高中化学单元测试——第三章铁金属材料（适中版01）

**基本信息** 聚焦高中化学第三章铁金属材料，通过真实情境（如C919铝锂合金、丹霞地貌）与梯度问题实现单元复习，强化化学观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14题/42分|铁的氧化物性质、合金特点、离子方程式书写|结合生活实例（如储氢合金），考查基础化学观念| |填空题|2题/29分|化学计量计算、物质提纯与检验|通过工业流程（如纯碱提纯），培养科学思维| |解答题|2题/29分|Fe3O4制备、实验探究（如Fe2+还原性）|设计综合实验情境，体现科学探究与实践素养|

高中化学单元测试 —— 第三章 铁金属材料 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）丹霞地貌在中国广泛分布，其岩层呈红色是因为含有 A． B． C． D． 2．（本题3分）下列有关合金的说法正确的是 A．生铁是中国最早使用的合金 B．合金通常比组分金属的熔点更高 C．储氢合金吸收氢气的过程为物理变化 D．钠钾合金可以作为核反应堆的传热介质 3．（本题3分）下列有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．Fe3O4是黑色晶体，该晶体中每三个铁原子中有2个显+3价、有1个显+2价 B．FeO、Fe3O4都能与稀硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 C．FeO不稳定，在空气中受热易转化为Fe3O4 D．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆和涂料的红色颜料 4．（本题3分）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 5．（本题3分）我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是 A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 6．（本题3分）下列反应的离子方程式书写正确的是 A．氯气通入石灰乳中： B．铝与盐酸反应： C．向溶液中通入氯气： D．溶液与足量盐酸反应： 7．（本题3分）下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A．过氧化钠是淡黄色固体，可在呼吸面具中作为氧气的来源 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．次氯酸钠有碱性，可作消毒液 8．（本题3分）某同学欲利用如图装置制取。下列分析不正确的是 A．实验所用溶液需要现配现用且蒸馏水需要先加热煮沸 B．实验开始时应先关闭止水夹、打开止水夹，再向烧瓶中加入稀盐酸 C．反应一段时间后可在抽滤瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭及分液漏斗活塞，则可较长时间存在 9．（本题3分）某实验小组利用茶水，结合铁元素的性质设计了如图所示的“魔法实验”。 已知： a.茶水中含有鞣酸，与结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁； b.鞣酸、维生素C均具有还原性。 下列分析正确的是 A．试管②中铁元素只以鞣酸亚铁的形式存在 B．试管③中含有的还原性物质只有鞣酸亚铁 C．④→⑤中溶液的作用与②→③中维生素C的作用不相同 D．由①③④几乎颜色相同，可推知对应溶液中所含粒子种类相同 10．（本题3分）部分含铁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．通过化合反应和复分解反应均能直接得到 d B．c 溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3 + 6H+= 2Fe3+ +3H2O C．h 具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化 D．a→f→g→d 的每步转化均可一步实现 11．（本题3分）用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．化学反应 B．用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡 C．从酒精灯的作用分析，加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低 D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须做充分的干燥处理 12．（本题3分）某镁铝合金10.2 g完全溶于稀硫酸中，生成氢气11.2 L(标况下)。下列说法错误的是 A．合金中镁与铝的物质的量之比为 B．10.2 g镁铝合金完全溶于稀硫酸时，转移电子数为 C．再取等质量的该合金溶于足量氢氧化钠溶液中，生成氢气的体积为4.48 L(标况下) D．该合金中铝的质量分数约为52.9% 13．（本题3分）利用矿铁厂的废铁屑（主要成分为Fe，含有沙土、油污、和FeO）制备磁性纳米的流程如图： 下列说法中错误的是 A．预处理时，需要使用溶液，可将溶液进行适当升温 B．滤液B中加入氢氧化钠溶液时，可观察到有白色沉淀生成，迅速转为灰绿色，最后转化为红褐色 C．