2024新教材高中化学第三章铁金属材料章末质量检测卷三含解析新人教版必修第一册

PAGE11-章末质量检测卷(三)(时间：90分钟满分：100分)可能用到的相对原子质量：H－1N－14O－16Al－27Fe－56第Ⅰ卷(选择题)一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。1．下列说法中不正确的是()A．生铁是铁的一种合金B．合金是混合物C．一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都高D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性或碱性食物2．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是()3．下列关于铝的说法中，正确的是()A．铝的化学性质不活泼B．铝不与酸、碱反应C．常温下铝不与氧气反应D．铝表面简单生成一层致密的氧化铝爱护膜4．下列物质中，在肯定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是()A．稀硫酸B．氯气C．硫酸铜溶液D．稀盐酸5．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应下列叙述中不正确的是()A．生成物为氢氧化铁B．该反应是化合反应C．该反应是氧化还原反应D．氢氧化亚铁作氧化剂6．下列叙述正确的是()①铁能被磁铁吸引②在人体的血红蛋白中含有铁元素③镁在空气中可猛烈燃烧，并发出强光④铁能在氧气中猛烈燃烧，生成黑色的Fe3O4⑤在空气中加热铜可生成黑色的CuOA．①②④⑤B．①③④⑤C．②③④⑤D．全部7．在离子方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋中，Fe3＋可能代表的物质是()A．FeSO4B．FeCl3C．Fe2O3D．Fe(OH)38．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量D．铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物9．“百炼成钢”是指反复将炙热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁的不断除杂过程。下列关于物质的除杂叙述不正确的是()选项被提纯物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3溶液FeCl2通入适量Cl2BFeCl2溶液FeCl3加入过量铁粉并过滤C铁粉铝粉加入过量NaOH溶液并过滤DFe(OH)3Fe(OH)2在空气中灼烧10.元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关学问的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价—类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是()A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，快速发生转化②生成红棕色粉末C．由图可预料：高铁酸盐(FeOeq\o\al(2－,4))具有强氧化性D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11．把铁片分别放入下列物质的溶液中，充分反应后，溶液质量比反应前减轻的是()A．CuSO4B．Fe2(SO4)3C．HClD．FeSO412．下列离子方程式中，正确的是()A．氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO＋2H＋=Fe3＋＋H2OB．向氯化铜溶液中加入氢氧化钠溶液：Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓C．氯化铁溶液与铜反应：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋D．向氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－13．为了防止枪支生锈，常采纳化学处理使枪支的钢铁零件表面生成Fe3O4的致密爱护层—“发蓝”。化学处理过程中，其中一步反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH=3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是()A．该处理过程不会产生污染B．上述反应中铁被氧化C．NOeq\o\al(－,2)的氧化性大于FeOeq\o\al(2－,2)D．反应中转移2mole－，生成还原产物8.5g14．等量的镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是()A．2mol·L－1H2SO4溶液B．3mol·L－1CuSO4溶液C．6mol·L－1KOH溶液D．3mol·L－1Ba(OH)2溶液15．部分氧化的Fe－Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，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．样品中铁元素的质量为2.24gC．样品中铜元素和氧元素的质量为3.52gD．V＝896mL第Ⅱ卷(非选择题)三、非选择题：本题包括5小题，共60分。16．(12分)合金是重要的金属材料。(1)下列物品所运用的主要材料属于合金的是________(填字母)。A．青花瓷瓶B．橡胶充气艇C．不锈钢锅(2)生铁是常用的合金，生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。(3)黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片相互刻画(如图所示)，纯铜片上留下明显的划痕，说明______________________________________________。(4)黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下(杂质不溶于水、不参加反应)：已知：ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。①Ⅱ中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。②下列说法正确的是________(填序号)。a．Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤b．溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4c．溶液A的质量小于溶液Bd．溶液C中溶质的质量分数小于溶液B17．(14分)阅读下列材料后，回答相应问题。铁在生活中分布较广，占地壳含量的4.75%，纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属，用于制发电机和电动机的铁芯，铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。另外人体中也含有铁元素，＋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。