試卷第=page66頁，共=sectionpages66頁試卷第=page55頁，共=sectionpages66頁第三章鐵金屬材料單元同步訓練題一、單選題1．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計不合理的是A．④ B．③C．③④ D．①②③④⑤2．10月31日15時37分，中國空間站夢天實驗艙在海南文昌航天發射場由長征五號B運載火箭發射升空。中科院金屬所鈦合金氫泵渦輪、高溫合金管材和鍛件、鎂合金表面處理技術應用于此次夢天實驗艙任務中。下列關于合金的說法中錯誤的是A．合金具有許多優良的物理、化學和機械性能B．一般來說，合金的熔點比它的成分金屬的低C．鈦合金、鎂合金硬度大，耐酸堿D．鋼是用量最大、用途最廣的合金3．如圖W、X、Y、Z為四種物質，若箭頭表示能一步轉化的常見反應，其中常溫下能實現圖示轉化關系的是選項WXYZASSO2SO3H2SO4BNaNa2O2NaOHNaClCFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2DAlAlCl3NaAlO2Al2(SO4)3A．A B．B C．C D．D4．將11.2g鐵粉加入250mL2的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是A．鐵有剩余，溶液呈淺綠色，濃度基本不變B．往溶液中滴入KSCN溶液，不顯紅色C．Fe2+與Fe3+的物質的量之比為6：1D．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2：55．將Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反應一定時間后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)：c(Fe2＋)=2：3，則Cu2＋與Fe3＋的物質的量之比為A．3：2 B．3：5 C．4：3 D．3：46．下列溶液中加入鐵粉，不能發生化學反應的是A．NaHCO3 B．FeCl3C．CuSO4 D．NaHSO47．已知氧化性：。向的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后仍有固體存在。下列判斷中正確的是A．剩余固體中可能沒有銅 B．反應后的溶液中可能含有C．反應后的溶液中一定含有 D．反應后的溶液中一定含有8．在含有的溶液中加入鐵粉，充分反應后，溶液中所剩的固體可被磁鐵吸引，此時溶液中的陽離子是A． B． C． D．9．據報道，某核潛艇上的核反應堆使用了液態鋁鈉合金作熱介質。下列有關說法不恰當的是A．鋁鈉合金的熔點低于鋁的熔點B．若將鋁鈉合金投入一定量的水中可得到無色澄清溶液，則合金中C．將不同組成的鋁鈉合金分別投入足量鹽酸中，若放出越多，則合金中鋁的質量分數越大D．將鋁鈉合金投入足量溶液中肯定有沉淀生成，不可能有銅析出10．能夠在人體血管中通行的藥物分子運輸車——“納米藥物分子運輸車”在中國科學院上海硅酸鹽研究所研制成功，該“運輸車”可提高腫瘤的治療效果，其結構如圖所示。下列有關說法錯誤的是A．包裝上印“OTC”標識的藥物為非處方藥B．油脂、蔗糖等這類含碳化合物屬于有機物C．分散質粒子直徑在1~100nm的分散系為膠體，該“運輸車”分散于水中所得的分散系不屬于膠體D．該“運輸車”中鐵元素的價態為+3價11．用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗，下列有關說法正確的是A．實驗時，先點燃酒精噴燈再點燃酒精燈B．反應中H2O作氧化劑，發生反應的化學方程式為2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2C．干燥管中加入的固體干燥劑可以是無水氯化鈣D．收集反應產生的氣體選用裝置②12．用如圖裝置可以制備沉淀，下列說法不正確的是A．該實驗應該先打開C，一段時間后再關閉CB．實驗完成時，在A容器中得到白色沉淀C．如果將NaOH溶液直接滴入溶液中，最終得到紅褐色沉淀D．本實驗制備的氫氧化亞鐵可以相對較長時間保持白色狀態13．宋代著名法醫學家宋慈的《洗冤集錄》中有關于銀針驗毒的記載，“銀針驗毒”的原理是，下列說法不正確的是A．