人教版 (2019)第二节 金属材料单元测试练习题

这是一份人教版 (2019)第二节 金属材料单元测试练习题，共16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 单元测试题

一、单选题
1．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．铁粉加入盐酸：
B．浓烧碱溶液中加入铝片：
C．碳酸钙粉末加入稀盐酸：
D．过氧化钠加入水中：
2．高铁铝土矿主要成分为、、等，一种通过高铁铝土矿制备金属铁和的工艺流程如图所示。下列说法错误的是

A．“悬浮焙烧”时，铁矿磁化得到的主要为
B．“还原”时，1mol C发生反应一定转移4mol电子
C．矿渣经处理后可加入到“碱溶”操作中
D．“沉淀”时，主要反应的离子方程式为
3．铁元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法正确的是

A．a在纯中燃烧可直接转化为e
B．在不同条件下，g可能分别转化为f沉淀或胶体
C．c在空气中直接加热可转化为b
D．检验含d溶液中金属阳离子的方法为先加入氯水，再加入KSCN溶液
4．下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向装满水的烧杯中，滴入几滴酚酞，然后加入绿豆大小的金属钠。
钠四处游动，发出嘶嘶响声，溶液变蓝色。
钠和水剧烈反应
B
将一朵红色鲜花放在盛有干燥氯气的集气瓶中。
鲜花红色褪去
干燥氯气具有漂白性
C
还原铁粉通水蒸气高温，将导气管末端插入肥皂液中，当产生大量肥皂泡后，用燃着的木条靠近肥皂泡。
听到轻微爆鸣声，并燃起火焰
铁和水蒸气反应产生了可燃性气体
D
向2 mL某溶液中滴加2滴过氧化氢溶液，再滴加KSCN溶液
溶液变红
溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
5．把1.92gCu投入盛有一定量浓硝酸的试管中，当在标准状况下收集到1120mL气体时，金属铜完全溶解，下列说法正确的是
A．生成的气体全部为NO
B．生成的气体为NO2和NO混合气体，其中NO为0.005mol
C．做氧化剂的硝酸为0.11mol
D．生成的硝酸铜小于0.03mol
6．下列物质对应的组成不正确的是
A．小苏打：NaHCO3 B．铁红：Fe3O4
C．软锰矿的主要成分：MnO2 D．漂粉精的有效成分：Ca(ClO)2
7．下列操作中，不会影响溶液中等离子大量共存的是
A．通入 B．加入粉 C．加入 D．加入
8．下列化合物中，不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是
A． B． C． D．
9．向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，则这种物质是
A． B． C． D．
10．金属及其化合物的反应具有多样性，下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A．实验室用锌与硝酸反应制备氢气：
B．腐蚀电路板的刻蚀液再生：
C．用含有和铝粉的管道疏通剂疏通管道；
D．用、和制备小苏打：
11．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A．2.0g和的混合物中含有的电子数为
B．120g由和组成的混合固体中数目小于
C．5.6g中未成对电子数为0.4
D．0.1molNa和0.1molAl分别投入足量NaOH溶液中，均消耗氧化剂0.1
12．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。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是

A．FeO是一种黑色的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得
B．为实现Fe2+向Fe3+的转化，可向含Fe2+的溶液中通入新制氯水
C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于置换反应
D．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程体现维生素C的氧化性
13．将1.76g铜镁合金完全溶解于50mL物质的量浓度为12mol/L的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到3.12g沉淀。下列说法不正确的是
A．反应过程中转移电子物质的量为0.08mol
B．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是40%
C．该合金中铜与镁的物质的量之比是1:1
D．得到3.12g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是550mL
14．下列说法正确的是
A．常温下，浓硝酸与铁不反应，可用铁罐车运输浓硝酸
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸具有挥发性
C．氨气极易溶于水，可用于做喷泉实验
D．先加入氯水，无明显现象，再加KSCN溶液，显血红色，证明试液中含有Fe2+

