山东省潍坊第二中学高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典测试卷(含答案解析)

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一、选择题
1.下列实验现象描述错误的是


实验现象
A加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球,燃烧时,火焰为黄色,燃烧后,生成淡黄色固体
B在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着
C 在FeCl2溶液中滴入NaOH
溶液
先生成白色沉淀,沉淀很快变为灰绿色,最后变为
红褐色
D 在空气中久置的铝条放入
NaOH溶液中
立刻产生大量无色气泡,铝条逐渐变细
A.A B.B C.C D.D
2.溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂,易潮解变质,800℃以上可升华。

高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。

某学习小组用如图所示装置制备溴化亚铁,若将浓磷酸换成浓硫酸,也能制得溴化氢气体,但反应过程中圆底烧瓶中的溶液变为橙黄色。

下列说法正确的是
A.碱石灰可以用无水氯化钙代替
B.从装置末端排出的气体再无需处理
C.若用浓硫酸代替浓磷酸,则会导致产品的纯度降低
D.浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性
3.下列实验的现象与对应结论都正确的是


操作现象结论
A 向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶

产生白色沉

AlO-
2
结合H+的能力比CO2-
3

B
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X 有白烟产生 X 一定是浓盐酸 C
向某溶液中滴加几滴FeCl 3溶液 溶液变红 溶液中一定含有KSCN D 用玻璃棒蘸取未知溶液进行焰色反
应 火焰为黄色 说明一定含有钠元素
A .A
B .B
C .C
D .D
4.用N A 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A .0.5mol Mg 与足量盐酸反应生成的H 2分子数为N A
B .18g H 2O 中所含的H 原子数为N A
C .0.1molOH -所含的电子数为N A
D .46g NO 2和N 2O 4的混合物含有的分子数为N A
5.等物质的量的铁和铜的混合物24 g 与600 mL 稀硝酸恰好完全反应,生成NO6.72 L(标准状况)。

向反应后的溶液中加入1 mol/LNaOH 溶液使金属离子怡好沉淀。

下列有关说法错误的是
A .混合物溶解后的溶液中c(Fe 3+):c(Fe 2+)=1:1
B .需要加入NaOH 溶液1 000 mL
C .稀硝酸的物质的量浓度是2 mol/L
D .最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体32 g
6.下列说法中,正确的是
A .某物质的焰色试验中,火焰呈黄色,则该物质中一定不含有钾元素
B .为除去FeCl 2中的FeCl 3杂质,可通过加入过量Fe 粉,充分反应后过滤可除杂
C .向某溶液滴入AgNO 3溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定存在Cl -
D .向某溶液中滴入氯水后,再滴入KSCN 溶液,溶液变红,则原溶液中一定含有Fe 2+
7.在酸性溶液中能大量共存的离子组是( )
A .2Fe +、3NO -
B .Na +、2AlO -
C .K +、3HCO -
D .4NH +、Cl - 8.已知①KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ;②Fe 3+与KSCN 反应溶液变为红色。

如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO 3晶体上,并用表面皿盖好。

表中由实验现象得出的结论完全正确的是
选项 实验现象 结论
A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红色Cl2具有氧化性
B湿润的有色布条褪色Cl2具有酸性
C石蕊溶液先变为红色后褪色Cl2具有漂白性
D KI淀粉溶液变蓝色Cl2的氧化性弱于I2
A.A B.B C.C D.D
9.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是()
A.NaOH溶液与CO2B.Fe和Cl2
C.Na2CO3溶液与盐酸D.NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液
10.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是


实验操作现象结论
A 向某钠盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通
入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3
或NaHSO3
B 向某无色溶液中先滴加稀硝酸,再滴加
Ba(NO3)2溶液
出现白色沉淀
溶液中一定含有
SO2
4
C向NH3·H2O溶液中滴加少量AgNO3溶液无明显现象NH3·H2O和AgNO3不反应
D 向某溶液中滴入几滴K4[Fe(CN)6]溶液,
无现象,再滴入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液
褪色并产生蓝色沉

溶液中存在Fe2+
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
11.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题:
(1)向沸水中逐滴滴加1mol·L-1FeCl3溶液至液体呈透明的红褐色,所得分散系中微粒直径的范围是______________,区别该液体和FeCl3溶液的方法是______________。

(2)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。

其中一个反应为
3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,氧化产物为________,若有3mol FeS2参加反应,转移
________ mol电子。

(3)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,并有气体逸出,请配平该化学方程式:
___FeSO4+____KNO3+___ H2SO4═____ K2SO4+_____ Fe2(SO4)3+__NO↑+_____ H2O。

