第三章 铁 金属材料 单元测试题 高中化学人教版（2019）必修第一册

第三章铁金属材料单元测试题一、单选题1．应用下列装置能达到实验目的的是选项ABCD装置目的灼烧Fe(OH)3固体制取Fe2O3制备Fe(OH)3胶体除去Cl2中的HCl并干燥Cl2除去NaHCO3粉末中混有的少量Na2CO32．某同学设计了如图所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验探究．下列说法正确的是A．该反应的原理为B．实验中先加热铁粉，再加热湿棉花C．反应后点燃蒸发皿中产生的气泡，可听到爆鸣声D．实验结束后应先熄灭酒精灯，再撤掉导管3．某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的。下列分析错误的是A．反应结束后若关闭止水夹b和分液漏斗的活塞，则可较长时间存在B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入XC．实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却D．X可以是稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸4．一种利用废铜渣(主要成分，及少量等杂质)制备超细铜粉的流程如下：下列说法正确的是A．“酸浸”所得滤渣的主要成分为B．“沉铁”发生反应的离子方程式为C．“沉铜”发生的反应为复分解反应D．“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：5．下列反应的离子方程式不正确的是A．高铁酸钾溶液与浓盐酸反应：B．铝与氢氧化钠溶液：C．向碳酸钠溶液中滴加少量新制氯水：D．向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫：6．用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是

A．a处红棕色粉末变为黑色B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成D．可利用点燃的方法进行尾气处理7．纳米Fe3O4(粒子直径介于1~100nm)在生物、医学等方面有广泛用途，将其分散在液态载液中可得到纳米Fe3O4磁流体。下列有关说法正确的是A．纳米Fe3O4的摩尔质量为232gB．纳米Fe3O4为黑色粉末，具有磁性C．纳米Fe3O4磁流体是混合物，属于溶液D．当光束通过纳米Fe3O4固体时会出现丁达尔效应8．在给定条件下，下列选项所示物质间不满足每一步转化均能实现的是A．N2NONaNO2(aq)B．SO2NH4HSO3(aq)(NH4)2SO4(aq)C．SiO2(s)Na2SiO3(aq)H2SiO3(s)D．Fe(s)Fe3O4(s)Fe(NO3)3(aq)9．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)：下列叙述正确的是A．步骤②中发生的反应均为置换反应B．步骤④中使用的H2O2作还原剂C．不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+D．将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中，有丁达尔效应10．向硫酸铁溶液中通入少量气体，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是A．溶液、氯水 B． C．溶液 D．溶液11．用绿矾()制备电池电极材料的流程如下：下列说法正确的是A．反应1中发生反应的离子方程式为B．可用酸性溶液检验反应1中是否完全反应C．洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌D．反应2的化学方程式为12．实验室制备FeCO3的流程如图所示：下列叙述错误的是A．过滤需要使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒B．洗涤的目的是洗去吸附在固体表面的可溶性杂质C．上述制备FeCO3工艺流程中均未涉及到氧化还原反应D．将产品FeCO3在空气中灼烧可以进一步制备FeO13．下列实验设计能达到实验目的的是选项实验目的实验设计A制备并较长时间保存Fe(OH)2向盛有FeSO4溶液的敞口容器中加入NaOH溶液B检验Fe2+取适量待测液，先加入适量氯水，再滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红C除去二氧化碳中的HCl气体先将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液，再通过浓硫酸D检验未知溶液中是否含有CO取适量待测液，加入稀盐酸，观察是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生A．A B．B C．C D．D二、多选题14．下列关于物质用途的说法中，不正确的是A．可在呼吸面具中作为氧气的来源 B．还原铁粉可用于食品的干燥剂C．可用于工业上制备 D．金属着火，可以用水来灭火三、非选择题15．在高温下，与、C反应可得到。