X的化學式為Ag2S B．銀針驗毒時，空氣中氧氣得到電子C．反應中Ag和均是還原劑 D．每生成1molX，反應轉移2mol14．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發生的是A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl(濃)=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I-=2Fe2＋＋I215．下列有關鐵及其化合物的性質與用途具有對應關系的是A．鐵粉具有還原性，可用作食品保存的抗氧化劑B．納米Fe3O4能與酸反應，可用作鐵磁性材料C．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蝕印刷電路板上的CuD．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于自來水的消毒16．以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體的實驗過程如圖，下列說法正確的是A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說明廢鐵屑中不含+3價鐵元素B．人體血紅素是亞鐵離子配合物，硫酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血C．過濾步驟說明硫酸亞鐵晶體難溶于水D．實驗過程不直接蒸發結晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2二、非選擇題17．鐵是人類生產和生活中必不可少的重要金屬（如圖）。（1）自然界一共存在四種穩定的鐵原子，分別是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe，其中58Fe原子中子數與質子數之差為。計算鐵元素的近似相對質量的計算式為：54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4%，其中a1%、a2%…是指各同位素的。（2）鐵原子中有種能量不同的電子，鐵原子次外層的電子云有種不同的伸展方向。（3）與鐵同周期的主族元素中，最高價氧化物對應水化物中，堿性最強的化合物與酸性最強的化合物的化學反應方程式為。（4）要用鐵片、鋅片、直流電源和導線完成鐵片鍍鋅的實驗，鐵片應置于陰極，電解質溶液是。（5）高鐵酸鈉（Na2FeO4）是水處理過程中使用的一種新型凈水劑，它的氧化性比高錳酸鉀更強，本身在反應中被還原為Fe3+，配平制取高鐵酸鈉的化學方程式：Fe（NO3）3+NaOH+Cl2→Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O；高鐵酸鈉除了能消毒殺菌外，還能吸附水中的懸浮物，其原因是。（6）0.03mol的鐵加到過量的HNO3中，加熱，鐵完全溶解，若生成NO、NO2的混和氣體共1.12L（標準狀況），將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下一定體積的O2，恰好使氣體全部溶于水生成HNO3，則通入O2的體積L。18．⑴電子工業常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。①檢驗溶液中Fe3+存在的試劑是，證明Fe3+存在的現象是。②寫出FeCl3溶液與金屬銅發生反應的化學方程式：。⑵3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O氧化劑與還原劑的物質的量之比為，氧化產物是。19．在標準狀況下進行甲、乙、丙三組實驗。三組實驗均各取30mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁合金粉末，加入合金質量與產生氣體有關數據見下表：實驗序號甲乙丙合金質量/mg255385459生成氣體體積/mL280336336（1）甲、乙兩組實驗中，哪一組鹽酸是不足量的？(填“甲”或“乙”)，理由是。（2）要算出鹽酸的物質的量濃度，題中可作為計算依據的數據是，求得的鹽酸的物質的量濃度為。