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    第三章 铁 金属材料 学考真题感悟试卷(含答案)

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    第三章 铁 金属材料 学考真题感悟试卷(含答案)

    1、第三章第三章 铁铁 金属材料金属材料学考真题感悟学考真题感悟 一、铁及其化合物的性质 1(2019 广东学业考试)铁元素在地壳中含量丰富。下列有关说法不正确的是( ) A不锈钢属于铁合金 B用 KSCN 溶液可检验溶液中的 Fe3 C铁制品腐蚀过程中铁被还原 D浸在有机溶剂中不易生锈 答案 C 解析 A不锈钢是一种铁合金,铁合金除了不锈钢外,还有硅钢、锰钢、碳素钢等种类,故 A 正确;B.溶液中若含有 Fe3 ,与 KSCN 溶液会变为血红色,因此可以检验溶液中是否含有 Fe3 ,故 B 正确;C.铁制品腐蚀过程中铁失去电子,被氧化,故 C 错误;D.Fe 在潮湿的空气 中容易生锈,将铁制品浸

    2、在有机溶剂溶液中,不接触氧气、水,铁就不容易生锈,故 D 正确。 2(2019 山东学业考试)下列关于铁及其化合物的说法错误的是( ) A实验室保存 FeCl2溶液时常加入铁粉 B可用 KSCN 溶液检验 FeCl2溶液是否变质 C若 FeCl2溶液中混有 FeCl3可通过滴加氯水除去 D向 FeCl2溶液中加入 NaOH 溶液,最终可观察到红褐色沉淀 答案 C 解析 A亚铁离子不稳定,易被氧化生成铁离子,Fe 能还原铁离子生成亚铁离子,所以实验 室为防止氯化亚铁被氧化,所以在保存 FeCl2溶液时常加入铁粉,故 A 正确;B.KSCN 和铁离 子反应生成硫氰化铁而呈现血红色,亚铁离子和 KS

    3、CN 不反应,所以可以用 KSCN 溶液检验 氯化亚铁是否变质,故 B 正确;C.氯气和氯化铁不反应,但是能氧化氯化亚铁生成氯化铁,应 该用 Fe 除去氯化亚铁中的氯化铁,故 C 错误;D.氢氧化亚铁能被空气氧化生成红褐色氢氧化 铁,所以向 FeCl2溶液中加入 NaOH 溶液,先生成白色沉淀,立即转化为灰绿色,最终转化为 红褐色沉淀,所以最终可观察到红褐色沉淀,故 D 正确。 3(2019 广东学业考试)电子工业常用 30%的 FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路 板。下列说法正确的是( ) A该反应为置换反应 B用 KSCN 溶液可检验废液中的 Fe2 C可用置换法回收废液中的铜

    4、 DFe3 能溶解 Cu 说明 Cu 比 Fe 金属性强 答案 C 解析 电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔, 制作印刷电路板, 发生的反应为: 2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2,A.该反应不是置换反应,故 A 错误;B.KSCN 溶液检验铁离子 生成红色溶液,和亚铁离子无现象,故 B 错误;C.可用置换法回收废液中的铜,如 FeCu2 =CuFe2 ,故 C 正确;D.反应只生成亚铁离子。氧化还原反应中还原剂还原性大于还原产 物,只能说明铜还原性大于亚铁离子,故 D 错误。 二、合金 4(2019 广东学业考试)港珠澳大桥的建造使用了大量钢材。下列关于钢材的说法不正

    5、确的是 ( ) A钢的主要成分是铁 B表面喷涂油漆可防腐 C不锈钢是最早使用的合金 D不锈钢含碳量较生铁低 答案 C 解析 A钢是铁的合金,所以钢的主要成分是铁,故 A 正确;B.在钢铁表面喷涂油漆,使金 属与空气、水等物质隔离,以防止金属腐蚀,故 B 正确;C.青铜是最早使用的合金,而不是不 锈钢,故 C 错误;D.生铁的含碳量是 2%4.3%,钢的含碳量是 0.03%2%,生铁的含碳量比 钢高,故 D 正确。 5(2019 广东学业考试)新型镁合金被大量用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等。由 此说明镁合金具有的优异性能包括( ) 熔点低 硬度大 耐腐蚀 密度小 导电性强 A B C

