第3章第1节铁的多样性同步练习（含答案）2022-2023学年上学期高一化学鲁科版（2019）必修第一册

第3章第1节铁的多样性同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．通过铝热反应能冶炼难熔的金属(如Cr、V、Mn等)，与铝热反应无关的是
A．铝具有还原性 B．铝具有导电性
C．铝较Cr、V、Mn等价格便宜 D．铝热反应放出大量的热
2．下列对某些问题的认识正确的是
A．98%的浓硫酸用等体积的水稀释后，硫酸的质量分数为49%
B．Na能与水反应，因此不能利用钠的置换反应制备其他金属单质X
C．纯碱属于盐，其水溶液不宜用带玻璃塞的玻璃瓶盛放
D．铝合金、 不锈钢、足球烯(C60)都是重要的金属材料
3．下列物质间的转化不能一步实现的是
A．CaO→Ca(OH)2→CaSO4 B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3
C．C→CO→CaCO3 D．Cu→CuO→CuSO4
4．目前工业上冶炼镁通常采用的方法是
A．CO或H2还原法 B．铝热反应法
C．电解法 D．热分解法
5．关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是
A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋
C．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐
D．照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银
6．下列各图示中能较长时间观察到的是
A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④
7．下列离子的检验方法合理的是
A．向某溶液中滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明不含Fe2+
B．向某溶液中通入氯气，然后再加入硫氰化钾溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+
C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+
D．向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+
8．下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A．在自然界中，铁都以化合态形式存在
B．赤铁矿的主要成分是，磁铁矿的主要成分是
C．能通过化合反应制得，但不能通过化合反应制得
D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此、、都是碱性氧化物
9．随着人们生活节奏的加快，方便的包装食品已被广泛接受，为了防止副食品氧化变质，延长食品食品的保质期，在包装袋中常放入抗氧化物质，下列不属于抗氧化物质的是
A．生石灰 B．亚硫酸钠 C．铁粉 D．硫酸亚铁
10．下列实验操作错误的是
A．将实验后剩余的钠粒放回原试剂瓶中
B．焰色反应前将铂丝用稀硫酸清洗并灼烧至火焰与原来颜色相同
C．可用干燥沙土扑灭着火的金属钠
D．制备时将胶头滴管伸入溶液液面下再挤出NaOH溶液
11．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不能全部通过一步反应直接完成的是
A．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 B．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
12．化学在生产、生活中起着重要的作用，以下化学用语中正确的是
A．补铁剂通常需要与维C共同使用，是为了增强药品中的效果
B．侯氏制碱法中利用各个物质溶解度的不同，可直接过滤获得纯碱
C．向冷的石灰乳中通入氯气，可制得漂白粉，有效成分为次氯酸钙
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是锰和镍
13．根据下列反应：(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2；(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+，判断离子的还原性由强到弱的顺序是
A．Br-＞I-＞Fe2+ B．I-＞Fe2+＞Br-
C．Fe2+＞I-＞Br- D．Br-＞Fe2+＞I-
14．金属材料在生产、生活中使用广泛。下列有关金属的说法正确的是
A．合金一定只含有金属元素
B．镁锂合金的硬度比金属镁的高
C．铁与盐酸发生置换反应可制取
D．未打磨的铝丝放入溶液中无明显现象是因铝的活泼性比铜弱
二、多选题
15．下列反应中，表现出氧化性的是
A．溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝
B．向溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
C．向溶液中加入溶液产生白色沉淀
D．向溶液中加入少量铁粉，铁粉消失
三、填空题
16．冶炼金属常用以下几种方法：
a．以C、CO或H2作还原剂还原；
b．利用铝热反应原理；
c．电解法；
d．热分解法。
