高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试达标测试

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试达标测试，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第三章测评


(时间:90分钟 满分:100分)


一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)


1.下列物质属于碱性氧化物的是( )


A.Na2O2B.Al2O3C.CO2D.Na2O


答案D


2.(2020黑龙江哈尔滨第三中学高一检测)下列关于铁的氧化物的说法不正确的是( )


A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体


B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+


C.氧化铁是铁锈的主要成分,因此氧化铁俗称为铁锈


D.工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁


答案C


解析铁的氧化物通常状况下都是有色固体,如氧化铁是红棕色,氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色的,A项正确;四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+,B项正确;Fe2O3俗称铁红,C错误;工业上常使用铁的氧化物做原料用一氧化碳冶炼铁,D项正确。


3.(2019福建泉州泉港一中期中)以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( )


A.Fe→FeCl3B.Fe→FeCl2


C.Fe2O3→Fe(OH)3D.Fe(OH)2→Fe(OH)3


答案C


解析A项,铁和氯气反应生成氯化铁,故能一步化合实现,所以不符合题意;B项,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现,所以不符合题意;C项,氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合实现,所以符合题意;D项,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现,所以不符合题意。


4.(2020吉林实验中学高一期末)下列有关铁的化合物的说法不正确的是( )


A.实验室为了暂时妥善保存硫酸亚铁溶液,常加入少量的铁粉


B.某溶液若加入KSCN溶液,无变化,但通入Cl2后变红色,说明原溶液中含有Fe2+


C.欲检验FeSO4溶液是否全部变质,可加入少量酸性高锰酸钾溶液观察紫红色是否褪去


D.将适量铁粉放入FeCl3溶液中完全反应后,溶液中Fe2+和Fe3+的浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为1∶1


答案D


解析铁粉有还原性,可以防止Fe2+被氧气氧化,A项正确;Fe3+可以与KSCN反应得到红色物质,若加入KSCN溶液,一开始无变化,加入氧化剂后溶液变红,则说明原溶液中含Fe2+,B项正确;Fe2+有还原性,若溶液中还有Fe2+残余,则可将酸性高锰酸钾溶液还原褪色,C项正确;根据Fe+2Fe3+3Fe2+可以看出,若反应后Fe2+和Fe3+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2∶3,D项错误。


5.(2020山东聊城统考)某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,然后白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是( )





A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+


B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+


C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+


D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+


答案D


解析加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,然后白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,则溶液中一定存在Fe2+,一定不存在Fe3+,由于Mg(OH)2也是白色沉淀,因此无法确定是否存在Mg2+,所以D项正确。


6.(2019四川攀枝花期末)镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中,不正确的是( )


A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低


B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中


C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中


D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大


答案C


解析合金的熔点一般比各成分金属的低,A项正确;此合金的成分是镁和铝,均能与稀盐酸反应,能全部溶解于足量稀盐酸中,B项正确;铝能与氢氧化钠溶液反应,但镁不能与氢氧化钠反应,此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中,C项错误;根据合金的特点,合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,可知此合金的硬度比镁和铝的硬度都大,D项正确。


7.(2020宁夏育才中学月考)X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,则X、Y可能是( )





①Na、Na2O2 ②AlCl3、Al(OH)3 ③Cl2、FeCl3 ④C、CO


A.①②B.②③C.③④D.②④


答案D


解析①钠与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与氧气反应生成过氧化钠,钠与氧气点燃生成过氧化钠,所以若X是钠,则Y可以是氧化钠,W是氧气,Z是过氧化钠,故错误;②氯化铝与少量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,氢氧化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,所以X可以是氯化铝,Y是氢氧化铝,W是氢氧化钠,Z是偏铝酸钠,故正确;③氯气与铁反应只生成氯化铁,所以不能实现图示转化关系,故错误;④碳与氧气反应不充分生成一氧化碳,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,碳完全燃烧生成二氧化碳,则X可以为C、则Y为CO,W为O2,Z为CO2,故正确。


8.(2019武汉部分市级示范高中联考)下列有关金属的说法错误的是( )


A.氧化膜的存在使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料


B.钛被称为继铁、铝之后的第三金属,也有人说“21世纪将是钛的世纪”


C.在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能。因此,稀土元素又被称为冶金工业的维生素


D.出土的古代铜制品往往覆盖着一层铜绿,其主要成分是CuCO3


答案D


解析铝表面的氧化膜保护内部的铝不被氧化,使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料,故A正确;钛被称为继铁、铝之后的第三金属,在工业上有广泛的应用,故B正确;在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能,因此,稀土元素又被称为冶金工业的维生素,故C正确;铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,故D错误。


