高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料单元测试巩固练习

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料单元测试巩固练习，共22页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题（共12题）
1．某无色溶液能与Al反应放出H2，下列离子一定能在该溶液中大量共存的是
A．H+、NH、NO、Fe2+ B．Na+、SO、K+、Cl-
C．Ba2+、OH-、AlO、SO D．Al3+、Mg2+、CO、ClO-
2．下列选项中除杂试剂(括号内)选用正确的是
A．除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠(盐酸) B．除去氯化亚铁溶液中的氯化铁(铁)
C．除去二氧化碳中的少量一氧化碳(氧气) D．除去氯气中的水蒸气(碱石灰)
3．聚合硫酸铁(PFS)的化学式可表示为，是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，原料中的必须先还原为。实验步骤如下：

步骤II取样分析溶液中的、的含量，目的是
①控制溶液中与物质的量之比        ②确定下一步还原所需铁的量
③确定氧化所需的量        ④确保铁的氧化物酸溶完全
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
4．用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中，正确的是
A．锌与盐酸完全反应生成1mol，转移的电子数为
B．通常条件下，个所占体积约为22.4L
C．0.5mol的所含原子数为
D．1mol⋅L溶液中含有数目为
5．下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向KI-淀粉溶液中滴加氯水，溶液变成蓝色
氧化性：
B
向酸性溶液中通入，溶液褪色
有漂白性
C
向某盐溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该溶液中含有
D
向某盐溶液中先加入足量稀盐酸，再加入溶液，生成白色沉淀
该溶液中含有
A．A B．B C．C D．D
6．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是（       ）
  
A．a −b −c−d−e−e−f−g–h B．a−e−d−c−b−h−i−c−b−g
C．a−e−d −h−i−c−b−g D．a−c−b −d−e−h −i−c−b−f
7．下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
把蘸有某溶液的洁净铂丝放在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色
该溶液中含有
B
向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红，随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
C
向某溶液中加入溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色
该溶液中含有

A．A B．B C．C D．D
8．下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A．NH3常用作制冷剂 B．Fe3O4常用于红色油漆和涂料
C．Na2SiO3常用作制木材防火剂 D．NaHCO3常用作面粉发泡剂
9．下列关于实验的叙述中，正确的是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
向沸水中滴加5-6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸到溶液中出现红褐色沉淀
制得的是Fe(OH)3胶体
B
将水蒸气通过灼热的铁粉
黑色粉末变为红褐色
C
向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液
生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
D
向某溶液中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀
该溶液中一定有Cl-存在

A．A B．B C．C D．D
10．下列各组物质之间通过一步就能实现如图所示转化的有
组数编号
物质转化关系
a
b
c
d
①

Na2O
Na2O2
Na
NaOH
②
Al2O3
NaAlO2
Al
Al(OH)3
③
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
④
Na2CO3
NaHCO3
CO2
NaOH
A．1组 B．2组 C．3组 D．4组
11．下列有关试剂的保存方法，错误的是：
A．金属钠保存在煤油中
B．存放FeSO4溶液时加入少量铁粉
C．NaOH溶液保存在带橡胶塞的玻璃试剂瓶中
D．新制的氯水保存在无色细口瓶中
12．下列指定物质之间的转化：
Fe 混合溶液溶液
下列说法不正确的是
A．反应①属于置换反应
B．反应②所得混合溶液中与物质的量之比是1∶2
C．反应③的离子方程式为：
D．利用反应④制备时需要充分振荡反应液
二、非选择题（共10题）
13．向一定量的、的混合物中，加入的稀硫酸，充分反应后剩余固体质量为6.4g，若将此混合物用足量氢气还原后，固体质量减少8g，已知：。
请回答下列问题：
(1)与混合物反应的氢气在标况下的体积为 L。
(2)反应后剩余硫酸的物质的量浓度为 mol∙L-1。
(3)原固体混合物中氧化铁的质量为 g。
14．化学方法在文物保护中有巨大作用，某博物馆修复出土铁器的过程如下：
(1)检测锈蚀产物：
主要成分的化学式




铁器在具有、 等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。
①Fe转化为。
②在自然环境中形成，该物质中铁元素的化合价为 。
③和反应形成致密的保护层。在该过程中的作用是 (填标号)。
a．氧化剂      b．还原剂      c．既不是氧化剂也不是还原剂
④保护层被氧化为，如此往复腐蚀。写出该过程的化学方程式： 。
(3)研究发现，对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成保护层。
方法如下：将铁器浸没在盛有0.5mol/L的、0.5mol/L的NaOH溶液的容器中，缓慢加热至60～90℃，一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无。
①配平还原形成的离子方程式：

