第三章 铁金属材料 测试题 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第三章铁金属材料测试题一、选择题1．化学与传统文化和日常生活密切相关。下列叙述错误的是A．北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”涉及置换反应B．铝合金大量用于高铁建设C．明矾作净水剂有杀菌作用D．碘酒可用于皮肤外用消毒2．下列反应的离子方程式不正确的是A．通入氢氧化钠溶液：B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液：C．过量通入饱和碳酸钠溶液：D．溶液中滴入氯化钙溶液：3．将由、两种固体组成的混合物投入适量水中，再向溶液中通入，通入的体积(已折算成标准状况)与生成沉淀质量的关系如图所示。下列错误的是A．ab段发生反应的离子方程式是B．C．、的物质的量之比为D．c点对应溶液中的溶质为、4．以下关于合金的说法不正确的是A．熔点比组分中的纯金属高B．具有金属的一般特性C．硬度比组分中的纯金属高D．运用范围比单一金属广泛5．50mL1mol•L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量是A．50mol B．0.05mol C．150mol D．0.15mol6．中国空间站天和核心舱的主要能量来源是砷化镓(GaAs)太阳电池阵，其中Ga与Al同主族，化学性质相似。下列说法错误的是A．砷化镓电池能将光能转化为电能B．GaAs中As的化合价是-3C．镓既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应D．GaAs与反应得到+5价含As化合物，该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶47．下列物质的俗名与化学式对应正确的是A．铁红—— B．小苏打——C．熟石灰——CaO D．纯碱——NaOH8．为了确定(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分，下列实验操作及叙述中错误的是A．取少量样品放入试管中，加热，试管口放一团蘸有无水硫酸铜粉末的棉花团，变蓝则可证明晶体的成分中含有结晶水B．取少量样品溶于水，向溶液中滴入2滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2+C．取少量样品溶于水，加入HCl酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有D．取少量样品放入试管中，加入少量浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则可证明晶体的成分中含有9．下列反应的离子方程式正确的是A．往FeBr2溶液中通入过量Cl2：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-B．刻制印刷电路时用FeCl3溶液作为“腐蚀液”：2Fe3++3Cu=3Cu2++2FeC．往FeCl2溶液中滴入H2O2溶液：2Fe2++H2O2=2Fe3++H2OD．铁粉和水蒸气反应：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H210．取少量溶液于试管中，滴入KOH溶液，观察到的现象是A．产生白色沉淀 B．产生蓝色沉淀C．产生红褐色沉淀 D．无明显变化11．生产和生活中广泛应用了合金，下列所用的材料不属于合金的是A．铁锅(生铁) B．体温计(水银) C．刀具(不锈钢) D．高压锅(硬铝)12．下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变成+3价的是A．氯化铁溶液 B．氯气 C．稀盐酸 D．氯化钠溶液13．铁元素的“价－类”二维图如图所示，下列说法正确的是A．Fe→Fe3O4只能通过置换反应得到B．Fe3O4在自然界中不存在C．可用Fe粉去除FeCl2溶液中混有的少量FeCl3D．向Fe(OH)2悬浊液中通入Cl2可得到Fe(OH)314．下列离子方程式书写不正确的是A．醋酸与KOH溶液：CH3COOH＋OH—=H2O+CH3COO—B．铁与氯化铁溶液的反应：Fe+Fe3+=2Fe2+C．氧化铁放入稀盐酸中：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OD．碳酸钙与盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O15．铁华粉最早记载于《开宝本草》，为铁粉与醋作用后的锈末，具有养血安神、平肝镇惊的功效，主治血虚、健忘。利用铁华粉进行的实验及其现象如下所示：下列相关说法错误的是A．X为醋酸B．铁华粉中起治疗作用的成分可能为C．生成蓝色沉淀的离子方程式为D．由上述实验可知，结合的能力大于二、填空题16．实验室中制H2的反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(1)该反应中氧化剂是(填化学式)，锌被(填“氧化”或“还原”)。(2)若消耗了1molH2SO4，则生成H2的体积约是L(标准状况)。17．将标准状况下22.4L氯化氢气体溶于水得到500mL的溶液，计算(1)所得溶液溶质的物质的量浓度为mol/L。(2)上述溶液可与mL2mol/L的氢氧化钠溶液恰好完全反应。18．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如图。