化学必修第1册阶段限时检测3

第三章铁金属材料(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12个小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的)1．Fe3＋在反应中主要表现的化学性质是()A．氧化性 B．还原性C．既有氧化性又有还原性 D．可燃性【答案】A2．下列溶液长期暴露在空气中会变质的是()A.CuSO4溶液 B.KCl溶液C.FeSO4溶液 D.NaCl溶液【答案】C3．下列物质能与含Fe3＋的溶液大量共存的是() A.铁粉 B.氢氧化钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.铜粉【答案】C4．下列生活用品用金属材料制作而成的是() A.陶瓷杯 B.不锈钢碗 C.塑料盆 D.玻璃茶壶【答案】B5．下列说法正确的是()A．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2B．向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，Fe2＋的氧化性强于Cu2＋的氧化性C．稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜D．将铜粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现【答案】A【解析】向CuSO4溶液中加入铁粉发生反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，Cu2＋是氧化剂、Fe2＋是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，说明Cu2＋的氧化性强于Fe2＋的氧化性，B错误；稀硫酸和铜粉不反应，应该用氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜，C错误；将铜粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中发生反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，现象是溶液变蓝，没有黑色固体出现，D错误。6．下列反应中符合该卡通情境的是()=A．C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋CO2↑B．Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2AgC．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2D．BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl【答案】B7．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造的B．所有合金材料都具有较强的抗腐蚀能力C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对金属起保护作用【答案】B8．下列叙述正确的是()A．明矾用作净水剂不涉及化学变化B．只滴加NaOH溶液能鉴别NaCl、CuCl2、MgCl2、Na2SO4四种溶液C．氢氧化铝具有弱碱性，故可用于制胃酸中和剂D．氧化铁能与酸反应，故可用于制作红色涂料【答案】C9．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是()A．汞合金是一种具有金属特性的物质B．汞合金的强度和硬度比锡的大C．汞合金的熔点比汞的低D．汞合金的毒性远低于汞的毒性【答案】C【解析】补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是液态，即其熔点不会比汞的低，C不正确。10．在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L，该NaOH溶液的浓度为()A．1mol·L－1 B．2mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．3mol·L－1【答案】B【解析】2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2mol67.2Ln(NaOH)33.6Ln(NaOH)＝eq\f(2mol×33.6L,67.2L)＝1mol，c(NaOH)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2mol·L－1。11．下表中对离子方程式书写的评价正确的是()选项离子方程式评价A将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋正确BNa2O2与H2O反应：Na2O2＋H2O=2Na＋＋2OH－＋O2↑错误，氧元素质量不守恒CNaOH溶液与氧化铝反应：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O错误，产物应该是Al(OH)3D向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸：OH－＋H＋=H2O正确【答案】B12．下列各物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是除杂试剂，其中所加试剂正确的一组是()选项ABCDXCO2FeCl3溶液Fe2O3Na2SO4溶液YCOCuCl2AlNa2CO3ZNaOH溶液FeNaOH溶液BaCl2溶液【答案】C二、选择题(本大题共4个小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有一项是符合题目要求的)13．太空舱中可利用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知Fe元素的化合价为＋3价，则Ni元素的化合价为()A．＋1 B．＋2C．＋3 D．＋4【答案】B14．室温时，向四份各1L0.01mol·L－1的盐酸中分别加入0.02mol下表中的金属，反应完成后再加入0.01mol的另一种金属，在全过程中，放出气体最多的是()选项ABCD第一次加入AlAlZnMg第二次加入NaMgAlCu【答案】A15．等量的铁粉分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的物质的量之比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3【答案】B【解析】令Fe的物质的量为1mol，则：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑1mol1mol3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H21moleq\f(4,3)mol相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气体积之比为1mol∶eq\f(4,3)mol＝3∶4。16．下列操作中，溶液的颜色不发生变化的是()A．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸B．硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液C．硫酸铜溶液中加入铁粉D．氯化铁溶液中加入铁粉【答案】A三、非选择题(本大题共3个小题，共44分，请按要求作答)17．(14分)为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：(1)若取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为bL。反应的化学方程式是_______________________________________________；样品中铝的质量为________g。(2)另取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比是________。(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b＝________。【答案】(14分)(1)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3分)eq\f(9b,11.2)(3分)(2)80∶27(4分)(3)2∶3(4分)【解析】(1)铝热剂中的铝与NaOH反应，铝与氢气的关系式为2Al～3H22×27g3×22.4Lm(Al)bL所以：m(Al)＝eq\f(54b,67.2)g＝eq\f(9b,11.2)g。(2)根据反应：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，氧化铁与铝的质量比为m(Fe2O3)∶m(Al)＝160∶54＝80∶27。(3)根据2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3可知，Fe和Al的物质的量相等，则产生的H2体积比为2∶3。18．(16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____________________；若溶液E中含有两种金属离子，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】(16分)(1)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑(6分)(2)Fe2＋(2分)Fe2＋、Cu2＋(3分)(3)Cu(2分)(4)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(3分)19．(14分)如右图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是______________________________________________________________。(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________。