2019-2020高中人教版化学必修1章末综合测评3铁金属材料

章末综合测评（三）铁金属材料（时间90分钟，满分100分）一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）1.下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法错误的是（）A.百炼成钢一通过反复锤炼，除去铁中部分杂质，使其转化为钢B.水滴石穿——CO2+H2O+CaCO3===Ca（HCO3）2（以大理石为例）C.恨铁不成钢一钢的性能远优于铁D.真金不怕火炼一单质金的熔点很高D［锤炼过程中可除去一部分碳等杂质，A项正确；空气中的CO2可与CaCO3在水中缓慢反应，B项正确；钢的性能比铁好，C项正确；真金不怕火炼是指在高温下金也很难发生反应，D项错误。］2.下列有关金属元素特征的叙述正确的是（）A.金属元素的原子只有还原性，其阳离子只有氧化性B.金属元素的单质在常温下都为固体C.含金属元素的离子都是阳离子D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质D［金属阳离子也可以具有氧化性，例如亚铁离子，A错误；金属汞是液态，B错误；MnO《、^。了等中含有金属元素，C错误；铁离子被还原生成亚铁离子，D正确。］.合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是（）・・・A.不锈钢 B.青铜C.生铁 D.水银D［由两种或两种以上的金属和金属或金属和非金属熔化而成的具有金属特性的物质是合金，合金都属于混合物。不锈钢、生铁属于铁合金，青铜是铜锡合金，水银属于单质。］.在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是（）A.铝的金属活动性比铁弱B.铝不与氧气发生化学反应C.铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜D.铝的密度比铁的密度小C［铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜，对内部金属起到保护作用，因此在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀。］.铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确的是()A.两个反应都是氧化还原反应.铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂C.等质量的铝分别与足量烧碱溶液、硫酸溶液反应时，产生氢气的质量不同D.两个反应都有气体生成C［铝与烧碱溶液、硫酸溶液反应时均失去3个电子，所以等质量的铝分别与足量烧碱溶液、硫酸溶液反应时，产生氢气的质量相同。］.下列关于Mg、Fe、Cu的说法正确的是()三种金属单质放置在空气中均只生成氧化物保存Fe2(SO4)3溶液时需要加入铁钉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，FB+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。］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)33 4 2 43C.FeCL D.Fe(OHk23C［Fe3O4无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁可以通过FeSO4溶液与氧气的化合得到，也可以通过氢氧化铁与稀硫酸发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，B错误；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合得到，也可以由Fe和HCl的置换得到，也可以由Fe(OH)2和HCl的复分解得到，C正确;Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2和氧气、水的化合得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠的复分解反应得到，但无法通过置换得到，D错误。].某溶液中可能含有F9+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl-、OH-、SO：-中的若干种，下列说法中正确的是()A.溶液中最多有4种离子 B.若溶液有颜色，则一定没有OH-C.若溶液呈碱性，则一定含有Na+D.该溶液不可能溶解单质铜B[Fe3+、Mg2+、Na+、Cl-、5。4-可共存，A错；若溶液有颜色，则溶液中一定含有Fe3+，F9+与OH-不能大量共存，B对；溶液呈碱性时，溶液中没有F9+、乂留+，但依电中性原理知，Na+、Ba2+至少有一种存在，C错；若溶液中有Fe3+，则可溶解铜，D错。].类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是()A.已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu和S可直接化合生成CuSB.已知Fe与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应C,已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2,推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2D.已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属B[Cu与S反应生成Cu2S;Fe与Cl2化合生成FeCl3;Fe在潮湿空气中生成Fe,O«，比较疏松，不能保护内部金属。]2 310.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()A.5.6gFe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NA^AB,标准状况下，22.4L氦气与22.4L氯气所含原子数均为2NA^A.C.32gCu与S完全反应转移的电子数为0.5NA^AD.在反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2t中生成1molH2转移的电子数为3NA^AC[A.5.6gFe物质的量为0.1mol，在氧气中燃烧，生成Fe3O4，完全反应0.8时转移电子数为yNA，故A错误；B.