②脱氯反应：。离子反应的本质是离子浓度的减小，则溶解度：S(FeOCl) (填“>”“ 取少量最后一次洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银的混合液，若无白色沉淀产生，说明器物已洗涤干净
【解析】(1)
铁器在具有、(或潮湿)等环境中容易发生腐蚀，故答案为：(或潮湿)；
(2)
②根据化合物中化合价代数和为0可知中铁元素的化合价为+3；
③反应中元素化合价均无变化，所以的作用是既不是氧化剂也不是还原剂，答案选c；
④1mol中含有1mol亚铁离子，失去1mol电子，所以根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的的化学方程式为：；
(3)
①亚硫酸钠的氧化产物是硫酸钠，被还原成，1mol中含有1mol亚铁离子，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为：；
②离子反应的本质是离子浓度的减小，这说明FeO(OH)更难溶，因此FeOCl的溶解度大于FeO(OH)的溶解度，故答案为：>；
③通过检验洗涤液中是否含有Cl-，来检测器物是否洗涤干净，氯离子可以用硝酸银溶液检验，所以检测器物已洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银的混合液，若无白色沉淀产生，说明无Cl-，说明器物已洗涤干净。
15．(1)
(2) 溶液由黄色变为无色且底部出现红褐色难溶物 不能
(3) 5∶1
(4)0.2
（1）氧化铁的摩尔质量为160g/mol；故答案为160g/mol；
（2）①Fe2+显绿色，Fe3+显黄色，绿色变为黄色，说明Fe2+被氧气氧化成Fe3+，其离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；故答案为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
②往①的试管的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，观察到的现象是溶液由黄色变为无色，且试管底部出现红褐色难溶物；故答案为溶液由黄色变为无色，且试管底部出现红褐色难溶物；
③加入盐酸是足量，①试管溶液中还有盐酸，盐酸能被高锰酸钾溶液氧化，因此不能选用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2+，盐酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案为不能；2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（3）①令FeO物质的量为xmol，Fe2O3物质的量为ymol，铁原子、氧原子物质的量之比为7∶8，因此有(x+2y)∶(x+3y)= 7∶8，推出x∶y=5∶1；故答案为5∶1；
②该混合物中+2价与+3价铁的物质的量之比为a∶b，令FeO物质的量为amol，Fe2O3物质的量为mol，该混合物中铁元素的质量分数为=；故答案为；
（4）根据反应方程式可知，CuCl2为氧化产物，FeCl2为还原产物，消耗1molCu时，还原产物与氧化产物质量相差119g，生成的还原产物与氧化产物质量相差11.9g，则消耗0.1molCu，转移电子物质的量为0.2mol，故答案为0.2。
16．(1)C
(2)CaCl2或BaCl2
(3)2∶1
(4) A 收集H2，并检验其纯度
(5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(6)吸收未反应的水蒸气，干燥H2
II.A处提供水蒸气，B处铁与水蒸气发生反应，C处冷凝水蒸气并防止倒吸，D处干燥氢气，E处氢气还原氧化铜，注意要检验氢气的纯度防止发生爆炸。
（1）NaClO、ClO2、H2O2都具有强氧化性，可以杀菌、消毒，医用酒精也可以杀菌、消毒，原理就是由于它有较强的挥发性，它能够吸收细菌蛋白的水分，使细菌蛋白脱水凝固，从而达到杀死细菌的目的，故原理与其它不同的是医用酒精，故答案为：C；
（2）过氧化钠样品若变质，则样品中含有碳酸钠，故取少量样品溶解，加入氯化钙溶液或氯化钡溶液，若有沉淀，则样品变质，反之，样品未变质，故答案为：氯化钙溶液(或氯化钡溶液)；
（3）NaClO2反应生成ClO2属于歧化反应，说明一部分氯元素化合价从+3价升高到+4价，还有一部分氯元素从+3价降低到-1价，根据电子得失守恒和原子守恒，可知该反应的离子方程式为：5ClO+4H+=Cl-+4ClO2↑+2H2O，所以有关系式：5NaClO2～4ClO2，所以生成1molClO2消耗NaClO2的量为1.25mol，故答案为：1.25；
（4）若先点燃B处，铁会与氧气发生反应，所以须先点燃A处；氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，任何可燃性气体都有爆炸极限，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是收集H2并检验其纯度，故答案为：A；收集H2并检验其纯度。
