2021学年第三章 铁 金属材料综合与测试单元测试课后复习题

重庆2020-2021学年高中化学人教版（2019）必修一

第三章铁金属材料单元测试（培优卷）

一、单选题

1．下列实验不能达到目的的是（    ）

A．向溶液中滴加酚酞，溶液变红

B．向溶液中通入生成，证明的酸性比的强

C．铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔熔化但不滴落，证明氧化铝熔点高于铝

D．将氯水滴到蓝色石蕊试纸上试纸先变红后褪色，证明氯水有酸性和漂白性

2．下列说法正确的是(    )

A．合金只能由金属和金属熔合而成 B．生石灰与水混合的过程只发生物理变化

C．燃烧一定是氧化还原反应 D．是一种混合物

3．下列反应的离子方程式书写正确的是

A．钠和冷水反应：

B．金属铝溶于氢氧化钠溶液中：

C．金属铝溶于盐酸中：

D．铁跟稀硫酸反应：

4．某金属加工厂生产过程中的废液含有少量AgNO3、Cu(NO3)2，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。下列有关说法正确的是

A．滤出的固体中一定含有Ag、Cu，一定不含Zn

B．滤出的固体中一定含有Ag，可能含有Zn和Cu

C．滤液中一定含有Zn(NO3)2，一定没有AgNO3和Cu(NO3)2

D．滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有AgNO3和Cu(NO3)2

5．取两份等量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是

A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：2

6．等质量的甲、乙、丙三种金属，分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸完全反应后，都生成＋2价的硫酸盐，其产生氢气的体积与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是

A．三种金属的活动性顺序为甲＞乙＞丙

B．反应结束消耗硫酸的质量一定相同

C．三种金属的相对原子质量是甲＞乙＞丙

D．甲先反应完，乙最后反应完

7．向一定量的Fe、FeO和的混合物中加入120mL的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.688L(标准状况)，向所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(    )

A．0.24mol B．0.21mol C．0.18mol D．0.14mol

8．已知铁氰化钾溶液遇会生成蓝色沉淀，将一定量的通入溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明与溶液发生氧化还原反应的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

9．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：

对上述流程的判断正确的是(　　)

A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物

B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替

C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋＋2H2O=Al(OH)3↓＋

D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低

10．如图所示，甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有100mL蒸馏水，然后分别放入0.01molNa、0.01molNa2O、0.01molNa2O2、0.01molNaOH，待固体完全溶解，则四个烧杯中溶液的质量分数的大小顺序为（    ）

A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙=丙

C．甲=丁<乙=丙 D．丁<甲<乙<丙

11．把3.9 g Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L。下列推断中不正确的是（    ）

A．参加反应的Mg为2.4g B．参加反应的HCl为0.4 mol

C．Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子 D．若与足量的氢氧化钠溶液反应能产生0.15 mol H2

12．已知X、Y、Z、W均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略)。下列说法错误的是（   ）

A．X、Y、Z中至少有一种相同的元素，该元素可以是金属元素也可以是非金属元素

B．物质W可能是化合物，也可能是单质

C．上述转化关系中一定有置换反应

D．若X、Y、Z中均含有一种常见金属元素，则W可能是强酸也可能是强碱

13．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2

B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想

C．1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0.75mol

D．Y可以是葡萄糖

14．将mg Al2O3、Fe2O3的混和物溶解在过量的100mL0.05 mol/L的硫酸中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好全部转化成沉淀，用去NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为

A．0.1mol/L B．0.05mol/L

C．0.2mol/L D．无法计算

15．有一包实验室回收的固体粉末，可能含有Na2CO3、NaCl、CuSO4、FeCl3、FeCl2、MgCl2、Na2SO4中的一种或几种，现进行如下实验：

①取少量固体溶于水中，得到澄清透明溶液。

②取少量上述溶液三份，在其中一份溶液中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解。

③第二份溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3，有白色沉淀。

④第三份溶液中滴加KSCN不显红色，再滴加双氧水，溶液显血红色

下列说法正确的是

A．固体中一定不含有CuSO4、FeCl3

B．固体中一定不含有Na2CO3、一定含有Na2SO4

C．固体中一定含有FeCl2，不一定含有NaCl

D．要检验固体中有没有MgCl2，需再取一份溶液，滴加NaOH溶液，若产生白色沉淀，则含有MgCl2

16．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉， 最多能溶解 l9.2g(已知硝酸只被还原为 NO 气体，下同)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法不正确的是(   )

