第三章 铁 金属材料 测试题 高中化学人教版必修第一册

第三章铁金属材料测试题

一、选择题

I.下列各物质对应的保存方法正确的是（盛装容器均为玻嘀试剂瓶）

A.NaOH溶液磨口玻璃塞B.AgNCh溶液棕色瓶

C.FeCb溶液加铁粉D.Na冷水中

2.下列物质中，不用丁合金的是（〉

A.硬铝B.黄铜C.钢铁D.水银

3.下列说法中正确的是

①常温下浓硝酸可以用铝睛储存，说明铝与浓硝酸不反应

②CH2CI2只有一种结构，说明CH4是正四面体结构

@CH3（CH2）2CH3与CH3cH（CH3）2互为同系物

④医用酒精可杀死新型冠状病毒，医用酒精是指75%的酒精

⑤糖类、油脂和蛋白质均能发生水解，口都是高分子化合物

⑥向蛋白质溶液中加入饱和硫酸镀溶液，产生的沉淀再加水又可溶解

A.©©④⑤B.①@③⑥C.②©®D.①®⑥

4.27.4g由Na2c03和NaHCCh组成的固体混合物，在密闭容器中加热到约250C,经充分反应

后排出气体，冷却后称得固体质量为21.2g,试确定原固体混合物中Na2c03与NaHCCh的物质

的量的关系为

A.Na2CO3>NaHCO3B.Na2cChvNaHCCh

C.Na2CO3=NaHCO3D.无法确定

5.将一块铝箔用砂纸仔细打磨后，用用烟钳夹住放在酒精灯火焰上加热至熔化，发现熔化的铝

并不燃烧，也不滴落，移去酒精灯，待固体冷却后将其投入氢氧化钠溶液，固体最终消失并有

气体生成。关于这一实验的下列叙述正确的是

A.该实验说明金属铝密度小、熔点低，化学性质稳定

B.加热不燃烧说明铝制品性质稳定，可长期存放各种物质

C.不滴落是因为AI表面生成了AI2O3,AI2O3熔点远高于金属铝，可做耐火材料

D.A1和Ahth都可以和酸反应，也口」以和氢氧化钠溶液反应，都具有两性

6.将一定量的铝粉溶于过量的NaOH溶液中，再通入一定量CO?后，蒸干溶液并充分灼烧，得

到固体物质的组成可能是

A.NazCO"A1（OH）3、NaOHB.Na2co3、NaAlO?、AI2O3

C.NaHC03、NaAI02、NaOHD.Na2co3、NaHCCh、AI2O3

7.现有34.5g由Fe、Al、Fe203＞械。3组成的混合物,将其完全溶解在230mL4moi•硫酸溶

液中，收集到标准状况下3.36L气体。已知混合物中Fe、Fe2O3,Al、Ah。,的质量分数分别为

16.2%、46.4%.7.8%,29.6%,欲使溶液中的金属离子完全沉淀，应加入5moi•□的NaOH溶液

的体枳是

A.200mLB.368mLC.458mLD.560mL

8.铝的生产中，“回收铝制品一铝锭''的能耗仅为“铝土矿一铝锭”的3〜5%。下列行为或观点中,

符合铝循环利用理念的是

A.随意丢弃铝制包装材料B.建立相关制度，鼓励铝制品回收利用

C.过度开采铝上矿冶炼铝D.我国铝储量丰富，无需循环回收利用

9.关于铝热反应的说法错误的是

A.A）。：和Fe粉的混合物叫铝热剂B.利用了铝的还原性

C.反应放热D.可用于冶炼难熔的金属

10.下列有关物质的用途不正确的是

A.氯气有毒，不可用于合成药物

B.氧化铁红颜料跟某些油漆混合，可以制成防锈油漆

C.利用FeCh溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜板制作印刷电路板

D.氨气易液化，液氨汽化时吸热，因此液家常用作制冷剂

11.下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是

A.FeMB.MgOC.CuOD.V2O5

性

Fe(OH)2沉淀

A.AB.BC.CD.D

13.卜列物质中，颜色对应错误的是

A.KMnCh溶液-——紫红色B.C12——-黄绿色

C.无水CuSO4固体——白色D.FezCh-—黑色

14.用等休积的0.1mol/L的LaCb溶液，可使相同休积的Fe2(SO4)3、Na2so4、KAKSO。?三种

溶液中的SO；完全沉淀，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为

A.3:2:3B.3:1:2C.2:6:3D.1:1:1

15.下列说法不正确的是

A.钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠

B.明矶［KA1(SO4)2・12H2O］既可用作净水剂，也可用作消毒剂

C.青铜是我国使用最早的合金，钢是用量最大、用途最广的合金

D.铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属

二、填空题

16.铝氢化钠(NaAIFU)是重要的还原剂。以铝土矿(主要成分AhCh,含少量SiCh、FezCh等杂质)

