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.Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素，它们的单质及其化合物之间有很多转化关

系，如表所列物质不能按如图关系（“一”表示一步完成）相互转化的是

选项ABCD

aNaAlFeCuCl2a

z\

NaAIO,CU(OH)

bNaOHFeCI,2b---►c

cNaCIA12O3FeCl2CuO

2.下列是两种制备CuSO］的方式

浓《c酸

甲：一I________

Cu—►加热C*—*CuS°4

试冲

乙：Cu一|港」"|~>CuSO4

比。2溶液

下列说法正确的是

A.从环境保护角度分析方案甲更好

B.乙方案中试剂X为稀盐酸

C.若用方案中制备CuSO,会产生H?

D.方案乙“溶解”时发生反应的离子方程式为Cu+2H，+Hq2=Cu"+2HQ

3.下列关于金属铝的描述中，不亚颐的是

A.有银白色金属光泽B.具有较强的还原性

C.硬度高于硬铝D.常温下能与空气中的氧气反应

4.根据下列实验：①向Fe2（SCh）3和CuSO4的混合液中加入过量铁粉，充分反应，有红色固体

析出，过滤。②取①中3虑液，向其中滴加KSCN溶液，观察现象。下列说法正确的是

A.领化性：Fe3+>Cu2+B.①中所得固体只含铜

C.①中滤液含有Fe?.和CiP+D.②中会观察到溶液变红

5.下列物质的俗称与化学式对应不正确的是

A.小苏打一NaHCO?B.明矶一CuSO^H?。

C.磁性氧化铁一FeQ4D.漂白精有效成分一Ca（ClO）2

6.下列物质中，在常温下遇浓硫酸能钝化的是

A.NaB.MgC.ZnD.Fe

7.铁和铁合金是生活中常见的材料，卜.列说法正确的是

A.纯铁的熔点低于铁合金B.纯铁和铁合金都能导电、传热

C.纯铁的硬度和强度都高于铁合金D.不锈钢是铁合金，只含金属元素

8.下列实验操作正确且能达到实验目的的是

A.将燃着的钠伸入集有CO?的集气瓶中，有白烟和黑色颗粒产生，证明CO2具有氧化性

B.向某工业废水中滴加AgNO、溶液，检验是否含有。一

C.将10.0gNaOH固体加入250mL容量瓶中溶解、定容，配制250mLimol/LNaOH溶液

D.将盛有NaOH溶液的胶头滴管置于试管口上方，滴加到FeSO”溶液中制备Fe(OH)2

9.下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是

A.为了防止氯化亚铁溶液久置变质，常在其溶液中加入少许铁钉

B.将饱和FcCb溶液滴入沸水中，能形成胶体

C.在空气中加热Fe(OH)2时，它能失去水生成红棕色的Fe?。,粉末

D.除去FeCh溶液中的FeCb可以向溶液中加铁粉，然后过滤

10.足量的氯气或盐酸分别跟下列金属反应，均有MCI2型化合物生成的是

A.AlB.ZnC.FeD.Cu

11.在下列溶液中离子一定能大量共存的是

A.Na\Ba2\SO：、SO,B.Fe3+>Na\OH-

C.K+、Na+、NO—Cl'D.NH：、AF+、SO；、OH

12.下列解释事实的方程式不事碰的是

A.Ng遇HC1产生白烟：NH3+HCI=NH4CI

B.FeSQ,溶液中滴加NaOH溶液，白色沉淀最终变为红褐色：4Fe(OH)24-O2+2H2O=4Fe(OH)3

C.Na与水剧烈反应放出氢气：2Na+2Hq=2NaOH+H：T

高温

D.Fe与水蒸气高温下反应生成氢气：2Fe2+3H2O(g)=Fe2O3+3H2

二、非选择题

13.铝合金——目前用途广泛的合金之一

硬铝：一种铝合金，含、、、等合金元素。密度小、强度高，具

有较强的,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。

14.正确书写下列反应的化学反应方程式。

(1)过氧化钠与水反应：e

(2)Fe(OH)2在空气中转化成红褐色的反应：o

(3)铁锈与稀盐酸反应：。

(4)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应：o

15.有下列物质：①碳酸钠②NaQ?③液态HC1④氨水⑤二氧化碳⑥AI⑦FeBr?⑧酒精⑨熔融

氯化镁⑩CuSQ「5Hq。请Pl答下列问题：

(I)属于电解质的有(填序号)。

(2)①在水中的电离方程式为。

(3)②与⑤反应的化学方程式；⑤与①的水溶液反应的离子方程式_______o

(4)向⑦FeBr?的溶液中通入足量氯气反应的离子方程式。

(5)关于以上1()种物质的说法正确的有。

a.鉴别①碳酸钠和碳酸氢钠可用Ba(OH)：溶液

b.⑤二氧化碳是酸性氧化物②Na2O;是碱性氧化物

c.③④⑥⑨都能导电

d.⑥A1既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液

