第三章《铁金属材料》测试题
一、单选题(共15题)
1.由两种金属组成的混合物12
g,与足量的稀硫酸反应后,在标准状况下产生H2为11.2L,这种金属混合物可能是
A.Na与Mg
B.Fe与Zn
C.Al与Cu
D.Mg与Zn
2.铝用于冶炼金属,这是因为铝具有
A.两性
B.导电性
C.低熔点
D.还原性
3.下列性质和解释正确的是
A.某学生用pH试纸测新制氯水的pH值,先变红后褪色,是因为Cl2有强氧化性
B.向氯水中加入碳酸氢钠粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
C.向沸水中滴加氯化铁饱和溶液,得到红褐色液体,原理是:
D.将铜片放入浓硫酸中,无明显实验现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
4.下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是
A.、、都是黑色固体
B.、都有磁性
C.、都属于碱性氧化物
D.、都只有氧化性
5.关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是
( )
A.用图示装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C.因Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液浅绿色加深
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
6.表面有氧化膜的铝片,投入到足量的NaOH溶液中,充分反应
A.n(还原剂):n(氧化剂)=1:3
B.Al(OH)3表现了弱碱性
C.氧化剂是NaOH
D.n(生成AlO2-):n(生成H2)=2:3
7.下列反应的离子方程式表达正确的是( )
A.FeCl3溶液中滴加HI溶液:2Fe3++2HI=2Fe2++2H++I2
B.1mol·L-1
NaAlO2溶液和4
mol·L-1
HCl溶液等体积混合:+4H+=Al3++2H2O
C.NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:
+H+++Ba2++
2OH-=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
D.Na2S2O3溶液中滴加过量稀H2SO4:3+2H+=4S↓+2+H2O
8.下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
叙述I
叙述II
A
NaHCO3能与碱反应
食品工业用NaHCO3作焙制糕点的膨松剂
B
Al既可和酸反应又可和强碱反应
Al可制成铝箔包装物品
C
浓硫酸有吸水性
浓硫酸可干燥CO、SO3、H2S
D
K2FeO4能与水作用生成Fe(OH)3胶体和O2
K2FeO4可用于净化自来水并杀菌消毒
A.A
B.B
C.C
D.D
9.某溶液中可能含有H+、Mg2+、NH、Al3+、Fe3+、CO、SO中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法不正确的是
A.溶液中的阳离子有H+、Mg2+、NH、Al3+
B.溶液中n(Al3+)=0.1
mol
C.溶液中一定不含CO,一定含有SO
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1
10.下列实验操作、现象与结论相符的一组是
选项
实验操作、现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,有白色沉淀产生
该溶液中一定含有
B
某溶液可与金属反应放出
该溶液一定显酸性
C
某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
该气体可能是氯气
D
向某溶液中滴加溶液,溶液变红
溶液中一定含有,不含
A.A
B.B
C.C
D.D
11.下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)( )
选项
待提纯的物质
除杂的试剂
操作方法
A
NO2(NO)
O2
收集气体
B
CO2(HCl)
饱和Na2CO3溶液
洗气
C
FeCl2溶液(FeCl3)
足量铁粉
过滤
D
KCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液
过滤
A.A
B.B
C.C
D.D
12.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是
A.该溶液中,K+、Fe2+、SCN-、Br-可以大量共存
B.加入过量硫化钠溶液:2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
C.与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO42-+Ba2++3OH-=2Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D.1L
0.1mol
?
