第三章《鐵金屬材料》單元測試卷一、單選題(共15小題)1.下列各組溶液混合時，相互滴加的次序不同，現(xiàn)象也不同的是()A．氫氧化鈉溶液與氯化鋁溶液B．氫氧化鈉溶液與鹽酸C．碳酸氫鈉溶液與鹽酸D．氫氧化鈉溶液與氯化鐵溶液2.下列金屬中，與鹽酸和氫氧化鈉溶液都能反應(yīng)放出氫氣的是()A．銅B．鎂C．鐵D．鋁3.下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的是()A．Cu、FeB．Fe、AuC．Zn、WD．Cu、Ag4.一定條件下，24mL的CO2和N2的混合氣體通過足量的過氧化鈉粉末，充分反應(yīng)后得到相同狀況下的氣體20mL，則原混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為()A．56%B．44%C．33.3%D．66.7%5.把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解且溶液質(zhì)量減小，沒有氣體生成，此溶液是()A．冷濃硝酸B．稀硫酸C．硫酸鐵D．硫酸銅6.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋，而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下實驗操作的最佳順序為()①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H＋)溶液③加入少量KSCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③7.制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬(也可為金屬和非金屬)加熱到某一溫度使其全部熔化，再冷卻成為合金。試據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷(其他條件均滿足)，下列合金不宜采用上述方法制取的是()A．鐵銅合金B(yǎng)．鎂鐵合金C．鈉鋁合金D．鐵鋁合金8.有一種鐵的“氧化物”樣品，用5mol·L－1的鹽酸140mL恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)況下0.56升氯氣，恰好使其中Fe2＋全部轉(zhuǎn)化成Fe3＋，該樣品可能的化學(xué)式是()A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O79.在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中不正確的是()A．生成物為氫氧化鐵B．該反應(yīng)是化合反應(yīng)C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．氫氧化亞鐵作氧化劑10.下列關(guān)于合金的說法正確的是()A．合金屬于金屬單質(zhì)B．多數(shù)合金的熔點高于組成它的成分金屬C．合金不屬于金屬材料D．合金的硬度一般比各成分金屬大11.下列關(guān)于明礬的說法不正確的是()A．化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2OB．屬于混合物C．是一種硫酸鹽D．水溶液能導(dǎo)電12.向一定質(zhì)量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐漸加入足量的鋅粒，下列圖像不能正確反映對應(yīng)關(guān)系的是()A．選項AB．選項BC．選項CD．選項D13.已知A為常見的金屬單質(zhì),根據(jù)如圖所示的關(guān)系,下列敘述中正確的是()A．A為Fe,B為FeOB．C→D溶液的顏色變化:淺綠色→棕黃色C．④的離子方程式:Fe+2Fe3+3Fe2+D．⑤的離子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)314.有MgCl2、Al2（SO4）3的混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到的沉淀量與加入的NaOH溶液的關(guān)系如圖所示，則溶液中Cl﹣與之比為（）A．2∶3B．1∶3C．3∶2D．2∶115.人類的生活與生產(chǎn)離不開金屬。下列對金屬的利用不是由金屬的活動性決定的是()A．用鐵回收含銀廢液中的銀B．用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣C．用金銀制作具有保存價值的物品D．用鋁合金制作門窗框架二、實驗題(共3小題)16.實驗室用硫酸亞鐵溶液(不含F(xiàn)e3＋)與用蒸餾水(不含氧氣)配制的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，來制備氫氧化亞鐵沉淀。(1)除去蒸餾水中溶解的氧氣常采用__________________的方法。(2)生成白色氫氧化亞鐵沉淀的操作可采用長滴管吸取不含氧氣的氫氧化鈉溶液，插入硫酸亞鐵溶液液面下，再擠出氫氧化鈉溶液。這樣操作的理由是_____________________。17.《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統(tǒng)文化的熱愛與堅守，也令人體會到化學(xué)方法在文物保護(hù)中的巨大作用。