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．将5.1g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6LH2(标准状况)。下列说法正确的是A．该合金中铝的质量分数约为52.9% B．该合金中铝与镁的物质的量之比为1：2C．参与反应的盐酸物质的量为5mol D．反应过程中转移的电子总数为0.752．铁元素的化合价很多，有0价、+2价、+3价、+4价、+5价和+6价。铁与足量下列物质完全反应所得产物中铁仅为+3价的是A．水 B．稀硫酸 C．氯气 D．硫酸铜溶液3．在铝热反应中，铝粉的作用是（）A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．熔剂4．人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．亚铁盐溶液呈浅绿色 D．Fe+2H+=Fe3++H2↑5．下列关于金属铝的叙述中，不正确的是A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的气体物质的量相等D．铝的熔点比氧化铝低6．下列物质的性质与应用对应关系正确的是A．碳酸氢钠受热易分解，可用于治疗胃酸过多B．氧化铝的熔点高，可制作耐火材料C．漂白粉在空气中很稳定，可用于漂白纸张D．纳米铁粉具有吸附性，能去除污水中的、7．下列除去括号中杂质的方法中，正确的是A．Cu(Fe)：加足量溶液B．(HCl)：通过溶液C．溶液()：通入适量D．固体()：加入足量的盐酸，过滤8．下列实验操作、现象和结论都正确的是选项实验操作现象结论A将干燥的氯气通过盛有鲜花的集气瓶鲜花褪色氯气有漂白性B向硫酸铜溶液中加入小颗粒钠产生红色固体钠比铜活泼C向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠粉末产生红褐色沉淀已变质D向烧碱溶液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀烧碱已变质A．A B．B C．C D．D9．下列各组物质的转化关系不能全部通过一步反应完成的是A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3C．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 D．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO410．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A．铁粉与稀硫酸的反应B．灼热的木炭与水蒸气的反应C．醋酸和氢氧化钾溶液的反应D．晶体与晶体的反应11．下列说法不正确的是A．铁和铁的合金都属于金属材料B．储氢用的La-Ni合金可用于以H2为燃料的汽车C．铁锈属于合金D．铁的合金包括生铁和钢，钢又分为碳素钢和合金钢，不锈钢就是一种常见的合金钢12．(聚合硫酸铁，铁为+3价)是高效水处理剂。以废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如下：检验“反应1”后所得溶液中是否含有，可用的试剂是A． B．品红 C．溶液 D．石蕊试液二、非选择题13．回答下列问题：(1)沈括《梦溪笔谈》中提到信州(今江西省)铅山县有一苦泉，将苦泉水煎熬，得到一种蓝色晶体，此晶体常用作游泳池或浴池杀菌消毒剂。试回答：①此晶体的化学式为；②煎熬苦泉水的铁锅用久了就会在其表面析出一层红色物质，其原因为(用化学方程式表示)。(2)下列物质在潮湿空气中发生的变化，主要与哪些气体有关，请将其填写在相应的空格处(写化学式)：①钢铁生锈；②生石灰固体潮解；③久置的石灰水变质；14．有以下物质：①KCl、②Cl2、③H2O、④NaOH、⑤CO2、⑥NaHCO3、⑦Al(1)属于电解质的是；(2)写出①的电子式；(3)写出④与⑦反应的离子方程式；(4)在焙制糕点时常需加入以上中的某种物质作膨松剂，写出该过程发生反应的化学方程式。15．钠和铝是两种重要的金属。请根据钠与铝的性质回答下列问题：(1)将一小块金属钠投入水中，可观察到的实验现象是；(2)钠在自然界中最主要的存在形式是；(3)相同质量的钠在下列哪种情况下产生的氢气最多；A．放在水中B．放在足量盐酸中C．放在足量CuSO4溶液中D．用刺有小孔的铝箔包好放入足量水中(4)铝分别与足量的NaOH溶液和盐酸反应，若两个反应在相同状况下放出等量的气体，则反应中消耗的NaOH和HCl物质的量之比为；(5)常温下铝具有较强的抗腐蚀性，主要原因是；(6)将铝片投入到下列溶液中，铝片不溶解的是A．NaOH溶液B．NaCl溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液16．