新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章鐵金屬材料檢測(cè)試卷新人教版必修第一冊(cè)

第三章檢測(cè)試卷一、選擇題(本題包括14小題，每小題3分，共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2024·廣東，1)今年五一假期，人文考古游持續(xù)成為熱點(diǎn)。許多寶貴文物都記載著中華文明的絢麗成就，具有深邃的文化寓意和極高的學(xué)術(shù)價(jià)值。下列國(guó)寶級(jí)文物主要由合金材料制成的是(A)選項(xiàng)ABCD文物名稱鑄客大銅鼎河姆渡出土陶灶獸首瑪瑙杯角形玉杯解析：銅鼎的主要成分是銅、錫和鉛，屬于合金材料，A項(xiàng)正確；土陶灶的主要成分是硅酸鹽，B項(xiàng)錯(cuò)誤；瑪瑙的主要成分為SiO2，SiO2不是合金材料，C項(xiàng)錯(cuò)誤；玉杯的主要成分是SiO2、Al2O3、Na2O，不是合金材料，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列各組反應(yīng)，最終肯定能得到白色沉淀的是(D)A．向CaCl2溶液中通入CO2B．向FeCl3溶液中加入NaOH溶液C．向FeCl2溶液中加入過量NaOH溶液D．向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液解析：向CaCl2溶液中通入CO2不反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向FeCl3溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；向FeCl2溶液中加入過量NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀，然后快速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，D項(xiàng)正確。3．在困難體系中，確定化學(xué)反應(yīng)先后依次有利于解決問題。已知氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。若在氯化鐵溶液蝕刻銅印刷電路板后所得的溶液里加入過量鋅片。下列說法正確的是(B)A．Fe3＋首先反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為FeB．反應(yīng)起先時(shí)c(Fe2＋)增大，然后又減小C．Fe2＋首先反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為FeD．存在反應(yīng)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu解析：氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，加入過量鋅片，F(xiàn)e3＋先被還原，但只能生成Fe2＋，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；反應(yīng)起先時(shí)鋅將Fe3＋還原產(chǎn)生Fe2＋，c(Fe2＋)增大，后Fe2＋也被鋅還原時(shí)，c(Fe2＋)又減小，選項(xiàng)B正確；氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，F(xiàn)e2＋最終被還原，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；反應(yīng)過程中鋅的還原性最強(qiáng)，干脆將銅還原，而不存在反應(yīng)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．醫(yī)療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出勻稱、穩(wěn)定的熱，使患處保持溫?zé)釥顟B(tài)。若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵，則須要消耗氧氣的質(zhì)量為(A)A．24g B．32gC．21g D．16g解析：56g鐵的物質(zhì)的量為1mol，由4Fe＋3O2=2Fe2O3可知，1mol鐵生成0.5mol氧化鐵，消耗0.75mol氧氣，其質(zhì)量為24g。5．現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進(jìn)行如下試驗(yàn)(每一步試劑均過量)，由此可以推知硬鋁的組成可能為(提示：Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑)(D)樣品eq\o(→,\s\up12(稀鹽酸),\s\do10(①))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氣體,溶液,難溶物\o(→,\s\up12(濃NaOH溶液),\s\do10(②))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氣體,溶液,難溶物))))A．Al、Mg、Si、ZnB．Al、Fe、Zn、NaC．Al、Na、Cu、FeD．Al、Cu、Mg、Si、Mn解析：從樣品檢驗(yàn)過程知，加鹽酸產(chǎn)生氣體，則含有排有H前面的金屬，如Na、Mg、Al、Zn、Fe；難溶物加濃NaOH溶液產(chǎn)生氣體，則含Si，仍有不溶物則含Cu，綜合推斷選D。6．生活總是充溢五彩繽紛。如圖所示，硫酸鐵與M、N、P、Q反應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。則各符號(hào)對(duì)應(yīng)的試劑錯(cuò)誤的是(C)A．M：硫氰化鉀溶液 B．N：鐵粉C．P：氫氧化鋇溶液 D．Q：氨水解析：硫酸鐵溶液中加入硫氰酸鉀溶液，溶液變紅色，A項(xiàng)正確；硫酸鐵溶液加入鐵粉，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，B項(xiàng)正確；硫酸鐵溶液加入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀(BaSO4)和紅褐色沉淀[Fe(OH)3]，C項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸鐵溶液加入氨水生成紅褐色沉淀[Fe(OH)3]，D項(xiàng)正確。7．向某溶液中加入鋁粉能放出H2，下列各組離子肯定不能在該溶液中大量共存的是(B)A．Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－B．