2024-2025学年新教材高中化学第3章铁金属材料章末测评含解析新人教版必修1

PAGE8-第3章铁金属材料一、选择题1．下列有关金属及其合金的说法不正确的是()A．目前我国流通的硬币是由合金材料制成的B．镁在空气中燃烧发生刺眼的白光，可用于制作照明弹C．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起爱惜作用D．生铁、一般钢和不锈钢中的碳含量依次增加D[目前我国流通的硬币是由合金材料制成的，A正确；制造照明弹利用了镁燃烧可发出刺眼的白光的性质，B正确；常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，对内部金属起爱惜作用，C正确；生铁含碳量高于一般钢和不锈钢，D错误。]2．钢材是目前运用最广泛的金属材料。钢材可以用作桥梁的结构材料，是因为它()A．有良好的导热性B．有确定的机械强度C．不易受空气和水的作用D．有良好的导电性B[钢材被大量应用于桥梁的结构材料说明它具有很强的机械强度而不是利用其导电、导热性。]3．下列有关铝及其化合物的说法错误的是()A．铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼B．可用铝壶烧开水，不行用其长期存放食醋、碱水C．氧化铝是一种较好的耐火材料，但不行用氧化铝坩埚熔化NaOHD．Al2O3能跟强酸、强碱溶液反应生成盐和水，所以它是两性氧化物A[铝比铁活泼，但铝表面易被氧化为一层致密的氧化物薄膜。]4．为了验证Fe3＋的性质，某化学爱好小组设计了如图所示的一组试验，其中试验方案设计错误的是()A．只有④ B．只有③C．③④ D．③④⑤C[试验③中现象错误，CuSO4溶液为蓝色，CuSO4与FeCl3不反应，混合后溶液不会变成无色；试验④涉及反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－=AgCl↓，体现的是Cl－的性质。]5．用一块已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包袱在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，依据试验现象推断下列说法错误的是()A．试验中发生的反应都是氧化还原反应B．铝是一种较活泼的金属C．铝与氧气反应放出大量的热D．铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物D[整个过程中发生两个反应，首先铝与硝酸汞发生置换反应生成硝酸铝和单质汞，之后铝单质与氧气发生化合反应生成氧化铝，两者都属于氧化还原反应，故A正确；由“不久铝箔表面生出‘白毛’”的现象，可知金属铝易被空气氧化，说明铝是活泼金属，故B正确；“红墨水柱右端上升”说明试管内气压上升，可推断其温度上升，从而推断铝与氧气反应放出大量的热，故C正确；汞的化学性质不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞，铝片上生成的“白毛”是氧化铝，不含氧化汞，故D错误。]6．下列离子检验的方法正确的是()A．某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含有Fe2＋B．某溶液中通入氯气，然后再加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中确定有Fe3＋C．某溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明原溶液中确定有Fe3＋D．某溶液中加入稀硫酸产生无色气体，说明原溶液中确定有COeq\o\al(2－,3)C[KSCN与Fe3＋发生反应：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，而Fe2＋与KSCN溶液不反应，假如该溶液既含Fe3＋，又含Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液也会呈红色，此方法可以证明原溶液中存在Fe3＋而不能证明没有Fe2＋，故A错误；通入Cl2，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，即使原溶液中不含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液中是否含有Fe3＋，故B错误；加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋，故C正确；若原溶液中有HCOeq\o\al(－,3)等，也能产生无色气体，则加入稀硫酸产生无色气体，不能说明原溶液中确定有COeq\o\al(2－,3)，故D错误。]7．以下物质之间的每步转化中，都能通过一步反应实现的是()①Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3②Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH③Mg→MgCl2→Mg(OH)2④Al→Al2O3→Al(OH)3A．②③④ B．①③④C．①②③ D．①②③④C[④中Al2O3→Al(OH)3不能一步完成。]8．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下试验操作时，最佳依次为()①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③C[在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3＋存在，再加入足量氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为红色。酸性KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变更不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。]9．在硫酸铁溶液中，加入少量铜粉至完全溶解后，又加入确定量铁粉，充分反应后有残余固体，则下列推断正确的是()A．最终得到的溶液中金属阳离子只有Cu2＋B．残余固体可能为铁、铜混合物C．残余固体确定全部是铜D．