人教版普通高中化学必修第一册第三章单元测试题《铁 金属材料》附答案.docx

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人教版普通高中化学必修第一册第三章单元测试题《铁金属材料》附答案

普通高中化学必修第一册第三章单元测试题

《铁金属材料》

可能用到的相对原子质量：

H1　O16　Na23　Al27　Fe56　Cu64

一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）

1．下列物质中，不属于合金的是（）。

A．硬铝B．生铁C．钢D．铝箔

2．能够证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验及现象是（）。

A．只需滴加KSCN溶液，溶液不显红色

B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色

C．先滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再滴加氯水后显红色

D．先滴加KSCN溶液，溶液呈红色，再加足量铁粉红色消失

3．下列关于铝的叙述中，不正确的是（）。

A．铝是地壳中含量最多的金属元素

B．常温下，铝能与NaCl溶液发生置换反应

C．铝是一种比较活泼的金属

D．在化学反应中，铝容易失去电子，常作还原剂

4．亚硝酸钠（NaNO2）是工业用盐，误食后会导致血红蛋白中的Fe2＋转化为高铁血红蛋白（含Fe3＋）而引起中毒，服用维生素C可解除亚硝酸钠中毒。

下列有关叙述中，正确的是（）。

A．NaNO2可将Fe2＋还原

B．NaNO2具有还原性

C．维生素C将Fe3＋氧化为Fe2＋

D．中毒和解毒时发生的均为氧化还原反应

5．制造焊锡时，把铅加入锡中的主要原因是（）。

A．增加抗腐蚀能力B．增加强度

C．降低熔点D．增加延展性

6．下列离子方程式书写正确的是（）。

A．向FeCl2溶液中通入Cl2：

Fe2＋＋Cl2＝Fe3＋＋2Cl－

B．将Al2O3加入稀盐酸中：

Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O

C．Fe（OH）3与稀硫酸反应：

OH－＋H＋＝H2O

D．将Al2O3加入氢氧化钠溶液中：

Al3＋＋OH－＝

＋H2O

7．除去镁粉中的少量铝粉，可以选用的试剂是（）。

A．氢氧化钠溶液B．稀盐酸C．蒸馏水D．硫酸镁溶液

8．将铁片加入到1L0.5mol/LFeCl3溶液中，当Fe2＋和Fe3＋的浓度相等时，铁片的质量减少（）。

A．2.8gB．5.6gC．11.2gD．1.4g

9．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）。

A．Fe3＋、

、Cl－、Na＋B．Na＋、Ba2＋、Mg2＋、

C．

、Na＋、K＋、Cl－D．Mg2＋、

、K＋、OH－

10．将5.4gAl放入200mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。

该溶液可能为（）。

A．Cu（NO3）2溶液B．NaOH溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液

11．用铝箔包住0.23g金属钠，用针在铝箔上扎出一些小孔后放入水中，完全反应后，在标准状况下可放出气体的体积是（）。

A．等于0.112LB．小于0.112LC．大于0.112LD．无法确定

12．下表列举了一些金属元素，其中很难形成合金的两种金属是（）。

Fe

Cu

Zn

Ag

Au

W

熔点/ºC

1538

1083

420

962

1064

3410

沸点/ºC

2750

2562

907

2212

2856

5927

A．Fe、AgB．Au、AgC．Au、CuD．Zn、W

13．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素质量之比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能为（）。

