第三章 铁 金属材料.docx

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1、第三章铁金属材料可能用到的相对原子质量：H 1 0 16 Na 23 Al 27 Fe 56 Cu 64一、选择题（每题只有1个选项符合题意）1 .以下物质中，不属于合金的是（）。A.硬铝B.生铁C.钢D.铝箔2 .能够证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验及现象是（）。A.只需滴加KSCN溶液，溶液不显红色B.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色C.先滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再滴加氯水后显红色D.先滴加KSCN溶液，溶液呈红色，再加足量铁粉红色消失3 .以下关于铝的表达中，不正确的选项是（）oA.铝是地壳中含量最多的金属元素B.常温下，铝能与NaCl溶液发生置换反响C.铝是

2、一种比拟活泼的金属D.在化学反响中，铝容易失去电子，常作还原剂4.亚硝酸钠（NaNO。是工业用盐，误食后会导致血红蛋白中的Fe2+转化为高铁血红蛋 白（含Fe3+）而引起中毒，服用维生素C可解除亚硝酸钠中毒。以下有关表达中，正确的选项是 （ ）。A. NaNCh可将Fe2+还原B. NaNCh具有还原性C.维生素C将Fe3+氧化为Fe2+D.中毒和解毒时发生的均为氧化还原反响5 .制造焊锡时，把铅加入锡中的主要原因是（）oA.增加抗腐蚀能力B.增加强度C.降低熔点D.增加延展性6 .以下离子方程式书写正确的选项是（）。A.向 FeCb 溶液中通入 Cb ： Fe2+Cl2 = Fe3+ + 2

3、CrB.将 AI2O3加入稀盐酸中：A12O3+6H+ = 2A13+ + 3H2O得到黄色溶液。考查知识点：铁的化合物性质、亚铁离子和铁离子之间的转化、离子反响、氧化还原反 应18. (l)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(2)提示：向下排空气法、导管口伸入试管底部(用排水法亦可)(3)用拇指堵住收集好气体的试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，能听到噗的一声或 发出尖锐的爆鸣声，说明提供的是H2(4) Fe3O4解析：铁与水蒸气在高温下反响生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁是一种黑色晶体， 收集氢气可用向下排空气法或者用排水法。考查知识点：铁的化学性质19. (1)A TiC)2+2C

4、+2c12 . TiCl4+2CO 炭(3)加入过量盐酸，除去过量镁，过滤，洗涤并干燥解析：(1)物质的性质决定其用途。由题干可知钛和钛合金的熔点高，不能用来作保险 丝；钛密度小、熔点高、可塑性好，可用于制造航天飞机及船舶；与人体有很好的“相容性” 可制造人造骨。可燃性气体应是CO,结合质量守恒定律，化学方程式应为TiO2 + 2C + 2Cl2TiCl4 +2CO,该反响中，碳元素化合价升高，C作还原剂；之后应为镁置换钛 的反响，化学方程式为TiC14+2Mg2Ti +2MgeL,所得产物含杂质镁(镁过量)、MgCL。 因为钛在常温下不与强酸反响，加足量盐酸可除去过量杂质镁，过滤、洗涤并干燥

5、得到钛。考查知识点：金属材料20. 氯化亚铁(2)2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ Fe+2H+ = Fe2+ + H2 t(3)氢氧化铁胶体丁达尔效应解析：D的饱和溶液滴入沸水中，继续煮沸后呈红褐色，制得的是氢氧化铁胶体，D是 氯化铁，A、B都是单质，且A是固体，根据质量守恒定律可知A是铁，B是氯气，那么F 是氯化亚铁。B、C为气体，B和C反响的产物极易溶于水并得到无色溶液E,那么E是氯化氢，c是氢气。考查知识点：铁及其化合物的性质及转化C. Fe（OH）3 与稀硫酸反响：OH- + h+ = H2。D.将AI2O3加入氢氧化钠溶液中：A13+OH= AIO-+H2O7 .除去镁粉中的少