（3）求合金中Mg、Al的物質的量之比，題中可作為計算依據的數據是，求得的Mg、Al物質的量之比為。20．已知A為常見的金屬單質，根據下圖所示的關系：(1)確定A、B、C、F的化學式，A為，B為，C為，F為。(2)寫出⑧的化學方程式，④、⑤的離子方程式。⑧。④。⑤。答案第=page66頁，共=sectionpages77頁答案第=page77頁，共=sectionpages77頁參考答案：1．C【詳解】Fe3＋與鐵反應生成Fe2＋，使溶液顯淺綠色，體現了Fe3＋的氧化性，①合理；Fe3＋與硫氰化鉀反應使溶液顯紅色，據此能夠檢驗Fe3＋，②合理；硫酸銅溶液與氯化鐵溶液不反應，混合后溶液不會變成無色，③不合理；氯化鐵溶液與硝酸銀溶液反應生成白色氯化銀沉淀，由于實際上Fe3＋沒有參與反應，該現象不能體現Fe3＋的性質，④不合理；Fe3＋與氫氧化鈉溶液反應生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，據此可以檢驗是否存在Fe3＋，⑤合理。綜上所述，不合理的是③④兩項，C符合題意。故選C。2．C【詳解】A．之所以把金屬制造為合金，就是因為合金具有許多優良的物理、化學和機械性能，A正確；B．一般來說合金熔點比它的成分金屬的低，B正確；C．鈦合金、鎂合金硬度大，合金的化學性質為成分金屬的性質總和，如鎂合金能與酸反應，C錯誤；D．目前鋼是用量最大、用途最廣、產量最大的合金，D正確；故答案為：C。3．D【詳解】A．S燃燒生成二氧化硫，S不能一步轉化為SO3、H2SO4，則常溫下不能發生圖中轉化，A錯誤；B．Na在氧氣中燃燒生成Na2O2，Na在常溫下反應生成Na2O，則常溫下不能發生圖中轉化，故B錯誤；C．Fe在氯氣中點燃生成FeCl3，Fe在常溫下不能一步生成Fe(OH)2。，則常溫下不能發生圖中轉化，故C錯誤；D．常溫下，Al溶于鹽酸生成AlCl3，溶于氫氧化鈉生成NaAlO2，溶于硫酸生成Al2(SO4)3，AlCl3和過量NaOH生成NaAlO2，NaAlO2和過量硫酸生成Al2(SO4)3，Al2(SO4)3和BaCl2生成AlCl3，常溫下能實現圖示轉化，D正確；故答案選D。4．C【分析】鐵的物質的量為mol，氯化鐵的物質的量為，二者反應的方程式為Fe+2FeCl3=3FeCl2，鐵完全反應，消耗氯化鐵的物質的量為0.4mol，剩余0.5-0.4=0.1mol，反應生成氯化亞鐵的物質的量為0.6mol。【詳解】A．鐵沒有剩余，故A錯誤；B．溶液中有鐵離子，往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色，故B錯誤；C．Fe2+和Fe3+的物質的量之比=0.6mol:0.1mol=6:1，故C正確；D．0.2mol鐵發生氧化反應、0.4mol氯化鐵發生還原反應，反應生成氯化亞鐵，則氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2，故D錯誤；故選C。5．D【詳解】設原溶液的體積為vL，設取出Cu后溶液中c(Fe3＋)：c(Fe2＋)=2：3=k，則有：c(Fe3＋)=2kmol／L，c(Fe2＋)=3kmol／L，原溶液中n(Fe3＋)=0.1mol／L×vL=0.1vmol，取出Cu后，n(Fe3＋)1=2kmol／L×vL=2kvmol，n(Fe2＋)=3kmol／L×VL=3kvmol，根據化學方程式列方程：2Fe3＋＋Cu═Cu2＋＋2Fe2＋、n(Fe3＋)=n(Fe3＋)1＋n(Fe2＋)，0.1vmol=2kvmol＋3kvmol，得：k=0.02vmol，則反應后溶液中n(Fe3＋)1=0.04vmol，反應前n(Fe3＋)=0.1vmol，再根據方程式得n(Cu2＋)=0.03vmol，所以n(Cu2＋)：n(Fe3＋)1=0.03vmol：0.04vmol=3：4。故選D。6．A【詳解】A．鐵粉與NaHCO3不發生化學反應，故A符合；B．鐵粉與FeCl3溶液反應生成FeCl2，故B不符合；C．鐵粉與CuSO4溶液反應生成FeSO4、Cu，故C不符合；D．NaHSO4電離出H＋，相當于一元強酸，與鐵粉反應生成氫氣，故D不符合；故選A。7．D【詳解】A．氧化性：，還原性：，加入鐵粉后，先與反應，該過程中沒有固體生成，反應完后，再與反應生成和，故若充分反應后仍有固體存在，則該固體中一定含有銅，A錯誤；B．