纳米属于胶体，能发生丁达尔效应 D．步骤⑤发生反应的离子方程式为 14．（本题3分）相同条件下，分别将2.3 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al投入0.1 L 1.25 mol/L 溶液中，充分反应后产生的气体体积比为 A．1∶2∶3 B．1∶2∶2 C．2∶4∶5 D．2∶3∶6 二、填空题 15．（本题14分）等钠的化合物在生产、生活中均有重要应用。回答下列问题： (1)可用于加工馒头，其原因除可中和酸外，还有___________(用化学方程式表示)；固体溶于水，有___________(填“吸”或“放”)热现象。 (2)工业制得的纯碱中常含有少量的杂质，需要进一步提纯。 ①溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性。 ②设计实验检验纯碱样品中含有：取适量样品加水溶解，___________，则样品中含有。 ③用提纯后的纯碱配制溶液，需用电子天平称量___________固体(该电子天平称量时可精确到)。 (3)是一种储氢材料，能与水快速反应产生氢气。写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：___________；若反应转移电子，理论上生成的体积为___________(标准状况下)。 (4)和铝粉是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，疏通管道时发生反应的化学方程式为___________。 16．（本题15分）化学计量在化学中占有重要地位，请回答下列问题： (1)质量分数为30%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合，则混合溶液的质量分数______20%（填“>”、“<”或“=”） (2)在标准状况下，含有个氦原子的氦气的体积约为______。 (3)如下图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分，活塞可以自由移动，也可以固定。标准状况下，向Ⅰ中充入16g，Ⅱ中充入8g，则当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为______。 (4)准确称取6.00克铝土矿样品（含、，），将其放入盛有100mL溶液的烧杯中，充分反应后滤出沉淀物。在滤液X中加入10mol/L的NaOH，产生的沉淀的质量w与所加NaOH溶液的体积V之间有如图所示的关系。求： ①分析图象可知滤液X中所含有的溶质成分为______。（填化学式）。溶液的物质的量浓度是______。 ②若图中时，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是______，铝土矿样品中的质量分数为______，的质量分数为______。 ③a值的变化范围是______，在这个范围内，a值越大，______的质量分数越小。 三、解答题 17．（本题14分）现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成___________(填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成___________。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是___________(填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过___________(方法)可以证明所得分散系属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是___________。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是___________(填选项字母)。 18．（本题15分）纳米级是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。纳米级有以下两种不同的制备方法。 已知：中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用的形式表示。 请回答下列问题： Ⅰ.共沉淀法 (1)溶液A在保存时容易变质，可用__________试剂检验其是否变质；为防止其变质，保存时会在溶液中加入少量铁粉，原因是__________（用离子方程式表示）。 (2)取少量滤液进行焰色试验，火焰呈__________色。 (3)写出该方法制备的离子方程式__________。 (4)从的组成分析，理论上的投料比应为__________，实际生产中投料比应__________（填“大于”“小于”或“等于”）理论值。 Ⅱ.CO还原法 (5)写出第2步反应的化学方程式__________，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。 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 $ 高中化学单元测试 —— 第三章 铁金属材料 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）丹霞地貌在中国广泛分布，其岩层呈红色是因为含有 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．