1、第三章 铁 金属材料 单元测试（基础卷）一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分）1北宋沈括的梦溪笔谈对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是（ ）ABCD2金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是ABCD3下列关于铁与水反应的描述错误的是A铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3B红热的铁能与水蒸气反应，产生的气体可在空气中燃烧C铁与水蒸气的反应是氧化还原反应D常温下，Fe与H2O不反应，但能与空气中的O2、H2O共同作用发生反应4下列各组反应中能得到 Al(OH)3的是AAl2O3加到热水中B向
2、 NaAlO2溶液中加入过量盐酸C将 Na 投入 NaAlO2溶液中D向 AlCl3溶液中加入几滴 NaOH 溶液5下列与合金相关的叙述正确的有（ ）合金的硬度一般比它的成分金属的硬度都大合金的熔点一般比它的成分金属的熔点都低改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可得到不同性能的合金合金的导电性比纯金属的更强合金的应用范围比纯金属更广A仅B仅C仅D仅6下列有关铁及其化合物的说法正确的是A铁的氧化物有、，它们都是黑色的固体B、的混合物可能是灰绿色C鉴别中混有的，可先加入氯水，再加入溶液D生铁含碳量低于钢7关于反应过程中的先后顺序，下列叙述正确的是（ ）A向浓度均为0.1molL-1的FeCl3和C
3、uCl2的混合溶液中加入铁粉，铁粉先与溶质CuCl2反应B向过量Ba(OH)2溶液中滴加少量KAl(SO4)2溶液，开始没有白色沉淀生成C向浓度均为0.1molL-1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2气体，Na2CO3先发生反应D向含amolFeI2的溶液中加入含bmolBr2的溴水，充分反应，当5a=4b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2+)c(Fe3+)c(Br-)=1158定条件下，等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，则在相同的条件下产生氢气的体积比是（ ）A1:1B3:4C2:3D4:39镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业
4、制备镓的流程如图所示：下列判断不合理的是AAl、Ga均处于A族BGa2O3可与盐酸反应生成GaCl3C酸性：Al(OH)3Ga(OH)3DGa(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO210茶叶中铁元素的检验可经过选项中四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是A将茶叶灼烧成灰，选用、和B用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用和C过滤得到滤液，选用、和D检验滤液中的，选用、和11下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是AFe3+、OH-、BCu2+、Fe2+、H+、CAg+、Na+、Cl-DK+、H+、12以物质的类别为横坐标，化合价为纵坐标绘制的图象叫价类图。如图是铁的价类图，
5、Y物质为AFeOBFe(OH)2CFe3O4DFeSO413为除去下列括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是A溶液()：加入过量铁粉，过滤B溶液()：通入过量的气体C固体()：加入过量的溶液，过滤D溶液()：加入适量的溶液14元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是A铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化B是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化生成红棕色粉末C由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于消毒
6、。与水反应最终可生成胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂D加热发生转化，加水溶解可实现转化15已知28gCuO和MgO的固体混合物与200mL某H2SO4溶液恰好完全反应，将反应后的溶液小心蒸干，得到固体68g。则原H2SO4溶液的物质的量浓度和原固体混合物中氧元素的质量分数分别是A2.5 molL-1 28.57%B2.2 molL-1 23.07%C2.2 molL-1 24.55%D2.5 molL-1 18.37%二、非选择题（本大题共4小题，共55分）16根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广
7、泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是_(填字母)。A铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型B铜的性质不活没，不易被腐蚀C我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术D自然界有大量的游离态的铜(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是_(填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有_、_。(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为_。(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是_币，黑色物质是_(填名称)，形成这种物质的化学方程式为_，绿色物质是_(填化学式)，这枚金