(5)图中________(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。【答案】(14分，未标注的每空2分)(1)铁屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(3分)(2)打开(3)首先打开a，让分液漏斗中酸液流下，使A中产生的H2通入B中，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中，产生少量白色沉淀(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3分)(5)能【解析】A为氢气的发生装置，B为产生Fe(OH)2沉淀装置，当a打开时，H2通过a进入B中排出B内氧气，a关闭时，A内气体压强增大，使A中FeSO4、H2SO4混合液进入B中与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2沉淀。综合素养测评(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)1．“神八”与“天宫”一号的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先行列。下面关于铝合金的说法中，错误的是()A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼C.镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀D．镁铝合金在盐酸中无法溶解2．化学与生活密切相关，下列说法错误的是()A．用黏土焙烧制得的红陶，陶器显红色的原因可能是含有Fe2O3B．制指南针的磁石主要成分是四氧化三铁C．储氢合金可以大量吸收氢气，但不与氢气发生化学反应D．硬铝合金可用于制造飞机部件3．下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是()A．生铁和钢的性能完全相同B．铁在潮湿的空气中容易生锈C．赤铁矿的主要成分是氧化铁D．回收废旧金属有利于节约金属资源4.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示，下列说法正确的是()A．铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉C．反应后移去两烧杯，杠杆仍平衡D．左边溶液的碱性增强5．对实验Ⅰ～Ⅳ的实验操作现象判断正确的是()A．实验Ⅰ：产生红褐色沉淀B．实验Ⅱ：溶液颜色变红C．实验Ⅲ：放出大量气体D．Ⅳ先出现白色沉淀，后溶解6．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7.等质量的甲、乙、丙三种金属，分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸完全反应后，都生成＋2价的硫酸盐，其产生H2的体积(同温同压)与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是()A．三种金属的活动性顺序为甲＞乙＞丙B．反应时消耗H2SO4的质量一定相同C.三种金属的相对原子质量大小关系是甲＞乙＞丙D．反应速率最快的是甲，最慢的是乙8．把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是()A．铁不剩余，Cu剩余B．铁、铜均剩余C．铁剩余，含Cu2＋D．铜剩余，含Fe2＋9．下列说法或解释事实的方程式不正确的是()A．FeSO4溶液与溴水反应：2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－B．0.1mol·L－1Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2：[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Ba2＋=BaSO4↓D．FeCl3溶液腐蚀铜板：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋10．Mg、Al、Fe三种金属分别与同浓度、同体积的稀盐酸反应时，放出H2的质量相等，则下列说法中正确的是()A．三种金属的物质的量相等B．三种金属均过量C．三种金属的质量相等D．盐酸均过量11.化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价－类”二维图。铁元素的“价－类”二维图如图所示，下列说法正确的是()A．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应B．Fe3O4中铁元素为＋4价C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C做还原剂D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色12．现有浓度均为1mol·L－1的FeCl3、CuCl2的混合溶液100mL，向该溶液中加入5.6g铁粉充分反应(溶液的体积变化忽略不计)。已知，氧化性：Fe3＋>Cu2＋，下列有关叙述正确的是()A．反应后的溶液中n(Fe2＋)是0.15molB．反应后的溶液中不存在Fe3＋和Cu2＋C．反应后残留固体为3.2gD．反应后残留固体中可能含有未反应的铁粉13．经研究发现，含有95%的铝和5%的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应中只消耗铝，而反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说法不正确的是()A．此合金一定比纯铝柔软B．铝作为还原剂，有资源丰富的优势C．合金与水反应的总反应式为2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑D．合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用14．将铁加入到100mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为VL(标准状况下)，将铝加入到100mL2mol·L－1NaOH溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3VL。下列说法正确的是()A．铁和铝的物质的量相等B．原盐酸的浓度为2mol·L－1C．铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑D．盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶215．高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：下列叙述不正确的是()A．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还产生Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水B．用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气后可再利用C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2D．该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4<K2FeO4二、非选择题(本题包括4小题，共55分)16．(13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，卫生部、农业部等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：eq\x(食品)→……→eq\x(\a\al(淡黄色,溶液))eq\o(→,\s\up7(试剂1))eq\x(\a\al(淡红色,溶液))eq\o(→,\s\up7(新制,氯水))eq\x(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：____________________。17．(12分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为________________________________________________________________________。(2)B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为________。(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。18．(15分)《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下：(1)检测锈蚀产物主要成分的化学式Fe3O4Fe2O3·H2OFeO(OH)FeOCl(2)分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。①Fe转化为Fe2＋。②FeO(OH)和Fe2＋反应形成致密的Fe3O4保护层，Fe2＋的作用是________(填字母)。a．氧化剂b．还原剂c．既不是氧化剂也不是还原剂(3)研究发现，Cl－对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成Fe3O4保护层，方法如下：将铁器浸没在盛有0.5mol·L－1Na2SO3、0.5mol·L－1NaOH溶液的容器中，缓慢加热至60～90℃。一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无Cl－。①脱氯反应：FeOCl＋OH－=FeO(OH)＋Cl－。离子反应的本质是离子浓度的减小，比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小：__________________。②Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。19．(15分)完成下列问题。(1)利用题图可以从不