16.将5.6g铁粉与足量的稀盐酸充分反应，所得溶液的体积为10mL。试计算：

(1)生成氢气的体积(标准状况)。

(2)所得溶液中金属阳离子的物质的量浓度。(上述计算均要求写出计算过程)

17.称取8.00g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入l00mL2.00mol/L的硫酸充分溶解，往所得

溶液中加11.2g铁粉，充分反应后，得固体的质量为6.08g。请计算：

(1)加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量_______o

(2)固体混合物中氧化铜的质量______<,

18.将等物质的量的Na2c。3、NaHC。、组成的混合物溶于水，配成艮溶液，取出50mL溶液，

然后用0.05mol/L盐酸与它反应，得到图像如图所示(已知：1mol=1000mmol)

0255075100125150盐酸体积/mL

(1)曲线A、C分别代表的物质的量变化。

(2)原混合物中Na《O,物质的量为。

⑶盐酸力口至U150mL时，放出标准状况下气体mLo

19.A〜G为中学化学常见的化合物，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质。其相互转化关

系如图所示(反应条件已略去)：

请回答下列问题

铁。实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁，请回答相关问题:

⑴装置A用于KMnCU与浓盐酸反应制氯气，反应的离子方程式为o

(2)导管b口应与(从虚线框内装置中选择装置后用字母代号填空)连接，这样可避免

反应系统与环境间的相互影响。

(3)用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高，显然其中含有(填化学式)杂质。

(4)若要得到较纯净的无水氯化铁，对装置改进措施是。

【参考答案】

一、选择题

1.B

解析：A.钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠，电解熔融的氯化钠

生成金属钠，均可一步实现转化，选项A不符合题意；

B.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸铝溶液与适量强酸或二氧化碳作用生成氢

氧化铝，不能直接转化为氧化铝，不能一步实现转化，选项B符合题意；

C.铁在氯气中燃烧生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁被锌置换生成铁，

均可一步实现转化，故c不符合题意；

D.氯化铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解成氯化铜，氧化铜和盐酸反应

生成氯化铜，均可一步实现转化，选项D不符合题意；

答案选B。

2.D

解析：A.方案甲会生成SO?，污染环境，乙方案不产生污染物，更环保，故A错误；

B.生成的是硫酸铜，则方案乙中试剂X为稀硫酸，故B错误；

C.铜和浓硫酸在加热条怜下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，则用方案甲制备CuS。」会产

生SO2,故C错误；

D.方案乙“溶解”时发生反应CU+2H++H2O2=CU"+2H2。，故D正确；

故答案选D。

3.C

解析：A.金属铝也具有金属的通性，故金属铝有银白色金属光泽，A正确；

B.金属铝最外层有3个日子，容易失去电子，故具有较强的还原性，B正确；

C.硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝硬度高于铝，C错误；

D.铝单质非常活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，D正确；

故本题选C。

4.A

解析:A.在反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+中,氧化剂为Fe-A,氧化产物为C#+,即可知氧

化性Fe3+>Cu2+,故A正确：

B.①中所得固体含有过量的铁和置换出的铜，故B错误；

C.由于加入的铁是过量的，则溶液中不可含有Cu”，故C错误；

D.因在①的滤液中只有Fe2+,没有F9+,则滴加KSCN溶液时并不会出现溶液变红的现

象，故D错误；

故选Ao

5.B

解析：A.NaHCCh俗称小苏打，A正确；

B.CuSOv5H2O俗称蓝帆、胆机或铜矶，B错误；

C.Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁，C正确；

D.漂白精有效成分为Ca(CIO)2,D正确；

故选R.

