高中化学单元测试——第三章铁金属材料（较难版01）

**基本信息** 本单元卷聚焦高中化学第三章铁金属材料，以文化传承与工业应用为情境，覆盖铁/铝化合物、合金等核心知识，梯度设计适配单元复习，强化化学观念与科学探究。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/42|铁/铝化合物性质、合金、氧化还原|结合“灌钢法”考合金（文化传承）| |填空题|2/29|铝的提纯、钠的性质计算|工业流程与实验数据处理（真实应用）| |解答题|2/29|Fe³⁺与Cu反应探究、绿矾制备|实验探究与证据推理（科学思维）|

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）自古代以来，铁及其化合物的应用便已融入日常生活之中。下列说法不正确的是 A．FeO为黑色固体 B．单质Fe的颜色一定为银白色 C．可用于油漆的制作 D．常作为钢制器具的抗腐蚀膜 【答案】B 【详解】A．FeO（氧化亚铁）为黑色固体，这是其常见物理性质，A正确； B．单质铁的颜色并非一定为银白色，例如铁粉呈灰黑色，因此“一定”的说法过于绝对，B错误； C．常用作红色颜料，在油漆制作中广泛应用，C正确； D．可通过发蓝处理在钢表面形成致密氧化膜，提供抗腐蚀保护，D正确； 选B。 2．（本题3分）下列有关金属及其合金的说法不正确的是 A．合金的熔点一般比各组分金属的熔点低 B．钢是我国用量最大且使用最早的合金 C．在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能 D．某些储氢合金能大量吸收H2形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解放出H2 【答案】B 【详解】A．合金的熔点一般比各成分金属的低，如钠钾合金常温下呈液态，A正确； B．钢是用量最大、用途最广的合金，我国最早使用的合金是青铜，不是钢，B错误； C．在合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能，因此稀土元素被称为冶金工业的维生素，C正确； D．实用储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解释放氢气，是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，D正确； 故选：B。 3．（本题3分）下列说法不正确的是 A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐 B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 【答案】C 【详解】A．与盐酸反应的化学方程式为，生成了和两种盐，故A正确，不符合题意； B．不稳定，在空气中受热时，会被氧气氧化为，化学方程式为，故B正确，不符合题意； C．不稳定，容易被空气中的氧气等氧化，该反应的方程式为，所以具有较强的还原性，而不是氧化性，故C错误，符合题意； D．比稳定，在空气中易被氧化为，化学方程式为，故D正确，不符合题意； 故选C。 4．（本题3分）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0．1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【答案】C 【详解】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确； B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故B正确； C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误； D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确； 故选C。 5．（本题3分）关于铝及其合金的说法正确的是 A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 【答案】C 【详解】A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝的化学性质很活泼，极易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续反应，A错误； B．镁铝合金的特点是密度小、强度高，因此才适合作为制造飞机和宇宙飞船的材料，不是密度大，B错误； C．铝原子最外层上只有3个电子，故铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性，C正确； D．由反应方程式：、，故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一段时间后可以观察到气泡，D错误； 故答案为：C。 6．（本题3分）向某溶液中加入铝粉，有放出，在该溶液中一定能大量共存的离子组是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】C 【分析】非氧化性强酸、强碱均会和铝生成氢气，则溶液可能为酸性或碱性。 【详解】A．若溶液为碱性，Fe2+会和OH-反应而不能存在，A不符合题意； B．若溶液为碱性，、会和OH-反应而不能存在；若溶液为酸性，会和H+反应而不能存在；B不符合题意； C．、、相互不反应，在酸性或碱性溶液中也不反应，能共存，C符合题意； D．Fe3+和I-会发生氧化还原反应而不能共存，D不符合题意； 故选C。 7．