为原料制备NaAlH」的一种流程如图：

过量NaHCO3纯净

己知：碱浸中SQ转化成难溶的Na2AI2SixO8

滤渣溶了盐酸的“酸浸率”与温度关系如图所示，试解释温度过高，“酸浸率”降低的原因

10o

f8o

6o

4o

2O

o102030405060t/℃

17.工业上过氧化氢(H2O2)可.用于生产过硼酸钠(NaBCh)、过碳酸钠(xNa2cO3・yH2Ch)、亚氯酸

钠(NaCICh)等。

(l)NaBCh的摩尔质量是o3moiH2O2与gNaBCh含有的氧原子数相等。

⑵过碳酸钠(xNa2cO3・yH2O2)具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，取0.1mol过碳酸钠固体与足

量稀盐酸反应产生8.8gCO2o

®x=o

②若0.1mol过碳酸钠的质量是31.4g,则0.05mol过碳酸钠中含H原子的物质的量是。

(3)现有一瓶浓度为5.3mol-L-'的过氧化氢溶液，其密度是LOGg-cnr"则该过辄化氢溶液中H2O2

的质量分数是一o

(4)在碱性环境中，可用亚氯酸钠溶液吸收大气中的NO,其反应的化学方程式为

4NO+3NaCIO2+4NaOH=4NaNO2+3NaCl+2H2Oo

①NaClO?中C1元素的化合价是0

②用300mLimol・L/NaCQ溶液能吸收NO(标准状况)的体积是L。

18.根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：

(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是

(填字母)。

A.铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型

B.铜的性质不活泼，不易被腐蚀

C.我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术

D.自然界有大量的游离态的铜

(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是(填化学式，下

同)，常见的铁的氧化物还有、。

(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧

化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为o

19.回答下列问题：

⑴质量相同的CO〉NH3、so?、O；四种气体中，含有分子数目最多的是,在相同

温度和同压强条件下，体积最小的是O

(2)把Z.OmollTNazSO」溶液和LOmoLl/H2sO,溶液等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混

合前两种溶液的体积之和)，则SO：的物质的量浓度为mol-

⑶将5.1g镁铝合金投入500mL2.0mol1T的盐酸中，金属完全溶解，再加入4.0mol【T的NaOH

溶液，若要生成的沉淀最多，则应加入NaOH溶液的体积是o

20.把6.5gZn放入到500mL的盐酸中，恰好完全反应，求

（1）生成标况卜.的氢气的体积是多少开？

⑵盐酸的物质的量的浓度是多少？

21.有关物质的转化关系如下图所示。A、C、E是常见的金属单质，E为紫红色，反应①可用

于焊接铁轨，B是赤铁矿的主要成分，F的溶液中加入KSCN溶液变红。（部分反应物和生成物

省略）

请回答下列问题：

（1）D的化学式是.

