第三章 铁 金属材料 单元测试题
一、单选题
1．下列实验行为正确的是
A．金属钠着火时，立即用泡沫灭火器灭火
B．大量氯气泄漏时，用沾有氢氧化钠的湿毛巾捂住口鼻，迅速离开现场
C．用NaOH溶液除去镁粉中含有的少量铝粉
D．可采用NaHCO3饱和溶液除去Cl2中的HCl杂质
2．化学与生活密切相关。下列应用或事实中有电子转移的是
A．明矾净水 B．氢氟酸刻蚀玻璃
C．削了皮的苹果置于空气中变色 D．氯化铁溶液遇KSCN溶液变色
3．下列方程式书写正确的是
A．氢氧化钡和稀硫酸：
B．碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：
C．向NaOH溶液中通入过量：
D．铝和氢氧化钠溶液反应：
4．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A．图中任意两个相连的物质之间都不能发生反应
B．c是一种稳定的化合物
C．d可用于刻蚀印刷电路板
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．将过量CO2通入澄清石灰水中：CO2 ＋Ca2+ ＋2OH－ = CaCO3 ↓＋ H2O
B．将金属钠投入水中：Na＋H2O = Na+ ＋OH－＋ H2 ↑
C．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：H+++ Ba2++OH－= BaSO4↓+ H2O
D．氧化铝与NaOH溶液反应：Al2O3 ＋2OH－ = 2 ＋ H2O
6．下列解释事实的方程式正确的是
A．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉： Fe3++Fe =2Fe2+
B．酸化的硫酸亚铁溶液长时间存放，溶液变黄： 4H+ +2Fe2++SO=2Fe3++SO2↑+2H2O
C．H2C2O4具有还原性，可以使高锰酸钾溶液褪色： 2MnO+5C2O+16H+ =2Mn2+ + 10CO2↑+8H2O
D．Ca( HCO3)2溶液中加足量NaOH溶液产生白色沉淀： 2HCO +Ca2+ +2OH- =CaCO3↓+CO+2H2O
7．下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是
A．能与Al反应放出H2的溶液中： CO、K+、Cl-、NH
B．由水电离产生的c(OH )= 1×10-13mol·L-1的溶液中： NO、 Mg2+、Na+、SO
C．碱性溶液中： Na+、 Fe2+、 Cl-、NO
D．使石蕊试液变红的溶液中： Ba2+、 HCO、K+、Cl-
8．下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 Zn KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 Fe KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
A．A B．B C．C D．D
9．一定质量FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体全为铁单质，且比原固体混合物减轻了1.6g；将等质量的原混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，需0.5的硫酸的体积至少为
A．0.1L B．0.2L C．0.4L D．0.5L
10．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板：Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B．在NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性：Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
C．向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2＋＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2H＋
D．NaHCO3溶液中滴入少量澄清石灰水：+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
11．下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象和结论
A 用浓硝酸清洗镜子，镜子上的银镀层被溶解 浓硝酸具有强酸性
B 检验高温下铁与水蒸气反应的产物中是否含有三价铁 取铁与水蒸气反应后的固体于试管中，先加入稀盐酸溶解，再加入KSCN溶液
C 室温下，分别向两个烧杯中加入等量的水，向其中一个烧杯中加入少量NaCl固体，溶解后，做导电实验，发现加NaCl的水溶液导电能力强 NaCl在水中能发生电离
D 将金属钠投入溶液中 钠表面析出紫红色固体，说明钠的金属性比铜强
A．A B．B C．C D．D
12．关于硫酸的说法错误的是
A．稀硫酸与锌反应可制得氢气 B．稀硫酸可用于除铁锈
