第三章 铁 金属材料 单元同步训练题
一、单选题
1．除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是
A．硫酸 B．水
C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
2．现代工艺冶金过程中会产生导致水污染的CN-，在碱性条件下，H2O2可将其转化为碳酸盐和一种无毒气体。关于该转化反应，下列说法不正确的是
A．氰化物有毒，CN-易与人体内的Fe2+、Fe3+络合
B．处理1molCN-，消耗2.5molH2O2
C．反应中每转移10mol电子生成22.4L无毒气体
D．用H2O2处理后的废水不可直接排放
3．下列关于铁的氧化物的说法不正确的是
A．铁的氧化物通常状况下都是黑色固体
B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe3+和Fe2+
C．氧化铁可做红色涂料
D．工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁
4．ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到ag铜，则参加反应的CuSO4与H2SO4的个数之比为
A．1：7 B．7：1 C．7：8 D．8：7
5．物质的性质决定用途，下列物质的用途及原理正确的是
A．瓷坩埚耐高温，可用于加热分解石灰石
B．铝粉与NaOH溶液反应放热，可用于厨卫管道疏通
C．具有强氧化性，可用于除去硬水中的、
D．钛合金具有高强韧性，可用于制造载人潜水器的耐压舱
6．劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 科学家利用硅制作各种芯片 硅是半导体
B 工人在火药中添加金属的化合物制作烟花 部分金属元素有特殊焰色
C 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 NaHCO3溶液显碱性
D 工程师用绿矾处理工业废水中有毒的Cr2O Fe2+有很强的还原性
A．A B．B C．C D．D
7．电子工业中，人们常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板来制作印刷电路板，并回收Cu和综合利用FeCl3溶液，实验室模拟流程如图所示。下列说法错误的是
A．废液中Fe2+和Cu2+的物质的量之比为2∶1
B．X是铁粉，Y是盐酸
C．流程图中所有的反应都是氧化还原反应
D．验证滤液2中金属离子方法是加入酸性高锰酸钾溶液
8．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关物质的说法错误的是
A．塑料、橡胶、石墨烯都是有机高分子材料
B．高温结构陶瓷、压电陶瓷、超导陶瓷都属于新型陶瓷
C．电饭锅的内涂层聚四氟乙烯可由四氟乙烯通过加聚反应得到
D．镁铝合金密度较小，强度较大，可用于制造飞机部件
9．实验室利用铁粉与葡萄糖酸制备补铁剂葡萄糖酸亚铁，实验装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)。下列相关说法正确的是
A．A装置中盐酸可以换成硫酸
B．B装置中盛放的是饱和NaCl溶液
C．C装置中葡萄糖酸滴下一段时间后再打开A装置滴下盐酸
D．D装置可用于观察A装置中产生的CO2是否排尽装置内的空气
10．工业上湿法制备的流程如下：
下列关于的工业湿法制备工艺，说法正确的是
A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
B．“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：、、、、
C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下的溶解度小于
D．“过滤Ⅱ”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液
11．下列试剂的保存方法错误的是
A．氢氟酸保存在塑料或铅制器皿中
B．液溴应水封储存，并用橡胶塞塞紧瓶口
C．双氧水可以储存在棕色细口瓶中
D．氯化亚铁溶液储存时需加入少量铁粉
12．下列有关化学反应的叙述正确的是
A．常温下，Ag在浓硝酸中发生钝化
B．常温下，Mg在CO2中燃烧生成MgCO3
C．常温下，Al在氢氧化钠溶液中反应会产生气体
D．常温下，铁分别与稀盐酸和氯气反应，产物中铁元素的化合价相同
二、多选题
13．某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检验)，下列推断不合理的是
A．B中收集到的气体是氧气
B．烧杯中H2O2溶液的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．反应完后，烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
14．下列有关物质性质的叙述错误的是
A．(2021·新高考湖南卷)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
B．(2019·高考天津卷)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
C．(2020·高考江苏卷)室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
D．(2021·浙江1月选考)铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
三、非选择题
15．某小组同学设计如图所示装置(夹持仪器略去)制备硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]。
