优化集训5　铁、铝与金属材料练习题

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优化集训5　铁、铝与金属材料一、选择题1.下列不属于合金的是(　　)A.硬铝　　　　　　　B.赤铁矿C.生铁 D.不锈钢2.下列关于铁的叙述错误的是(　　)A.纯净的铁是光亮的银白色金属,熔点、沸点较高B.铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁性C.铁是地壳中含量最多的金属元素,分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D.纯铁的抗腐蚀能力相当强,在干燥的空气里不易被氧化3.下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是(　　)A.Fe与盐酸、Fe与Cl2发生反应产物不同B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4C.工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂4.(2020浙江杭州校级月考)磁铁矿的主要成分为 (　　)A.FeO B.Fe3O4C.Fe2O3 D.FeS25.下列有关铝制品的说法合理的是(　　)A.用铝壶盛放食醋B.用铝罐储存浓硫酸C.用金属丝球擦铝锅表面的污垢D.用强碱溶液洗涤铝制餐具6.常温下,将铁片放入下列溶液中,有大量气泡产生的是(　　)A.浓盐酸 B.浓硫酸C.浓氢氧化钠溶液 D.硫酸铜溶液7.下列有关实验现象的描述中,正确的是(　　)A.向氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,后白色沉淀逐渐消失B.将铜片放入氯化铁溶液,铜片表面生成银白色的铁C.在氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀出现D.将去除氧化膜的铝片投入氢氧化钠溶液中无现象8.除去铁粉中的少量铝粉,可选用的试剂是(　　)A.硫酸 B.氨水C.盐酸 D.氢氧化钠溶液 9.常温下,下列物质不能与其他物质通过一步反应得到AlCl3的是(　　)A.Al(OH)3 B.Al2O3C.NaCl D.Cl210.常温下,把铁片放入下列溶液中铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是(　　)A.浓硫酸 B.CuSO4溶液C.FeCl3溶液 D.AgNO3溶液11.下列各组物质相互反应后,向得到的溶液中滴入KSCN溶液,溶液变成红色的是(　　)A.新制氯水和氯化亚铁溶液B.铁屑和氯化铜溶液C.铁屑和过量稀硫酸D.过量铁屑和氯化铁溶液12.下列说法正确的是(　　)A.Fe与过量稀硫酸反应可以生成Fe2(SO4)3B.Cu与FeCl3溶液反应可以说明Cu比Fe活泼C.FeCl2可以通过化合反应得到D.证明FeCl2溶液中含有FeCl3可以用磁铁13.用铝制易拉罐收集满CO2,加入过量NaOH浓溶液,立即把口封闭。发现易拉罐“咔咔”作响,并变瘪了;过一会儿后,易拉罐又会作响并鼓起来。下列说法正确的是(　　)A.导致易拉罐变瘪的离子反应是:CO2+OH-HCB.导致易拉罐又鼓起来的反应是:2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2C.若将CO2换为NH3,浓NaOH溶液换为水,易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象D.反应结束后,易拉罐内溶液的溶质只有NaAlO214.(2020浙江东阳中学期中)在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体中有铁存在,则反应后溶液中存在较多的阳离子是(　　)A.Cu2+ B.Fe3+C.Fe2+ D.H+15.下列物质中的杂质(括号中为杂质)去除方法或原理不正确的是(　　)A.FeCl2溶液(FeCl3):加入过量铜粉,再过滤B.铜粉(铁粉):加盐酸,再过滤C.FeSO4溶液(CuSO4):加入过量铁粉,再过滤D.FeCl3溶液(FeCl2):通入氯气16.在Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液体积V的关系如图,其中正确的是(　　)17.(2020浙江东阳中学期中)要证明某溶液中不含Fe3+,而含有Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是(　　)①加足量新制氯水　②加足量酸性KMnO4溶液　③加少量KSCN溶液A.①② B.③②C.①②③ D.③①18.(2020浙江杭州校级模拟)在CuO和Fe粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,发现铁钉并无任何变化,根据上述现象,确定下面结论正确的是              (　　)A.不溶物一定含Cu,可能含有FeB.不溶物一定含铜、铁C.不溶物一定含铁D.溶液中一定含有Fe2+,但不一定含有Cu2+二、填空题19.铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位,了解铁及其化合物的性质和用途非常重要。