9.(2019陕西西安铁一中学模拟)铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列有关叙述中正确的是( )


A.2Fe3++Fe3Fe2+说明氧化性:Fe3+>Fe2+


B.25 ℃,在酸性溶液中,Al3+、N、Mn、Fe2+可以大量共存


C.5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子0.2 ml


D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+Fe3++4H2O


答案A


解析A项,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Fe3+>Fe2+,所以正确;B项,酸性溶液中Mn能与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,所以错误;C项,5.6g铁的物质的量为1ml,1mlFe与足量氯气反应生成氯化铁失去0.3ml电子,所以错误;D项,电荷和电子得失不守恒,所以错误。


10.(2020广西柳州高级中学高一检测)等质量的两份铝分别与足量稀硫酸和足量NaOH溶液反应,若消耗的两溶液的体积相等,则两溶液的物质的量浓度之比为( )


A.3∶2B.2∶3C.1∶1D.1∶2


答案A


解析依题意,两份铝的物质的量相等,设n(Al)=1ml。


2Al + 3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑


23


1mln(H2SO4)


得:n(H2SO4)=1.5ml。


2Al + 2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑


22


1mln(NaOH)


得:n(NaOH)=1ml。


因两溶液体积相等,故c(H2SO4)∶c(NaOH)=n(H2SO4)∶n(NaOH)=1.5∶1=3∶2。


二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分,每小题有1~2选项符合题意)


11.(2019安徽合肥九中调研)向FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入铁粉,待反应结束,将所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )


A.Fe2+B.Fe3+C.Cu2+D.H+


答案A


解析反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,说明铁粉过量,所以溶液中存在较多的阳离子是Fe2+,选项A正确。


12.(2020黑龙江哈尔滨六中月考)用废铁屑制备磁性胶体粒子,制取过程如下:


废铁屑溶液AFe3O4(胶体粒子)


下列说法不正确的是( )


A.加稀硫酸是为了使铁溶解生成FeSO4


B.通入N2是为了防止空气中的O2氧化三价铁


C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O


D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1


答案BD


解析A项,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁,所以正确,不符合题意;B项,Fe2+容易被氧气氧化,因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+,所以错误,符合题意;C项,利用H2O2的氧化性,把部分Fe2+氧化成Fe3+,涉及反应:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,所以正确,不符合题意;D项,Fe3O4中二价铁和三价铁的原子个数比为1∶2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2,所以错误,符合题意。


13.(2019山东济钢高级中学检测)关于反应过程中的先后顺序,下列评价正确的是( )


A.向浓度都为0.1 ml·L-1的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉,溶质FeCl3首先与铁粉反应


B.向过量的Ba(OH)2溶液中滴加少量的KAl(SO4)2溶液,开始没有白色沉淀生成


C.向浓度都为0.1 ml·L-1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2气体,NaOH首先反应


D.向浓度为0.1 ml·L-1的FeCl3溶液中,加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜,铜单质首先参加反应


答案AC


解析正三价铁离子的氧化性强于铜离子,还原剂铁先和氧化性强的铁离子反应,故A正确;钡离子和硫酸根离子反应生成白色沉淀硫酸钡,所以开始有白色沉淀生成,故B错误;碳酸钠和氢氧化钠均可以和二氧化碳反应,但是氢氧化钠的碱性强于碳酸钠,所以NaOH先和二氧化碳发生反应,故C正确;一种氧化剂中加入多种还原剂,还原性强的先反应,因还原性:Fe>Cu,故D错误。


14.(2020山东实验中学高一检测)将1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 ml·L-1的盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 ml·L-1(溶液体积变化忽略不计),则下列表述不正确的是( )


A.反应中消耗HCl的物质的量为0.08 ml


B.混合物中含有0.02 ml Al


C.混合物中含有0.01 ml Fe


D.混合物中Al与Fe的物质的量之比为1∶1


答案D


解析n消耗(HCl)=0.2L×5ml·L-1-0.2L×4.6ml·L-1=0.08ml,A正确;可设混合物中Al、Fe物质的量分别为x、y,根据Al~3HCl、Fe~2HCl,可得3x+2y=0.08ml ①,27g·ml-1×x+56g·ml-1×y=1.1g ②,联立①②可得x=0.02ml、y=0.01ml,可知B、C正确,D错误。


15.(2020江苏海安高级中学高一检测)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。下列说法正确的是( )


