高中化学人教版 (2019)必修第一册 第三章 铁 金属材料 测评(A)

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 测评(A)，共6页。
第三章测评(A)(时间:60分钟　满分:100分)一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是(　　)。A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+C.苹果汁中含有OH-D.苹果汁中含有Fe3+答案:A解析:苹果汁由淡绿色变为棕黄色的实质是Fe2+变成Fe3+,是Fe2+被氧化的过程。2.能使铁溶解,但反应后没有固体生成的是(　　)。A.AgNO3溶液 B.FeCl3溶液C.CuSO4溶液 D.FeSO4溶液答案:B解析:A、C项虽能溶解铁,但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上,D项不能使铁溶解,符合题意的是B项。3.下列金属氧化物中属于两性氧化物的是(　　)。A.Na2O2 B.Al2O3C.Fe2O3 D.CaO答案:B解析:过氧化钠是过氧化物,不是两性氧化物,A项错误;氧化铝既能与酸反应生成盐和水,也能与碱溶液反应生成盐和水,属于两性氧化物,B项正确;氧化铁和氧化钙是碱性氧化物,C、D两项错误。4.为了检验某FeCl2溶液是否被氧化,可向试样溶液中加入(　　)。A.AgNO3溶液 B.盐酸C.KSCN溶液 D.石蕊溶液答案:C解析:FeCl2溶液若变质,溶液中一定存在Fe3+,检验方法是滴加KSCN溶液,溶液变成红色,故选用KSCN溶液,而加入其他物质不能够达到检验的目的。5.随着生活节奏的加快,方便的小包装食品已被人们广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是(　　)。A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁C.食盐 D.生石灰答案:B解析:防止食品氧化变质,则所选物质应具有较强还原性,使氧气氧化它,选项中只有硫酸亚铁具有较强还原性。6.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加入氯水即可显红色的是(　　)。A.FeO B.Fe2O3C.FeCl3 D.Fe(OH)3答案:A解析:FeO溶于盐酸生成氯化亚铁和水,滴加KSCN溶液后溶液颜色没有明显变化,再加入氯水时,氯水把亚铁离子氧化为铁离子,铁离子与KSCN溶液反应即可显红色,A项正确;Fe2O3溶于盐酸生成氯化铁和水,滴加KSCN溶液显红色,B项错误;FeCl3溶于水,滴加KSCN溶液显红色,C项错误;Fe(OH)3溶于盐酸生成氯化铁和水,滴加KSCN溶液显红色,D项错误。7.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)3C.FeCl2 D.Fe(OH)3答案:C解析:Fe3O4无法通过复分解反应得到,A项错误;硫酸铁无法通过置换反应得到,B项错误;FeCl2可以由FeCl3与Fe发生化合反应得到,可以由Fe与盐酸发生置换反应得到,也可以由Fe(OH)2与盐酸发生复分解反应得到,C项正确;Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2与氧气、水的化合反应得到,也可以通过氯化铁与氢氧化钠溶液的复分解反应得到,但无法通过置换反应得到,D项错误。8.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(　　)。①金属钠在氧气中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④无水硫酸铜放入医用酒精中A.②③①④ B.③②①④C.③①②④ D.①②③④答案:B解析:Na2O2为淡黄色固体,Fe(OH)3为红褐色沉淀,Fe(SCN)3溶液呈红色,CuSO4·5H2O为蓝色。二、选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(　　)。A.铝在常温下不与氧气反应B.铝能与氯气反应C.铝既能溶于酸溶液,又能溶于强碱溶液D.氧化铝只能与酸溶液反应,不能与强碱溶液反应答案:BC解析:铝常温下在空气中能与氧气反应,表面形成一层氧化膜,A项错误;铝能在氯气中燃烧生成氯化铝,B项正确;铝既能与酸溶液反应,又能与碱溶液反应,C项正确;氧化铝是两性氧化物,既能与酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,D项错误。10.下表中对离子方程式书写的评价正确的是(　　)。选项化学反应与离子方程式评价A将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++CuFe2++Cu2+正确BNa2O2与H2O反应:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑错误,氧元素质量不守恒CNaOH溶液与氧化铝反应:Al2O3+2OH-2Al+H2O正确D向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸:OH-+H+H2O正确答案:BC解析:A项电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,评价错误;B项正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,评价正确;C项离子方程式正确,评价正确;D项正确的离子方程式为Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O,评价错误。