第三章 铁 金属材料（含解析）学情检测-2026-2027学年高一化学人教版必修1

第三章铁金属材料学情检测

一、选择题

1.下列各组中的两物质反应时，反应条件（温度、反应物用量比）改变，不会引起产物的种类改变的是

（）

A.Na和02B.AMSO4）3溶液和Ba（OH”溶液

C.NazCh和CChD.Ca（HC（）3）2溶液和NaOH溶液

2.某化学研究小组以“使用金属材料的利与弊”为题进行小组讨论，下列观点不科学的是（）

A.金属材料大多有延展性，可以加工成各种形状

B.金属材料中的纯金属可以回收再利用，但合金不可以

C.金属材料中不仅含有金属元素，还可能含有非金属元素

D.金属材料大多有美丽的光泽，可以加工为工艺品

3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中，错误的是（）

A.Fe2+的水溶液为浅绿色

B.Fe3'的水溶液为黄色

C.Fe3+具有氧化性，Fe?+具有还原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCN一的溶液，立即出现红色沉淀

4.下列叙述正确的是（）

A.NaCI的摩尔质量是58.5g

B.ImolNaCl的质量是58.5g・moH

C.58.5gNaCI所含Na'和Cl一共Imol

D.ImolNaCI约含有6.02x1023个

5.化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法正确的是

A.航母拦阻索的主要材料特种钢属于合金材料

B.硼硅•玻璃中含有的NinOBObSiCh是一种复杂的氧化物

C.用于3D打印的高聚物光敏树脂是纯净物

D.用于净水的纳米铜粉属于胶体

6.一定条件下，下列金属中能与水发生置换反应并产生金属氧化物的是

A.钾B.镁C.铁D.铜

7.聚合氯化铝铁[AlFe（OH）nCL]m用于生活给水及工业给水的净化处理。以工业废料（Fe、Al、FeO、

氏2。3、Al2（）3）为原料生产该产品的流程如F，下列说法错误的是（)

A.产品中铁元素的化合价为+3

B.甲溶液中一定存在的阳离子有H+、AP\Fe2\Fe3+

C.试剂X可以用H2O2,目的是将F/+氧化为Fe3+

D.乙溶液呈酸性

8.一个密闭容器中间有一可自由滑动的隔板（厚度不计），隔板将容器分成左右两室，左室充入

lmolCO2,右室充入一定量的CO和。2,隔板位置如图I,并持续用电火花引燃右室气体，充分反应后

恢复至起始温度，隔板位置如图H。右室中生成。。2的物质的量为（）

图I图n

A.^molB.|moZC.^molD.