在我国，从战国时期到东汉初年，铁器的运用起先普遍起来，成为了我国最主要的金属。铁的化合物四氧化三铁就是磁铁矿，是早期司南的材料。(1)服用维生素C可将人体中的Fe3＋转化成Fe2＋，这说明维生素C具有________性质。(2)新配制的FeCl2溶液应加入________可以防止FeCl2转化为FeCl3。(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，写出反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)为消退废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程的原理是____________________________。处理过程中需定期添加的原料是________。(5)某同学为检验某未知溶液是否为FeCl2溶液，实行如下试验方案加以验证：取少许未知溶液于试管中eq\o(→,\s\up7(通入Cl2滴KSCN溶液))溶液呈红色(证明含有FeCl2)，你认为此方案是否合理？若不合理，如何改进？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18．(10分)铁在人体中不是以游离态的形式存在，而是以Fe2＋和Fe3＋形式存在。Fe2＋易被汲取，给贫血者补充铁时，应赐予含Fe2＋的盐。服用维生素C，有利于人体对铁元素的汲取。(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式________________________________________________________________________。(2)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事务，其缘由是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的实力，这说明NaNO2具有________性。(3)常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物，市场上一种常见的补铁药物的名称是速力菲。该药品的正式名称是琥珀酸亚铁薄膜片，为棕黄色薄膜衣片，除去薄膜衣后显暗黄色，药片中Fe2＋的含量约为34.0%～36.0%。该药片在水和乙醇中的溶解度不大。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下试验：①操作1的名称是________。②试剂2为________溶液(填化学式)。③加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。19．(12分)试验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)试验前如何检验装置A的气密性________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)为了试验平安，在点燃酒精灯前，在F装置出口b处必需________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)装置C中盛装的液体是浓硫酸，则装置B的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)U形管E右边又连接干燥管F的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g，反应完全后U形管的质量增加7.2g，则混合物中Fe2O3的质量为________g。20．(12分)(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、肯定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲):V(乙)＝1:2，则加入铝粉的质量为________。A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g章末质量检测卷(三)1．解析：生铁是铁和碳的一种合金，A正确；合金是一种金属与其它金属或非金属熔合而成的混合物，B正确；一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，硬度比成分金属的大，C错误；铝与酸、碱都能反应放出氢气，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性或碱性食物，D正确。答案：C2．解析：飞机窝扇用的耐高温的合金材料是钛合金，属于新型合金，A不符合题意；由于钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，B不符合题意；不锈钢在19世纪末20世纪初的研制、投产，是一种由铁和碳元素形成的传统合金，还添加了少量的铬、镍等金属，不属于新型合金，C符合题意；新能源汽车储氢材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，属于新型合金，D不符合题意。答案：C3．解析：铝是活泼性金属，化学性质活泼，A错误；铝是活泼金属，能与酸反应，Al能与碱反应，如与NaOH溶液反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，B错误；铝是活泼金属，常温下氧气能与Al反应生成氧化铝，C错误；铝是活泼金属，铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜，能够阻碍内部铝被氧化，D正确。答案：D4．解析：Fe与强氧化剂Cl2反应被氧化为＋3价。答案：B5．解析：在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3，该反应是化合反应，是氧化还原反应，氢氧化亚铁作还原剂，O2作氧化剂，A、B、C正确，D错误。答案：D6．解析：铁能被磁铁吸引，①正确；人体的血红蛋白中含有铁元素，贫血时可通过补铁治疗，②正确；镁在空气中可猛烈燃烧生成氧化镁，并发出强光，③正确；铁能在氧气中猛烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4，④正确；在空气中加热Cu可生成黑色CuO，⑤正确。答案：D7．解析：离子反应中，Fe3＋代表可溶性铁盐，B正确。答案：B8．解析：铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝爱护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度上升，压强增大，红墨水柱右端上升；铝与硝酸汞发生置换反应：2Al＋3Hg2＋=2Al3＋＋3Hg，生成的汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞，故“白毛”是氧化铝，D项错误。答案：D9．解析：氯气可氧化亚铁离子，则通入适量Cl2可除杂，A正确；Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，则加入过量铁粉并过滤可除杂，B正确；NaOH溶液可溶解Al生成可溶于水的NaAlO2，而Fe不反应，则加入过量NaOH溶液并过滤可除去Fe中混有的Al，C正确；在空气中灼烧氢氧化铁可分解，将原物质除去，不能除杂，D错误。答案：D10．