第三章 铁 金属材料 章末训练题 高中化学人教版（2019）必修第一册

第三章铁金属材料章末训练题一、单选题1．在电影《我和我的祖国》中有一场景是修复国旗旗杆上的不锈钢阻断球。不锈钢是常见的合金。关于合金，下列说法错误的是（）A．多数合金熔点低于其组分中任意一种组成金属的熔点B．我国使用最早的合金是铁合金C．钠钾合金是原子反应堆的导热剂D．目前世界上使用量最大的合金是铁碳合金2．合金种类繁多，应用广泛。下列不属于合金的是（）A．水银 B．黄铜 C．硬铝 D．生铁3．下列叙述正确的是（）A．1mol·L-1的硫酸钠溶液中含有钠离子个数为NAB．标准状况下，22.4LSO3中含有的原子数目为3NAC．40gNaOH溶解于1L水中，形成溶液中溶质的物质的量浓度是1mol·L-1D．32g氧气的物质的量为1mol4．“慈石能引铁”(慈，旧作磁)。“慈石”的主要成分是（）A． B． C． D．5．下列反应中，反应后固体质量减轻的是（）A．水蒸气通过灼热的铁粉B．Cu2S在O2中灼烧转变为CuOC．将铜丝插人FeCl3溶液中片刻D．含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管6．下列物质不属于合金的是（）A．黄铜 B．青铜C．不锈钢 D．水银7．氮气是空气中体积分数最大的气体。14g氮气的物质的量是（）A． B． C． D．8．0.1mol某饱和一元醛完全燃烧生成8.96L（标准状况）CO2。3.6g该醛跟足量银氨溶液反应，生成固体物质的质量是（）A．10.8g B．7.2g C．9.4g D．11.6g9．向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，出现的现象为（）A．白色沉淀 B．红色沉淀 C．红色溶液 D．浅绿色溶液10．下图为制取白色Fe(OH)2的实验装置，分液漏斗中是稀硫酸，烧瓶中是Fe粉，b中是NaOH溶液。下列说法错误的是（）A．NaOH溶液被煮沸过，目的是除去溶液中溶解的O2B．反应过程中产生的H2能排除装置中的O2C．分液漏斗对反应的速率有控制能力D．e在实验开始时关闭，在生成Fe(OH)2时打开11．某100混合液中，和的物质的量浓度分别为0.1和0.4向该混合液中加入1.92g铜粉，加热使反应发生完全。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积变化)A．所得气体在标准状况下的体积为0.448LB．反应中转移0.06的电子C．所得溶液中D．所得溶液中12．向体积相同的Na2SO4、ZnSO4、Al2(SO4)3三种溶液在分别加入足量的BaCl2，使三种溶液中所得沉淀的物质的量之比为3:2:1，则三种溶液中各溶质的物质的量浓度之比是（）A．1：2:3 B．6：3：2C．9：6：1 D．3：2：313．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入200mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3+，则下列判断正确的是（）A．Fe、FeO和Fe2O3三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1：4：1B．反应后所得溶液中的Fe2+与Cl-的物质的量浓度之比为1：1C．混合物中，Fe2O3的物质的量无法确定，但FeO比Fe的物质的量少D．混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe2O3比Fe的物质的量少14．下列溶液中Cl-的物质的量浓度由大到小的顺序是（）①500mL0.35mol·L﹣1CaCl2溶液②800mL0.5mol·L﹣1KCl溶液③1000mL0.8mol·L﹣1NaCl溶液④600mL0.3mol·L﹣1AlCl3溶液A．④①②③ B．③②①④ C．④③①② D．③②④①15．下列物质间的转化不能一步实现的是（）A． B．C． D．16．下列说法正确的是A．0.1mol/L的FeCl3溶液中，的物质的量为0.3molB．NA个HCl分子溶于水中配成1L溶液，所得盐酸的浓度为1mol·L-1C．将10mL2mol·L-1H2SO4与100mL水混合，得到0.2mol·L-1H2SO4溶液D．将100mL饱和NaCl溶液浓缩至80mL，恢复到原温度，溶液的浓度升高二、综合题17．以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细a－氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程图如下：（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为。（2）加30%的H2O2作用为将Fe2+氧化为Fe3+,其发生的离子反应方程式为。该反应需控制温度低于40℃，其目的是。（3）燃烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH4Al(SO4)·12H2O]＝2Al2O3+2NH3↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过如图所示的装置。①足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O外还有（填化学式）。集气瓶中收集到的气体是。②KMnO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），发生的离子方程式为。18．写出以下反应的化学方程式：（1）Na2O2与水反应：。（2）Al2O3溶于NaOH溶液：。（3）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体：。（4）向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水制备氢氧化铝：。19．在20℃时，将5.05gKNO3溶于10.0g水中，恰好配成密度为1.15g/cm3的饱和溶液，计算：（1）此饱和溶液中KNO3的物质的量。