某博物館修復(fù)出土鐵器的過程如下：(1)檢測銹蝕產(chǎn)物鐵器在具有O2、________等環(huán)境中容易被腐蝕。(2)分析腐蝕原理一般認(rèn)為，鐵經(jīng)過了如下腐蝕循環(huán)：①Fe轉(zhuǎn)化為Fe2＋。②Fe2＋在自然環(huán)境中形成FeO(OH)，該物質(zhì)中鐵元素的化合價為________。③FeO(OH)和Fe2＋反應(yīng)形成致密的Fe3O4保護(hù)層，F(xiàn)e2＋的作用是________(填字母)。a．氧化劑b．還原劑c．既不是氧化劑也不是還原劑④Fe3O4保護(hù)層被氧化為FeO(OH)，如此往復(fù)腐蝕：Fe3O4＋____O2＋____H2O===____FeO(OH)(將反應(yīng)補充完全)。(3)研究發(fā)現(xiàn)，Cl－對鐵的腐蝕會造成嚴(yán)重影響?；瘜W(xué)修復(fù)：脫氯、還原，形成Fe3O4保護(hù)層，方法如下：將鐵器浸沒在盛有0.5mol·L－1Na2SO3、0.5mol·L－1NaOH溶液的容器中，緩慢加熱至60～90℃。一段時間后，取出器物，用NaOH溶液洗滌至無Cl－。①檢測洗滌液中有無Cl－的方法是_________________________________________________。②脫氯反應(yīng)：FeOCl＋OH－===FeO(OH)＋Cl－。離子反應(yīng)的本質(zhì)是離子濃度的減小，比較FeOCl與FeO(OH)溶解度的大小：________________。③Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4的離子方程式是______SO＋______FeO(OH)===______SO＋____Fe3O4＋______H2O(將反應(yīng)補充完全)。18.根據(jù)生活常識可知，鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸氣反應(yīng)呢？現(xiàn)利用如圖裝置研究鐵與水蒸氣的反應(yīng)。(1)濕棉花的作用是____________________。(2)如何驗證鐵與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣___________________________________________。(3)寫出鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。三、計算題(共3小題)19.在2L硫酸銅和硫酸鐵混合溶液中，加入30g鐵粉，最后得到2L0.25mol·L－1的硫酸亞鐵溶液及26g固體沉淀物。求原混合溶液中硫酸鐵和硫酸銅的物質(zhì)的量濃度。20.鐵氧體是一類磁性材料，通式為MO·xFe2O3(M為二價金屬離子)。(1)為了制備鐵氧體，稱取5.6g鐵粉、一定量的FeCl3(s)作為原料，先制備Fe3O4。方法如下：用稀硫酸溶解鐵粉，加入FeCl3(s)，經(jīng)過一系列反應(yīng)得到純凈的Fe3O4[已知1molFe(OH)2與2molFe(OH)3混合灼燒可得到1molFe3O4]，需要加入FeCl3(s)的質(zhì)量是多少？(2)若以MgSO4(s)和FeCl3(s)為原料制備9.0gMgO·2Fe2O3，制取過程中至少需要多少1mol·L－1的NaOH(aq)?(3)在一次制備Fe3O4的實驗中，由于反應(yīng)物比例控制不當(dāng)，獲得了另一種產(chǎn)品。取a克該產(chǎn)品溶于100mL鹽酸(足量)中，需要通入672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2才能把溶液中的Fe2＋全部氧化為Fe3＋，然后蒸干所得溶液，灼燒至恒重，得9.6g固體。①ag該產(chǎn)品溶于鹽酸后，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度(溶液體積變化忽略不計)。②推算該產(chǎn)品的化學(xué)式(寫出推算過程)。21.過氧化鈉能與水發(fā)生反應(yīng)，某同學(xué)欲用該反應(yīng)制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣1.12L。(1)計算至少需要稱取過氧化鈉的質(zhì)量為__________。(2)反應(yīng)后生成NaOH的物質(zhì)的量是__________。四、填空題(共3小題)22.胃酸過多是常見的胃病。下面是甲、乙兩種常見胃藥的說明摘要。甲：①白色結(jié)晶狀粉末，可緩緩分解；②能溶于水；③遇酸及酸性藥物則產(chǎn)生二氧化碳；④胃酸患者過多服用多見胃脹氣，甚至有引起胃潰瘍穿孔的危險。乙：①與胃酸作用是中和反應(yīng)，作用緩慢而持久，可維持3～4小時；②凝膠本身覆蓋于潰瘍面上，具有保護(hù)作用；③可溶于稀酸或氫氧化鈉溶液中。(1)請你推測，甲中含有的主要化學(xué)成分是__________________________________________(填化學(xué)式)；乙中含有的主要化學(xué)成分是____________________________________________(填化學(xué)式)。