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．由Na2O和Na2O2组成的混合物质量为35.8g，此混合物中氧元素的质量为12.8g。Na2O与Na2O2物质的量之比为A．5：4 B．4：3 C．2：3 D．无法确定2．纳米氧化铝(Al2O3)可用于制作精美的陶瓷，氧化铝中铝元素的化合价为A．+3 B．+2 C．-3 D．-23．下列物质与其用途不符合的是A．合金——储氢材料 B．纯碱——治疗胃酸过多C．过氧化钠——供氧剂 D．三氧化二铁——制作红色颜料4．下列说法不正确的是A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的C．铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用D．由镍、铁、碳、钴组成的合金可以制造喷气式飞机的发动机叶片，能承受1100℃的高温5．下列关于金属铝及其化合物的叙述中，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．氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，故氧化铝为酸性氧化物C．Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物D．在酒精灯上加热打磨过的铝箔，铝箔熔化，但熔化的铝不滴落下来6．对下列实验事实的正确解释是选项实验操作和现象解释A向淀粉溶液中加入溶液，溶液变蓝能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明易被氧化成A．A B．B C．C D．D7．绿色化学又称环境友好化学，环境无害化学，清洁化学，是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生成和使用。下图是用溶液蚀刻铜箔回收铜的一种化学工艺流程，该流程涉及回收和再生，符合绿色化学理念。下列叙述正确的是A．刻蚀过程发生：B．试剂X可选用稀硝酸C．滤液Y可以使KSCN溶液变红D．试剂Z可能是氯气8．下列物质在生产生活中的应用错误的是A．Na2O2常用于呼吸面具的供氧剂 B．Na2CO3做胃酸中和剂C．漂白粉可用作环境消毒剂 D．合金钢可用于制不锈钢9．铁触媒(主要成分)常用作合成氨反应的催化剂。下列说法正确的是A．使用铁触媒可加快反应速率 B．是的混合物C．和的共用电子对数相等 D．的电子式为10．将足量的过氧化钠投入到盛有氯化亚铁溶液的试管中，预测难以观察到的现象是A．白色沉淀 B．红褐色沉淀 C．有气泡产生 D．试管壁发烫11．下列转化过程只能通过化合反应实现的有①②③④⑤A．1个 B．2个 C．3个 D．4个12．下列离子方程式书写正确的是A．溶于溶液中：B．将稀盐酸滴在铁片上：C．钠和冷水反应：D．向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳：13．纳米是长度单位，1nm=10-9m，当物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将铁制成“纳米铁”时具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列关于“纳米铁”的叙述正确的是A．常温下“纳米铁”比铁片的金属性强B．常温下“纳米铁”比铁片更易失去电子C．常温下“纳米铁”的还原性与铁片相同D．常温下“纳米铁”比铁片的氧化性强14．下列物质中，在高温下能与水蒸气反应生成金属氧化物和氢气的是A．Hg B．Ag C．Fe D．Cu15．下列反应方程式或离子方程式正确的是A．铁和氯气反应的化学方程式：B．钠和水反应的化学方程式：C．用溶液腐蚀覆铜板：D．碳酸氢钠溶液和稀硫酸反应的离子方程式：二、填空题16．2022年10月，世界首个电磁推进地面超高速试验设施“电磁橇'”在山东济南成功运行，它可以把超过1吨的物体在短时间内从0加速到1030公里/小时，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。(1)“电磁橇”的轨道材料为铁合金，其优点是(写一条)。(2)建设“电磁橇”的过程中，对铁质材料进行深加工时，可用清洗其表面的铁锈，该反应的离子方程式为。(3)生产“电磁橇”的铁质材料时，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不能留有水，原因是(用化学方程式解释)，该反应的类型属于。17．写出下列反应的现象和方程式(1)FeCl3溶液中加入过量Fe粉，现象：；离子方程式：；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为。(2)向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，现象：；化学方程式：。18．长期放置的溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：(1)设计实验检验溶液的变质程度。实验方案步骤1步骤2取待检测液于试管中，向其中滴加溶液取待检测液于试管中，向其中滴加少量酸性高锰酸钾溶液实验现象______________实验结论溶液部分变质①上述方案补充完整、。②若要使部分变质的复原，方法是(用离子方程式表示)。