称取一定量的废铁屑于锥形瓶中，加入适量的稀硫酸，在通风橱中置于50～60 ℃热水浴中加热，充分反应。待锥形瓶中溶液冷却后加入氨水，搅拌使其反应完全，制得浅绿色悬浊液, KMnO4溶液的作用是_______
16．化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题：
(1)过氧化钠是一种淡黄色固体，在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，所发生的主要反应的化学方程式为_______；
(2)铝制易拉罐的表面有一层氧化膜，主要成分是。它与盐酸和氢氧化钠溶液反应都生成盐和水，则属于_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物；
(3)我国古代建筑红墙碧瓦，庄严巍峨。可用作建筑外墙红色涂料的是_______(填“”或“”)。
17．xNH4Cl·yScF3·zH2O是“沉钪”过程中ScF3与氯化物形成的复盐沉淀，“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如下图所示，其中在380-400℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到 ScF3，由图中数据可得x：z=_______。
18．硫氰化钾()是中学化学实验室的常见药品。某实验小组测定制备的晶体中的含量：称取样品，配成溶液，取溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴溶液作指示剂，用标准溶液滴定，滴定时发生反应：(白色)，平均消耗标准溶液。
(1)刚好沉淀完时，锥形瓶中溶液的颜色变化是_______。
(2)晶体中的质量分数为_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A. 镁和铝都能与硫酸反应，故不能用硫酸除去镁粉中的铝粉，故A不符合题意；
B. 通常情况下镁、铝与水都不反应，故不能用水除去镁粉中的铝粉，故B不符合题意；
C. 镁和铝都能与盐酸反应，故不能用盐酸除去镁粉中的铝粉，故C不符合题意；
D. 氢氧化钠和铝反应生成可溶性的偏铝酸钠，与镁不反应，故能用氢氧化钠溶液除去镁粉中的铝粉，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
【点睛】铝与NaOH溶液反应，而镁不反应。
2．C
【详解】A．人体内含有Fe3+、Fe2+，易与CN－络合形成络合物，A项正确；
B．在碱性条件下，CN－被H2O2氧化，生成CO和N2，反应的离子方程式为2CN－+5H2O2+2OH－=2CO+N2↑+6H2O，根据离子方程式可知，处理1molCN－，消耗2.5molH2O2，B项正确；
C．气体所处状况未知，不能准确得出气体体积，C项错误；
D．用H2O2处理后的废水含有碳酸盐，有较强的碱性，不可直接排放，D项正确；
故选C。
3．A
【详解】A．氧化铁为红色，氧化亚铁和四氧化三铁为黑色，故A项错误；
B．四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，溶液中同时存在Fe3+和Fe2+，B项正确；
C．氧化铁为红色，俗称铁红，可用作红色涂料，C项正确；
D．铁的氧化物被还原剂还原生成铁，工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁，D项正确；
故答案选A。
4．B
【详解】得到Cu的质量与Fe的质量相等，说明Fe与硫酸铜反应中固体增重等于与硫酸反应的Fe的质量，设与硫酸反应的Fe的质量为56g，则：
故n(CuSO4)=1mol×56g/8g=7mol，又反应Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，56g铁参与反应对应1molH2SO4，故参加反应的硫酸铜与硫酸的物质的量之比为7mol:1mol=7:1，答案为B。
5．B
【详解】A．瓷坩埚中含有二氧化硅，在高温下二氧化硅与碳酸钙反应生成硅酸钙与二氧化碳，不能用瓷坩埚加热分解石灰石，故A错误；
B．铝粉能与NaOH溶液反应产生H2并放出热量，使垃圾翻动而达到疏通的目的，故B正确；
C．具有强氧化性，但Ca2+、Mg2+并不能被氧化，故C错误；
D．钛合金具有较高的强度和硬度，可用于制造载人潜水器的耐压舱，与其高强韧性无关，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．硅是半导体，科学家利用硅制作各种芯片，劳动项目与所述的化学知识有关联，故A不选；
B．部分金属元素有特殊焰色，工人在火药中添加金属的化合物制作烟花，劳动项目与所述的化学知识有关联，故B不选；
C．NaHCO3受热分解产生CO2气体和Na2CO3，面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，与NaHCO3溶液显碱性无关，故C选；
D．Fe2+有很强的还原性，Cr2O具有强氧化性，工程师用绿矾处理工业废水中有毒的Cr2O，劳动项目与所述的化学知识有关联，故D不选；
故选C。
7．D
【分析】该过程中要回收Cu，即将Cu2+转变为Cu，需要加入还原剂。所以废液加入过量的铁粉，滤渣1为Fe和Cu。滤渣1两固体中除去Fe，加入过量的盐酸产生FeCl2，而Cu不反应回收。
【详解】A．发生的反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，废液中Fe2+和Cu2+的物质的量之比为2∶1，A项正确；
B．由上分析，X是铁粉，Y是盐酸，B项正确；
C．流程图中每一步均有元素化合价变化，上述均为氧化还原反应，C项正确；
D．滤液2中含有Cl-也能与酸性高锰酸钾反应，干扰Fe2+检验，D项错误；
故选D。
8．A
【详解】A．石墨烯不是有机高分子材料，A错误；