A．1∶2∶1B．2∶1∶1C．1∶1∶1D．1∶2∶3

14．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：

熔点/ºC

密度/（g·cm－3）

硬度（金刚石为10）

导电性（银为100）

某合金

2500

3.00

7.4

2.3

铁

1535

7.86

4.5

17

已知该合金耐腐蚀强度大。

从以上性能看，该合金不适合的用途是（）。

A．制作导线B．制门窗框C．制炉具D．制飞机外壳

15．下列叙述中，正确的是（）。

A．5.6gFe与足量O2完全反应生成Fe3O4，电子转移数目为0.3×6.02×1023

B．在常温常压下，1molAl和足量烧碱溶液完全反应生成33.6LH2

C．0.1molNa在空气中完全燃烧，消耗0.025molO2

D．Fe、Na分别和水蒸气、水反应产生的气体体积相同时（同温同压），消耗的Fe和Na的质量比为21∶23

二、非选择题（本题共5道小题）

16．1989年，世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一，并指出铝的使用须加以控制。

下列有关含铝物质的用途中须加以控制的有___________（填序号）。

①制铝合金

②制饭盒

③做导线电缆

④制铝壶

⑤制铝锅

⑥用明矾［KAl（SO4）2·12H2O］净水

⑦用明矾和小苏打做食物的膨松剂

⑧用Al（OH）3片剂或凝胶治胃病

⑨制防锈油漆

17．向盛有FeCl2溶液的试管中滴加少量NaOH溶液，观察到的现象为______________________________________________________，所发生反应的化学方程式为________________________、________________________。

当生成物颜色不再变化后，再向试管中加入足量稀盐酸，观察到的现象为________________________，所发生反应的离子方程式为____________________________。

18．某小组同学用图1所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，收集并检验生成的氢气。

请完成下列空白。

（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：

______________________________。

（2）在D处画出用试管来收集氢气的简单装置图（所需其他仪器可自己选择）。

图1

（3）验证收集到的气体是氢气的简单方法为：

__________________________________

_________________________________________________________________________。

（4）将红热的铁器浸入水中急速冷却（俗称“淬火”），在发出“嗞嗞”声响、产生大量气体的同时，铁器由红变黑，其表面黑色物质的化学式为__________________。

19．钛（Ti）因为具有神奇的性能而越来越引起人们的关注，是航空航天、军工、电力等方面的必需材料。

在常温下，钛不与非金属、强酸反应；红热状态时，却可与常见的非金属单质反应。

（1）钛和钛的合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。

根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（）。

A．用来作保险丝B．用于制造航天飞机

C．用来制造人造骨D．用于制造船舶

（2）地壳中含钛的矿石之一为金红石（TiO2），目前以金红石为原料大规模生产钛的方法是：

先将金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。

该反应的化学方程式为________________________，其中的还原剂是_____________。

之后在氩气的气氛中，用过量的镁在加热的条件下与TiCl4反应制得金属钛。

（3）简述从上述所得产物中，获得金属钛的步骤：

_______________________________。

20．A、B、C是三种常见的单质，其中A为固体，B、C为气体；将D的饱和溶液滴入沸水中，继续煮沸后呈红褐色，得到分散系甲；B和C反应的产物极易溶于水并得到无色溶液E。

它们之间的转化关系如图2所示｡

A

B

C

D

E

F

＋A

＋A

图2

（1）F的名称是________________________。

（2）写出D和E分别与A反应的离子方程式：

D＋A：

_____________________________；

E＋A：

_____________________________。

（3）甲这种分散系的名称为__________________，区分甲和D溶液可利用的甲的性质是_________________。

参考答案

一、选择题

1．D

解析：

硬铝是Cu、Mg、Mn、Si的合金；生铁和钢是含碳量不同的Fe、C合金。

考查知识点：

金属材料、合金

2．C

解析：

只滴加KSCN溶液后，可能有两种结果：

①若显色，说明有Fe3＋，②若不显色，说明没有Fe3＋，两种情况都不能说明Fe2＋是否存在；先滴加氯水，若有Fe2＋，则可被氧化生成Fe3＋，因此滴加KSCN溶液后会显红色；先加KSCN溶液，溶液不显红色，可证明无Fe3＋，再滴加氯水立即显红色，则证明原溶液中有Fe2＋，因为滴加氯水后，Fe2＋被氧化生成Fe3＋；滴加KSCN溶液后溶液显红色，加足量铁粉后红色消失,说明原溶液中含有Fe3＋，不能说明是否含有Fe2＋。

