2023-2024學年高中化學人教版2019必修1課后習題 第三章　鐵　金屬材料 第三章測評

第三章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、選擇題:本題包括10小題,每小題3分,共30分。每小題只有一個選項最符合題意。1.(2022北京東城區(qū)高一期末)下列所用材料不屬于合金的是(C)物品選項A.出土文物青銅器B.不銹鋼手術器械物品選項C.青花瓷將軍罐D(zhuǎn).火箭外殼鎂鋁合金解析青銅是銅錫合金,不銹鋼是合金鋼。青花瓷的材質(zhì)是陶瓷,不是合金材料。2.(2022浙江湖州高一期末)化學與生活息息相關,下列說法不正確的是(A)A.鋁制餐具適宜長時間存放酸性或堿性食物B.氯氣是重要的化工原料,可大量用于制造鹽酸、農(nóng)藥、染料和藥品等C.氧化鐵常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料D.新型合金可廣泛應用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領域解析鋁和氧化鋁都能與酸、堿溶液反應,故鋁制餐具不能長時間存放酸性或堿性食物。3.(2022北京西城區(qū)高一期末)下列變化不能通過一步反應實現(xiàn)的是(D)A.Na2CO3NaOHB.CuCuCl2C.FeFe3O4D.Fe2O3Fe(OH)3解析Na2CO3與Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液反應生成NaOH,A正確;Cu與Cl2點燃反應生成CuCl2,B正確;Fe與O2點燃反應生成Fe3O4,C正確;Fe2O3→Fe(OH)3,不能一步轉(zhuǎn)化,要先加酸(H+)轉(zhuǎn)化為Fe3+,再加堿(OH)生成Fe(OH)3沉淀,D錯誤。4.(2022天津和平區(qū)高一期末)下列說法正確的是(C)A.鋁是地殼中含量最多的元素B.常溫下,鋁不與氧氣反應C.在AlCl3溶液中加入過量的氨水可制得Al(OH)3沉淀D.氧化鋁與水反應可制得氫氧化鋁解析鋁是地殼中含量最多的金屬元素,A錯誤;常溫下,鋁能與氧氣反應生成氧化鋁,B錯誤;AlCl3和過量氨水反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化銨,C正確;氧化鋁與水不反應,D錯誤。5.(2022四川達州高一期末)下列離子方程式書寫錯誤的是(D)A.鐵紅與鹽酸反應:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2OB.銅與FeCl3溶液:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+C.Al2O3與NaOH溶液:Al2O3+2OH2AlO2-+H2D.Na與CuSO4溶液:2Na+Cu2+2Na++Cu解析鈉為活潑金屬,鈉與CuSO4溶液反應,鈉先和水反應:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,生成的NaOH和CuSO4反應:2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4,總的離子方程式為Cu2++2Na+2H2OCu(OH)2↓+2Na++H2↑,D錯誤。6.(2022遼寧遼陽高一期末)鐵及其化合物是中學化學中重要的物質(zhì)。下列有關鐵及其化合物說法正確的是(A)A.被腐蝕的鐵制品屬于可回收垃圾B.不能通過物理方法將鐵粉和鋁粉分離C.鐵銹的主要成分是Fe(OH)3D.指南針中因含有FeO而可以指定方位解析金屬可以回收再利用,因此被腐蝕的鐵制品屬于可回收垃圾,A正確;鐵能被磁鐵吸引,因此可以通過物理方法將鐵粉和鋁粉分離,B錯誤;鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O,C錯誤;指南針中因含有Fe3O4而具有磁性,可以指定方位,D錯誤。7.(2022吉林長春外國語學校高一期末)下列除雜方案錯誤的是(C)選項被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法AMg(s)Al(s)足量NaOH溶液過濾BFeCl2FeCl3足量鐵粉過濾CCl2HClNaOH溶液洗氣DNa2CO3(s)NaHCO3(s)—灼燒解析Al與NaOH溶液反應生成NaAlO2而溶解,Mg則不能,過濾可除去雜質(zhì),A正確;加入足量鐵粉,FeCl3與Fe反應生成FeCl2,過濾即可,B正確;Cl2、HCl均與NaOH溶液反應,應選飽和NaCl溶液作除雜試劑,C錯誤;NaHCO3(s)受熱分解轉(zhuǎn)化為Na2CO3(s),從而除去雜質(zhì),D正確。8.(2022江西南昌高一期末)水是一種重要的資源,圖中和水相連的物質(zhì)都能和水反應,下列說法正確的是(C)A.