(2)部分变质的溶液经过一系类反应制得，则变质前溶液的浓度为。(3)可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将转化为，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：实验方案实验现象取适量溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液紫色褪去由上述实验能否得出“维生素C可将转化为”的结论？请说明理由：。19．为测定某NaOH溶液的浓度，取40.0mL待测液，向其中加入过量的CuSO4溶液，充分反应后过滤并干燥，得到蓝色Cu(OH)2沉淀1.96g。问：(1)该NaOH溶液的浓度是多少？(2)反应生成硫酸钠的质量多少克？20．回答下列问题：(1)标准状况下，0.85gNH3的体积为L。(2)Fe2(SO4)3溶液中SO的浓度为0.3mol∙L−1，c[Fe2(SO4)3]＝mol∙L−1。(3)同温同压下，气体N2和O2的密度之比为。(4)同温同压下，等体积的气体SO2和CO的物质的量之比为。(5)标准状况下，0.66g某气态氧化物RO2的体积为336mL，则元素R的相对原子质量为。(6)将7.8gNa2O2溶于93.8g水中充分反应后(此时溶液密度近似为1.0g·cm−3)，c(NaOH)＝mol∙L−1。21．下图转化关系中的物质均为常见物质或它们的溶液，其中A、C为单质，B为氧化物且常温下为无色液体，E为淡黄色固体，H为红褐色沉淀。图中反应条件和部分产物已省略。根据上述转化关系，回答问题：(1)写出物质A的化学式：。(2)反应①的化学方程式为：。(3)写出铝单质与溶液D反应的离子方程式：。(4)沉淀G转化为沉淀H的现象：化学方程式为。(5)由固体E和液体B生成溶液D的化学反应方程式22．某废水中可能含有下列离子中的若干种：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋、Cl－、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-。现进行如下实验：Ⅰ.取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化。Ⅱ.另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。Ⅲ.向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。Ⅳ.向Ⅱ中所得的溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成。过滤，在所得滤液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成。请回答下列问题：(1)该废水中一定含有的离子是。(2)实验Ⅱ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是。(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀，调整滤液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1：4，其离子方程式为Al＋NO3-＋OH－→AlO2-＋NH3＋N2＋H2O(未配平)。还原产物是，若除去0.2molNO3-，要消耗铝g。【参考答案】一、选择题1．C解析：混合物中钠元素的质量为35.8g-12.8g=23g，混合物中钠原子的物质的量为=1mol，混合物中氧原子的物质的量为=0.8mol；令Na2O与Na2O2物质的量分别为x、y，则：解得：x=0.2mol，y=0.3mol故Na2O与Na2O2物质的量之比为0.2mol：0.3mol=2：3，故选C。2．A解析：纳米氧化铝(Al2O3)可用于制作精美的陶瓷，氧化铝中氧元素的化合价为-2价，Al元素的化合价为x，设根据化合物的正负化合价代数和为零可得，则2x+3(-2)=0，解得：x=+3，故氧化铝(Al2O3)中Al元素的化合价为+3价，答案选A。3．B解析：A．钛-铁合金有良好的吸附氢气的能力，常用作储氢材料，A正确；B．纯碱是碳酸钠，碳酸钠的碱性较强，不能用来治疗胃酸过多，通常用碳酸氢钠，B错误；C．过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气，可用作供氧剂，C正确；D．三氧化二铁为红棕色粉末，可用于制作红色颜料，D正确；答案选B。4．A解析：A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A选；B．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的，故B不选；C．铝制品在生活中非常普遍，这是因为铝容易被氧化形成致密的氧化膜，对内部金属起保护作用，故C不选；D．由镍、铁、碳、钴组成的合金可以制造喷气式飞机的发动机叶片，能承受1100℃的高温，故D不选。故选A。5．B解析：A．铝的化学性质很活泼，但表面形成氧化铝保护膜，故在空气中不易锈蚀，A正确；B．氧化铝既能和强酸反应又能与强碱反应，故氧化铝为两性氧化物，B错误；C．Al、Al2O3均能与酸、碱反应，所以铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物，C正确；D．