11.部分氧化的铁铜合金样品(氧化物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:下列说法正确的是(　　)。A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+B.溶解样品时参加反应的H2SO4共0.04 molC.样品中氧元素的质量为0.48 gD.a=336答案:B解析:Fe、Fe2O3、CuO均能溶于稀硫酸中,而Cu不溶于稀硫酸,故生成的3.2 g滤渣是Cu,Cu与Fe3+反应,Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,所以滤液A中一定不含有Fe3+,A项错误。滤液A中不含Cu2+,其溶质应为过量的H2SO4和FeSO4,最终所得3.2 g固体是Fe2O3,则铁元素的物质的量n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×=0.04 mol,故溶解样品消耗的n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.04 mol,B项正确。样品中铜元素的质量为3.2 g,铁元素的质量=0.04 mol×56 g·mol-1=2.24 g,故样品中氧元素的质量=5.76 g-3.2 g-2.24 g=0.32 g,C项错误。溶解样品消耗的n(H2SO4)=0.04 mol,所含n(H+)=0.08 mol,其中部分氢离子转化为氢气,另外的氢离子与合金中的氧结合成水,由于合金中氧元素质量为0.32 g,n(O)=0.02 mol,它结合n(H+)=0.04 mol,所以转化为氢气的n(H+)=0.08 mol-0.04 mol=0.04 mol,生成n(H2)=0.02 mol,H2体积为0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L=448 mL,a=448,D项错误。12. 将1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1的盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计),则下列表述不正确的是(　　)。A.反应中消耗的HCl为0.8 molB.混合物中 Al的质量分数为49%C.混合物中含有0.56 g FeD.混合物中Al与Fe的物质的量之比为1∶1答案:AD解析:反应中消耗的HCl的物质的量n(HCl)=0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol,A项错误;设混合物中Al、Fe物质的量分别为x、y,根据Al~3HCl,Fe~2HCl,可得解得x=0.02 mol,y=0.01 mol,可知混合物中含有0.54g Al和0.56 g Fe, Al的质量分数为49%,B、C项正确,D项错误。三、非选择题:本题共4小题,共52分。13.(13分)阅读下列材料,回答相应问题。铁在地壳中分布较广。纯铁是银白色金属,柔软,可用于制发电机和电动机的铁芯。铁及其化合物广泛用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等,磁铁是早期司南的材料。我国从战国时期到东汉初年,铁器使用普遍,成为最主要的金属。人体中含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。(1)生铁的硬度比纯铁大得多,原因是 　　　　　　　　　　　　。 (2)维生素C可将人体中的Fe3+转化成Fe2+,说明维生素C具有　　　　性。 (3)电子工业制作印刷电路板的过程中常利用氯化铁溶液腐蚀铜板,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 (4)为消除废气中的Cl2对环境的污染,可将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液。这一处理过程的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示),处理过程中需定期添加的原料是　　　。 (5)为检验某未知溶液中是否含FeCl2,小明同学设计了如下实验方案加以验证:取少许未知溶液放入试管中,先通入Cl2,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色,证明该未知溶液中含有FeCl2。你认为此方案是否合理?若不合理,应如何改进?   　　　　　　　　　　　　。 答案:(1) 生铁是铁和碳的合金,结构上发生了变化,导致其硬度增大(2)还原(3)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+(4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe+2Fe3+3Fe2+　铁粉(5)不合理。取少量未知溶液,先加入KSCN溶液,溶液不变红,再加入氯水,溶液变成红色,则证明原溶液中有Fe2+解析:(1)生铁是铁和碳的合金,结构上发生了变化,导致性能上有很大差异。(2)铁元素的化合价降低,维生素C具有还原性。(3)在制作印刷电路板的过程中发生的反应为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。(4)向含有铁粉的FeCl2溶液中通入Cl2,发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe+2Fe3+3Fe2+,起到吸收氯气的作用,处理过程中需定期添加铁粉,保证反应持续发生。