第三章 铁 金属材料 测试题 高中化学人教版（2019） 必修第一册

第三章铁金属材料测试题一、选择题1．化学物质在生产生活中有广泛的应用，下列关于物质用途的说法不合理的是A．苏打和小苏打可用作食用碱B．钠合金可作载人潜水器的耐压球壳C．过氧化钠作呼吸面具和潜水艇的供氧剂D．常用作油漆、涂料等的红色颜料2．下列离子方程式书写正确的是A．过氧化钠与盐酸反应：B．向溶液中加入溶液：C．Al与氢氧化钠反应：D．Na和溶液反应：3．合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是A．铝合金硬币B．青花瓷瓶C．钛合金鱼竿D．不锈钢盆A．A B．B C．C D．D4．下列叙述错误的是A．二价铁为铁元素在人体的主要存在形式B．《梦溪笔谈》中“石穴中水所滴者皆为钟乳”中的主要事实或现象的形成，未涉及氧化还原反应C．同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞和胶体性质有关D．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁5．材料与化学密切相关。下列物质与材料对应关系错误的是A．生铁——铁碳合金 B．硅酸盐——传统陶瓷C．晶体硅——光导纤维 D．氧化铝——耐高温材料6．下列关铝热反应的叙述，不正确的是A．铝热反应可以用来焊接钢轨B．铝热反应很剧烈可以释放出大量的热，用来冶炼难熔的金属C．铝热反应中铝做还原剂D．铝热反应很刺激，闲着没事可以在被窝里偷偷做着玩7．下列反应的化学方程式错误的是A．3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B．Fe+FeCl3=3FeCl2C．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OD．Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO8．下列除杂所选用的试剂(括号内为杂质)及操作方法均正确的是选项待提纯的物质选用的试剂操作方法AKOH(K2CO3)稀盐酸-BMgO(Al2O3)稀硫酸过滤CFe(Zn)硫酸亚铁溶液过滤DCl2(HCl)Na2CO3溶液洗气A．A B．B C．C D．D9．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10．仅用一种试剂就能将、、、。四种溶液鉴别开来，这种试剂是A．NaOH溶液 B．稀硫酸 C．KSCN溶液 D．溶液11．每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”(MoleDay)，这个时间的一种写法为6：0210/23，外观与阿伏加德罗常数近似值相似。NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是A．0.1mol加入沸水中完全反应生成胶体的粒子数为0.1NAB．14gCO和N2混合气体中含有的原子数为NAC．5.6gFe与0.1molCl2完全反应，转移的电子数目为0.3NAD．常温常压下，18gD2O中含有质子数数目为10NA12．化学在生产、生活中起着重要的作用，以下化学用语中正确的是A．补铁剂通常需要与维C共同使用，是为了增强药品中的效果B．侯氏制碱法中利用各个物质溶解度的不同，可直接过滤获得纯碱C．向冷的石灰乳中通入氯气，可制得漂白粉，有效成分为次氯酸钙D．《天工开物》中记载：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”可知生铁变为熟铁是物理变化二、非选择题13．根据图像中的信息先确定反应物和生成物，然后根据图像中各物质量的关系确定反应物和生成物的计量关系。如向密闭容器中加入0.2molH2S，反应在不同温度(900～1500℃)下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，则在此温度区间内，H2S热分解反应的化学方程式为。14．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15．在鲜活水产品的长途运输中，必须考虑以下几点：①水中需要保持适量的氧气；②及时去除鱼排出的二氧化碳；③防止细菌的大量繁殖。(1)过氧化物具有杀菌消毒的性质，金属的过氧化物能与水反应产生氧气，现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质：过氧化钠和过氧化钙(CaO2)，已知过氧化钙能缓慢与水反应。