    6、D 答案 B 解析 笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等要求密度小,便于携带;硬度大,抗震能力强,延 长使用寿命,与熔点高低、延展性、导电性无关。 三、金属及其化合物的性质 6(双选)(2018 广东学业考试)文学中有“点石成金”,趣味实验中有“点 L 成 M”:取少量 白色粉末于烧杯中,加入适量水得蓝色溶液,将金属棒 L 插入该溶液,一段时间后,在金属 棒 L 表面析出紫红色固体 M,溶液颜色变浅。则“点 L 成 M”可能是( ) A点铝成铜 B点银成钠 C点锌成钙 D点铁成铜 答案 AD 解析 取少量白色粉末于烧杯中,加入适量水得蓝色溶液,将金属棒 L 插入该溶液,一段时 间后,在金属棒 L

    7、表面析出紫红色固体 M,溶液颜色变浅。蓝色溶液中含有铜离子,该反应 是置换反应,所以可能是点铝成铜,也可能是点铁成铜,故选 AD。 7(双选)(2019 广东学业考试)某旧电器的金属部件中 Zn、Fe、Cu、Ag 等金属单质,与足量 稀盐酸反应后过滤,剩余固体中不可能含有( ) AFe BZn CCu DAg 答案 AB 解析 向废旧电器中加入足量的稀盐酸,由于金属部件中 Zn、Fe、Cu、Ag 等金属单质,Zn、 Fe 位于 H 前边,可以与 HCl 发生置换反应,产生金属阳离子进入溶液,而 Cu、Ag 位于 H 的 后面,不能与 HCl 反应,仍然以金属单质的形式存在,所以与足量稀盐酸反应

    8、后过滤,剩余 固体中含有 Cu、Ag,不可能含有 Zn、Fe。 8(2018 山东学业考试)某溶液中存在 Na 、Mg2、Fe2、Fe3四种阳离子,向其中加入过量 氢氧化钠溶液并充分搅拌,再加入过量盐酸后,大量减少的离子是( ) ANa BMg2 CFe2 DFe3 答案 C 解析 溶液中有 Na 、Mg2、Fe2、Fe3四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液并充分 搅拌,反应时 Mg2 、Fe2、Fe3离子均先转化为沉淀,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,Na的 数目增大;再加入过量的盐酸,氢氧化铁、氢氧化镁与盐酸反应生成金属阳离子为 Fe3 、Mg2 ,所以溶液中大量减少的离子是 Fe2。 四

    9、、铝及其化合物的性质 9(2019 广东学业考试)铝材在人们的生活中使用广泛。有关铝及其化合物的说法正确的是 ( ) A铝暴露在空气中易生锈 B建筑用的铝材属于合金 CAl 溶于强碱溶液中产生 O2 D加过量 NaOH 溶液除去废水中含有的 Al3 答案 B 解析 A由于铝的表面在空气中易被氧化为氧化铝,从而阻止了铝与氧气的反应,因此铝暴 露在空气中不易生锈,故 A 错误;B.铝合金硬度大、密度小,可用于建筑材料,故 B 正确; C.铝和强碱溶液反应生成氢气,故 C 错误;D.氢氧化钠和铝离子反应生成氢氧化铝,氢氧化钠 过量,可进一步反应生成偏铝酸钠,应用氨水等弱碱,故 D 错误。 10(20

