高中化学人教版（2019）必修1 第3章 铁金属材料 达标检测

本章达标检测(满分:100分;时间:90分钟)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每题只有一个选项符合题意)1.《新修本草》是我国古代药学著作之一,记载药物844种,其中有关于&ldquo;青矾&rdquo;的描述:&ldquo;绛矾,本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃&hellip;&hellip;烧之赤色&hellip;&hellip;&rdquo;据此推测,&ldquo;青矾&rdquo;的主要成分为(　　)A.CuSO4&middot;5H2OB.FeSO4&middot;7H2OC.KAl(SO4)2&middot;12H2OD.Fe2(SO4)3&middot;9H2O2.下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理,有关说法错误的是(　　)A.百炼成钢&mdash;&mdash;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&mdash;&mdash;CO2+H2O+CaCO3Ca(HCO3)2(以大理石为例)C.恨铁不成钢&mdash;&mdash;钢的性能优于铁D.真金不怕火炼&mdash;&mdash;单质金的熔点很高3.下列各组物质相互混合反应,既有气体生成最终又有沉淀生成的是(　　)①金属钠投入MgCl2溶液中②过量的NaOH溶液和FeCl3溶液③过量的Na2O2投入FeCl2溶液中④过量的NaOH溶液和Ca(HCO3)2溶液混合A.①④B.②③C.①③D.③④4.某溶液中可能含有Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl-、OH-、SO42-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5.化学在生产和日常生活中有着重要的应用,下表中用途与解释不正确的是(　　)选项用途解释ANa2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂Na2O2与H2O、CO2反应产生O2B常用铁盐做净水剂Fe3+生成吸附能力强的Fe(OH)3胶体CFeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板发生反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+D在医疗上烧碱可用于治疗胃酸过多症烧碱可与胃酸反应6.下列实验现象描述错误的是(　　)选项实验现象A加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球,燃烧时,火焰为黄色,燃烧后,生成淡黄色固体B在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着C在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液先生成白色沉淀,沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色D在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中立刻产生大量无色气体,铝条逐渐变细7.向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒,下列图像不能正确反映对应关系的是(　　),8.某学习小组进行了下图所示的实验,实验后组员之间的交流不合理的是(　　)A.甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃,且产生淡蓝色火焰B.乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C.丙同学认为将少量还原铁粉放入试管中,加适量的水,加热也可实现该反应D.丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色9.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol&middot;L-1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是(　　)A.反应时,Na、Mg、Al均过量B.x=2.24C.钠的物质的量为0.2molD.曲线b表示Mg与盐酸的反应,10.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。反应中镁和铝的(　　)A.物质的量之比为3∶2B.质量之比为3∶2C.摩尔质量之比为2∶3D.消耗硫酸的物质的量之比为2∶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1分,有选错的得0分)11.某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,甲同学设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。据此分析,下列说法正确的是(　　)A.沉淀A中含有2种金属单质B.可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子C.溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀CD.操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗12.若mgAl在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+21.3)g,将mgAl投入总质量为95.2g的NaOH水溶液中恰好完全反应。下列判断正确的是(　　),A.m=2.7B.Al与Cl2反应的产物溶于水,所得溶液中加入足量氨水,出现白色沉淀C.若在原NaOH溶液中通入足量Cl2,理论上可生成0.2molNaClOD.Al与NaOH溶液反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.4%13.将3.6g炭粉和29gFe3O4质量分数为80%的磁铁矿粉混合后,隔绝空气加强热,充分反应后收集反应生成的气体和固体。下列说法正确的是(　　)A.反应后固体为FeB.反应后固体为Fe和Fe3O4C.收集反应生成的气体是CO、CO2的混合物,其中CO的体积占12D.收集反应生成的气体是CO、CO2的混合物,其中CO的体积占2314.草酸亚铁晶体(FeC2O4&middot;2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是(　　)A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,若①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁15.部分被氧化的铁铜合金样品(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Fe3+、Fe2+、H+B.