C．常温下，可用铁制容器盛装浓硫酸 D．可用pH试纸测定浓硫酸的pH值
二、多选题
13．将足量铁粉放入由盐酸、溶液、溶液、溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则溶液中含有大量的阳离子是
A． B． C． D．
14．向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是
A．a点时溶液中阳离子仅为Cu2+和Fe2+
B．b点时溶液中发生的反应为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
C．c点时加入的铁粉与Cu2+反应
D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶2
三、非选择题
15．与铁三角的转化
①与I2反应： 。
②与S反应： 。
③与过量稀硝酸反应： 。
16．铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)2、Fe(OH)3的比较
名称 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色 ① ②
热稳定性 —— ③
水溶解性 难溶 难溶
制备(离子方程式) ④ ⑤
与盐酸反应(离子方程式) ⑥ ⑦
转化 ⑧
(2)Fe(OH)2的制备
Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3.在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：
①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
17．铁的氧化物
(1)物理性质
FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 无 ① ②
颜色 黑 ③ ④
价态 +2 ⑤ ⑥
水溶解性 不溶 不溶 不溶
用途 —— ⑦ ⑧
(2)化学性质
①FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4： 。
②FeO和Fe2O3均为 氧化物，盐酸反应的离子方程式分别为： ； 。
18．回答下列问题：
(1)高铁酸钾()是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。与KClO在强碱性条件下反应可制取，同时生成KCl，其反应的离子方程式为 。
(2)bmL溶液中含有ag，若把此溶液取一半加水稀释至2bmL，则稀释后溶液中的物质的量浓度为 mol/L。
(3)向一定量的Fe、FeO、、的混合物中加入100mL的盐酸，恰好使混合物完全反应，放出11.2L(标准状况)气体，所得溶液中加入KSCN溶液不变红色。用足量的CO在高温下还原相同质量的该混合物，所得铁的质量为 克。
(4)a克碳酸钠与碳酸氢钠的混合物，加热灼烧，固体质量为b克，求碳酸钠的质量分数 。
(5)0.2mol/L60mL，恰好与含0.1mol/L的溶液40mL完全反应，试推测元素M在还原产物中的化合价 价。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．金属钠化学性质活泼，不能用泡沫灭火器灭火，不符合安全要求，故A错误；
B．氢氧化钠具有腐蚀性，用沾有氢氧化钠的湿毛巾捂住口鼻会导致皮肤被腐蚀，应该使用沾有碳酸氢钠的湿毛巾捂住口鼻，故B错误；
C．Al与NaOH溶液反应，Mg不能，反应后过滤可分离，故C正确；
D．HCl与饱和NaHCO3溶液反应生成二氧化碳，引入新杂质，且促进氯气与水的反应，故D错误。
答案选C。
2．C
【详解】A．明矾净水是由于铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，该过程无元素化合价发生变化，没有电子转移，故A错误；
B．氢氟酸刻蚀玻璃是二氧化硅和HF反应生成SiF4和水，没有电子转移，故B错误；
C．削了皮的苹果置于空气中变色发生了氧化反应，有电子转移，故C正确；
D．氯化铁溶液遇KSCN溶液变色是由于铁离子和SCN-结合生成Fe(SCN)3，没有电子转移，故D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡和水，离子方程式为：，A错误；
B．碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，铵根会参加反应，离子方程式为：，B错误；
C．向NaOH溶液中通入过量生成亚硫酸氢钠，离子方程式为：，C正确；
D．铝和氢氧化钠溶液反应生成生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O= 2[Al(OH)4]-+3H2↑，D错误；
故选C。
4．D
【分析】图中所示铁元素不同价态的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等二价铁的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等三价铁的盐类物质，d为Fe(OH)3。
