高一化学人教版必修第一册巩固练习：第三章 铁　金属材料 测评（B） 含解析

PAGE第三章测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.下列叙述错误的是()A.氧化铝坩埚不能用于熔化烧碱B.用铝锅炒菜比用铁锅好C.过氧化钠可用于呼吸面具氧气来源D.Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料答案:B解析:氧化铝可以与氢氧化钠溶液反应,氧化铝坩埚不能用于熔化烧碱,A项正确;铝的过量摄入可能会影响人体健康,B项错误;过氧化钠能与水或二氧化碳反应产生氧气,可用于呼吸面具作为氧气的来源,C项正确;Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料等,D项正确。2.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溶液时需要加入铁钉C.无须另选试剂就可以鉴别MgSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4三种溶液D.三种金属的活动性:Mg>Cu>Fe答案:C解析:铜在空气中生成的Cu2(OH)2CO3属于盐,错误;Fe2(SO4)3溶液中加入铁钉,Fe3+会被铁还原为Fe2+,错误;硫酸铜溶液呈蓝色,硫酸铁溶液呈棕黄色,而硫酸镁溶液无色,正确;三种金属的活动性:Mg>Fe>Cu,错误。3.下列各组反应,最终一定能得到白色沉淀的是()A.向CaCl2溶液中通入CO2B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液C.向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液D.向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液答案:D解析:CaCl2与CO2不反应,A项错误;向CuSO4溶液中加入NaOH溶液产生氢氧化铜蓝色沉淀,B项错误;向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液先产生白色沉淀,然后迅速转化为灰绿色,最终变为红褐色,C项错误;向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液产生氢氧化镁沉淀,D项正确。4.对于金属的下列叙述错误的是()A.金属具有导电性、导热性和延展性B.金属的焰色试验发生的是物理变化C.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热D.铁生锈能形成一层保护层,所以铁锈不必除去答案:D解析:导电性、导热性和延展性是金属共有的物理性质,A项正确;焰色试验过程中没有生成新物质,所以是物理变化,B项正确;铁丝在纯氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,C项正确;铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,D项错误。5.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出答案:B解析:Fe3+的氧化性比Cu2+的强,加入的铁粉可以恰好将原来剩余的Fe3+还原为Fe2+而没有固体剩余或析出,A、D两项错误;在整个过程中Fe3+被铜、铁还原为Fe2+,无论是否有固体存在,一定会含有Fe2+,B项正确;加入的铁将剩余的Fe3+还原后还可以将部分Cu2+还原为铜单质,C项错误。6.部分氧化的铁铜合金样品(氧化物为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.溶解样品消耗的硫酸共为0.04molC.样品中氧元素的质量为0.48gD.V=336mL答案:B解析:Fe、Fe2O3、CuO均能溶于稀硫酸中,而Cu不溶于稀硫酸,故生成的3.2g滤渣是Cu,Cu与Fe3+反应,Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,所以滤液A中一定不含有Fe3+,A项错误;滤液A中不含Cu2+,其溶质应为过量的H2SO4和FeSO4,最终所得3.2g固体是Fe2O3,则铁元素的物质的量n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×3.2g160g·mol-1=0.04mol,故溶解样品消耗的n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.04mol,B项正确;样品中铜元素的质量为3.2g,铁元素的质量=0.04mol×56g·mol-1=2.24g,故样品中氧元素的质量=5.76g-3.2g-2.24g=0.32g,C项错误;溶解样品消耗的n(H2SO4)=0.04mol,所含n(H+)=0.08mol,其中部分氢离子转化为氢气,另外的氢离子与合金中的氧结合成水,由于合金中氧元素质量为0.32g,n(O)=0.02mol,它结合n(H+)=0.04mol,所以转化为氢气的n(H+)=0.08mol-0.04mol=0.04mol,生成n(H2)=0.02mol,因此,V=0.02mol×22.4L7.15g铁粉和氧化铁的混合物,放入150mL稀硫酸中完全溶解,并放出1.68LH2(标准状况),加入KSCN溶液后,无明显颜色变化。为了使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,共耗用200mL3mol·L-1NaOH溶液,则原稀硫酸中c(H2SO4)为()A.4mol·L-1 B.3mol·L-1C.2mol·L-1 D.1mol·L-1答案:C解析:Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀后,消耗的NaOH溶液恰好转化为Na2SO4溶液,因此原稀硫酸中n(H2SO4)=n(Na2SO4)=12n(NaOH)=12×3mol·L-1×200mL×10-3L·mL-1=0.3mol,c(H2SO4)=0.3mol150mL×18.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如图所示:已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。现对A、B、C、D作出的如下推断中,错误的是()A.盐A一定是FeCl3B.白色沉淀B是AgClC.滤液C中一定含Fe3+D.无法确定A中是否含有Fe2+答案:A解析:生成白色沉淀证明A中含Cl-,B为AgCl,A与酸化的AgNO3溶液反应生成C,C遇KSCN溶液生成D红色溶液,C中一定含Fe3+,A中也可能含Fe2+。因为A中加入了酸化的硝酸银溶液,硝酸可以把Fe2+氧化成Fe3+。9.由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素和氧元素的质量比为21∶8,则此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能是()A.1∶2∶1 B.1∶2∶3C.1∶3∶1 D.1∶1∶3答案:D解析:Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比=(56×3)∶(16×4)=21∶8,且Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3,故要使混合物中铁元素和氧元素的质量比为21∶8,只要n(FeO)∶n(Fe2O3)=1∶1即可,D项符合题意。10.铁的氧化物有多种,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间可以相互转化,例如:在超过1400℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是()A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B.Fe3O4常写成FeO•Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物C.热稳定性Fe2O3>Fe3O4D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应答案:D解析:FeO和Fe3O4均为黑色固体,Fe2O3为红棕色固体,A项错误;Fe3O4是一种纯净物,B项错误;在超过1400℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,说明四氧化三铁稳定,C项错误;FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水,反应过程中无元素化合价变化,反应类型均为复分解反应,D项正确。二、非选择题(本题共3小题,共40分)11.(12分)已知A、E为金属单质,B是淡黄色粉末且常用于防毒面具中,回答下列问题。(1)实验室中A常常保存在盛有的广口瓶中。