（本题3分）下列实验现象与氧化还原反应无关的是 A．电解水的两极产生气泡的个数比大约为1∶2 B．将铜粉露置在空气中加热，固体由红色变为黑色 C．用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+) D．CO2通入澄清石灰水先产生浑浊，继续通入溶液变得澄清 【答案】D 【详解】A．电解水时，水发生分解(H由+1价降为0价，O由-2价升为0价)，两极产生气泡分别为O2和H2，二者的物质的量之比为1∶2，则气泡个数比大约为1∶2，A不符合题意； B．将铜粉露置在空气中加热，固体由红色变为黑色，此过程中发生反应2Cu+O22CuO，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+)，则发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，属于氧化还原反应，C不符合题意； D．CO2通入澄清石灰水先产生浑浊，继续通入溶液变得澄清，则发生反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，不属于氧化还原反应，D符合题意； 故选D。 8．（本题3分）下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】B 【详解】①稀硫酸和铁粉反应生成硫酸亚铁，生成的氢气排出空气，胶头滴管伸入FeSO4溶液液面下挤出NaOH溶液，生成的Fe(OH)2不容易被氧化成Fe(OH)3，能较长时间观察到白色沉淀，故①正确； ②在空气中滴加NaOH溶液，容易带入氧气，生成的Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，不能较长时间观察到白色沉淀，故②错误； ③密度：植物油＜水，植物油在上层，隔绝空气，胶头滴管伸入FeSO4溶液液面下挤出NaOH溶液，生成的Fe(OH)2不容易被氧化成Fe(OH)3，能较长时间观察到白色沉淀，故③正确； 故选B。 9．（本题3分）下列实验结论与实验操作及现象不相符的一组是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红 溶液中含 B 向某溶液中滴加酸性溶液，紫色褪去 原溶液含 C 向氯水中加入铁粉，迅速产生大量气泡 氯水呈酸性 D 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色 氧化性： A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．滴加KSCN溶液变红是的特征反应，A正确； B．酸性褪色可能由多种还原剂（如、等）引起，不一定是，B错误； C．氯水中加入铁粉产生气泡，是由于酸性条件下铁与反应生成，表明氯水呈酸性，C正确； D．氧化生成，使淀粉变蓝，证明氧化性强于，D正确； 故答案选B。 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。下列推断合理的是 A．b只能通过置换反应制得 B．保存溶液时需加入少量 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．存在的循环转化关系 【答案】D 【分析】由题图可知，为中含有为为中含有。 【详解】A．b既可通过置换反应制得，也可通过化合反应制得，A不合理； B．含的溶液中加入，会被还原成，B不合理； C．可将饱和的溶液滴入沸水中继续加热至液体呈红褐色，制得胶体，而不是浓碱液中，不合理； D．存在的循环转化关系，D合理； 答案选D。 11．（本题3分）某同学设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法错误的是 A．装置加热顺序最好是先①后② B．虚线框处宜选择的装置是乙 C．高温加热装置②中发生的反应为 D．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 【答案】C 【详解】A．反应过程中需先在装置①中生成水蒸气，生成的水蒸气先排出装置中的空气，防止氧气与铁反应，再加热铁粉，所以装置加热顺序最好是先①后②，A正确； B．生成氢气的密度比空气的密度小，所以用向下排空气法收集，应选择装置乙，B正确； C．高温加热装置中铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气，化学方程式为：，C错误； D．氧化铜与氢气反应生成铜和水，发生的反应方程式为，所以铜丝由黑色变为红色，D正确； 故答案选C。 12．（本题3分）现有两份铝粉，一份加足量的NaOH溶液，另一份加足量的盐酸，若放出等质量的气体，则参与反应的NaOH与HCl的物质的量之比为 A．3:2 B．2:3 C．1:2 D．1:3 【答案】D 【详解】铝与NaOH反应的方程式为，与HCl反应的方程式为。产生等质量的氢气（等物质的量的氢气）时，所需NaOH的物质的量为氢气物质的量的倍，HCl的物质的量为氢气物质的量的2倍，因此NaOH与HCl的物质的量之比为:2 = 1:3，D正确，故选D。 13．（本题3分）电子工业常用的溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板。从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可采用下列步骤： 下列说法错误的是 A．制造印刷电路板原理： B．滤渣③的成分是和 C．物质④可以是稀硫酸 D．