(4)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe 2O 3,将一定量的铁红溶于160mL 5mol·
L -1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L (标准状况)H 2,经检测,溶液中无Fe 3+,则参加反应的铁粉的质量为________ g 。

12.按要求写方程式
(1)过氧化钠与水反应(化学方程式)___________
(2)铁与水蒸气反应(化学方程式)___________
(3)氯气与氢氧化钙反应(化学方程式)___________
(4)铝氢化钠(NaAlH4)遇水发生剧烈反应产生大量气泡(化学方程式)___________
(5)大气中的水蒸气在紫外线作用下会转化为活泼的·OH(羟基自由基,“·”表示1个电
子)。

·
OH 可看作催化剂,将H 2S 转化为SO 2,过程如下:H 2S OH −−−→第一步·SH 2O −−−→第二步SO 2O
−−−→第三步SO 2,则第二步反应的方程式是___________ (6)FeCl 2溶液加双氧水加磷酸制备FePO 4沉淀(离子方程式)___________
13.向一定量的Fe 和Fe 2O 3的混合物中加入80mL 11mol L -⋅的盐酸溶液,使固体混合物恰好完全溶解,放出标准状况下的气体224mL ,在溶液中加入KSCN 溶液无血红色出现。

请回答下列问题:
(1)请写出上述反应中所有属于氧化还原反应的化学方程式______。

(2)若忽略反应前后溶液体积变化,则最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为
______1mol L -⋅。

(3)原固体混合物的总质量为______g 。

14.回答下列问题:
(1)实验室,少量的钠应保存在___中;加热铝箔的实验现象是___,原因是___(用化学方程式表示)。

(2)在含氮的常见化合物中,常用作制冷剂的是___,原理是___(用适当文字描述)。

(3)某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.4%,该工厂每天燃烧这种煤80t ,试计算: ①若煤中的硫全部转化为SO 2,该工厂每天产生的SO 2的质量为___kg 。

②如果把产生的SO 2全部回收利用,理论上每年(360天)得到的98%的浓硫酸的质量为___kg 。

15.钠、镁、铝、铁是四种重要的金属。

请回答:
(1)钠的金属活动性比铝的______(填“强”或“弱”)。

(2)钠与水反应,观察不到的实验现象是______(填编号)。

a.钠沉到水底
b.钠熔成小球
c.小球四处游动
(3)Fe 跟S 在加热条件下反应,生成物的化学式为______。

(4)铁在高温时与水蒸气反应的化学方程式为______。

(5)将镁铝合金与过量NaOH 溶液反应,所得溶液中不存在的离子是______。

A .Na +
B .Mg 2+
C .OH -
D .-
2AlO
16.为了达到下列的实验要求,请从供选择的化学试剂或实验方法中选出合适的,将其编号填入对应的空格中,并按要求写出相应的方程式。

供选择的化学试剂或实验方法如下:
A .加入NaOH 溶液,过滤、洗涤、干燥
B .通入适量的CO 2
C .通入Cl 2气体
D .加入适量铁粉
E.加入CaCl 2溶液,观察
F.加入澄清石灰水,观察
G.丁达尔效应
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl 3溶液:________
(2)除去镁粉中的少量铝粉杂质:_______
(3)除去FeCl 3溶液中FeCl 2:_____ , 离子方程式____________________
(4)实验室保存FeSO 4溶液时要加入____ ;
(5)除去NaHCO 3溶液中的少量Na 2CO 3杂质: ________, 化学方程式:___________________
17.某未知溶液中可能含有Fe 2+,确定含该离子的实验方案为:取少量该溶液于试管中,先_________,再__________,则说明溶液中含有Fe 2+。

18.请按要求填空做答。

(1)NaHCO 3能用于治疗胃酸过多,反应的离子方程式为_______。

(2)铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H 2O (g )高温Fe 3O 4+4H 2,该反应中84g Fe
参加反应,转移电子的物质的量为__________。

(3)制备Fe (OH )3的实验操作:向煮沸的蒸馏水中加入几滴FeCl 3溶液,______。

(4)密度为1.84g/cm 3,质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为________。

19.①除去Mg 粉中的Al 粉的试剂是__,反应的离子方程式为:__;
②还原铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式:__;
20.补齐物质与其用途的连线。

