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文档介绍
2020秋化学新教材人教版必修第一册层级练:章末质量检测卷(三) 第三章 铁 金属材料 Word版含解析
www.ks5u.com 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-1 N-14 O-16 Al-27 Fe-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.铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜 4.下列物质中,在一定条件下与铁反应,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镁在空气中可剧烈燃烧,并发出强光 ④铁能在氧气中剧烈燃烧,生成黑色的Fe3O4 ⑤在空气中加热铜可生成黑色的CuO A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.②③④⑤ D.全部 7.在离子方程式2Fe3++Fe===3Fe2+中,Fe3+可能代表的物质是( ) A.FeSO4 B.FeCl3 C.Fe2O3 D.Fe(OH)3 8.用一块已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(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,根据实验现象判断下列说法错误的是( ) A.实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”是指反复将炽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 A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2 B FeCl2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 D Fe(OH)3 Fe(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知识的重要模型和工具,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① B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②生成红棕色粉末 C.由图可预测:高铁酸盐(FeO)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.CuSO4 B.Fe2(SO4)3 C.HCl D.FeSO4 12.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++H2O B.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,常采用化学处理使枪支的钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层—“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.NO的氧化性大于FeO D.反应中转移2 mol e-,生成还原产物8.5 g 14.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.2 mol·L-1 H2SO4溶液 B.3 mol·L-1CuSO4溶液 C.6 mol·L-1KOH溶液 D.3 mol·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5.76 g,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2.24 g C.样品中铜元素和氧元素的质量为3.52 g D.V=896 mL 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)下列物品所使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,将纯铜片和黄铜片互相刻画(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明______________________________________________。 (4)黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,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、不参与反应): 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CuSO4 c.溶液A的质量小于溶液B d.溶液C中溶质的质量分数小于溶液B 17.(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,铁器的使用开始普遍起来,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)为消除废气中的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,采取如下实验方案加以验证: 取少许未知溶液于试管中溶液呈红色(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+易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的盐。服用维生素C,有利于人体对铁元素的吸收。 (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而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2 结合的能力,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,设计并进行了如下实验: 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)实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)实验前如何检验装置A的气密性________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; (2)为了实验安全,在点燃酒精灯前,在F装置出口b处必须________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; (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23.2 g,反应完全后U形管的质量增加7.2 g,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、一定物质的量浓度的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100 mL 3 mol·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.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 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:C 2.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:C 3.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===2AlO+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:D 4.解析:Fe与强氧化剂Cl2反应被氧化为+3价。 答案:B 5.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:D 6.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;镁在空气中可剧烈燃烧生成氧化镁,并发出强光,③正确;铁能在氧气中剧烈燃烧,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:D 7.解析:离子反应中,Fe3+代表可溶性铁盐,B正确。 答案:B 8.解析:铝是一种活泼金属,当表面的氧化铝保护膜被破坏后,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升高,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:D 9.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:D 10.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;由图可预测:高铁酸盐(FeO)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:C 11.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:A 12.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:BD 13.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,化合价升高,做还原剂被氧化,B正确;NO做氧化剂,FeO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1 mol氨气转移6 mol电子,则转移2 mol电子生成氨气的物质的量为mol,生成氨气的质量为17g·mol-1× mol=5.7 g,D错误。 答案:AD 14.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2 mol/L H2SO4溶液。 答案:A 15.解析:根据题意,3.2 g滤渣一定是铜,而铜与Fe3+不共存,A错误;最后的3.2 g固体为Fe2O3,其中铁元素的质量为2.24 g,B正确;样品中铜元素和氧元素共5.76 g-2.24 g=3.52 g,C正确;2.24 g铁元素不可能全是单质,故生成的氢气的体积小于896 mL,D错误。 答案:BC 16.解析:(1)青花瓷瓶使用的主要材料属于无机非金属材料;橡胶充气艇使用的主要材料属于有机高分子材料;不锈钢锅使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)将纯铜片和黄铜片互相刻画,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+Cu ②abc 17.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+,起到吸收氯气的作用,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;正确的实验操作: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 ②KSCN ③2Fe2++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,继续加水,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)为了实验安全,在点燃酒精灯前,在F装置出口b处必须检验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吸收,引起实验误差。(5)n(H2O)==0.4 mol,则混合物中的n(O)=0.4 mol,设Fe2O3的物质的量为x mol,则FeO的物质的量为(0.4-3x) mol,72(0.4-3x)+160x=23.2,解得x=0.1 mol,m(Fe2O3)=0.1 mol×160 g/mol=16.0 g。 答案:(1)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,继续加水,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)验纯 (3)除去H2中的HCl (4)防止空气中的水蒸气被U型管内的无水氯化钙吸收,引起实验误差 (5)16.0 20.解析:铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 (1)通过化学方程式可以看出,等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,金属是不足的,所以生成氢气的物质的量相等,所得H2的体积之比是1:1。(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,氢氧化钠和盐酸是不足的,通过化学方程式可以看出,1 mol的盐酸会生成0.5 mol的氢气,1 mol的氢氧化钠会生成1.5 mol的氢气,所以产生H2的体积之比是1: 3。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中,二者产生的H2相等,通过化学方程式可以看出,生成1 mol的氢气需要盐酸2 mol,需要氢氧化钠 mol,所以HCl和NaOH的物质的量浓度之比是3:1。(4)盐酸和NaOH溶液中的溶质的物质的量均为:100××3=0.3 mol,通过化学方程式可以看出,测得生成的气体体积比为V(甲):V(乙)=1:2,所以生成的氢气物质的量之比是1:2,设铝与酸完全反应时,生成的氢气的物质的量为x,则: 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2 6 3 0.3 mol x = 解得:x=0.15 mol; 一定条件下气体的物质的量之比等于体积之比,所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为:0.15 mol×2=0.3 mol,碱与金属完全反应时,设碱与金属反应的物质的量为y 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2 3 y 0.3 mol = 解得:y=0.2 mol 所以铝的质量为:0.2 mol×27 g/mol=5.4 g。 答案:(1)1:1 (2)1:3 (3)3:1 (4)A查看更多