在酒精灯上加热打磨过的铝箔，铝箔熔化，表面氧化铝熔点高起到包裹作用，故熔化的铝不滴落下来，D正确；故选B。6．D解析：A．氯化铁氧化KI生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，则溶液变蓝，铁离子与淀粉不反应，A错误；B．生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点为氧化铁，不是，B错误；C．稀硝酸为强氧化剂，铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，不是H2，C错误；D．氢氧化亚铁易被氧化，则新制露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色，说明易被氧化成，D正确；故选D。7．D【分析】FeCl3溶液蚀刻铜箔是利用Cu和FeCl3反应生成了氯化铜和氯化亚铁，对应的化学方程式：Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2，过滤后，滤液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合液，加入过量Fe粉，置换出Cu，过滤得到的固体为Cu和Fe以及滤液Y为FeCl2溶液；用盐酸溶解后再过滤得到Cu和FeCl2溶液（滤液Y），滤液Y中通入过量Cl2重新得到FeCl3溶液，据此分析解题。解析：A．Cu和FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁，对应的离子方程式为Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+，故A错误；B．试剂X是溶解Fe，达到Fe和Cu分离的目的，硝酸有强氧化性，能溶解Fe和Cu，则只能选择稀盐酸，故B错误；C．滤液Y为FeCl2溶液，不能使KSCN溶液变红，故C错误；D．试剂Z是氧化Fe2+生成Fe3+，且不引入杂质离子，可选择氯水、氯气、H2O2等，故D正确；故选：D。8．B解析：A．Na2O2能与水、二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具的供氧剂，故A正确；B．Na2CO3碱性较强，不能用于中和胃酸，故B错误；C．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，具有强氧化性，则漂白粉可用作环境消毒剂，故C正确；D．钢是铁碳合金，其性能优越，用途广泛，为了适用于不同领域，常以合金钢为基础，熔入其它金属和非金属，其中合金钢中熔入铬和镍可制不锈钢，故D正确；答案选B。9．A解析：A．铁触媒是工业合成氨的催化剂，使用铁触媒作催化剂改变了反应历程，降低了反应的活化能，可加快反应速率，A正确；B．是纯净物，不是混合物，B错误；C．中有3对共用电子对，中有1对共用电子对，C错误；D．缺少孤电子对，的电子式正确的为，D错误；故选A。10．A解析：过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，为放热反应，生成的氢氧化钠和氧气与氯化亚铁反应生成氢氧化铁沉淀，故观察到的现象是有红褐色沉淀，有气泡和试管壁发烫，故选A。11．A解析：①，可以有如下反应：置换反应和化合反应等；②，可以有：化合反应和复分解反应等；③，可以有：化合反应和置换反应等，④，只能有反应：化合反应；⑤，可以有：化合反应，和置换反应等，故选A。12．A解析：A．Al2O3溶于NaOH溶液，离子方程式为，A正确；B．稀盐酸滴在铁片上，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，B错误；C．钠与冷水反应，离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，C错误；D．氢氧化钠中通入少量的二氧化碳，离子方程式为2OH-+CO2=+H2O，D错误；故答案选A。13．C解析：A．金属性属于元素的性质，“纳米铁”和铁片都为铁元素，金属性相同，故A错误；B．纳米铁之所以具有较强的化学活性是由于纳米材料的颗粒较小，表面积较大，与氧气的接触面积较大而能在空气中的燃烧，失电子能力相同，故B错误；C．纳米铁之所以具有较强的化学活性是由于纳米材料的颗粒较小，表面积较大，与氧气的接触面积较大而能在空气中的燃烧，失电子能力相同，“纳米铁”的还原性与铁片相同，故C正确；D．金属Fe不具有氧化性，故D错误；故选C。14．C解析：A．汞在高温下与水蒸气不反应，A错误；B．银在高温下与水蒸气不反应，B错误；C．铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C正确；D．铜在高温下与水蒸气不反应，D错误；答案选C。15．C解析：A．铁与氯气反应生成氯化铁，A错误；B．钠和水反应的化学方程式：，B错误；C．用溶液腐蚀覆铜板实质是铜被氧化为铜离子：，C正确；D．碳酸氢钠溶液和稀硫酸反应的离子方程式：，D错误；故选C。二、填空题16．(1)硬度大(2)稀盐酸(3)氧化还原反应解析：（1）铁合金具有硬度大、强度高、可塑性好等优点，可用于轨道材料，故答案为：硬度大；（2）除铁锈可用稀盐酸溶液，发生的离子反应为：，故答案为：稀盐酸；；（3）模具若有水，高温条件下铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：，该反应属于置换反应，也属于氧化还原反应，故答案为：；氧化还原反应；17．