高中化学第二节 金属材料单元测试一课一练

这是一份高中化学第二节 金属材料单元测试一课一练，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章 铁 金属材料 单元测试题
一、单选题
1．镁和铝分别和等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与反应时间(t)的关系如图所示。则下列说法正确的是

A．镁和铝消耗硫酸的物质的量之比是2∶3
B．参加反应的镁、铝的质量之比是8∶9
C．反应中消耗的镁、铝的物质的量之比是3∶2
D．反应中镁、铝转移电子的物质的量之比是2∶3
2．春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是
A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2
B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成
D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
3．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是
A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物
4．把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为：
A．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2
5．在含有Fe3+、Cu2+、Cl-、H+的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩余的固体可被磁铁吸引。此时溶液中存在较多的阳离子是：
A．Fe3+ B．Fe2+ C．Cu2+ D．H+
6．相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为
A．1：1 B．1：6 C．2：3 D．3：2
7．某固体粉末由两种物质组成，为鉴定其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量NaOH溶液中，有气泡产生，固体部分溶解
②取少量样品加入足量冷的稀盐酸中，有气泡产生，固体全部溶解
则该固体粉末的组成成分可能是
A．Fe、Al B．Cu、Al C．CuO、 D．Cu、FeS
8．绿矾，又名皂矾，始载于唐《新修本草》，原附矾石项下，名青矾。1640年，我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂，惟乌柏树不畏其气”。强热“青矾”得红色固体，“青矾厂气”可制得“矾油”。下列有关叙述正确的是
A．“青矾”的化学式为
B．“青矾厂气”经冷凝全部变为“矾油”
C．强热“青矾”得到的红色固体是
D．用烧碱溶液可以完全吸收“青矾厂气”
9．下列方程式书写正确的是
A．将足量溶液加入溶液中：
B．溶液中加入过量稀氨水：
C．溶于水：
D．NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液中：HCO+OH-=CO+H2O
10．《新修本草》是我国古代中药学著作之一，其中关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……，烧之赤色……”，则“青矾”的主要成分是
A． B．
C． D．
11．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．0.1mol·L-1NaHCO3溶液中：H+、Mg2+、Cl-、
B．0.1mol·L-1FeCl3溶液中：Fe2+、、I-、
C．0.1mol·L-1HCl溶液中：Fe2+、、Br-、
D．0.1mol·L-1NaOH溶液中：K+、Ba2+、、Br-
12．为了探究某不溶性固体化合物X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验(假设各步反应均完全，反应中气体完全逸出)。已知甲是密度最小的气体，乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列说法不正确的是
  
A．甲物质是氢气，乙物质是氨气
B．溶液A中的阳离子有、和
C．化合物X中所含Fe、N原子个数比为1：3
D．物质B转化为物质C的反应中氧化剂与还原剂之比为1：4
13．下列关于常见离子的检验方法和结论，其中正确的是
A．取样于试管中，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明原溶液一定有Cl-
B．取样于试管中，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不溶解，证明原溶液一定有SO
C．取样于试管中，先加入KSCN溶液，无现象，再加氯水后溶液变红，证明原溶液一定有Fe2+
D．取样于试管中，加入少量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则溶液中一定含有CO

二、多选题
14．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是
  
A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，可能生成氧化铁
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
D．加热Fe(OH)3可发生转化⑥