请回答下列问题:(1)铁在自然界中主要以　　　　　态存在,其氧化物有磁性的是　　　　　,呈红棕色的是　　　　　　　　　　　　(填写化学式)。 (2)铁在纯氧气中燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　,铁在氯气中反应的产物是　　　　　　　　　　　　。 20.(2020浙江绍兴校级月考)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 (2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得氯化铁溶液,准备采用下列步骤:上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:②　　　　　　,④　　　　　　　。若向②的溶液中加入氢氧化钠溶液,其实验现象为　　　　　　　　　　　　。 21.为探究某矿石(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)该矿石的组成元素为　　　　　(写元素符号)。 (2)写出D→E的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。 22.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:请回答:(1)固体B所含物质的化学式:　　　　　　　　。 (2)反应①和②的离子方程式:　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。 23.将铁、铜混合粉末20.0 g加入到100 mL 5.0 L·mol-1FeCl3溶液中,剩余固体质量为5.2 g(忽略反应前后溶液体积变化)。请回答:(1)反应后溶液中FeCl2的物质的量浓度为　　　　　　　L·mol-1。 (2)原固体混合物中铜的质量分数是　　　　　　　　　　。 选择题答题栏12345678910          1112131415161718                参考答案 优化集训5　铁、铝与金属材料1.B　解析 赤铁矿是铁矿石,主要成分是Fe2O3。2.C　解析 地壳中含量最多的金属是铝,自然界中游离态的铁主要存在于从天而降的陨石中。3.D　解析 铁与盐酸生成氯化亚铁,铁与氯气生成氯化铁,产物不同,故A正确;铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,铁和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,故B正确;常温下铁在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化现象,阻止反应进行,因此工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸,故C正确;FeCl3有氧化性,但不是作净水剂的原因,净水是利用铁离子水解生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,能吸附悬浮的杂质净水,故D错误。4.B　解析 磁铁矿的主要成分为四氧化三铁,其化学式为Fe3O4。故选B。5.B　解析 醋酸、强碱都能与铝发生反应,用金属丝球擦铝锅会破坏铝表面的氧化膜,从而使铝易被腐蚀,浓硫酸能使铝钝化,B项合理。6.A　解析 常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化;铁与浓氢氧化钠溶液不反应,与硫酸铜溶液反应无气体生成,与浓盐酸反应生成氢气。7.C　解析 向氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液,先有白色沉淀出现,后沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀;Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2,不会生成铁单质;在氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成红褐色的氢氧化铁沉淀;去除表面的氧化铝之后铝与氢氧化钠产生H2。8.D　解析 铁、铝都能与硫酸、盐酸反应,均不与氨水反应。铁不与氢氧化钠溶液反应,铝能与氢氧化钠溶液反应。D项合理。9.C　解析 Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3,A正确;Al2O3与盐酸反应生成AlCl3,B正确;NaCl无法通过一步反应得到AlCl3,C错误;Cl2与Al反应生成AlCl3,D正确。10.C　解析 常温下,铁与浓硫酸发生钝化;铁与硫酸铜溶液反应置换出铜,溶液质量减少;铁与FeCl3溶液反应生成FeCl2,溶液质量增加;铁与硝酸银溶液反应置换出银,溶液质量减少。11.A　解析 单质铁分别与CuCl2、H2SO4、FeCl3反应都得到Fe2+,而氯水与FeCl2溶液反应生成FeCl3,Fe3+遇KSCN溶液显红色,A项符合题意。12.C　解析 Fe与稀硫酸反应生成FeSO4;Cu与FeCl3溶液反应是因为Fe3+的氧化性强于Cu2+的氧化性,不是因为Cu比Fe活泼。