(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？
①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属_______；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______；
③Hg、Ag等不活泼金属_______；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。
(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：
熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3)
Na 97.8 883 0.97
K 63.7 774 0.86
NaCl 801 1 413 2.165
KCl 770 1 500 1.984
工业上生产金属钾的化学方程式是：KCl＋NaNaCl＋K。工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？_______；其选择范围是_______。
17．易被空气中的氧气氧化，故制备时主要是避免氧气的介入。某学生利用稀硫酸A、铁粉B和某碱溶液C在实验室设计了如图装置制备白色固体。
(1)写出易被空气中的氧气氧化的方程式_______。
(2)装置II盛放的溶液C是_______(a.NaOH b.)；配置该溶液时，为除去蒸馏水中溶解的常采用的方法是_______。
(3)铁粉与稀硫酸制备的离子方程式为_______，的作用有_______(填编号)。
a.驱赶装置内的空气
b.把物质B压入II中
c.保护白色不被空气氧化
(4)白色沉淀在_______(填“锥形瓶I”或“锥形瓶II”)内生成，经在无氧环境中干燥处理，得到的白色粉末是很好的化工_______(填“除酸剂”或“除氧剂”)。
四、实验题
18．某实验小组在实验室进行Fe2+与Fe3+相互转化的实验。
(1)向试管a中加入过量铁粉的离子方程式是___________。
(2)试管b中的实验现象是___________。
(3)试管c中产生白色沉淀，一段时间后部分沉淀变为红褐色。写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式___________。
(4)实验小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如下(w表示质量分数)：
实验 序号 w(FeSO4)/% w(NaOH)/% t/s
i 2.5 15 149
ii 5 15 138
iii 10 15 99
iv 5 25 142
v 5 35 180
①实验i、ii、iii的目的是___________。
②小组同学通过实验得出结论：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好，推断的证据是___________。
19．如图所示：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层滤纸取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置一盛沙的蒸发皿。把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：_______，该反应称为_______反应。
(2)选出该实验的实验现象(填写在横线上)：_______。
①镁条剧烈燃烧
②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射
③纸漏斗的下部被烧穿
④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体
(3)写出各物质的作用：蒸发皿盛沙：_______；镁条：_______；氯酸钾：_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【分析】
【详解】A．根据方程式可知，Al具有还原性，A有关；
B．铝热反应中没有电流产生，不需要导电性，B无关；
C．Cr、V、Mn均具有还原性，但价格较高，故热反应中用铝置换金属，C有关；
D．铝粉激烈氧化，燃烧而放出大量热，D有关；
故答案为：B。
2．C
【详解】A．浓硫酸的密度大于水，故用等体积的水稀释后，溶液的质量小于原溶液的2倍，溶液的质量分数大于原来的一半，故质量分数大于49%，A错误；
B．通常钠不能从盐溶液中置换出金属，若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如钠可以和熔融的四氯化钛反应制取钛，B错误；
C．纯碱属于盐，但是其水解显碱性，可以和玻璃中的二氧化硅反应，故其水溶液不宜用带玻璃塞的玻璃瓶盛放，C正确；
D．铝合金、不锈钢是重要的金属材料，足球烯(C60)属于无机非金属材料，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙，转化均可一步实现，故A正确；
B．Fe与氯气反应生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，转化均可一步实现，故B正确；
C．CO为不成盐氧化物，则CO→CaCO3不能一步实现，故C错误；