（5）装置B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
（6）E是氢气还原氧化铜的实验，气体进入E装置前要干燥，否则会有危险，硬质玻璃管可能炸裂，因此D的作用是吸收未反应的水蒸气、干燥H2。
17． 分液漏斗 饱和NaHCO3溶液 防止空气进入C(从而防止Fe2+被氧化) 防止Fe2+被氧化 Fe2++ 2OH−= Fe(OH)2↓ 溶解柠檬酸，降低甘氨酸亚铁的溶液度，使其结晶析出 KSCN 75%
由装置A中盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳气体，由于盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳气体中混有氯化氢，则装置B中盛有的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，用来除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体；利用二氧化碳气体将实验装置中的空气排干净，在进行C装置中的甘氨酸亚铁的制取反应，实验过程中装置C中加入的反应物中含有碳酸亚铁，亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，影响实验结果，必须将D中导管没入液面以下，防止空气中的氧气进入C装置将亚铁离子氧化。
(1)仪器a为分液漏斗；
(2)由装置A中盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳气体，由于盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳气体中混有氯化氢，则装置B中盛有的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，用来除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体；亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，影响实验结果，必须将D中导管没入液面以下，防止空气中的氧气进入C装置将亚铁离子氧化；
(3)根据题中表格提供的已知信息，柠檬酸具有强酸性和强还原性，合成过程加入柠檬酸的可促进FeCO3溶解和防止亚铁离子被氧化；
(4)加入氢氧化钠溶液调节pH若大于6，溶液碱性增强，会导致溶液中的亚铁离子在该条件下直接与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，离子方程式表示为Fe2++ 2OH−= Fe(OH)2↓；
(5)由题目已知信息可知，甘氨酸亚铁难溶于乙醇，柠檬酸易溶于水和乙醇，所以过程II中加入无水乙醇的目的是溶解柠檬酸，降低甘氨酸亚铁的溶液度，使其结晶析出；
(6)检验三价铁离子的试剂为KSCN溶液，加入KSCN，溶液变为血红色，则说明含有Fe3+；
(7)甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol ，0.1mol的碳酸亚铁中亚铁离子的物质的量为0.1mol，根据铁原子守恒，0.2mol的甘氨酸和0.1mol的碳酸亚铁理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁，理论上可产生甘氨酸亚铁的质量：204g▪mol−1×0.1mol=20.4g，产品的质量为15.3g，则产率===75%。
18． c 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 还原性、酸性 3:2 KSCN K2FeO4在酸性或中性溶液自身发生氧化还原生成Fe3+ 4FeO+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O 79.2%
I．生铁含碳量超过2%，钢的含碳量小于2%，选c；
II．Fe(OH)2和空气中的氧气反应生成红褐色Fe(OH)3，反应的化学反应方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
III．(1)①在装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水，盐酸中部分氯元素化合价升高生成氯气，部分氯元素化合价不变，所以 HCl显示出来的性质为还原性、酸性；
②次氯酸钾与氢氧化铁在碱性环境中反应生成K2FeO4，次氯酸钾中氯元素化合价由+1降低为-1，次氯酸钾是氧化剂，氢氧化铁中铁元素化合价由+3升高为+6，氢氧化铁是还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2；