最终得到的溶液中含有Fe3＋B[本题涉及的反应有(1)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，(2)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，由于Fe3＋氧化性比Cu2＋强，所以铁粉先和Fe3＋反应，再和Cu2＋反应，经分析存在几种状况：①加入铁粉过量，剩余固体为铁、铜，溶液为硫酸亚铁溶液；②加入铁粉少量，剩余固体为铜，溶液为硫酸亚铁和硫酸铜混合液；③加入铁粉恰好把溶液中铁离子与铜离子反应完，剩余固体为铜，溶液为硫酸亚铁溶液。依据以上分析可知B项正确。]10．将铁粉、铜粉混合物加入FeCl3溶液，充分反应后仍有固体存在，则下列推断不正确的是()A．溶液中确定含有Cu2＋B．溶液中确定含有Fe2＋C．加入KSCN溶液确定不变红色D．剩余固体中确定含有CuA[Fe、Cu均能与FeCl3反应，由于还原性：Fe>Cu，则Fe优先与FeCl3反应生成Fe2＋，溶液中确定含有Fe2＋，B项正确；因充分反应后仍有固体剩余，则剩余固体中确定含有Cu，溶液中确定不含有Fe3＋，可能含有Cu2＋，A项错误，C、D项正确。]11．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液C[A项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)又引入了Cl－，均不合要求。A项中应加适量铁粉，B项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2，D项中应加适量稀硫酸。]12．下列离子方程式不正确的是()A．Na2O2溶于水：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑B．Cu与FeCl3反应：Cu＋Fe3＋=Fe2＋＋Cu2＋C．Fe2O3溶于盐酸：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OD．Al溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑B[B项，电荷不守恒，应为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。]13．下列离子组确定大量共存的是()A．FeCl3溶液中：Fe2＋、Cu2＋、I－、SOeq\o\al(2－,4)B．FeCl2溶液中：Mg2＋、Ag＋、MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．AlCl3溶液中：Mg2＋、Fe3＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)D．酸性溶液中：Al3＋、Fe3＋、I－、SOeq\o\al(2－,4)C[A项，Fe3＋氧化I－，不共存；B项，Ag＋与Cl－形成沉淀，MnOeq\o\al(－,4)氧化Fe2＋和Cl－，不共存；D项，Fe3＋氧化I－，不共存。]14．下列关于Mg、Fe、Cu的说法正确的是()A．三种金属单质放置在空气中均只生成氧化物B．保存Fe2(SO4)3溶液时须要加入铁钉C．无需另选试剂就可以鉴别MgSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4D．三种金属的活泼性：Mg>Cu>FeC[铜在空气中生成铜绿，属于盐，A错误；Fe2(SO4)3溶液中加入铁钉，Fe3＋会被铁还原为Fe2＋，B错误；硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铁溶液是棕黄色，而硫酸镁是无色溶液，C正确；三种金属的活泼性：Mg>Fe>Cu，D错误。]15．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的H24.48LA．参加反应的镁、铝共0.2molB．参加反应的HCl为0.4molC．镁、铝在反应中共失去0.4mol电子D．若与足量的稀硫酸反应，能产生0.2molH2A[Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的H24.48L，n(H2)＝eq\f(4．48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，因为反应后Mg、Al化合价不同，且Mg、Al混合物的质量未知，所以无法计算出参加反应的Mg、Al的物质的量，A项错误；依据氢原子守恒得n(HCl)＝2n(H2)＝0.4mol，B项正确；依据得失电子守恒，Mg、Al在反应中共失去电子的物质的量为0.2mol×2＝0.4mol，C项正确；Mg、Al在反应中共失去0.4mol电子，若与足量的稀硫酸反应，产生0.2molH2，D项正确。]16．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为()A．2∶1 B．1∶2C．1∶3 D．1∶4C[依据三种离子浓度的变更，Cu2＋浓度并没有发生变更，说明没有参加反应，反应离子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故参加反应的铁粉与原溶液Fe3＋物质的量之比为1∶3，故选项C正确。]17．将agFe2O3、Al2O3样品溶解在过量的100mL0.05mol·L－1的盐酸中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀，消耗NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为()A．0.1mol·L－1 B．0.2mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．无法计算C[依据关系式：HCl～NaCl～NaOH知n(NaOH)＝n(HCl)故c(NaOH)＝0.05mol·L－1。]18．由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金共12g，跟足量的盐酸反应产生5.6L氢气(标准状况)，那么此合金中确定含有的金属是()A．Zn B．MgC．Al D．NaA[标准状况下5.6L氢气的物质的量为eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol，故12g金属供应的电子为0.25mol×2＝0.5mol。