B．新型陶瓷属于新型无机非金属材料，包含结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷，B正确；
C．聚四氟乙烯由四氟乙烯通过加聚反应得到，C正确；
D．镁合金具有密度较小、强度较大，耐腐蚀的优点，可用于制造火箭、导弹、飞机部件，D正确；
故选A。
9．D
【分析】A装置制备CO2，B装置净化CO2，C制备补铁剂葡萄糖酸亚铁，D检验CO2。
【详解】A．硫酸与石灰石产生微溶的CaSO4阻止进一步反应而无法产生CO2，实验室制二氧化碳不能使用硫酸，A选项错误；
B．B装置除去二氧化碳中的氯化氢，应使用饱和碳酸氢钠溶液，B选项错误；
C．先打开a处的活塞，让盐酸滴入，用二氧化碳赶走装置中的氧气后，再打开C处的活塞，滴入葡萄糖酸，C选项错误；
D．当溶液变浑浊，说明空气已排尽，D选项正确；
故选D。
10．C
【分析】硝酸铁与过量的NaClO和过量NaOH混合反应生成高铁酸钠、氯化钠，过滤除去NaCl、硝酸钠；滤液中加饱和KOH溶液，高铁酸钠与KOH反应生成高铁酸钾和NaOH，过滤得到高铁酸钾。据此分析解答。
【详解】A．硝酸铁与过量的NaClO和过量NaOH混合反应生成高铁酸钠、氯化钠，反应方程式为：，NaClO作氧化剂，硝酸铁作还原剂，两者物质的量之比为3：2，故A错误；
B．NaClO和NaOH均过量，“过滤I”所得滤液中不含大量，故B错误；
C．高铁酸钠与KOH反应生成高铁酸钾和NaOH，该反应为复分解反应，反应发生的条件是该条件下的溶解度小于，析出晶体，故C正确；
D．火焰呈黄色，说明滤液中含钠离子，并不能说明为NaOH，故D错误；
故选：C。
11．B
【详解】A．氢氟酸可以和二氧化硅反应，故氟化氢不能保存在玻璃瓶中，可以保存在塑料或铅制器皿中，A项正确；
B．；液溴易挥发，应水封储存，溴蒸气与橡胶能发生反应而使橡胶老化，应用玻璃塞塞紧瓶口，B项错误；
C．双氧水易分解，要装在棕色细口瓶中避光低温保存，C项正确；
D．氯化亚铁溶液极易别氧化，故保存氯化亚铁溶液时需要加入少量铁粉防止其氧化，D项正确；
答案选B。
12．C
【详解】A．钝化反应指活泼金属在浓硝酸或浓硫酸中发生的化学稳定性明显增强的现象，Ag与浓硝酸不发生钝化，A错误；
B．常温下，Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，故B错误；
C．常温下，Al在氢氧化钠溶液中反应会产生氢气，故C正确；
D．Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，Fe与氯气反应生成氯化铁，与HCl、氯气的氧化性有关，产物中Fe元素的化合价分别为+2、+3价，故D错误；
故选C。
13．AB
【详解】A．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项错误；
B．H2O2具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；
C．氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；
D．因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确；
故答案选AB。
14．CD
【详解】A．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，A正确；
B．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的氯气，发生反应、，B正确；
C．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，C错误；
D．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故铝热反应可用于焊接铁轨，但铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，D错误；
故答案选CD。
15．吸收氨气、二氧化硫等杂质气体，防止污染空气
【详解】尾气中含有的二氧化硫、氨气等会污染空气，故KMnO4溶液的作用是吸收氨气、二氧化硫等杂质气体，防止污染空气。
16．(1)
(2)两性
(3)
【详解】（1）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故填；
（2）既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氧化物属于两性氧化物；属于两性氧化物；
（3）氧化铁为红色固体，而四氧化三铁为黑色固体，故可用作建筑外墙红色涂料的是。
17．1：2
【详解】Sc2(C2O4)3在空气中焙烧生成Sc2O3和CO2，Sc2O3溶于浓盐酸形成Sc3+，并用氨水调节pH，然后加入NH4F“沉钪”形成复盐xNH4Cl·yScF3·zH2O沉淀，复盐沉淀再经“脱水除铵”获得纯度很高的ScF3，由于“在380-400℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到 ScF3”，结合已知②，xNH4Cl·yScF3·zH2O“脱水除铵”指脱去结晶水和NH4Cl，NH4Cl受热分解成NH3与HCl，后NH3与HCl重新化合成NH4Cl会产生白烟现象，故380℃~400℃减少的为NH4Cl的质量，200~300℃减少的为结晶H2O的质量，则n(NH4Cl)=，n(H2O)=，。
18．(1)溶液由红色变为无色(或浅黄色或黄色)
(2)95.06%
【详解】（1）滴定时发生离子方程式为，则刚好沉淀完时，溶液中SCN-反应完全，红色褪去，溶液中存在少量Fe3+，故锥形瓶中溶液的颜色变化是溶液由红色变为无色(或浅黄色或黄色)；
（2）滴定样品溶液，消耗AgNO3标准溶液的物质的量为，由反应可知，2.45×10-3mol，晶体中的质量分数为=95.06%。
