高中化学单元测试——第三章铁金属材料（较难版02）

**基本信息** 本单元卷聚焦高中化学第三章铁金属材料，通过基础辨析、实验探究与综合计算，全面覆盖铁的化合物、合金及铝的性质，适配单元复习，强化化学观念与科学思维。 **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（如FeO/Fe₂O₃/Fe₃O₄比较）、合金特点（如硬铝性能）、铝的应用（如导电导热性）|结合生活情境（如漂白液消毒、镀铝钢板防腐），考查物质性质与用途关联| |填空题|2题29分|钠化合物应用（如小苏打烘焙）、钠的性质实验（如相对原子质量测定）|融入实验设计（如装置作用分析）与定量计算（如溶液配制）| |解答题|2题29分|芹菜铁含量测定（实验操作与含量计算）、纳米Fe₃O₄制备（工业流程与氧化还原）|突出科学探究（如Fe²⁺检验）与综合应用（如黄铜灰渣处理），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）下列铁的化合物中，常用来制作红色颜料的是 A．FeO B． C． D． 2．（本题3分）下列有关合金的说法正确的是 A．硬铝抗腐蚀性差，不宜制造飞机和宇宙飞船 B．储氢合金储存氢气时，金属氢化物要易形成，难分解 C．合金的硬度和熔、沸点一般低于其组分金属 D．超强韧钢因具有高韧性、低密度等特点，可用于航空、航天领域 3．（本题3分）下列有关铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的叙述正确的是 A．铁的三种氧化物都能与盐酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 B．四氧化三铁是由Fe2O3和FeO按物质的量之比为1∶1组成的混合物 C．铁的三种氧化物都能与氢碘酸反应，且都只生成盐和水 D．铁的三种氧化物都能在高温下被焦炭还原为铁，而焦炭可能被氧化为CO或CO2 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）下列关于铝的叙述正确的是 A．铝在常温下不会被氧气氧化 B．铝具有导热性，可用金属铝制成铝锅 C．铝具有良好的导电性，故可用于制铝箔 D．通常情况下，铝比铁更容易被腐蚀 6．（本题3分）下列过程的相关方程式书写正确的是 A．通入水中制氯水： B．铝粉与稀盐酸反应： C．向氢氧化钡溶液中加入硫酸镁溶液： D．澄清石灰水中的电离： 7．（本题3分）下列劳动项目或生产活动与所述的化学知识没有关联的是 劳动项目或生产活动 化学知识 A 用小苏打作发泡剂烘焙面包 小苏打受热易分解 B 用漂白液对环境消毒 NaClO具有强氧化性 C 技术人员开发耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 D 用毛笔蘸取氯化铁溶液在铜板上写字 Fe的还原性强于铜 A．A B．B C．C D．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 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）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）称取两份等质量的铝粉，分别加入100mL浓度均为3mol·L-1的硫酸与NaOH溶液，充分反应后，测得同温同压下生成的气体体积比为1:1，则每份铝粉的质量可能为 A．5．4g B．8.1g C．10.8g D．13.5g 13．（本题3分）利用黄铜灰渣(含有Cu、CuO及少量Zn、ZnO、FeO、)制溶液的流程图所示： 下列有关说法错误的是 A．滤渣Ⅰ的主要成分是Cu，其质量低于黄铜灰渣中Cu的质量 B．“酸浸”后的溶液中含有、、、等金属阳离子 C．可用酸性溶液检验滤液Ⅱ中的金属阳离子 D．“反应Ⅲ”中发生反应： 14．（本题3分）在一定体积的浓度为4×10-3mol·L-1Ba(OH)2溶液中，逐滴加入某浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1，若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 A．1:4 B．1:3 C．1:2 D．2:3 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）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）芹菜中含有丰富的人体所必需的铁元素，某兴趣小组为测定芹菜中铁元素含量，进行如图实验。 已知：①芹菜中铁元素主要以草酸亚铁()的形式存在；②草酸亚铁难溶于水；③草酸是一种可溶于水的有机弱酸，具有还原性。 Ⅰ．芹菜的预处理 (1)得到滤液A的操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、___________。 (2)结合已知信息，写出()溶于稀硫酸发生反应的离子方程式：___________。 (3)检验滤液A，滴加___________溶液(填化学式)发现含有，产生的原因是___________。 Ⅱ．测定铁元素的含量 (4)滤液B中铁元素化合价为___________(填化合价)，若实验操作规范，步骤②中利用一定量的测定的含铁量远大于实际含量，可能原因是滤液B中含有的物质是___________。 (5)步骤③中加入双氧水的作用是___________(用离子方程式表示)，步骤④比色法，利用色度传感器测得不同浓度标准液的吸收率如图所示。现测得500mL待测液的吸收率为0.22，则400g该新鲜芹菜中铁元素的含量为___________mg。 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）下列铁的化合物中，常用来制作红色颜料的是 A．FeO B． C． D． 【答案】B 【详解】A．FeO是黑色固体，A项不符合题意； B．通常用来做红色颜料、俗称“铁红”，B项符合题意； C．又称为磁性氧化铁，为黑色晶体，C项不符合题意； D．是白色固体，不稳定，D项不符合题意； 故选D。 2．（本题3分）下列有关合金的说法正确的是 A．硬铝抗腐蚀性差，不宜制造飞机和宇宙飞船 B．储氢合金储存氢气时，金属氢化物要易形成，难分解 C．合金的硬度和熔、沸点一般低于其组分金属 D．超强韧钢因具有高韧性、低密度等特点，可用于航空、航天领域 【答案】D 【详解】A．硬铝（如Al-Cu-Mg系）虽耐蚀性较差，但通过防护处理（如包铝）可解决，且其高比强度是航空器关键材料，A错误； B．储氢合金需满足“吸氢易形成氢化物，放氢时易分解”的动态平衡，选项描述“难分解”会阻碍氢气释放，不符合工作原理，B错误； C．合金硬度通常高于纯金属（如黄铜硬度＞纯铜），但熔沸点因固溶体或共晶反应而降低（如焊锡熔点＜锡/铅），C错误； D．超强韧钢（如马氏体时效钢）兼具高韧性、低密度和高强度，是航空航天轻量化高可靠材料的典型代表，描述正确，D正确； 答案选D。 3．（本题3分）下列有关铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的叙述正确的是 A．铁的三种氧化物都能与盐酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 B．四氧化三铁是由Fe2O3和FeO按物质的量之比为1∶1组成的混合物 C．铁的三种氧化物都能与氢碘酸反应，且都只生成盐和水 D．铁的三种氧化物都能在高温下被焦炭还原为铁，而焦炭可能被氧化为CO或CO2 【答案】D 【详解】A．碱性氧化物是能跟酸反应只生成一种盐和水的氧化物。FeO、Fe2O3都能与盐酸反应生成一种盐和水，均为碱性氧化物，而Fe3O4和盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和水，生成的盐不只一种，所以Fe3O4不是碱性氧化物，故A错误； B．四氧化三铁可以看作是由Fe2O3和FeO按物质的量之比为1∶1组成的化合物，Fe3O4不是混合物，是纯净物，故B错误； C．FeO和氢碘酸发生复分解反应生成FeI2和水，但Fe2O3、Fe3O4和HI溶液反应，由于Fe3+具有氧化性，I-具有还原性，会发生氧化还原反应生成I2，Fe2O3和HI反应：Fe2O3+2I-+6H+=2Fe2++I2+3H2O，Fe3O4和HI反应：Fe3O4+2I-+8H+=3Fe2++I2+4H2O，故C错误； D．铁的三种氧化物都能在高温下被焦炭还原为铁，若焦炭少量，则生成CO2，若焦炭过量，则生成CO，故D正确； 故选D。 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）下列关于铝的叙述正确的是 A．铝在常温下不会被氧气氧化 B．铝具有导热性，可用金属铝制成铝锅 C．铝具有良好的导电性，故可用于制铝箔 D．通常情况下，铝比铁更容易被腐蚀 【答案】B 【详解】A．铝是活泼金属，在空气中易被氧化，故A错误； B．制铝锅是利用铝具有导热性，故B正确； C．制铝箔是利用了铝具有很好的延展性，故C错误； D．铝在常温下与空气中的氧气反应，在铝的表面生成一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步被氧化，故D错误； 答案选B。 6．（本题3分）下列过程的相关方程式书写正确的是 A．通入水中制氯水： B．铝粉与稀盐酸反应： C．向氢氧化钡溶液中加入硫酸镁溶液： D．澄清石灰水中的电离： 【答案】D 【详解】A．Cl2通入水中制氯水的方程式错误，因为HClO是弱酸，离子方程式中不能拆成离子，正确方程式应为，A错误； B．铝粉与稀盐酸反应的离子方程式电荷不守恒且未配平，正确应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，B错误； C．