高一化学人教版练习第三章铁金属材料

素养培优练(第三章)【重点知识强化练】考点1：铁及其化合物1．(2021·衢州高一检测)古建砖瓦与砖雕艺术源远流长，起源于商周，发展于唐宋，鼎盛于明清，是中国古建筑雕刻中很重要的一种艺术形式。下列有关说法不正确的是()A．在烧制砖瓦时，用黏土做成的坯经过烘烧成红色砖，铁的化合物转化成Fe2O3B．若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的CO和H2C．烧制过程中红色砖经还原性气体可还原成黑色的化合物D．青色砖瓦的主要成分是铁【解析】选D。Fe2O3是红色的，烘烧成红色砖，铁的化合物转化成Fe2O3，A正确；烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水会发生C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2，B正确；CO和H2都具有还原性，可将Fe2O3还原至Fe3O4、FeO，C正确、D错误。2．下列离子方程式正确的是()A．将氨水滴入FeCl3溶液中：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．氧化铁与盐酸反应：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OC．向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－【解析】选B。NH3·H2O不能拆写成离子的形式，A错误；C项应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；D项应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。3．(2021·湖州高一检测)铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：请回答下列有关问题：(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用的试剂分别是________、________。(填标号)A．Cl2B．FeC．CuD．KMnO4(2)在化学方程式Fe2O3＋3NaClO＋4KOHeq\o(=,\s\up7(熔融))2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O中，还原剂是______，具有______性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是________、________。【解析】(1)将Fe2＋氧化成Fe3＋需加入氧化剂，但KMnO4会引入杂质离子，故可通入Cl2；将Fe3＋还原成Fe2＋需加入还原剂，但Cu会引入杂质离子，故加入Fe。(2)该反应中Fe元素由＋3价→＋6价，故Fe2O3作还原剂，具有还原性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)在水中发生反应生成氢氧化铁胶体，能凝聚水中的悬浮杂质从而可作净水剂，而＋6价→＋3价的过程，表现其强氧化性，因此可作消毒剂。答案：(1)AB(2)Fe2O3还原(3)净水消毒考点2：金属材料4．人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。下列说法中正确的是()A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D．铜是导电性、导热性最好的有色金属【解析】选C。铜是人类使用最早的金属材料，A错误；铁、铝及其合金是应用最广泛的金属材料，B错误；银的导电性比铜好，D错误。5．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列物质的主要材料不属于合金的是()【解析】选B。青铜雁鱼灯的主要材料属于铜合金；秦陵兵马俑主体用料是陶土，不属于合金；航母甲板(钢)的主要材料属于铁合金；潜水器外壳(钛、铝等)的主要材料属于钛铝合金。6．(2021·台州高一检测)《天工开物》中记载：凡铜供世用，出山与出炉，止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是()A．青铜B．黄铜C．赤铜D．白铜【解析】选C。赤铜是纯度较高的铜，熔点比其合金高，青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，C正确。考点3：物质的量在化学方程式计算中的应用7．若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24L(标准状况)氢气，则该金属是()A．AlB．MgC．FeD．Zn【解析】选A。我们假设金属为R，化合价分别为＋1价、＋2价、＋3价，当化合价为＋1价时，M(R)＝9g·mol－1；当化合价为＋2价时，M(R)＝18g·mol－1；当化合价为＋3价时，M(R)＝27g·mol－1，综合考虑，只有当化合价为＋3价，R为Al时合适，故选A。8．(2021·杭州高一检测)铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1mol，则铝的物质的量为()A．0.2molB．0.1molC．0.05mol D．0.025mol【解析】选B。0.1molNa产生H2为0.05mol，生成0.1molNaOH，而反应共释放H2为4.48L÷22.4L·mol－1＝0.2mol，因此Al与NaOH反应放出0.15molH2，2Al～3H22 3x 0.15molx＝0.1mol。9．将11.6gFe3O4加到100mL某浓度的盐酸中，再加入9.8g铁粉，反应停止时，溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液，未见颜色变化，为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发)，且使铁完全转化成Fe(OH)2，共消耗5.0mol·L－1NaOH溶液160mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为()A．2mol·L－1 B．4mol·L－1C．6mol·L－1 D．8mol·L－1【解析】选D。