高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料单元测试同步练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料单元测试同步练习题，共17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．下列解释事实的离子方程式书写正确的是
A．用含铝粉和氢氧化钠的疏通剂疏通管道：
B．用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：
C．用淀粉碘化钾试纸和醋酸证明食盐中存在：
D．暖贴(主要成分：Fe粉、活性炭、水、食盐等)发热时，空气中氧气参与的反应为：
2．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．
3．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：
4．对下列事实的解释正确的是
A．蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟，说明硫酸与氨不反应
B．既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应，则是两性氧化物
C．医疗上可用硫酸钡做X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸
D．常温下，浓硫酸可以用铝制容器贮存，说明铝与浓硫酸不反应
5．常温下，下列实验探究方案能够达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将一块用砂纸仔细打磨过的铝片放入浓硫酸中，片刻后取出用蒸馏水冲洗后浸入溶液，观察铝片表面的现象
常温下，铝遇浓硫酸发生钝化
B
将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴溶液，观察溶液颜色变化
铁锈中含有二价铁
C
将大理石与盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液产生白色沉淀
比较C、Si的非金属性强弱
D
将铁棒和铜棒用导线连接起来，插入盛浓硝酸的烧杯中，观察现象
比较Fe、Cu金属性强弱

A．A B．B C．C D．D
6．常温下，某含的溶液中可能含有、、、、、中的某几种离子，现取100mL该溶液进行如图所示实验：

已知氧化性。根据实验结果，判断下列说法正确的是
A．一定不存在，可能存在和 B．一定存在、、
C．与至少存在一种 D．该溶液中
7．某溶液中加入铝粉可以产生氢气，则下列离子在此溶液中可能大量共存的是
A．Fe2+、NO、Cl-、Na+ B．CO、NH、SO、ClO-
C．Ba2+、HCO、I-、NO D．NO、K+、SO、F-
8．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入物质X后铜粉逐渐溶解，X可能是
A．HCl B．Fe2(SO4)3 C．K2S D．FeSO4
9．在一定条件下铁可与水蒸气反应(装置如图所示)，下列说法错误的是

A．湿棉花的作用是提供反应所需水蒸气
B．充分反应后，还原铁粉变成红色固体
C．虚线方框中装置是为了检验反应产生的气体
D．酒精灯Ⅱ配用的金属套筒目的是聚集火焰，提高温度
10．下列有关铁和铁的化合物的叙述中，正确的是

A．铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在
B．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
C．Fe(OH)2在空气中容易被氧化，如图①②都能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，证明原溶液中含有Fe3+
11．下列对某些问题的认识正确的是
A．98%的浓硫酸用等体积的水稀释后，硫酸的质量分数为49%
B．Na能与水反应，因此不能利用钠的置换反应制备其他金属单质X
C．纯碱属于盐，其水溶液不宜用带玻璃塞的玻璃瓶盛放
D．铝合金、 不锈钢、足球烯(C60)都是重要的金属材料
12．用溶液蚀刻铜箔回收铜的一种流程如图所示。下列叙述正确的是

A．蚀刻液呈中性 B．试剂X可以是稀硝酸
C．滤液Y可以使溶液变红 D．试剂Z可能是氯气
13．向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是

A． B．a表示的关系曲线
C．P点时， D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g

二、多选题
14．甲、乙两烧杯内盛有等质量、等质量分数的盐酸。把镁粉逐渐加入甲烧杯，把锌粉逐渐加入乙烧杯；测得加入金属质量(m)及相应的烧杯内物质的质量变化量(△M)，将△M~m作图得到曲线 oac和obc(见下图)。根据图中信息，判断下列说法错误的是

A．镁和锌的质量比m1：m2=22：63
B．m1-△M1=m2-△M2
C．曲线oac表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系
D．当乙烧杯内加入锌质量为m1时，溶液中溶质只是氯化锌

