高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试练习题

第三章《铁金属材料》测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1．下列有关金属的用途，其中利用的是金属的化学性质的是(    )

A．铜——电线 B．铝——反射镜

C．铁——回收溶液中的银 D．不锈钢——炊具

2．联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广，其主要原因是（   ）

A．价格便宜，不易生锈 B．有银白色金属光泽，导电性好

C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素 D．传热慢，保温性能好

3．将标准状况下10 L NO2、NH3、N2组成的混合气体通入稀硝酸中，溶液的质量增加了12.5g，气体的体积缩小到3.28 L(标准状况下。则下列关于原混合气体成分的叙述正确的是

A．原混合气体中NO2的体积是6.72 L

B．原混合气体中NH3的体积是3.36 L

C．原混合气体中N2的体积是2.24 L

D．原混合气体中NO2与NH3的体积之比是2：1

4．中国人民在悠久的历史中创造了绚丽多彩的中华文化。下列说法错误的是

A．“木活字”是由元代王祯创制的用于印刷的活字，“木活字”的主要成分是纤维素

B．“苏绣”是用蚕丝为线在丝绸上做绣的工艺，蚕丝的主要成分是蛋白质

C．“煤饼烧蛎房成灰”(蛎房即牡蛎壳)，“灰”的主要成分为CaCO3

D．“司南之杓，投之于地，其柢指南”中的“杓”的主要成分是天然磁铁(Fe3O4)

5．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（    ）

A．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红

B．Fe(OH)2为白色固体，不溶于水，能在空气中稳定存在

C．Fe2(SO4)3与KSCN反应产生血红色沉淀

D．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质，可以向溶液中通入适量的氯气

6．下列各组中两种物质反应时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是（    ）

A．S与O2 B．Fe与HNO3

C．Na2SO3溶液与盐酸 D．NaAlO2溶液与CO2

7．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕．下列有关镁和铝的说法正确的是

A．镁的金属性比铝弱

B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应

C．镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应

D．镁和铝的工业制法都是通过电解他们对应的氧化物

8．下列说法错误的是（  ）

①加热HgO制取Hg②将钠加入氯化铜溶液中制取铜

③电解熔融氯化铝制取铝④电解饱和食盐水来制取金属钠

⑤不能利用铝热反应制取镁

A．②④ B．①③⑤ C．②③④ D．①⑤

9．下列各组离子遇到足量氨水，现象无明显不同的是（  ）

A．Mg2+和Al3+ B．Fe2+ 和Fe3+  C．Fe2+和Mg2+  D．Cu2+和Ba2+

10．下表中的各组物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（    ）

A．①②④ B．①③④ C．①②③ D．②③④

11．下列物质中既能与稀H2SO4反应, 又能与NaOH溶液反应的化合物是

①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3④Al ⑤（NH4）2 CO3

A．③④ B．①②③⑤ C．①③④ D．全部

12．下列实验操作、现象和结论都正确且它们之间有相关性的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

13．用下图装置不能完成气体制取任务的是

A．过氧化钠和水反应制取氧气

B．生石灰和浓氨水反应制取氨气

C．二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气

D．碳化钙和饱和食盐水反应制取乙炔

14．下列实验操作或试剂的选择都合理的是

A．减压过滤时，常用倾析法先转移上部清液，溶液量不超过漏斗容量的2/3，慢慢开大水龙头，待溶液快流尽时再转移下部沉淀

B．用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl2和FeCl3混合液中的Fe2＋

C．用NaOH溶液除去溶在乙酸乙酯中的乙酸

D．向CoCl2溶液中逐滴加入浓盐酸并振荡，溶液的颜色会从蓝色逐渐变成粉红色

15．下列实验现象、解释与结论均正确的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

二、填空题

16．按要求填空。

I．现有下列10种物质：①熔融的氢氧化钠  ②蔗糖  ③纯净的盐酸  ④金属钠  ⑤硫酸 ⑥二氧化硫  ⑦硫粉  ⑧石膏（CaSO4·2H2O）  ⑨酒精溶液  ⑩液氨

（1）属于电解质的有_________________。

（2）属于非电解质的有_____。

（3）上述状态下能导电的有_____。

（4）上述状态下的电解质不能导电的有_____。

II．Fe(OH)2长时间露置于空气中发生变化的化学方程式为：___________________________。偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应的离子方程式为：____________________________。