(1)铁粉部分溶解，棕黄色溶液变为浅绿色Fe+2Fe3+=3Fe2+1:2(2)生成了白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3解析：(1)FeCl3溶液中加入过量Fe粉，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，现象为铁粉部分溶解，棕黄色溶液变为浅绿色；1molFe被氧化生成1mol氧化产物Fe2+，2molFe3+被还原生成2mol还原产物Fe2+，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2；(2)向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，发生反应FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，现象为生成了白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。18．(1)溶液变红紫色褪去(2)0.2mol/L(3)不能，维生素C也具有还原性，若其过量，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有生成解析：（1）①根据实验结论，溶液部分变质，说明溶液中同时含和；步骤1向待检测液中加入溶液，溶液变红；具有还原性，步骤2向待检测液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。②要使变质的溶液复原，可向溶液中加入过量粉，铁把还原为，再经过滤除去剩余粉即可，反应的离子方程式为；（2），根据铁元素守恒，则变质前溶液中含，故；（3）维生素C具有还原性，若维生素C过量，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则无法说明维生素C一定将转化为。19．mol/L2.84g解析：(1)，根据反应方程式可得，，则，所以NaOH溶液的浓度是1mol/L；(2)，，所以生成硫酸钠的质量是2.84g。20．120.17:81:1122解析：(1)标准状况下，0.85gNH3的物质的量为，其标准状况下的体积为；故答案为：1.12。(2)Fe2(SO4)3溶液中SO的浓度为0.3mol∙L−1，根据Fe2(SO4)3～3SO，得到c[Fe2(SO4)3]＝；故答案为：0.1。(3)同温同压下，气体N2和O2的密度之比等于摩尔质量之比，气体N2和O2的摩尔质量之比为，因此气体N2和O2的密度之比为7:8；故答案为：7:8。(4)同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，因此等体积的气体SO2和CO的物质的量之比为1:1；故答案为：1:1。(5)标准状况下，0.66g某气态氧化物RO2的体积为336mL，其物质的量为，RO2的摩尔质量为，则元素R的相对原子质量为44－16×2=12；故答案为：12。(6)将7.8gNa2O2(物质的量为)溶于93.8g水中充分反应后(此时溶液密度近似为1.0g·cm−3)，根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，0.1molNa2O2消耗0.1mol水(水的质量为)生成0.2molNaOH和0.05molO2，；故答案为：2。21．(1)Na(2)(3)(4)白色变为灰绿色，最终变为红褐色(5)【分析】B为氧化物且常温下为无色液体，则B为H2O，E为淡黄色固体且E是通过化合反应生成的非单质，则E为Na2O2，逆推A为Na，C为O2，E和B生成溶液D，则D为NaOH，H为红褐色沉淀，则H为Fe(OH)3，G和气体O2生成Fe(OH)3，则G为Fe(OH)2，则F为含有亚铁离子的溶液；解析：（1）根据分析，A为单质钠；故答案为：Na；（2）根据分析①为单质钠和水的反应，；故答案为：；（3）单质铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、水和氢气；故答案为：；（4）由氢氧化亚铁转化为氢氧化铁，沉淀由白色变成灰绿色，最终变为红褐色；故答案为：白色变成灰绿色，最终变为红褐色；；（5）根据分析过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气；故答案为：。22．Fe2＋、Cu2＋、NO3-、SO42-3Fe2＋＋NO3-＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2ONH3和N29.6【分析】I.取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化，证明溶液中不含Fe3＋；Ⅱ.另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明是一氧化氮被氧化为二氧化氮，证明原溶液中一定含有NO3−和Fe2+，根据离子共存知，溶液中不能有CO32−、SiO32−；Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42−；Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，