三、非选择题
15．按要求完成问题。
(1)除去粉末中混入杂质，化学方程式为 。
(2)除去中混有杂质的试剂是 ，离子方程式为 。
(3)在一个瘪了的铝制易拉罐加入适量的NaOH溶液，并密封，易拉罐会慢慢复原，原因是(用化学方程式表示) 。
(4)下列物质：①Na②CO2③NH3④盐酸⑤H2SO4⑥Ba(OH)2⑦蔗糖⑧NaCl溶液⑨AgCl。以上属于电解质的是
(5)在的的中， 是氧化剂， 元素被氧化，氧化产物和还原产物的物质的量的比为
(6)胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打()，能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式：
16．阅读下列材料并填空。
2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭精准点火。神舟十三号载人飞船的成功发射离不开化学燃料。火箭分级推进中使用的燃料主要有①煤油、②液氢、③肼和④固态铝粉，氧化剂主要有⑤液氧、⑥和⑦高氯酸铵。
(1)上述材料涉及到的物质中，属于混合物的是 (填标号，下同)；属于氧化物的是 ；属于单质的是 。
(2)下列物质能与铝反应的是 (填标号)。
A．硝酸铜溶液B．稀硫酸C．氯气
(3)天宫课堂展示的泡腾片实验让我们感受到太空的奇妙。泡腾片含碳酸氢钠和固体酸，实验中将泡腾片放入蓝色水球，水球中产生许多气泡，气泡的主要成分是 ，你推断的理由是 。
17．从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。
(1)中国四大发明之一的指南针由天然磁石制成的，其主要成分是___________(填字母)。
A．Fe B．FeO C．Fe3O4 D．Fe2O3
(2)将烧至红热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，可观察到有棕黄色的烟生成，该反应中被还原的物质是 (填化学式)。
(3)实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被空气氧化为Fe2(SO4)3，常向其中加入铁粉，写出加入铁粉的离子方程式 。
(4)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3：部分变质的FeSO4溶液溶液Ⅰ沉淀ⅡFe2O3；H2O2的作用是把FeSO4氧化为Fe2(SO4)3。
①写出由“溶液Ⅰ”到“沉淀Ⅱ”反应的离子方程式 。
②“操作Ⅲ”的名称是 。
18．离子方程式是指用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。
(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体，反应的离子方程式是 ；常用澄清石灰水检验CO2气体的离子方程式是 。
(2)将表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始反应的离子方程式是 ；反应片刻后，可观察到有气体产生，其离子方程式 。
(3)人体胃液中有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，它必须控制在一定范围内，当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
①用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式 。
②小苏打也可以与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为 。