三、非选择题
15．钛白粉，学名二氧化钛()，是性能最佳、应用最广、用量最大的白色颜料。钛铁矿()中往往含有等杂质。一种硫酸法钛白粉生产工艺如图所示：

已知：①酸解后，钛主要以形式存在。强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
②不溶于水和稀酸。
磨矿的目的是 。
16．某同学用如下实验探究和的性质，请回答下列问题。
(1)分别取一定量固体，均配制成的溶液。在溶液中需加入少量铁粉，其目的是 。
(2)甲组同学取溶液，加入几滴氯水。再加入1滴溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
(3)乙组同学认为甲组实验不够严谨。乙组同学在溶液中先加入煤油，再用滴管伸入溶液中依次加入几滴溶液和几滴氯水，溶液变红。实验中煤油的作用是 。
(4)丙组同学取溶液，加入溶液混合。分别取此溶液于2支试管中进行如下实验。
①第1支试管中加入充分振荡，静置，层呈紫色。
②第2支试管中加入1滴溶液，溶液变红。
实验①和②说明，在过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可见与发生的反应 (选填“能”或“不能”)进行到底。
17．垃圾是放错了地方的资源。要使垃圾中宝贵的再生资源得到充分利用，必须对垃圾进行分类回收。

(1)如上图所示四个垃圾分类图示中有害垃圾图示是 ；
(2)小明在整理房间时，清理出如下物品，它们应分别放入哪个垃圾箱(请填字母)？
A．废作业本；B．汽水易拉罐；C．烂苹果；D．过期药品；E.生锈铁钉；F.涂改液瓶G.矿泉水瓶H.废旧电池
i.应放入“可回收垃圾箱”的是 ；
ii.应放入“有害垃圾箱”的是 ；
(3)小明用盐酸除去铁钉上的锈(主要成分为氧化铁)，以重新使用它，请写出盐酸除锈的化学方程式： ；
(4)请设计一种从氯化铜溶液中回收铜的方法(用化学方程式说明)： 。
18．氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性，是合成锂离子电池材料的前驱体。某化工厂用含镍废料(主要成分为NiO，杂质为、CaO、CuO)制备NiOOH的工艺流程如图。

已知几种金属离子沉淀的pH如表：
金属离子



开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.2
沉淀完全的pH
3.2
9.7
9.2
(1)为了提高“酸浸”中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有_______。
A．研磨废料 B．加入大量水 C．搅拌 D．适当升高温度
(2)料渣1的主要成分是 (填化学式)。
(3)“除铜”中发生两个反应，写出其中生成CuS的化学方程式 。
(4)“除铁”在40～50°C下进行，加入的作用是 ，的实际消耗量比理论值高的原因是 ，NaOH用于调节溶液的pH，应调节pH的范围是 。
(5)NiOOH中Ni的化合价为 。“氧化”中会有生成，反应的离子方程式为 。
(6)若用2.0t废料(含NiO75%)制得NiOOH 1.6t，则NiOOH的产率为 %(保留两位有效数字)。