13.B　解析 题述过程中,变瘪主要是CO2被NaOH吸收,压强变小,又鼓起来是因为易拉罐和NaOH溶液反应,产生H2,压强变大,由此可得,NaOH溶液过量,A错误;若改用NH3和水,Al不会和氨水反应,C错误;反应结束后溶液中含有NaAlO2、Na2CO3,D错误。14.C　解析 在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe+2H+Fe2++H2↑,Fe+Cu2+Fe2++Cu,待反应结束,铁粉有剩余,则溶液中存在较多的阳离子为Fe2+,故选C。15.A　解析 除去FeCl2溶液中的FeCl3应加入过量铁粉,再过滤。16.A　解析 根据反应Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-Al+2H2O,可得A正确。17.D　解析 因KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,而与Fe2+无此现象,则可先滴加少量KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加新制氯水后,溶液显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,即③①,故选D。18.A　解析 铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜,铁与硫酸铜反应生成铜。根据“滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,发现铁钉并无任何变化”,说明稀硫酸和铜离子都完全反应,所以不溶物中一定有铜,铁的反应情况有两种:一种是恰好反应,不溶物是铜;一种是铁过量,不溶物是铁和铜,所以不溶物中一定有Cu,可能含有Fe。故选A。19.答案 (1)化合　Fe3O4　Fe2O3　(2)3Fe+2O2Fe3O4　FeCl3解析 (1)除陨铁外,铁在自然界中主要以化合态存在。铁的氧化物有氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)。四氧化三铁又名磁性氧化铁,具有磁性。氧化铁又名铁红,呈红棕色。(2)铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,在氯气中加热生成FeCl3。20.答案 (1)Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2　(2)FeCl2　HCl　先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后有红褐色物质生成解析 (1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,反应的化学方程式为Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2。(2)由工艺流程可知,废液应先与过量的Fe反应,故①为Fe;所得滤液中含有②FeCl2,通入⑥氯气可以得到氯化铁;滤渣③中含有金属Cu、未反应的Fe,加入④盐酸,过滤,回收铜;滤液⑤中含有FeCl2,与滤液②合并,通入⑥氯气制备氯化铁。若向②的溶液中加入氢氧化钠溶液,先生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,可被O2氧化生成氢氧化铁,故现象是先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后有红褐色物质生成。21.答案 (1)Fe、S　(2)2Fe+3H2O2+6H+2Fe3++6H2O解析 根据实验过程分析,白色沉淀应为BaSO4,则A是SO2,固体B应为铁的氧化物,单质D为Fe,溶液E中含有Fe3+,则该矿石的组成为Fe和S。D→E的离子方程式为2Fe+3H2O2+6H+2Fe3++6H2O。22.答案 (1)Al2O3　(2)Al2O3+2OH-2Al+H2OAl3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N解析 KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3难溶于水是沉淀。Al2O3和氢氧化钠溶液反应溶解,Fe2O3难溶。Al3+和氨水反应生成氢氧化铝沉淀,加热分解成氧化铝。23.答案 (1)6.5　(2)58%解析 (1)固体剩余,则FeCl3全部反应。如果铜不参与反应,根据Cl-守恒可知,FeCl2的物质的量是0.1 L×5.0 mol·L-1×1.5=0.75 mol,因此消耗的铁的物质的量是0.75 mol-0.5 mol=0.25 mol,质量是14 g,而固体减少质量是14.8 g,所以部分铜反应。设反应后混合溶液中FeCl2和CuCl2的物质的量分别是x、y,则x+y=0.75、(x-0.5)×56+64y=20-5.2,解得x=0.65 mol,y=0.1 mol,因此反应后溶液FeCl2的物质的量浓度为=6.5 mol·L-1;(2)原固体混合物中Cu的质量为0.1 mol×64 g·mol-1+5.2 g=11.6 g,则Cu的质量分数为×100%=58%。