供应0.5mol电子，须要消耗Na、Mg、Al、Zn的质量分别为11.5g、6g、4.5g、16.25g，故金属混合物中确定有Zn，A正确。]19．用铝箔包袱0.1mol金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为()A．1.12LC．大于1.C[首先发生的反应是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，标准状况下0.1molNa与水反应产生的H2的体积为1.12L，然后发生的反应是2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，此反应又能产生部分H2，故最终放出的H2的体积大于二、非选择题20．下列物质之间有如下反应关系：已知E转化成C的现象是白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色。回答：(1)写出下列物质的化学式：A________，B________，D________，甲________，乙________，丙________。(2)写出E→C反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________。(3)写出B→D反应的离子方程式：_______________________________。[解析]E转化成C的现象是白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色，则E为Fe(OH)2，C为Fe(OH)3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH(或KOH等)，由D→B的转化可知，甲为氯气或新制氯水等，由红色溶液可知，丙为KSCN。[答案](1)Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOH(或KOH等)KSCN(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋21．依据你学过的有关金属的学问，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如下图所示，铜常用于制造货币的缘由可能是________(填字母)。A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀C．我国较早地驾驭了湿法冶炼铜的技术D．自然界有大量的游离态的铜(2)铁制品的运用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________(填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有________、________。(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为_______________________________。(4)一位保藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这确定是________币，黑色物质是________(填名称)，形成这种物质的化学方程式为______________，绿色物质是________(填化学式)，这枚金属币的真面目为________色。[解析](1)铜钱作为货币，首先Cu应易得，其次不简洁被腐蚀。(2)铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O，常见的铁的氧化物还有FeO和Fe3O4(合理即可)。(3)Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。(4)Cu与O2反应生成黑色的CuO：2Cu＋O2=2CuO，Cu在空气中“生锈”的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(绿色)。[答案](1)ABC(2)Fe2O3·xH2OFeOFe3O4(合理即可)(3)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(4)铜氧化铜2Cu＋O2=2CuOCu2(OH)2CO3紫红22．某课外爱好小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行试验。(1)检验该装置气密性的方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)铝合金样品与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为______________________________________________________。(3)反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度复原到室温，其次次读取量气管液面刻度之前须要进行的一步操作是____________________________。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为VmL。若a＝0.038，V＝44.8mL，请通过计算说明该合金是否符合国家标准：________(填“符合”或“不符合”)。(4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸，则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下)________(填“>”“<”或“＝”)VmL。[解析](2)合金中只有Al与NaOH溶液发生反应。(3)其次次读取量气管液面刻度前，要调整量气管和水准管的高度，使两液面相平。若V＝44.8mL，则该铝合金样品中Al的质量为eq\f(0.0448L,22.4L·mol－1)×eq\f(2,3)×27g·mol－1＝0.036g，故铝含量为eq\f(0.036g,0.038g)×100%≈94.7%，则该铝合金符合国家标准。(4)Mg和Al均能与盐酸反应生成氢气，故量气管内气体体积(折算成标准状况下)大于VmL。[答案](1)连接好装置并在量气管内加入水，移动水准管，使水准管中液面与量气管中液面维持确定的高度差，静置片刻，若液面高度差不变，说明装置气密性良好(合理即