解析：铁与高温水蒸气反应生成Fe3O4，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，生成Fe3O4，B错误；由图可预料：高铁酸盐(FeOeq\o\al(2－,4))中铁的化合价高，具有强氧化性，C正确；加热Fe(OH)3发生转化⑥生成Fe2O3，但Fe(OH)3不溶于水，D错误。答案：C11．解析：铁把铜置换出来，溶液质量减轻，A正确；铁和Fe2(SO4)3反应，溶液质量增加，B错误；Fe置换出氢气，溶液质量增加，C错误；Fe与FeSO4不反应，溶液质量不变，D错误。答案：A12．解析：氧化亚铁中铁显＋2价，即正确的离子方程式为FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，A错误；反应中电荷不守恒，正确的离子方程式是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，C错误。答案：BD13．解析：该反应产物中有氨气，具有刺激性气味，会对空气造成污染，A错误；铁的化合价由零价变成正二价，化合价上升，做还原剂被氧化，B正确；NOeq\o\al(－,2)做氧化剂，FeOeq\o\al(2－,2)是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，C正确；氨气为还原产物，氮元素从正三价变成负三价，化合价降低了6价，生成1mol氨气转移6mol电子，则转移2mol电子生成氨气的物质的量为eq\f(1,3)mol，生成氨气的质量为17g·mol－1×eq\f(1,3)mol＝5.7g，D错误。答案：AD14．解析：镁、铝都和稀硫酸反应生成氢气；镁、铝与硫酸铜溶液反应都不能生成氢气；镁不能和氢氧化钾反应，铝和氢氧化钾反应生成氢气；镁不能和氢氧化钡溶液反应，铝和氢氧化钡溶液反应生成氢气；所以生成氢气最多的是2mol/LH2SO4溶液。答案：A15．解析：依据题意，3.2g滤渣肯定是铜，而铜与Fe3＋不共存，A错误；最终的3.2g固体为Fe2O3，其中铁元素的质量为2.24g，B正确；样品中铜元素和氧元素共5.76g－2.24g＝3.52g，C正确；2.24g铁元素不行能全是单质，故生成的氢气的体积小于896mL，D错误。答案：BC16．解析：(1)青花瓷瓶运用的主要材料属于无机非金属材料；橡胶充气艇运用的主要材料属于有机高分子材料；不锈钢锅运用的主要材料属于合金。(2)生铁是常用的合金，合金属于混合物。(3)将纯铜片和黄铜片相互刻画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜大。(4)①由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与酸反应，也可以与硫酸铜反应，反应的化学方程式分别为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu。②由题中流程可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜。因氧化锌的质量大于氧化铜，且锌也能和硫酸反应生成硫酸锌，而铜和硫酸不反应，故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜。溶液A中加入锌后，反应的化学方程式分别为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu；对反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑分析可知，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中出来2份质量的氢气，使得溶液质量增加，对于反应Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu来说，每65份质量的锌进入溶液，从溶液中析出64份质量的铜，也使得溶液质量增加；故溶液A的质量小于溶液B。溶液C为饱和溶液，质量分数达到同温度下的最大值。答案：(1)C(2)混合物(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大(4)①Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu②abc17．解析：(1)铁元素的化合价降低，维生素C具有还原性。(2)新配制的FeCl2溶液应加入铁粉可以防止FeCl2转化为FeCl3。(3)在制作印刷电路板的过程中的反应为Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋。(4)向含有铁粉的FeCl2溶液中通入Cl2，发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，起到汲取氯气的作用，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；正确的试验操作：取少量未知溶液，先加入KSCN溶液，不变红色，再加入氯水，若溶液变红色，则溶液中含Fe2＋。答案：(1)还原性(2)铁粉(3)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋(4)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋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＋18．解析：(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，铁粉与胃酸(盐酸)反应生成亚铁盐与氢气，离子方程式为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2O。(2)工业盐的主要成分是NaNO2，NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋，则亚铁离子为还原剂，所以NaNO2做氧化剂，具有氧化性。(3)“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。试剂1即为酸，操作1为过滤，除去不溶性杂质，呈浅黄色溶液，可能有Fe3＋，加入试剂2变浅红色，且再加氯水，变血红色，说明溶液中有少量的Fe3＋，大量的Fe2＋被氧化，与SCN－结合生成络合物，溶液变血红色。答案：(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2O(2)氧化性(3)①过滤②KSCN③2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－19．解析：(1)检验装置A的气密性时，应先开启旋塞a，向长颈漏斗中加水，当水面超过长颈漏斗下口时，关闭旋塞a，接着加水，使水上升到长颈漏斗中，静置片刻，若水面不下降，则说明装置气密性良好。(2)为了试验平安，在点燃酒精灯前，在F装置出口b处必需检验H2的纯度，以防爆炸事故的发生。(3)装置C中盛装的液体是浓硫酸，则装置B的作用是除去H2中的HCl。(4)U形管E右边又连接干燥管F的目的是防止燃烧生成的水被U型管内的无水氯化钙汲取，引起试验误差。(5)n(H2O)＝eq\f(7.2g,18g/mol)＝0.4mol，则混合物中的n(O)＝0.4mol，设Fe2O3的物质的量为xmol，则FeO的物质的量为(0.4－3x)mol,72(0.4－3x)＋160x＝23.2，解得x＝0.1mol，m(Fe2O3)＝0.1m