二、非选择题
15．完成下列问题。
(1)下表给出了1mol化学键断开所需要吸收的能量(的平均值)，请计算17.6g乙酸乙酯燃烧完全燃烧放出的热量 。
化学键
C-H
C-C
C-O
C=O
O=O
O-H
能量(kJ)
a
b
c
d
e
f
(2)某兴趣小组探究H2和Cl2反应后的气体与氢氧化钠溶液反应。在标准状况下，H2和Cl2的混合气体共2.24L，光照充分反应后，用NaOH溶液充分吸收。
①消耗NaOH物质的量的最大值为 。
②请在图中画出充分反应后NaCl的物质的量随原混合气体中H2的体积分数的变化图象 。

16．铁及其化合物与生产、生活关系密切
(1)生铁(以赤铁矿为例)是通过高炉冶炼而得，用化学方程式表示其原理为 。
(2)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须对模具进行充分的干燥处理，不得留有水，原因是 (用化学方程式表示)。
(3)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：

①步骤I若要检验是否有Fe3+生成，方法是 。
②步骤II中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O=2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。
(4)Fe2O3可制取新型、高效水处理剂高铁酸钾K2FeO4。
_____Fe2O3＋ _____NaClO＋ _____KOH_____K2FeO4(高铁酸钾)＋ _____NaCl＋ _____H2O
①配平上述反应，并用单线桥法表示反应过程中转移电子数目和方向 。此过程中氧化剂是 (填化学式)。
②高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂的作用是 、 。
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)。
18．计算题
(1)含0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是 。
(2) molH2O2所含原子数与0.2molH3PO4所含原子数相等。
(3)把5.4g铝放入过量的烧碱中完全反应：
①写出该反应的离子方程式 ；
②计算标况下生成氢气的体积 ；
③计算反应消耗烧碱的质量为 ；