向氢氧化钡溶液中加入硫酸镁溶液的离子方程式不完整，忽略了Mg2+与OH-形成Mg(OH)2沉淀，正确应为SO+Ba2++Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓+BaSO4↓，C错误； D．因为是强碱，完全电离成Ca2+和OH⁻，D正确； 答案选D。 7．（本题3分）下列劳动项目或生产活动与所述的化学知识没有关联的是 劳动项目或生产活动 化学知识 A 用小苏打作发泡剂烘焙面包 小苏打受热易分解 B 用漂白液对环境消毒 NaClO具有强氧化性 C 技术人员开发耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 D 用毛笔蘸取氯化铁溶液在铜板上写字 Fe的还原性强于铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．小苏打(NaHCO3)受热分解(2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑)产生CO2，使面包蓬松，知识关联正确，A不合题意； B．漂白液中的NaClO通过强氧化性使蛋白质变性，实现消毒，知识关联正确，B不合题意； C．镀铝钢板利用铝的致密氧化膜(Al2O3)隔绝腐蚀介质，知识关联正确，C不合题意； D．氯化铁溶液与铜反应时，铜被氧化(Cu → Cu2+)，Fe3+被还原为Fe2+，体现铜的还原性强于Fe2+，但所述知识“Fe的还原性强于铜”指单质铁还原性强于单质铜(如Fe + Cu2+= Fe2+ + Cu)，与活动无关，故无关联，D符合题意； 故答案为：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）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）称取两份等质量的铝粉，分别加入100mL浓度均为3mol·L-1的硫酸与NaOH溶液，充分反应后，测得同温同压下生成的气体体积比为1:1，则每份铝粉的质量可能为 A．5．4g B．8.1g C．10.8g D．13.5g 【答案】A 【分析】根据反应方程式，可知等物质的量的铝粉分别与硫酸和NaOH反应生成等量的H2，消耗的酸的量比碱多，考虑碱过量或酸碱均过量进行分析计算。 【详解】由题给信息，可知n(H2SO4)=n(NaOH)=0.1L×3mol·L-1=0.3mol，设加入Al的物质的量为n，则由2Al~3H2SO4~3H2，可知0.3molH2SO4最多消耗0.2molAl，产生0.3molH2。若生成H2物质的量为0.3mol，根据同温同压下生成的气体体积比为1:1，则另一份铝粉与NaOH溶液反应生成的H2的物质的量也为0.3mol。由2Al~2NaOH~3H2，可知Al与0.3molNaOH反应生成氢气的物质的量也为0.3mol时，此时消耗Al为0.2mol(即5.4g)，此时酸恰好与5.4gAl完全反应，碱过量；若Al的质量在0~5.4g之间，根据方程式可知酸、碱均过量，产生H2的体积比为1:1；若Al的物质的量大于0.2mol时，Al与0.3mol酸仍产生0.3molH2，但Al与0.3mol碱产生H2的物质的量为：0.3mol＜n(H2)≤0.45mol，则二者体积比不为1:1，因此答案选A。 13．（本题3分）利用黄铜灰渣(含有Cu、CuO及少量Zn、ZnO、FeO、)制溶液的流程图所示： 下列有关说法错误的是 A．滤渣Ⅰ的主要成分是Cu，其质量低于黄铜灰渣中Cu的质量 B．“酸浸”后的溶液中含有、、、等金属阳离子 C．可用酸性溶液检验滤液Ⅱ中的金属阳离子 D．“反应Ⅲ”中发生反应： 【答案】B 【分析】黄铜灰渣加入足量稀硫酸酸浸，CuO及少量Zn、ZnO、FeO、与稀硫酸反应生成相应盐溶液，铜和生成少量铁离子反应生成铜离子和亚铁离子，“酸浸”后的溶液中含有、、等金属阳离子，铜与稀硫酸不反应，留在滤渣Ⅰ中，反应Ⅰ加入足量Fe粉和铜离子反应生成铜单质和亚铁离子，滤渣有Cu、Fe，滤液Ⅱ含有、等；反应Ⅱ中加入稀硫酸，滤渣中的Fe与稀硫酸反应生成亚铁离子得到滤液Ⅲ，除去过量的Fe，未反应的Cu进入反应Ⅲ；反应Ⅲ中通入氧气、加入稀硫酸，反应生成硫酸铜。 【详解】A．由分析，滤渣Ⅰ的主要成分是Cu，黄铜灰渣中的与硫酸反应生成铁离子，铁离子会与Cu反应，消耗一部分Cu，因此滤渣Ⅰ中Cu的质量小于黄铜灰渣的Cu的质量，A正确； B．酸浸后铁离子会被Cu等还原为亚铁离子，溶液中不含，B错误； C．滤液Ⅱ含有、等，亚铁离子和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色，故可用酸性溶液检验滤液Ⅱ中的金属阳离子，C正确； D．由分析可知，反应Ⅲ的化学方程式为，D正确； 故选B。 14．