①反應,1molNa與足量水反應,放出11.2L氫氣B.②反應,1molCl2與足量水反應的離子方程式為Cl2+H2O2H++ClO+ClC.③反應,生成Fe3O4和H2D.④反應,水為還原劑解析1molNa與足量水反應生成0.5molH2,在標準狀況下的體積為11.2L,題目未指明氣體所處的溫度和壓強,A錯誤;Cl2與水發(fā)生反應的離子方程式為Cl2+H2OH++Cl+HClO,B錯誤;鐵與水蒸氣在高溫下反應生成Fe3O4和H2,C正確;反應④中C與水蒸氣在高溫下生成CO和H2,H2O作氧化劑被還原,D錯誤。9.(2022安徽淮南高一期末)通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是(B)選項操作、現(xiàn)象解釋A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍Fe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應B向盛有2mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色說明維生素C具有還原性C向鹽酸中加入少量鐵粉,有氣泡產(chǎn)生說明Fe被氧化為Fe3+D把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3解析KI被FeCl3氧化生成I2,淀粉遇I2顯藍色,A錯誤;FeCl3溶液中滴加濃的維生素C溶液,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,說明Fe3+被維生素C還原為Fe2+,維生素C作還原劑,體現(xiàn)還原性,B正確;鐵粉與鹽酸反應生成FeCl2和H2,C錯誤;鐵在潮濕的空氣中生成鐵銹,其主要成分是Fe2O3·xH2O,D錯誤。10.(2022浙江嘉興高一期末)X溶液中可能含有下列離子中的若干種:Cl、CO32-、Na+、K+、Fe2+、Fe3+、Mg2+?，F(xiàn)對X溶液進行如圖所示的實驗下列說法不正確的是(C)A.X溶液中一定含有Fe2+、ClB.取溶液B進行焰色試驗,若能看到黃色火焰,則X溶液中有Na+C.取溶液B進行焰色試驗,若透過藍色鈷玻璃能看到紫色火焰,則X溶液中有K+D.白色沉淀A在空氣中變紅褐色的反應的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3解析X溶液中加入KOH溶液,產(chǎn)生白色沉淀A,在空氣中變?yōu)榧t褐色沉淀,則X溶液中含有Fe2+,不含F(xiàn)e3+;由于Fe2+與CO32-反應生成FeCO3沉淀,則X溶液中不含CO32-;溶液A中加入足量稀硝酸、AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀B,則X溶液中含有Cl。綜上推知,X溶液中一定有Fe2+、Cl,A正確。取溶液B進行焰色試驗,看到黃色火焰,則X溶液中含有Na+,B正確。X溶液中加入KOH溶液得到溶液A時引入了K+,不能判斷X溶液中是否含K+,C錯誤。白色沉淀A是Fe(OH)2,在空氣中被氧化變?yōu)榧t褐色的Fe(OH)3的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。11.(2022湖南永州高一期末)向含F(xiàn)e2(SO4)3、CuSO4溶液中加入鐵粉后生成固液混合物,關于該混合物組成分析正確的是(AD)A.固體中若有Fe則必有CuB.固體中若無Fe則必無CuC.溶液中若有Fe2+則必有Cu2+D.溶液中若無Cu2+則必無Fe3+解析向含F(xiàn)e2(SO4)3、CuSO4溶液中加入鐵粉后,首先發(fā)生反應:Fe2(SO4)3+Fe3FeSO4,然后發(fā)生反應:CuSO4+FeFeSO4+Cu。向含F(xiàn)e2(SO4)3、CuSO4溶液中加入鐵粉后,若生成物是固液混合物,則固體中一定含有Cu,可能含有Fe。因此若所得固體中含有Fe,則必定有Cu,A正確;反應后只要有固體存在,則一定含有Cu,但不一定含有Fe,因此不能根據(jù)固體中無Fe就判斷必無Cu,B錯誤;向含F(xiàn)e2(SO4)3、CuSO4溶液中加入鐵粉,若加入的Fe粉過量或恰好與兩種物質(zhì)發(fā)生反應,則溶液中就只含有Fe2+,而不含Cu2+,C錯誤;反應后的溶液中若無Cu2+,說明Cu2+反應完全,由于Fe3+優(yōu)先與Fe發(fā)生反應,必然是Fe3+反應完成,因此溶液中若無Cu2+,則必無Fe3+,D正確。12.(2022湖北黃岡高一期末)電子工業(yè)常用FeCl3溶液腐蝕絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。從腐蝕廢液(主要含F(xiàn)eCl3、FeCl2、CuCl2)中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液。