考查知识点：

Fe3＋的检验

3．B

解析：

地壳中含量排在前四位的元素依次为O、Si、Al、Fe，Al为地壳中含量最多的金属元素；在金属活动性顺序表中，Al位于Na之后，无法与NaCl发生置换反应；Al属于活泼金属，在化学反应中容易失去电子，常作还原剂。

考查知识点：

Al的性质

4．D

解析：

Fe2＋和Fe3＋的转化为氧化还原反应，NaNO2将Fe2＋氧化为Fe3＋，而维生素C具有还原性，可将Fe3＋还原为Fe2＋。

考查知识点：

亚铁离子和铁离子之间的转化、氧化还原反应

5．C

解析：

焊锡的用途决定了它的熔点不能太高，所以在制造时要把熔点较低的铅加入锡中，制成合金。

考查知识点：

金属材料

6．B

解析：

A中反应不满足电荷守恒，正确的应该是2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－；C中Fe（OH）3为难溶物，不能写成离子形式；D中Al2O3在溶液中无法电离出自由移动的Al3＋。

考查知识点：

铁的化合物性质、氧化铝的性质、离子反应

7．A

解析：

铝可以和氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠和氢气，而镁不能和强碱溶液反应。

考查知识点：

铝的化学性质

8．B

解析：

根据离子方程式：

Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋

123

n（Fe）2n（Fe）3n（Fe）

题中Fe2＋和Fe3＋的浓度相等，则有：

0.5－2n（Fe）＝3n（Fe）

n（Fe）＝0.1mol

得m（Fe）=5.6g

考查知识点：

亚铁离子和铁离子之间的转化、离子反应、氧化还原反应、物质的量用于化学方程式的计算

9．C

解析：

加入铝粉能放出氢气的溶液可能为酸性，可能为碱性。

A中Fe3＋不能在碱性条件下存在，

不能在酸性条件下存在，且Fe3＋、

本身也不能共存；B中

既不能与酸共存，也不能跟碱共存，Mg2＋也不能存在碱性溶液中；D中OH－不能存在于酸性溶液中。

考查知识点：

离子反应、铝与酸和强碱的反应

10．D

解析：

跟铝反应产生氢气的溶液有B．NaOH溶液、C．H2SO4溶液和D．HCl溶液。

2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑

0.2mol0.2mol

已知NaOH为0.4mol，因此金属无剩余。

2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑

0.2mol0.3mol

已知H2SO4为0.4mol，因此金属无剩余。

2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑

0.2mol0.6mol

已知HCl为0.4mol，因此金属剩余。

考查知识点：

铝的化学性质、物质的量用于化学方程式的计算

11．C

解析：

0.23g钠与水反应生成0.005molH2和0.01molNaOH，0.005molH2在标准状况下体积为0.112L，而生成的氢氧化钠溶液和铝反应也生成氢气，所以最终收集到的气体在标准状况下体积大于0.112L。

考查知识点：

钠、铝的化学性质，物质的量用于化学方程式的计算

12．D

解析：

合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的，即熔合时温度要达到两种金属中最高的熔点，但一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点。

W的熔点为3410ºC，Zn的沸点为907ºC，当W熔化时，Zn成为气态，故二者无法形成合金。

考查知识点：

合金

13．C

解析：

混合物中n（Fe）∶n（O）=（21/56）∶（8/16）＝3:

4，与Fe3O4中n（Fe）∶n（O）比例相同。

设有amolFeO、bmolFe2O3，则（a＋2b）∶（a＋3b）＝3∶4，解得a∶b＝1∶1。

故只要FeO与Fe2O3按1∶1混合，Fe3O4可以是任意比。

考查知识点：

铁的氧化物的组成、有关物质的量的计算

14．A

解析：

A中从导电性方面考虑，该合金的导电性能差，不适合制作导线；B中从硬度方面考虑，该合金硬度大，适合制门窗框；C中从熔点方面考虑，该合金熔点高，适合制炉具；D中从密度方面考虑，该合金的密度小且硬度很大，适合制飞机外壳。