三氯化铁是一种很重要的铁盐，主要用于污水处理，具有效果好、价格便宜等优点。一定量的已生锈的铁屑，恰好溶解于的盐酸中；充分反应后过滤，经检测所得的滤液中。往滤液中再通入足量制得溶液(假设废铁屑中的杂质不与盐酸反应，氧化后制得的溶液仍为)。(1)滤液中，和的物质的量之比为。(2)要将滤液中恰好转化为，理论上需通入L标准状况的氯气。17．在碱性介质中有利于卤素单质的歧化反应：X2+2OH-=X-+XO-+H2O(X=Cl2，Br2)，XO-在碱性介质中也会发生歧化反应，其反应速率与温度有关。如BrO-在273K左右歧化反应很慢，在323~353K则全部转化为Br-和BrO。(1)某温度下，含0.0lmolBr2的溴水与VmL1.00mol·L-1KOH溶液恰好完全反应，则V=。(2)某温度下，含0.01molBr2的溴水与KOH溶液恰好完全反应，若n(BrO-)=n(BrO)，则n(Br-)=mol；若反应后=m(m≠1)，则反应转移电子数=(用含m的式子表示)。18．为测定某大理石样品中CaCO3的纯度，称取10.0g大理石样品投入到50mL未知浓度的盐酸中，两者恰好完全反应（杂质不反应），生成1.12L（标准状况）CO2气体。计算：（1）该大理石样品中CaCO3的质量分数。（2）盐酸的物质的量浓度。19．已知单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图所示的转化关系，A为常见的金属单质，C为密度最小的气体，甲是一种高熔点的物质，丙常温下是一种液体。根据以上转化关系回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A；B；乙；丁。(2)①写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：。②写出甲与NaOH溶液反应的离子方程式：。(3)将一定量的A加入NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36L，则消耗的A的物质的量为，转移电子的物质的量为。20．A、B、C、D四种物质都含有一种共同元素，A是常见的金属，在潮湿的空气中易生锈，C的溶液呈黄色，A、B、C、D有如下图转化关系。请回答下列问题：(1)A是，C是。(填化学式)(2)C的溶液与NaOH溶液混合后的现象是。(3)反应①的离子反应方程式：，反应类型是反应(选填：化合、分解、置换、复分解)(4)A在空气中燃烧的产物的化学式：，(填“是”或“不是”)碱性氧化物，其与酸反应的离子方程式：。21．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的性质。(1)将已配制好的溶液滴入沸水中并煮沸一段时间，可得到红褐色液体，该反应的离子方程式为：，此液体具有的性质是a.光束通过该液体时形成光亮的“通路”b.向该液体中加入AgNO3溶液，无沉淀产生c.该液体能发生电泳现象，阴极附近颜色变深d.将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成(2)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeC13溶液作为“腐蚀液”，请写出该反应的化学方程式。(3)某氧化铝样品中含有氧化铁、氧化亚铁、碳杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案，请回答下列问题：①操作I的名称是，该操作用到的玻璃棒的作用。②沉淀A的成分是(填化学式)；验证滤液A中存在Fe3＋的具体操作和现象为：。③用离子方程式说明步骤②中双氧水的作用：。④滤液D焰色反应呈黄色，试剂C是(填化学式)；(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，现将5.1g的铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测得生成氢气的体积为5.6L(已换算成标准标准状况)。(请写出计算详细过程)①合金中铝的质量分数？(保留两位有效数字)②反应后，测得溶液总体积为100mL，问溶液中Mg2+的物质的量浓度是多少？22．贫血的常用补铁剂.—葡萄糖酸亚铁[，易溶于水，]的合成前体是碳酸亚铁，某实验小组用如图所示装置制备碳酸亚铁。请回答下列问题：(1)仪器A的名称为，仪器B中发生反应的离子方程式为。(2)开始实验时，三个活塞的操作为先打开和(填“”或“”，下同)，并关闭，这样操作的原因是。(3)反应一段时间后，使蒸馏烧瓶中生成的硫酸亚铁溶液进入仪器C中的操作是。若碳酸亚铁置于空气中的时间过长，其表面呈红褐色，分析表面呈红褐色的原因：。(用化学方程式回答)(4)以碳酸亚铁和葡萄糖酸为原料制备葡萄糖酸亚铁的反应方程式如下：。为测定某样品中n的值，现称取该晶体，在氢气气流中加热至完全分解，最终得到铁单质，则。【参考答案】一、选择题1．