L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2gFe
13.某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8,关于该物质的下列说法中不正确的是(
)
A.铁元素与氧元素物质的量比为3∶4
B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁
D.该物质可能为混合物
14.向实验室做完铝热反应(Al和氧化铁)后的混合物中,加入足量稀硫酸将其溶解,室温下向所得溶液中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的离子组正确的是( )
A.通入过量Cl2:Cl﹣、Fe2+、、Al3+
B.加入过量NaOH溶液:Na+、、、OH﹣
C.加入过量氨水:Na+、、、
D.加入过量铜粉:、Fe3+、、Al3+
15.常温下,有pH=1的某溶液中可能有Na+、Fe3+、Fe2+、I﹣、Cl﹣、CO32﹣中的某几种,现取100mL该溶液进行如下实验:已知氧化性Fe3+>I2,根据实验结果,下列判断正确的是( )
A.Fe3+、I﹣、Cl﹣三种离子一定存在
B.不能确定Na+和Cl﹣是否存在,CO32﹣一定不存在
C.Fe3+与Fe2+至少有一种
D.该溶液中c(Cl﹣)≥0.3mol?L1
二、填空题(共9题)
16.在铝制易拉罐中收集一满罐CO2,加入过量浓氢氧化钠溶液,立即把口封闭。可以发现易拉罐“咔咔”作响,并变瘪了;过一会儿后,易拉罐又会作响并鼓起来。解释为什么,写出有关反应的化学方程式。_________________、_________________。
17.FeCl3是一种用途比较广泛的盐。
(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成。刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,生成CuCl2和FeCl2。请写出反应的离子方程式____________________。Cu放入0.1
mol/L
FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量浓度之比为4∶3,则反应后溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为(______)
A.3∶2
B.3∶8
C.4∶3
D.3∶4
(2)FeCl3在天然水中可生成氢氧化铁胶体,其沉降水中悬浮物的速度高于铝盐(如硫酸铝等),是城市污水及工业废水处理的高效絮凝剂。实验室制取氢氧化铁胶体的方法是________(填字母序号)。
A.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,生成棕黄色液体即可
B.在FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液
C.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色液体
D.将饱和的FeCl3溶液滴入沸水,并继续煮沸至生成红褐色沉淀
证明此胶体已经制成的最简单方法为____________________________________。
(3)FeCl3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,化学方程式如下:2FeCl3+2KI===2FeCl2+I2+2KI在上式中用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目__________________。向反应后的溶液中加入CCl4溶液,振荡、静置后会发现下层液体的颜色为
________色,再将混合液倒入________(填仪器名称)中,将两层液体分离。
18.(1)相同物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应时放出氢气的体积比为__________。分别为0.3
mol的钠、镁、铝投入100
mL
1
mol·L-1的硫酸溶液中,三者产生的体积比是_______。
(2)在一个用铝制的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布密封罐口。经过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起来。罐壁内凹而瘪的原因是_____________,离子方程式可能为____________________;罐再鼓起的原因是________________,离子方程式可能为________________。
19.若要除去下列溶液中的杂质(括号内为杂质),请将选用的试剂及有关反应的化学方程式填入下表的空白处:
物质(杂质)
试剂
有关化学方程式
(1)NaHCO3(Na2CO3)
__________
_____________
(2)FeCl2(FeCl3)
__________
_____________
20.由三种元素组成的化合物A,按如图流程进行实验:
已知:①气体B为纯净物。②固体E既能溶于NaOH溶液又能溶于盐酸。
请回答:
(1)组成A的三种元素是___,A的化学式是___。
(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是___。
(3)气体B与足量CuO在加热条件下反应,请写出一个可能的化学方程式___。
21.某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验.
(1)气体发生装置中反应的化学方程式是___________。
(2)实验室常用排饱和食盐水的方法来收集
Cl2,试用化学平衡原理加以解释________.
以下甲学生对
Cl2与
FeCl2和
KSCN
混合溶液的反应进行实验探究。
(3)A
中溶液变红的原因是
。
(4)为了探究现象
II
的原因,甲同学进行如下实验。
①取
A
中黄色溶液于试管中,加入
NaOH
溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在__________。
②取
A
中黄色溶液于试管中,加入过量的
KSCN
溶液,最终得到红色溶液。
甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是
SCN-与
Cl2发生了反应。
(5)甲同学猜想
SCN-可能被
Cl2氧化了,他又进行了如下研究。
资料显示:SCN-的电子式为
①甲同学认为
SCN-中碳元素没有被氧化,理由是_______。
②取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的
BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明
SCN-中被氧化的元素是__________(填名称)。
③通过实验证明了
SCN-中氮元素转化为NO3-,他的实验方案是__________。
④若
SCN-与Cl2反应生成CO2,写出反应离子方程式___________.