（2）可选用一（填“字母”）实现反应C-F的转化。

a.稀盐酸b.氯气/点燃c.CuS（）4溶液

（3）反应①的化学方程式为一。

（4）反应②的离子方程式为一。

22.某同学通过以下装置测定M样品（只含Fe、Al、Cu）中各成分的质量分数。取两份质量均为

mg的M样品，按实验1（如图1）和实验2（如图2）进行实验，该同学顺利完成了实验并测得气体

体积分别为V/mL和V2mL（已折算到标准状况下）。

导钟a

ABCA

图1图2

(1)写出实验1中可能发生反应的离子方程式：：

(2)实验I装置中小试管的作用是

(3)对于实验2,平视读数前应依次进行的两种操作是：①______②______。

(4)M样品中铜的质量的数学表达式为(用力和V2表示)：。

(5)实验I进行实验前，B瓶中水没有装满，使测得气体体积(填“偏大偏小''或;'无影

响”,下同)；若拆去实验2中导管a,使测得气体体积o

⑹该实验需要0.50mol-L-*NaOH溶液470mL,请回答下列问题：

①配制时应称量_____gNaOH,称量时需要托盘天平、、(填仪器名称)。

②配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质会导致所配溶液浓度。(填“偏大”、

“偏小”或“无影响”)。

【参考答案】

一、选择题

1.B

解析：A.NaOH能与玻璃中的SiCh反应生成NazSiCh具有黏性，因此装NaOH溶液的容器

不能用磨口玻璃塞，A错误；

B.AgNOa见光易分解，因此使用棕色瓶盛装，B正确；

C.FeCh能与Fe反应生成FeC12,因此保存FeCb时不能加铁粉,C错误；

D.Na能与冷水反应，生成氢氧化钠和氢气，Na通常保存在煤油中，D错误；

故答案选B。

2.D

解析：A.硬铝是铝合金，故A错误；

B.黄铜是铜和锌的合金，故B错误

C.钢铁是铁和碳的合金，故C错误；

D.水银是单质，属于纯净物，故D正确；

故选D。

3.C

解析：①常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，可用铝罐贮存硝

酸，错误；

②CH2cb的结构只有I种说明CH』是正四面体分子，如果平面形结构，则其二氯代物有两

种，正确；

③CH3(CH2)2CH3与CH3cH(CH3)2分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，错误；

④当酒精浓度为75%时，杀菌能力是最强的，医用酒精是指75%的酒精，正确；

⑤油脂不是高分子化合物，错误：

⑥浓的非重金属盐可以使蛋白质盐析，而蛋白质的盐析是可逆的，故往蛋白质溶液中加入饱

和硫酸铉溶液，产生的沉淀再加水又可溶解，正确；

故选C。

4.B

解析：混合物加热，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳和水，故减少的质量即为二氧

化碳和水的质量，则27.4-21.2=6.2克，则据方程式分析，碳酸氢钠的质量为16.8克，().2mol,

碳酸钠的质量为27.4-16.8=10.6克，即O.lmol,则碳酸钠的物质的量小于碳酸氢钠的物质的

量。

故选B。

5.C

解析：A.铝是活泼的金属，故A错误；

B.加热时铝更易被氧化生成氧化铝，故B错误；

C.由于氧化铝的熔点高，所以铝融化但不易滴落，可做耐火材料，故C正确；

D.A1和AI2O3都可以和酸反应，也可以和氢氧化钠溶液反应，但只有AL03具有两性，铝

的两性为金属性和非金属性，不是酸性和碱性，所以说铝不是两性金属。故D错误；

故选C。

6.B

解析：铝粉溶于过量的NaOH溶液中，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2t,反应后溶质为

NaOH和NaAlCh,再通入CO2,先发生CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,若二氧化碳过量，若

CO2足量，那么先发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,然后发生反应

2NaAIO2+CO2+3H2O=Na2co3+2Al(OH)31，蒸干溶液并充分灼烧，Al(OH)3、NaHCO3均分解，

则一定不存在；1)若CO2的量不足以将NaAlCh完全转化成A1(OH)3,那么溶液中为NaAKh,

Na2co3以及A1(OH)3沉淀，所以蒸干溶液并燃烧之后剩余固体为Na2CO3.NaAlOz,AI2O3：

2)如果CO2的量足以将NaAlO2完全转化成A1(OH)3并且还有剩余，那么

CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3,这样无论是否完全反应，最后固体为Na2co3、AI2O3的混合

物，得到固体物质的组成可能是Na2cCh、NaAlCh、AI2O3,故选:B。

7.B

解析：34.5g混合物完全溶解在HzSO,溶液中生成硫酸盐，再向溶液中加入NaOH溶液，使

溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀并生成NazS。,，由SO；守恒可知溶液中存在

关系：Na'~2SO；-，即n(Na*)=2n(SO；),贝1]V(NaOH溶液)==0368L,

即368mL,B正确。

故选Bo

8.B

解析：A.铝制包装材料可以回收利用，随怠丢弁铝制包装材料，不符合铝循环利用理念,

A不符合题意；

B.建立相关制度，鼓励铝制品回收利用，符合铝循环利用理念，B符合题意；

C.过度开采铝土矿冶炼铝，不符合铝循环利用理念，C不符合题意；

D.我国铝储量丰富，但是需要循环回收利用铝制材料，以节约资源，促进实现铝循环利用

理念，D不符合题意；

故选Bo

9.A

解析：A.铝粉和其它较不活泼的金属氧化物的混合物叫铝热剂，A错误；

B.铝热反应是置换反应，利用了铝的还原性将其它较不活泼的金属氧化物还原生成金属单

质,B正确；

C.铝热反应是放热反应，反应放出大量热显，C正确：

D.铝热反应可用于冶炼高熔点的金属如铭、钵等，DiF确：

故选Ao

10.A

解析：A.氯气的用途比较广泛，可用于合成多种药物，A错误；

B.氧化铁呈红棕色，所以氧化铁红颜料跟某些油漆混合，可•以制成防锈油漆，B正确；

C.FeCb具有强氧化性，在溶液中可以与Cu反应产生FeCb、CuCh,因此可作为“腐蚀液”