参考答案：
1．C
【分析】由题意，结合题图可知，Mg、Al完全反应且产生氢气的量相等。
【详解】A．利用Mg、Al与稀硫酸反应的化学方程式可知，产生等量的氢气消耗硫酸的物质的量之比是1∶1，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，选项A错误；
B．参加反应的镁、铝的质量之比是4∶3，选项B错误；
C．利用Mg、Al与稀硫酸反应的化学方程式可知，产生等量的氢气消耗硫酸的物质的量之比是1∶1，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，选项C正确；
D．由产生等量氢气可知反应转移电子的物质的量之比为1∶1，选项D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；
B．氯气氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误；
C．高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2，C正确；
D．Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误；
故选：C。
3．C
【详解】A．FeO中铁元素的化合价为＋2价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价，Fe3O4为复杂的氧化物，其中铁元素的化合价可以看作是由＋2、＋3价组成的，A错误；
B．FeO、Fe2O3为碱性氧化物，FeO与盐酸反应：FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O，Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，B错误；
C．氧化亚铁是一种黑色粉末，可用作色素，应用于瓷器制作中使釉呈绿色，C正确；
D．四氧化三铁是复杂的氧化物，属于纯净物，D错误；
故答案选C。
4．C
【详解】设已反应的Fe3+的物质的量为2mol，由离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知n（Fe2+）=2mol×=3mol，溶液中的Fe3+和Fe2+物质的量浓度相等，所以未反应的Fe3+的物质的量为3mol，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2mol：3mol=2：3。
故选：C。
5．B
【详解】充分反应后，所剩固体滤出后能被磁铁吸引，则固体中含有Fe，因为Fe3+、Cu2+、H+能与Fe反应生成二价铁，所以反应后溶液中一定没有Fe3+、Cu2+、H+，因此一定有Fe2+，故反应后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+。
故选：B。
6．A
【详解】相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，铝全部反应，铝的化合价均是从0价升高到+3价，所以根据电子得失守恒可知生成的氢气一样多，则放出的氢气在同温同压下体积之比为1：1。
答案选A。
7．A
【分析】①取少量样品加入足量氢氧化钠溶液，有气泡冒出，由题中物质可知应含有铝； ②取少量样品加入足量稀盐酸有气泡产生，振荡后固体完全溶解，说明固体可与盐酸反应，以此来解答。
【详解】A．由分析可知，该固体粉末中含有Al，Fe可以与盐酸反应，A项正确；
B．Cu、Al加入足量冷的稀盐酸中产生氢气，但Cu不溶解，B项错误；
C．CuO、加入足量NaOH溶液或足量冷的稀盐酸中均无气泡产生，C项错误；
D．Cu、FeS加入足量NaOH溶液中无气泡产生，D项错误；
故选A。
8．D
【详解】A．依题意，“青矾”指的是绿矾，主要成分是，故A错误；
B．加热分解方程式为：，"青矾厂气"经冷凝发生，则不能变为，故B错误；
C．"青矾"指的是绿矾，化学式为，强热"青矾"得到的红色固体是，故C错误；
D．用烧碱溶液可以完全吸收"青矾厂气"，和，故D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．将足量溶液加入溶液中：，故A错误；
B．溶液中加入过量稀氨水：，故B正确；
C．溶于水：，故C错误；
D．NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液中：，故D错误；
故选：B。
10．C
【详解】本为绿色Fe2+为绿色，烧之转变为赤色即亚铁接触O2转变为+3铁，即该物质为FeSO4⋅7H2O；
故选C。
11．C
【详解】A．H+、发生反应而不能共存，A不选；
B．Fe3+、I-发生氧化还原反应不能共存，B不选；
C．各离子不反应可以大量共存，C选；
D．Ba2+、反应生成沉淀而不能大量共存，D不选；
故选C。
12．C
【分析】甲是密度最小的气体，乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则甲是氢气、乙是氨气；溶液A和NaOH溶液反应生成NH3，则A中含有NH，溶液A和NaOH溶液反应生成白色沉淀B，B在空气中转变为红褐色沉淀C，则B为Fe(OH)2、C为Fe(OH)3，溶液A中含有Fe2+，化合物A和稀硫酸反应生成A和H2，化合物X仅含两种元素，根据反应前后元素种类不变可知，组成X的元素是Fe、N；气体乙即NH3的物质的量为0.01mol，根据氮元素的质量守恒可知，X中含有0.01molN，则铁元素的物质的量为=0.03mol；则X的化学式为Fe3N，以此来解析；
【详解】A．根据分析，甲物质是氢气，乙物质是氨气，故A正确；
B．根据分析，溶液A中的阳离子有、和，故B正确；
C．根据分析，X的化学式为Fe3N，故Fe、N原子个数比为3:1，故C错误；
D．根据分析，物质B转化为物质C的反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，反应中氧化剂O2与还原剂Fe(OH)2之比为1：4，故D正确；
故选：C。
13．C
【详解】A．只加入溶液，有白色沉淀生成，也可能是原溶液中含有等，A项错误；
B．先加入溶液有白色沉淀生成，不能排除Ag+干扰，B项错误；
C．先加入KSCN溶液，无现象，说明原溶液中无，再加氯水后溶液变红，证明原溶液一定有，C项正确；
D．取样于试管中，加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为或，原溶液中可能含、、，D项错误；
故选：C。
14．AB
【详解】A．铁与高温水蒸气的反应产生Fe3O4和氢气，因此不能实现上述转化①，A错误；
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，会被空气中的氧气氧化生成四氧化三铁，B错误；
C．高铁酸盐(FeO)中的Fe为+6价，具有强氧化性，能够将细菌、病毒的蛋白质氧化，使物质分子结构发生改变，失去其生理活性，因而具有杀菌消毒作用；FeO与水反应最终生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，吸附水中的悬浮物，使之形成沉淀而从水中分离除去，故高铁酸盐同时又可用作净水剂，C正确；
D．Fe(OH)3不稳定，受热分解产生Fe2O3和水，能发生转化⑥，D正确；
故选AB。
15．(1)
(2) NaOH
(3)
(4)⑤⑥⑨
(5) Fe3O4 C 3：4
(6)

