《铁金属材料》章节能力提升卷
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)
1.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( )
A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+
B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出
2.15 g铁粉和氧化铁的混合物,放入150 mL稀硫酸中完全溶解,并放出1.68 L H2(标准状况),加入KSCN溶液后,无明显颜色变化。为了使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,共耗用200 mL 3 mol·L-1 NaOH溶液,则原稀硫酸中c(H2SO4)为( )
A.4 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.2 mol·L-1 D.1 mol·L-1
3.对于金属的下列叙述错误的是( )
A.金属具有导电性、导热性和延展性
B.金属的焰色试验发生的是物理变化
C.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
D.铁生锈能形成一层保护层,所以铁锈不必除去
4.下列各组反应,最终一定能得到白色沉淀的是( )
A.向CaCl2溶液中通入CO2
B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液
C.向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液
D.向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液
5.部分氧化的铁铜合金样品(氧化物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
B.溶解样品消耗的硫酸共为0.04 mol
C.样品中氧元素的质量为0.48 g
D.V=336 mL
6.下列叙述错误的是( )
A.氧化铝坩埚不能用于熔化烧碱
B.用铝锅炒菜比用铁锅好
C.过氧化钠可用于呼吸面具氧气来源
D.Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料
7.下列关于Mg、Fe、Cu的说法正确的是( )
A.三种金属单质放置在空气中均只生成氧化物
B.保存Fe2(SO4)3溶液时需要加入铁钉
C.无须另选试剂就可以鉴别MgSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4三种溶液
D.三种金属的活动性:Mg>Cu>Fe
8.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:
已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。
现对A、B、C、D作出的如下推断中,错误的是( )
A.盐A一定是FeCl3 B.白色沉淀B是AgCl
C.滤液C中一定含Fe3+ D.无法确定A中是否含有Fe2+
9.铁的氧化物有多种,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间可以相互转化,例如:在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是( )
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.Fe3O4常写成FeO Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物
C.热稳定性Fe2O3>Fe3O4
D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应
10.由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素和氧元素的质量比为21∶8,则此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能是( )
A.1∶2∶1 B.1∶2∶3
C.1∶3∶1 D.1∶1∶3
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
11.(12分)某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+,工厂为了防止环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作,得到了铁红、Al2O3和金属Cu。回答下列问题:
(1)固体A的成分是 (用化学式表示)。
(2)写出BD的离子方程式 ,该反应中氧化剂是 ,2 mol Cl2参加反应转移电子 mol,溶液D中滴加KSCN溶液的现象是 。
(3)溶液E在焰色试验中火焰呈黄色,试剂H是 (用化学式表示);DE反应的离子方程式是 。
12.(12分)已知A、E为金属单质,B是淡黄色粉末且常用于防毒面具中,回答下列问题。
(1)实验室中A常常保存在盛有 的广口瓶中。
(2)写出B转变成C的化学方程式: 。0.1 mol B参与该反应,转移电子的个数为 。
(3)用化学方程式表示沉淀G颜色发生变化的原因: 。
(4)从A、B、C、D、E、G、H中选出试剂可制备F,写出相应的离子方程式: 。
(5)向F溶液中加入B固体,写出可能出现的现象: 。
13.(16分)某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X,有人认为X不一定只是Fe,因为温度不同、受热不匀时生成的Fe3O4也能被磁铁吸引。为了探究X的组成,进行如下实验:
Ⅰ.定性检验。
(1)将固体X溶于盐酸,加入适量的KSCN溶液,若未变为红色, (填“能”或“不能”)表明固体中不含有四氧化三铁,简述理由 。
(2)某同学采用还原法检验X中是否含有四氧化三铁。
①按如图装置连接好仪器,检查装置的气密性。
②B洗气瓶中试剂名称是 。打开弹簧夹K,点燃C处的酒精灯之前需要排尽装置内的空气,原因是 ;
如何检验装置里空气是否排尽 简述操作方法: 。
③若加热一段时间后,装置D中白色粉末变为蓝色,得出的结论是 。
Ⅱ.定量测定。
方法1:沉淀法。
按如下流程图转化、称量、计算。
(1)操作Z的名称是 、 、转移固体。
(2)上述操作中需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管外,还有 、 。
(3)写出溶液Y中滴加氯水时发生反应的离子方程式: 。
(4)通过以上数据,测出黑色粉末X中各成分的物质的量为 。
方法2:还原法。
用足量氢气按上述装置还原W g X,停止加热继续通入氢气直至固体粉末冷却,称得固体粉末质量为m g。
(1)停止加热后,继续通入氢气的目的是 。
(2)根据W与m的关系,判断X的成分:若W=m,则X为纯铁粉,若X为纯四氧化三铁,则m= ;若参考答案:
1.B
2.C
3.D
4.D
5.B
6.B
7.C
8.A
9.D
10.D
11.
(1)Fe、Cu
(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- Cl2 4 溶液变红色
(3)NaOH Al3++4OH-Al+2H2O
12.
(1)石蜡油(或煤油)
(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 6.02×1022
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
(4)2Fe3++Fe3Fe2+
(5)有无色气体生成,产生红褐色沉淀
13.
Ⅰ.
(1)不能 因为四氧化三铁溶于盐酸生成的Fe3+还能被铁单质还原为Fe2+
(2)②浓硫酸 避免氢气与氧气混合受热发生爆炸;排尽空气,防止氧气与氢气反应生成水 收集一小试管气体,检验其纯度,若排出的气体纯净,则装置里空气已排尽
③X中含四氧化三铁
Ⅱ.方法1:
(1)过滤 洗涤
(2)烧杯 漏斗
(3)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(4)0.01 mol Fe,0.01 mol Fe3O4
方法2:
(1)避免赤热铁粉被空气中的氧气氧化成铁的氧化物
(2) 铁和四氧化三铁的混合物