6.D

解析：铝和铁在常温下遇浓硫酸、浓硝酸能钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部

金属继续反应，故选D。

7.B

解析：A.合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，A错误；

B.纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，B正确；

C.合金的强度和硬度般比组成金属的纯金属更高，改纯铁的硬度和强度都低丁铁合金，

C错误；

D.不锈钢是铁合金，里面还有碳元素，D错误；

故选B。

8.A

解析：A.钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,C元素的化合价降低，则二氧化碳具有氧化

性，故A正确；

B.检验氯离子，应先加稀硝酸无现象，后加硝酸银检验，不能直接滴加AgNCh溶液检验是

否含有C1,故B错误；

C.不能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解、冷却后，转移到容量瓶中定容，故c错误；

D.氢氧化亚铁易被氧化，应隔绝空气，操作不合理，故D错误；

故选A。

9.D

解析：A.氯化铁可与铁反应生成氯化亚铁，在氯化亚铁溶液中加铁钉，可防止氯化亚铁溶

液变质，故A正确；

B.将饱和FeCb溶液滴入沸水中，加热煮沸至液体呈红褐色，停止加热可制得Fe(OH)3胶

体，故B正确；

C.在空气中加热FC(OH)2，FelOH%迅速被氧化为Fe(OH)“Fe(OH%加热失去水生成红棕

色的卜》2。3,故C正确;

D.氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，除去FeC13溶液中的FeCb杂质可以向溶液中滴加氯水，

将氯化亚铁氧化为氯化铁，故D错误；

故答案选D。

10.B

解析：A.氯气具有较强的氧化性，氯气与铝反应生成A103,A错误；

B.氯气、盐酸与锌反应，均生成Zn02,B正确；

C.氯气与铁反应生成FeCb,D错误；

D.铜不与盐酸反应，C错误；

答案选R,

11.C

解析：A.Ba?+和SO；•反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存，A不符合题意；

B.F9+和「发生氧化还原反应不能共存，Fe3+和OH反应生成Fe(OH)3沉淀，不能大量共存，

B不符合题意；

C.各离子之间不反应，能大量共存，C符合题意：

D.NH：和OH-反应生成NH3H2O,A伊和OH-反应生成A1(OH)3沉淀，不能大量共存，D

不符合题意；

答案选C。

12.D

解析：A.N/遇HC1产生白烟为生成的氯化铉固体：NH5+HCI=NH4CI,A正确：

B.FcSOq溶液中滴加NaOH溶液，生成的氢氧化亚铁白色沉淀在空气中迅速被氧化为氢氧化

铁沉淀，故最终变为红褐色：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,B正确；

C.Na与水剧烈反应放出氢气、生成氢氧化钠：2Na+2H2O=2NaOH+H2T,C正确；

高温

D.铁与水蒸气高温下反应生成氢气和四氧化三铁：3Fc+4H2O—Fe,O4+4H2?,D错误;

答案选D。

二、非选择题

13.CuMgMnSi抗腐蚀能力

解析：略

14.(l)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T

(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(3)Fe2O3+6HCl=2FeC13+3H2O

(4)NaOH+NaHCO产Na2cO3+H2O

解析：(1)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH

+63故为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T；

(2)Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为红褐色的氢氧化铁，化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H9

=4Fe(OH)3,故为：4Fe(OH)2+O2+2H2O-4Fe(OH)3；

(3)铁锈为氧化铁，与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeC13+3H2O,

故为：Fe2O3+6HCl=2FeCh+3H2O;

(4)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，化学方程式

NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O,故为：NaOH+NaHCCh二Na2cO3+H2O。