参考答案：
1．D
【详解】A．铁粉加入盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：，故A错误；
B．浓烧碱溶液中加入铝片，反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式必须满足电荷守恒，正确的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O═2+3H2↑，故B错误；
C．碳酸钙是难溶物，应保留化学式，离子方程式为：，故C错误；
D．过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，离子方程式为：，故D正确；
故选：D。
2．B
【分析】高铁铝土矿悬浮焙烧，铁矿磁化，铝矿活化得到高铝铁精矿和高活铝精矿，高铝铁精矿用碳还原得到铁；高活铝精矿用氢氧化钠溶液碱溶后，得到偏铝酸钠溶液，向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，煅烧得到氧化铝，据此解答。
【详解】A．四氧化三铁具有磁性，则“悬浮焙烧”时，铁矿磁化得到的主要为Fe3O4，故A正确；
B．“还原”时，生成铁和一氧化碳，则1molC发生反应转移2mol电子，故B错误；
C．矿渣中含有氧化铝，经处理后可加入到“碱溶”操作中，故C正确；
D．“沉淀”时，偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，则主要反应的离子方程式为，故D正确；
故选B。
3．B
【分析】由图可知，a为铁单质，b为氧化亚铁，c为氢氧化亚铁，d为亚铁盐，e为氧化铁，f为氢氧化铁，g为铁盐。据此解答。
【详解】A．铁在纯氧气中燃烧生成四氧化三铁，故A错误；
B．铁盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，饱和氯化铁溶液滴到沸水中可以制得氢氧化铁胶体，故B正确；
C．氢氧化亚铁直接加热，被氧气氧化为氧化铁，不能得到氧化亚铁，故C错误；
D．检验亚铁离子的方法是先加KSCN溶液，无现象，在加入氯水，溶液变为红色，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．钠和水生成氢氧化钠，溶液变为红色，故A错误；
B．氯气和鲜花中水反应生成具有漂白性的次氯酸，次氯酸使鲜花褪色，故B错误；
C．听到轻微爆鸣声，并燃起火焰，说明铁和水蒸气反应产生了可燃性气体氢气，故C正确；
D．溶液中可能只有三价铁离子，也和实验现象吻合，故D错误；
故选C。
5．B
【分析】1.92gCu的物质的量为0.03mol，铜与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，现生成0.05mol气体，设与浓硝酸反应的铜有xmol，与稀硝酸反应的铜有ymol，则x+y=0.03，2x+y=0.05，则x=0.0225mol，y=0.0075mol。
【详解】A．Cu投入到一定量的浓硝酸中，Cu先与浓硝酸反应生成NO2，再与稀硝酸反应生成NO，A错误；
B．根据分析可知，生成的气体为NO2和NO的混合气体，且NO为0.0075mol÷3×2=0.005mol，B正确；
C．与浓硝酸反应的Cu有0.0225mol，消耗浓硝酸0.09mol，其中0.045mol作氧化剂，与稀硝酸反应的Cu有0.0075mol，消耗稀硝酸0.02mol，其中0.005mol作氧化剂，则共有0.05mol硝酸作氧化剂，C错误；
D．根据铜守恒，最后生成的硝酸铜为0.03mol，D错误；
故答案选B。
6．B
【详解】A．小苏打是碳酸氢钠的俗称，碳酸氢钠的化学式为NaHCO3，故A正确；
B．铁红是氧化铁的俗称，氧化铁的化学式为Fe2O3，故B错误；
C．软锰矿的主要成分为二氧化锰，二氧化锰的化学式为MnO2，故C正确；
D．漂粉精的有效成分为次氯酸钙，次氯酸钙的化学式为Ca(ClO)2，故D正确；
故选B。
7．A
【详解】A．通入CO2，CO2不与以上几种离子反应，能大量共存，A正确；
B．Fe能与Fe3+反应，加入铁粉铁离子不能大量共存，B错误；
C．NaOH能与铁离子反应，加入NaOH铁离子不能大量共存，C错误；
D，硫酸根离子和钡离子能反应生成硫酸钡沉淀，加入ZnSO4，钡离子不能大量共存，D错误；
故答案选A。
8．B
【详解】A．SO2可由S和O2化合得到，A错误；
B．由于S的氧化性相对和较弱，只能将变价金属氧化成较低价态，故S与化合，生成，B正确；
C．Fe与Cl2化合生成FeCl3，C错误；
D．H2S可由H2和S化合得到，D错误；
故答案选B。
9．C
【详解】A．氢氧化钠和硫酸镁生成氢氧化镁沉淀，沉淀不溶解，A不符合题意；
B．偏铝酸钠和氢氧化钠不反应，B不符合题意；
C．氢氧化钠和氯化铝生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝和过量氢氧化钠生成偏铝酸钠溶液，C符合题意；
D．氢氧化钠和氯化铁生成红褐色沉淀不溶解，D不符合题意；
故选C。
10．D
【详解】A．硝酸具有强氧化性，锌与硝酸反应生成气体，不能用于制备氢气，A错误；
B．腐蚀电路板的刻蚀液主要成分为，可以通过反应再生，B错误；
C．和铝粉反应的离子方程式为：，C错误；
D．饱和食盐水中通入和可以制备小苏打，反应的离子方程式为：，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．D216O和14ND3的摩尔质量均为20g/mol，2.0gD216O和14ND3的混合物的物质的量为0.1mol，D216O和14ND3的分子中含电子数都为10，则含有的电子数为NA，A项正确；
B．硫酸氢钠固体含有钠离子和硫酸氢根离子，不含硫酸根离子，120g由和组成的混合固体的物质的量为1mol，故数目小于，B项正确；
C．Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6，则5.6gFe2+中未成对电子数为，C项正确；
D．Al和氢氧化钠溶液反应的方程式为2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑，可以认为分两步进行，第一步为2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，0.1molAl反应消耗氧化剂为0.3，第二步为Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2 H2O ，D项错误；
答案选D。
12．B
【详解】A．由Fe、水蒸气高温反应可制得Fe3O4，A错误；
B．Fe2+转化成Fe3+，铁元素的化合价升高，需要加入新制氯水等氧化剂才能实现转化，B正确；
C．置换反应是一种单质和一种化合物反应生成新的单质和化合物的反应，工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应，C错误；
D．维生素C能将Fe3+还原为Fe2+，过程中维生素表现还原性，D错误；
故选B。
13．D
【分析】n(NO2)+n(N2O4)==0.05mol，m(OH-)=3.12g-1.76g=1.36g，n(OH-)==0.08mol。设Cu的物质的量为x，则Mg的物质的量为(0.04-x)，从而得出64x+24(0.04-x)=1.76，x=0.02mol，0.04-x=0.02mol；设NO2的物质的量为y，则N2O4的物质的量为(0.05-y)，依据得失电子守恒可得y+2(0.05-y)=0.08，y=0.02mol。
【详解】A．由关系式Cu——2e-——2OH-、Mg——2e-——2OH-可知，反应过程中转移电子物质的量与生成沉淀中OH-的物质的量相等，即为0.08mol，A正确；
B．由分析可知，NO2和N2O4的混合气体中，NO2的物质的量为0.02mol，而混合气的总物质的量为0.05mol，则NO2的体积分数是=40%，B正确；
C．由分析可知，该合金中，铜与镁的物质的量都为0.02mol，则二者的物质的量之比是1:1，C正确；
D．反应最终所得溶液中，溶质为NaNO3，则n(NaOH)=n(HNO3)-n(NO2)-2n(N2O4)= 0.050L× 12mol/L-0.02mol-2×0.03mol=0.52mol，所以加入NaOH溶液的体积是=520mL，D不正确；
故选D。
14．C
【详解】A．铁常温下在浓硝酸中发生钝化，阻碍铁与浓硝酸继续反应，所以可用铁罐车运输浓硝酸，A错误；
B．浓硝酸见光或是加热条件下易分解为二氧化氮、氧气和水，导致浓硝酸颜色变黄，体现了浓硝酸的不稳定性，B错误；
C．氨气极易溶于水，可在密闭容器内产生负压，从而形成喷泉，所以氨气可做喷泉实验，C正确；
D．若原溶液中含有Fe3+，加入氯水再加入少量KSCN溶液，溶液也变为红色，故不能排除Fe3+的干扰，D错误；
故选C。
15．(1)kJ
(2) 0.2mol