A【分析】设镁、铝的物质的量分别为xmol和ymol，根据题意知可标准状况下的H2的物质的量为：n(H2)==0.25mol，因盐酸足量，金属完全反应，根据反应方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑可知，则有如下关系：，解得：x=0.1mol，y=0.1mol。解析：A．该合金中含有0.1mol镁和0.1mol铝，铝的质量分数约为=52.9%，选项A正确；B．该合金中含有0.1mol镁和0.1mol铝，铝与镁的物质的量之比为1:1，选项B错误；C．该合金中含有0.1mol镁和0.1mol铝，参与反应的盐酸物质的量为0.1mol2+0.1mol3=0.5mol，选项C错误；D．该合金中含有0.1mol镁和0.1mol铝，反应过程中转移的电子总数为0.5，选项D错误；答案选A。2．C解析：A．铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和氢气，Fe元素化合价为+2、+3价，故不选A；B．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁中Fe元素化合价为+2价，故不选B；C．铁和氯气点燃生成FeCl3，Fe元素化合价为+3价，故选C；D．铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁中Fe元素化合价为+2价，故不选D；选C。3．C解析：铝热反应为Al与金属氧化物的反应，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，反应中Al元素的化合价升高，则铝热反应中Al为还原剂，金属氧化物为氧化剂，与催化剂无关，故选C。4．D解析：A．Fe粉可以失电子，具有还原性，故A正确；B．铁是合成血红蛋白的，所以铁是人体必需的微量元素，故B正确；C．亚铁盐溶液呈浅绿色，故C正确；D．铁与稀盐酸反应应该生成亚铁离子，反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑故D错误；故答案为D。5．B解析：A．铝的化学性质很活泼，在空气中表面会生成氧化铝薄膜，阻止进一步被氧化，则在空气中不易锈蚀，故A正确；B．铝箔在空气中受热可以熔化，但在表面生成致密的氧化铝薄膜，熔点较高，不会剧烈燃烧，故B错误；C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，根据得失电子守恒，放出的气体物质的量相等，故C正确；D．氧化铝的熔点很高，常作为耐高温材料，铝的熔点比氧化铝低，故D正确；故选B。6．B解析：A．碳酸氢钠具有弱碱性、可用于治疗胃酸过多，碳酸氢钠受热易分解与可用于治疗胃酸过多没有对应关系，A不符合；B．氧化铝的熔点高，高温难熔，故可制作耐火材料，二者有对应关系，B符合；C．漂白粉具有强氧化性，故可用于漂白纸张，漂白粉在空气中很稳定与可用于漂白纸张没有对应关系，C不符合；D．铁粉具有还原性，能与、发生置换反应而去除污水中的、，纳米铁粉具有吸附性与去除污水中的、没有对应关系，D不符合；答案选B。7．C【分析】除杂时，加入的试剂或使用的方法不能影响主体物质，且不能引入新杂质；解析：A．Cu和Fe均能与溶液反应，所以不能用溶液除去Cu中的Fe，故A错误；B．均能与和HCl反应，所以不能用溶液除去二氧化碳中的HCl，故B错误；C．与反应生成FeCl3，氯气不能与反应，所以溶液中的溶液可以用适量除去，故C正确；D．和均能与HCl反应，所以中的不能用盐酸除去，应利用Al2O3的两性用NaOH溶液除去氧化铁中的氧化铝，故D错误；故选C。8．D解析：A．干燥的氯气没有漂白性，与水反应生成的具有强氧化性的次氯酸表现漂白性使鲜花褪色，故A错误；B．钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，不能生成铜，故B错误；C．硫酸亚铁溶液与具有强氧化性的过氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，则产生红褐色沉淀不能说明硫酸亚铁已变质，故C错误；D．向烧碱溶液中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀说明氢氧化钠溶液中的碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀，证明烧碱已变质，故D正确；故选D。9．C解析：A．Na与水反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与盐酸反应生成NaCl，以上转化关系均能通过一步反应完成，A正确；B．Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3加热分解生成Fe2O3，以上转化关系均能通过一步反应完成，B正确；C．