【解析】（1）
除去Na2CO3粉末中混入NaHCO3杂质，可采用加热混合物的方式，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，其方程式为
（2）
可用氢氧化钠溶液除去Fe2O3中混有Al2O3，其反应的化学方程式为
（3）
铝和氢氧化钠反应生成了氢气使易拉罐复原，其方程式为
（4）
电解质的主要物质类别包括酸、碱、盐、金属氧化物、水和部分有机物，故上述属于电解的是为⑤⑥⑨。
（5）
在该反应中，铁元素的化合价降低，故Fe3O4为氧化剂，碳元素的化合价升高，即碳元素被氧化，氧化产物为CO2、还原产物为Fe，其物质的量之比为3：4。
（6）
小苏打可以与胃酸中的HCl反应生成氯化钠、二氧化碳和水，其反应的离子方程式为

16．(1) ① ⑥ ②④⑤
(2)ABC
(3) CO2 或二氧化碳 碳酸氢钠中的碳酸氢根离子和酸中的氢离子反应产生CO2

【详解】（1）由不同种物质组成为混合物，氧化物由两种元素组成的化合物，其中一种元素为氧元素，由一种元素组成的纯净物为单质，由分析可知①煤油属于混合物、②液氢属于单质、③肼(N2H4)属于化合物、④固态铝粉属于单质，⑤液氧属于单质、⑥N2O4属于氧化物、⑦高氯酸铵(NH4ClO4)属于化合物，因此属于混合物的是①，属于氧化物的是⑥，属于单质的是②④⑤。
（2）铝可以和酸、碱、部分金属盐溶液等物质反应。
A．铝可置换硝酸铜溶液中的铜离子，A正确；
B．铝可与稀硫酸反应放出氢气，B正确；
C．铝与氯气反应生成氯化铝，C正确；
故答案选ABC。
（3）固体酸溶于水后生成氢离子，氢离子与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，因此水球中产生许多气泡，气泡的主要成分为二氧化碳。
17．(1)C
(2)Cl2
(3)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
(4) Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓ 加热煅烧

【详解】（1）中国四大发明之一的指南针由天然磁石制成的，其主要成分是磁铁，即磁性氧化铁，化学式是Fe3O4，故合理选项是C；
（2）铁与氯气加热反应生成氯化铁，反应方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。在该反应中，Cl元素化合价由反应前Cl2中的0价变为反应后FeCl3中的-1价，化合价降低，得到电子被还原，所以Cl2是氧化剂，即Cl2是被还原的物质；
（3）Fe2+具有强的还原性，容易被空气中的O2氧化为Fe3+，导致FeSO4溶液会氧化变质，加入Fe粉后，Fe会将Fe3+还原为Fe2+，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故加入铁粉可避免FeSO4溶液氧化变质；
（4）①向FeSO4溶液中加入H2O2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，“溶液Ⅰ”即Fe2(SO4)3溶液，向其中加入NaOH溶液后，Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀，故由“溶液Ⅰ”到“沉淀Ⅱ”反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；
②Fe(OH)3不稳定，加热煅烧发生分解产生Fe2O3、H2O，将Fe(OH)3变为Fe2O3，这是利用Fe(OH)3加热分解的性质，其操作为加热煅烧。
18．(1) CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
(2) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑
(3) H++=H2O+CO2↑

【详解】（1）盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳，离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，离子方程式为Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O，故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）开始时是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；反应片刻后，可观察到有气体产生，此时是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（3）①小苏打为NaHCO3，胃酸中含盐酸，NaHCO3和盐酸反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为H++=H2O+CO2↑，故答案为：H++=H2O+CO2↑；
②小苏打与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的离子方程式为，故答案为：。