已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀pH2.27.47.60.14.07.6完全沉淀pH3.28.99.21.15.29.2沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、，“浸出液”调节pH的范围为，调节pH选用的试剂可以是(填字母)。a.铁b.氨水c.碳酸钠溶液d.稀硫酸19．电子工业常用30%的溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)写出溶液与金属铜反应的离子方程式：。(2)检验溶液中存在的试剂是，证明存在的现象是。(3)某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收钢，并重新获得溶液：操作Ⅰ和Ⅱ使用到的主要玻璃仪器有，请写出通入⑥后发生反应的离子方程式：。(4)实验室里保存溶液时，常在溶液中加入铁钉或铁粉防止溶液里的被氧化，请用离子方程式说明其中的道理：。(5)若某腐蚀液中含、、，取200mL腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入①的质量最小为。20．补齐物质与其用途之间的连线如B−a物质用途A．碳酸氢钠a．作呼吸面具供养剂B．过氧化钠b．作食品膨松剂C．漂粉精c．作红色颜料D．氧化铁d．作游泳池消毒剂21．一定量的固体与盐酸恰好完全反应，生成标准状况下，试计算：(1)的质量；(2)盐酸的物质的量浓度。22．A是用途最广的金属，B、C是两种常见气体单质，E溶液为常见强酸，D溶液中滴加KSCN溶液显血红色，它们相互转化关系如图所示。请回答：（1）写出A与B反应的化学方程式：。（2）写出第④步反应的离子方程式为。（3）写出向F溶液中通入B时发生反应的离子方程式。（4）写出Cu与D溶液反应的离子方程式。（5）用离子方程式表示D溶液中滴加KSCN溶液显红色的原因。（6）向F溶液中滴入NaOH溶液过程中发生的氧化还原反应化学方程式为。23．某同学利用如图装置(夹持仪器已略去)研究纯碱和小苏打的性质。(1)该实验的目的是。(2)观察到有白色沉淀生成的烧杯是(填字母)。(3)实验结论是。(4)为进一步定量研究碳酸氢钠的性质，甲同学用天平准确称量8.4g碳酸氢钠，放入质量为37.4g的坩埚中加热，冷却称量，理论上坩埚及剩余固体的总质量为g，但实际称得的质量比该数值要大，可能的原因是。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜，是发生了：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，硫酸铜与Fe置换反应生成Cu，属于置换反应，A正确；B．铝合金具有密度小、质轻、硬度大、耐腐蚀等优良性能,则铝合金大量用于高铁建设，B正确;C．明矾因具有吸附性而起到作净水作用，但没有杀菌作用，C错误；D．碘酒具有杀菌的作用,能够使菌体蛋白质变性、死亡，D正确；故答案为：C。2．D解析：A．通入氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：，选项A正确；B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：，选项B正确；C．过量通入饱和碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠晶体，反应的离子方程式为：，选项C正确；D．溶液中滴入氯化钙溶液，因亚硫酸酸性弱于盐酸，不能发生反应，选项D不正确；答案选D。3．C【分析】向、组成的混合溶液中通入二氧化碳，0a段是二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，ab段是和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，448mL～672mL阶段是碳酸钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，672mL～896mL是二氧化碳和碳酸钡反应生成碳酸氢钡，c点后是氢氧化铝沉淀。解析：A．ab段是偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，则发生反应的离子方程式是，故A正确；B．672mL～896mL是二氧化碳(物质的量为0.01mol)和碳酸钡反应生成碳酸氢钡，则说明碳酸钡物质的量为0.01mol，根据，则消耗0.01mol气体即，故B正确；C．根据B选项分析得到物质的量为0.01mol，根据得到的物质的量为0.02mol，则两者物质的量之比为，故C错误；D．根据前面分析c点对应溶液中的溶质为、，故D正确。综上所述，答案为C。4．A解析：A．合金的熔点比组分中的纯金属低，A符合题意；B．合金是具有金属特性的材料，B不符合题意；C．合金硬度比组分中的纯金属高，C不符合题意；D．合金比单一金属具有更多优良特性，应用更广泛，D不符合题意；故选A。5．D解析：50mL1mol•L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量是：1mol•L-1×0.050L×3=0.15mol，答案选D。6．D解析：A．砷化镓电池能将光能转化为电能，A正确；B．Ga与Al同主族，GaAs中Ga为+3价，As的化合价是-3，B正确；C．Ga与Al同主族，化学性质相似，因为铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，故镓既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，C正确；D．