Al与氧气反应生成Al2O3，Al2O3无法通过一步反应生成Al(OH)3，C错误；D．Mg与Cl2反应生成MgCl2，MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2与H2SO4反应生成MgSO4，以上转化关系均能通过一步反应完成，D正确；故答案选C。10．B解析：A．铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气同时放出热量，属于氧化还原反应和放热反应，A错误；B．灼热的木炭与水蒸气反应生成CO和H2，同时吸收热量，属于氧化还原反应和吸热反应，B正确；C．醋酸和氢氧化钾的反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；D．氢氧化钡晶体和氯化铵的反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，D错误；故答案选B。11．C解析：A．金属及其合金属于金属材料，则铁和铁的合金都属于金属材料，A正确；B．La-Ni合金能吸收氢气形成金属氢化物，可用作储氢材料，B正确；C．铁锈的主要成分是氧化铁，不属于合金，C错误；D．铁的合金包括生铁和钢，不锈钢是一种常见的合金钢，D正确；故选C。12．A【分析】铁屑和硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁和氧气转化为硫酸铁，调节pH转化为聚合硫酸铁；解析：铁离子能和溶液反应而变红色，可用于铁离子的检验，故选A。二、非选择题13．(1)CuSO4·5H2O(2)O2、H2OCO2、H2OCO2解析：(1)①苦泉水含有硫酸铜、能提取硫酸铜晶体，因此蓝色晶体为：CuSO4·5H2O；②铁锅会与之反应置换出铜，所以会在其表面析出一层红色物质，方程式为：；(2)①钢铁在潮湿的空气中易生锈，因此与之有关的物质是，O2、H2O；②生石灰吸收空气中水分和二氧化碳而变质，因此与之有关的物质是CO2、H2O；③石灰水的主要成分是氢氧化钙，会吸收空气中的二氧化碳而变质，因此与之有关的物质是CO2。14．①、③、④、⑥2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O解析：①KCl在溶液中能导电，属于电解质；②Cl2是单质，不是化合物，既不是电解质也不是非电解质；③H2O是极弱的电解质；④NaOH在溶液中能导电，属于电解质；⑤CO2在水溶液里和熔融状态下自身均不导电，属于非电解质；⑥NaHCO3在溶液中能导电，属于电解质；⑦Al是单质，既不是电解质也不是非电解质；(1)属于电解质的是①、③、④、⑥；(2)KCl为离子化合物，电子式为；(3)NaOH与Al反应生成NaAlO2和H2，离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑；(4)NaHCO3在日常生活中作为发酵粉或膨松剂的主要成分，在焙制糕点时常需加入NaHCO3，高温下受热分解生成二氧化碳，使面包变得膨松，该过程发生反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。15．略氯化钠D1:3常温下铝表面能形成一层致密的氧化铝薄膜B解析：（1）钠漂浮在水面上，剧烈反应；生成无色无味的气体；并伴随着“嘶嘶”声。（2）钠因为过于活泼，在自然界中以化合态存在。（3）因为Na与酸和水都可以反应，故前三种情况生成的氢气一样多，D选项中由于Al可以和NaOH溶液反应，，故生成的氢气最多。（4），故可知当Al与足量的NaOH和HCl反应时，NaOH和HCl物质的量之比为1:3；（5）铝常温下铝表面能形成一层致密的氧化铝薄膜，该氧化膜可以抗腐蚀。（6）铝可以和酸碱反应，故答案选B。16．(1)2.100(2)2.016解析：(1)生锈的铁屑与稀盐酸恰好反应过滤后得到氯化铁和氯化亚铁的混合溶液，由氯原子个数守恒可知，滤液中氯离子的浓度为=2.100mol/L；设氯化亚铁和氯化铁的物质的量分别为amol、bmol，由铁元素和氯元素的物质的量比为1：2.1可得：a+b=2.100mol/L×0.200L×，由电荷守恒可得：2a+3b=2.100mol/L×0.200L×1，解联立方程可得a=0.18mol、b=0.02mol，所以氯化亚铁和氯化铁的物质的量比为0.18mol：0.02mol=9：1，故答案为：2.100；9：1；(2)由得失电子数目守恒可知，0.18mol氯化亚铁完全转化为氯化铁所需标准状况下氯气的体积为0.18mol××22.4L/mol=2.016L，故答案为：2.016。17．(1)20(2)0.015解析：（1）根据题意中反应、，两个反应的特征与KOH反应比例都为，因此某温度下，含的溴水与0.02molKOH反应，则；故答案为：20；（2）含0.01molBr2的溴水与KOH溶液恰好完全反应，由于n(BrO-)=n(BrO)，发生、两个反应，设物质的量为amol，物质的量为为amol，物质的量为(1+5)amol，amol+amol+6amol=0.02mol，则物质的量为0.015mol；根据原子个数守恒和电子得失守恒，设物质的量为xmol，则物质的量为mxmol，物质的量为，即可得，转移的电子就是，根据列式可得出答案；故答案为：。