若向废液中加入一定量的①，充分反应后无固体，则所得溶液中可能有 【答案】C 【分析】向废液中加过量的Fe，Fe和Fe3+反应得到Fe2+，Fe和Cu2+反应得到Cu和Fe2+，①为Fe，②为FeCl2溶液，③为Fe和Cu的混合物；加过量的④HCl溶液，Fe和HCl反应生成FeCl2和氢气，Cu不和HCl反应，过滤得到Cu和滤液⑤FeCl2溶液，FeCl2溶液中通入氯气得到FeCl3溶液，据此解答。 【详解】A．制造印刷电路板时FeCl3腐蚀铜箔的反应为，符合氧化还原反应规律，A正确； B．步骤①加入过量Fe粉，发生反应、，Fe过量，因此滤渣③含未反应的Fe和生成的Cu，B正确； C．若物质④为稀硫酸，Fe与稀硫酸反应生成，会引入杂质，最终无法得到纯净的溶液，因此④应为稀盐酸，C错误； D．向废液中加入一定量Fe粉，无固体生成说明Cu未被置换，若Fe粉量不足，未被完全还原，溶液中可能存在，D正确； 故选C。 14．（本题3分）在标准状况下，实验甲、乙、丙各取30.0mL相同浓度的盐酸，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝合金粉末，得下表中有关数据(假设反应前后溶液体积不变)。 实验序号 甲 乙 丙 合金质量/mg 255 385 459 气体体积/mL 280 336 336 下列说法不正确的是 A．实验甲中盐酸过量 B．实验乙中盐酸不足 C．实验中c(HCl)=1.0mol/L D．该镁铝合金粉末中Mg、Al的物质的量之比为2：1 【答案】D 【详解】A．甲中合金的质量小于乙，甲中气体体积也小于乙，说明甲中合金不足量，盐酸是过量的，A正确； B．甲组实验中，盐酸是过量的，由于合金组成是相同的，所以按照甲组的比例，255 mg合金能生成280 mL气体，若乙组实验中盐酸也是足量的，则385 mg合金能生成423 mL气体，而实际上乙组产生的氢气只有336 mL，所以乙组中盐酸是不足量的，B正确； C．丙组中盐酸是少量的，氢气中的氢全部来自盐酸，336 mL标况下的气体的物质的量为0.015 mol，所以HCl的物质的量为0.03 mol，盐酸的物质的量浓度为1.0 mol/L，C正确； D．甲组中合金全部反应，生成氢气的物质的量为0.0125 mol。设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，则可列方程组：，解得，故合金中Mg、Al的物质的量之比为1：1，D错误； 故选D。 二、填空题 15．（本题14分）铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题： (1)除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为_______，发生反应的离子方程式为_______，然后经过滤、洗涤、干燥。 (2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得在同温同压下的体积之比是_______。 (3)氢氧化亚铁在空气中会逐渐被氧化为氢氧化铁，其化学方程式为_______。 (4)某同学在实验室用铝土矿(含有和，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下： ①操作I为_______。 ②与稀硫酸反应的离子方程式为_______。 ③滤液II中溶质的用途之一是_______。 【答案】(1) NaOH溶液 (2)1：1 (3) (4) 过滤 作氮肥 【分析】铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)用硫酸溶解，二氧化硅不反应，过滤分离，滤液主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气，据此解答。 【详解】（1）铝和氢氧化钠溶液反应，镁不与氢氧化钠溶液反应，除去镁粉中混有的少量铝粉，应加入的试剂是NaOH溶液，发生的反应为：； （2）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等，所得H2的体积之比是：1：1； （3）氢氧化亚铁在空气中会逐渐被氧化为氢氧化铁，其化学方程式为：； （4）①根据分析，操作I为过滤； ②与稀硫酸反应的离子方程式为：； ③滤液II中溶质主要为硫酸铵，用途之一是作氮肥。 16．（本题15分）为了研究钠的性质，在实验室里做了如下实验： (1)将一小块钠投入溶液中，发生反应的总化学方程式为_______。 (2)为粗略测定金属钠的相对原子质量，设计的装置如图所示，该装置(包括水)的总质量为ag，将质量为bg的钠(不足量)放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为cg。      ①列出计算钠相对原子质量的数学表达式_______(用含有a、b、c的算式表示)。 ②无水氯化钙的作用是_______。若不用无水氯化钙，求出的钠的相对原子质量的实际数值是偏大还是偏小？_______。 (3)现有一块部分被氧化为氧化钠的钠块，其质量为10.8g，将它投入一定量的水中完全反应，最终得到含16g溶质的氢氧化钠溶液，回答下列问题： ①反应中生成的氢气为_______mol。 ②钠的质量为_______g。 