(新教材)2021-2022學年上學期高一期末復習練習6-鐵-金屬材料-學生版

2017年高考2017年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺--教育因你我而變好教育云平臺--教育因你我而變練習練習6××鐵金屬材料經典集訓經典集訓1．下列說法不正確的是（）A．鋼是鐵合金，鋼的含碳量低于生鐵，性能優(yōu)于生鐵B．符號Al既能表示鋁元素，又能表示一個鋁原子，還能表示鋁單質C．金屬具有的物理通性是延展性、導熱性、銀白色光澤、導電性D．焊錫是錫鉛合金，把鉛加入錫中制成合金的主要目的是降低熔點2．利用覆銅板制作圖案時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應為Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2。現有鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反應后，剩余固體質量為2.8g，下列說法正確的是（）A．剩余固體是鐵、銅混合物B．原固體混合物中銅的質量是12.4gC．反應后溶液中n(Fe3+)=0.1molD．反應后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=1.5mol鞏固集訓鞏固集訓1．明代《造強水法》記載“綠礬五斤，硝五斤，將礬炒去，約折五分之一，將二味同研細，鍋下起火，取氣冷定，開壇則藥化為水。用水入五金皆成水，惟黃金不化水中?！蔽闹械摹跋酢奔聪跛徕?。下列說法錯誤的是（）A．“綠礬”的成分為FeSO4B．“研細”可在研缽中進行C．“開壇則藥化為水”，“水”的主要成分是硝酸D．“五金皆成水”，發(fā)生氧化還原反應2．含Fe3+的鹽溶液遇KSCN溶液會變紅。據此原理可設計“水寫紅字”魔術(如圖)，其中的紙張需經某溶液浸泡、干燥后使用，該溶液是（）A．FeCl3溶液 B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．K2SO4溶液3．下列有關合金的敘述正確的是（）A．合金的機械強度比各成分金屬的小B．合金的抗腐蝕性能都很好C．合金沒有固定的熔點 D．多數合金比各成分金屬的熔點低，硬度大4．下列關于鐵和鐵合金的有關說法錯誤的是（）A．工業(yè)上用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來B．不銹鋼抗腐蝕性能好，長期使用絕對不會生銹C．制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金D．使用鐵鍋燒飯菜能為人體提供微量的鐵元素5．下列關于金屬鋁及氧化鋁的說法不正確的是（）A．鋁是地殼中含量最多的元素B．鋁在自然界中通常以化合態(tài)形式存在C．金屬鋁在空氣中有良好的抗腐蝕性D．氧化鋁是一種高硬度﹑高熔沸點的化合物，紅寶石、藍寶石的主要成分均是氧化鋁6．下列物質的轉化在常溫下只通過一步反應不能完成的是（）A．Fe→FeSO4 B．Na2CO3→CO2C．Mg→Mg(OH)2 D．CaO→CaCl27．下列有關鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是（）A．在自然界中，不可能有游離態(tài)的鐵存在B．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗稱鐵紅C．能通過化合反應制得Fe(OH)3，但不能通過化合反應制得FeCl2D．鐵的氧化物能與酸反應生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物8．某同學設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀，下列說法正確的是（）A．儀器1可替換為長頸漏斗B．向NaOH溶液中加入適量煤油或CCl4，可阻隔空氣，延緩氧化Fe(OH)2C．打開K1和K3，當裝置2中產生均勻氣泡后，打開K2，關閉K1和K3，裝置4中出現白色沉淀D．裝置2和5的作用是為了吸收尾氣，防止污染9．下列說法不正確的是（）A．鐵的化學性質活潑，自然界中鐵只有化合態(tài)B．天然存在的黃鐵礦的主要成分是C．粉刷墻壁的紅色涂料中含有D．激光打印機的墨粉中含有10．鈦和鈦的合金具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。下列有關鈦用途不合適的是（）A．用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門 B．用于制造航天飛機C．用來制造人造骨 D．用來做保險絲11．向一定量FeO、Fe和Fe3O4的混合物中加入100mL1.5mol·L－1的鹽酸，使混合物完全溶解，放出224mL(標準狀況)氣體，再向反應后的溶液中加入1mol·L－1NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少為（）A．