（2）此饱和溶液中KNO3的物质的量浓度。20．某无色工业废水中可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-中的几种离子。a．取少许该废水于试管中，加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，充分反应后过滤，向滤液中加入AgNO3溶液无沉淀产生。b．另取10mL该废水于试管中，滴加NaOH溶液先产生白色沉淀，后部分沉淀溶解。生成沉淀的物质的量随加入NaOH的物质的量关系如下图所示。根据上述实验和图中数据：（1）该废水中一定不含有的离子有(填离子符号)；（2）写出A→B过程中发生反应的离子方程式：；（3）该废水中，c(Al3+)=；（4）①实验室配制100mL2mol/L的NaOH溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要(填仪器名称)。②下列操作使所配溶液浓度偏大的是(填写字母)。A．称量用了生锈的砝码B．将NaOH放在纸张上称量C．NaOH在烧杯中溶解后，未冷却就立即转移到容量瓶中D．往容量瓶转移时，有少量液体贱出E．未洗涤溶解NaOH的烧杯F．定容时仰视刻度线G．容量瓶未干燥即用来配制溶液21．氮及其化合物与生产生活关系密切。请完成下列填空：（1）肼由N、H两种元素组成，它常用作火箭推进剂。肼的相对分子质量为32，分子中N、H原子的个数比为1：2。肼的分子式为。1mol的肼分子中含有的电子总数为NA（NA为阿伏加德罗常数的值）。16g肼分子中所含的氮原子数与标准状况下LN2中所含的氮原子数相等。（2）在相同温度和压强下，体积相同的两个容器中分别盛有N2和O2。下列说法错误的是____（填序号）。A．N2和O2的密度之比为7：8B．两容器内的气体具有相同的分子数C．两容器内的气体具有相同的原子数D．两容器内的气体具有相同的质子数

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．大多数合金的硬度大于成分金属，熔点低于成分金属，A不符合题意；B．我国使用最早的合金是青铜器，B符合题意；C．钠钾合金和液态钠可以做核反应堆的传热介质，C不符合题意；D．目前世界上是使用量最大、用途最广的合金是钢，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，具有硬度大、耐热性好、抗腐蚀等优点。2．【答案】A【解析】【解答】A．水银为汞的俗称，属于纯净物，不属于合金，故A符合题意；B．黄铜是铜合金，故B不符合题意；C．硬铝是铝合金，故C不符合题意；D．生铁是铁合金，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】A、水银为汞；

B、黄铜为铜合金；

C、硬铝为铝合金；

D、生铁为铁合金。3．【答案】D【解析】【解答】A．只给出物质的量浓度没有给出体积故不能确定钠离子个数，故A不符合题意；B．标准状况下，SO3为固体，所以不能计算其物质的量及原子数目，故B不符合题意；C.40gNaOH溶解于1L水中，形成溶液中溶质的物质的量浓度小于1mol·L-1，直接溶解会导致溶液体积偏大；故C不符合题意；D.32g氧气的物质的量为1mol，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.根据n=cV可知缺少溶液体积，以此分析；

B.标况下SO3不是气体，以此分析；

C.n=cV中V指的是溶液的体积而不是溶剂的体积；

D.根据分析.4．【答案】B【解析】【解答】四氧化三铁的化学式Fe3O4，俗称氧化铁黑、吸铁石、黑氧化铁，为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁，则“慈石”的主要成分是四氧化三铁，故答案为B。

【分析】根据四氧化三铁的俗名是磁性氧化铁判断。5．【答案】C【解析】【解答】A、水蒸气通过灼热的铁粉，固体由铁生成四氧化三铁，固体质量增大，故A不符合题意；

B、1molCu2S在O2中灼烧转变为2molCuO，固体质量不变，故B不符合题意；

C、由于FeCl3具有强的氧化性，能将铜氧化而溶解，所以固体质量减小，即C符合题意；

D、含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管，固体由Na2O2生成Na2CO3和NaOH，质量增大，所以D不符合题意。故答案为C。【分析】本题考查了学生对化学反应前后物质的分析，从而得知反应前后质量变化。6．【答案】D【解析】【解答】A.黄铜是铜锌合金，A不符合题意；B.青铜是铜锡合金，B不符合题意；C.不锈钢是铁碳合金，C不符合题意；D.水银是金属汞，不属于合金，D符合题意；故答案为：D【分析】根据合金的概念进行分析，合金是指由金属与另一种（或几种）金属（或非金属）融合而成的具有金属性质的混合物。7．【答案】A【解析】【解答】氮气的摩尔质量为28g/mol，故氮气的物质的量n==0.5mol，故答案为：A。