6、量铝粉，可以选用的试剂是（）oA.氢氧化钠溶液 B.稀盐酸C.蒸储水D.硫酸镁溶液8 .将铁片加入到1 L0.5 moi/LFeCb溶液中，当Fe?+和Fe?+的浓度相等时,铁片的质 量减少（ ）oA. 2.8gB. 5.6gC. 11.2gD. 1.4g9 .在加入铝粉能放出氢气的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）oA. Fe3+ CO：、。一、Na+B. Na+、Ba2+ Mg2+. HCOC. SO，、Na+、K+、Cl-D. Mg2+. NO；、K+ OH10 . 将5.4gAl放入200 mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反响后有金属剩余。 该溶液可能为（）。A. Cu

7、（NC）3）2溶液 B. NaOH 溶液 C. H2so4溶液D. HC1 溶液11 .用铝箔包住0.23g金属钠，用针在铝箔上扎出一些小孔后放入水中，完全反响后,在标准状况下可放出气体的体积是（）。A.等于0.112L B,小于0.112L C.大于0.112L D.无法确定12 .下表列举了一些金属元素，其中很难形成合金的两种金属是（ ）oFeCuZnAgAuW熔点/1 5381 0834209621 0643410沸点/2 7502 56290722122 8565 927A. Fe、 AgB. Au、 AgC. Au CuD. Zn、 W13 .由FeO、FezCh和Fe3O4组成的混

8、合物，测得其中铁元素与氧元素质量之比为21 ：8,那么这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能为（ ）。A. 1 ： 2 ： 1B. 2 ： 1 ： 1C, 1 ： 1 ： 1D, 1 ： 2 ： 314 .某合金与铁的物理性质的比拟如下表所示：熔点FC密度/(g cmf硬度（金刚石为10）导电性（银为100）某合金2 5003.007.42.3铁1 5357.864.517该合金耐腐蚀强度大。从以上性能看，该合金不适合的用途是（）oA.制作导线 B.制门窗框 C.制炉具D.制飞机外壳15 .以下表达中，正确的选项是（ ）oA. 5.6gFe与足量O2完全反响生成Fe3O4

9、,电子转移数目为义1（）23B.在常温常压下，1 molAl和足量烧碱溶液完全反响生成33.6LH2C. 0.1 mol Na在空气中完全燃烧，消耗0.025 mol。2D. Fe、Na分别和水蒸气、水反响产生的气体体积相同时（同温同压），消耗的Fe和 Na的质量比为21 ： 23二、非选择题（此题共5道小题）16. 1989年，世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一，并指出铝的使用须加以 控制。以下有关含铝物质的用途中须加以控制的有（填序号）。制铝合金制饭盒做导线电缆制铝壶制铝锅用明矶KA1（SO4）2- 12H2O净水用明矶和小苏打做食物的膨松剂用Al （OH） 3片剂或凝胶治胃病制防锈

10、油漆17 .向盛有FeCb溶液的试管中滴加少量NaOH溶液，观察到的现象为 ,所发生反响的化学方程式为、O当生成物颜色不再变化后，再向 试管中加入足量稀盐酸，观察到的现象为，所发生反响的离子方 程式为 O18 .某小组同学用图1所示装置进行铁在高温下与水蒸气反响的实验，收集并检验生成 的氢气。请完成以下空白。（1）写出铁在高温下与水蒸气反响的化学方程式：O（2）在D处画出用试管来收集氢气的简单装置图（所需其他仪器可自己选择）ofigm(4)将红热的铁器浸入水中急速冷却(俗称“淬火”)，在发出“啜口兹”声响、产生大量 气体的同时，铁器由红变黑，其外表黑色物质的化学式为 o19 .钛(Ti)因为具