标准状况下，22.4L氧气与22.4L氯气均为1mol,1molHe含有NA个原子，1molC12含有2NA个原子，故B错误；C.32gCu是0.5mol,由于S的氧化性弱，只能将Cu氧化成+1价，所以Cu〜12Cu,S〜e）转移0.5mol©-，即转移的电子数为0.5N、，故C正确；D项反应2 A中，1molH2转移的电子数为2NA，故D错误。］11.用铝箔包裹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.1.12L B,小于1.12LC.大于1.12L D.无法确定C［首先发生的反应是2Na+2H2O===2NaOH+Hj，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+3H2t，此反应又能产生部分耳，故最后放出的H2的体积大于1.12L。］12.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YFeCl33CuCL2AlNa_CO.23ZCl2FeNaOH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CO2-和SO4-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3量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2,D项中应加适量稀H2sO4。］28g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过22滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为（）A.36g B.40gC.80g D.160gB［28g铁粉的物质的量是0.5皿❶^溶于稀盐酸中生成氯化亚铁，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤得到氢氧化铁，将滤渣加强热，最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒可知氧化铁的质量为0.25molX160g-mol-1=40g。］14.医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗氧气的质量为（）A.24g B.32gC.21g D.16gA［56g铁的物质的量为1皿01,由4Fe+3O2===2Fe2O3可知，1mol铁生成0.5mol氧化铁，消耗0.75mol氧气，其质量为24g。］15.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，F9+、CW+、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［根据三种离子浓度的变化，Cu2+浓度并没有发生变化，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。］16.在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol-L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+,则下列判断正确的是（）A.混合物中3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1：1：3B.反应后所得溶液中的Fe2+与Cl-的物质的量浓度之比为1:3（不考虑Fe2+水解）C.混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D.混合物中，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多C［本题考查Fe及其化合物的性质、混合物组成的判断、简单的化学计算。混合物恰好完全溶解,且无Fe3+，故溶液中溶质为FeCL，c（Fe2+）：c（Cl-）=1：2,2B错误；由反应2Fe3++Fe===3F召+可知，还原FB+的Fe的物质的量与Fe2O3的物质的量相等，但还有一部分Fe与盐酸反应生成H2，可知Fe比Fe2O3的物质的量多，C正确；FeO的物质的量无法确定，A、D错误。］二、非选择题（本题包括5小题，共52分）（6分）下表是某种常见金属的部分性质：

颜色和状态硬度颜色和状态硬度密度熔点导电性导热性银白色固体较软2.70g-cm二660.4七良好良好延展良《将该金属投入到稀盐酸中，可产生大量的无色气体。根据上述信息回答下列问题：(1)推断该金属的一种用途是(2)该金属的活动性比铜(填“强”或“弱”)。(3)请自选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性的强弱。①一种猜想：；②验证方法：；③实验现象：；④实验结论：。［解析］(1)该金属具有良好的导电性，且能与盐酸反应生成无色气体，因此可以作导线，也可以用来制取氢气等。(2)由于该金属可以和盐酸反应，说明其金属活动性在氢前，比铜活动性强。(3)为了探究该金属和铁的金属活动性强弱，可以采用和酸溶液反应，也可以和盐溶液反应。［答案］(1)用于制电线或实验室制氢气等(合理即可)(2)强(3)①该金属的活动性比铁强②取两支大小相同的试管，分别注入同体积、同浓度的稀盐酸；向两支试管中同时分别加入大小和表面积相同的铁片和该金属片，比较反应快慢③都有气泡放出，被测金属产生气泡更快④被测金属的活动性比铁强(本小题答案不唯一，合理即可)(10分)硫酸亚铁晶体(FeSO4-7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：