9.明矶【々（SO①」？/。】溶于水后生成山（。〃）3胶体，吸附能力强，常用于净水。下列说法错误的是

（）

A.K4（S04）2的电离方程式为：KAl（SO^2=K++43++2S0/-

B.明研的水溶液滴入过量的氨水有白色沉淀产生

C.43+对人体有害，明研作食品添加剂时不能超标

D.明矶净水时，还可以对水消毒杀菌

10.X溶液中可能含有下列离子中的若干种：。-、COj->Na+、K+、Fc2+、Fe3+、Mg2+。现对X溶液

进行如图所示的实验，其现象和结果如下：

「溶液B

AgNO3溶2--------

KOH溶液A足量稀HN&__________

溶液L白色沉淀B

X溶液

空气-----------

白色沉淀A上工红褐色沉淀

下列说法不无碰的是（〕

A.X溶液中一定含有Fe2+、C1-

B.取溶液B进行焰色试验，若能看到黄色火焰，则X溶液中有Na+

C.取溶液B进行焰色试验，若透过蓝色钻玻璃能看到紫色火焰，则X溶液中有K+

D.白色沉淀A在空气中变红褐色的反应方程式为；4Fc（OH）2+O2+2H2O=4Fc（OH）3

11.取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂浓度均为0.1m。/3T）,反应现象

没有明显差别的是

选项试剂①试剂②

A氨水4则。3溶液

BNaOH溶液⑷2（§。4）3溶液

CH2c2。4溶液酸性KM72O4溶液

DKSCN溶液尸"。溶液

A.AB.BC.CD.D

12.已知agCH4中含有b个H原子，则NA为（）

A.mol4B.-mol"C.—mol4D.袅mol-1

aaa

二、非选择题

13.某兴趣小组为探究SO?与Fe（NCh）3稀溶液反应的情况，实验装置如图：

（I）实验过程中，甲中溶液由黄色变为浅绿色但立即又变为黄色。请写出甲中溶液由浅绿色变为黄

色的离子方程式o

（2）请设计实验方案，检验反应后甲溶液中的金属阳离

子____________________________________________________________________________________________

14.某实验小组同学用KSCN探究久置FeSO4固体变质的情况。将（）.3gFeSO4固体用10mL蒸馆水溶

解，配成待测液，进行实验。

（I）（初步实验）

Siti0.1molL*逐清加入r

KSCN苏派‘5改~~**

谢瀛，几小无&i.电微更红ii.逐渐加深为&红色，后梃去

用KSCN检验Fe3+的原理是（用离子方程式表示）。

（2）甲同学认为FeSO.固体几乎未变质，ii中变血红色是由于降+被氧化，反应的离子方程式

为；ii中血红色褪去的可能原因

是。

（3）乙同学不认同甲对现象的解释，他推测加入浓硝酸后ii中变血红色还可能与其它因素有关，可

能的影响因素是__________________________________________________________________

（4）（继续探究）

步

操作现象

骤

取2mL待测液，加入5滴（）.17九0,厂1

I溶液颜色无明显变化

KSCN溶液，再加入5mL浓KNO3溶液

II取2mL待测液，_______________________溶液变为红色

向II中所得溶液中逐滴加入5mL浓硝酸，溶液逐渐加深为血红色，继续滴加浓硝

III

边加边振荡酸，溶液褪色，pH变化始终不明显

（5）请补全步骤II中的操作：_________________________________________________

（6）由I〜III推测FeSO^固体变质的情况是（填字母序号），理由

是____________________________________________________________________________________________

a.几乎未变质b.部分变质c.完全变质

（7）（反思与迁移）

从上述探究中获得启发，在用KSCN检验而+及进行%2+还原性验证实验时，需要注意的事项有.

（至少2条）。

15.取镁铝合金两等份，分别加入足量稀盐酸和NaOH溶液，合金全部溶解并得到标准状况下Hz分别为

5.61，和3.361小试计算：

（1）每份该合金中铝的物质的量;

（2）该合金中镁铝物质的量之比。

16.已知A、B、C、D代表的四种物质均为中学化学中的常见物质，它们之间存在如图所示的转化关系

（反应条件及部分反应产物已略去）。请回答下列问题：

(A)

(1)若A、B、C在焰色试验中火焰均呈黄色，D为一种常用于饮料生产的气体。

①写出B的俗称：o

②写出反应②的化学方程式：o

(2)若A、B均为浅黄色溶液，D为金属单质。

①写出B的一种工业用途：o

②写出反应②的离子方程式：o

(3)已知符合题设转化关系的一组物质如下，写出反应②的化学方程

式：0

AlCh(aq)

(4)参照以上实例，设计另一组符合上述转化关系的物质组合，写出其化学式:

A、BCD

答案解析部分

1.【答案】C

【蟀析】【解答】A.钠和氧气反应，氧气不足时生成氧化钠，氧气过量时生成过氧化钠，所以反应条件

(温度、反应物用量比)改变，产物改变，故A不选；

B.AL(SO4)3溶液和Ba(OH”反应，Ba(OH)2不足时生成氢氧化铝沉淀，Ba(OH)2过量时生成偏铝酸钢，所

以反应物用量不同，会引起产物种类改变，故B不选；

C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应产物种类与反应条件无关，故C选；

DCa(HCO3)2溶液和NaOH溶液反应，NaOH少量反应生成碳酸钙和碳酸氢钠，NaOH过量反应生成碳酸

钠、碳酸钙和水，产物与反应条件有关，故D不选；

故答案选C。

【分析】A.钠与氧气在常温和点燃条件下的产物不同；

B.氢氧化钢的用量不同，铝元素的存在形式可能是氢氧化铝或是偏铝酸盐；

C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；

D.反应后碳酸氢根离子可能部分被反应，也可能全部反应。

2.【答案】B

【解析】【解答】A.金属材料大多具有延展性，对金属材料进行加工锻打，以便成为需要的形状，故A

符合题意；

B.金属材料中的纯金属可以回收再利用，合金也可以回收利用，故B不符合题意；

C.金属材料中不仅含有金属元素，还可能含有非金属元素，如碳素钢中含有铁和碳，故C符合题意；

D.金属材料大多有美丽的光泽，可以加工为工艺品，如铜、金、银等可以加工成首饰、工艺品，故D

符合题意；

故答案为：Bo

【分析】

A.金属具有延展性可以加工成型；

B.合金也可以进行回收利用；

C.钢是合金，含金属铁和非金属碳；

D.金属可加工成工艺品，如金银。

3.【答案】D

【辞析】【解答】A.Fe?+的水溶液为浅绿色，A不符合题意；

B.Fc3+的水溶液为黄色，B不符合题意；

C.Fe?+处于中间价态，既能得电子，乂能失电子，所以既有氧化性，乂有还原性；Fe3+处于最高价，只

具有氧化性，C不符合题意；

D.涉及反应是Fe+3SCN-二Fe（SCN）3,生成血红色的Fe（SCN）3为络合物，不是沉淀，D符合题意；

故答案为：Do

【分析】中学常见水溶液中有色离子有：Fe。’（浅绿色）、Fe?，（黄色）、CiP'（蓝色）、MnC）4-（紫色）。

判断物质（或离子）的氧化性和还原性时，可从所含元素的汾态入手：元素处于最高价态时，只表现为

氧化性；元素处于最低价态时，只表现为还原性；处于中间价态，既表现氧化性，乂表现还原性。

4.【答案】D

【释析】【解答】A.摩尔质量的单位是g-moH,A不符合题意；

B.质量的单位是g,B不符合题意；

C.58.5gNaCl的物质的量为：九=祈=——=加。1，因此58.5gNaCl所含Na'和C「均为

58.5gxmo2

1mol,共2moLC不符合题意；

D.lmolNaCl约含有6.02x1023个C厂,D符合题意。

故答案为：Do

【分析】A、摩尔质量的单位是g/mol等;

B、ImolNaCl的质量是58g；

C、根据产需计算氯化钠的物质的量，每摩尔氯化钠含有1摩尔钠离子和Imol氯离子，据此计算判断；

D、每摩尔氯化钠含有Imol氯离子，根据NFNA计算氯离子数目。

5.【答案】A

【辞析】【解答】A.特种钢也叫合金钢，是一种钢材。特种钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金

元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，故A符合题意；

B.Na2O・B2O3・SiO2是一种硅酸盐，故B不符合题意；

C.高聚物光敏树脂是聚合物，属于混合物，故C不符合题意；

D.纳米材料直接1/OOnm,但单纯的纳米铜只是分散质，不能形成分散系，所以不能叫做胶体，故D

不符合题意；

故答案为：Ao

【分析】A、钢属于合金;

R、氧化物只有2种元素，其中1种元素为氧元素；

C、聚合物属于混合物；

D、胶体为混合物。

6.【答案】C

【解析】【解答】A.钾和水反应生成KOH和氢气，故A不选；

B.加热条件下，镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，故B不选；

C.加热条件下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C选；

D.铜和水不反应，故D不选。

故答案为：Co

【分析】钾、镁和水反应都生成碱，铁和水反应生成四氧化三铁，铜和水不反应。

7.【答案】B

【解析】【解答】A.假设Fe兀索化合价为+x,聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCkn]m中各种兀索化合价代数和