D．Cu与氧气反应生成CuO，CuO与硫酸反应生成硫酸铜，转化均可一步实现，故D正确；
故选：C。
4．C
【详解】金属镁很活泼，因此目前工业上冶炼金属镁采用的是电解熔融的MgCl2来得到金属镁，综上所述故选C。
5．B
【详解】A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用，降低提炼成本，A正确；
B．重金属材料填埋将会对环境造成污染，不应该填埋，B错误；
C．废铁屑可以铁盐或亚铁盐，如绿矾；废旧钢铁可以炼钢，C正确；
D．溴化银为感光层的材料，照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中含有银离子，通过置换可以提取金属银，D正确；
答案选B。
6．B
【详解】①稀硫酸和铁粉生成H2，氢气排除了装置中的空气，在滴加氢氧化钠溶液，可以观察到白色沉淀；
②稀硫酸和铁粉生成H2，打开a止水夹，氢气排除了装置中的空气，过一段时间关闭a止水夹，A中生成硫酸亚铁的试管压强增大，将硫酸亚铁压如B试管，可以观察到白色沉淀；
③与空气直接接触，Fe(OH)2迅速被空气氧化成灰绿色最终变成红褐色的Fe(OH)3，不能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀；
④在硫酸亚铁溶液上面加苯液封，隔绝空气，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀；
综上所述，①②④符合题意；
故选B。
7．C
【详解】A．滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明含Fe3+，但无法证明Fe2+是否存在，A错误；
B．该操作无法证明通Cl2之前是否存在Fe2+；应该先向溶液中加入硫氰化钾溶液，若不变红，再通入Cl2，溶液变红，即可证明原溶液中存在Fe2+，B错误；
C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀即Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3+，C正确；
D．白色沉淀逐渐变为红褐色，即Fe(OH)2转变为Fe(OH)3，该操作可以证明Fe2+的存在，无法排除Mg2+的存在，D错误。
因此，本题选C。
8．B
【详解】A．在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，A错误；
B．在自然界中，赤铁矿的主要成分是，磁铁矿的主要成分是，B正确；
C．能通过制得，也能通过制得，C错误；
D．不是碱性氧化物，、是碱性氧化物，D错误；
故本题选B。
9．A
【详解】A．生石灰具有吸水性，常用作干燥剂，而不属于抗氧化物质，选项 A符合；
B．亚硫酸钠具有还原性，在反应中S元素的化合价升高，属于抗氧化物质，选项B不符合；
C．还原铁粉具有还原性，在反应中Fe元素的化合价升高，属于抗氧化物质，选项C不符合；
D．硫酸亚铁具有还原性，在反应中Fe元素的化合价升高，属于抗氧化物质，选项D不符合；
答案选A。
10．B
【详解】A．钠的化学性质活泼，实验后剩余的钠粒要放回原试剂瓶中，防止钠在空气中发生危险，故A正确；
B．焰色反应中铂丝用盐酸洗涤，不能用稀硫酸，因为氯化物易挥发，而硫酸盐难挥发，不能达到完全清洗铂丝的目的，故B错误；
C．钠着火会生成过氧化钠，因此不能用水和二氧化碳灭火，可用干燥沙土扑灭，故C正确；
D．很容易被空气中的氧气氧化，因此制备时将胶头滴管伸入溶液液面下再挤出NaOH溶液，避免生成的和氧气接触，故D正确；
答案选B。
11．A
【详解】A．氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故A错误；
B．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl中反应方程式分别为：2Na+2H2O=2NaOH+H2、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl，所以能一步实现，故B正确；
C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4中反应方程式分别为：Mg+2HCl=MgCl2+H2、MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O，所以能一步实现，故C正确；
D．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3中反应的方程式分别为：Fe+2HCl=FeCl2+H2、FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl、4Fe(OH)2+2O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以能一步实现，故D正确；
故选A。
12．C
【详解】A．补铁剂的有效成分为，A错误；
B．侯氏制碱法过滤得到的是碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解才能制得纯碱，B错误；
C．工业上采用向冷的石灰乳中通入氯气的方法制漂白粉，且其有效成分为次氯酸钙，C正确；
D．不锈钢的合金元素主要是铬和镍，D错误；
故选C。
13．B