由题意可知，经过一系列反应后，最终得到的物质是Fe(OH)2和NaCl，根据元素守恒得：c(HCl)×V(HCl)＝c(NaOH)×V(NaOH)，c(HCl)＝5.0mol·L－1×eq\f(160mL,100mL)＝8mol·L－1。【学考选考提升练】10．沈括根据变法需要，悉心总结了兵器制作技术。《梦溪笔谈·器用》中记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。剑之钢者，刃多毁缺，巨阙是也，故不可纯用剂钢。”以所学合金的知识，分析古人铸剑时剑身的材料为()A．钢B．生铁C．青铜D．白铜【解析】选A。钢的含碳量是0.03%～2%，生铁的含碳量是2%～4.3%；钢比生铁含碳量低，剂钢指的是铁的合金，其硬度比纯铁大，剑刃硬度要大，所以古人铸剑时剑身的材料为钢，与铜无关。11．在一定条件下7g炭粉与14g氧气完全反应生成21g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是()A．1∶1B．2∶1C．2∶3D．3∶2【解析】选A。设生成物中CO与CO2的物质的量分别为xmol、ymol，则x＋y＝eq\f(7,12)，x＋2y＝eq\f(14,16)，解得x＝eq\f(7,24)，y＝eq\f(7,24)。12．(2021·嘉兴高一检测)某溶液含有K＋、Fe3＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、OH－、I－中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是()A．K＋B．I－C．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))D．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))【解析】选A。滴加KSCN溶液后显红色，则一定含有Fe3＋，而Fe3＋具有较强氧化性，不能与I－大量共存，Fe3＋与OH－不能大量共存，故必含有阴离子SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，无法判断是否含有K＋。13．(2021·台州高一检测)200mL0.5mol·L－1的盐酸与14.3gNa2CO3·xH2O恰好完全反应生成CO2，则x为()A．5B．6C．9D．10【解析】选D。二者恰好完全反应生成CO2的化学方程式为2HCl＋Na2CO3·xH2O=2NaCl＋CO2↑＋(x＋1)H2O，则n(Na2CO3·xH2O)＝eq\f(1,2)×0.5mol·L－1×0.2L＝0.05mol，即106＋18x＝eq\f(14.3,0.05)，解得x＝10。14．下列反应的离子方程式书写正确的是()A．将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B．将磁性氧化铁溶于盐酸中：Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2OC．向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋=Fe3＋＋4H2OD．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑【解析】选A。磁性氧化铁中Fe元素的化合价为＋2、＋3价，溶于盐酸后生成Fe2＋和Fe3＋，B错误；C项中电荷不守恒；铁与稀硫酸反应生成二价亚铁离子，D错误。15．电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某研究小组同学为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计了如图流程：下列有关叙述不正确的是()A．FeCl3溶液与铜箔的反应过程中有2mol电子发生转移时，会有64g铜溶解B．①②的实验操作属于过滤C．气体C的化学式是Cl2D．①中反应消耗铁粉11.2g，废液中Fe3＋的物质的量浓度是0.2mol·L－1【解析】选D。Cu和FeCl3发生的反应为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，反应中电子转移2mol，反应铜1mol，质量为64g，A正确；过滤是分离固体和溶液的实验操作，B正确；向废液中加入过量Fe粉，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋，然后过滤，固体A中含有Fe、Cu，溶液A中含有FeCl2，向固体A中加入过量稀盐酸，Fe与盐酸发生反应生成FeCl2，然后过滤，得到的6.4g固体B是Cu，溶液B中含有HCl、FeCl2，将滤液混合，然后通入Cl2，将FeCl2氧化，得到氯化铁溶液，C正确；①中反应消耗铁粉11.2g，物质的量为0.2mol，铜离子物质的量＝eq\f(6.4g,64g·mol－1)＝0.1mol，消耗铁0.1mol，则和铁离子反应的铁为0.1mol，消耗Fe3＋物质的量0.2mol，废液中Fe3＋的物质的量浓度＝eq\f(0.2mol,0.5L)＝0.4mol·L－1，D错误。16．为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了一套实验方案。其实验装置如图(加热用的酒精灯省略)：请回答下列问题：(1)试管B中的现象是________________________________________________。(2)试管C中NaOH溶液的作用是__________，反应的离子方程式：___________。(3)某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，为了探究生成物中是否含有氯化亚铁(假设铁已完全反应)，请你设计实验方案：_______________。(4)某同学丙查阅了资料得知：氯化铁易溶于水，熔沸点低，受热易变为气态，而遇冷又易变为固态，故认为甲同学上述实验装置有缺陷。你认为丙同学判断的依据是_____________________________________。【解析】(1)氯气与铁反应生成红棕色的烟(氯化铁)进入B，溶液变红色。(2)C中NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气。(3)验