用试剂：N2、Na2CO3溶液) 18．铁是人类使用最早的金属之一、运用所学知识，回答下列问题： (1)电子工业用溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出溶液与铜反应的化学方程式为 。 (2)某研究性学习小组为测定溶液腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验： ①取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子有 。 ②溶液组成测定：取50.0mL待测溶液，加入足量的溶液，得到14.35g白色沉淀，则溶液中 。 ③验证该溶液中是否含有，正确的实验方法是 (填序号)。 A．观察溶液是否呈浅绿色 B．取适量溶液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有 C．取适量溶液先滴入双氧水再滴入KSCN溶液，若溶液显红色，证明原溶液中含有 D．取适量溶液，滴入溶液，若产生蓝色沉淀，证明含有 (3)工程师欲从制造印刷电路板的废液中回收铜，并获得溶液，设计如下方案： ①滤渣C中物质的化学式为 。 ②加入过量D发生反应的离子方程式为 。 ③向滤液B和滤液E中通入F的目的是将氧化为，该反应的离子方程式为 。 ④向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 (填序号)。 A．有铜单质剩余但无铁单质剩余　　　　　B．有铁单质剩余但无铜单质剩余 C．铁、铜单质都有剩余　　　　　　　　　D．铁、铜单质都无剩余 19．回答下列问题(NA表示阿伏加德罗常数的值)： (1)现有下列物质：①溶液；②干冰(固态的二氧化碳)；③碳酸氢钠固体；④铜；⑤固体；⑥熔融的；⑦液态； Ⅰ．上述物质相应状态下能够导电的且属于电解质的是 (填序号)。 Ⅱ．写出③在水中的电离方程式 。 (2)除去中混有的，用离子方程式表示 。 (3)在钢铁厂生产中，炽热的铁水注入模具前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，否则会发生爆炸事故，用化学方程式解释其中的原因 。 (4)向溶液中滴加溶液，溶液变成棕黄色，写出反应的离子方程式 。 (5)中含有的电子数为 。 (6)溶液中，含，则该溶液中 。 (7)实验室常用该反应制取氯气，(浓) ，某同学用浓盐酸与充分加热制取，回答下列问题： ①可制取氯气的体积(标准状况下)是 L。 ②若反应后溶液中加入水至溶液的体积为，此时溶液溶液中(忽略盐酸挥发) 。 (8)将粉末投入一定浓度的硫酸溶液中，恰好完全反应。求： ①标准状况下收集到气体体积为 。 ②硫酸溶液的物质的量浓度为 。 20．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。 (1)下列物质中不属于合金的是___________(填字母)。 A．钢 B．青铜 C．黄铜 D．水银 (2)在钠、铝、铁三种金属中，所形成的氧化物中适宜作耐火材料的是 (填氧化物的化学式)。向盛有硫酸铝溶液的试管中滴加氨水，反应的离子方程式为 。 (3)用下面两种方法可以制得白色的沉淀。 方法一：用不含的溶液与用不含的蒸馏水配制的溶液反应制备。 ①用硫酸亚铁晶体配制上述溶液时，除加硫酸防止生成外，还需加入 。 ②除去蒸馏水中溶解的，常采用 的方法。 ③生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的溶液，并将长滴管插入溶液的液面以下，再挤出溶液。这样操作的理由是 。 方法二：在如图所示的装置中，用溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。 ①在试管I里加入的试剂是 ，在试管II里加入的试剂是 。 ②为了制得白色的沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。 ③这样生成的沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。 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 B B D B C B C B A A 题号 11 12 13 14 15 答案 C C A C B 16．(1)Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ (2)2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+ (3)Zn和Cu (4)将滤渣中的Zn转化为Zn2+，提高锌元素的利用率 (5)2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+1H2O 17．(1) Fe+2H+=Fe2++H2↑ 防止Fe2+被氧化为Fe3+ 加入几滴KSCN溶液，若溶液​​未变血红色 (2) 防止FeC2O4·2H2O分解或失去结晶水 根据图表，温度升高时沉淀粒径增大，影响产品纯度 (3)先用N2将装置中的空气赶走，随后关闭N2通气阀，通过分液漏斗逐滴加入Na2CO3溶液，并磁力搅拌（或振荡锥形瓶），控制滴加速度使pH缓慢上升，当接近中性时停止滴加Na2CO3溶液 18．(1)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (2) Fe2+、Cu2+、Fe3+ 2 D (3) Fe、Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- B 19．(1) ⑥ NaHCO3=Na++HCO (2) (3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (4)2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (5)2NA (6)2.5 (7) 2.24 0.2 2 (8) 2.24L 0.2mol/L 20．(1)D (2) Al2O3 (3) 铁屑 加热煮沸 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触到空气中的O2而被氧化 铁屑和稀硫酸 NaOH溶液 试管Ⅰ中生成氢气和硫酸亚铁，氢气沿着导管进入试管Ⅱ中，收集试管II 出口处的气体，检验氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹，这时试管I内压强增大，FeSO4溶液顺着导管进入试管II的NaOH溶液中，NaOH与FeSO4发生反应生成Fe(OH)2沉淀 铁屑和稀硫酸反应生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管I和试管II(起保护气的作用)，且外界空气不容易进入，由于有氢气的保护作用 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 $$