GaAs中镓元素为+3价，砷元素为-3价，As元素的化合价变为+5价，GaAs是还原剂，H2O2中氧元素的化合价由-1价变为-2价，H2O2是氧化剂，根据化合价升降总数相等，则该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4，故D错误；故选D。7．A解析：A．铁红的化学式为Fe2O3，A符合题意；B．小苏打的化学式为NaHCO3，Na2CO3的俗名为苏打，纯碱，B不合题意；C．熟石灰的化学式为Ca(OH)2，而CaO的俗名为生石灰，C不合题意；D．纯碱的化学式为Na2CO3，而NaOH的俗名为烧碱、火碱和苛性钠，D不合题意；故答案为：A。8．C解析：A．取少量样品放入试管中，加热，试管口放一团蘸有无水硫酸铜粉末的棉花团，若晶体加热后能使无水硫酸铜变蓝，即CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O，说明有水生成，则证明晶体中含结晶水，故A正确；B．取少量样品溶于水，先滴入2滴KSCN溶液无现象，再滴入几滴新制氯水，发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变为红色，则证明晶体的成分中含有Fe2+，故B正确；C．加入HCl酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，有可能发生Ag++Cl-=AgCl↓，则不能证明晶体的成分中含有，故C错误；D．取少量样品于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，即+OH-=NH3↑+H2O，有NH3产生，则证明硫酸亚铁铵中含有，故D正确；答案为C。9．A解析：A．亚铁和溴离子均有还原性，往FeBr2溶液中通入过量Cl2亚铁和溴离子按固有比例完全反应生成铁离子和溴单质：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-，A正确；B．刻制印刷电路时用FeCl3溶液作为“腐蚀液”：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，B错误；C．往FeCl2溶液中滴入H2O2溶液：2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O，C错误；D．铁粉和水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，D错误；故选A。10．C解析：取少量溶液于试管中，滴入KOH溶液，二者发生复分解反应，生成氢氧化铁沉淀和硫酸钾，因此观察到的现象是产生红褐色的沉淀；答案选C。11．B解析：A．生铁是铁合金，A不符合；B．水银是汞的俗称、是纯净物，B符合；C．不锈钢是铁合金，C不符合；D．硬铝是铝合金，D不符合；答案选B。12．B解析：A．氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素由+3价变为+2价，故A错误；B．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，铁元素由0价变为+3价，故B正确；C．铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素由0价变为+2价，故C错误；D．铁与氯化钠溶液不反应，铁元素的化合价不可能变成+3价，故D错误；故选B。13．C解析：A．Fe与O2点燃条件下也生成Fe3O4，A错误；B．Fe3O4是一种复杂的化合物，是具有磁性的黑色警惕，俗称磁性氧化铁，在自然界存在，B错误；C．Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe粉可将Fe3+还原为Fe2+且不引入新的杂质，C正确；D．向2Fe(OH)2+3Cl2=2FeCl3+O2+2H2O，向Fe(OH)2悬浊液中通入Cl2可得到FeCl3，D错误；故选C。14．B解析：A．醋酸与氢氧化钾溶液反应生成醋酸钾和水，反应的离子方程式为CH3COOH＋OH—=H2O+CH3COO—，故A正确；B．铁与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B错误；C．氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故C正确；D．碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，故D正确；故选B。15．A【分析】铁具有还原性、硫酸具有氧化性，铁华粉加入硫酸加热生成刺激性气体X，则X可能为铁和硫酸发生氧化还原反应生成的二氧化硫；铁华粉加入盐酸生成氢气，说明含有铁，得到滤液加入K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，说明滤液含有亚铁离子，生成蓝色沉淀反应为：，蓝色沉淀加入氢氧化钠得到棕色沉淀，说明转化成了氢氧化铁，则可推断结合的能力大于；解析：A．由分析可知，X可能为二氧化硫，A错误；B．铁元素的摄入可以防止缺铁性贫血，铁华粉铁粉与醋作用后的锈末，铁和醋酸反应生成醋酸亚铁，则铁华粉中起治疗作用的成分可能为，B正确；C．由分析可知，生成蓝色沉淀的离子方程式为，C正确；D．蓝色沉淀加入氢氧化钠得到棕色沉淀，说明转化成了氢氧化铁，则可推断结合的能力大于，D正确；故选A。二、填空题16．(1)H2SO4氧化(2)22.4解析：（1）氧化剂化合价降低，故为H2SO4；金属锌化合价升高，是还原剂，反应过程中被氧化；（2）根据化学反应方程式，若消耗了1molH2SO4，则生成H2的物质的量为1mol，体积为。17．