11、有神奇的性能而越来越引起人们的关注，是航空航天、军工、电力等 方面的必需材料。在常温下，钛不与非金属、强酸反响；红热状态时，却可与常见的非金属 单质反响。(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛 合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，以下用途不切合实际的是()。A.用来作保险丝B.用于制造航天飞机C.用来制造人造骨D.用于制造船舶(2)地壳中含钛的矿石之一为金红石(TiO。，目前以金红石为原料大规模生产钛的方法 是：先将金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得TiCk和一种可燃性气体。该反响 的化学方程式为,其中的还原剂是。之后在氨气的气氛中

12、，用过量的镁在加热的条件下与TiCL反响制得金属钛。(3)简述从上述所得产物中，获得金属钛的步骤：o20. A、B、C是三种常见的单质，其中A为固体，B、C为气体；将D的饱和溶液滴 入沸水中，继续煮沸后呈红褐色，得到分散系甲；B和C反响的产物极易溶于水并得到无 色溶液E。它们之间的转化关系如图2所示。(1)F的名称是o写出D和E分别与A反响的离子方程式：D + A： ；E+A： o(3)甲这种分散系的名称为，区分甲和D溶液可利用的甲的性质是参考答案一、选择题1. D解析：硬铝是Cu、Mg、Mn、Si的合金；生铁和钢是含碳量不同的Fe、C合金。考查知识点：金属材料、合金2. C解析：只滴加KSC

13、N溶液后，可能有两种结果：假设显色，说明有Fe3+,假设不显色, 说明没有Fe3+,两种情况都不能说明Fe2+是否存在；先滴加氯水，假设有Fe?+,那么可被氧化 生成Fe3+,因此滴加KSCN溶液后会显红色；先加KSCN溶液，溶液不显红色，可证明无 Fe3+,再滴加氯水立即显红色，那么证明原溶液中有Fe2+,因为滴加氯水后，Fe?+被氧化生成 Fe3+；滴加KSCN溶液后溶液显红色，加足量铁粉后红色消失，说明原溶液中含有Fe3+,不 能说明是否含有Fe2+。考查知识点：Fe3+的检验3. B解析：地壳中含量排在前四位的元素依次为0、Si、Al、Fe, Al为地壳中含量最多的 金属元素；在金属活

14、动性顺序表中，A1位于Na之后，无法与NaCl发生置换反响；A1属于 活泼金属，在化学反响中容易失去电子，常作还原剂。考查知识点：A1的性质4. D解析：Fe2+和Fe3+的转化为氧化还原反响，NaNCh将Fe?+氧化为Fe3+,而维生素C具 有还原性，可将Fe3+还原为Fe2+。考查知识点：亚铁离子和铁离子之间的转化、氧化还原反响5. C解析：焊锡的用途决定了它的熔点不能太高，所以在制造时要把熔点较低的铅加入锡 中，制成合金。考查知识点：金属材料6. B解析：A中反响不满足电荷守恒，正确的应该是2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2CF； C中Fe(0H)3为难溶物，不能写成离子形式

15、；D中AI2O3在溶液中无法电离出自由移动的AF+。考查知识点：铁的化合物性质、氧化铝的性质、离子反响7. A解析：铝可以和氢氧化钠溶液反响，生成偏铝酸钠和氢气，而镁不能和强碱溶液反响。 考查知识点：铝的化学性质 8. B解析：根据离子方程式：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+23 (Fe)2n (Fe)3n (Fe)题中Fe2+和Fe3+的浓度相等,那么有：0.5-2n(Fe) =3n(Fe)(Fe) =0.1 mol得 m(Fe)=5.6 g考查知识点：亚铁离子和铁离子之间的转化、离子反响、氧化还原反响、物质的量用 于化学方程式的计算9. C解析：加入铝粉能放出氢气的溶液可能为酸性，可能

16、为碱性。A中Fe3+不能在碱性条 件下存在，CO：不能在酸性条件下存在，且Fe3+、CO；一本身也不能共存；B中HCO；既不 能与酸共存，也不能跟碱共存，Mg2+也不能存在碱性溶液中；D中OJT不能存在于酸性溶 液中。考查知识点：离子反响、铝与酸和强碱的反响10. D解析：跟铝反响产生氢气的溶液有B. NaOH溶液、C. H2so4溶液和D.HC1溶液。2A1 + 2NaOH + 2H2O = 2NaA102 + 3H2 t0.2 mol 0.2 molNaOH为0.4 mol,因此金属无剩余。2A1 + 3H2SO4 = A12(SO4)3 + 3H2 t0.2 mol 0.3 molH2s