A．c 点时，溶液中的溶质为 FeSO4

B．oa 段发生反应的化学方程式为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

C．原混和酸中稀硝酸的物质的量浓度为 2mol/L

D．原混和酸中稀硫酸的物质的量浓度为 4mol/L

17．向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳，随n(CO2)增大，先后发生三个不同的反应，当0.01mol＜n(CO2)≤0.015时发生的反应是：2NaAlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。下列对应关系正确的是

A．A B．B C．C D．D

18．将同温同压下的H2、O2、Cl2按13：6：1的体积比混合，在密闭容器中用电火花引燃，充分反应后使产物冷却液化，所得溶液的质量分数是（    ）

A．33.6% B．25.3% C．16.8% D．14.5%

19．只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是①AlCl3溶液和NaOH溶液　②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液　③NaAlO2溶液和盐酸　④Al2(SO4)3溶液和氨水　⑤Na2CO3溶液和稀盐酸

A．①③⑤ B．①②③ C．②③④ D．③④⑤

20．往装有的烧杯中加入过量稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末剩余，则关于反应后溶液中金属阳离子的判断一定正确的是

A．只有Fe2+和Fe3+ B．只有Fe2+

C．一定有Fe2+、Cu2+，可能有Fe3+ D．一定有Fe2+，可能有Cu2+

21．生态农业涉及农家废料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体通过盛有足量红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的气体通过足量的澄清石灰水，充分吸收生成沉淀8.5 g。下列说法正确的是

A．硬质玻璃管中固体减少的氧元素的物质的量为0.15mol

B．原混合气体中甲烷的物质的量是0.75mol

C．原混合气体中氮气的体积分数为5.56%

D．原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol

22．托盘天平两盘各放置一个盛有100 g 9.8%的稀硫酸的烧杯，并使天平保持平衡。若两烧杯中分别加入下列各组物质，反应结束后，天平仍保持平衡的是(　　)

A．2.4 g Mg和6.5 g Zn B．Mg和Zn各2.5 g

C．Mg和Al各2.5 g D．2.3 g Na和2.4 g Mg

23．若m g Al在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m+21.3)g，将m g Al投入总质量为95.2gNaOH水溶液中恰好完全反应。下列判断正确的是(　 　)

A．m=2.7

B．Al与Cl2反应的产物溶于水，所得溶液中加入足量氨水，先出现沉淀，后又溶解

C．若在原NaOH溶液中通入足量Cl2，理论上可生成0.2molNaClO

D．Al与NaOH溶液反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.4%

24．化学实验过程中需注重环境保护，下列操作不会引起空气污染的是

A．加热KMnO4制氧气的试管，用浓盐酸洗涤

B．用稀硝酸洗涤做过银镜实验的试管

C．硝酸亚铁和硫酸废液一同倒入废液缸

D．将打破的水银温度计用硫粉覆盖

25．11.6 gFe3O4加到100 mL某浓度的盐酸中，再加入9.8 g铁粉，反应停止时，溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液，未见颜色变化，为了中和过量的盐酸（不考虑盐酸的挥发），且使铁完全转化成Fe(OH)2，共消耗5.0 mol·L-1NaOH溶液160mL。则原盐酸的物质的量浓度为（ ）