请回答下列问题:KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有(1)请回答下列问题:KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有(1)向操作①的滤液中滴加一(填离子符号)。(2)操作②中反应的离子方程式：。(3)操作③中反应的离子方程式：。(4)操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、、灼烧、、称量。(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为 go(用含a的代数式表示)。［解析］(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2+全部氧化为F9+,则②中反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(3)步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3++3OH-===Fe(OH)31或Fe3++3NH：H2O===Fe(OH\|+3NH才。(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的112agX160质量为10 =0.07ago［答案］⑴F9+⑵2Fe2++H2O2+2H+===2Fa++2H2O(3)F9++3OH-===Fe(OH3।［或Fe3++3NH3-H2O===Fe(OH)3|+3NHj］(4)洗涤冷却至室温7a1127a(5)0.07a(或两及其化简形式，如100)(10分)为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，多部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。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:, ,试剂1 新制氯水， ，■食品f……一|淡黄色溶液| "淡红色溶液 a|深红色溶液(1)试剂1的主要成分的化学式是 。(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了过量氯水，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价铁被氧化为更高价态的铁；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：。［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溶液反应生成红色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，C12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价铁被C12氧化为更高价态的铁，分析SCN-中各元素的化合价可知，S为一2价，C为+4价，N为一3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应密封保存。［答案］⑴KSCN(2)2Fe2++C12===2F@++2C1-、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(12分)苹果汁是人们喜爱的饮料，但是现榨的苹果汁在空气中会慢慢地由浅绿色变为棕黄色，为什么呢？于是，研究性小组同学设计并进行实验，探究苹果汁变色的原因。【查阅资料】①苹果汁中含有0.001%的二价铁物质，同时也含有多酚类物质，多酚可与空气中的氧气反应变为褐色。②二价铁在空气中或与浓硝酸反应都能变为三价铁，且三价铁的溶液为黄色。③浓硝酸具有强氧化性。④硫氰化钾(KSCN)溶液变色规律药品Fe2+Fe3+KSCN溶液不变色变红色【猜想与假设】I.苹果汁变色与苹果中的铁元素有关。II,苹果汁变色是苹果汁中的多酚物质与空气中的氧气反应的结果。【进行实验】

编号实验操作实验现象实验KSCN浓硝’溶液酸二__JtW- _---tffr. ---①果汁② ③②中未出现明显变化③ 实验分别放置于空气中一段时间(如下图所示)■■ ■■ ■■]①②③鲜苹FcSO4FcSO4果汁溶液溶液%10%试管编号1min10min①黄褐色褐色②无明显变化无明显变化③略有些黄色浅黄实验—24无E变f黄f【解释与结论】(1)实验1验证了苹果汁中含有二价铁物质。在该实验中 ③的现象是(2)实验2的②中FeSO4溶液溶质的质量分数为一％，该实验得出的结论⑶验证猜想n成立的实验3的操作及现象分别是【探究反思】写出一种防止苹果汁变色的方法［解析］(1)二价铁与浓硝酸反应能变为三价铁，硫氰化钾溶液遇三价铁会变成红色，所以③中看到的现象是溶液变成红色。(2)因为苹果汁中含有0.001%的二价铁物质，所以控制变量，实验2的②中FeSO4溶液溶质的质量分数也应该为0.001%，因为②中FeSO4溶液在24h内没有明显变化，所以苹果汁变色与铁元素无关。(3)猜想n是“苹果汁变色是苹果汁中的多酚物质与空气中的氧气反应的结果”，所以向除去氧气的空气中加入鲜苹果汁，如果苹果汁不变色，说明猜想n成立。(4)防止苹果汁变色的方法可以是现喝现榨，防止与氧气接触等。［答案］(1)溶液变为红色(2)0.001苹果汁变色与铁元素无关(3)向除去氧气的空气中加入鲜苹果汁苹果汁不变色(4)现喝现榨(合理即可)(14分)实验小组研究二价铁的还原性，设计如下实验。序号实验方案现象I词入LflB.l.Mrwi-l/FWH1g 党IJD曲QIrMT；'诵瑜擀带 说如现象a：生成白色沉淀，3min后沉淀基本变为红褐色n辑人癖液W 党W曲"】E-l/FeSaffif活 现散h现象b：生成白色沉淀，3min后沉淀颜色几乎不变(1)实验所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是 。(2)实验I中沉淀变为红褐色的化学方程式是(3)关于实验n中白色沉淀的组成，小组同学展开研究。①已知Fe(HCO3)2在水中不存在。对沉淀组成做出如下假设，请补充完整。假设a：依据NaHCO3溶液显性，推测白色沉淀可能为Fe(OH)2；假设b：白色沉淀可能为。②研究白色沉淀组成的实验如下：.取少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；ii・向所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红；.向ii溶液中再滴入少量H2O2,溶液立即变为红色。由此说明，白色沉淀中一定含有 离子。・・③研究过程中发现白色沉淀在空气中久置，最终变为红褐色。则该沉淀比实验I中所得的Fe(OH)2 (填“难”或“易”)于被空气氧化。(4)对比实验I，研究酸碱性对二价铁还原性的影响，设计实验皿：金验方案:I J 滴加2滴KSCN溶液IQmLO.lmoLLT’FeSO,溶液 溶液略显红色3min后颜色没有明显变深将实验方案补充完整 。⑸据以上实验，为避免二价铁被空气氧化，可采取的措施是 (写出一条即可)。［解析］Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧化，实验I中向FeSO4溶液中滴加氢氧化钠溶液，先发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，3min后沉淀基本变为红褐色，说明氢