廢液處理流程如下:已知酸性KMnO4溶液具有強氧化性。下列說法錯誤的是(CD)A.反應1和反應2都發(fā)生了氧化還原反應B.操作1用到的主要玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒C.濾渣a的主要成分是Cu和Fe,物質(zhì)X可以選用酸性KMnO4溶液D.向FeCl3飽和溶液中滴加NaOH溶液振蕩得到Fe(OH)3膠體解析腐蝕廢液主要含F(xiàn)eCl3、FeCl2、CuCl2,加入過量鐵粉,FeCl3與Fe反應生成FeCl2,CuCl2與Fe反應生成FeCl2和Cu,反應2中X應為Cl2、H2O2等氧化劑,則反應1和2中都發(fā)生氧化還原反應,A正確;操作1是過濾,主要玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒,B正確;物質(zhì)X若為酸性KMnO4溶液,則FeCl3溶液混入雜質(zhì),C錯誤;向FeCl3飽和溶液中滴加NaOH溶液,生成Fe(OH)3沉淀,D錯誤。13.(2022廣東梅州高一期末)易拉罐的主要成分為鋁合金,其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見。為確定鋁合金中金屬的成分,現(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進行下列實驗,其中實驗方案、現(xiàn)象與結論均正確的是(D)選項實驗方案現(xiàn)象與結論A加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體,含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無色氣體產(chǎn)生,含有鎂、鋁兩種金屬C用鹽酸溶解并放置一會兒后,向所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,一定只含有鎂D用鹽酸溶解并放置一會兒后,加入KSCN溶液溶液呈紅色,含有鐵解析加入鹽酸,產(chǎn)生無色氣體,該氣體是H2,說明鋁、鎂、鐵三種金屬中至少有1種,A錯誤;加入NaOH溶液,有無色氣體產(chǎn)生,該氣體是H2,則含有鋁,B錯誤;用鹽酸溶解并放置一會兒后,向所得溶液中加入少量NaOH溶液,Mg2+、Al3+均可生成白色氫氧化物沉淀,故至少含鋁、鎂中的一種,C錯誤;用鹽酸溶解后放置一會兒,加入KSCN溶液,溶液呈紅色,說明該溶液中含F(xiàn)e3+,從而推知易拉罐中含鐵,D正確。14.(2022廣西欽州高一期末)將10g由Mg、Zn、Fe組成的混合物與40mL稀硫酸恰好完全反應,產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下為5.6L,則三種金屬的物質(zhì)的量之和為(B)A.0.5mol B.0.25molC.0.1mol D.0.125mol解析Mg、Zn、Fe均能與硫酸反應生成鹽和氫氣,根據(jù)反應規(guī)律可知,反應產(chǎn)生1mol氫氣,均消耗金屬1mol,現(xiàn)題給氫氣在標準狀況下體積為5.6L,物質(zhì)的量為5.6L22.4L·mol15.(2022浙江溫州高一期末)工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+。某興趣小組模擬工業(yè)從該廢水中回收金屬銅,并制備Fe(OH)SO4,流程如下:下列說法不正確的是(D)A.操作1和操作2均為過濾B.甲為鐵粉,乙為稀硫酸C.往溶液1與溶液2的混合溶液中加入NaNO2反應生成NO,欲制備1.5molFe(OH)SO4,理論上至少需要1.5molNaNO2D.取少量產(chǎn)品Fe(OH)SO4溶于鹽酸,滴入酸性KMnO4溶液,若紫紅色褪去,則產(chǎn)品中含F(xiàn)e2+解析由題圖可知,操作1和操作2均分離得到固體和溶液,故均為過濾操作,A正確;從廢水中回收金屬銅并制備Fe(OH)SO4,先加入足量鐵粉,將Cu2+置換出Cu,固體1是Cu和Fe的混合物,再加入稀硫酸溶解Fe生成FeSO4,B正確;溶液1與溶液2是FeSO4溶液,制備1.5molFe(OH)SO4,FeSO4失去1.5mol電子,加入NaNO2反應生成NO,據(jù)得失電子守恒可得,需要1.5molNaNO2,C正確;取少量產(chǎn)品Fe(OH)SO4溶于鹽酸,溶解液中含有Cl,滴入酸性KMnO4溶液,Cl可將MnO4-還原為Mn2+,紫紅色褪去,故不能判斷是否含有Fe2+三、非選擇題:本題包括5小題,共50分。16.(10分)(2022山西太原高一期末)化合價和物質(zhì)類別是整理元素及化合物知識的兩個要素,鐵元素的“價—類”二維圖如下。(1)轉(zhuǎn)化①的離子方程式是。