为红色固体； B．为黑色固体； C．为黑色固体； D．为蓝色固体； 故，岩层呈红色是因为含有； 答案选A。 2．（本题3分）下列有关合金的说法正确的是 A．生铁是中国最早使用的合金 B．合金通常比组分金属的熔点更高 C．储氢合金吸收氢气的过程为物理变化 D．钠钾合金可以作为核反应堆的传热介质 【答案】D 【详解】A．生铁是铁碳合金，但中国最早使用的合金是青铜，出现在青铜时代早于铁器时代，因此生铁并非最早，A错误； B．合金的熔点通常低于其组分金属的熔点，例如焊锡的熔点低于纯锡或纯铅，这是合金的常见特性，B错误； C．储氢合金吸收氢气时，通过化学键形成金属氢化物，涉及化学变化，而非物理吸附，C错误； D．钠钾合金在室温下为液态，具有低熔点和优异的热传导性，被广泛应用于核反应堆作为冷却剂或传热介质，D正确； 3．（本题3分）下列有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．Fe3O4是黑色晶体，该晶体中每三个铁原子中有2个显+3价、有1个显+2价 B．FeO、Fe3O4都能与稀硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 C．FeO不稳定，在空气中受热易转化为Fe3O4 D．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆和涂料的红色颜料 【答案】B 【详解】A．是黑色晶体，晶体可以写成Fe2O3·FeO形式，其三个铁原子中有2个显＋3价，1个显＋2价，A正确； B．是碱性氧化物，与稀硫酸反应能生成两种盐，不是碱性氧化物，B错误； C．不稳定，空气中受热易被氧化转化为，C正确； D．俗称铁红，红棕色固体，常用作红色油漆和涂料，D正确； 故选B。 4．（本题3分）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 【答案】B 【详解】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，故A错误； B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，故B正确； C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，故C错误； D．生铁是铁碳合金，还含有碳元素，碳元素为非金属元素，故D错误； 故答案选B。 5．（本题3分）我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是 A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 【答案】C 【详解】A．纯铝质地较软，铝锂合金硬度比纯铝大，A项正确； B．一般来说合金的熔点比其成分金属低，铝锂合金熔点比铝低，B项正确； C．铝为活泼金属，其耐腐蚀性是由于易与氧气反应生成一层致密氧化膜，保护内部金属，C项错误； D．铝有较好的导电性和导热性，D项正确； 答案选C。 6．（本题3分）下列反应的离子方程式书写正确的是 A．氯气通入石灰乳中： B．铝与盐酸反应： C．向溶液中通入氯气： D．溶液与足量盐酸反应： 【答案】C 【详解】A．将氯气通入石灰乳中制漂白粉，反应生成氯化钙和次氯酸钙，离子方程式是Cl2+Ca(OH)2=Cl-+ClO-+H2O+Ca2+，故A错误； B．铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，离子方程式为：，故B错误； C．向氯化亚铁溶液中通入氯气，生成氯化铁，离子方程式为，故C正确； D．溶液与足量盐酸反应生成CO2和水，离子方程式为：，故D错误。 答案为C。 7．（本题3分）下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A．过氧化钠是淡黄色固体，可在呼吸面具中作为氧气的来源 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．次氯酸钠有碱性，可作消毒液 【答案】C 【详解】A．过氧化钠是淡黄色固体，可在呼吸面具中作为氧气的来源，但性质与用途无直接对应关系，因为作为氧气来源是基于其与CO2或H2O反应生成O2的能力，而非颜色，A不合题意；   B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料，但性质与用途无直接对应关系，因为铁磁性源于其电子结构和磁畴，与酸反应无关，B不合题意；   C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu，且性质与用途有直接对应关系，因为FeCl3的氧化性使其能氧化Cu(反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2)，从而实现腐蚀，C符合题意；   D．次氯酸钠在水中发生水解呈碱性，次氯酸钠可作消毒液，但性质与用途无直接对应关系，因为消毒作用主要基于次氯酸钠的氧化性，而非其碱性，D不合题意；   故答案为：C。 8．（本题3分）某同学欲利用如图装置制取。下列分析不正确的是 A．实验所用溶液需要现配现用且蒸馏水需要先加热煮沸 B．实验开始时应先关闭止水夹、打开止水夹，再向烧瓶中加入稀盐酸 C．