(2)写出B转变成C的化学方程式:。0.1molB参与该反应,转移电子的个数为。

(3)用化学方程式表示沉淀G颜色发生变化的原因:。

(4)从A、B、C、D、E、G、H中选出试剂可制备F,写出相应的离子方程式:。

(5)向F溶液中加入B固体,写出可能出现的现象:

。

答案:(1)石蜡油(或煤油)(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O26.02×1022(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)2Fe3++Fe3Fe2+(5)有无色气体生成,产生红褐色沉淀解析:A为金属单质,B是淡黄色粉末且常用于防毒面具中,可推知B为Na2O2,A为Na;由图中转化关系可进一步推知,C为Na2CO3,D为NaOH;G为白色沉淀,与O2反应生成红褐色沉淀,可推知,红褐色沉淀为Fe(OH)3,G为Fe(OH)2,进而推知E为Fe,F为FeCl2,H为FeCl3。(1)实验室中钠常常保存在盛有石蜡油(或煤油)的广口瓶中。(2)Na2O2转变成Na2CO3的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,反应中Na2O2既是氧化剂,也是还原剂,0.1molNa2O2参与该反应,转移0.1mol电子,电子的个数为6.02×1022。(3)Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(4)F为FeCl2,可用E与H溶液反应制得,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+。(5)直接向FeCl2溶液中加入Na2O2固体,Na2O2溶于水生成NaOH和O2,FeCl2与NaOH、O2反应会生成Fe(OH)3,故可能出现的现象是有无色气体生成,产生红褐色沉淀。12.(12分)某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+,工厂为了防止环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作,得到了铁红、Al2O3和金属Cu。回答下列问题:(1)固体A的成分是(用化学式表示)。