【分析】根据计算。8．【答案】A【解析】【解答】8.96L(标准状况下)二氧化碳的物质的量是0.4mol，则该饱和一元醛的分子式C4H8O，所以3.6g该醛的物质的量是3.6g÷72g/mol＝0.05mol。依次根据银镜反应可知，1mol醛基得到2mol单质银，所以生成的银单质的质量是0.05mol×2×108g/mol＝108g，故答案为：A。

【分析】先根据n=计算出二氧化碳的物质的量，由此得到醛的分子式，进而得出其结构简式，再根据反应的关系式计算，即可得出答案。9．【答案】C【解析】【解答】氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液，发生Fe3++SCN-Fe(SCN)3，溶液显红色，故C符合题意；故答案为C。

【分析】氯化铁溶液中滴入几滴KSCN溶液生成红色的Fe(SCN)3溶液。10．【答案】D【解析】【解答】A．由于Fe(OH)2易被氧化，发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反应，所以使用的NaOH溶液先被煮沸，以除去溶液中溶解的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化，故A不符合题意；B．滴加稀H2SO4，Fe与稀H2SO4发生反应，生成H2，即Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，H2能将装置中的空气排尽，故B不符合题意；C．分液漏斗可以控制加入稀H2SO的量，即可以控制Fe与稀H2SO4的反应速率，故C不符合题意；D．该装置制取白色Fe(OH)2的实验，是要将生成的FeSO4溶液压入装置b中，发生Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，所以e在实验开始时打开，产生的H2将装置中的空气排尽，一段时间后，将e关闭，产生的H2无法排出，使装置a压强增大，将FeSO4溶液压入装置b中，生成Fe(OH)2，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】依据Fe(OH)2易被氧化的性质，考虑不与氧气接触。11．【答案】D【解析】【解答】A．由分析可知，0.01mol硝酸根离子发生反应生成气体0.01mol，在标准状况下的体积为0.224L，故A不符合题意；B．由反应离子方程式可知，0.01mol硝酸根离子发生反应，转移0.03的电子，故B不符合题意；C．由分析可知，0.01mol硝酸根离子发生反应时消耗Cu的物质的量为0.015mol，所得溶液中，故C不符合题意；D．由分析可知，0.01mol硝酸根离子发生反应时消耗H+的物质的量为0.04mol，所得溶液中剩余，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A、结合公式n=判断；

B、电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数；

C、结合公式c=判断；

D、根据化学计量数之比等于物质的量之比判断。12．【答案】C【解析】【解答】加入足量的BaCl2溶液，硫酸根完全沉淀生成BaSO4，生成沉淀BaSO4的物质的量之比为3:2:1，设BaSO4的物质的量分别为3mol、2mol、1mol，根据硫酸根离子守恒，n（Na2SO4）=n（BaSO4）=3mol，n（ZnSO4）=n（BaSO4）=2mol，n[Al2(SO4)3]=n（BaSO4）/3=1/3mol，三种溶液的体积相同，物质的量浓度之比等于物质的量之比，故相同体积的Na2SO4、ZnSO4、Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度之比=3mol：2mol：1/3mol=9：6：1，故答案为：C。

【分析】关于物质的量的计算，在掌握并理解m=nM、n=cV、V=nVm三个基本公式及摩尔质量、摩尔体积、物质的量浓度概念的基础上，分析题目提供的已知条件，灵活运用公式进行解答，在运用公式的过程中，注意电解质在水溶液中的电离、运用摩尔体积的条件与物质状态。13．【答案】D【解析】【解答】A．根据以上分析知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定，故无法确定混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比，故A不符合题意；B．反应后所得溶液为FeCl2溶液，阳离子与阴离子的物质的量浓度之比为1：2，故B不符合题意；C．FeO的物质的量无法确定，不能确定Fe与FeO的物质的量的关系，故C不符合题意；D．混合物恰好完全溶解，且无Fe3+，故溶液中溶质为FeCl2，由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】混合物恰好完全溶解，且无Fe3+，故溶液中溶质为FeCl2，n(HCl)=0.2mol，n(H2)=，n(Fe2+)=0.1mol，由反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定。14．【答案】C【解析】【解答】①c(Cl-)=2c(CaCl2)=2×0.35mol/L=0.7mol/L；②c(Cl-)=c(KCl)=0.5mol/L；③c(Cl-)=c(NaCl)=0.8mol/L；④c(Cl-)=3c(AlCl3)=3×0.3mol/L=0.9mol/L；所以四种溶液中c(Cl-)由大到小顺序为：④③①②，故答案为：C。