【答案】(1) (2) 吸收H2中所含的H2O(g) 偏小 (3) 0.1 4.6 【详解】（1）将一小块钠投入FeCl3溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应，生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，总化学方程式为：； （2）①钠与水的反应方程式为：，由装置可知，生成的H2质量为：a+b-c，物质的量为：，即Na的物质的量为（a+b-c）mol，摩尔质量为，相对原子质量为：； ②无水氯化钙的作用是：吸收H2中所含的H2O(g)，减少实验误差；若不用无水氯化钙，得到的c值偏小，由于相对原子质量为：，即求出的钠的相对原子质量的实际数值偏小； （3）①钠与水反应的方程式为：，氧化钠与水反应的方式为：，设Na的物质的量为amol，Na2O的物质的量为bmol，即23a+62b=10.8，（a+2b）×40=16，解得a=0.2mol，b=0.1mol，反应生成的氢气物质的量为0.2mol÷2=0.1mol； ②钠的质量为0.2mol×23g/mol=4.6g。 三、解答题 17．（本题14分）查阅资料显示：在氧化还原反应中，氧化剂所表现的氧化性强弱与反应产物的状态和对应元素价态有关。化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应，实验如下： 序号 方案 现象 ⅰ 振荡试管，观察到溶液变为蓝色，充分反应后，试管底部有Cu粉剩余 ⅱ 取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加1mol∙L-1KSCN溶液 溶液局部变红，同时产生白色沉淀(经检验是CuSCN)，振荡试管，红色消失 (1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式是___________。 (2)实验ⅱ中检测到Fe3+，依据的实验现象是___________。 ①对Fe3+产生的原因提出如下假设： 假设1：溶液中的Fe2+被___________氧化，离子反应方程式是___________。 假设2：在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化。 ②设计实验验证假设，其中试剂a是___________，ⅳ的现象是___________。 序号 方案 试剂 现象 ⅲ a 放置较长时间，溶液不变红 ⅳ a和b ___________ ③实验结论：假设1不成立，假设2成立。 (3)由实验i得出氧化性：Fe3+___________Cu2+(填“＞”或“＜”)，而根据实验ⅱ发生的反应可知，Fe3+和Cu2+的氧化性强弱关系相反。运用氧化还原反应规律解释原因：___________。 【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (2) 溶液局部变红 空气(O2) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 0.5mol∙L-1FeSO4溶液 溶液变红，产生白色沉淀 (3) ＞ 实验ⅱ中生成CuSCN沉淀，使Cu2+的氧化性增强 【分析】实验ⅰ中，将Cu粉(0.2g，物质的量为=0.003125mol)加入Fe2(SO4)3溶液(2mL0.25mol/L，Fe3+的物质的量为0.001mol)中，Cu(过量)与Fe3+发生氧化还原反应，生成Cu2+和Fe2+，反应结束后，溶液变为蓝色，试管底部有Cu粉剩余，则表明Fe3+全部转化为Fe2+。实验ⅱ中，取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加1mol∙L-1KSCN溶液，溶液局部变红[表明生成Fe(SCN)3]，同时产生白色沉淀(经检验是CuSCN)，表明Cu2+将Fe2+氧化为Fe3+。实验ⅲ中，KSCN溶液滴入FeSO4溶液中，放置较长时间，溶液不变红，表明空气中的O2未将Fe2+氧化为Fe3+；实验ⅳ中，往实验ⅲ所得溶液中再加入CuSO4溶液，溶液变红色，表明Cu2+将Fe2+氧化。 【详解】（1）由分析可知，实验ⅰ中，Cu与Fe3+发生氧化还原反应，生成Cu2+和Fe2+，发生反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。 （2）检验Fe3+时，常使用KSCN溶液，实验ⅱ中检测到Fe3+，依据的实验现象是：溶液局部变红。 ①溶液中的Fe2+被氧化为Fe3+时，可能是空气中氧气的作用，也可能是加入溶液中Cu2+的作用。 假设1：溶液中的Fe2+被空气(O2)氧化为Fe3+，则在酸性溶液中，O2转化为H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出离子反应方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 假设2：在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化。 ②2mL试剂+2滴1mol/LKSCN溶液，放置较长时间，溶液不变红，则未生成Fe3+，所以假设1不成立，实验ⅰ中生成Fe2+的浓度为0.5mol∙L-1，则其中试剂a是0.5mol∙L-1FeSO4溶液；假设2成立，表明在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化为Fe3+，Cu2+被还原为Cu+，则ⅳ的现象是：溶液变红，产生白色沉淀。 （3）实验i中，Fe3+为氧化剂，Cu2+为氧化产物，则可得出氧化性：Fe3+＞Cu2+，而根据实验ⅱ发生的反应可知，Fe3+和Cu2+的氧化性强弱关系相反，则表明受生成沉淀的影响，Cu2+和Fe3+的氧化能力发生了改变，运用氧化还原反应规律解释原因：实验ⅱ中生成CuSCN沉淀，使Cu2+的氧化性增强。 【点睛】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性不仅受价态的影响，还与反应产物的状态有关。 18．（本题15分）硫酸亚铁作为补铁剂，可促进生长发育，增强抗病能力。