能和鐵、銅反應，則反應后的溶液中不可能含有，B錯誤；C．若反應后的固體中有鐵粉剩余，則反應后的溶液中不含，C錯誤；D．反應后的固體中必有銅，反應后的溶液中一定不含，一定含有，D正確。故選D。8．D【詳解】A．鐵過量會將Fe3+、Cu2+還原，故A錯誤；B．鐵過量會將Cu2+還原，故B錯誤；C．鐵過量會將Fe3+、H+還原，故C錯誤；D．鐵過量會將Fe3+、Cu2+、H+還原，生成Fe2+，故D正確；故選D。9．D【詳解】A．合金的熔點一般低于其成分金屬的熔點，A正確；B．鋁鈉合金若投入一定量的水中可得無色溶液，說明鈉和水反應生成的氫氧化鈉足以將金屬鋁溶解，根據、，則，B正確；C．根據金屬鈉和金屬鋁與酸反應生成氫氣量的關系：，，等質量（如1g）的金屬鋁和金屬鈉，產生氫氣的物質的量分別為、，金屬鋁產生的氫氣多，所以放出的H2越多，鋁的質量分數越大，C正確；D．鋁鈉合金投入足量氯化銅溶液中，鈉和水反應生成的氫氧化鈉可以和氯化銅反應生成氫氧化銅沉淀，若，金屬鋁也可能會置換出金屬銅，D錯誤；故選D。10．D【詳解】A．“OTC”代表非處方藥，R代表處方藥，A正確；B．油脂、蔗糖均含碳元素，不根據其組成和結構特點，屬于有機物，B正確；C．該"納米藥物分子車”的直徑為20Onm，而膠體分散質粒子直徑為1~100nm，所以該"納米藥物分子車"分散于水中所得的分散系不屬于膠體，C正確；D．由圖可知，該有機物中含有四氧化三鐵，其中有+2價和+3價鐵，D錯誤；故選D。11．C【詳解】A．實驗時，應先用水蒸氣排出裝置中的空氣，即先點燃酒精燈再點燃酒精噴燈，A錯誤；B．鐵和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，B錯誤；C．氫氣是中性氣體，可以用堿石灰干燥，C正確；D．收集的是氫氣，密度比空氣小，應用向下排氣法，選用裝置c，D錯誤；故選C。12．B【分析】鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，生成的氫氣排出裝置內的空氣，關閉止水夾后，利用產生氣體的壓強將生成的硫酸亞鐵壓入到B容器中生成白色沉淀。【詳解】A．該實驗應該先打開C，利用生成的氫氣排出裝置內的空氣，氫氣純凈后，再關閉C，故A正確；B．實驗完成時，A容器中沒有白色沉淀，白色沉淀在B容器中得到，故B錯誤；C．如果將NaOH溶液直接滴入溶液中，有氧氣帶入，開始生成的白色沉淀迅速變為灰綠色，最終得到紅褐色沉淀，故C正確；D．本實驗利用氫氣排出裝置內的空氣，因此本實驗制備的氫氧化亞鐵可以相對較長時間保持白色狀態，故D正確。綜上所述，答案為B。13．C【詳解】A．根據元素守恒可知，X的化學式為Ag2S，故A正確；B．由化學方程式可知，O中元素化合價降低，所以銀針驗毒時，空氣中氧氣得到電子，故B正確；C．反應時，Ag化合價升高，所以Ag是還原劑，S元素化合價不變，不是還原劑，故C錯誤；D．根據Ag元素的化合價變化，每生成1molAg2S，轉移電子的物質的量為2mol，故D正確；故答案選C。14．A【分析】根據氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產物，以此對下列方程式進行判斷。【詳解】A．由于I-的還原性強于Fe2＋，所以Cl2應先氧化I-，而不應先氧化Fe2＋，A錯誤；B．Cl2氧化性強于I2，反應方程式正確，B正確；C．氧化性Co2O3>Cl2，反應方程式正確，C正確；D．氧化性Fe3＋>I2，反應方程式正確，D正確；故答案選A。15．A【詳解】A．鐵粉具有還原性，能消耗食品包裝袋內的氧氣，可用作食品保存的抗氧化劑，故選A；B．Fe3O4具有磁性，所以納米Fe3O4可用作鐵磁性材料，與Fe3O4能與酸反應無關，故不選B；C．FeCl3溶液可用于腐蝕印刷電路板上的Cu，是因為Fe3+能把Cu氧化為Cu2+，故不選C；D．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水，不能消毒，故不選D；選A。16．B【分析】廢鐵屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，FeSO4溶液經結晶、過濾得到硫酸亞鐵晶體。