反应一段时间后可在抽滤瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭及分液漏斗活塞，则可较长时间存在 【答案】B 【分析】利用稀盐酸和铁粉反应生成氢气，生成的氢气排出装置内的空气，验纯后关闭止水夹a，一段时间后，蒸馏烧瓶中压强增大，将液体压入到抽滤瓶中，抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成。 【详解】A．实验所用溶液需要现配现用且蒸馏水需要先加热煮沸，目的是除去蒸馏水中的溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，A正确； B．实验开始时，应先打开a、b，利用生成的氢气将装置中空气排出，然后关闭a，利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入到锥形瓶中与NaOH反应生成Fe(OH)2，B错误； C．根据B中分析，反应一段时间后可在抽滤瓶中观察到白色沉淀，C正确； D．由于装置中的空气及溶液中氧气已经被除去，故Fe(OH)2可较长时间存在，D正确； 故选：B。 9．（本题3分）某实验小组利用茶水，结合铁元素的性质设计了如图所示的“魔法实验”。 已知： a.茶水中含有鞣酸，与结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁； b.鞣酸、维生素C均具有还原性。 下列分析正确的是 A．试管②中铁元素只以鞣酸亚铁的形式存在 B．试管③中含有的还原性物质只有鞣酸亚铁 C．④→⑤中溶液的作用与②→③中维生素C的作用不相同 D．由①③④几乎颜色相同，可推知对应溶液中所含粒子种类相同 【答案】C 【分析】已知a：茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。证明了鞣酸亚铁易被氧化为鞣酸铁；已知维生素C具有还原性，能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，加入KSCN溶液是为了检验Fe3+，H2O2能将Fe2+氧化成Fe3+，据此解答。 【详解】A．①→②过程中，鞣酸与亚铁离子反应生成了鞣酸亚铁，鞣酸亚铁被氧化生成蓝黑色的鞣酸铁，则②中铁元素主要以鞣酸铁的形式存在，A错误； B．鞣酸、维生素C均具有还原性，试管③中含有的还原性物质除鞣酸亚铁，还可能有维生素C、鞣酸等，B错误； C．④→⑤中H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，作氧化剂；②→③中维生素C将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，维生素C作还原剂，C正确； D．①中含有鞣酸，①→③的过程中加入了溶液、维生素C；③→④的过程中又加入了KSCN，则①③④中所含粒子种类不相同，D错误； 故选C。 10．（本题3分）部分含铁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．通过化合反应和复分解反应均能直接得到 d B．c 溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3 + 6H+= 2Fe3+ +3H2O C．h 具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化 D．a→f→g→d 的每步转化均可一步实现 【答案】B 【分析】价类图分析可知，a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)3，e为Fe(OH)2，f为亚铁盐，g为铁盐，h为高铁酸盐； 【详解】A．氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，铁盐和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁，Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，通过化合反应和复分解反应均能直接得到，故A正确； B．c是Fe2O3，Fe2O3溶于氢碘酸时，Fe3+会将I-氧化，离子方程式为Fe2O3+2I-+6H+=2Fe2++I2+3H2O，故B错误； C．FeO盐具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，被还原得到的铁离子水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，能净水，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化，故C正确； D．a→f→g→d转化关系中，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁，每步转化均可一步实现，故D正确； 答案选B。 11．（本题3分）用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．化学反应 B．用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡 C．从酒精灯的作用分析，加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低 D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须做充分的干燥处理 【答案】A 【详解】A．