(2)写出BD的离子方程式,该反应中氧化剂是,2molCl2参加反应转移电子mol,溶液D中滴加KSCN溶液的现象是。

(3)溶液E在焰色试验中火焰呈黄色,试剂H是(用化学式表示);DE反应的离子方程式是。

答案:(1)Fe、Cu(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Cl24溶液变红色(3)NaOHAl3++4OH-AlO2-+2H2O解析:(1)加入废铁屑后发生如下反应:Fe+Cu2+Cu+Fe2+,又由于铁屑过量,所以固体A的成分为Fe和Cu。(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+,通入足量氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;Cl2作为氧化剂参加反应,氯元素由0价降低为-1价,所以2molCl2转移电子4mol;溶液D中含有Fe3+,滴加KSCN溶液变红色。(3)焰色试验中火焰呈黄色,说明溶液E中含有Na+,故溶液H为NaOH溶液。DE反应的离子方程式为Al3++4OH-AlO2-+2H2O。13.(16分)某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中,用磁铁吸出生成的黑色粉末X,有人认为X不一定只是Fe,因为温度不同、受热不匀时生成的Fe3O4也能被磁铁吸引。为了探究X的组成,进行如下实验:Ⅰ.定性检验。(1)将固体X溶于盐酸,加入适量的KSCN溶液,若未变为红色,(填“能”或“不能”)表明固体中不含有四氧化三铁,简述理由

。

(2)某同学采用还原法检验X中是否含有四氧化三铁。①按如图装置连接好仪器,检查装置的气密性。②B洗气瓶中试剂名称是。打开弹簧夹K,点燃C处的酒精灯之前需要排尽装置内的空气,原因是

;

如何检验装置里空气是否排尽?简述操作方法:

。

③若加热一段时间后,装置D中白色粉末变为蓝色,得出的结论是。Ⅱ.定量测定。方法1:沉淀法。按如下流程图转化、称量、计算。(1)操作Z的名称是、、转移固体。

(2)上述操作中需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管外,还有、。

(3)写出溶液Y中滴加氯水时发生反应的离子方程式:。

(4)通过以上数据,测出黑色粉末X中各成分的物质的量为。

方法2:还原法。用足量氢气按上述装置还原WgX,停止加热继续通入氢气直至固体粉末冷却,称得固体粉末质量为mg。(1)停止加热后,继续通入氢气的目的是

。

(2)根据W与m的关系,判断X的成分:若W=m,则X为纯铁粉,若X为纯四氧化三铁,则m=;若21W29<m<W,则X的组成为答案:Ⅰ.(1)不能因为四氧化三铁溶于盐酸生成的Fe3+还能被铁单质还原为Fe2+(2)②浓硫酸避免氢气与氧气混合受热发生爆炸;排尽空气,防止氧气与氢气反应生成水收集一小试管气体,检验其纯度,若排出的气体纯净,则装置里空气已排尽③X中含四氧化三铁Ⅱ.方法1:(1)过滤洗涤(2)烧杯漏斗(3)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(4)0.01molFe,0.01molFe3O4方法2:(1)避免赤热铁粉被空气中的氧气氧化成铁的氧化物(2)21W综合测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12个小题,每小题5分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.分类法是化学学习中的一种重要方法,下列分类图正确的是()答案:B解析:离子反应与氧化还原反应是交叉关系,A项错误;Al2O3属于氧化物,但既不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物,而是两性氧化物,C项错误;有些化学反应不属于四种基本类型的反应,如CO+CuOCO2+Cu,D项错误。2.下列说法中正确的是()A.氯化钠在电流的作用下产生能自由移动的Na+和Cl-,所以氯化钠溶液能导电B.二氧化碳的水溶液能够导电,所以二氧化碳属于电解质C.NaHSO4和NaHCO3在水中反应的离子方程式为H++HCO3-H2O+CO2D.氯气的水溶液能使有色布条褪色,所以氯气具有漂白性答案:C解析:水溶液中NaCl在水分子的作用下发生电离,A项错误;二氧化碳本身不能电离出自由移动的离子,故二氧化碳不是电解质,B项错误;使有色布条褪色的是氯水中的HClO,氯气没有漂白性,D项错误。3.实验室欲用18mol·L-1的浓硫酸配制500mL3mol·L-1的稀硫酸,下列说法正确的是()A.应用量筒量取83.33mL浓硫酸B.在烧杯中稀释后,应立即将溶液转移至容量瓶中C.加水定容时,若仰视刻度线,会使所配溶液浓度偏大D.转移溶液后,若未洗涤烧杯内壁和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,会使所配溶液浓度偏小答案:D解析:量筒的精确度较低,一般准确到0.1mL,A项错误;浓硫酸稀释时放出热量,应待溶液恢复至室温后再转移溶液,B项错误;定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏小,C项错误。4.在强碱性溶液中,下列离子组能大量共存的是()A.Na+、K+、SO42B.Na+、Cu2+、SO42C.Mg2+、Na+、SO42D.Ba2+、HCO3-、NO答案:A解析:强碱性溶液中,Cu2+、Mg2+、HCO35.某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液标签上标有“CaCl20.1mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是()A.配制1L该溶液,可将0.1molCaCl2溶于1L水中B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1mol·L-1C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05mol·L-1D.将该瓶溶液稀释至原体积的2倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1mol·L-1答案:D解析:溶液的体积不能确定,A项错误;Cl-物质的量浓度为0.2mol·L-1,B项错误;所取溶液物质的量浓度为0.1mol·L-1,C项错误;原溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1,将溶液稀释至原体积的2倍后,则溶液的c(Cl-)=0.1mol·L-1,D项正确。6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是()A.标准状况下,22.4L由NH3和CH4组成的混合气体,所含分子数为NAB.1molCl2与足量的Ca(OH)2溶液完全反应,转移电子的数目为NAC.0.5mol·L-1MgCl2溶液中,含有Cl-的数目为NAD.常温常压下,NA个氯气分子的体积大于22.4L答案:C解析:C项中溶液的体积未知,不能计算Cl-的物质的量。7.W、X、Y、Z4种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于第ⅦA族。下列判断错误的是()A.常压下4种元素的单质中,W单质的熔点最高B.Z的阴离子电子层结构与氩原子相同C.Z的氧化物对应水化物的酸性比X的氧化物对应水化物的酸性强D.Y元素的非金属性比X元素的非金属性强答案:C解析:根据四种元素的位置关系可知,W、X、Y、Z分别为C、P、O、Cl。Z的最高价氧化物对应水化物(HClO4)的酸性比X的最高价氧化物对应水化物(H3PO4)的酸性强,C项错误。8.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,工业上可由下列方法制得:Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O关于该反应的说法正确的是()A.反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂B.Fe2O3可以通过铁丝在氧气中燃烧制得C.生成1molNa2FeO4,有3mol电子转移D.在Na2FeO4中Fe为+6价,具有强还原性,能消毒杀菌答案:C解析:根据元素化合价的变化可知,反应中Na2O2只是氧化剂,A项错误;铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,B项错误;Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,D项错误。9.下列实验现象和结论不相符的是()选项操作及现象结论A某溶液中加入盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体该溶液中一定含有COB某溶液进行焰色试验,焰色为黄色溶液中一定含有Na+C某气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊该气体可能是CO2D向某溶液中先加KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水,溶液变红溶液中一定含有Fe2+答案:A解析:A项中,若溶液中存在HCO310.将11.6gFe3O4加入10.0mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑HCl的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0mol·L-1NaOH溶液16.0mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为()A.2.0mol·L-1 B.4.0mol·L-1C.6.0mol·L-1 D.8.0mol·L-1答案:D解析:由题意可知,最终得到的是NaCl溶液,根据电荷守恒,有n(Cl-)=n(Na+),c(HCl)×0.0100L=5.0mol·L-1×0.0160L,c(HCl)=8.0mol·L-1。11.某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是()A.闭合开关K,电流计指针发生偏转,证明HCl溶液是电解质B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,由于HCl与NaCl不反应,故电流计指针不发生偏转C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,电流计示数不变D.选取相同浓度的硫酸替换0.1mol·L-1的HCl溶液,电流计的示数相同答案:C解析:HCl溶液为混合物,不是电解质,A项错误;加入NaCl固体,溶液中自由移动的离子浓度增大,导电能力增强,电流计示数增大,B项错误;向HCl溶液中加入CaCO3固体,2H++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O,溶液中离子所带电荷的总浓度基本不变,导电性不变,电流计示数不变,C项正确;盐酸和硫酸浓度相同时溶液中离子浓度不同,电荷浓度不同,导电能力不同,电流计示数不同,D项错误。12.已知:5PbO2+2Mn2++4H+5Pb2++2MnO4-+2H2A.PbO2为还原剂,具有还原性B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2C.生成1mol的Pb2+,转移的电子数为5molD.酸性环境下PbO2的氧化性强于MnO答案:D解析:PbO2中铅元素的化合价由+4价降低为+2价,故PbO2为氧化剂,具有氧化性,A项错误;MnO4-为氧化产物,Pb2+为还原产物,其物质的量之比为2∶5,B项错误;生成1molPb2+时,转移电子2mol,C项错误;在化学反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性二、非选择题(共4小题,共40分)13.(5分)下图分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数,Y为元素的有关结构或性质)。(1)表示第ⅥA族元素原子的最外层电子数变化规律的是(填字母,下同)。