【详解】反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2中，I-是还原剂，Fe2+是还原产物，则还原性I-＞Fe2+；反应Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+中，Fe2+是还原剂，Br-是还原产物，则还原性Fe2+＞Br-；从而得出还原性I-＞Fe2+＞Br-，故选B。
14．A
【详解】A．合金是指一种金属与另外一种或几种金属或非金属组成的混合物，一定是混合物，一定含有金属元素，故A正确；
B．合金一般比组成其成分的纯金属硬度高，比纯金属熔点低，镁锂合金的硬度比金属镁的低，故B错误；
C．用“铁与酸”发生置换反应的方法得到的是FeCl2，不是FeCl3，故C错误；
D．未打磨的铝丝放入CuSO4溶液中无现象是因为铝的表面形成了致密的氧化膜，阻止反应，故D错误；
故答案为A
15．AD
【详解】A．淀粉变蓝，说明有碘单质生成，即I-被氧化，表现出氧化性，故A项符合题意；
B．与OH-发生复分解反应生成Fe(OH)3，Fe元素化合价未发生变化，未表现出氧化性，故B项不符合题意；
C．溶液与溶液混合时，Cl-与Ag+发生复分解反应生成AgCl，Fe元素化合价未发生变化，未表现出氧化性，故C项不符合题意；
D．向溶液中加入少量铁粉，铁粉消失，反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，被还原为Fe2+，表现出氧化性，故D项符合题意；
综上所述，答案为AD。
16．(1) a c d b
(2) 熔点和沸点 801 ℃【详解】（1）①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属以C、CO或H2作还原剂还原冶炼，故选a；
②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属电解法电解NaCl、MgCl2等，故选c；
③Hg、Ag等不活泼金属热分解法，例如热分解HgO，故选d；
④V、Cr、Mn、W等高熔点金属利用铝热反应原理，故选b；
（2）要进行反应Na＋KCl=NaCl＋K，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801 ℃17．(1)
(2) a 煮沸
(3) abc
(4) 锥形瓶II 除氧剂
【详解】（1）很容易被氧气氧化，先变成灰绿色，最后变成红褐色。发生反应：。
（2）要制得纯净的白色的，必须防止与氧气接触，根据题意，用铁粉和稀硫酸在装置I中反应产生和，可以排除装置内的空气，同时压强增大，将溶液压入锥形瓶II中，与溶液反应，生成，所以装置II盛放的溶液为：a.NaOH；气体在溶液的溶解度随着温度的升高而降低，所以可以通过煮沸的方法，除去蒸馏水中溶解的。
（3）在装置I中铁粉和稀硫酸反应产生和，可以排除装置内的空气，同时压强增大，将溶液压入锥形瓶II中，与溶液反应，生成，故离子方程式为：，氢气的作用选：abc。
（4）在装置I中铁粉和稀硫酸反应产生和，可以排除装置内的空气，同时压强增大，将溶液压入锥形瓶II中，与溶液反应，生成，在锥形瓶II生成；具有强还原，可以用作化工生产中的除氧剂。
18．(1)
(2)高锰酸钾溶液褪色
(3)
(4) 其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响 沉淀持续的时间t
【详解】（1）过量铁粉与反应生成，反应的离子方程式为：，故答案为：；
（2）具有强的还原性能将高锰酸钾还原为二价锰离子，因此能观察到高锰酸钾紫色褪去，故答案为：高锰酸钾溶液褪色；
（3）试管c中产生白色沉淀为，在空气中易被氧化成，反应方程式为：，故答案为：；
（4）①实验i、ii、iii中其他条件相同，FeSO4浓度的浓度逐渐增大，因此目的是探究其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，故答案为：其他条件不变时，FeSO4浓度对Fe(OH)2制备效果的影响；
②根据图中信息，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续的时间越长，说明制备的效果越好，故答案为：沉淀持续的时间t。
19．(1) Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe 铝热
(2)①②③④
(3) 为防止溅落物炸裂蒸发皿 引燃剂 助燃剂
【详解】（1）氧化铁和铝粉在高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；该反应为铝热反应，故答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；铝热；
（2）该反应在高温条件下进行，反应的现象有：镁条剧烈燃烧、放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射、纸漏斗的下部被烧穿、有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体，所以①②③④都正确，故答案为：①②③④；
（3）铝热反应中，为了防止溅落物炸裂蒸发皿，需要在蒸发皿中盛放沙；该反应需要在高温下进行，镁条作引燃剂，氯酸钾受热分解放出氧气，在反应中起到助燃剂的作用，使反应产生高温，引发铝热反应，故答案为：为防止溅落物炸裂蒸发皿；引燃剂；助燃剂。
答案第1页，共2页
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