参考答案：
1．A
【详解】A．铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，，故A正确；
B．铁离子和铜生成亚铁离子和铜离子，，故B错误 ；
C．碘酸根离子和碘离子在酸性条件下生成碘单质和水，醋酸为弱酸不能拆，，故C错误；
D．铁和氧气、氯化钠、水发生吸氧腐蚀，O2+4e-+2H2O=4OH-，而放出热量，故D错误；
故选A。
2．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。
3．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。
4．C
【详解】A．蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟，说明硫酸不挥发，硫酸与氨气能反应生成硫酸铵，故A错误；
B．二氧化硅与HF反应不生成盐，则二氧化硅不是两性氢氧化物，故B错误；
C．胃液中含有盐酸，医疗上可用硫酸钡作x射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸，故C正确；
D．常温下，浓硫酸可贮存在铝制容器中，是因为铝表面发生了钝化，钝化是铝制容器在浓硫酸中形成致密氧化膜，防止进一步腐蚀，不是不反应，故D错误；
故选C。
5．A
【详解】A．将一块铝片放入浓硫酸中，片刻后取出，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液，观察铝片表面的现象，若未观察到明显现象，可判断铝遇浓硫酸发生钝化，A正确；
B．将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4洛液，观察溶液颜色变化，高锰酸钾与Fe2+和浓盐酸都能反应，无法说明有Fe2+，B错误；
C．盐酸挥发产生的HCl与硅酸钠溶液反应产生白色沉淀，无法证明与硅酸钠反应产生的沉淀是HCl还是CO2，故不能比较C、Si的非金属性强弱，C错误；
D．铁遇浓硝酸钝化，浓硝酸与铜能反应，故不能比较Fe、Cu金属性强弱，D错误；
故答案为：A。
6．B
【分析】氢离子浓度为0.1mol/L的溶液中碳酸根离子与氢离子反应，则溶液中一定不含有碳酸根离子；向溶液中通入氯气后，加入四氯化碳萃取、分液得到紫色溶液说明原溶液中含有碘离子，溶液中铁离子能够氧化碘离子，则溶液中一定不含有铁离子；水层中加入足量氢氧化钠溶液，过量得到沉淀和溶液，则溶液中一定含有亚铁离子；沉淀洗涤、灼烧得到氧化铁；由有机层分离得到2.54g紫黑色固体可知，溶液中碘离子的物质的量为×2=0.02mol，由沉淀洗涤、灼烧得到1.60g氧化铁可知，溶液中亚铁离子的物质的量为×2=0.02mol，由电荷守恒可知，溶液中一定含有氯离子，不能确定是否含有钠离子，则溶液中的氯离子的物质的量不小于0.02mol×2—0.02mol—0.1mol/L ×0.1L=0.01mol。
【详解】A．由分析可知，溶液中一定含有氯离子，一定不含有碳酸根离子，可能含有钠离子，故A错误；
B．由分析可知，溶液中一定含有亚铁离子、碘离子、氯离子，故B正确；
C．由分析可知，溶液中一定不含有铁离子，故C错误；
D．由分析可知，溶液中的氯离子的物质的量不小于0.01mol，则氯离子的浓度最小为=0.1mol/L，故D错误；
故选B。
7．D
【详解】已知加入铝粉可以产生氢气的溶液可能是强酸性溶液或者强碱性溶液，即溶液中含有大量的H+或OH-，据此分析解题：
A．酸性条件下，H+、Fe2+、NO三者不能大量共存且加入铝粉不产生H2，碱性条件下OH-与Fe2+不能大量共存，A不合题意；    
B．酸性条件下H+与CO、ClO- 均不能大量共存，碱性条件下OH-与NH不能大量共存，B不合题意；
C．酸性条件下H+与HCO不能大量共存，H+、I-、NO三者不能大量共存，碱性条件下OH-、HCO、Ba2+三者不能大量共存，C不合题意；
D．酸性条件下H+与F-不能大量共存，碱性条件下OH-与NO、K+、SO、F-均不反应，能够大量共存，D符合题意；
故答案为：D。
8．B
【详解】A．Cu的活泼性弱于H， 稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入HCl，铜仍然不溶解 ，故A不选；
B．铜能和Fe2(SO4)3反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，所以铜能在Fe2(SO4)3溶液中溶解 ，故B选；
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入K2S，生成H2S，铜粉仍不溶解 ，故C不选；
D．向稀硫酸反应加入FeSO4后，铜与FeSO4不反应，不能溶解铜，故 D不选；
故选：B。
9．B
【分析】铁和水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2，据此分析解答。
【详解】A．Fe与水蒸气反应，湿棉花的主要作用是提供反应所需的水蒸气，A正确；
B．充分反应后，还原铁粉被氧化为黑色的Fe3O4固体，B错误；
C．虚线方框中装置是为了检验反应产生的H2，用燃着的木条靠近肥皂泡，会听到爆鸣声，C正确；
D．实验装置中，加热铁粉的酒精灯配用金属套筒可以使火焰更集中，起到集中热量提高受热温度的作用，D正确；
故选B。
10．C
【详解】A．铁虽然化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应，但是自然界中陨石中还存在单质铁，A错误；
B．Fe3O4为黑色粉末，铁红为Fe2O3，B错误；