(2)試寫出甲中含有的主要化學(xué)成分引起胃脹氣反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)試寫出乙中含有的主要化學(xué)成分溶于NaOH溶液的離子方程式：________________________________________________________________________。23.向20mL氯化鋁溶液中滴入2mol·L－1氫氧化鈉溶液時，得到沉淀的質(zhì)量與所滴加氫氧化鈉溶液的體積有如圖所示關(guān)系：(1)圖中A點表示的意義是______________。(2)圖中B點表示的意義是__________________________。(3)若溶液中有氫氧化鋁沉淀0.39g，此時用去氫氧化鈉溶液體積為______________。24.有一無色溶液，其中可能含有Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、K＋、Cl－、SO等離子中的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進(jìn)行了四個實驗，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如下：第③個實驗中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量有如圖所示的相互關(guān)系。據(jù)此可知：(1)在原溶液中一定存在的離子有________________；一定不存在的離子有________；不能確定是否存在的離子有________。(2)寫出第③個實驗中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________________。

答案解析1.【答案】A【解析】鋁鹽溶液(如氯化鋁溶液)與強堿溶液(如氫氧化鈉溶液)相互滴加的順序不同，其反應(yīng)與現(xiàn)象不同。①若將氫氧化鈉溶液逐滴加入氯化鋁溶液中，產(chǎn)生氫氧化鋁白色沉淀并不斷增多，當(dāng)氫氧化鈉溶液過量時，沉淀溶解，最后消失。②若將氯化鋁溶液逐滴加入氫氧化鈉溶液中，開始生成氫氧化鋁沉淀并立即溶解，當(dāng)氯化鋁過量時，生成的氫氧化鋁沉淀不再溶解。2.【答案】D【解析】金屬與鹽酸、強堿溶液都能反應(yīng)放出氫氣，說明該金屬一定具有兩性(如鋁、鋅等)。銅與鹽酸、強堿溶液都不反應(yīng)；鎂、鐵都與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，但都不與強堿溶液反應(yīng)。3.【答案】C【解析】在熔合過程中，組成金屬要都呈現(xiàn)液態(tài)，不能氣化。鋅熔點和沸點都較低，鋅熔化時，其他金屬還未熔化；而其他金屬熔化時，鋅已氣化。4.【答案】C【解析】設(shè)CO2的體積為xmL，則N2的體積為(24－x)mL，將混合氣體通過足量的過氧化鈉粉末充分反應(yīng)，由反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，生成O2的體積為0.5xmL，則0.5xmL＋(24－x)mL＝20mL，解得x＝8，所以原混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為×100%≈33.3%。5.【答案】D【解析】鐵遇冷濃硝酸鈍化，生成一層致密的氧化物薄膜，鐵片增重；稀硫酸與鐵反應(yīng)有氫氣產(chǎn)生；鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵，使溶液的質(zhì)量增大；鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅，使溶液的質(zhì)量減小。6.【答案】C【解析】先加入少量KSCN溶液，若無紅色，證明無Fe3＋，然后加足量的氯水，若出現(xiàn)紅色，說明有Fe2＋存在。不用加入足量KMnO4(H＋)溶液的原因是KMnO4(H＋)溶液是紫紅色的溶液，干擾Fe2＋檢驗。7.【答案】B【解析】在熔合過程中，組成金屬要都呈現(xiàn)液態(tài)，不能氣化。鐵的熔點1535℃，銅的熔點1083℃，則溫度高于1535℃而低于2567℃時，金屬不會氣化，A不符合題意；從鐵及鎂的熔點和沸點可以看出，當(dāng)鐵熔化時鎂已經(jīng)氣化，B符合題意；當(dāng)溫度高于660℃而低于883℃時，鈉和鋁都熔化，C不符合題意；當(dāng)溫度高于1535℃而低于2467℃時，鐵和鋁都呈液態(tài)，D不符合題意。8.【答案】D【解析】由2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知Fe2＋的物質(zhì)的量＝0.56L÷22.4L·mol－1×2＝0.05mol,Fe3＋的物質(zhì)的量＝(0.14L×5mol·L－1－0.05mol×2)÷3＝0.2mol，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比＝0.05mol∶0.2mol＝1∶4，氧化物化學(xué)式FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。9.【答案】D【解析】氫氧化亞鐵易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)，氫氧化亞鐵是還原劑，氧氣是氧化劑。10.【答案】D【解析】金屬材料包括金屬單質(zhì)和合金，合金屬于混合物，其熔點低于成分金屬，硬度比成分金屬高。