电解熔融的NaCl、、的混合物可以制得金属铝，比直接电解，制铝节省28%的电能。(1)写出用上述反应制备的化学方程式。(2)在实际生产中并不用混合盐熔融电解的方法来生产铝，为什么？16．铝及其氧化物(1)铝是地壳中含量的金属元素。(2)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层。其反应方程式为：。(3)Al、Al2O3与酸反应将一铝片放入盐酸中，开始，一段时间后，有关反应的化学方程式为、。(4)Al、Al2O3与强碱的反应将一铝片放入NaOH溶液中，开始，一段时间后，有关的化学方程式为、。17．铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2、Fe(OH)3的比较名称Fe(OH)2Fe(OH)3颜色①②热稳定性——③水溶解性难溶难溶制备(离子方程式)④

⑤与盐酸反应(离子方程式)⑥⑦转化⑧(2)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3.在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。18．铁的性质(1)铁的物理性质铁有和。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。(2)铁原子的结构在一定条件下，铁作为还原剂，遇强氧化剂失去3个电子生成价铁的化合物，遇到弱氧化剂失去2个电子生成价铁的化合物。(3)铁与非金属单质①铁在氧气中点燃：。②铁在Cl2中燃烧：。(4)铁与酸反应铁与稀H2SO4反应(离子方程式)：。(5)铁与盐溶液反应铁与CuSO4溶液反应(离子方程式)：。(6)铁与水蒸气反应：。参考答案：1．C【详解】A．灼烧Fe(OH)3固体制取Fe2O3应该用坩埚，故A错误；B．制备Fe(OH)3胶体应该向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，故B错误；C．饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl，浓盐酸干燥Cl2，故C正确；D．加热NaHCO3分解，除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3，可以用加热分解，故D错误；故答案为C。2．C【详解】A．反应的化学方程式为：，故A错误；B．实验中应该先加热湿棉花，产生水蒸气，再加热铁粉，故B错误；C．加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡，因混有空气可听到爆鸣声，故C正确；D．实验结束后为防止倒吸应该先撤导管后熄灭酒精灯，故D错误。故选C。3．D【分析】利用稀硫酸和铁反应生成氢气，生成的氢气排除装置内的空气，验纯后关闭止水夹a，一段时间后，蒸馏烧瓶中压强增大，将液体压入到抽滤瓶中，抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成。【详解】A．由于装置中的空气及溶液中的氧气已经被除去，故Fe(OH)2可较长时间存在，故A正确；B．实验开始时，应先打开a、b，再向烧瓶中加入稀硫酸，利用生成的氢气将装置中的空气排出，然后关闭a，利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中反应生成Fe(OH)2，故B正确；C．为排出溶液中的氧气，实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却，故C正确；D．X可以是稀硫酸或稀盐酸，但稀硝酸会将亚铁离子氧化为+3价的铁离子，故D错误；故选D。4．D【分析】废铜渣(主要成分CuO，及少量Fe2O3、SiO2等杂质)“酸浸”时CuO、少量Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铜、硫酸铁，SiO2不溶于H2SO4，所以滤渣的成分是SiO2，滤液中加过量氨水沉铁除去Fe3+，铜离子转化为Cu(NH3)，所得滤液通二氧化硫沉铜，过滤出产生的CuNH4SO3沉淀，加稀硫酸转化，+1价铜发生歧化反应，得到铜离子、和Cu。【详解】A．由分析可知，“酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2，故A错误；B．NH3·H2O是弱碱，在离子方程式中不能拆，故B错误；C．“沉铜”时含有Cu(NH3)和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫生成CuNH4SO3沉淀，铜元素化合价降低，则发生氧化还原反应，不为复分解反应，故C错误；D．转化时，CuNH4SO3在稀硫酸中发生歧化反应，得到铜离子、和Cu，结合元素守恒可知，“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：，故D正确；故选D。5．A【详解】A．高铁酸钾溶液与浓盐酸反应：，A错误；B．铝与氢氧化钠反应生成四氢氧化铝酸钠和氢气，根据得失电子守恒，离子方程式为，B正确；C．根据酸性：，碳酸钠与少量新制氯水()的反应可看成2步，①，②，，①+②得到离子方程式，C正确；D．