第三章 铁 金属材料（单元测试）
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列操作中， 溶液的颜色不发生变化的是( )
A.氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C.硫酸铜溶液中加入铁粉 D.氯化铁溶液中加入铁粉
2.2021年6月11日，国家航天局举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍摄的“着巡合影”“中国印迹”等影像图。下列说法中，错误的是( )
A.镁锂合金属于金属材料 B.镁锂合金的硬度比镁的小
C.碳化硅属于无机非金属材料 D.碳化硅复合材料具有耐高温的性能
3.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是( )
A.铁粉有剩余 B.向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红
C.Cl－浓度减小 D.反应液质量增加1.12 g
4.下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 储氢合金可用于以H2为燃料的汽车 合金的熔点低，硬度大
B Fe(OH)3胶体属于碱 Fe(OH)3胶体可发生丁达尔效应
C Al2O3常用作耐火、耐高温材料 Al2O3的熔点高
D FeCl3溶液可用作蚀刻铜电路板 FeCl3溶液显酸性
5.部分含铁物质的分类与相应化合物的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a 可与e反应生成b B.c 在空气中可转化为d
C.可用KSCN溶液鉴别b、e D.a在少量氯气中点燃可生成对应的盐b
6.铁在一定条件下分别与O2、水蒸气反应的共同产物是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.Fe3O4 D.Fe(OH)2
7.下列试剂中,不能实现“Fe→FeCl2”转化的是( )。
A.氯气 B.稀盐酸
C.氯化铁溶液 D.氯化铜溶液
8.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明溶液中不含Fe2＋
B.用盐酸酸化的KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4
C.向某溶液中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生白色沉淀，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＋
9.证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是( )
A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色
10.下列有关铝及其化合物的性质说法，正确的是( )
①氧化铝熔点高，可用作耐高温材料 ②氧化铝不能与NaOH溶液反应
③铝在空气中不易被氧化，是因为其性质不活泼 ④氧化铝是碱性氧化物
⑤氧化铝坩埚不可用于熔融NaOH实验
⑥把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，立即产生大量白色沉淀
A.只有①⑤ B.①②④⑥ C.①③⑤⑥ D.全部正确
11.下列各组物质中，X是主要物质，Y是少量杂质，Z是除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的是( )
物质 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Na2SO4溶液 Fe
Y FeCl3 CuCl2 Na2CO3 Al
Z Cl2 Fe BaCl2溶液 NaOH溶液
12.用于制造飞机的材料应具备高比强度(断裂强度/密度)，还应具备密度小、质地轻的特点。以某型号飞机为例，机身每减轻1 kg，因耗油减少，一年可节约上万元。你认为下列材料中可用于飞机制造业的是( )
A.Mg－Al合金 B.黄铜(Cu－Zn合金)
C.Na－K合金 D.生铁(Fe－C合金)
13.用铝箔包裹着2.3 g金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为( )
A.0.05 mol B.0.2 mol
C.大于0.05 mol小于等于0.2 mol D.无法判断
14.将28 g铁粉放入100 mL 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中，充分反应后析出的铜的质量为( )
A.32 g B.6.4 g
C.0.64 g D.3.2 g
15.某无色溶液可溶解氧化铝固体，则在该溶液中一定能大量存在的离子组是 ( )
A.K＋、Cu2＋、NO、Cl－ B.K＋、Na＋、Br－、Cl－
C.K＋、Ca2＋、HCO、Cl－ D.Na＋、Mg2＋、Br－、SO
16.下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是 ( )
A.Fe3O4 B.Fe2(SO4)3
C.FeCl2 D.Fe(OH)3
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(14分)如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是____________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为___________________。
(4)图中________(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
18.(14分)下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的稀硫酸,其他试剂任选。
请回答下列问题:
(1)装置B中盛有一定量的NaOH溶液,装置A中应预先加入的试剂是_____________,装置A中发生反应的离子方程式是_______________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述制取Fe(OH)2的操作过程:______________________________________ 。
(4)实验完毕,拔去装置B中的橡胶塞,放入一部分空气,此时装置B中发生反应的化学方程式为__________________________________。
19.(12分)把等物质的量的铜粉、铁粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反应,然后取出部分溶液。
(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液显红色,则溶液中存在的金属离有 。
(2)若滴加一滴KSCN溶液,溶液不显红色,则溶液中一定存在的金属离有 。
(3)若加入的金属全部溶解,则溶液中n(Cu2+)∶n(Fe2+)= 。
(4)若(3)反应后的溶液中有三种金属离子,欲从中回收Cu和FeCl3,需要用到的试剂有(按反应顺序填写) 。
20.(12分)金属钠1.15 g与水反应，得到100 mL溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况为________L。
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度为____________(溶液体积变化忽略不计)。
参考答案及解析：
一、选择题
1.A 2.B
3.D 解析：反应Fe＋2FeCl3===2FeCl2中，铁粉量不足，FeCl3溶液过量，A、C均错误，D正确；Cl－不参加反应，其浓度不变，B错误。
4.C
5.D 解析：a为铁，b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为铁盐。铁和铁离子反应生成亚铁离子，A正确；氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化生成氢氧化铁，B正确；铁离子遇到硫氰化钾显红色，但亚铁离子不能，故能鉴别，C正确；铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁，与量无关，D错误。
6.C 解析：铁在氧气中点燃生成Fe3O4，与H2O(g)在高温下反应也生成Fe3O4。
7.A 8.C
9.C 解析：先滴加KSCN溶液，不显红色，证明不含有Fe3＋，再滴加氯水后显红色，证明加氯水后溶液中含有Fe3＋，所以原溶液中含Fe2＋，C正确。
10.A 11.D
12.A 解析：黄铜、生铁密度较大，且生铁易断裂，Na－K合金熔点低，常温下为液体，B、C、D错误。
13.C
14.C 解析：n(Fe)＝＝0.5 mol，n(CuSO4)＝0.1 L×0.1 mol·L－1＝0.01 mol，
由CuSO4＋Fe══FeSO4＋Cu可知Fe过量，所以应按CuSO4的量计算：
n(Cu)＝n(CuSO4)＝0.01 mol。m(Cu)＝0.01 mol×64 g·mol－1＝0.64 g。
15.B 16.C
二、非选择题
17.答案：(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)打开
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)能
解析：A为氢气的发生装置，B为产生Fe(OH)2沉淀装置，当a打开时，H2通过a进入B中排出B内氧气，a关闭时，A内气体压强增大，使A中FeSO4、H2SO4混合液进入B中与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2沉淀。
18.答案:(1)铁屑 Fe+2H+══Fe2++H2↑ (2)打开
(3)关闭活塞a,使FeSO4溶液被压入装置B中进行反应
(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2══4Fe(OH)3
19.答案:(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+ (2)Fe2+ (3)1∶5 (4)Fe、稀盐酸、新制氯水
20.答案：(1)0.56 (2)0.5 mol·L－1
解析：n(Na)＝＝0.05 mol
设标准状况下生成气体体积为V，生成NaOH的物质的量为n(NaOH)。
2Na＋2H2O══2NaOH ＋ H2↑
2 mol 2 mol 22.4 L
0.05 mol n(NaOH) V
(1)V＝＝0.56 L。
(2)c(NaOH)＝＝0.5 mol·L－1。