17．把一小块金属钠投入水中，观察到以下各种现象：钠浮在水面上，熔成闪亮的小球，四处游动，逐渐减少，直至消失。

（1）钠的原子结构示意图为___。

（2）写出该反应的化学方程式___；其中钠熔成闪亮小球的原因是___。

（3）将所得溶液平均分成两份：

①一份加入足量的铝片充分反应，写出该反应的离子方程式：___。

②向另一份溶液中滴加FeCl3溶液至沉淀不再增加，写出生成沉淀的反应的离子方程式___；继续将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧，此时得到的固体为___（填化学式），如称量其质量为4.0g，通过计算，可知最初加入的金属钠的质量为___g。

18．按要求填空：

（1）含有相同氧原子数的CO2和CO：物质的量之比为___________；质量之比为______________。

（2）写出除去FeCl3溶液中的FeCl2所需的试剂：_______________（填化学式）

（3）海水的溴以Br-的形式存在，海水中提溴的方法通常是：向苦卤中通入Cl2是为了提取Br2，为

大量富集Br2，常先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收，该反应的离子方程式是                            。

19．现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸的浓度为4mol/L，稀硝酸的浓度为2 mol/L。取10mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到的气体成分为       、       ；体积分别是       L、       L。（假设HNO3只被还原为NO）

20．HNO3与金属反应时，还原产物可能是NO2、NO、N2O、N2和NH3中的一种或几种。某同学取一定量的Al、Fe混合物，与2.0 L极稀的HNO3充分反应，假设HNO3的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中，逐滴加入4 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题：

(1)与HNO3反应后Fe元素的化合价是________。

(2)DE段发生反应的离子方程式为：_____________________________________________________。

(3)B点对应的沉淀的物质的量为________ mol。

(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为________ mol/L。

三、推断题

21．已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种，某兴趣小组在老师的指导下，对合金中铁、铜的存在情况进行了如下探究。

（查阅资料）铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。

（猜想）猜想1：该合金粉末中，除含铝外，还含有铁。

猜想2：该合金粉末中，除含铝外，还含有铜。

猜想3：该合金粉末中，除含铝外，还含有_________（填名称）。

（实验探究）下列实验仅供选择的试剂是：10%的盐酸、30%的氢氧化钠溶液。

（探究结论）猜想3成立。

（反思）一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________。

（知识延伸）在一定条件下，铁和铝都能与水反应。写出在相应条件下，铁和水发生反应的化学方程式_______________。

22．单质A、B、C在一定条件下，可以按下面的流程进行反应。已知单质A、B常温下分别为无色气体和黄绿色气体，单质C是常见的金属，D的水溶液常温下能与单质C反应生成F和单质A。

请完成下列填空：

（1）写出单质B的化学式     ，D物质的电子式     。

（2）写出E→H的化学方程式           。

（3）写出D＋C→F＋A的离子方程式            。

四、实验题

23．黄铜矿是一种铜铁硫化物，化学式为CuFeS2，它是工业上炼铜的主要原料。某化学小组对其中的硫、铁、铜的含量进行测定。

Ⅰ.硫的含量测定。

(1)采用装置A，在高温下将10.0g矿样中的硫转化为SO2。

若在装置A反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为19:6，灼烧后A中留下黑色固体，则反应的化学方程式为__________。

(2)将气体a通入测硫装置中(如图)，然后采用沉淀法测定硫的含量。

①KMnO4溶液氧化SO2的离子方程式为________________。

②向反应后的溶液中加入过量的BaCl2溶液，过滤，洗涤沉淀并干燥，称重为23.3g，则该矿样中硫的质量分数为__________。

Ⅱ.铁、铜的含量测定。

向A中灼烧后的固体中加入稀硫酸，加热溶解，过滤，将滤液分为两等份。

(3)取其中一份加入过量的氨水生成沉淀{已知Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+}，过滤、洗涤、灼烧、称重为1.5 g。实验过程中，加入过量的氨水得到的沉淀是___________(填化学式)；灼烧时除用到三脚架、酒精灯和玻璃棒外，还要用到________________。