【详解】A．图中Fe与三价铁盐可发生反应生成亚铁盐，故A不选；
B．c为Fe(OH)2，不稳定易被氧化生成Fe(OH)3，故B不选；
C．氯化铁可用于刻蚀印刷电路板，而Fe(OH)3难溶于水，不能用于刻蚀印刷电路板，故C不选；
D．Fe2+可以和碱反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3和酸反应生成铁盐，Fe3+与Fe单质反应可生成Fe2+，故D选；
故选：D。
5．D
【详解】A．将过量CO2通入澄清石灰水中，生成碳酸氢钙，离子方程式为：CO2＋OH－ =，故A错误；
B．钠投入水中反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na＋2H2O =2Na+＋2OH－＋H2↑，选项中未配平，故B错误；
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O，因此反应离子方程式为Ba2++2OH-++2H+=2H2O+BaSO4↓，故C错误；
D．氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3 ＋2OH－ = 2 ＋ H2O，故D正确；
故选D。
6．D
【详解】A．电荷不守恒，向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，反应的离子方程式应为：2Fe3++Fe=3Fe2+，A错误；
B．亚铁离子容易被空气中氧气氧化为铁离子，该反应的离子方程式为，B错误；
C．具有还原性但是为弱电解质在离子方程式中不拆分，可以使高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为：，C错误；
D．向Ca（HCO3）2溶液中加入过量NaOH溶液，有白色沉淀生成，离子方程式为：Ca2++2HCO+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO，D正确；
故选D。
7．B
【详解】A．能与Al反应放出H2的溶液呈酸性或碱性，在酸性溶液中CO不能稳定存在，在碱性溶液中，NH不能稳定存在，A错误；
B．由水电离产生的c(OH )= 1×10-13mol·L-1的溶液中，水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在酸性溶液中，NO、Mg2+、Na+、SO都能稳定存在，在碱性溶液中Mg2+不能稳定存在，B正确；
C．在碱性溶液中，OH-与Fe2+不能大量存在，C错误；
D．使石蕊试液变红的溶液呈酸性，H+、HCO不能稳定存在，D错误；
故选B。
8．C
【分析】黄色的硫酸铁溶液和M反应生成红褐色沉淀，要求在溶液中M能电离产生OH 或者与水反应产生OH ，、 Na、NaOH、Na2O2四种物质均满足条件；黄色的硫酸铁溶液和N反应生成白色沉淀，要求试剂N能提供Ba2+从而生成白色的BaSO4沉淀，且试剂不含OH ，如含有OH ，则会生成红褐色的氢氧化铁沉淀，因为红褐色会遮盖白色；黄色的硫酸铁溶液和P产生浅绿色溶液，说明试剂P和硫酸铁反应生成了亚铁离子，黄色的硫酸铁溶液和Q反应生成红色溶液，则试剂Q为KSCN溶液；
【详解】A．N试剂Ba(OH)2与硫酸铁生成红褐色沉淀,不满足题目要求，故A错误；
B．P试剂FeO不能与硫酸铁生成亚铁，不满足题目要求，故B错误；
C．根据分析，各物质均满足要求，故C正确；
D．N试剂MgCl2不能与硫酸铁反应生成白色沉淀，不满足题目要求，故D错误；
答案选C。
9．B
【详解】FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻1.6g为混合物中氧原子的质量，其物质的量1.6g÷16g/mol=0.1mol；将等质量的FeO、的混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，当恰好反应时需要硫酸的体积最小，此时恰好生成FeSO4、Fe2(SO4)3，所需硫酸根离子的量与FeO、的混合物中O原子物质的量相等，故n(H2SO4)=0.1mol，需0.5mol L-1的硫酸的体积至少为0.1mol÷0.5mol/L=0.2L；
故选B。
10．B
【详解】A．FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，A错误；
B．在NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性：Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，B正确；
C．向CaCl2溶液中通入CO2，较弱酸碳酸不能制出较强酸盐酸，C错误；
D．NaHCO3溶液中滴入少量澄清石灰水：2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O+CO，D错误；
故选B。
11．C
【详解】A．浓硝酸具有强氧化性，能够溶解Ag，可以用浓硝酸清洗镜子，使镜子上的银镀层溶解，故A错误；
B．反应后固体中可能含Fe，Fe过量时可能将铁离子还原为亚铁离子，再滴定KSCN溶液无现象，不能确定产物含+3价铁，故B错误；