【详解】（1）乙酸乙酯燃烧的化学方程式为：CH3COOCH2CH3+5O24CO2+4H2O，该反应的反应热=反应物键能和-生成物键能和=7d+8f-8a-2b-2c-5e，17.6g乙酸乙酯的物质的量为0.2mol，则17.6g乙酸乙酯燃烧完全燃烧放出的热量= kJ；
（2）已知该过程中可能发生的反应：H2+Cl22HCl、NaOH+HCl=NaCl+H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，根据氯原子守恒可知，NaOH的物质的量取决于Cl2的量，故有：n(NaOH)=2n(Cl2)，H2和Cl2的混合气体的物质的量=，据此分析解题。
①由分析可知，当混合气体中全部是Cl2时消耗的NaOH最多，故消耗NaOH物质的量的最大值为，故答案为：0.2 mol；
②根据反应 H2+Cl22HCl、NaOH+HCl=NaCl+H2O可知当H2过量至恰好完全反应时， n(NaCl)=2n(Cl2)，结合反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知，当Cl2过量时，则n(NaCl)=2n(H2)+n(Cl2)-n(H2)=n(H2)+n(Cl2)，设原混合气体中H2的体积分数为x，故由当H2的体积分数大于等于50%时，n(NaCl)=2n(Cl2)=2(0.1mol-n(H2))=2(0.1-0.1x)=0.2-0.2x，当H2的体积分数小于50%时，n(NaCl)=2n(H2)+n(Cl2)-n(H2)=n(H2)+n(Cl2)=0.1mol，故可以分别计算出当x=0、0.25、0.5、0.75和1五点的值分别为：0.1mol，0.1mol，0.1mol，0.05mol，0mol，故NaCl的物质的量随H2的体积分数的变化图象为： ，故答案为： 。
16．(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3) 取少量步骤I的溶液，加入几滴KSCN溶液，若出现血红色，说明其中含有Fe3+，反之不含Fe3+ 4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O 氮氧化物排放少
(4) NaClO 杀菌消毒 净水