（本题3分）在一定体积的浓度为4×10-3mol·L-1Ba(OH)2溶液中，逐滴加入某浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1，若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 A．1:4 B．1:3 C．1:2 D．2:3 【答案】B 【详解】4×10-3mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=8×10-3mol·L-1，设Ba(OH)2溶液体积为xL，氢氧根离子物质的量为8x×10-3mol；设硫酸氢钠溶液体积为yL，浓度为cmol/L，依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH，混合后溶液c(OH-)=10-3mol·L-1，所以得到:(8x×10-3-cy)/(x+y)=10-3；由于n[Ba(OH)2]= 4x×10-3mol，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，n[Ba(OH)2]:n(NaHSO4)=1:1，因此n(NaHSO4)=n[Ba(OH)2]= 4x×10-3mol，即cy=4x×10-3，因此(8x×10-3-4x×10-3)/(x+y)=10-3，解得x:y= 1:3，即Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是1:3，故B正确； 故答案选B。 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）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）芹菜中含有丰富的人体所必需的铁元素，某兴趣小组为测定芹菜中铁元素含量，进行如图实验。 已知：①芹菜中铁元素主要以草酸亚铁()的形式存在；②草酸亚铁难溶于水；③草酸是一种可溶于水的有机弱酸，具有还原性。 Ⅰ．芹菜的预处理 (1)得到滤液A的操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、___________。 (2)结合已知信息，写出()溶于稀硫酸发生反应的离子方程式：___________。 (3)检验滤液A，滴加___________溶液(填化学式)发现含有，产生的原因是___________。 Ⅱ．测定铁元素的含量 (4)滤液B中铁元素化合价为___________(填化合价)，若实验操作规范，步骤②中利用一定量的测定的含铁量远大于实际含量，可能原因是滤液B中含有的物质是___________。 (5)步骤③中加入双氧水的作用是___________(用离子方程式表示)，步骤④比色法，利用色度传感器测得不同浓度标准液的吸收率如图所示。现测得500mL待测液的吸收率为0.22，则400g该新鲜芹菜中铁元素的含量为___________mg。 【答案】(1)漏斗、玻璃棒 (2)+2H+=Fe2++H2C2O4 (3) KSCN 部分Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+ (4) +2 草酸 (5) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 11.2 【分析】芹菜中铁元素主要以草酸亚铁()的形式存在，对新鲜芹菜研磨、加水、加稀硫酸后，与硫酸反应生成硫酸亚铁和草酸，即滤液A中主要含有硫酸亚铁和草酸，其中一份加入铜，为了将氧化生成的Fe3+还原为Fe2+，再加酸性KMnO4，Fe2+以及草酸都能还原KMnO4，另一份加H2O2溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，再利用比色法测定铁元素的含量； 【详解】（1）得到滤液A的操作是过滤，要用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒； （2）草酸是一种可溶于水的有机弱酸，与硫酸反应生成硫酸亚铁和草酸，反应的离子方程式为+2H+=Fe2++H2C2O4； （3）检验Fe3+用KSCN溶液，溶液会变红，有Fe3+原因是部分Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+； （4）加入过量铜粉，将Fe3+还原为Fe2+，故滤液B中铁元素化合价为+2，步骤②中利用一定量的测定的含铁量远大于实际含量，可能原因是滤液B中含有的物质是草酸； （5）步骤③中加入双氧水的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；由图可知，吸收率为0.22时，c(Fe3+)为，则400g芹菜中铁元素的含量为=11.2mg。 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 $