    10、19 广东学业考试)既能与稀硫酸反应,又能与 NaOH 溶液反应的是( ) AMg BFe CAl DCu 答案 C 解析 AMg 只能与硫酸反应产生硫酸镁和氢气,不能与 NaOH 溶液反应,故 A 错误;B.Fe 只能与硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气,不能与 NaOH 溶液反应,故 B 错误;C.Al 既能与硫酸 反应产生硫酸铝和氢气,也能与 NaOH 容易反应产生偏铝酸钠和氢气,故 C 正确;D.Cu 在金 属活动性顺序表中位于 H 的后面,不能与稀硫酸反应,也不能与 NaOH 反应,故 D 错误。 11(2019 山东学业考试)某化学兴趣小组通过查阅资料得知:在水溶液中存在反应:Al3 4O

    11、H =Al(OH) 4 、 Al(OH) 4 CO 2=Al(OH)3HCO 3; 2Al(OH)3= Al2O33H2O, 该小组据此设计了测定某镁铝合金(除镁、铝外,其它成分不溶于酸)中铝的质量分数的实施方 案。回答下列问题: (1)第一步:称取镁铝合金样品 a g,称量仪器的名称是_。 (2)第二步: 将a g样品溶于足量稀盐酸中, 充分反应后过滤, 滤液中的金属阳离子有_(填 离子符号)。 (3)第三步:向滤液中加入过量 NaOH 溶液,充分反应后过滤,滤渣是_(填化学式)。 (4)第四步:向第三步所得滤液中通入足量 CO2,充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤滤渣数次。 第五步:烘干第四步所

    12、得滤渣并灼烧至恒重,冷却后称量,质量为 b g,则样品中铝的质量分 数为_; 若第四步操作时没有洗涤滤渣, 测定出的铝的质量分数将_(填“偏大” 或“偏小”)。 答案 (1)托盘天平 (2)Mg2 、Al3 (3)Mg(OH)2 (4) 9b 17a100% 偏大 解析 (1)固体称量通常选择托盘天平;(2)由于其他成分不溶于稀盐酸,只有镁、铝溶解于稀 盐酸,则滤液中含有的金属阳离子是 Mg2 、Al3;(3)向含有 Mg2、Al3的滤液中加入过量 NaOH 溶液,因氢氧化铝能溶于 NaOH 溶液,而 Mg(OH)2不溶于 NaOH 溶液,则充分反应后 过滤,滤渣是 Mg(OH)2,滤液中含有

    13、 AlO 2,(4)向第三步所得滤液中通入足量 CO2,发生反应 的离子方程式为: CO2H2OAlO 2=Al(OH)3HCO 3, 滤渣灼烧时反应为: 2Al(OH)3= Al2O33H2O,最后的固体 b g 是氧化铝,氧化铝中铝的质量为 b g 54 102 9 17b g,即为 a g 合 金中 Al 的质量为 9 17b g,故合金中 Al 的质量分数 9 17b g a g 100% 9b 17a100%;若是没有洗涤沉 淀,导致沉淀的质量偏大,灼烧生成的氧化铝质量偏大,测定结果偏大。 五、铁及其化合物的转化 12(2019 北京学业考试)聚合硫酸铁(PFS)是优质、高效的铁盐类

    14、无机高分子絮凝剂,主要用 于净水。下图是以废铁屑(主要成分为 Fe、Fe2O3)为原料制备 PFS 的一种工艺流程。 (1)酸浸槽中,Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为_。 (2)反应釜中,加入 H2O2的作用是_。 (3)制备过程中,若需检验反应釜中含有的 Fe3 ,实验方案为:取少量反应釜中的溶液,向其 中加入_ (填试剂和现象),说明其中含有 Fe3 。 答案 (1)Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O (2)将 Fe2 氧化为 Fe3 (3)KSCN 溶液,溶液变为红 色 解析 (1)酸浸槽中,Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为 Fe2O3 6H =2Fe33H 2O;(2)反