(2)為實現(xiàn)轉(zhuǎn)化②,可由Fe與反應,其中的還原劑是。

(3)轉(zhuǎn)化③的化學方程式是,反應現(xiàn)象是。

答案(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O(2)Cl2Fe(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色17.(10分)(2022遼寧凌源高一期末)已知A、B、C、D、E、F、G為中學化學中常見的化合物,其中A是淡黃色固體,B是無色液體,G為紅褐色固體。常溫下甲、乙、丙為單質(zhì)氣體,丙呈黃綠色;丁、戊為常見金屬單質(zhì),其中戊是當前用量最大的金屬。它們之間的轉(zhuǎn)化關系如圖所示(有的反應部分產(chǎn)物已經(jīng)略去)。[提示:AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓回答下列問題:(1)寫出“白色沉淀”的化學式:。

(2)寫出反應②的離子方程式:

。

(3)反應①~⑥中,不屬于氧化還原反應的是(填序號)。

(4)檢驗F中陽離子常用的試劑是(若需要多種試劑,請按使用的先后順序填寫):。

(5)向Fe2(SO4)3溶液中通入SO2氣體,得到淺綠色溶液,寫出反應的離子方程式:

。

(6)“綠色”高效凈水劑Na2FeO4可用Fe(OH)3與NaClO、NaOH溶液反應制得,每制取166gNa2FeO4,消耗NaClOmol。

答案(1)Al(OH)3(2)2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2(3)⑤⑥(4)KSCN溶液、氯水(合理物質(zhì)皆可,酸性高錳酸鉀溶液不可)(5)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-(6)1.5解析A是淡黃色固體,B是無色液體,二者反應生成C和單質(zhì)氣體甲,則A是Na2O2,B是H2O,C是NaOH,甲是O2。丙為黃綠色氣體,則丙是Cl2。丁、戊是常見金屬單質(zhì),戊是當前用量最大的金屬,丁能與C(NaOH)反應,則戊是Fe,丁是Al。G為紅褐色固體,則G為Fe(OH)3。結合圖中物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化關系及提示推知,D是NaAlO2,乙是H2,E是HCl,F是FeCl2。(4)F是FeCl2,檢驗Fe2+時,要先滴加KSCN溶液,溶液不變色,再滴加氯水(或H2O2溶液)等,溶液變成紅色。(5)Fe2(SO4)3溶液中通入SO2,得到淺綠色溶液,說明Fe3+被SO2還原為Fe2+,SO2則被氧化為H2SO4,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-+4H+。(6)制取Na2FeO4時,Fe元素由+3價升高到+6價,ClO被還原為Cl,Cl元素由+1價降低到1價。166gNa2FeO4為1mol,據(jù)得失電子守恒可得:1mol×(63)=n(NaClO)×[1(1)],解得n(NaClO)=1.518.(10分)(2022遼寧葫蘆島高一期末)某廢料鐵泥主要成分為Fe2O3、FeO和Fe,其他雜質(zhì)不與硫酸反應。現(xiàn)取wg廢料鐵泥提取Fe2O3,設計實驗流程如下:(1)寫出步驟(Ⅰ)中鐵單質(zhì)參與的有關反應的離子方程式:,