根据以上介绍，运输鲜活水产品时应选择(填“CaO2”或“Na2O2”)放入水中，理由是。(2)写出过氧化钙与水反应的化学方程式。(3)一养鱼爱好者欲测定过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做如下实验：称取样品2.0g，加入到足量的水中，生成0.32g氧气(杂质不产生氧气)。试计算所用样品中过氧化钙的质量分数为。16．将某CuO和铜粉的混合物样品加入到1L混有H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中，样品完全溶解，溶液中只有Fe2+、Cu2+、H+三种阳离子，且三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1（不考虑盐的水解及溶液体积的变化）。若测得反应后溶液的pH＝l，求：（1）原溶液中c(H2SO4)＝mol·L－1。（2）原混合物样品中n(CuO)︰n(Cu)＝。17．玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热的NaOH溶液洗涤除去，可能发生如下反应：；请计算：(1)0.9600g硫单质与VmL1.000热的NaOH溶液恰好完全反应，若只生成和，则V=。(2)6.400g硫单质与120.0mL1.000热的NaOH溶液恰好完全反应，若只生成和，则x=。18．已知，某盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.18g/cm3。请通过计算回答：(1)该盐酸中HCl的物质的量浓度是多少？(2)将6.5g锌投入到足量的该盐酸中，充分反应后生成的H2在标准状况下的体积是多少？19．下列转化关系图(反应条件省略，有些反应是在溶液中进行的)中涉及的物质均是中学化学常见物质，其中A的焰色呈黄色，E、F均是单质，R是红褐色固体；回答下列问题(1)B、R的化学式分别为、(2)A与水反应的化学方程式为(3)电子工业中常利用H的溶液来腐蚀铜板，其原理为(用离子方程式表示)(4)若C、D均为含铝的物质，且D溶于水，则下列不一定满足上述转化关系的C是(填序号)a．单质b．氧化物c．氢氧化物d．盐20．已知固体A是常见的金属，可发生以下转化：试回答下列问题。(1)B的化学式为，D的化学式为。(2)写出由E转变成F的化学方程式。(3)常用来鉴别G溶液中所含金属阳离子的试剂是，向G溶液中加入A，发生反应的离子方程式为。21．为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图所示实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝。绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。(已知固体C为氢氧化铝)请回答下列问题：(1)写出步骤I反应的化学方程式：。(2)试剂X是。步骤I、II、III中均需进行的实验操作是。(3)绿矾可做还原剂、着色剂、制药等，将其溶于水，用酸性高锰酸钾检验其还原性，写出有关反应的离子方程式。(4)进行步骤II时，该小组用如图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。写出步骤II中生成固体C的离子方程式：。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，为了避免固体C减少，可采取的改进措施是。(5)取2.5g的胆矾样品，还渐升温加热分解，分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。b点时固体物质的化学式是。22．某种胃药的有效成分为碳酸钙，测定每片中碳酸钙含量的操作如下(设药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应)①加入稀盐酸②配制稀盐酸和氢氧化钠溶液③取一粒药片(药片质量相同，均为)，研碎后加入蒸馏水④以酚酞为指示剂，用溶液中和过量的稀盐酸，记录所消耗溶液的体积V请回答下列问题：(1)测定过程的正确操作顺序为(填序号)。上述第②步操作要配制溶液，所需固体的质量为g(2)若某次实验需重复测定4次。实验室现有四种规格的容量瓶，则配制稀盐酸应选用的容量瓶规格最好为，理由是。(3)下列情况中，会使所配溶液浓度偏高的是(填字母)。A．转移时，没有洗涤烧杯和玻璃棒B．定容时，眼睛俯视刻度线C．摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至液面与刻度线相切(4)某同学4次测定所消耗的溶液的体积如下：测定次序第一次第二次第三次第四次11.9012.1012.0012.00根据这位同学的实验数据，操作④中和的过量稀盐酸中的物质的量为，由此计算出药片中碳酸钙的质量分数为。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)可用作食用碱，A正确；B．钠合金可作载人潜水器的耐压球壳，B正确；C．过氧化钠能与水或二氧化碳反应放出氧气，常作呼吸面具和潜水艇的供氧剂，C正确；D．是红色粉末，常用作油漆、涂料等的红色颜料，D错误；故选D。2．B解析：A．过氧化钠与盐酸反应生产能氯化钠、水和氧气，离子方程式为，A错误；B．硫酸氢钠与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑，B正确；C．铝、氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑，C错误；D．钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，离子方程式为，D错误；故选B。3．B【分析】合金是两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的混合物，具有金属的性质和良好的性能。解析：A．铝合金硬币由金属材料制成，属于合金，故A不符合题意；B．瓷器属于硅酸盐产品，不属于合金，故B符合题意；C．钛合金属于合金，是金属材料，故C不符合题意；D．不锈钢含铁、铬等元素、属于合金，故D不符合题意；答案选B。4．D解析：A．铁是人体不可缺少的微量元素，主要以+2价Fe的形式存在于人体血红蛋白中的血红素内，A正确；B．石穴中水所滴者皆为钟乳，涉及碳酸钙与碳酸氢钙的转化，没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B正确；C．墨水是胶体，不同品牌的墨水可能是带有相反电荷的胶体，混用时会发生胶体的聚沉，从而引起堵塞，和胶体的性质有关，C正确；D．氧化铁是红棕色固体，D错误；综上所述答案为D。5．C解析：A．生铁是铁和碳的合金，A正确；B．陶瓷主要成分是硅酸盐，B正确；C．光导纤维主要成分是二氧化硅，C错误；D．氧化铝熔点很高，可做耐高温材料，D正确；故选C。6．D解析：A．铝热反应可以放出大量的热，使生成的铁熔化，可以用来焊接钢轨，故A正确；B．铝热反应很剧烈可以释放出大量的热，用来冶炼难熔的金属如铬、锰等，故B正确；C．铝热反应是铝和一些金属氧化物发生的置换反应，在反应中，铝的化合价从0价升高到+3价，做还原剂，故C正确；D．铝热反应很剧烈可以释放出大量的热，在被窝里玩很危险，故D错误；故选D。7．B解析：A．铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，A正确；B．铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，方程式为：Fe+2FeCl3=3FeCl2，B错误；C．二氧化锰和浓盐酸在加热时可以生成氯气，方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，C正确；D．次氯酸酸性比碳酸弱，则次氯酸钙溶液中通入二氧化碳发生的方程式为：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，D正确；故选B。8．C解析：A．氢氧化钾和碳酸钾都能与稀盐酸反应，所以用稀盐酸不能除去氢氧化钾中混有的碳酸钾杂质，故A错误；B．氧化镁和氧化铝都能与稀硫酸反应，所以用稀硫酸不能除去氧化镁中混有的氧化铝杂质故B错误；C．锌的金属性强于铁，能与硫酸亚铁溶液发生置换反应生成铁，则用硫酸亚铁溶液和过滤得方法能除去铁中混有的锌杂质，故C正确；D．氯气和氯化氢都能与碳酸钠溶液反应，则用碳酸钠溶液不能除去氯气中混有的氯化氢，故D错误；故选C。9．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。10．A解析：将NaOH溶液逐滴加入上述四种溶液中，无明显现象的是溶液，生成白色沉淀且白色沉淀逐渐消失的是溶液，生成白色䋈状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后生成红褐色沉淀的是溶液，生成白色沉淀且沉淀不消失、颜色无变化的是溶液。故选A。11．B解析：A．Fe(OH)3胶体粒子是许多Fe(OH)3的集合体，因此0.1mol加入沸水中完全反应生成胶体的粒子数小于0.1NA，A错误；B．CO和N2都是双原子分子，二者的相对分子质量都是28，14gCO和N2混合气体的物质的量是0.5mol，则其中含有的原子数为NA，B正确；C．