(2)表示第三周期五种主族元素的最高化合价变化规律的是。

(3)表示O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径变化规律的是。

(4)表示碱金属单质密度的变化规律的是。

(5)表示卤族元素单质熔点的变化规律的是。

答案:(1)B(2)C(3)A(4)D(5)C解析:(1)第ⅥA族元素原子的最外层电子数都是6,不随核电荷数的变化而变化,图像B符合。(2)第三周期,主族元素的最高正价等于其最外层电子数,所以随着核电荷数的增加,其最高正价逐渐升高,图像C符合。(3)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,图像A符合。(4)碱金属单质的密度随核电荷数的递增呈增大趋势,但K的密度比Na的密度小,图像D符合。(5)卤族元素单质熔点随核电荷数的递增逐渐升高,图像C符合。14.(11分)现有CO和CO2的混合气体20g,其体积为11.2L(标准状况)。回答下列问题:(1)该混合气体的总物质的量为,其平均摩尔质量为。

(2)混合气体中碳原子的个数为。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)

(3)若将该混合气体全部通过如图所示装置进行实验。则:①气球中收集的气体是,原混合气体中该气体的质量为;

②A瓶中发生反应的离子方程式为

。

③若要证明A瓶溶液中的阳离子未沉淀完全,其方法为

。

答案:(1)0.5mol40g·mol-1(2)0.5NA(3)①CO3.5g②Ba2++2OH-+CO2BaCO3↓+H2O③待A瓶中充分沉淀后,取少量上层清液放入试管中,滴加硫酸钠溶液,若有白色沉淀产生,说明Ba2+未沉淀完全(或其他合理方法)解析:(1)该混合气体的总物质的量为11.2L22.4L·mol-1(2)混合气体共0.5mol,且每个CO或CO2分子中都只有1个碳原子,所以混合气体中碳原子的个数为0.5NA。(3)①混合气体通过Ba(OH)2溶液时CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO。设原混合气体中CO的物质的量为n,则有28g·mol-1×n+44g·mol-1×(0.5mol-n)=20g,解得n=0.125mol,CO的质量为28g·mol-1×0.125mol=3.5g。②A瓶中发生的反应是Ba(OH)2与CO2反应。③可利用反应Ba2++SO42-BaSO415.(12分)某学习小组在实验室制备FeCl3固体。已知FeCl3固体易吸水潮解。实验装置如下:(1)分液漏斗①中盛有浓硫酸,烧瓶②中盛