200mL B．150mL C．100mL D．90mL12．硫酸亞鐵可用于色譜分析試劑、點滴分析測定鉑、硒、亞硝酸鹽和硝酸鹽，也可以作為還原劑、制造鐵氧體、凈水、聚合催化劑、照相制版等。由硫酸亞鐵制備如圖所示的物質，下列說法正確的是（）A．Fe4(OH)2(SO4)5是常用的補血劑B．“煅燒”操作的主要儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒C．可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液檢驗鐵紅中是否含有FeCO3D．過程②的離子方程式為13．部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列敘述不合理的是（）A．a可與e反應生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉化關系D．檢驗e中陽離子，可用K3[Fe(CN)6]溶液，現象是溶液變成紅色14．某學習小組用如圖所示裝置測定鋁鎂合金(不含其他雜質)中鋁的質量分數和鋁的相對原子質量。（1）A中試劑為_______。（2）檢查裝置的氣密性。將藥品和水裝入各裝置中，連接好裝置后，需進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B滴加足量試劑。上述操作的順序是______(填序號)。（3）B中發(fā)生反應的離子方程式為_______。（4）若實驗中所用鋁鎂合金的質量為ag，測得產生氫氣的體積為bmL(標準狀況)，B中剩余固體的質量為cg，則該鋁鎂合金中鋁的質量分數為______，測定的鋁的相對原子質量為______。（5）實驗過程中，若未洗滌過濾所得的剩余固體，則測得的鋁的質量分數將________(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。15．為了探究鐵與水的反應，某同學設計并進行了下列實驗，虛線框處用來檢驗生成的氣體。（1）A裝置的作用是________________，B中反應的化學方程式為_________________。（2）虛線框C處應該選擇裝置___________(填甲或乙)，實驗現象是________________。（3）球形干燥管的作用是__________________________。（4）A，B兩個裝置中應先加熱________裝置。16．鐵有兩種氯化物，都是重要的化工試劑，它們的一些性質及制備方法如下所示：I．氯化鐵：熔點為306℃，沸點為315℃、易吸收空氣中的水分而潮解。工業(yè)上采用向500~600℃的鐵粉中通入氯氣來生產無水氯化鐵。II．氯化亞鐵：熔點為670℃，易升華。工業(yè)上采用向熾熱鐵粉中通入氯化氫來生產無水氯化亞鐵。實驗室可用如圖所示的裝置模擬工業(yè)生產無水氯化鐵，請回答相關問題：（1）裝置A用于KMnO4與濃鹽酸反應制氯氣，反應的離子方程式為___________。（2）導管b口應與___________(從虛線框內裝置中選擇裝置后用字母代號填空)連接，這樣可避免反應系統(tǒng)與環(huán)境間的相互影響。（3）用此裝置制得的無水氯化鐵含鐵量偏高，顯然其中含有___________(填化學式)雜質。（4）若要得到較純凈的無水氯化鐵，對裝置改進措施是___________。參考答案參考答案經典集訓：1．【答案】C【解析】A．鋼的含碳量是：0.03%~2%，生鐵的含碳量是：2%~4.3%。鋼的性能優(yōu)于生鐵，正確；B．符號Al是鋁元素的元素符號，既能表示鋁元素，又能表示一個鋁原子，還能表示鋁單質，正確；C．金屬具有的物理通性是具有導電性、延展性、導熱性、大多數是銀白色光澤的物質，Cu是紅色，Au是黃色金屬，錯誤；D．合金的特性之一是合金的熔點一般要比其組分低，焊錫的熔點要低于錫和鉛，所以在焊接金屬時，為節(jié)約時間、節(jié)約能源、節(jié)約成本采用錫鉛合金，所以焊錫是錫鉛合金，把鉛加入錫中制成合金的主要目的是降低熔點，正確。2．【答案】B【解析】原氯化鐵溶液中含有氯化鐵的物質的量n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol。鐵的還原性強于銅，把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應，與FeCl3溶液反應時先后發(fā)生：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。A．原溶液中含有FeCl3的物質的量是n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol。假設0.5molFeCl3完全反應消耗Fe、Cu的質量分別是m1、m2，根據Fe+2Fe3+=3Fe2+可知0.5molFe3+反應消耗Fe的質量為m1=；根據Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知0.5molFe3+反應消耗Cu的質量為m2=，實際溶解金屬質量18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，可見：Fe完全反應，Cu部分反應，Fe3+反應完全，剩余金屬是Cu，A錯誤；B．設反應消耗銅的物質的量為n1，反應的鐵的物質的量為n2，則有關系式：①64n1+56n2=15.2g；②n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol，解得n1=0.15mol，n2=0.1mol，則原來混合物中含有的銅的質量m(Cu)=0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，B正確；C．根據A中的計算可知：Fe3+完全反應，剩余的金屬為Cu，溶液中不含有Fe3+，C錯誤；D．根據反應方程式可知反應后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，反應后溶液中銅離子的物質的量為n(Cu2+)=n(Cu)=0.15mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol，D錯誤；故選B。鞏固集訓：1．【答案】A【解析】A．綠礬成分為七水硫酸亞鐵，化學式：FeSO4·7H2O，故A錯誤；B．“研細”固體應在研缽中進行，故B正確；C．硝酸具有強的氧化性，能夠與硫酸亞鐵溶液反應，故C正確；D．用水入五金皆成水，惟黃金不化水中，說明大多數金屬能夠與硝酸發(fā)生氧化還原反應而溶于硝酸，故D正確；故選A。2．【答案】A【解析】含Fe3+的鹽溶液遇KSCN溶液會變紅，說明紙張上浸有含鐵離子的溶液，根據選項得到溶液為FeCl3溶液，故A符合題意。故選A。3．【答案】D【解析】A．合金具有良好的物理、化學或機械性能，硬度一般比它的各成分金屬大，故A錯誤；B．不是所有合金抗腐蝕能力都強，如生鐵抗腐蝕能力弱于純鐵，是因為生鐵合金中形成了原電池，加快了腐蝕，故B錯誤；C．不同于純凈金屬的是，多數合金沒有固定的熔點，溫度處在熔化溫度范圍間時，混合物為固液并存狀態(tài)，由此可知，少數合金是有固定的熔點，故C錯誤；D．合金具有良好的物理、化學或機械性能，硬度一般比它的各成分金屬大，熔點一般比它的各成分金屬低，故D正確；答案選D。4．【答案】B【解析】A、一氧化碳具有還原性，可以用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來，A正確；B、不銹鋼不容易生銹，但不是絕對不生銹，只是在相同條件和環(huán)境中，較碳鋼而言不容易被腐蝕和生銹，B錯誤；C、制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金，C正確；D、鐵在人體中屬于微量元素，使用鐵鍋燒飯菜能為人體提供微量的鐵元素，D正確；故答案選B。5．【答案】A【解析】A．鋁是地殼中含量最多的金屬元素，故A錯誤；B．鋁的化學性質活潑，在自然界中通常以化合態(tài)形式存在，故B正確；C．常溫下，金屬鋁能被空氣中的氧氣氧化，表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜能阻止內部金屬繼續(xù)與O2反應，故金屬鋁在空氣中有良好的抗腐蝕性，故C正確；D．氧化鋁是一種高硬度、高熔沸點的化合物，紅寶石、藍寶石的主要成分均是氧化鋁，故D正確。故選A。6．【答案】C【解析】A．Fe與稀硫酸反應生成FeSO4和H2，A正確；B．Na2CO3與足量酸(如鹽酸、稀硫酸)反應，釋放出CO2氣體，B正確；C．Mg與酸反應生成鎂鹽，再與堿發(fā)生復分解反應生成Mg(OH)2，但Mg在常溫下不能一步轉化為Mg(OH)2，C錯誤；D．CaO與鹽酸反應生成CaCl2和H2O，D正確；故選C。7．【答案】B【解析】A．在自然界中，鐵隕石有游離態(tài)的鐵存在，故A錯誤；B．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3俗稱鐵紅，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，故B正確；C．能通過制得Fe(OH)3，也能通過得FeCl2，故C錯誤；D．分析鐵的化合價可知Fe3O4不是堿性氧化物，Fe2O3、FeO是堿性氧化物，故D錯誤；故答案為B。8．【答案】C【解析】A．該反應需要置于無氧環(huán)境，所以不能用長頸漏斗替換分液漏斗，A錯誤；B．適量煤油，可阻隔空氣，延緩氫氧化亞鐵氧化，四氯化碳的密度比氫氧化鈉溶液的密度大，不能其隔絕空氣的作用，所以不能用四氯化碳，B錯誤；C．打開K1和K3，當裝置2中產生均勻氣泡后，目的排除裝置中的空氣，打開K2，關閉K1和K3，目的利用產生的氫氣將硫酸亞鐵溶液壓入裝置4中，使硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化亞鐵，出現白色沉淀，C正確；D．