Fe与Cl2反应产生FeCl3，反应方程式为：2Fe+3Cl22FeCl3，可见5.6gFe与0.1molCl2完全反应时Cl2不足量而完全发生反应，则转移的电子数目为0.2NA，C错误；D．D2O的式量是20，其中含有10个质子，18gD2O的物质的量小于1mol，则其中含有质子数数目小于10NA，D错误；故合理选项是B。12．C解析：A．补铁剂的有效成分为，补铁剂通常需要与维C共同使用是为了防止亚铁离子被氧化，A错误；B．侯氏制碱法过滤得到的是碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解才能制得纯碱，B错误；C．工业上采用向冷的石灰乳中通入氯气的方法制漂白粉，且其有效成分为次氯酸钙，C正确；D．“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”可知生铁变为熟铁、变成钢后物质的性质发生了变化，因为它们是不同的物质，则该过程是化学变化，D错误；故选C。二、非选择题13．2H2S2H2+S2解析：图中纵轴表示各组分的体积分数，的分解反应为吸热反应，随着温度升高，体积分数减小的是反应物，体积分数增大的是生成物单质硫和氢气；选择时的数据进行分析，的体积分数为，此时生成的两种单质的体积分数分别为、，若将单质硫写为“”，则与氢气的体积分数应该相等，若将单质硫写为双原子分子“”，则氢气的体积分数为“”的两倍，故热分解反应的化学方程式为。14．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。15．(1)CaO2过氧化钠与水反应剧烈，生成的氢氧化钠溶液碱性太强，不利于鲜活水产品的存活(或过氧化钙在水中溶解缓慢，供氧时间长，水溶液碱性弱，有利于鲜活水产品存活)(2)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑(3)72%解析：（1）因为过氧化钠与水反应剧烈，生成的氢氧化钠溶液碱性太强，不利于鲜活水产品的存活(或过氧化钙在水中溶解缓慢，供氧时间长，水溶液碱性弱，有利于鲜活水产品存活)，故选择过氧化钙作为运输鲜活水产品的供氧剂。（2）过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，故化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。（3）根据反应2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑，反应生成0.32g氧气时，消耗的过氧化钙的质量为=1.44g，故样品中过氧化钙的质量分数为×100%=72%。16．11︰5解析：（1）若测得反应后溶液的pH＝l，则c(H+)=0.1mol/L，n(H+)=0.1mol/L×1L=0.1mol；Fe2+、Cu2+、H+三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1，n(Fe2+)=0.5mol；n(Cu2+)=0.3mol；根据Fe元素守恒，n［Fe2(SO4)3］=0.25mol，Fe2(SO4)3电离的硫酸根离子的物质的量是0.75mol；根据电荷守恒，2n(Fe2+)+2n(Cu2+)+n(H+)=2n(SO42-)，n(SO42-)=0.85mol，则硫酸的物质的量是0.85mol-0.75mol=0.1mol，所以原溶液中c(H2SO4)＝0.1mol÷1L=0.1mol·L－1。（2）Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4，n［Fe2(SO4)3］=0.25mol，所以n(Cu)=0.25mol；2H++CuO=Cu2++H2O，参加反应n(H+)=0.1mol×2-0.1mol=0.1mol，所以参加反应的n(CuO)=0.05mol，n(CuO)︰n(Cu)＝1︰5。17．(1)60.00(2)4解析：（1）0.9600g硫单质物质的量为=。若只产生Na2S和Na2SO3，由反应方程式得关系式为S~2NaOH。则n(NaOH)=0.06mol=1.000mol/L×V×10-3L=10-3Vmol，计算得到V=60.00mL。答案为60.00；（2）6.400g硫单质物质的量为0.2mol，而120.0mL1.000mol⋅L−1热的NaOH溶液中NaOH物质的量为0.12mol，与NaOH反应的S为0.06mol，该反应产生的Na2S和Na2SO3分别为0.04mol和0.02mol。