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式应为，A错误； B．该反应产生氢气，氢气可燃烧，可用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡(氢气混在肥皂泡中)，若听到爆鸣声等可验证有氢气生成，B正确； C．加热湿棉花是为了提供水蒸气，温度不需要太高，加热铁粉是为了让铁与水蒸气在高温下反应，所以加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低，C正确； D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确； 故选A。 12．（本题3分）某镁铝合金10.2 g完全溶于稀硫酸中，生成氢气11.2 L(标况下)。下列说法错误的是 A．合金中镁与铝的物质的量之比为 B．10.2 g镁铝合金完全溶于稀硫酸时，转移电子数为 C．再取等质量的该合金溶于足量氢氧化钠溶液中，生成氢气的体积为4.48 L(标况下) D．该合金中铝的质量分数约为52.9% 【答案】C 【分析】镁与铝均能与稀硫酸反应生成氢气，反应方程式为：，，仅铝能与氢氧化钠溶液反应，方程式为：，设镁的物质的量为，铝的物质的量为，质量关系：， 生成氢气的物质的量：，氢气的物质的量关系：，联立解得：，，据此分析。 【详解】A．由计算可知，镁与铝的物质的量均为，物质的量之比为，A不符合题意； B．生成氢气，H元素有+1价降低为0价，共转移电子，即转移电子数为，B不符合题意； C．等质量的合金与足量溶液反应时，仅铝参与反应，生成氢气的物质的量为，标准状况下体积为，而非，C符合题意； D．铝的质量为，质量分数为，D不符合题意； 故选C。 13．（本题3分）利用矿铁厂的废铁屑（主要成分为Fe，含有沙土、油污、和FeO）制备磁性纳米的流程如图： 下列说法中错误的是 A．预处理时，需要使用溶液，可将溶液进行适当升温 B．滤液B中加入氢氧化钠溶液时，可观察到有白色沉淀生成，迅速转为灰绿色，最后转化为红褐色 C．纳米属于胶体，能发生丁达尔效应 D．步骤⑤发生反应的离子方程式为 【答案】C 【分析】起始原料为含、沙土、油污、、的废铁屑，目标产物为纳米。预处理除去油污与沙土，加稀盐酸后金属及金属氧化物溶解，沙土被过滤除去，得含、的滤液A；加入将还原为，得仅含的滤液B；部分滤液B加溶液生成浊液即浊液C，加入将氧化为；与剩余滤液B中的在碱性条件下反应生成纳米。 【详解】A．溶液水解显碱性可除去油污，升温可促进水解，溶液碱性增强，去油污能力提升，A正确； B．滤液B为氯化亚铁溶液，加入氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终转化为红褐色氢氧化铁沉淀，B正确； C．纳米为纯净物，胶体是分散系属于混合物，纳米不属于胶体，不能发生丁达尔效应，C错误； D．步骤⑤中与在碱性条件下反应生成，结合电荷守恒、原子守恒配平得离子方程式为，D正确； 故选C。 14．（本题3分）相同条件下，分别将2.3 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al投入0.1 L 1.25 mol/L 溶液中，充分反应后产生的气体体积比为 A．1∶2∶3 B．1∶2∶2 C．2∶4∶5 D．2∶3∶6 【答案】C 【详解】三种金属都是活泼金属，都能与溶液反应，设金属元素的化合价为+n，反应的离子方程式可表示为2R+2nH+=2Rn++nH2↑，由n=可知，2.3 g Na、2.4 g Mg、2.7 g Al的物质的量均为0.1mol，0.1 L 1.25 mol/L溶液中H+的物质的量为1.25mol/L×0.1L×2=0.25mol，由方程式可知，反应时Na、Mg不足量，Al过量，则充分反应后产生的气体体积比为(0.1mol×)∶0.1mol∶(0.25mol×)=2∶4∶5，故选C。 二、填空题 15．（本题14分）等钠的化合物在生产、生活中均有重要应用。回答下列问题： (1)可用于加工馒头，其原因除可中和酸外，还有___________(用化学方程式表示)；固体溶于水，有___________(填“吸”或“放”)热现象。 (2)工业制得的纯碱中常含有少量的杂质，需要进一步提纯。 ①溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性。 ②设计实验检验纯碱样品中含有：取适量样品加水溶解，___________，则样品中含有。 ③用提纯后的纯碱配制溶液，需用电子天平称量___________固体(该电子天平称量时可精确到)。 (3)是一种储氢材料，能与水快速反应产生氢气。写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：___________；若反应转移电子，理论上生成的体积为___________(标准状况下)。 (4)和铝粉是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，疏通管道时发生反应的化学方程式为___________。 