等于0,可得3+x-n-(6-n)=0,解得x=+3,即产品中铁元素的化合价为+3,A不符合题意；

B.废料中的Al、AI2O3与足量盐酸反应产生AF+,Fe、FeO与盐酸反应产生Fe?+；FezCh与盐酸反应产

生Fe3+,F/+氧化性强，可能与Fe、Al反应产生Fe?+,由于废料中Al、Fe及Fez。,的物质的量关系无法

确定，因此不能确定反应后的溶液中Fe元素的存在形式中是否含有Fe3+,B符合题意；

C.向甲溶液中加入的试剂X可以用H92,目的是将Fe?十氧化为Fe3+,然后通过调节溶液pH,使A"、

Fe“转化为聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl&n]m,C不符合题意；

D.溶液显碱性或中性时会时F*会转化为Fe(OH)3沉淀，不能得到聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCkn]m,则

此时溶液显酸性，D不符合题意；

故答案为：Bo

【分析】A.根据化合物中化合价代数和为0进行计算；

B.由于Fe能与Fe3+反应，Fe的量未知，无法确定是否含有Fe3+；

C.试剂X用于将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+；

D.“聚成过滤”得到产品和乙溶液，产品的生成需要在酸性条件下产生；

8.【答案】B

【辞析】【解答】根据起始时，条件相同，物质的量之比等于体积之比，左侧为Imol二氧化碳，右边一

氧化碳和氧气之和为Imol,电火花引燃反应为：2co+02=点火花=2CO2,体积变化为1,根据体积之比物质

的帚之比即可得到右侧的物质的帚为2/3mol,物质的变化帚lmol-2/3mol=l/3moL因此生成的二氧化碳

为2xl/3mol=2/3mol。故答案为:B

【分析】根据阿伏伽德罗推论即可得到体积之比等于物质的量之比，利用反应差量法计算出变化量即可

计算出产物的量

9.【答案】D

【解析】【解答】A.K4(S04)2属于强电解质，且为离子化合物，在水溶液中或熔融状态下完全电离，电

3+

离方程式：KAl(SO^2=K++Al+2s久-，故A不符合题意；

B.明矶的水溶液滴入氨水，发生反应：43+十3N“3•”2。=A/(0”)31十3N“，笈水碱性较弱，过量

时不与氢氧化铝反应，故B不符合题意；

C.有害物质作添加剂时严格按照标准，不能超标，43+对人体有害，明矶作食品添加剂时不能超标，故

c不符合题意；

D.明研不具有杀菌消毒的效果，故D符合题意；

故答案为：Do

【分析】A、硫酸铝钾电离为钾离子、铝离子和硫酸根离子；

B、明研中含有铝离子，铝离子和氨水反应生成氢氧化铝沉淀；

C、铝离子对人体有害，不能超标；

D、明矶不能杀菌消毒，只能除去杂质。

10.【答案】C

【解析】【解答】A.X溶液中加入KOH溶液会产生白色沉淀，说明原溶液中含有Fc2+；溶液A中加入

AgNO3溶液产生白色沉淀，证明原溶液中存在CL；A选项不符合题意；

B.取溶液B进行焰色试验，若能看到黄色火焰，则X溶液中有Na+,B选项不符合题意；

C.第一步中引入了K+,所以透过蓝色钻玻璃看到紫色火焰，无法证明原溶液中有K+,C选项符合题意；

D.白色沉淀A在空气中变红褐色的反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,D选项不符合题

意。

故答案为：C.