与Na2SO3反应的S为0.02mol，则剩下的S物质的量为0.2-0.06-0.02=0.12mol完全与Na2S反应，该反应中S与Na2S物质的量之比为=0.12：0.04=3:1=，计算得x=4。答案为4。18．8mol/L2.24L【分析】依据c=计算出盐酸的物质的量浓度，再结合反应的方程式列式计算。解析：(1)氯化氢的摩尔质量为36.5g/mol，盐酸的密度为1.18g/cm3，氯化氢的质量分数为36.5%，则氯化氢的物质的量浓度c==mol/L=11.8mol/L，答：该盐酸中HCl的物质的量浓度11.8mol/L；(2)6.5g锌的物质的量n==0.1mol，盐酸足量，按照锌的量计算生成的氢气，设生成标况下氢气体积为V，=，解得：V=2.24L，答：将6.5g锌投入足量的该盐酸中，充分反应后生成的H2在标准状况下的体积2.24L。【点睛】本题的易错点为(2)，要注意物质的量在利用化学方程式计算中的应用，注意上下单位需要一致。19．(1)NaOHFe(OH)3(2)(3)(4)d解析：A的焰色呈黄色，含有钠元素，和水生成单质E，A为过氧化钠，过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气，E为氧气、B为氢氧化钠；F均是单质，和氧气、水生成G，G和盐酸生成H，H和氢氧化钠生成R，R是红褐色固体，则R是氢氧化铁、F是铁、G是氧化铁、H是氯化铁，铁和氧气、水生锈得到氧化铁，氧化铁和盐酸生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠得到氢氧化铁沉淀；（1）B、R的化学式分别为NaOH、Fe(OH)3；（2）过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气，；（3）工业中常利用FeCl3的溶液来腐蚀铜板，反应为铁离子和铜生成亚铁离子和铜离子，；（4）若C、D均为含铝的物质，且D溶于水，氢氧化钠和C反应生成D；铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气，可以是单质；氧化铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和水，可以是氧化物；氢氧化铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和水，可以是氢氧化物；氯化铝等可溶性铝盐与过量氢氧化钠生成偏铝酸钠和水，如果氢氧化钠不足会生成氢氧化铝沉淀；故不一定满足上述转化关系的C是d。20．FeCl2KClKSCN溶液【分析】白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，说明E为，F为，F与盐酸反应生成G溶液，G溶液为溶液，固体A与氯化铁溶液反应生成B溶液，B溶液与C溶液反应得到白色沉淀E与D溶液，故A为，B为，又D溶液和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀H，透过蓝色钻玻璃观察到I溶液的焰色反应呈紫色，说明I溶液中含有钾元素，故D为，则C为。解析：(1)由上述分析可知，B的化学式为，D的化学式为。故答案为：；；(2)E转变成F是氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为，故答案为：；(3)常用溶液鉴别溶液中的，向G溶液中加入，发生反应的离子方程式是。故答案为：KSCN溶液；。21．(1)(2)稀硫酸过滤(3)5Fe2＋+MnO+8H＋=5Fe3＋+Mn2++4H2O(4)将生成二氧化碳气体通过饱和碳酸氢钠溶液(5)CuSO4•H2O【分析】含有铝、铁和铜的合金加入过量氢氧化钠，铜、铁不反应进入固体B，B加入过量稀硫酸，铜不反应进入固体F，最终生成胆矾，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，最终生成绿矾；铝和氢氧化铝生成偏铝酸钠进入A，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀C，氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝。解析：（1）步骤I反应为铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气，（2）由分析可知，试剂X是稀硫酸。步骤I、II、III中均为分离固液的操作，操作是过滤。（3）用酸性高锰酸钾检验其还原性，反应为高锰酸根离子和亚铁离子生成铁离子和锰离子，5Fe2＋+MnO+8H＋=5Fe3＋+Mn2++4