【詳解】A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能說明廢鐵屑中不含+3價鐵元素，因為廢鐵屑中若含+3價鐵元素，在酸浸時會被Fe還原成Fe2+，A項錯誤；B．人體血紅素是亞鐵離子配合物，硫酸亞鐵可提供亞鐵離子，從而可用于治療缺鐵性貧血，B項正確；C．硫酸亞鐵晶體溶于水，題給實驗過程中是經結晶析出晶體后過濾的，C項錯誤；D．實驗過程不直接蒸發結晶的原因是：防止硫酸亞鐵被氧化、防止硫酸亞鐵晶體失去結晶水，D項錯誤；答案選B。17．6豐度79KOH+HBrO4=H2O+HBrO4ZnCl221632668Fe3+能發生水解反應生成氫氧化鐵膠體，氫氧化鐵膠體具有吸附性，吸附溶液中的雜質0.504L【詳解】（1）58Fe原子中，質子數為26，中子數為32，兩者之差為6。a1%、a2%……是指各同位素的在自然界中的原子百分含量，即豐度。（2）根據鐵原子的核外電子排布式可知中有7種能量不同的電子，鐵原子次外層的電子即第3電子層，電子云有9種不同的伸展方向。（3）與鐵同周期的主族元素中，最高價氧化物對應水化物中，堿性最強的化合物是氫氧化鉀與酸性最強的化合物HBrO4，反應的化學反應方程式為KOH+HBrO4→H2O+HBrO4。（4）要用鐵片、鋅片、直流電源和導線完成鐵片鍍鋅的實驗，鐵片應置于陰極，電解質溶液是ZnCl2（Zn的鹽溶液都可以）。（5）根據化合價升降總數相等，進行配平。高鐵酸鈉除了能消毒殺菌外，還能吸附水中的懸浮物，其原因是Fe3+水解，吸附溶液中的雜質。（6）NO2、NO的混合氣體為0.05mol，與O2混合后通入水中，所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸，則鐵提供的電子物質的量等于氧氣獲得到達電子到達物質的量，鐵失去電子變成三價鐵離子，失電子為0.09mol，故氧氣物質的量為0.09/4mol,體積為0.504L。18．KSCN溶液溶液變成血紅色2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl25:1NaClO3【詳解】（1）①檢驗溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變紅說明Fe3+存在，故答案為KSCN溶液；溶液變紅；②銅與氯化鐵反應生成氯化銅、氯化亞鐵，反應方程式為：2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，故答案為2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2；（2）在3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O反應中，Cl→Cl-化合價由0變為-1價，表現氧化性，Cl→ClO3-化合價由0變為+5價，表現還原性，根據得失電子守恒可知氧化劑與還原劑的物質的量之比為5:1，氧化產物是NaClO3。所以答案：5:1；NaClO3。19．乙在乙中繼續加合金，氣體體積不變，說明酸不足336mL1mol/L甲1：1【分析】根據表格中數據，甲、乙兩組隨著合金質量的增大，生成氣體體積增大，即甲組中合金不足，鹽酸過量，乙、丙兩組中隨著合金質量增大，氣體體積不變，說明丙組中合金過量，鹽酸過量，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，根據甲組計算合金物質的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，n(Al)=n(Mg)=0.005mol。【詳解】根據表格中數據，甲、乙兩組隨著合金質量的增大，生成氣體體積增大，即甲組中合金不足，鹽酸過量，乙、丙兩組中隨著合金質量增大，氣體體積不變，說明丙組中合金過量，鹽酸過量，n(HCl)=n(H2)×2=336×10－3×2L/(22.4L·mol－1)=3×10－2mol，c(HCl)=3×10－2mol/(30×10－3)L=1mol·L－1，根據甲組計算合金物質的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=280×10－3L×2/22.4L·mol－1，n(Al)=n(Mg)=0.