2+

【分析】A.Fe+2OH=Fe(OH)21,Ag++Cl-=AgCll,所以可以证明原溶液中存在Cl•和Fe?+：

B.Na的焰色是黄色；

C.K的焰色透过蓝色钻玻璃是蓝色的，但是因为前面的操作引入了K+,所以无法判断原溶液中是否存在

K+;

D.Fe(OH)2沉淀不稳定，在空气中易被氧气氧化为Fe(OH)3沉淀。

11.【答案】D

【解析】【解答】A、将氨水滴入AgNCh溶液中，NHHQ少量，则发生反应Ag++NH3H2O=AgOH1+

NHZ,产生沉淀；将AgNCh溶液滴入氨水中，氨水过量，则发生反应Ag++2NH3HO刁Ag(NH3”]0H+

NH/,无沉淀产生，二者现象不同，A不符合题意；

B、将NaOH溶液滴入A12(SO』)3溶液中，NaOH溶液少量,则发生反应A13++3OH=A1(OH)31,产生白

色沉淀；将AL(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中，NaOH溶液过量，则发生反应人13++4014一二人102一+

2H20,无沉淀产生，二者现象不同，B不符合题意；

C、H2c2。4与酸性KMnOa溶液反应的离子方程式为2MnO/十5H2c2O4+6H+=2MM++8H2O+10CO2[,

将H2c2。4溶液滴入酸性KMnCh溶液中，KMnOo溶液过量，溶液颜色先变浅，再逐渐变为无色；相

KMnCh溶液滴入H2c2。4溶液中，KMnCh溶液少量，溶液为无色，当H2c2。4完全反应后，再滴入

KMnCh溶液，溶液变为红色，二者现象不同，C不符合题意；

D、KSCN溶液与FeCh溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN=Fe(SCN)3,反应生成的Fe(SCN)3使得溶

液变为红色，该反应与KSCN、FeCb的量多少无关，因此改变滴加顺序，实验现象不变，D符合题意；

故答案为：D

【分析】改变两种试剂的滴加顺序，则加入试剂的量改变，存在''过量"和"少量''的区别，结合反应的离

子方程式确定现象的差异。

12.【答案】C

【解析】【解答】agCHU的物质的量九=瑞=启啬面=养根。%由于一个CH4分子中含有四个氢原子，

因此可得等式备mo/x4x以=4整理得以=段根小，C符合题意；

故答案为：C

【分析】根据公式"=捐计算agCHa的物质的量，结合公式以=3确定NA的表达式。

13.【答案】(1)3Fe2++NO.v+4H+=3Fe3++NOt+2H2O

(2)取甲中溶液少许，滴入KSCN溶液，若溶液显红色，则存在Fe3+；另取甲中溶液少许，稍加热，滴

加酸性高锌酸钾，若紫色褪去[或颜色变浅)，则说明有Fe2)(或滴入K.aFe(CN)6溶液，若出现蓝色沉

淀，则存在Fe2+。)

【解析】【解答](1)溶液由浅绿色变成黄色的过程是Fe?+被氧化成Fe："的过程，相应的离子方程式为

2++3+2+

3Fe+NO3+4H=3Fe+NOT+2H2O：(2)反应结束后溶液中的金属阳离子可能为Fe，+、Fe,利用Fe3+、

Fe”的检验方法，取甲中溶液少许，滴入KSCN溶液，若溶液显红色，则存在F/+；另取甲中溶液少

许，稍加热，滴加酸性高锦酸伊，若紫色褪去(或颜色变浅)，则说明有Fe2+0(或滴入K.Fe(CN)6溶液，

若出现蓝色沉淀，则存在Fc2+。)

【分析】向硝酸铁中通入SO2,S02会先和Fe3+反应生成Fe%溶液由黄色变成浅绿色，随后溶液中的硝

酸根、氢离/和Fe?+反应生成F/+,溶液由浅绿色变成黄色；反应中未参加反应的SCh会被乙中NaOH

吸收。

14.【答案】(1)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

(2)3Fc2++4H++NO]=3Fe3+-NOf+2H2O；浓HNCh将SCN•氧化

32，3，

(3)较气在酸性条件下将Fe2东化为了Fe'(4Fe+O2+4H'=4Fe+2H2O)