該反應需要置于無氧環(huán)境，裝置5的作用是液封，防止空氣進入裝置4，D錯誤；故選C。9．【答案】A【解析】A．鐵的化學性質活潑，隕石中含有鐵單質，故A錯誤；B．天然存在的黃鐵礦的主要成分是，故B正確；C．是紅色粉末，粉刷墻壁的紅色涂料中含有，故C正確；D．是黑色固體，具有磁性，激光打印機的墨粉中含有，故D正確；答案選A。10．【答案】D【解析】A．鈦和鈦的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，故A不符合題意；B．鈦的熔點較高，且密度較小，且易于加工，因此可用于制造航天飛機，故B不符合題意；C．鈦與人體器官具有很好的“生物相容性”，因此可用于制造人造骨，故C不符合題意；D．鈦的熔點較高，如果用鈦做保險絲，在電路發(fā)生短路時，保險絲難以熔斷，達不到斷路的作用，無法實現保險絲作用，故D符合題意；故答案為D。11．【答案】B【解析】根據反應流程可知，要使鐵元素完全沉淀下來,，則100mL1.5mol·L－1的鹽酸中的氯離子會完全轉移到NaCl中，根據鈉元素守恒，NaOH的物質的量等于NaCl的物質量，根據氯元素守恒，則NaCl的物質的量等于HCl的物質的量，即n(NaOH)=n(HCl)，所以100mL1.5mol·L－1=V(NaOH溶液)1mol·L－1，則V(NaOH溶液)=150mL，故答案B。12．【答案】C【解析】A．在Fe4(OH)2(SO4)5中Fe元素化合價為+3價，對人體健康有害，因此不能作補血劑，補血劑通常是FeSO4，A錯誤；B．“煅燒”操作的主要儀器有坩堝、酒精燈，B錯誤；C．硫酸與FeCO3反應產生Fe2+，Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液變?yōu)樗{色沉淀，因此可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液檢驗鐵紅中是否含有FeCO3，C正確；D．在過程②中FeSO4與NH4HCO3發(fā)生反應產生FeCO3、CO2、H2O，反應的離子方程式為：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O，D錯誤；選C。13．【答案】D【解析】鐵0，+2，+3三種價態(tài)的轉化，其中單質a為Fe，+2價的鹽為亞鐵鹽，堿為氫氧化亞鐵，+3價的鹽為鐵鹽，堿為氫氧化鐵；A．鐵單質可以和三價鐵鹽發(fā)生歸中反應，生成亞鐵鹽，離子方程式為Fe+2Fe3+═3Fe2+，故A正確；B．2價鐵為其中間價態(tài)，可以被氧化，也可以被還原，故B正確；C．亞鐵鹽加堿生成氫氧化亞鐵(b→c)，氫氧化亞鐵在空氣中被氧化為氫氧化鐵(c→d)，氫氧化鐵加酸生成三價鐵鹽(d→e)，鐵單質可以和三價鐵鹽發(fā)生歸中反應，生成亞鐵鹽(e→b)，故C正確，D．e中陽離子是Fe3+，應用KSCN檢驗，故D錯誤；故選D。14．【答案】NaOH溶液①④③②偏小【解析】（1）鋁、鎂都能與稀酸溶液反應放出氫氣，但鋁還能與強堿溶液反應放出氫氣，而鎂不能，要測定鋁鎂合金中鋁的質量分數，應選擇強堿溶液，如NaOH溶液；（2）首先要記錄C的液面位置，再由A向B中加入足量的強堿溶液充分反應，直到B中不再產生氣體并恢復至室溫后，再記錄C的液面位置，最后將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重，因此上述操作的順序是：①④③②；（3）在B中Al和NaOH溶液發(fā)生反應產生H2，反應的離子方程式為：。（4）鋁鎂合金的質量為ag，B中剩余固體的質量為cg，則鋁的質量為(a-c)g，則該鋁鎂合金中鋁的質量分數為，設鋁的相對原子質量為x，則由可知2xgAl反應產生氫氣在標準狀況下的體積V(H2)=67.2L，則(a-c)g反應產生H2的體積為bmL=b×10-3L，則可得比例式：，解得；（5）若未洗滌過濾所得的剩余固體，由于剩余固體物質是Mg，則會導致測得的剩余固體的質量偏大，從而使測得的鋁的質量偏小，從而是Al的質量分數偏小。15．【答案】（1）提供水蒸氣3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2（2）乙銅絲表面的黑色固體變紅，試管壁有水珠生成（3）吸收未反應完的水蒸氣，防止進入C中干擾試驗（4）A【解析】由實驗裝置可知，A中加熱提供水蒸氣，B中Fe與水蒸氣高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，且氫氣不純加熱易發(fā)生爆炸。（1）A裝置的作用是加熱提供水蒸氣，鐵和水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：3Fe+4H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4+4H2；（2）鐵和水蒸氣反應生成的氣體為氫氣，氫氣比空氣輕，虛線框C處宜選擇的裝置