18．50%2mol/L【分析】根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式并结合守恒法进行计算。解析：（1）碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。10.0g大理石样品投入到50mL未知浓度的盐酸中，两者恰好完全反应（杂质不反应），生成1.12L（标准状况）CO2气体，根据碳原子守恒，n(CaCO3)=n(CO2)=，则m(CaCO3)=0.05mol100g/mol=5g，因此，该大理石样品中CaCO3的质量分数为。（2）依据化学方程式可知，n(HCl)=2n(CO2)=0.05mol2=0.1mol，则盐酸的物质的量浓度。19．AlO2NaAlO2Al(OH)30.1mol0.3mol【分析】常见的金属单质A可与氢氧化钠溶液反应，故A是Al，Al与氢氧化钠反应生成NaAlO2和H2，C为密度最小的气体，乙可以与CO2反应，则乙是NaAlO2，C是H2；甲是一种高熔点的物质，且甲和氢氧化钠反应生成丙和乙，丙常温下是一种液体，可知甲为Al2O3，丙为H2O，B为O2；乙NaAlO2与过量的二氧化碳反应生成Al(OH)3和NaHCO3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，所以丁是Al(OH)3，据此分析解答。解析：(1)由以上分析可知，A为Al，B为O2，乙为NaAlO2，丁为Al(OH)3；(2)①铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氢气，故反应的化学方程式为：；②Al2O3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，故离子反应方程式为；(3)标况下，，根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，消耗Al为0.1mol，转移电子的物质的量为0.1mol×3=0.3mol。【点睛】第(2)问书写化学方程式或离子方程式难度不大，但是学生们仍然容易出错，就是错写成离子方程式或化学方程式。学生们做题时一定要认真审题，按要求作答，可以用笔进行重点圈画，提醒自己是写化学方程式还是离子方程式。20．(1)FeFeCl3(2)有红褐色沉淀生成(3)Fe+2H+=Fe2++H2↑置换反应(4)Fe3O4不是Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O解析：已知A、B、C、D四种物质都含有一种共同元素，A是常见的金属，在潮湿的空气中易生锈，C的溶液呈黄色，则A为Fe单质，Fe与氯气在加热的条件下反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气，FeCl2可被氧化为FeCl3，FeCl3被Fe还原为FeCl2，FeCl3遇KSCN溶液变为血红色溶液。（1）由以上分析知，A是Fe，C是FeCl3。（2）FeCl3溶液与NaOH溶液混合后，反应生成氢氧化铁沉淀，故现象是有红褐色沉淀生成。（3）Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气，故反应①的离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，反应类型是置换反应。（4）A在空气中燃烧的产物为Fe3O4，不是碱性氧化物，其与酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O。21．(1)Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+acd(2)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2(3)过滤引流，防止液体飞溅C取少量滤液A于试管中，滴几滴KSCN溶液，如果溶液变红色，说明溶液中有Fe3+H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2ONaOH(4)53%1mol·L-1【分析】（3）流程：氧化铝样品中含有氧化铁、氧化亚铁和碳杂志，加入过量盐酸，氧化铝、氧化亚铁、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁、氯化亚铁溶液，过滤得到沉淀A为不溶于盐酸的碳，滤液A为氯化铁、氯化亚铁和氯化铝溶液，加入过量过氧化氢溶液氧化亚铁离子为铁离子，得到滤液B，即氯化铝和氯化铁的混合溶液，再加入过