A．2 mol·L-1  B．4 mol·L-1 C．6 mol·L-1 D．8 mol·L-1

二、综合题

26.（1）按要求填写下列空格（设阿伏加德罗常数为NA） 

①39 g Na2O2中的Na+________NA；

②0.5mol H2O中的质子数为________NA；

③1.204×1024个水分子的质量为________ g；

④标准状况下，10g CO和CO2混合气体的体积是6.72L，则此混合气体中，CO和CO2的物质的量之比是________；

⑤9.2g氮的氧化物NOx中含有N原子数为0.2mol，则x数值为________。

（2）用于分离或提纯物质的方法有： 

A蒸馏(分馏)        B萃取          C过滤          D重结晶          E分液

分离或提纯下列各组混合物，请选择上述最合适的方法的标号填在橫线上。

①除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒________；

②分离四氯化碳与水的混合物________；

③分离汽油和柴油________；

④提纯氯化钠和硝酸钾混合溶液中的硝酸钾 ________。

（3）找出下列各组物质中与另三种物质的类别不同的一种物质，用化学式填写在后面的横线上。 

① CaO、Na2O、CO2、CuO ________；

② H2、N2、P、Cu________；

③ S、Fe、Cu、Zn________；

④ HCl、H2O、H2SO4、HNO3________。

27.在0.4L溶质由Na2SO4、Al2(SO4)3、CuSO4组成的混合溶液中，部分离了浓度大小如图所示。回答下列问题： 

（1）该混合液中，Al2(SO4)3的物质的量为________mol，含CuSO4的质量为________g。   

（2）该混合液中，Na2SO4的物质的量为________mol，将该混合液加水稀释至体积为1L，稀释后溶液中Na+的物质的量浓度为________mol·L-1。   

（3）向该溶液中加入足量的硝酸酸化的氯化钡溶液，可得到沉淀________mol。   

28.为了探究Cu(NO3)2 的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。   

（1）Ⅰ．Cu(NO3)2 的氧化性 

将光亮的铁丝伸入Cu(NO3)2 溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe 的氧化产物，将溶液中的Cu2+除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

请完成下表：

（2）Ⅱ．Cu(NO3)2 的热稳定性 

在如图所示的实验装置A 中，用酒精喷灯对Cu(NO3)2 固体加强热，产生红棕色气体，在装置C中收集到无色气体，经验证为O2。当反应结束以后，试管中残留固体为红色。

①装置B 的作用是________ 。

②从实验安全角度考虑，需要在A、B 间加入装置M，请在方框中画出M 装置。________

③下图为Cu(NO3)2 样品高温过程的热重曲线（样品质量分数w%随温度变化的曲线）。Cu(NO3)2 加热到200℃的化学方程式为________ ，继续高温至1000℃生成________（填化学式）固体。

。

29.向1L氯化钡、氯化铝和氯化铁的混合溶液A中，逐滴加入硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液B，产生沉淀的物质的量n与加入溶液额体积的关系如右图所示，回答下列问题： 

（1）加入B溶液280mL时，溶液中的沉淀是________ ，溶液中的溶质是________（填化学式）。   

（2）加入B溶液240mL至260mL之间时，发生的离子反应方程式是________。   

（3）将AB溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表： 

参考答案

1．B2．C3．C4．D5．A6．D7．C8．D9．C10．B11．A12．C13．C14．A15．C16．B17．D18．B19．A20．D21．C22．D23．D24．D25．D

26.【答案】 （1）1；5；36；2：1；2
（2）C；E；A；D
（3）CO2；Cu；S；H2O  

【解析】（1）①39gNa2O2的物质的量  ， 一个Na2O2中含有2个Na+  ， 因此0.5molNa2O2中所含Na+的数目N=n×NA=0.5mol×2×NA=NA；
②一个H2O分子所含质子数为1×2+8=10，因此0.5molH2O中所含质子数N=n×NA=0.5mol×10×NA=5NA；
③1.204×1024个水分子的物质的量  ， 因此其质量m=n×M=2mol×18g/mol=36g；
④混合气体的物质的量  ， 设n(CO)=a mol，则n(CO2)=(0.3-a)mol，则混合气体的质量为：amol×28g/mol+(0.3-a)mol×44g/mol=10g，解得a=0.05mol，即n(CO)=0.2mol，则n(CO2)=(0.3-a)=0.1mol，因此CO和CO2的物质的量之比为2:1；
⑤该氮的氧化物的摩尔质量  ， 则14+16x=46，解得x=2；
（2）①CaCO3难溶于水，可用过滤的方法分离，C符合题意；
②CCl4和H2O不互溶，可用分液进行分离，E符合题意；
③汽油和柴油，是两种可互溶的液体，可采用蒸馏进行分离，A符合题意；
④NaCl和KNO3都能溶于水，但二者的溶解度受温度的影响不同，因此可采用结晶法进行分离，D符合题意；
（3）①CaO、Na2O、CuO都属于金属氧化物，CO2属于非金属氧化物，因此选CO2；
②H2、N2、P都是非金属单质，Cu为金属单质，因此选Cu；
③S为非金属单质，Fe、Cu、Zn为金属单质，因此选S；
④HCl、H2SO4、HNO3为酸，H2O不属于酸，因此选H2O；
27.【答案】 （1）0.1；64
（2）0.1；0.2
（3）0.8  