考查知识点：

合金

15．D

解析：

选项A不正确，因为Fe与O2燃烧生成Fe3O4，5.6gFe的物质的量为0.1mol，根据关系式：

3Fe～8e－

3∶8

0.1moln（e－）＝

mol

所以0.1molFe转移的电子为

mol，数目为

×6.02×1023。

选项B不正确，根据关系式：

2Al～3H2

2∶3

1moln（H2）=1.5mol

所以1molAl和烧碱溶液反应，生成1.5molH2，其体积在标准状况下才是33.6L，而题目给的条件是常温常压下。

选项C不正确，因为Na在氧气中充分燃烧的产物为Na2O2，根据关系式：

2Na～O2

2∶1

0.1moln（O2）＝0.05mol

所以若有0.1molNa参加了反应，则应消耗0.05molO2。

选项D正确，同温同压下H2的体积比等于物质的量之比。

根据关系式：

2Na～H23Fe～4H2

2∶13∶4

n（Na）＝2mol1moln（Fe）＝

mol1mol

当生成的H2都是1mol时，Fe和Na的物质的量之比为3∶8，换算成质量比为21∶23。

考查知识点：

钠、铝的化学性质，物质的量用于化学方程式的计算

二、非选择题

16．②④⑤⑥⑦⑧

解析：

题目中明确指出“铝为食品污染源之一”，因此，与食品有关的铝的用途均应加以控制。

考查知识点：

铝制品的应用

17．先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

FeCl2＋2NaOH＝Fe（OH）2↓＋2NaCl

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3

沉淀溶解，溶液变为黄色

Fe（OH）3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O

解析：

FeCl2溶液和NaOH溶液反应生成Fe（OH）2，该沉淀中的Fe为＋2价，不稳定，易被氧化成Fe（OH）3，氧化过程中出现明显的颜色变化。

而Fe（OH）3又可以溶于稀盐酸，得到黄色溶液。

考查知识点：

铁的化合物性质、亚铁离子和铁离子之间的转化、离子反应、氧化还原反应

18．

（1）3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2

（2）提示：

向下排空气法、导管口伸入试管底部（用排水法亦可）

（3）用拇指堵住收集好气体的试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，能听到噗的一声或发出尖锐的爆鸣声，说明收集的是H2

（4）Fe3O4

解析：

铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁是一种黑色晶体，收集氢气可用向下排空气法或者用排水法。

考查知识点：

铁的化学性质

19．

（1）A

（2）TiO2＋2C＋2Cl2

TiCl4＋2CO　炭

（3）加入过量盐酸，除去过量镁，过滤，洗涤并干燥

解析：

（1）物质的性质决定其用途。

由题干可知钛和钛合金的熔点高，不能用来作保险丝；钛密度小、熔点高、可塑性好，可用于制造航天飞机及船舶；与人体有很好的“相容性”可制造人造骨。

（2）可燃性气体应是CO，结合质量守恒定律，化学方程式应为TiO2＋2C＋2Cl2

TiCl4＋2CO，该反应中，碳元素化合价升高，C作还原剂；之后应为镁置换钛的反应，化学方程式为TiCl4＋2Mg

Ti＋2MgCl2，所得产物含杂质镁（镁过量）、MgCl2。

因为钛在常温下不与强酸反应，加足量盐酸可除去过量杂质镁，过滤、洗涤并干燥得到钛。

考查知识点：

金属材料

20．

（1）氯化亚铁

（2）2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋　Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

（3）氢氧化铁胶体丁达尔效应

解析：

D的饱和溶液滴入沸水中,继续煮沸后呈红褐色，制得的是氢氧化铁胶体，D是氯化铁，A、B都是单质，且A是固体，根据质量守恒定律可知A是铁，B是氯气，则F是氯化亚铁。

B､C为气体，B和C反应的产物极易溶于水并得到无色溶液E，则E是氯化氢，C是氢气。

考查知识点：

铁及其化合物的性质及转化