A.FexO溶于足量盐酸后只生成了FeCl3和H2O


B.标准状况下,112 mL Cl2的物质的量是5 ml


C.x=0.8


D.通入Cl2后,发生反应的离子方程式:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-


答案C


解析某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,再通入氯气,将Fe2+完全氧化生成Fe3+,所以FexO溶于盐酸有FeCl2生成,A错误;标准状况下,112mL氯气的物质的量是=0.005ml,B错误;FexO中Fe的平均化合价为+,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知,转移的电子数和参与反应的Cl2转移的电子数相等。标准状况下,112mLCl2转移电子的物质的量为0.005ml×2=0.01ml,则有×(3-)×x=0.01ml,解得x=0.8,C正确;通入Cl2后,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,D错误。


三、非选择题(本题包括5小题,共60分)


16.(2020山东潍坊中学高一化学阶段检测)(10分)工业上用铝土矿(主要成分Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:





(1)写出步骤①中所发生反应的化学方程式 。


(2)沉淀1是 (写化学式);沉淀2是 (写化学式)。


(3)写出步骤②中所发生反应的离子方程式 。


(4)写出步骤④由氢氧化铝制备氧化铝的化学方程式 。


答案(1)Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O


(2)SiO2 Fe(OH)3


(3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓、Al3++4OH-Al+2H2O


(4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O


解析①为加入盐酸,则所得滤液中含有铝离子、铁离子,滤渣(沉淀1)为二氧化硅;在滤液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,除去铁离子,将铝离子转化为偏铝酸根,过滤得到沉淀2和滤液甲,则推出沉淀2为氢氧化铁,滤液甲中含偏铝酸钠;向滤液甲中通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,同时生成碳酸氢钠或碳酸钠溶液,得到的氢氧化铝沉淀再通过过滤、洗涤,加热分解得氧化铝。


(1)步骤①中氧化铝与氧化铁均会被盐酸溶解,所发生反应的化学方程式分别为Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。


(2)沉淀1是SiO2;沉淀2是Fe(OH)3。


(3)步骤②为氯化铁与氢氧化钠反应生成Fe(OH)3沉淀和NaCl,同时氯化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水的过程,所发生反应的离子方程式为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓、Al3++4OH-Al+2H2O。


(4)Al(OH)3受热分解可生成Al2O3,其化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。


17.(10分)将5 g钠铝合金投入一定量水中,固体完全溶解,产生4.48 L(标准状况下)气体,反应后所得溶液体积为200 mL且只有一种溶质。回答下列问题:


(1)处理计算问题,通常可以用图示分析的方法。





写出化学式:A ,B ,C 。


经过分析得出,钠铝合金中两金属的物质的量之比为 。


(2)所得溶液的物质的量浓度为 。(假设溶液体积变化忽略不计)


答案(1)H2 NaOH NaAlO2 1∶1


(2)0.5 ml·L-1


解析据题意可知该流程为:





因反应后溶液中只有一种溶质,说明Na与H2O反应生成的NaOH恰好与Al反应完全,该过程中涉及的反应为2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,由化学方程式可知,合金中钠、铝的物质的量之比为1∶1。


则设n(Na)=n(Al)=x,所以=0.2ml,x=0.1ml,则所得NaAlO2溶液的物质的量浓度为=0.5ml·L-1。


18.(2019浙江4月选考,27)(10分)固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验:





请回答:


(1)由现象1得出化合物X含有 (填元素符号)元素。


(2)固体混合物Y的成分是 (填化学式)。


(3)X的化学式是 。


X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是 。


答案(1)O (2)Cu和NaOH


(3)NaCuO2 2NaCuO2+8HCl2NaCl+2CuCl2+Cl2↑+4H2O


19.(14分)某学习小组用下图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。





(1)A中试剂为 。


(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。


(3)将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性,上述操作的顺序是 (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 。


(4)B中发生反应的化学方程式为 。


(5)若实验所用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为 。


(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。


答案(1)NaOH溶液


(2)除去铝镁合金表面的氧化膜


(3)⑤①④③② 使D和C中的液面相平


(4)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑


(5) (6)偏小


解析(1)铝镁合金中二者与酸都反应,但铝与碱反应而镁不与碱反应,所以A中的试剂应选择NaOH溶液。(2)实验之前,将合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是除去合金表面的氧化物保护膜。(3)实验装置包括反应装置和排液量气装置,注意气密性检查应该在装药品之前。(5)铝的相对原子质量在数值上等于其摩尔质量(以g·ml-1为单位),可利用产生的氢气求解,