(5)当原溶液中含Fe3+时,向溶液中先通氯气,再加KSCN溶液,溶液也会变红,所以此方案不合理;正确的实验操作是取少量未知溶液,先加入KSCN溶液,溶液不变红色,再加入氯水,若溶液变红色,则证明该未知溶液中含有Fe2+。14.(13分)A、B、C是中学化学中常见的单质,常温下甲、乙两种化合物分别是黑色固体和无色液体,这些化合物和单质之间有如图所示关系。据此判断:(1)元素A有可变化合价,则单质A是　　　,化合物甲是　　　　。 (2)写出反应①②③的化学方程式。①　　　　　　　　　　　　, ②　　　　　　　　　　　　, ③　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)Fe　Fe3O4(2)①3Fe+2O2Fe3O4②3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2③Fe3O4+4H23Fe+4H2O解析:A有可变化合价且与B点燃后得黑色固体甲,因此可假设A元素为Fe,点燃条件下与O2反应可生成黑色Fe3O4,同时在高温下与水蒸气反应生成H2,而Fe3O4在高温下能被H2还原得到Fe和H2O,与题意相符。15.(13分)已知X为Fe2O3和CuO的混合物,且氧化性强弱顺序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X样品可发生如图所示的转化关系:(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式(共有3个)  　　　　　　　　　　　　。 (2)若溶液E中只有一种金属离子,则一定是　　　　　　　　　　　。 (3)若D固体是纯净物,该固体是　　　(填化学式)。 (4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板,该过程发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeFe2++Cu,2H++FeFe2++H2↑　(2)Fe2+　(3)Cu　(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+解析:(1)①步中的反应为CuO+2HClCuCl2+H2O,Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,所得溶液为FeCl3、CuCl2及过量的HCl的混合溶液;步骤②得到的固体有铜、铁两种,若B是铜,根据题给的氧化性顺序可知,只有一个反应,不符合3个反应的要求,故B应是铁。(2)若溶液E中只有一种金属离子,则必然是氧化性最弱的Fe2+。(4)根据氧化性Fe3+>Cu2+可知,腐蚀电路板的反应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。16.(13分)某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况,设计了如下实验方案:食品→……→淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液(1)试剂1的化学式是　　　　　　　　　。 (2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是   　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。(3)该同学在实验中加入过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色原因进行探究。①提出假设。假设1　溶液中的+3价铁元素被氧化为更高价态的铁元素;假设2　　　　　　　　　　　　　。 ②设计方案。为了对你所提出的假设2进行验证,请写出一种实验方案:  　　　　　　　　　。 (4)应用拓展。写出一种保存FeSO4固体的方法:  　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)KSCN(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(3)①SCN-被过量的氯水氧化②取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,若出现红色,则说明假设2成立;若不出现红色,则说明假设2不成立(4)密封保存解析:(1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡红色溶液,说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应生成Fe(SCN)3。(2)淡红色溶液中还含有较多的Fe2+,向其中加入新制氯水时,Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,溶液中Fe3+浓度增大,生成的Fe(SCN)3浓度也增大,溶液颜色加深。(3)①实验中加入过量氯水,放置一段时间后,深红色褪去,说明Fe(SCN)3逐渐消失,而Fe(SCN)3的生成与Fe3+、SCN-有关,根据假设1,溶液中的+3价铁元素被氧化为更高价态的铁元素,分析SCN-中各元素的化合价可知,S为-2价,C为+4价,N为-3价,所以SCN-也具有还原性,故也可能是SCN-被过量的氯水氧化导致深红色褪去。②假设Fe3+没有被氧化,而是SCN-被氧化,只要向褪色后的溶液中补充过量的SCN-,若出现红色,说明假设2成立;若不出现红色,说明假设2不成立。(4)由于FeSO4易被空气中的O2氧化,所以FeSO4溶液应密封保存。