腐蚀铜板制作印刷电路板，C正确；

D.氨气易液化，液氨汽化时吸热，使周围环境温度降低，因此液氨常用作制冷剂，D正确；

故合理选项是A。

11.B

【分析】铝热法冶炼金属时，被冶炼的金属的活动性比铝要弱，才可以从它们的化合物中把

金属还原出来。

解析：A.铝的活动性大丁铁，所以铝与氧化铁能够发生铝热反应，故A不选；

B.镁的活动性大于铝，所以铝粉与氧化镁不能组成铝热剂，故B"J选；

C.铜的活动性小于•铝，所以铝与氧化铜能够发生铝热反应，故C不选；

D.帆的活动性小于铝，所以铝与V2O5能够发生铝热反应，故D不选；

故选B。

12.B

解析：A,制取纯净的Fe(OH)2沉淀应该将滴管尖嘴伸入到氯化亚铁溶液页面以下，再挤出

氢氧化钠溶液，故A不符合题意；

B.检验装置的气密性时，用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加入水至页面不再下降，静

止一段时间，观察液面，液面不下降，说明气密性良好，故B符合题意；

C.实验室制备CO2应该用大理石和盐酸，不用硫酸，硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶物，

会阻碍碳酸钙和硫酸继续反应，仪器应该用分液漏斗代替长颈漏斗，故C不符合题意；

D.氯水有漂白性，不能用pH试纸测氯气的pH值，故D不符合题意。

综上所述，答案为B。

13.D

解析：A.KMnO4溶液呈紫红色，A项正确；

B.CL是黄绿色气体，B项正确；

C.无水C11SO4固体是白色固体，五水CuSCh固体是蓝色固体，C项正确；

D.FezCh是红色或深红色无定形粉末，D项错误；

答案选D。

14.C

解析：设等体积的0.1mol/L的BaCL溶液中含有Ba?+的物质的量为linol,由反应Ba2++

SO；=BaSO41可知，S。；的物质的量为Imol,Fe2(SCh)3、Na2sorKAKSOS物质的量分

别为gmol、Imol、三种硫酸盐的物质的量浓度之比为g2:6:3,故选C。

15.B

解析：A.钠在空气中燃烧时，先熔化，再剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体过氧

化钠，故A正确；

B.明研［KA1(SO4)T12H2O］既可用作净水剂,但不能用作消毒剂,故B错误；

C.我国使用最早的合金是青铜，钢是用量最大、用途最广的合金，含碳量0.03%〜2%,故

C正确；

D.铁在潮湿的空气中生成的氧化物氧化铁疏松多孔，不能保护内层金属，故D正确。

综上所述，答案为B。

二、填空题

16.温度过高，盐酸挥发损失，从而使“酸浸率”降低

【分析】铝土矿加入过量氢氧化钠溶液进行碱浸，过滤除去滤渣主要为FezCh,滤液加入碳

酸氢钠溶液进行反应，过滤后滤液进行电解，所得固体氢氧化铝灼烧得到氧化铝，电解氧化

铝得到氧气和铝，铝与氯气反应得到氯化铝，再与氢化钠反应得到NaAlH4：

解析：由于盐酸易挥发，所以温度过高，滤渣溶于盐酸时'酸浸率”会降低。

17.(1)82g/mol164

(2)20.3mol

(3)17%

(4)+38.96

解析：(1)Na的相对原子质量为23,B的相对原子质量为11,O的相对原子质量为16,

NaBO3的摩尔质量是23+lI+l6x3=82g/mol；3mOIH2O2中含有6mol氧原子，所以2moiNaBCh

与3molHzO?含有的氧原子数相等，NaBO3的质量为82g/molx2moi=164g；

故答案为82g/mol,164：

(2)©0.1mol过碳酸钠(xNa2cO3・yH2O2)固体与足量稀盐酸反应产生8.8gCO2,

n(8,)=:警;=0.2mol,所以C元素物质的量为0.2moL所以x为2；

-44g/mol

故答案为2；

②碳酸钠分子式为2Na2cO.vyHzCh,0.1mol过碳酸钠的质量是31.4g,过碳酸钠的式量为

3l4g/mol：所以106x2+34xy=314,解得y=3；则0.05mol过碳酸钠中含H原子的物质的量

是0.3mol；

故答案为0.3mol：

(3)设溶液体积为IL,5.3mol廿的过氧化氢溶液含5.3moL其密度是1.06g・cm-3,所以该

溶液质量为1060g,则该过氧化氢溶液中H2O2的质量分数是回端产必xl00%=17%；

故答案为17%：

(4)①NaCKh中Na元素化合价为+1,O元素的化合价为-2,根据化合物中元素化合价代

数和为0,可知C1元素化合价为+3；

故答案为+3；