【答案】(1) 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 吸 (2) 碱 加入过量稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，有白色沉淀生成 2.650 (3) 22.4 (4)2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4] +3H2↑ 【详解】（1）碳酸氢钠能与盐酸反应生成二氧化碳，也能受热分解生成二氧化碳，所以碳酸氢钠可用于加工馒头，受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；碳酸氢钠固体溶于水的过程为吸收热量的吸热过程； （2）①碳酸钠溶液是能使酚酞溶液显红色的碱性溶液； ②溶液中的碳酸根离子也能与银离子反应生成白色的碳酸银沉淀，会干扰氯离子的检验，则检验纯碱样品中含有氯化钠的实验操作为取适量样品加水溶解，加入过量稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明样品中含有氯化钠； ③由题意可知，配制100mL 0.25mol/L碳酸钠溶液需用电子天平称量碳酸钠固体的质量为0.25mol/L×0.1L×106g/mol=2.650g； （3） 氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应时，氢化钠中氢元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，水分子中氢元素的化合价降低被还原，是氧化剂，转移电子数目为1，表示反应转移电子数目的方向和数目的单线桥为，则反应转移1mol电子时，理论上生成标准状况下氢气的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L； （4）由题意可知，疏通管道时发生的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4] +3H2↑。 16．（本题15分）化学计量在化学中占有重要地位，请回答下列问题： (1)质量分数为30%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合，则混合溶液的质量分数______20%（填“>”、“<”或“=”） (2)在标准状况下，含有个氦原子的氦气的体积约为______。 (3)如下图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分，活塞可以自由移动，也可以固定。标准状况下，向Ⅰ中充入16g，Ⅱ中充入8g，则当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为______。 (4)准确称取6.00克铝土矿样品（含、，），将其放入盛有100mL溶液的烧杯中，充分反应后滤出沉淀物。在滤液X中加入10mol/L的NaOH，产生的沉淀的质量w与所加NaOH溶液的体积V之间有如图所示的关系。求： ①分析图象可知滤液X中所含有的溶质成分为______。（填化学式）。溶液的物质的量浓度是______。 ②若图中时，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是______，铝土矿样品中的质量分数为______，的质量分数为______。 ③a值的变化范围是______，在这个范围内，a值越大，______的质量分数越小。 【答案】(1)> (2)33.6L (3)1∶1 (4) 、、 1.75mol/L 2.7mL 85% 3% 【详解】（1）硫酸浓度越大，密度越大，质量分数为30%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合，30%的硫酸溶液的质量大于10%的硫酸溶液，则混合溶液的质量分数>20%。 （2）氦气是单原子分子，在标准状况下，含有个氦原子的氦气的物质的量为，体积约为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。 （3）标准状况下，向Ⅰ中充入16g，的物质的量为0.25mol，Ⅱ中充入8g，的物质的量为0.25mol；同温同压，体积比等于物质的量之比，则当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为1:1。 （4）①加入amLNaOH时，没有沉淀生成，说明X中含有硫酸，加入35mL~45mLNaOH时，沉淀减少，说明X中含有硫酸铝，加过量氢氧化钠，沉淀不能完全溶解，说明X中含有硫酸铁，所以滤液X中所含有的溶质成分为、、。加入35mLNaOH溶液时，沉淀质量达到最大，说明铝离子、铁离子完全转化为氢氧化物沉淀，此时溶液中的溶质只有硫酸钠，根据元素守恒，n(Na+)=2n()=0.035L×10mol/L=0.35mol，溶液的物质的量浓度是。 ②加入35mL~45mLNaOH时发生反应，可知Al(OH)3的物质的量为0.01L×10mol/L=0.1mol，用于沉淀Al3+所消耗NaOH的物质的量为0.3mol，消耗氢氧化钠溶液的体积为，若图中时，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是35mL-2.3mL-30mL=2.7mL，则的物质的量为；根据铝元素守恒，的物质的量为0.05mol；铝土矿样品中的质量分数为，的质量分数为。 ③沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液的体积为30mL，若铝土矿中不含，则氧化铁的物质的量为，沉淀Fe3+消耗氢氧化钠溶液的体积为3.375mL，所以a值的变化范围是1.625~5mL，在这个范围内，a值越大，的质量分数越小。 