【解析】（1）由图可知，溶液c(Al3+)=0.5mol/L，因此溶液中n(Al3+)=0.5mol/L×0.4L=0.2mol，因此溶液含n[Al2(SO4)3]=0.1mol；
由电荷守恒可得，溶液中n(Na+)=2mol/l×0.4L×2-1.0mol/L×0.4L×2-0.5mol/L×0.4L×3=0.2mol，
因此溶液含n(Na2SO4)=0.1mol；根据SO42-守恒可得，溶液中含n(CuSO4)=0.4mol，其质量m(CuSO4)=0.4mol×160g/mol=64g；
（2）由上述分析可知，混合溶液中n(Na2SO4)=0.1mol；稀释过程中，溶液中n(Na+)不变，故可得稀释后溶液中；
（3）加入BaCl2溶液后发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓，由反应的离子方程式可知，反应生成的BaSO4沉淀的物质的量n(BaSO4)=n(SO42－)=0.8mol；

28.【答案】 （1）KSCN；溶液变红；3Fe2++2[Fe(CN)6]2-= Fe3[Fe(CN)6]2↓
（2）除去NO2；；2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑；Cu2O  

【解析】Ⅰ．取少量除尽Cu2+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡，若含有铁离子溶液会变血红色，验证亚铁取少量除尽Cu2+后的溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，K3[Fe(CN)6]和亚铁离子反应生成蓝色沉淀，方程式为：2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+═Fe3[Fe(CN)6]2↓；Ⅱ．装置B的作用是除去混合气体中的NO2；②安全瓶中导气管略露出胶塞，如图： ，可以防止C装置中的液体到吸入发生装置A；③Cu(NO3)2加热到200℃时，M(Cu(NO3)2)×w%=188g/mol×42.6%=80g/mol，恰好是CuO的摩尔质量，据实验可知还有产物二氧化氮与氧气，方程式为： ；继续高温至1000℃时，M(Cu(NO3)2)×w%=188g/mol×38.3%=72g/mol，恰好是固体Cu2O的摩尔质量的一半，故产物为固体Cu2O。

29.【答案】 （1）BaSO4  Fe(OH)3；NaCl Na2SO4 NaAlO2
（2）Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
（3）10；0.4；0.4  

【解析】溶液中只有铁离子被弯曲沉淀以后，铝离子才开始沉淀。（1）B为280毫升时，沉淀中氢氧化铝完全溶解，所以沉淀为BaSO4 和Fe(OH)3 。溶液中的溶质为NaCl 、Na2SO4 、NaAlO2。（2）图中第二阶段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，所以这段是用氢氧化铝的溶解和硫酸钡的继续生成所引起的，且溶解的氢氧化铝的物质的量与生成的硫酸钡的物质的量相等，反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4  ； Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。（3）图中第三阶段曲线中，加入B溶液260毫升时，钡离子恰好完全沉淀，这段中氢氧化铝继续溶解，B为280毫升时，沉淀中氢氧化铝已完全溶解，240毫升到260毫升和260毫升到280毫升消耗的氢氧化铝的物质的量相等，而260毫升到280毫升消耗氢氧化铝的物质的量为0.2摩尔，根据铝守恒，溶液中的氯化铝为0.2×2/1=0.4mol/L，氢氧化钠的物质的量浓度为0.2/0.02=10mol/L，则铁离子消耗氢氧根离子的物质的量为0.24×10-3×0.4=1.2摩尔，所以氯化铁的物质的量为1.2/3=0.4摩尔，所以氯化铁的物质的量浓度为0.4/1=0.4mol/L，图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，故这段是由氢氧化铝的溶解和硫酸钡的继续生成所引起的，且溶解的氢氧化铝的物质的量和生成的硫酸钡的物质的相等，根据方程式算，所以加入氢氧化钠和硫酸钠的物质的量相等，同一溶液中物质的量相等，则浓度相等，所以硫酸钠和氢氧化钠的浓度相等。所以有