15.⑴①②③⑦⑨⑩

+

(2)Na2CO3=2Na+CO；

⑶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2CO2+CCi~+H2O=2HCO；

2+

(4)2Fe+4Br+3C12=2Fe"+2Br,+6CP

(5)d

解析:(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，单质和混合物不属于电解质，

则排除④氨水⑥A1,且⑤二氧化碳、⑧酒精本身不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，

则属于电解质的是①@③⑦⑨⑩；

(2)碳酸钠在水中的电离出钠离子和碳酸根离子，电离方程式为

N<I2CO3-2Na'+CO,；

(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式

2Na2C>2+2CO2=2Na2cO,+5,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，反应的离子方程式

C02+CO；-+H20=2HC0；；

(4)向FeBr2的溶液中通入足量氯气，亚铁离子和澳离子都被氧化，反应的离子方程式

2Fe"+4Br'+3clz=2Feu+2Br,+6Cf；

(5)a.碳酸钠和碳酸氢钠分别与Ba(OH)?溶液反应均能产生沉淀，不能鉴别，应选BaCL溶

液，a错误；

b.二氧化碳能与碱溶液反应生成正盐和水，是酸性氧化物，Naq:与酸反应生成盐和氧气，

不属于碱性氧化物，b错误；

c.③液态HC1不存在自由移动的离子，不能导电，c错误；

d.Al具有特殊性，既能溶于稀硫酸，乂能溶于NaOH溶液，d正确；

故选:d.

16.24LlOmol-L-1

56

解析：(l)5.6gFe的物质的量丁丁=01moL根据化学方程式Fe+2HCl=FeCb+H2T可知，

56/mol

n(FcCh)=n(H2)=0.1mol,因此，生成标准状况下H2的体积为0.1molx22.4LmoH=2.24L；

(2)c(FeCh)=0,lmQ1=1Omol-L-1,则溶液中金属阳离子的浓度为lOmol-L'o

0«OIL

17.200mol4.80g

【分析】过程发生的反应：CUO+H2SO4=CUSO4+H2O,Fe2O3+3H2so产Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+

Fe2(SO4)3=3FeSO4,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,有固体剩余，则铁元素以亚铁离子形式存在、

溶液全部是硫酸亚铁时，溶液中铁元素质量最大，则由数据可知，所得固体中必定含铜、

含剩余的铁，以此解答。

解析：(1)100mL2.00mol/L的硫酸的物质的量刀=0.1Lx2.00mol/L=0.200mol,据分析、所得

溶液中铁元素以亚铁离子形式存在、溶质只有硫酸亚铁时，溶液中铁元索质量最大,

112e

n(FcSO4)=；:(H2SO4)=0.200mol,已知加入铁粉上广=0.200mol、按铁元素守恒可知,

56g/mol

反应后必定有一部分铁多余，故加入铁粉充分反应后，溶液中为0.200molFeS04；

(2)根据(1)的结果，充分反应后，溶液中含铁元素〃(Fe尸〃(FeSCM=0.200mol,质量m=0.200mol

x56g/mol=11.2g,等于加入的铁粉的质量，说明6.08g固体中剩余铁的质量恰好等于氧化铁

中铁元素的质量，设氧化铜物质的量为x,氧化铁物质的量为y,则有：

80g/mol-x+160g/mol-y=8.00g,

^64g/mol-x+112g/mol-y=6.08g'解行x=0.06,y=0.02,氧化铜的质量是

0.06molx80g/mol=4.80go

18.(l)NaHCO3>Na2CO3(2)0.05mol(3)112mL

【分析】靛酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,0mL〜50口L反应的化学方程式为：Na2CO3+

HC仁NaCl+NaHCCh；再与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，50mL〜150mL反应的化学方程式