向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫()看成2步，①；②，①+②得到离子方程式，D正确；故答案为：A。6．B【详解】A．a处氧化铁和一氧化碳反应生成铁，现象：红棕色粉末变为黑色，A正确；B．a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，防止生成的铁再被氧化，B错误；C．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成，C正确；D．一氧化碳能燃烧生成二氧化碳，所以可利用点燃的方法进行尾气处理，D正确；故选B。7．B【详解】A．摩尔质量的单位是g/mol，A错误；B．纳米Fe3O4为黑色粉末，具有磁性，B正确；C．纳米Fe3O4磁流体是混合物，属于胶体，C错误；D．丁达尔效应是胶体的性质，当光束通过纳米Fe3O4固体时不会出现，D错误；故选B。8．A【详解】A．NO和氢氧化钠溶液不反应，不能实现一步转化，故A正确；B．过量SO2与氨水反应生成亚硫酸氢铵，亚硫酸氢铵与硫酸反应生成硫酸铵，每一步转化均能实现，故B错误；C．SiO2与NaOH反应生成硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳、水反应生成H2SiO3，物质间转化均能实现，故C错误；D．铁与水高温生成四氧化三铁，四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁和水，物质间转化均能实现，故D错误；故选：A。9．D【分析】铁泥酸浸后，通过步骤②将铁元素转变为二价铁，滤液B中加氢氧化钠，经过步骤③、④得到FeOOH，FeOOH与二价铁在碱性条件下经过步骤⑤得到产品Fe3O4。【详解】A．加入铁粉还原铁离子的反应不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应，属于置换反应，故A错误；B．步骤④中使用的H2O2是作为绿色氧化剂，故B错误；C．滤液B的溶质主要为氯化亚铁，可以用KSCN溶液检验滤液B中是否含有Fe3+，C错误；D．超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25nm，其均匀分散在水中后得到胶体，有丁达尔效应，故D正确；故选D。10．B【分析】向硫酸铁溶液中通入少量气体，生成的溶液中必然含有Fe2+，可通过检验Fe2+来验证发生了氧化还原反应。【详解】A．向硫酸铁溶液中通入少量气体，可能有剩余的Fe3+，先加入KSCN溶液，溶液会变红色，再加入氯水，溶液仍然为红色，不能证明Fe2+的存在，故A不选；B．含Fe2+的溶液与铁氰化钾溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，能证明SO2与硫酸铁发生氧化还原反应，故B选；C．加入溶液，有氢氧化铁红褐色沉淀生成，只能说明含有铁离子，不能证明二者发生了反应，故C不选；D．加入溶液，可产生硫酸钡白色沉淀，由于原溶液也含有，不能说明反应生成了，不能证明二者发生了反应，故D不选；答案选B。11．D【分析】“溶解”步骤中绿矾溶解到磷酸中，根据流程图可知，“反应1”步骤中加NaClO、NaOH，将Fe2+氧化成Fe3+，同时得到磷酸铁沉淀，“反应2”步骤中草酸作还原剂，与FePO4、LiOH反应生成LiFePO4；【详解】A．反应1”步骤中加NaClO、NaOH，碱性环境中将Fe2+氧化成Fe3+，同时得到磷酸铁沉淀，反应为，A错误；B．反应1中NaClO作氧化剂，将Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原成NaCl，酸性高锰酸钾溶液能氧化Cl-使之褪色，因此不能用酸性高锰酸钾溶液检验反应1中Fe2+是否完全反应，B错误；C．洗涤沉淀时，不能用玻璃棒搅拌，防止弄破滤纸，C错误；D．草酸为还原剂，碳元素化合价由+3价升高为+4价生成二氧化碳，草酸整体化合价升高2价，FePO4为氧化剂，铁元素化合价由+3价降低为+2价生成二价铁，降低1价，最小公倍数为2，因此FePO4与草酸物质的量之比为2∶1，反应为，D正确；故选D。12．D【详解】A．过滤需要使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；B．洗涤的目的是洗去吸附在固体表面的杂质，B正确；C．根据提示可写出离子方程式：，C正确；D．将在空气中灼烧主要得到，D错误；故选D。13．C【详解】A．敞口容器中易被氧化生成，A项错误；B．没有排除的干扰，若溶液中存在，此操作后溶液也会有红色物质生成，B项错误；C．二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体，再用浓硫酸干燥，C项正确；D．中加入稀盐酸也会有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，不能确定是否含有，D项错误；故选C。14．CD【详解】A．过氧化钠与呼出的气体二氧化碳、水反应生成氧气，可做呼吸面具中的氧气来源，A正确；B．还原铁粉可与氧气反应，可用于食品干燥剂，B正确；C．工业上用电解饱和食盐水制备氢氧化钠，C错误；D．金属钠着火，生成的过氧化钠能与水反应生成氧气，促进燃烧，不可以用水来灭火，D错误；故选C、D15．(1)(2)得到铝中会含有钠、镁金属，使得产品不纯净【详解】（