三、解答题 17．（本题14分）现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成___________(填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成___________。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是___________(填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过___________(方法)可以证明所得分散系属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是___________。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为___________，反应的离子方程式为___________。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是___________(填选项字母)。 【答案】(1) 、H2 (2) 溶液变为蓝色 (3)③④ (4)丁达尔效应 (5)2:3 (6) 溶液褪色 (7)B 【分析】铁离子处于高价态，具有氧化性；亚铁离子处于中间价态，具有还原性和氧化性； 【详解】（1）和在加热条件下反应生成氯化铁，和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气H2； （2）铁离子和碘离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质：，淀粉溶液遇碘单质变为蓝色，故溶液变为蓝色； （3）①Fe3+与Fe反应生成氯化亚铁，得到浅绿色溶液，①正确； ②铁离子和KSCN反应结合生成红色物质，②正确； ③FeCl3和CuSO4不反应，且溶液不是无色，③错误； ④中银离子会生成氯化银沉淀，实验现象正确，但是与的性质无关，④错误； ⑤铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色的沉淀，⑤正确； 故答案为③④； （4）光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应；可通过丁达尔效应区分溶液和胶体；故答案为：丁达尔效应； （5）根据题意可知：设起始浓度为amol/L，的转化浓度为2xmol/L，，则生成亚铁离子浓度为3xmol/L，溶液中的和浓度相等，则a-2x=3x，在同一个溶液中，浓度之比等于物质的量之比，则已反应的与未反应的的物质的量之比为2x:（a-2x）=2:3； （6）酸性高锰酸钾氧化亚铁离子生成铁离子，同时生成锰离子，反应为：，则溶液褪色； （7）为了更清楚地观察生成的现象，正确操作是在溶液的液面上覆盖一层煤油，以隔绝空气，然后将吸有溶液的长胶头滴管伸到液面以下后再滴加溶液，这样就可以减少生成的与氧气的接触，从而可防止其被氧化成，干扰实验现象， B项符合题意；故答案为：B。 18．（本题15分）纳米级是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。纳米级有以下两种不同的制备方法。 已知：中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用的形式表示。 请回答下列问题： Ⅰ.共沉淀法 (1)溶液A在保存时容易变质，可用__________试剂检验其是否变质；为防止其变质，保存时会在溶液中加入少量铁粉，原因是__________（用离子方程式表示）。 (2)取少量滤液进行焰色试验，火焰呈__________色。 (3)写出该方法制备的离子方程式__________。 (4)从的组成分析，理论上的投料比应为__________，实际生产中投料比应__________（填“大于”“小于”或“等于”）理论值。 Ⅱ.CO还原法 (5)写出第2步反应的化学方程式__________，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。 【答案】(1) (2)黄 (3) (4) 大于 (5) 2:1 【分析】Ⅰ流程中溶液A为硫酸亚铁溶液，溶液B为氯化铁溶液，硫酸亚铁和氯化铁在氢氧化钠溶液中、80℃左右反应生成硫酸钠、水和氯化钠：，沉淀经洗涤、干燥得到纳米级。 【详解】（1）亚铁离子容易氧化成铁离子，可以用试剂检验铁离子，若溶液变红色说明溶液A变质，反之则无；保存时会在溶液中加入少量铁粉防止其变质，原因是。 （2）由分析得，滤液为硫酸钠、氢氧化钠、氯化钠的混合溶液，取少量滤液进行焰色试验，火焰呈黄色。 （3）由分析得， 、在碱性条件下、80℃左右生成、Na2SO4、NaCl和 H2O，反应的化学方程式为：，则其离子方程式为：。 （4）可用的形式表示，，即理论上的投料比应为；反应过程中部分亚铁离子被氧气氧化为铁离子，因此实际生产中投料比应大于理论值。 （5）由图可得，第2步为与反应，；由化学方程式得，氧化剂为，还原剂为，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1。 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 $