___
三、解答题
21.某铁矿石烧渣含2SiO 、23Al O 和23Fe O ,以该烧渣为原料制取3FeCO 的流程如下:
已知2SiO 是难溶于水的酸性氧化物,3FeCO 是难溶于水的白色固体。

(1)反应Ⅰ中23Al O 所发生反应的离子方程式为____________。

(2)选择最适合的金属X ,写出反应Ⅲ的离子方程式:____________。

(3)检验反应Ⅲ已经完全的方法是____________。

(4)反应Ⅳ中当将过滤Ⅱ的滤液缓慢滴加到23Na CO 溶液中,会得到两种白色沉淀混合物,其中一种很快变成灰绿色,最终变成红褐色。

①白色沉淀中除3FeCO 外,还含有____________(填化学式),生成该沉淀是因为23Na CO 溶液中含有____________(填离子符号)。

②写出沉淀变色时所发生反应的化学方程式:____________。

22.铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。

以某铬矿石(主要成分是Cr 2O 3,含Fe 2O 3、SiO 2等杂质)为原料生产Cr 2O 3的流程如下:
(1)为了提高焙烧速率,可采取的措施有_______(写出2种方法)。

Cr 2O 3在焙烧时生成Na 2CrO 4,写出第①步发生的所有方程式_____________。

(2)沉淀2的化学式为______。

(3)步骤③中CrO 2-4转化成Cr 2O 2-
7,能否将硫酸换成盐酸,并说明其理由_______。

(4)步骤⑤的分离方法为______。

滤液3中主要溶质的化学式为________。

(5)CrO 3的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示,则B 点时铬的氧化物化学式为_____________。

23.某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有3MgCO 和少量 Fe 、Al 的氧化物)为原料,制备32MgCO 3H O .实验流程如图所示:
(1)为了加快废渣的酸溶速率,可采取的办法有______(任写一点),酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为________。

(2)加入30% H2O2的目的是_________。

(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+,加入30%H2O2后,检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是_______。

(4)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤,确认沉淀洗净的操作及现象是___________。

24.粉煤灰是燃煤产生的重要污染物,主要成分有Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等物质。

用硫酸铵固体等试剂提取粉煤灰中Al2O3并制取铝的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)已知烟气中含有NH3,煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为______。

(2)“滤渣Ⅰ”和“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为______、______。

(3)将“滤液Ⅱ”通过______、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回______工序中循环利用。

(4)向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2,生成沉淀的离子方程式为______。

(5)电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。

Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得,反应的化学方程式为______。

25.为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。

(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是___。

(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择___(填字母编号)。

A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)在反应FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4中,有7molFe2(SO4)3参与反应,有__电子转移;
(4)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。

该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2=Fe +2Li2S,正极反应式是___。

(5)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的化学方程式是___。

26.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。

从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
请回答下列问题:
(1)反应1中的化学方程式有2NaOH+SiO2→Na2SiO3+H2O以及___________;
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是_______,反应2的离子方程式为________(气体A 过量);
(3)E可作为建筑材料,化合物C是浓硫酸,请写出由D制备冰晶石的化学方程式
______;
(4)电解制铝以石墨为电极,请写出阳极的电极反应式____________________。

27.氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4-n Cln],随着环境酸度的改变n随之改变。

以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
(1)写出溶解过程中产生无色气体的化学式:_______。

(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式:______。

(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h,冷却密封包装。

70℃,真空干燥、密封包装的原因是:______。

(4)滤液中主要成分是(NH4)2SO4,工业上用(NH4)2SO4与Al2(SO4)3制取铵明矾,铵明矾在食品,制革等方面有重要用途,写出铵明矾的化学式________。

(5)随着pH值减小[Cu2(OH)4-n Cln]中Cu%_______。

(填字母)
A.增大 B.不变 C.不能确定 D.减小
(6)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响。

由图可知,溶液温度控制在60℃时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65 时,CuCl产率会下降,从生成物的角度分析,其原因可能是______。

(7)以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl,写出电解时阴极上发生的电极反应式:_______。

28.蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。

由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:
(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是
__________________。

(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7~8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。

氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀pH 1.5 3.39.4
Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致________溶解、________沉淀。

(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入
______________________________________________________________(填入物质的化学式),
然后______________________________________________________________________(依次填写实验操作名称)。

(4)物质循环使用,能节约资源。

上述实验中,可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。

(5)现设计一个实验,确定产品a MgCO3·b Mg(OH)2·c H2O中a、b、c的值,请完善下列实验步骤(可用试剂:浓硫酸、碱石灰):
①样品称量
②高温分解
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
⑤MgO称量
(6)18.2 g产品完全分解后,产生6.6 g CO2和8.0 g MgO,由此可知,产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。

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