样品中Fe元素的质量为2.24gC.样品中CuO的质量为4.0gD.V=896三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(10分)下表是某种常见金属的部分性质:颜色和状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较软2.70g&middot;cm-3660.4℃良好良好良好将该金属投入稀盐酸中,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　　　　　　　　　。&nbsp;(2)该金属的活动性比铜　　　　(填&ldquo;强&rdquo;或&ldquo;弱&rdquo;)。&nbsp;(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:　　　　　　　　　　　　　　　;&nbsp;②验证方法:&nbsp;&nbsp;　;&nbsp;③实验现象:　　　　　　　　　　　　　　　;&nbsp;④实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;17.(12分)阅读下列材料后,回答相应问题。铁在生活中应用广泛,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,成为我国最主要的金属。铁的化合物四氧化三铁就是磁铁矿的主要成分,是制造早期司南的材料。(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。(填&ldquo;还原&rdquo;或&ldquo;氧化&rdquo;)&nbsp;(2)新配制的FeCl2溶液应加入　　　可以防止FeCl2转化为FeCl3。&nbsp;(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　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;(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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示);处理过程中需定期添加的原料是　　　　(填物质名称)。&nbsp;(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.(12分)长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质,某兴趣小组进行了如下实验:(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度实验方案实验现象实验结论步骤1取待检测液于试管中,向其中滴加KSCN溶液ⅰ.&nbsp;&nbsp;FeSO4溶液部分变质,步骤2ⅱ.&nbsp;&nbsp;ⅲ.&nbsp;&nbsp;①将上述方案补充完整。②若要使部分变质的FeSO4复原,方法是　　　　　　　　　(写离子方程式)。&nbsp;(2)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3①填写下列各空:a　　　、b　　　　、c　　　　、d　　　、e　　　(a、b、c、d、e代表物质或反应条件,若为物质则写化学式)。&nbsp;②若100mL该变质溶液制得1.6gFe2O3,则变质前FeSO4溶液的浓度为　　　。&nbsp;(3)FeSO4可用作补铁剂,使用时建议与维生素C同服,同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+,以利于人体吸收。为了验证这一猜想,设计了如下实验:实验方案实验现象取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中,加入维生素C片,振荡溶解后,滴加酸性高锰酸钾溶液溶液紫红色褪去由上述实验能否得出&ldquo;维生素C可将Fe3+转化为Fe2+&rdquo;的结论?　　　(填&ldquo;能&rdquo;或&ldquo;否&rdquo;),请说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;19.(12分)下图中的每一方格表示一种反应物或生成物,其中甲、乙、丙、丁为常见单质,其余均为化合物。A是一种常见的液态化合物,B是具有磁性的氧化物,D和丁既能和酸反应又能和碱反应,乙在丙中燃烧产生苍白色火焰,H在空气中很容易被氧化成I。它们的转化关系如下:(有些反应的条件和部分产物未注明),(1)写出下列物质化学式:B　　　,F　　　;　易错　&nbsp;(2)写出反应①的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;&nbsp;(3)H在空气中很容易被氧化成I,该过程的实验现象是　　　　　　　　　　;&nbsp;(4)将足量的CO2通入E溶液中,离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　;&nbsp;(5)将G的饱和溶液滴入沸水中得红褐色液体,该液体具有的性质有　　　(填写字母)。&nbsp;A.丁达尔效应B.红褐色液体可用过滤的方法提纯C.液体中分散质微粒直径小于1nmD.取适量液体加入K2SO4溶液会产生红褐色沉淀E.它能较稳定的存在,因其带正电荷20.(14分)为验证氧化性Cl2&gt;Fe3+&gt;SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。实验过程:,Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸溶液,一段时间后关闭K3。Ⅵ.更换试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。(1)过程Ⅰ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;(2)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;(3)若向过程ⅢB中的黄色溶液中通入H2S气体,会观察到有淡黄色沉淀生成,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;(4)若将制取的SO2通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2&gt;Fe3+&gt;SO2的是　　　　(填&ldquo;甲&rdquo;&ldquo;乙&rdquo;或&ldquo;丙&rdquo;)。&nbsp;过程Ⅳ,B溶液中含有的离子过程Ⅵ,B溶液中含有的离子甲有Fe3+无Fe2+有Fe2+乙既有Fe3+又有Fe2+有SO42-丙有Fe3+无Fe2+有SO42-(6)将B中的FeCl2溶液换成100mLFeBr2溶液并向其中通入2.24LCl2(标准状况下),若溶液中有1/2的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为　　　　　　。