实验室以某废旧金属材料（主要含、，以及少量的、）为原料制备绿矾（）的流程如图所示。 请回答下列问题： (1)“酸溶”时，若用玻璃棒不断搅拌可显著提高酸溶速率，其原因为_____。 (2)取适量“酸溶”后的溶液，通常滴入_____（填化学式）溶液，_____现象，证明“酸溶”后的溶液中无。“酸溶”后的溶液中无的原因为_____（用离子方程式解释）。 (3)转化为的化学方程式为_____。 (4)系列操作是指蒸发浓缩得到60℃饱和溶液、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、低温干燥。低温干燥的目的是_____。 (5)工业酸性废水中含有的有毒，必须处理达标才能排放，工业上常用绿矾作处理剂，已知处理后的溶液中含有、等。 ①中元素的化合价为_____。 ②写出上述反应的离子方程式：_____。 【答案】(1)增大固体与稀硫酸的接触面积，从而显著提高酸溶速率。 (2) KSCN 无明显 (3) (4)防止失去结晶水 (5) +6 【分析】酸溶步骤中，废旧金属材料与稀硫酸反应，反应后溶液中含、、等离子，除铝步骤中，通过调节pH，使转化为沉淀，沉淀经加热分解（）可得到。滤液经过系列操作，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，最终得到绿矾。 【详解】（1） 搅拌可增大固体与稀硫酸的接触面积，使反应更充分，从而显著提高酸溶速率。 （2）要检测，常用KSCN溶液。若溶液中无，加入KSCN后溶液不变红（或无明显现象）；“酸溶”后溶液中无Fe3+的原因是原料中的Fe与发生反应，将还原为。反应方程式为。 （3）在加热条件下分解为和水，该化学方程式为。 （4）在高温下易失去结晶水，甚至可能被氧化为。因此，低温干燥的目的是防止失去结晶水。 （5）①设Cr的化合价为x，则，解得；因此，Cr的化合价为+6。 ②具有强氧化性，可将氧化为，自身被还原为。根据氧化还原反应配平该离子方程式为。 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）自古代以来，铁及其化合物的应用便已融入日常生活之中。下列说法不正确的是 A．FeO为黑色固体 B．单质Fe的颜色一定为银白色 C．可用于油漆的制作 D．常作为钢制器具的抗腐蚀膜 2．（本题3分）下列有关金属及其合金的说法不正确的是 A．合金的熔点一般比各组分金属的熔点低 B．钢是我国用量最大且使用最早的合金 C．在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能 D．某些储氢合金能大量吸收H2形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解放出H2 3．（本题3分）下列说法不正确的是 A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐 B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 4．（本题3分）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0．1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 5．（本题3分）关于铝及其合金的说法正确的是 A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 6．（本题3分）向某溶液中加入铝粉，有放出，在该溶液中一定能大量共存的离子组是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 7．（本题3分）下列实验现象与氧化还原反应无关的是 A．电解水的两极产生气泡的个数比大约为1∶2 B．将铜粉露置在空气中加热，固体由红色变为黑色 C．用FeCl3溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色(Fe3+)变为蓝色(Cu2+) D．CO2通入澄清石灰水先产生浑浊，继续通入溶液变得澄清 8．（本题3分）下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 9．（本题3分）下列实验结论与实验操作及现象不相符的一组是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红 溶液中含 B 向某溶液中滴加酸性溶液，紫色褪去 原溶液含 C 向氯水中加入铁粉，迅速产生大量气泡 氯水呈酸性 D 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色 氧化性： A．A B．B C．C D．D 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。下列推断合理的是 A．b只能通过置换反应制得 B．保存溶液时需加入少量 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．存在的循环转化关系 11．（本题3分）某同学设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法错误的是 A．装置加热顺序最好是先①后② B．虚线框处宜选择的装置是乙 C．高温加热装置②中发生的反应为 D．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 12．（本题3分）现有两份铝粉，一份加足量的NaOH溶液，另一份加足量的盐酸，若放出等质量的气体，则参与反应的NaOH与HCl的物质的量之比为 A．