8、属币的真面目为_色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是_币，表面一直未被氧化的原因是_。17工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3H2O、Al2O33H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。(提示：SiO2为酸性氧化物)提取的操作过程可用以下流程图表示：(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液B中的离子方程式：_。(2)若步骤中没有过滤操作而直接进入步骤，对后面操作将产生的影响是_。18某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少
9、量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/L FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三
10、支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)。19合金是由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(1)下列物质不属于合金的是_(填字母)。A明矾 B硬铝 C生铁 D青铜(2)Na、Cu、Al、Fe四种金属的熔、沸点如下：金属NaCuAlFe熔点/97.810836601535沸点/883256724672750其中不能形成合金的是_(填字母)。Cu与Na Fe与Cu Fe与Na Al与NaA B C D参考答案1C【解析】叫磁性氧化铁，具有磁性，制指南针的磁石的主要成分是，C答案
11、选C。2B【解析】A.中反应的化学方程式分别为、，均能通过一步反应实现，A项不符合题意；B.和水不反应，所以不能通过一步反应生成，B项符合题意；C.中反应的化学方程式分别为、，均能通过一步反应实现，C项不符合题意；D.中反应的化学方程式分别为、，均能通过一步反应实现，D项不符合题意。答案选B。3A【解析】A. 铁与水蒸气反应的化学方程式为，生成黑色的，A错误；B. 反应产生的可在空气中燃烧，B正确；C. 反应中铁和氢元素化合价变化，该反应为氧化还原反应，C正确；D. 常温下，铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀而被缓慢氧化，D正确。答案选A。4D【解析】AAl2O3不与水反应，不能得到氢氧化铝，故A
12、不选；BNaAlO2与过量的盐酸反应生成氯化铝、氯化钠和水，不能得到氢氧化铝，故B不选；CNa与H2O反应生成NaOH，NaOH不与NaAlO2反应，故C不选；D少量的NaOH 溶液能够与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3和NaCl，故选D；答案选D。5B【解析】合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大，正确；合金的熔点一般低于各成分金属的熔点，正确，改变原料的配比和工艺，可以得到不同性能的合金，正确；合金的导电性比纯金属的更弱，错误；合金的应用更广泛，正确；均正确。答案选B。6B【解析】A. 为黑色粉末，为红棕色粉末，为黑色晶体，故A错误；B. 氢氧化亚铁为白色絮状沉淀，氢氧化铁为红褐色沉淀，
13、两者混合有可能是灰绿色，故B正确；C. 先加入氯水，会将氧化成，会对实验产生干扰，应加溶液，如果溶液显红色，说明含有，故C错误；D. 生铁和钢都是铁的合金，其中生铁的含碳量高于钢，故D错误；故选B。7D【解析】A. 三价铁的氧化性强于铜离子，还原剂铁先是和氧化性强的离子反应，所以三价铁离子先反应，故A错误；B. 钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀，所以开始就有白色沉淀生成，故B错误；C. 碳酸钠和氢氧化钠均可以和二氧化碳反应，但是氢氧化钠的碱性强于碳酸钠，所以NaOH先和二氧化碳发生反应，故C错误；D. 当5a=4b时，则b=1.25a，Br2先发生反应：Br2+2I-=I2+2Br-，
14、根据I-为2amol，消耗Br2 amol，生成Br-2amol，则还剩余Br21.25amol- amol=0.25amol，Br2再发生反应：2Fe2+ +Br2=2Fe3+2Br-，反应Fe2+0.5amol，生成Fe3+0.5amol、Br-0.5amol，则剩余Fe2+ amol-0.5amol =0.5amol，Br-共2amol+0.5amol =2.5amol，反应后的离子浓度之比：c(Fe2+)c(Fe3+)c(Br-)=0.5a0.5a2.5a =115，故D正确。答案选D。8B【解析】根据、可知，与足量盐酸反应生成，与足量水蒸气反应生成，故相同条件下产生的体积比是，故选：
15、B。9C【解析】AAl与Ga同族，均处于A族，故A正确；BGa2O3与Al2O3性质具有相似性，可与盐酸反应生成GaCl3，故B正确；C化学反应遵循强酸制弱酸的原理，在NaGaO2和NaAlO2的混合溶液里通入二氧化碳，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，可能的原因是镓酸酸性强于碳酸，酸性：Al(OH)3Ga(OH)3，故C错误；DGa(OH)3与Al(OH)3的性质相似，都是两性氢氧化物，可与NaOH反应生成NaGaO2，故D正确；答案选C。10C【解析】A.将茶叶灼烧成灰，应在坩埚中加热，用到的仪器有、和三脚架或带铁圈的铁架台，A项所选实验用品都能用到；B.用浓盐酸溶解茶叶灰