&nbsp;,答案全解全析1.B2.D3.C4.B5.D6.D7.D8.C9.A10.A11.B12.BD13.AD14.A15.B1.B　&ldquo;青矾&rdquo;的描述为&ldquo;本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃&hellip;&hellip;烧之赤色&hellip;&hellip;&rdquo;,CuSO4&middot;5H2O为蓝色晶体;FeSO4&middot;7H2O是绿色晶体,经煅烧后生成Fe2O3,Fe2O3固体呈红棕色;KAl(SO4)2&middot;12H2O是无色晶体,Fe2(SO4)3&middot;9H2O为黄色晶体,所以判断&ldquo;青矾&rdquo;的主要成分为FeSO4&middot;7H2O。2.D　生铁在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;&ldquo;真金不怕火炼&rdquo;是指在高温下金也很难发生反应,D项错误。3.C　②过量的NaOH溶液和FeCl3溶液反应能得到氢氧化铁沉淀,但不会产生气体,②不符合;④过量的NaOH溶液和Ca(HCO3)2溶液混合生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,但不会产生气体,④不符合。故选C。4.B　溶液中Fe3+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42-可共存,A错;若溶液有颜色,则溶液中一定含有Fe3+,Fe3+与OH-不能大量共存,B对;若溶液呈碱性,则溶液中没有Fe3+、Mg2+,但依据溶液呈电中性知,Na+、Ba2+至少有一种存在,C错;若溶液中有Fe3+,则可溶解铜,D错。5.D　烧碱腐蚀性强,不适合治疗胃酸过多症,应选用弱碱性物质。,6.D　在空气中久置的铝条表面有一层致密的Al2O3薄膜,放入NaOH溶液中,不会立刻产生大量无色气体。7.D　金属的活动性:锌&gt;铁&gt;铜,故锌先与氯化铜反应,当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应:Zn+CuCl2Cu+ZnCl2　溶液增加的质量65g64g65g-64g=1gZn+FeCl2Fe+ZnCl2溶液增加的质量65g56g65g-56g=9g锌先与氯化铜反应,铜的质量不断增加,直至氯化铜反应完全,A正确;由上述分析可知,Zn与CuCl2反应时溶液质量增加的幅度小于Zn与FeCl2反应时溶液质量增加的幅度,B正确;随着锌与氯化亚铁反应,氯化亚铁的质量逐渐减小,完全反应后FeCl2的质量为0,C正确;原溶液中不存在氯化锌,起始点应为0,D错误。8.C　在高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,故丙同学的观点不正确。9.A　分析图像知,等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol&middot;L-1的盐酸反应,最后生成氢气的体积在标准状况下相同,则三种金属失电子的物质的量相等。若盐酸过量,等物质的量的三种金属失电子的物质的量之比是1∶2∶3,故盐酸不可能过量;反应时,Na不可能过量,如果过量会与溶剂水反应,生成的氢气的量会比Mg、Al生成的氢气的量多,应该是HCl和Na恰好反应完全,而Mg、Al还有剩余,A错误。由于酸不足,所以生成氢气的量为n(H2)=0.5n(HCl)=0.1mol,在标准状况下的体积为2.24L,即x=2.24,B正确。生成0.1mol的氢气需0.2mol的钠,C正确。金属活动性:Na&gt;Mg&gt;Al,可知与HCl的反应速率:Na&gt;Mg&gt;Al,故曲线b表示Mg与盐酸的反应,D正确。,10.A　镁和铝分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应,化学方程式为Mg+H2SO4MgSO4+H2&uarr;、2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2&uarr;;相同条件下产生H2的体积相等,则H2物质的量相等,根据化学方程式可得Mg与Al的物质的量之比为3∶2,A对;Mg与Al的质量之比为4∶3,B错;镁、铝的摩尔质量之比为8∶9,C错;由于反应生成的氢气一样多,则消耗硫酸的物质的量之比为1∶1,D错。11.B　废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,加入过量的铁粉后,Fe3+被还原为Fe2+,Cu2+被还原为Cu,Ag+被还原为Ag,所以沉淀A中含有金属铜、银和过量的铁,A错;溶液B中含有的金属阳离子为Fe3+,因为含Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成红色,所以可用KSCN溶液检验溶液B中所含的金属离子,B对;溶液A中含有Fe2+,加入碱生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,易被氧化生成Fe(OH)3,C错;操作②加入过氧化氢,为Fe2+的氧化过程,不需要漏斗,D错。12.BD　设生成NaAlO2的质量为x,生成H2的质量为y。由2Al+3Cl22AlCl3和2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2&uarr;得关系式:2Al　　~　　2AlCl3　　~　　2NaAlO2~3H2~2NaOH5426716462mg(m+21.3)gxyn(NaOH)54mg=267(m+21.3)g=164x=6y=2n(NaOH),解得:m=5.4,x=16.4g,y=0.6g,n(NaOH)=0.2mol,则n(NaAlO2)=16.4g(5.4+95.2-0.6)g&times;100%=16.4%,A错误、D正确;向AlCl3溶液中加足量氨水,生成Al(OH)3白色沉淀,B正确;n(NaOH)=n(NaAlO2)=0.2mol,由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,可知0.2molNaOH完全反应生成0.1molNaClO,C错误。13.AD　n(C)=3.6g12g&middot;mol-1=0.3mol,n(O)=4n(Fe3O4)=4&times;29g&times;80%232g&middot;mol-1=0.4mol,29gFe3O4能被完全还原为Fe,由于12<n(c)n(o)=34<1,故生成的气体为co和co2,的混合物。由原子守恒可知,n(co)+n(co2)=n(c)=0.3mol,n(co)+2n(co2)=n(o)=0.4mol,将两式联立,解得n(co2)=0.1mol,n(co)=0.2mol,故d项正确。14.a>SO2,甲中过程Ⅳ有Fe3+,无Fe2+,则氧化性:Cl2&gt;Fe3+,过程Ⅵ有Fe2+,说明发生SO2与Fe3+的反应,则氧化性:Fe3+&gt;SO2。(6)设FeBr2的物质的量浓度为c,根据得失电子守恒可知,2.24L22.4L/mol&times;2&times;1=c&times;0.1L&times;(3-2)+c&times;0.1L&times;2&times;12&times;(1-0),解得c=1mol/L。</n(c)n(o)=34<1,故生成的气体为co和co2,的混合物。由原子守恒可知,n(co)+n(co2)=n(c)=0.3mol,n(co)+2n(co2)=n(o)=0.4mol,将两式联立,解得n(co2)=0.1mol,n(co)=0.2mol,故d项正确。14.a>