C．室温下，分别向两个烧杯中加入等量的水，向其中一个烧杯中加入少量NaCl固体，溶解后，做导电实验，发现加NaCl的水溶液导电能力强，说明NaCl在水中能发生电离，带电离子浓度增大，导电能力增强，故C正确；
D．将金属钠投入溶液中，Na先和水反应生成NaOH，NaOH再和反应生成Cu(OH)2沉淀，不能析出紫红色固体Cu，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】A．锌和稀硫酸反应制氢气，同时生成硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，故A正确；
B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈，故B正确；
C．在室温下Fe遇浓硫酸会发生钝化而不能进一步发生反应，故可以浓硫酸可以使用铁质容器盛装，故C正确；
D．浓硫酸有脱水性，能把纸脱水碳化，颜色变黑，不能用pH试纸测定浓硫酸的pH值，故D错误；
故选D。
13．BC
【详解】氧化性强弱：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Mg2＋，镁比铁活泼，有铁剩余，发生反应先后顺序是：、、，因此含有大量阳离子是Mg2＋和Fe2＋，BC正确；
故选BC。
14．BD
【详解】A．a点固体的质量仍为0，则此时发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，由于该反应仍未结束，故a点溶液中存在的阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+，A错误；
B．b点固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，B正确；
C．当加入铁粉的质量大于1.68g后，图中曲线出现了拐点，由点(2.24,1.84)和(1.68,1.28)可知，此过程加入铁粉的质量与固体剩余物增加的质量相等，故c点没有发生反应，C错误；
D．当加入铁粉的质量为0～0.56g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液中n(Fe3+)=2n(Fe)=2×=0.02mol，故原溶液中n[Fe2(SO4)3]=0.01mol；当加入铁粉的质量为0.56～1.68g时，此过程发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+，则溶液中n(Cu2+)=n(Fe)==0.02mol，原溶液中n(CuSO4)=0.02mol，则原溶液中Fe2(SO4)3与CuSO4的物质的量浓度之比等于物质的量之比为1∶2，D正确；
故答案为：BD。
15． Fe＋I2FeI2 Fe＋SFeS Fe＋4H++NO= Fe3＋＋NO↑+2H2O
【解析】略
16． 白色 红褐色 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓(白色) Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色) Fe(OH)2+2H+=Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3＋＋3H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
【解析】略
17．(1) 铁红 磁性氧化铁 红棕 黑 ＋3 +2，＋3 油漆、涂料、油墨等 磁铁
(2) 6FeO＋O22Fe3O4 碱性 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O
【解析】略
18．(1)2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O
(2)
(3)2.8
(4)
(5)+3
【详解】（1）与KClO在强碱性条件下反应可制取，同时生成KCl，Cl元素化合价由+5降低为-1，Fe元素化合价由+3升高为+6，根据得失电子守恒、电荷守恒，配平反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。
（2）bmL溶液中含有ag，，，若把此溶液取一半加水稀释至2bmL，则稀释后溶液中的物质的量浓度为mol/L；
（3）向一定量的Fe、FeO、、的混合物中加入100mL的盐酸，恰好使混合物完全反应，放出11.2L(标准状况)气体，所得溶液中加入KSCN溶液不变红色，说明溶质为FeCl2，根据氯元素守恒，，用足量的CO在高温下还原相同质量的该混合物，根据铁元素守恒，所得铁的物质的量为0.05mol，铁的质量为2.8克。
（4）a克碳酸钠与碳酸氢钠的混合物，加热灼烧，固体质量为b克，可知碳酸氢钠分解生成水和二氧化碳的质量为(a-b)g，设碳酸氢钠的质量为xg；
x=，碳酸钠的质量分数。
（5）0.2mol/L60mL，恰好与含0.1mol/L的溶液40mL完全反应，被氧化为，设元素M在还原产物中的化合价为x，根据得失电子守恒0.2mol/L×0.06L×(6-4)= 0.1mol/L×0.04L×2×(6-x)，x=+3