②300mLimokUNaClCh溶液中n(NaClO2)=1mol/Lx().3L=().3mol,根据反应

4

4NO+3NaCIO2+4NaOH=4NaNO2+3NaCl+2H2O,n(NO)=-x0.3mol=0.4mol,标准状况下的

体积是04moix22.4L7mol=8.96L；

故答案为8.96。

18.ABCFezOaFeOFe3O4AhO3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

【分析】根据铜在自然界的存在和性质分析判断；铁常见的化合价有+2价和+3价，据此判

断铁的氧化物；氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，据此分析解答。

解析：(1)A.铜的熔点不是太高，易于冶炼、铸造成型，可应用于制造货币，故A正确；

B.铜的性质不活泼，不与空气中的水、氧气等反应，不易被腐蚀，故B正确；C.我国较

早的掌握了湿法冶炼铜的技术，利用Fe与硫酸铜反应生成Cu,故C正确；D.自然界有大

量铜矿，铜主要以化合态存在与自然界中，开采后提炼Cu,故D错误；故答案为：ABC；

⑵铁制品易生锈，铁锈的主要成分是三氧化二铁；常见铁的氧化物还有FeO、Fe3O4,故答

案为：FezCh;FeO；Fe?O4：

⑶氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为

Ab6+2Na0H=2NaA10、+H，0,故答案为：Al，Ch+2NaOH=2NaAlO，+H，O。

19.(1)NH,SO,(2)1.5(3)250mL

mN

解析：(1)根据可知，质量相等的物质，其屋尔质量(或相对分子质量)越小，

物质的量越多，分子数越多，又CO”NH3、SO?、O3四种气体的相对分子质量分别为44、

17、64、48,所以质量相同的CO?、NHR、SO?、四种气体中，含有分子数目最多的是NH,；

根据阿伏伽德罗定律可知，在相同温度和同压强条件下，气体的体积之比等于气体的物质的

量之比，所以相对分子质量最大的气体，该条件下气体的物质的量最小，体积最小，即体积

最小的为SO?,故答案为：NH1；S02；

(2)设20moi【TNazSCX.溶液的体积为VL,把2.0mol-L“Na2s0,溶液和LOmolLHSO」

溶液等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),则SO：的物质的

2.0mol/LxVL+1.Omol/LxVL

量浓度二=1.5molL-1

2VL

(3)合金溶解时发生反应：Mg+2HCl=MgC12+H2ts2Al-6HCl=2AlCh+3H2T，加入氢氧化钠

后至沉淀最大，发生反应：HCl+NaOH=NaCI+H2O.MgCh+2NaOH=Mg(OH)21+2NaCl.

AlCh+3NaOH=Al(OH)3l+3NaCl,消耗的氢氧化钠的化学计量数与消耗的氯化氢的化学计量

数相等，乂由于镁、铝的量在反应过程中不变，所以消耗的氢氧化钠的物质的量与消耗的氯

=250mU

化氢的物质的量相等'加入氢氧化钠溶液的体积=一二J

20.(1)2.24L(2)0.4molU

解析：(I)6.5gZn的物质的量n==0.1mol,根据反应方程式

M65g/mol

Zn+2HCl=ZnCh+H2t可知n(H2)=n(Zn)=0.1mol,则反应生成氢气在标准状况下的体积

V=0.1molx22.4L/mol=2.24L；

⑵根据方程式可知，niHCI)：n(Zn)=2：1,则O.lmolZn参加反应消耗HC1的物质的量

m

n(HCl)=2n(Zn)=2xO.1mol=0.2mol,c(HCl)=*°^=0.4mol/Lo

0.5L

21.AI2O3b2AI+Fe2C)3AA2Fe+AK)3Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

【分析】由反应①可用于焊接铁轨，B是赤铁矿的主要成分，可以推测反应①为铝热反应,

A为铝，B为三氧化二铁：C为铁，D为三氧化二铝，E为紫红色金属单质Cu,F的溶液

中加入KSCN溶液变红，确定F溶液中有铁离子。

解析：(1)由以上分析可知D的化学式是AbCh；故为：AhOso

(2)由铁单质直接生成铁盐，必须选择强氧化剂，故选b：故为：bo

(3)反应①铝热反应，化学方程式2AI+Fe?O32Fe+Al2O3；

故为：2Al+Fe2O3值2Fe+Al2O3。

(4)反应②的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2