3:2 B．2:3 C．1:2 D．1:3 13．（本题3分）电子工业常用的溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板。从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可采用下列步骤： 下列说法错误的是 A．制造印刷电路板原理： B．滤渣③的成分是和 C．物质④可以是稀硫酸 D．若向废液中加入一定量的①，充分反应后无固体，则所得溶液中可能有 14．（本题3分）在标准状况下，实验甲、乙、丙各取30.0mL相同浓度的盐酸，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝合金粉末，得下表中有关数据(假设反应前后溶液体积不变)。 实验序号 甲 乙 丙 合金质量/mg 255 385 459 气体体积/mL 280 336 336 下列说法不正确的是 A．实验甲中盐酸过量 B．实验乙中盐酸不足 C．实验中c(HCl)=1.0mol/L D．该镁铝合金粉末中Mg、Al的物质的量之比为2：1 二、填空题 15．（本题14分）铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题： (1)除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为_______，发生反应的离子方程式为_______，然后经过滤、洗涤、干燥。 (2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得在同温同压下的体积之比是_______。 (3)氢氧化亚铁在空气中会逐渐被氧化为氢氧化铁，其化学方程式为_______。 (4)某同学在实验室用铝土矿(含有和，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下： ①操作I为_______。 ②与稀硫酸反应的离子方程式为_______。 ③滤液II中溶质的用途之一是_______。 16．（本题15分）为了研究钠的性质，在实验室里做了如下实验： (1)将一小块钠投入溶液中，发生反应的总化学方程式为_______。 (2)为粗略测定金属钠的相对原子质量，设计的装置如图所示，该装置(包括水)的总质量为ag，将质量为bg的钠(不足量)放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为cg。      ①列出计算钠相对原子质量的数学表达式_______(用含有a、b、c的算式表示)。 ②无水氯化钙的作用是_______。若不用无水氯化钙，求出的钠的相对原子质量的实际数值是偏大还是偏小？_______。 (3)现有一块部分被氧化为氧化钠的钠块，其质量为10.8g，将它投入一定量的水中完全反应，最终得到含16g溶质的氢氧化钠溶液，回答下列问题： ①反应中生成的氢气为_______mol。 ②钠的质量为_______g。 三、解答题 17．（本题14分）查阅资料显示：在氧化还原反应中，氧化剂所表现的氧化性强弱与反应产物的状态和对应元素价态有关。化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应，实验如下： 序号 方案 现象 ⅰ 振荡试管，观察到溶液变为蓝色，充分反应后，试管底部有Cu粉剩余 ⅱ 取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加1mol∙L-1KSCN溶液 溶液局部变红，同时产生白色沉淀(经检验是CuSCN)，振荡试管，红色消失 (1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式是___________。 (2)实验ⅱ中检测到Fe3+，依据的实验现象是___________。 ①对Fe3+产生的原因提出如下假设： 假设1：溶液中的Fe2+被___________氧化，离子反应方程式是___________。 假设2：在实验ⅱ的条件下，Fe2+被Cu2+氧化。 ②设计实验验证假设，其中试剂a是___________，ⅳ的现象是___________。 序号 方案 试剂 现象 ⅲ a 放置较长时间，溶液不变红 ⅳ a和b ___________ ③实验结论：假设1不成立，假设2成立。 (3)由实验i得出氧化性：Fe3+___________Cu2+(填“＞”或“＜”)，而根据实验ⅱ发生的反应可知，Fe3+和Cu2+的氧化性强弱关系相反。运用氧化还原反应规律解释原因：___________。 18．（本题15分）硫酸亚铁作为补铁剂，可促进生长发育，增强抗病能力。实验室以某废旧金属材料（主要含、，以及少量的、）为原料制备绿矾（）的流程如图所示。 请回答下列问题： (1)“酸溶”时，若用玻璃棒不断搅拌可显著提高酸溶速率，其原因为_____。 (2)取适量“酸溶”后的溶液，通常滴入_____（填化学式）溶液，_____现象，证明“酸溶”后的溶液中无。“酸溶”后的溶液中无的原因为_____（用离子方程式解释）。 (3)转化为的化学方程式为_____。 (4)系列操作是指蒸发浓缩得到60℃饱和溶液、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、低温干燥。低温干燥的目的是_____。 (5)工业酸性废水中含有的有毒，必须处理达标才能排放，工业上常用绿矾作处理剂，已知处理后的溶液中含有、等。 ①中元素的化合价为_____。 ②写出上述反应的离子方程式：_____。 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 $