    15、应釜中,加入 H2O2的作用是将 Fe2 氧化为 Fe3;(3)制备过程中,若需检验反应釜中含有的 Fe3 ,实验方案为:取少量反应釜中的溶液,向其中加入 KSCN 溶液,溶液变为红色,说明 其中含有 Fe3 。 13 (2019 福建学业考试)电子工业上常用氯化铁溶液做印刷电路铜板的腐蚀液,使用过的腐蚀 废液中的金属离子主要有 Fe3 、Fe2和 Cu2。化学兴趣小组设计如下流程对废液进行处理并 回收氯化铁溶液。 (1)步骤()中加入 H2O2溶液的目的是将 Fe2 _(填“氧化”或“还原”)成 Fe3;取少 量溶液 A 于试管中,滴入 12 滴 KSCN 溶液,溶液显_(填“红色”或“蓝色

    16、”)。 (2)步骤()中分离溶液 B 和沉淀的操作名称是_;该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、普 通漏斗和_。 (3) 写 出 步 骤 () 中Fe(OH)3与 稀 盐 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 : _。 答案 (1)氧化 红色 (2)过滤 玻璃棒 (3)Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O 解析 (1)过氧化氢具有强氧化性,可氧化亚铁离子生成铁离子,滴加 KSCN 溶液,溶液显红 色; (2)步骤()分离固体和液体, 为过滤操作, 需用到的玻璃仪器有烧杯、 普通漏斗和玻璃棒; (3)Fe(OH)3与稀盐酸反应的化学方程式为 Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O。 六、物质的

    17、量应用于化学方程式的计算 14 (2020 浙江学业考试)制作印刷电路板产生的某废液中含有 FeCl3、 FeCl2、 CuCl2, 量取 50 mL 该废液,加入 5.6 g 铁粉,振荡,充分反应后剩余固体质量为 5.6 g(不考虑 Fe 与 H 的反应)。 请计算: (1)参加反应的 Cu2 与 Fe 的物质的量之比 n(Cu2)n(Fe)_; (2)若剩余固体中只有铜,则原溶液中铁离子浓度 c(Fe3 )_ mol L1。 答案 (1)78 (2)0.5 解析 (1)Fe的物质的量为 5.6 g 56 g/mol0.1 mol, 设参加反应的Cu 2与Fe的物质的量分别为x、 y, 则

    18、FeCu2 =Fe2Cu x x x 2Fe3 Fe=3Fe2, yx 反应前后的固体的质量相等,则 56y64x,解得 xy78; (2)若剩余固体中只有铜,生成 Cu 为 5.6 g 64 g/mol0.087 5 mol,与铁离子反应的 Fe 为 0.1 mol 0.087 5 mol0.012 5 mol,则原溶液中铁离子浓度 c(Fe3 )0.012 5 mol2 0.05 L 0.5 mol/L。 15(2019 浙江学业考试)为探究某铜的硫化物的组成,取一定量的硫化物在氧气中充分灼烧, 将生成的气体全部通入盛有足量的 H2O2和 BaCl2的混合液中,得到白色沉淀 11.65 g

    19、;将灼烧 后的固体(仅含铜与氧 2 种元素)溶于过量的 H2SO4中过滤,得到 1.60 g 红色固体,将滤液稀释 至 150 mL,测得 c(Cu2 )0.50 mol L1。 已知:Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O SO2H2O2BaCl2=BaSO42HCl 请计算: (1)白色沉淀的物质的量为_ mol (2)该铜的硫化物中铜与硫的原子个数比 N(Cu)N(S)_。 答案 (1)0.050 0 (2)21 解析 (1)根据分析,白色固体为 BaSO4,nm M 11.65 g 233 g/mol0.050 0mol; (2)由题意知红色固体为铜单质,物质的量为 1.60 g 64 g/mol0.025 mol,n(铜元素)n(Cu 2)n(铜单 质)0.500.15 mol0.025 mol0.100 mol,n(硫元素)n(BaSO4)0.050 0 mol,故化合物中 N(Cu)N (S)21。


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