(2) Fe3+遇KSCN溶液变红色，所以滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色，可知溶液中含有 Fe3+；K2FeO4在酸性或中性溶液自身发生氧化还原生成Fe3+，并快速产生 O2，所以该离子的产生不能判断一定是由 K2FeO4被Cl-还原而形成的；
(3)①反应中铁元素化合价由+6降低为+3，氧元素化合价由-2升高为0，根据得失电子守恒、电荷守恒，反应离子方程式为4FeO+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；
②0.672L气体(标准状况)的物质的量是0.03mol，根据4FeO+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O，可知高铁酸钾的物质的量是0.04mol，样品中高铁酸钾的质量分数为。
【点睛】本题以高铁酸钾的制备、性质探究、含量测定为载体，考查氧化还原反应、实验探究能力，掌握氧化还原反应规律、离子检验是解题关键，培养学生实验分析评价能力。
19．(1)
(2)4.48L
(3)287g
【解析】（1）
MnO2与浓盐酸混合加热生成氯气，反应的化学方程式；
（2）
，，，根据化学方程式可知，两者反应的物质的量之比是1∶4，浓盐酸过量，反应产生要以为标准，设产物的的物质的量为x，则，，解得，所以产生的气体在标准状况下的体积为；
（3）
反应后的溶液中含有，向反应后的溶液中加入足量的溶液，发生反应，则反应产生沉淀的物质的量，则沉淀质量为。
20． 25：4 0.1≤b≤0.4 NaOH、4g，Na2S、3.9 g 或 Na2S、7.6 g，NaHS、0.3 g
（1）根据硫酸、水的物质的量比计算；
(2)利用“极限法”计算b值；
(3) NaOH溶液通入硫化氢气体，反应后的物质可能有可能是NaOH和Na2S或Na2S和NaHS或者只有NaHS或者只有Na2S，利用讨论法计算分析。
（1）浓硫酸的质量分数为98%，故每100g浓硫酸中含有硫酸98g，物质的量为：=1mol，含有水2g，物质的量为：=mol，故a=，若要把该浓硫酸转化为H2SO4•H2O，则硫酸和水的物质的量比1:1，则需要加入水为18﹣2=16g，故浓硫酸与加入水的质量比为：100：16=25：4；
（2）H2S+H2SO4（浓）→S↓+SO2↑+2H2O①与S+2H2SO4（浓） 3SO2↑+2H2O②，若只发生反应①，那么生成的二氧化硫的物质的量等于加入硫化氢的物质的量，为0.1mol；
若反应①中生成的S单质继续发生反应②，那么生成二氧化硫物质的量为0.4mol，故b的范围是：0.1≤b≤0.4；
（3）50mL 4.0mol/L的NaOH的物质的量为：0.05×4=0.2mol，由于硫化氢被完全吸收，而且氢氧化钠也全部反应，故所得的固体物质可能是NaOH和Na2S或Na2S和NaHS或者只有NaHS或者只有只有Na2S；
（Ⅰ）设所得的固体产物中NaOH为amol，Na2S为bmol，根据钠原子的守恒可有：a+2b=0.2mol   ①，40a+78b=7.9g ②，解得a=0.1mol，b=0.05mol，故NaOH的质量m=nM=0.1mol×40g/mol=4g，Na2S的质量m=nM=0.05mol×78g/mol=3.9g；
（Ⅱ）设所得的固体产物中Na2S为amol，NaHS为bmol，根据钠原子的守恒可有：2a+b=0.2mol   ①，78a+56b=7.9g ②，解得a=mol，b=mol，故Na2S的质量m=nM=mol×78g/mol=7.6g，NaHS的质量m= 7.9g﹣7.6g=0.3g；
（Ⅲ）设所得的固体产物仅有NaHS，那么NaHS为0.2mol，质量应为：0.2mol×56g/mol=11.2g，不符合题意，故无此情况，
（Ⅲ）设所得的固体产物仅有Na2S，那么Na2S为0.1mol，质量应为：0.1mol×78g/mol=7.8g，不符合题意，故无此情况。
21． 2.24L 2mol/L
Na2O2与水反应生成NaOH和O2，所得溶液为NaOH溶液：，，解得产生气体在标准状况下的体积V=2.24L，NaOH的物质的量n=0.4mol。
(1)产生气体在标准状况下的体积为2.24L，故答案为：2.24L；
(2)所得溶液中溶质的物质的量浓度c==2mol/L，故答案为：2mol/L。
22． H2O H2 2C+O22CO CO+CuOCu+CO2
无色气体E是一种能与血红蛋白结合而使人中毒的有毒气体，所以E是一氧化碳，红色固体G是金属，所以G是铜，而物质间的关系是A通电可以生成B和C，所以A是水，水通电可以生成氢气和氧气，而黑色固体D可以和C在点燃的条件下反应生成CO，故C是氧气，B是氢气，D是碳，黑色固体F能与一氧化碳反应生成铜，则F为氧化铜，氧化铜和一氧化碳除生成铜外还会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以H是二氧化碳。据此解答。
(1)由分析知：A是H2O，B是H2；
(2)C是氧气，D是碳，C与D反应的化学方程式为2C+O22CO；
(3)E是一氧化碳，F是氧化铜，E与F反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2。