11.【答案】B【解析】明礬為純凈物，屬于復(fù)鹽或硫酸鹽，在水溶液中電離出K＋、Al3＋兩種陽離子和SO412.【答案】D【解析】金屬的活動性是鋅＞鐵＞銅，故鋅先與氯化銅反應(yīng)，當(dāng)氯化銅反應(yīng)完全后再與氯化亞鐵反應(yīng)：Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2溶液增量656465－64＝1Zn＋FeCl2===Fe＋ZnCl2溶液增量655665－56＝9鋅先與氯化銅反應(yīng)，銅的質(zhì)量不斷增加，直至氯化銅反應(yīng)完全，A正確；由上述分析可知，前者溶液增加的幅度小于后者，B正確；隨著鋅與氯化亞鐵反應(yīng)，氯化亞鐵的質(zhì)量逐漸減小，完全反應(yīng)后為0，故C正確；原溶液中不存在氯化鋅，起始點應(yīng)為0，故D錯誤。13.【答案】B【解析】選B。由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3,從而得出A為Fe,“黑色晶體”B為Fe3O4,繼而推出C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2,故A錯,B正確。⑤的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,④的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,故C、D錯。14.【答案】B【解析】根據(jù)離子方程式Al3++3OH﹣Al（OH）3、Mg2++2OH﹣Mg（OH）2、Al（OH）3+OH﹣AlO2﹣+2H2O并結(jié)合圖像可知，溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉的體積是0.2mL，則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積為0.6mL，所以生成氫氧化鎂消耗的氫氧化鈉是0.1mL，鋁離子和鎂離子消耗氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量之比為6∶1，則Al3+和Mg2+的物質(zhì)的量之比：（6×）∶（1×）=4∶1，結(jié)合化學(xué)式MgCl2、Al2（SO4）3可知，溶液中Cl﹣與的物質(zhì)的量之比：（1×2）∶（4×）=1∶3，故選B。15.【答案】D【解析】A項，利用的是鐵的金屬活動性比銀強；B項，利用的是鋅的金屬活動性比氫強；C項，利用的是金、銀的金屬活動性比較弱；D項，利用的是鋁合金的硬度大。16.【答案】(1)煮沸(2)避免生成的氫氧化亞鐵沉淀被氧氣氧化【解析】氫氧化亞鐵具有氧化性，極易被氧氣氧化。制備氫氧化亞鐵沉淀時，配制氫氧化鈉溶液的蒸餾水應(yīng)用加熱煮沸的方法除去其溶解的氧氣，并用長滴管吸取不含氧氣的氫氧化鈉溶液，插入硫酸亞鐵溶液的液面以下，再擠出溶液。17.【答案】(1)H2O(潮濕)(2)②＋3③c④41612(3)①取少量洗滌液于試管中，加入稀硝酸和硝酸銀的混合液，若無白色沉淀產(chǎn)生說明無Cl－②S(FeOCl)>S[FeO(OH)]③1612318.【答案】(1)產(chǎn)生水蒸氣(2)用坩堝鉗夾住燃著的火柴(或燃著的木條)，去點燃從肥皂液中吹出的氣泡，若發(fā)出爆鳴聲，則可證明鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成了H2(3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2【解析】加熱濕棉花可產(chǎn)生水蒸氣，發(fā)生3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。用坩堝鉗夾住燃著的火柴(或燃著的木條)，去點燃從肥皂液中吹出的氣泡，若發(fā)出爆鳴聲，則可證明鐵與水蒸氣反應(yīng)生成了H2。19.【答案】硫酸鐵、硫酸銅的物質(zhì)的量濃度分別為0.05mol·L－1和0.1mol·L－1【解析】設(shè)硫酸鐵、硫酸銅的物質(zhì)的量分別為x和y：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，F(xiàn)e＋CuSO4===FeSO4＋Cu根據(jù)反應(yīng)前后鐵元素和銅元素的質(zhì)量守恒得：56g·mol－1×2x＋64g·mol－1×y＋30g＝2L×0.25mol·L－1×56g·mol－1＋26g①反應(yīng)前后硫酸根離子的物質(zhì)的量守恒得：3x＋y＝2L×0.25mol·L－1②x＝0.1mol，y＝0.2mol。20.【答案】(1)32.5g(2)350mL(3)①溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度0.6mol·L－1②2FeO·Fe2O3【解析】(1)5.6g鐵粉n(Fe)＝0.1mol，與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，n(Fe2＋)＝0.1mol；Fe3O4可表示為FeO·Fe2O3，由n(Fe3＋)＝0.1mol×2＝0.2mol，n(FeCl3)＝0.2mol，m(FeCl3)＝0.2mol×162.5g·mol－1＝32.5g。(2)9.0gMgO·2Fe2