17、。4为0.4 mol,因此金属无剩余。2A1 + 6HC1 = 2A1C13 + 3H2 t0.2 mol 0.6 molHC1为0.4 mol,因此金属剩余。考查知识点：铝的化学性质、物质的量用于化学方程式的计算11. C解析：0.23 g钠与水反响生成0.005 mol H2和0.01 mol NaOH, 0.005 mol H2在标准状况 下体积为0.112 L,而生成的氢氧化钠溶液和铝反响也生成氢气，所以最终收集到的气体在 标准状况下体积大于0.112Lo考查知识点：钠、铝的化学性质，物质的量用于化学方程式的计算12. D解析：合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的，

18、即熔合时温度要 到达两种金属中最高的熔点，但一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点。W的熔点为 3410 , Zn的沸点为907。当W熔化时，Zn成为气态，故二者无法形成合金。考查知识点：合金13. C解析：混合物中 (Fe) ： (0) = (21/56) ： (8/16) =3:4,与 FesCU 中Fe) ： 0)比例相 同。设有。molFeO、Z?molFezCh,那么(a+2/?) ： (+3b) =3 ： 4,解得 a：Z?=l： L 故只要 FeO与Fe2O3按1 ： 1混合，Fe3()4可以是任意比。考查知识点：铁的氧化物的组成、有关物质的量的计算14. A解析：A中从导电性方

19、面考虑，该合金的导电性能差，不适合制作导线；B中从硬度方 面考虑，该合金硬度大，适合制门窗框；c中从熔点方面考虑，该合金熔点高，适合制炉具; D中从密度方面考虑，该合金的密度小且硬度很大，适合制飞机外壳。考查知识点：合金15. D解析：选项A不正确，因为Fe与Ch燃烧生成Fe3O4, 5.6 g Fe的物质的量为。.1 mol, 根据关系式：3Fe 8e-3 ：8_40.1 mol n(e ) = mol154 4所以。.1 mol Fe转移的电子为一mol,数目为一义6.02义1()23。选项B不正确，根据关系式：2A1 3H22：31 mol (比)=1.5 mol所以1 mol Al和烧

20、碱溶液反响，生成1.5 mol H2,其体积在标准状况下才是33.6 L,而 题目给的条件是常温常压下。选项C不正确，因为Na在氧气中充分燃烧的产物为NazCh,根据关系式：2Na 。2:10.1 mol (。2)=0.05 mol所以假设有0.1 mol Na参加了反响，那么应消耗0.05 mol O2o选项D正确，同温同压下H2的体积比等于物质的量之比。根据关系式：2Na H23Fe 4H22：13：43n(Na) 2 mol 1 mol n(Fe) = mol 1 mol4当生成的比都是1 mol时，Fe和Na的物质的量之比为3 ： 8,换算成质量比为21 ： 23。考查知识点：钠、铝的

21、化学性质，物质的量用于化学方程式的计算二、非选择题16 .解析：题目中明确指出“铝为食品污染源之一”，因此，与食品有关的铝的用途均应加 以控制。考查知识点：铝制品的应用17 .先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色FeCl2+2NaOH = Fe (OH) 2 I +2NaCl4Fe (OH) 2+O2+2H2O = 4Fe (OH) 3沉淀溶解，溶液变为黄色Fe(OH)3 + 3H+= Fe3+ + 3H2O解析：FeCb溶液和NaOH溶液反响生成Fe(0H)2,该沉淀中的Fe为+ 2价，不稳定, 易被氧化成Fe(0H)3,氧化过程中出现明显的颜色变化。而Fe(0H)3又可以溶于稀盐酸，