第三章 铁 金属材料 测试卷
(满分 100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Na:23 Mg:24 S:32 Fe:56 Cu:64
一、 单项选择题: 每小题只有一个选项符合题意。本题包括15小题,每小题3分,共45分。
1. 《天工开物》中记载“铁器淬与胆矾水中,即成铜色也”,该过程中涉及的反应类型为( )
A. 分解反应 B. 化合反应
C. 复分解反应 D. 置换反应
2. 下列有关化学物质的俗称不正确的是( )
A. 碳酸钠的俗称是纯碱 B. 四氧化三铁的俗称是磁性氧化铁
C. 氧化铁的俗称是铁红 D. 碳酸氢钠的俗称是苏打
3. 下列反应没有氢气生成的是( )
A. 单质钠投入水中 B. 铝投入氢氧化钠溶液中
C. 铜块放入稀硫酸中 D. 往铁粉中通入水蒸气,并高温加热
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 强酸性无色溶液中:Na+、Al3+、MnO、Cl-
B. 饱和氯水中:K+、Fe2+、SO、NO
C. 0.1 mol/L NaHSO4溶液中:NH、Mg2+、Cl-、NO
D. 强碱性溶液中:K+、Ca2+、Cl-、HCO
5. 下列关于金属氧化物的说法中,不正确的是( )
A. Fe3O4是具有磁性的黑色晶体
B. Al2O3能溶于酸和强碱,是两性氧化物
C. Na2O是碱性氧化物,可与H2O、CO2反应
D. FeO可由Fe(OH)2在空气中加热获得
6. 下列有关金属及其合金的说法中,不正确的是 ( )
A. 储氢金属材料既能吸收H2,又能在需要时释放出H2
B. 不锈钢是纯铁
C. 硬铝、生铁、锰钢都是合金
D. 日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
7. 下列实验操作中,能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( )
8. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
B. Na2O2与H2O反应:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
C. MnO2与浓盐酸共热:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
D. 向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液:Fe3++2OH-===Fe(OH)2↓
9. 下列各组中的两种物质作用时,因反应条件(温度或反应物用量)改变而引起产物改变的是( )
A. Fe与HCl B. Fe在Cl2中燃烧
C. Na与O2反应 D. 搅拌下向盐酸中滴加Na2CO3溶液
10. 某同学欲探究铁及其化合物的性质,下列实验方案可行的是( )
A. 检验溶液是否存在Fe2+:向溶液中滴加KSCN溶液,看是否变红
B. 将热的浓NaOH溶液滴入2 mol/L FeCl3溶液中:制备Fe(OH)3胶体
C. 在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液:制备FeSO4·7H2O
D. 将铜粉加入FeCl3溶液中:验证Fe3+的氧化性强于Cu2+
11. 下表所列各组物质中,物质之间不能通过一步反应实现如下图所示转化的是( )
物质选项 a b c
A Al AlCl3 Al2O3
B CuO CuCl2 Cu(OH)2
C Fe FeCl3 FeCl2
D CO2 NaHCO3 Na2CO3
12. 某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如下图所示:
已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。现对A、B、C、D做出的如下推断中,不正确的是( )
A. A盐一定是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+
13. 下列除杂试剂或方法不正确的是( )
选项 被提纯物质 杂 质 除杂试剂或方法
A Na2CO3 NaHCO3 将固体混合物加热至恒重
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
14. 把1.0mol/L CuSO4溶液、1.0mol/L Fe2(SO4)3溶液两种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和),向溶液中加入足量铁粉,经足够长的时间后,铁粉有剩余。此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为( )
A. 1.0mol/L B. 2.0mol/L
C. 3.0mol/L D. 4.0mol/L
15. 下列实验的现象或表述正确的是( )
A. 用焰色反应区别NaCl和Na2SO4固体
B. 检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
C. 制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边振荡,即可制得白色的氢氧化亚铁
D. 向饱和FeCl3溶液中滴入NaOH溶液,煮沸后即得红棕色Fe(OH)3胶体
二、 非选择题:本题包括4小题,共55分。
16. (12分)已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1) 写出A、C、F、G的化学式:
A________, C________, F________, G________。
(2) 检验D中阳离子的实验方法为______________________________________。
(3) 保存C溶液时要加固体A的原因是____________________________。
(4) 写出下列转化的离子方程式:
① D→C:________________________________________。
② C→D:________________________________________。
17. (18分)化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性。请你协助他们完成实验报告。
(1) 实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
(2) 实验试剂及仪器:
试剂:氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸。
仪器:除胶头滴管外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是________。
(3) 实验记录(仿照①实验作答,填写空白部分)。
序号 实 验 设 计 实 验 现 象 离子方程式 解释与结论
① 在铁粉中滴入稀硫酸 铁粉溶解,溶液由无色变成浅绿色,生成无色无味气体 Fe+2H+===H2↑+Fe2+ Fe具有还原性
② FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,再加氯水 滴入KSCN溶液无明显变化,加入氯水立即变成红色 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
③ FeCl2溶液中加入锌片 ________________________________________________________________ Fe2++Zn===Fe+Zn2+ ________________________________________________________________________
④ ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ Fe3+具有氧化性
(4) 学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习中,请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
A. Cl2 B. Na
C. Mg2+ D. H2O2
(5) 在实验②中,有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后,出现了红色,你认为是什么原因?______________________________________。你对实验员在配制氯化亚铁溶液时,提出的建议是__________________________________________。
18. (17分)利用废旧铁铜粉可以制备补血剂原料碳酸亚铁和杀菌剂胆矾。流程如下图所示,回答有关问题。
(1) “酸溶”步骤中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(2) “沉淀”步骤中生成FeCO3的化学方程式为_________________________________。
(3) “溶解”步骤中发生反应的化学方程式为__________________________________,溶解过程温度不宜过高的原因是__________________________________________。
(4) 向纯净的碳酸亚铁固体中加入足量乳酸溶液,在70 ℃下搅拌使其充分反应,可得到补铁剂乳酸亚铁。为防止乳酸亚铁变质,在反应体系中应加入少量________。乳酸亚铁产品保存时应注意____________________。
(5) 已知人体不能很好地吸收利用Fe3+,科学研究表明服用含乳酸亚铁的补血剂时,同时服用维生素C,有利于铁元素的吸收。维生素C在这一过程中的作用是__________________。
19. (8分)在2L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中加入30g铁粉,最后得到2L 0.25mol/L硫酸亚铁溶液及26g固体沉淀物。分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度。(写出计算过程)
第三章测试卷·答案
1. D 2. D 3. C 4. C 5. D 6. B 7. D 8. C 9. C 10. D
11. A [解析] A项,AlAlCl3,Al2O3AlCl3,Al(OH)3Al2O3,AlCl3不可一步转化为Al2O3,错误;B项,CuOCuCl2Cu(OH)2CuO,正确;C项,FeFeCl3FeCl2Fe,正确;D项,CO2NaHCO3Na2CO3CO2,正确。
12. A 13. D
14. B [解析] 设原溶液的体积均为1L,Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4, Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,所以Fe2+的物质的量浓度为=2.0mol/L。
15. B [解析] 均为钠盐,焰色反应现象相同,A项错误;制备氢氧化亚铁时,用长滴管吸取氢氧化钠溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,不能搅拌,否则会带入氧气,看不到白色的氢氧化亚铁,C项错误;向饱和FeCl3溶液中滴入NaOH溶液,得到Fe(OH)3沉淀,D项错误。
16. (1) Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3 (2) 取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+ (3) 防止Fe2+被O2氧化 (4) ① 2Fe3++Fe===3Fe2+ ② 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- [解析] 根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3O4,C是FeCl2,D是FeCl3,E为Fe(OH)2,G为Fe2O3,X为H2。
17. (2) 试管 (3) ② 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、 Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 Fe2+具有还原性 ③ 溶液的浅绿色逐渐褪去 Fe2+具有氧化性 ④ FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,再加Cu片 滴入KSCN溶液呈红色,加入Cu片,红色消失 (4) AD (5) 氯化亚铁溶液中的Fe2+被氧化 配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉 [解析] (4) 物质既有氧化性又有还原性,说明元素化合价处于中间价态。
18. (1) Fe+2H+===Fe2++H2↑ (2) FeSO4+2NH4HCO3===FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑
(3) H2O2+Cu+H2SO4===CuSO4+2H2O 温度过高H2O2分解,不利于反应进行
(4) 铁粉 密封保存 (5) 作还原剂,防止乳酸亚铁被氧化
19. 设Fe2(SO4)3、CuSO4的物质的量分别为x和y。
Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4, Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。
根据反应前后铁元素和铜元素的质量之和守恒得:
56g/mol×2x+64g/mol×y+30g=2L×0.25mol/L×56g/mol+26g ①
再由反应前后硫酸根离子的物质的量守恒得:3x+y=2L×0.25mol/L ②
联立①、②解得x=0.1mol, y=0.2mol。(也可根据化学方程式列式计算)
c[Fe2(SO4)3]==0.05mol/L, c(CuSO4)==0.1mol/L。
答: 硫酸铁、硫酸铜的物质的量浓度分别为0.05mol/L和0.1mol/L。