为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t，可知曲线A代表NaHCO,的物质的量变化，曲线C

代表Na2cO,的物质的量变化；

解析：(1)根据分析可知曲线A、C分别代表NaHCO-Na£O,的物质的量变化；

(2)由图可知50mL溶液中碳酸钠完全转化为碳酸氢钠和氯化钠，消耗盐酸的体积为50mL,

由Na2cO3+HCl=NaCl+NaHCO3可知：n(Na2C03)=/i(HCl)=0.05moVLx0.05L=0.0025mol,所

以1L溶液中碳酸钠的物质的量为,?(Na2C03)=0.0025molx(10()0^50)=0.05mol：

(3)由图50mL〜150mL,发生反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+COzf,可知

77(C02)=n(HCl)=100xlO-^Lx0.05mol/Lx22.4L/mol=0.112L=112mLo

19.Fe2O3NaAlO2②④⑦®4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反应现象

是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色2AI+2OH-+2H20=2AIO2+3H2f

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

【分析】X和B都是能与氢氧化钠反应的物质，为铝或氧化铝之一，A和Y能与盐酸反应，

G在空气中转化为F,G和F都是由D,E与氢氧化钠反应制得的，E为氯化亚铁，F为氢

氧化铁，G为氢氧化亚铁，D为三氯化铁，E为氯化亚铁，Y为铁，A为三氧化二铁，X为

铝，B为氧化铝，C为偏铝酸钠，然后分析。

解析：根据分析可知，A为Fe2O3,B为AI2O3,C为NaAKh,D为FeCh，E为FeCb,F

为Fe(OH)3，G是Fe(OH)2,X为ALY为Fe；

写出①〜⑨的化学方程式：

①2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2t

②ALO3+2NaOH=2NaA102+H20

③2A1+FezCh=高温2Fe+AI2O3

@FC2O3+6HC1=2FcCh+3H2O

@Fe+2HC1=FeCb+H2T

@2FeCh+Fe=3FeCh

⑦FeCh+3NaOH=Fe(0HM+3NaCl

@FeCh+2NaOH=Fe(OH)R+2NaCl

@4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(1)A为FezCh,C为NaAlCh;

(2)非氧化还原反应指的是没有化合价的变化的反应，有②④⑦⑧；

(3)©4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐

色；

+

⑷①的离子方程式为2AI+2OH+2H202AI02-+3H2T,④的离子方程式为Fe2O3+6H=

2Fe3+十3H2O。

20.氯碱Fe(OH)22AI+2OH'+2H2O=2AIO2'+3H2fCu+2FeCh=

CuCl2+2FeCI2

【分析】X、Y、Z是日常生活中常见金属单质，X由地壳中含量最高的金属元素组成，则X

为Al；D、E是常见气态非金属单质，其中D呈黄绿色，则D为CL,D与Y反应得到F,

且F的稀溶液呈蓝色，则F含有CV+,故Y为Cu、F为CuCEA是海水中含量最多的盐，

则A为NaCl,B是常见的无色液体，旦电解A、B混合物得到C、D(氯气)、E,故B为

比0、气体单质E为H2、C为NaOH.由转化关系可知，G为HCLH为盐酸。盐酸与金属

Z反应得到I、I能被氯气氧化得到J,金属Z为变价金属，可推知Z为Fe,故I为FeCb、

J为FeCh、K为Fe(OH)2。

解析：(1)反应①为电解氯化钠溶液，以反应①为原理的工业被称为氯碱工业，故答案为：氯:

碱；

(2)由分析可知，K的化学式为：Fe(OH)2,故答案为：Fe(OH)2；

(3)反应②是A1与NaOH溶液的反应，离子方程式为：2A1+2OH-+2H2O=2A1O2+3H2T,

故答案为：2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2t；

(4)J和Y反应的化学方程式为：Cu+2FeCh=CuC12-2FeCI2,故答案为：Cu+2FeCh=

CuCl2+2FeCl2o

【点睛】本题考查无机物推断，物质的含量、颜色等是推断突破口，注意熟练掌握元素化合

物知识，对物质的特征性质、特征反应、特殊条件等归类比较，利于加对知识的理解。。

21.天平小烧杯药匙250mL容量瓶、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管碱式滴定管

左酸右锥形瓶内溶液颜色变化0.4020mol/L

解析：(1)准确称取4.1g碱样品，需要的仪器有托盘天平、小烧杯、药匙；

答案是：天平、小烧杯、药匙；