分離溶液A和沉淀C的操作名稱是。

(2)檢驗溶液A中含有Fe2+應選用的試劑是(填字母)。

A.鐵粉 B.FeCl3溶液C.酸性KMnO4溶液 D.KSCN溶液(3)步驟(Ⅱ)中加入H2O2溶液,H2O2在反應中作(填“氧化劑”或“還原劑”)。

(4)步驟(Ⅳ)中生成的Fe2O3固體的顏色是。

(5)若最終獲得ngFe2O3,則鐵泥中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為。

答案(1)Fe+2H+H2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+3Fe2+過濾(2)C(3)氧化劑(4)紅棕色(5)7n10解析(5)廢料鐵泥主要成分為Fe2O3、FeO和Fe,最終獲得ngFe2O3,則含有Fe元素的質(zhì)量為m(Fe)=112160×ng=0.7ng,故鐵泥中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為0.7ngw19.(10分)(2022安徽師大附中高一期末)利用下圖可以從不同角度研究含鐵物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關系。回答下列問題:(1)Na2FeO4是一種新型飲用水消毒劑。工業(yè)上常用NaClO、Fe(NO3)3、NaOH制備:3ClO+2Fe3++10OH2FeO42-+3Cl+5H2O,設NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,當反應轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是0.3NA時,所消耗氧化劑的物質(zhì)的量為(2)打印機使用的墨粉中含有Fe3O4,下列關于Fe3O4的說法正確的是(填字母)。

a.有磁性,是FeO與Fe2O3的混合物b.屬于兩性氧化物,與酸、堿都能反應c.FeO在空氣里受熱能迅速生成Fe3O4d.Fe與水蒸氣在高溫下反應能生成Fe3O4(3)維生素C易溶于水,可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+被人體吸收。為檢驗轉(zhuǎn)化產(chǎn)物Fe2+,設計如下實驗:取適量Fe2(SO4)3溶液置于試管中,加入過量維生素C片振蕩溶解后,滴加酸性高錳酸鉀溶液,紫色褪去。該設計能否檢驗Fe2+并說明理由:。

(4)FeCl2溶液在空氣中易變質(zhì),利用部分變質(zhì)的FeCl2溶液制備Fe2O3。部分變質(zhì)的FeCl2溶液Fe2O3①請在括號內(nèi)填寫所需試劑或條件,在方框內(nèi)填寫含鐵物質(zhì)的化學式。②若100mL該溶液最終制得1.6gFe2O3,不考慮過程損失,變質(zhì)前FeCl2溶液的濃度為。

答案(1)0.15mol(2)cd(3)不能,過量維生素C會使酸性高錳酸鉀溶液褪色,無法說明一定有Fe2+生成(4)①FeCl3NaOHFe(OH)3加熱②0.2mol·L1解析(1)ClO是氧化劑,1molClO得到2mol電子,則反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA時,消耗ClO的物質(zhì)的量為0.15mol。(2)Fe3O4具有磁性,鐵元素顯+2價、+3價,但不是混合物,a錯誤;Fe3O4不是兩性氧化物,不能與堿反應,b錯誤;FeO不穩(wěn)定,在空氣中受熱被氧化為Fe3O4,c正確;高溫下,鐵與水蒸氣反應生