(1)2(2)500解析：（1）将标准状况下22.4LHCl气体溶于水配成500mL溶液，含有HCl的物质的量为：n(HCl)==1mol，所得溶液的物质的量浓度为：c==2mol/L，故答案为2mol/L；（2）盐酸与氢氧化钠反应时，物质的量之比1:1，因此n(NaOH)=1mol，NaOH的体积为=0.5L=500mL，故答案为500mL。18．Al(OH)35.2≤pH＜7.6bc【分析】金属电极芯加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，调节pH的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+，生成沉淀A，加入次氯酸钠把Co2+氧化形成Co3+，生成Co(OH)3，加入硫酸和过氧化氢生成Co2+，加入碳酸钠，生成CoCO3，加入醋酸浓缩、降温结晶生成Co(CH3COO)2·4H2O；母液2阳离子主要是Ni2+，通入氨气，pH升高生成Ni(OH)2，加硫酸溶解，蒸发浓缩，降温结晶得到NiSO4·7H2O。解析：金属电极芯中的主要成分是Co、Ni，还含少量Fe、Al等，加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，由流程图中最终产物可知，调节pH的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+，故沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；为了保证Fe3+、Al3+沉淀完全而Ni2+、Co2+不沉淀，由表格数据可知，要调节pH的范围为5.2≤pH<7.6；调节pH时不能加入铁，因为铁能还原铁离子为亚铁离子，不能加入稀硫酸，因为要将溶液的pH调大，由流程图中后续所加试剂可知，调节pH选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液，综上所述可知调节pH试剂应该选bc；故答案为：Al(OH)3；5.2≤pH＜7.6；bc。19．(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(2)酸性高锰酸钾溶液加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去(3)烧杯、玻璃棒、漏斗2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(4)Fe+2Fe3+=3Fe2+(5)22.4g解析：向废液中加入过量的铁(试剂①)，使铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁溶液(滤液②)，经过过滤(操作I)得到氯化亚铁溶液(滤液②)和铁、铜混合物(滤渣③)，向铁、铜混合物中加入过量稀盐酸(试剂④)，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁，铜不与稀盐酸反应，因此经过过滤(操作II)得到金属铜和氯化铁、少量HCl的混合液(滤液⑤)，最后向滤液②和滤液⑤中通入氯气(⑥)即得到氯化铁溶液。（1）铜与氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。（2）亚铁离子具有还原性，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色，因此检验亚铁离子的试剂为酸性高锰酸钾溶液，证明亚铁离子存在的现象为：加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去。（3）由分析可知，操作I和操作II均为过滤，过滤所需玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；由分析可知，⑥为氯气，向滤液②和滤液⑤中通入氯气，亚铁离子与氯气发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。（4）保存FeCl2溶液时，为了防止亚铁离子被氧化，经常向其中加入铁粉，原因是：Fe+2Fe3+=3Fe2+。（5）溶液中n(CuCl2)=0.2L1.5mol/L=0.3mol，n(FeCl2)=0.2L3mol/L=0.6mol，n(FeCl3)=0.2L1.0mol/L=0.2mol，依据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，0.2mol铁离子要消耗铁粉0.1mol，依据Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知，0.3mol铜离子要消耗0.3mol铁粉，则要将铜全部回收，需加入铁粉的质量不少于0.4mol56g/mol=22.4g。20．A−b，C−d，D−c解析：碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，常用作作食品膨松剂，故A−b；漂白精具有消毒杀菌作用，常用作游泳池消毒剂，故C−d；氧化铁是红棕色粉末，常用作红色颜料，故D−c；综上所述，答案为：A−b，C−d，D−c。21．4g解析：(1)与盐酸反应的化学方程式为：，已知生成标准状况下，则、，故；(2)盐酸的物质的量浓度：。22．2Fe+3Cl22FeCl3Fe+2Fe3+＝3Fe2+Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl-2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋Fe3++3SCN-＝Fe(SC