(4)加入5滴05mol•L-KSCN溶液,再加入5mL稀H2s。4

(5)力口入5滴O.lmorLTKSCN溶液，再加入5mL稀H2s。4

⑹a；由步骤I取2mLFeSO4溶液，力口入5滴0.1m。卜LKSCN溶液，无明显现象，再加入5mL浓

KNO3溶液，无明显现象，说明待测液中几乎不存在铁离子，说明待测液几乎没有变质

(7)要注意排尽溶液中的氧气，要进行对照实验，铁离子检验时，溶液中是否只存在能氧化硫筑根的离

子等

3+

【辞析】【解答】(1)Fe-?+遇KSCN溶夜变成红色离方程式为Fe+3SCN=Fc(SCN)3；

(2)亚铁具有还原性，引入的H-和NO]氧化亚铁变成铁离子，所以反应的离子方程式为3Fe2++4H++

NO3=3Fe*+N0T+2H2O,ii中血红包褪去的可能原因是，浓HNCh将SCN-氧化；

(3)可能的影响因素是，其它具有氧化性的物质，能接触的还有空气中的氧气，氧气在酸性条件下将

Fe*氧化为了Fe3+(4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H9)；根据对比实验，步骤II中的操作，加入5滴

0.1mol-L-KSCN溶液，再加入5mL稀H2so力；

(5)根据对比实验，步骤n中的操作，力口入5滴O.lmo卜LTKSCN溶液，再加入5mL稀H2so4,；

(6)由步骤I取2mLFeSCh溶液，力口入5滴O.lmo卜LKSCN溶液，无明显现象，再加入5mL浓KNCh

溶液，无明显现象，说明本来几乎不存在铁离子，说明几乎基本没有变质；

(7)从上述探究中获得启发，在用KSCN检验F/+及进行Fe2+还原性验证实验时，需要注意的事项有：

要注意排尽溶液中的氧气，要进行对照实验，铁离子检验时.溶液中是否只存在能氧化硫银根的离子

等；

【分析】加入KSCN溶液几乎无色，说明溶液中没有F/+,随着Fe2+转化为溶液颜色逐渐变

深，由于浓硝酸的加入，浓硝酸的强氧化性使被SCN-氧化，所以溶液颜色变浅；依据铁盐和亚铁盐之间

的转化和/°3+的检验及对比实验分析解答。

15.【答案】(1)0.1mol

(2)1：1

【祚析】【解答】(1)余NaOH溶液反应时，只有A1可以和NaOH溶液反应得到氢气，即3.36LH2由铝与

CUmol;

NaOH溶液反应生成，由关系式2Al~2NaOH〜3H2可得，n(Al)=1n(H2)=1x224L/mor

(2)A1与稀盐酸和NaOH溶液反应产生H2相等，关系式均为2Al~6HC1~3H2,2Al~2NaOH~3H2,所以Mg

224L

与盐酸反应产生H2为5.6L-3.36L=2.24L,由关系式Mg~H?得，n(Mg)=n(H2)=——:——K=0.1mol,所以

22.4L-mol

n(Mg)：n(AI)=0.1mol：0.1mol=l：1。

【分析】(1)根据关系式：2Al~2NaOH~3H2计算;

(2)根据2Al〜6HQ~3H2,2Al~2NaOH~3H2,Mg~H?计算。

16.【答案】(1)纯碱；Na2CO3+H20+CO2=2NaHCO3

(2)制作印刷电路板或生产净水剂等；2Fe3++Fe=3Fe2+

(3)4(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2。或4(。“)3+NaOH=Na[Al(0H)4]

(4)C(O2)：CO(CO3)；CO?(CO)：02(C)

【解析】【解答】(1)若A、B、C在焰色试验中火焰均呈黄色，A、B、C中都含有Na元素；D为一种常

用于饮料生产的气体，D为COz；结合转化关系分析，A为NaOH,B为Na2co3,C为NaHCCh；

①B为Na2co3,其俗称为纯碱；答案为：纯碱。

②反应②为CO?与Na2co3、H8反应生成NaHCCh,反应的化学方程式为

CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3；答案为：COz+Na2coa+HzOENaHCCh。

⑵若A、R均为浅黄色溶液，D为金属单质，由转化关系知，该金属元素具有可变化合价，则A为氯

水，D为Fe,B为F