【分析】在工业上用CO还原铁的化合物如还原Fe2O3，反应产生Fe、CO2；炽热的Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2。由流程可知：废铁片与稀硝酸在温度低于60℃时反应产生Fe(NO3)2，然后向溶液中通入空气，并加入水、废铁片，在一定条件下反应产生NH4NO3、Fe2O3·nH2O，煅烧Fe2O3·nH2O制取得到铁红Fe2O3。Fe2O3可制取新型、高效水处理剂高铁酸钾K2FeO4，在反应过程中根据氧化剂得到电子与还原剂失去电子总数相等，等于反应过程中元素化合价升降总数配平方程式。高铁酸钾作为水处理剂时，具有强氧化性，能够对水起杀菌消毒作用，K2FeO4得到电子被还原生成Fe3+，Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体又具有吸附性而具有净化水的作用。
【详解】（1）生铁(以赤铁矿为例)是通过高炉冶炼而得，在高炉中CO与Fe2O3反应产生Fe、CO2，用化学方程式表示其原理为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须对模具进行充分的干燥处理，不得留有水，这是由于炽热的Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
（3）①步骤 I 若要检验是否有 Fe3+生成，可根据Fe3+遇SCN-生成血红色物质进行检验。检验方法是：取少量步骤I的溶液，加入几滴KSCN溶液，若出现血红色，说明其中含有Fe3+，反之不含Fe3+；
②产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水，该反应方程式为4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O；
③由流程可知，上述生产流程中，能体现”“绿色化学”思想的是减少了有毒的氮氧化物的生成，使氮氧化物排放少；
（4）①在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2O3中+3价，变为反应后K2FeO4中的+6价，化合价升高3价，Cl元素化合价由反应前NaClO中的+1价变为反应后NaCl中的-1价，化合价降低2价，化合价升降最小公倍数是6，所以Fe2O3系数是1，K2FeO4系数是2，NaClO、NaCl系数都是3，根据K元素守恒可知KOH系数是4，最后根据H、O元素守恒，可知H2O的系数是2，配平后方程式为Fe2O3+3NaClO+4KOH2K2FeO4+3NaCl+2H2O，用单线桥法表示电子转移为：；
在该反应中NaClO得到电子，作氧化剂，Fe2O3失去电子，作还原剂；
②高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价，具有强氧化性，能起杀菌消毒作用；其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，使之形成沉淀而从水中分离除去，所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、杀菌消毒。
17．(1)C
(2)Cl2

【详解】（1）天然磁石的主要成分是Fe3O4；故选C；
（2）铁与氯气反应生成氯化铁，氯气中氯元素的化合价由0价变成-1价，是氧化剂，反应中被还原，故为Cl2。
18．(1)0.6mol
(2)0.4
(3) 6.72L 8g

【详解】（1）Al2(SO4)3电离产生的Al3+、SO的个数比是2:3,若产生0.4molAl3+,则产生的SO的物质的量是；
（2）0.2molH3PO4所含原子的物质的量为1.6mo时,所含原子数相等,则需要0.4molH2O2，即0.4molH2O2所含原子数与0.2mol H3PO4所含原子数相等；
（3）①铝和烧碱反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：；
②5.4g铝的物质的量为0.2mol，根据离子方程式可知，生成氢气的物质的量为0.3mol，体积为6.72L；
③铝的物质的量为0.2mol，根据离子方程式可知，反应消耗烧碱的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×40g/mol=8g。