【分析】某离子的物质的量等于化合物的物质的量乘以化合物中该离子的数目，化合物的物质的量等于物质的量浓度乘以溶液的体积。15．【答案】D【解析】【解答】A．碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠，A不选；B．铁和氯气反应生成氯化铁，B不选；C．钠和氧气在点燃的条件下反应生成过氧化钠，C不选；D．碳酸钙不能直接转化为氢氧化钙，D选；故答案为：D。【分析】A、碳酸钠转化为氢氧化钠，可以通过加入氢氧化钙或者氢氧化钡；

B、铁和氯气反应生成氯化铁；

C、钠和氧气加热生成过氧化钠；

D、碳酸钙无法转化为氢氧化钙。16．【答案】B【解析】【解答】A．未指出溶液体积，无法计算物质的量，A不符合题意；

B．溶质物质的量为1mol，溶液体积为1L，浓度为1mol/L，B符合题意；

C．不同物质混合后溶液总体积不是直接相加，C不符合题意；

D．温度不变，物质溶解度不变，D不符合题意；

故答案为：B【分析】A．未指出溶液体积，无法计算物质的量；

B．物质的量浓度的计算；

C．不同物质混合后溶液总体积不是直接相加；

D．温度不变，物质溶解度不变。17．【答案】（1）Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O（2）2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O；防止H2O2分解（3）SO3、NH3；N2；2MnO4-+5SO2+2H2O＝2Mn2++5SO42-+4H+【解析】【解答】（1）铝灰中氧化铝是两性氧化物，与硫酸反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O。

（2）加30%的H2O2作用为将Fe2+氧化为Fe3+,双氧水被还原生成水，则根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O。由于双氧水受热易分解，因此为防止H2O2分解，该反应需控制温度低于40℃。

（3）①饱和NaHSO3能与SO3、氨气反应，则足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外，还有SO3、NH3。NH4Al（SO4）2•12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，所以最后集气瓶中收集到的气体是N2。②酸性条件下，KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子，锰元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，硫元素化合价从+4价升高到+6价失去2个电子，则根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平，其反应的离子方程式为：2MnO4-+5SO2+2H2O＝2Mn2++5SO42-+4H+。

【分析】（1）氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水；

（2）过氧化氢加热分解，所以温度不宜过高；

（3）①根据饱和亚硫酸氢钠溶液的性质判断能够吸收和不能吸收的气体；

②根据氧化还原反应中的电子守恒和离子方程式的电荷守恒书写离子方程式。18．【答案】（1）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（2）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（3）FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl（4）Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4【解析】【解答】(1)Na2O2与水反应产生氢氧化钠和氧气，反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；(2)Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生偏铝酸钠和水，反应的化学方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(3)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中加热止液体呈红褐色，就制备得到氢氧化铁胶体，反应的化学方程式是：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；(4)向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水，二者发生复分解反应，产生氢氧化铝沉淀和硫酸铵，反应的化学方程式是：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。

【分析】本题主要考查化学方程式的书写。根据反应原理判断反应产物，在书写化学方程式时注意标注反应条件，遵循原子守恒、质量守恒等。19．【答案】（1）解：根据，5.05gKNO3的物质的量是0.050mol（2）解：根据，硝酸钾溶液的体积是cm3，所以此饱和溶液中KNO3的物质的量浓度3.82mol/L【解析】【分析】（1）根据硝酸钾的摩尔质量计算其物质的量；

（2）溶液的体积可根据溶液的质量与密度来进行计算，然后根据溶液的物质的量浓度公式计算其物质的量浓度。20．【答案】（1）Cl-（2）Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O（3）0.5mol·L-1（4）100mL容量瓶、胶头滴管；AC【解析】【解答】取少许该废水于管中，加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，该沉淀为硫酸钡，则原溶液中含有SO42-；充分反应后过滤，向滤液中加入AgNO3溶液无沉淀产生，说明原溶液中不存在Cl-；另取10mL该废水于管中，滴加NaOH溶液先产生白色沉淀，后部分沉淀溶解，溶解的沉淀为氢氧化铝，不溶的沉淀为氢氧化镁，则原溶液中一定含有Mg2+、Al3+，钠离子不能确定。

（1）根据以上分析可知该废水中一定不含有的离子有Cl-；