(4)①将另一份溶液调至弱酸性，先加入NH4F，使Fe3+生成稳定的，其目的是_____

②加入过量KI溶液，使Cu2+生成CuI沉淀，同时析出定量的I2。

③再用1.00 mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，以___________作指示剂。若消耗的Na2S2O3标准溶液为25.00 mL，则矿样中铜的质量分数是_________(已知I2 +2 Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI)。

24．某小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。

（1）用下图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）。

反应一段时间，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当_____时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式_______。

（2）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤。写出有关的化学方程式：___________________

（3)向滤液中滴加KSCN溶液，观察到溶液的颜色有两种可能，如下表。在下表中填写与现象相对应的结论与解释（可以不填满）。

（4)可能①中，若要使红色又变成浅绿色，又不增加其它的金属离子，可以加入______，可能②中，加入_________可以使溶液变成红色。

五、计算题

25．电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.3 mol电子发生转移。

(1)理论上可以得到金属铝多少克？___________

(2)需氧化铝多少克？(做题过程要规范) ___________

26．镁、铝、铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

(1)镁铝合金用在飞机制造业，现有3.90克镁铝合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0.2mol氢气，计算并确定镁铝合金中物质的量n(Mg): n(Al)=_________;

(2)硫铁矿的主要成分为FeS2(假设杂质只含SiO2)是生产硫酸的原料。取某硫铁矿10g在足量的空气中煅烧（4FeS2+11O22Fe2O3 +8SO2），充分反应后冷却，称得固体质量为7.4g（杂质SiO2不反应）。该硫铁矿中FeS2的质量分数为_______________。铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL 1.0mol/L的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584 L，最终剩余2.020g铁。该过程中可能发生的反应有：

①Fe+4HNO3 →Fe(NO3)3+NO↑+2H2O         

②3Fe+8HNO3 →3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O      

③FeO(OH) +3HNO3 →Fe(NO3)3+2H2O        

④Fe+2Fe(NO3)3 →3Fe(NO3)2

(3)试确定反应后溶液中溶质的成分与物质的量_________________。

(4)原带锈铁片中铁锈的质量分数__________________。

参考答案

1．C 2．C 3．A 4．C 5．D 6．A 7．B 8．C 9．A 10．D 11．B 12．D 13．D 14．A 15．D 16．①⑤⑧    ②⑥⑩    ①③④    ⑤⑧    4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3    AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO   

17．    2Na+2H2O=2NaOH+H2↑    钠和水反应放热，且钠的熔点低    2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑    3OH-+Fe3+=Fe(OH)3↓    Fe2O3    3.45   

18．（1）1:2 11:14（2）Cl2 （3）SO2+Br2+2H2O==4H++2Br-+SO42-

19．NO、H2(各2分) 0.448L 、0.224L (各3分)

20．（1）+3价 （2分） （2）NH4＋+OH－=NH3•H2O(2分)

（3）0.056(2分)     （4）0.0755（2分）

21．铁和铜    30%的氢氧化钠溶液    10%的盐酸    铁和铜    2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑    3Fe+4H2OFe3O4+ H2   

22．（6分）（1）Cl 2，；

（2）FeCl 3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl(2分) （3）Fe +2H+=2Fe2++ H2↑ (2分)

23．6CuFeS2 + 19O2 2Fe3O4+6CuO+ 12SO2    5 SO2 +2H2O + 2=5+2Mn2+ +4H+    32.0%    Fe(OH)2，Fe(OH)3    坩埚(坩埚钳)、泥三角    Fe3+能氧化I-为I2，2Fe3++2I-=2Fe2++I2，干扰Cu2+的检测    淀粉    32.0%   

24．肥皂泡有爆鸣声    3Fe + 4H2O（g）Fe3O4 + 4H2    Fe3O4+8HCl =FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe +2HCl = FeCl2+ H2↑ 、Fe +2FeCl3= 3FeCl2    反应后的固体混合物中含有+3价的Fe离子，因为Fe3+遇到KSCN溶液时变成血红色    反应后的固体混合物中可能含有+3价的Fe，也可能不含+3价的Fe，因为如果铁粉有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将溶液中Fe3+完全还原为Fe2+    铁粉    氯水   

25．2.7g    5.1g   

26．1:2    0.78或78%    0.27molFe(NO3)2    0.10