22.某工厂的废金属屑的主要成分为铝、铁和铜,某化学兴趣小组在学习了元素及其化合物的相关知识后,设计了如图1实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
请回答:
(1)写出步骤Ⅱ反应的离子方程式:________________。
(2)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行的实验操作中均需用到的玻璃仪有________________。
(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,原因是_________________。
(4)从溶液E得到绿矾晶体的实验操作是___________、___________过滤。
(5)用固体F制备CuSO4溶液,可设计如图3三种途径:
写出途径③中反应的化学方程式:_________________,用途径①制备CuSO4溶液时,混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为_________。
(6)用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后,阴极增重3.2g。阳极产生________L气体(标准状况)。
23.硫铁矿石(主要成分FeS2)用于工业制硫酸,其排出的矿渣在一定条件下以磁性氧化铁为主。经磁选获得精矿,可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性氧化铁(
Fe3O4)和Fe2O3及杂质(杂质不含铁、硫、氧元素,且杂质不耗氧)。请回答下列问题:
(1)某硫铁矿石中(杂质不含铁、硫)含硫的质量分数是0.360,则该硫铁矿石中含铁元素的质量分数是________(答案用小数表示,保留3位小数)。
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸,矿渣经磁选获得精矿,直接用于高炉炼铁,当制得98.0%的硫酸1.92吨时(不考虑硫的损失),则炼铁厂(不计选矿及炼铁时铁的损耗)最多可生产含碳4.00%的生铁____吨(答案保留3位小数)。
(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n
(Fe):n(O)=5:7,则富氧空气中O2和N2的体积比(最简单的整数比)为_________。
气体
SO2
N2
O2
物质的量
10
58
6
(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况下)。
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为________(最简单的整数比)。
②再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100mL相同浓度的稀H2SO4中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示:
实验序号
I
II
III
加入钢样粉末的质量(g)
2.812
5.624
8.436
生成气体的体积(L)(标准状况)
1.120
2.240
2.800
则该硫酸溶液的物质的量浓度为________________。
③若在上述实验II中继续加入m
g钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少?(写出必要的步骤,答案保留3位小数)_______________。
24.取3.9
g
Na2O2溶于水中完全反应后形成250mL溶液,试计算:
(1)反应产生的气体在标准状况下的体积___;
(2)所得溶液的物质的量浓度___。
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.C
5.C
6.A
7.B
8.D
9.D
10.C
11.C
12.D
13.C
14.B
15.D
16.2
NaOH+CO2=Na2CO3
+H2O
2
NaOH
+2
H2O
+2Al==2NaAlO2
+
3H2↑
17.2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B
C
丁达尔效应(用一束激光照射液体,观察到液体中有一条光亮的通路)
紫色(或紫红色)
分液漏斗
18.1:2:3
3:2:2
CO2被吸收而被外界大气压压瘪
2OH-+CO2=CO32-+H2O
由于铝与碱反应生成H2,压强增大而重新鼓起
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
19.CO2
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
Fe
2FeCl3+Fe=3FeCl2
20.氢、碳、铝
Al(CH3)3
Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑
CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
21.MnO2
+
4HCl(浓)MnCl2
+Cl2↑+
2H2O
因为饱和食盐水中c(Cl-)较大,促使平衡Cl2+H2OCl-
+ClO-+H2O逆向移动,减少Cl2的溶解
Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色
Fe(SCN)3,所以溶液变红(写两个方程式也可)
Fe3+
SCN-中的碳元素是最高价态+4价
硫元素
取足量铜粉于试管中,加入A中黄色溶液和一定量的盐酸,加热,观察到试管上方有红棕色气体生成,证明A中存在NO3-,SCN-中氮元素被氧化成NO3-
22.AlO2-+
CO2
+
2H2O
=Al(OH)3↓
+
HCO3
烧杯、玻璃棒、漏斗
由装置a制取的CO2中含HCl气体,通入溶液A中会溶解Al(OH)
蒸发浓缩
冷却结晶
Cu
+
2H2SO4(浓)
CuSO4
+
SO2↑+
2H2O
3:2
0.56
23.0.315
0.560
39:116
50:1
1.25
mol/L
设恰好溶解时钢样的质量为x,对于实验I和III,
x=7.030g
此时加入的钢样的质量为m=7.030-5.624=1.406g
a.当钢样粉末中的铁未全部溶解时,即m>1.406g
反应结束后剩余固体的质量为m+5.624-0.125×56=(m-1.376)g
b.当钢样粉末中的铁全部溶解时,即m≤1.406g
反应结束后剩余固体的质量为
(m+5.624)×g
或
(m+5.624)×g
24.0.56L
0.4mol/L