16、并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，B项所选实验用品都能用到；C.过滤时不需要用容量瓶，C项所选实验用品不能都用到；D.检验滤液中的，可取少量滤液于试管中，用胶头滴管滴入溶液，用到的实验用品有、和，D项所选实验用品都能用到；答案选C。11B【解析】A. Fe3与OH因形成沉淀而不能大量共存，Fe3与因发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A错误；B. 硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性，Fe2与(H)因发生氧化还原反应而不能大量共存，B正确；C. Ag与、Cl因形成沉淀而不能大量共存，C错误；D. H与因发生复分解反应生成CO2气体而不能大量共存，D错误；答案选B。12B【分析】根据
17、Y处所示化合物中，铁元素的化合价以及物质的种类来分析。【解析】Y处表示的物质属于碱,含有氢氧根,氢氧根显-1价，铁元素的化合价为+2价，二者组成的化合物是氢氧化亚铁，化学式为Fe(OH)2。13D【解析】A. 与反应生成，则加过量铁粉后过滤，可以除去溶液中的杂质，故A正确；B. 通入过量的气体，反应的化学方程式是，则通入过量的气体，可以除去溶液中的，故B正确；C. 加入过量的溶液，与反应生成偏铝酸钠和水，而与不反应，再过滤得到固体，则加入过量的溶液后过滤，可以除去固体中的，故C正确；D. 加入适量的溶液，与反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，引入新的杂质，则不能通过加入适量的溶液除去溶液中的，故D错误
18、；故选D。14C【解析】A. 铁与水蒸气反应时，生成，故A错误；B. 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成黑色晶体，故B错误；C. 由图可预测：高铁酸盐()中的元素为价，易得到电子，具有强氧化性，可用于消毒，与水反应最终可生成胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂，故C正确；D. 受热分解生成，而不溶于水，加水不能转化为，故D错误；故选C。15A【解析】将反应后的溶液蒸干得到、固体，根据、可知，固体增加的质量为基团的质量，基团的物质的量为，故原溶液中；，原固体混合物中，原溶液中，原固体混合物中氧元素的质量分数为，答案选A。16ABC 铜 氧化铜 紫红 金 金的化学性质
19、不活泼，不易被氧化 【解析】(1) A. 铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型，可用于制造货币，故正确；B. 铜的性质不活泼，不易被腐蚀，可用于制造货币，故正确；C. 我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术，利用铁与硫酸铜反应生成铜单质，故正确；D. 自然界有大量的铜矿，开采后需冶炼得到铜，故错误；故选ABC；(2)铁锈的主要成分为，常见的铁的氧化物还有和；(3)与溶液反应生成和：；(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是铜币；黑色物质是氧化铜；Cu与反应生成黑色的：；绿色物质是Cu2（OH）2CO3，Cu在空气中“生锈”的化学方程式为；铜币的真面目是紫红色；另外一枚
20、是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是金币，表面一直未被氧化的原因：Au的化学性质不活泼，不易被氧化。17 反应后的不溶物SiO2是酸性氧化物，在操作中会被氢氧化钠溶液溶解，最后所得Al2O3中将含有SiO2 【解析】（1）滤液A中Al3与过量NaOH溶液反应生成的离子方程式：；（2）反应后的不溶物SiO2是酸性氧化物，若不过滤，在操作中会被氢氧化钠溶液溶解，最后所得Al2O3中将含有SiO2。18防止Fe2+被氧化 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 隔绝空气(排除氧气对实验的干扰) Fe2+ Fe3+ 【解析】(1)Fe2+易被O2氧化为Fe3+，向FeCl2溶液中加入少量铁脣可防止Fe2+被
21、氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3+生成，氯水将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。(3)因为空气中的O2也能将Fe2+氧化成Fe3+，加入煤油(密度小于水)隔绝空气，可以排除氧气对实验的干扰。(4)实验中的K3(CN)6溶液用于检验Fe2+。根据实验，CCl4层显紫色，说明有I2生成；根据实验，生成蓝色沉淀，说明有Fe2+生成；根据实验，溶液变红，说明有Fe3+存在。19A B 【解析】(1) A明矾是KAl(SO4)212H2O，是盐，属于化合物，不属于合金，A符合题意；B硬铝中含铝、镁、铜等，属于铝合金，B不符合题意；C生铁中主要含铁、碳等元素，属于铁合金，C不符合题意； D青铜属于铜合金，含有铜、锡、铅等，D不符合题意；故答案为A。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起形成合金。Na的沸点低于Cu的熔点，当Na变为蒸气时，Cu还没有熔化，因此Cu与Na不能形成合金，符合题意；Fe的熔点低于Cu的沸点，二者能够形成合金，不符合题意；Na的沸点低于Fe的熔点，当Na变为蒸气时，Fe还没有熔化，因此Fe与Na不能形成合金，符合题意；Al的熔点低于Na的沸点Na与Al能形成合金，不符合题意；综上所述可知：不能形成合金的物质组合是，故答案为B。