C．①中稀硫酸能抑制亚铁离子水解，铁粉能防止亚铁离子被氧化，且导管口插入到水中外界空气无法进入试管内，滴加NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁沉淀不会被氧化能较长时间存在，②中因为苯的存在NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁无法接触到空气，不会被氧化从而能较长时间存在，C正确；
D．若原溶液中没有Fe3+只有Fe2+，先加氯水Fe2+被氯气氧化成Fe3+，再加入KSCN溶液变红色，但是原溶液中没有Fe3+，D错误；
故答案选C。
11．C
【详解】A．浓硫酸的密度大于水，故用等体积的水稀释后，溶液的质量小于原溶液的2倍，溶液的质量分数大于原来的一半，故质量分数大于49%，A错误；
B．通常钠不能从盐溶液中置换出金属，若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如钠可以和熔融的四氯化钛反应制取钛，B错误；
C．纯碱属于盐，但是其水解显碱性，可以和玻璃中的二氧化硅反应，故其水溶液不宜用带玻璃塞的玻璃瓶盛放，C正确；
D．铝合金、不锈钢是重要的金属材料，足球烯(C60)属于无机非金属材料，D错误；
故选C。
12．D
【分析】铜箔加入蚀刻液FeCl3溶液处理后加入过量铁粉反应，过滤，所得固体加入试剂X得到铜和滤液Y，试剂X稀盐酸，滤液Y主要成分为氯化亚铁，加入试剂Z为氧化剂，反应得到氯化铁；
【详解】A．为强酸弱碱盐，溶液水解呈酸性，选项A错误；
B．由题意可知分离的固体为铁和铜，试剂X为稀盐酸，选项B错误；
C．滤液Y中不含，不能使溶液变红，选项C错误；
D．试剂Z应为氧化剂，将氯化亚铁氧化为氯化铁，可能是氯气，选项D正确；
答案选D。
13．D
【分析】向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，首先发生反应：，当铁过量时发生：，点时和的物质的量相同，据此计算有关的量的多少。
【详解】A．向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，首先发生反应：，1mol 和1mol 中含有3mol ，1mol 完全反应需消耗4mol ，不足量，则产生的物质的量为，即，A错误；
B．向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，首先发生反应：，后铁过量发生反应：，a是表示的关系曲线，则b是表示的关系曲线，B错误；
C．当铁过量，会发生反应：，设被还原的物质的量x mol，则反应产生物质的量为1.5x mol，点时和的物质的量相同，0.75-x=1.5x，解得x=0.3mol，此时溶液中的物质的量，即P点时，，C错误；
D．向P点溶液中加Cu，发生反应：，设加入铜的质量是y g，根据方程式可知：2mol 反应消耗64g Cu，而P点溶液中含有的物质的量是0.45mol，则其反应消耗Cu的质量为，D正确；
故合理选项是D。
14．AD
【详解】A．分析Mg+2HCl=MgCl2+H2↑反应可知，每24份质量的镁与盐酸反应能生产2份质量的氢气，分析Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑反应可知，每65份质量的锌与盐酸反应能生产2份质量的氢气，分析图像可知，足量的镁、锌与等质量、等质量分数的盐酸反应，产生的氢气质量相等，则镁和锌的质量比m1：m2=24：65，故A错误；
B．足量的镁、锌与等质量、等质量分数的盐酸反应生成氢气的质量相等，m1-△M1为镁产生氢气的质量，m2-△M2为锌产生氢气的质量，则m1-△M1=m2-△M2，故B正确；
C．分析曲线图可知，曲线oac表示的是甲烧杯中△M与m的变化关系，曲线obc表示的是乙烧杯中△M与m的变化关系，故C正确；
D．分析曲线图可知，曲线obc表示的是乙烧杯中△M与m的变化关系，当乙烧杯内加入锌质量为m1时，盐酸还没反应完，则溶液中溶质为HCl、ZnCl2，故D错误；
故选AD。
15．增大接触面积，加快反应速率，提高酸解时的浸出率
【详解】磨矿可使矿石颗粒变小，增大表面积，从而在酸解时可增大接触面积，加快反应速率，提高酸解时的浸出率。
16．(1)防止被氧化
(2)
(3)隔绝空气，排除氧气对实验的干扰
(4) 不能

【详解】（1）不稳定，易被空气中的氧气氧化，加入少量铁屑，可防止被氧化；
（2）具有强氧化性，可将氧化成，离子反应方程式为：；
（3）不稳定，易被空气中的氧气氧化，加入煤油，覆盖在溶液上面，可以隔绝空气，排除氧气对实验的干扰；
（4）实验①和②，加入1滴溶液，溶液变红，存在，进一步说明在过量的情况下，溶液中仍含有，证明与发生的反应不能进行彻底，该反应为可逆反应。
17．(1)图2
(2) ABEG DFH
(3)Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
(4)CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu

【详解】（1）图1可回收垃圾，图2有害垃圾，图3厨余垃圾，图4其他垃圾，故选图2；
（2）烂苹果属于厨余垃圾，ABEG属于可回收垃圾，DFH属于有害垃圾；
（3）铁锈的主要成分是氧化铁，盐酸除锈的化学方程式Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 + 3H2O；
（4）铁的还原性强于铜，可将铜盐中的铜离子置换出来回收利用：CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu。
18．(1)B
(2)CaSO4
(3)H2S+Cu2+=2H++ CuS↓
(4) 将Fe2+氧化为Fe3+ 过量将Fe2+氧化完全，加热时自身易分解 3.2≤pH