Ba2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．Na＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)D．K＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)解析：堿性條件下Fe3＋不存在，酸性條件可共存，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性條件下COeq\o\al(2－,3)不存在，堿性條件可供存，C項(xiàng)錯(cuò)誤；堿性條件下各離子間不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性條件HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)，堿性條件Mg2＋生成Mg(OH)2沉淀，HCOeq\o\al(－,3)生成COeq\o\al(2－,3)，故選B。8．(2024·杭州市余杭區(qū)教化局高一月考)下列有關(guān)說法不正確的是(C)A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉時(shí)，鈉離子被還原，氯離子被氧化B．生鐵、碳素鋼、不銹鋼等都屬于鐵的合金C．新型儲(chǔ)氫合金因具有較大空隙，通過物理吸附大量H2而廣泛用于新能源汽車行業(yè)D．合金中加入其他元素原子后，使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金的硬度變大9．下列物質(zhì)中既能與稀H2SO4反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是(B)①NaHCO3②Al2O3③Al④Na2CO3⑤NaHSO4A．②③④ B．①②③C．①③④ D．全部10．已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，則下列能與上述離子共存的離子組是(D)A．COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋B．Cl－、SCN－、NOeq\o\al(－,3)、Cu2＋C．Cl－、I－、Mg2＋、Na＋D．H＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、Al3＋解析：Ba2＋與COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)分別反應(yīng)生成BaCO3沉淀和BaSO4沉淀，COeq\o\al(2－,3)能與酸性溶液中的H＋反應(yīng)，不能大量共存，F(xiàn)e3＋與COeq\o\al(2－,3)不能大量共存，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3＋和SCN－能發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，不能大量共存，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；I－、Fe3＋之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；H＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、Al3＋之間不發(fā)生反應(yīng)，且不與Ba2＋、Fe3＋反應(yīng)，能夠大量共存，故D項(xiàng)正確。11．下列各組物質(zhì)相互混合反應(yīng)，既有氣體生成又有沉淀生成的是(C)①金屬鈉投入MgCl2溶液中②過量的NaOH溶液和FeCl3溶液③過量的Na2O2投入FeCl2溶液中④過量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合A．①④ B．②③C．①③ D．③④解析：過量的NaOH溶液和FeCl3溶液反應(yīng)能得到氫氧化鐵沉淀，不會(huì)產(chǎn)生氣體，②不符合；過量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，不會(huì)產(chǎn)生氣體，④不符合。12．下列試驗(yàn)過程不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)編號(hào)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)過程A探究維生素C的還原性向盛有2mL棕黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，視察顏色改變B比較金屬鎂和鋁的活潑性分別向兩只盛有等體積等濃度稀硫酸的燒杯中加入打磨過的同樣大小的鎂片和鋁片，比較反應(yīng)現(xiàn)象C比較Fe3＋和I2的氧化性強(qiáng)弱向淀粉碘化鉀溶液中滴入氯化鐵溶液，溶液變藍(lán)色D鑒別NaHCO3與Na2CO3溶液用小試管分別取少量溶液，然后滴加澄清石灰水解析：NaHCO3與Na2CO3溶液均能與澄清石灰水反應(yīng)生成白色碳酸鈣沉淀，D錯(cuò)誤。13．將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時(shí)放入足量的水中，充分反應(yīng)后收集到混合氣體4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，再向反應(yīng)后的溶液中緩慢滴入1mol·L－1鹽酸至沉淀恰好溶解。下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為3∶1B．加入的過氧化鈉固體為7.8gC．當(dāng)?shù)渭?00mL鹽酸時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值D．最終消耗的鹽酸為400mL解析：將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時(shí)放入足量的水中，分別發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，方程式相加得到總反應(yīng)為2Na2O2＋2Al＋4H2O=2NaAlO2＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑，選項(xiàng)A正確；混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31，一共4.48L(0.2mol)，所以氫氣為0.15mol，氧氣為0.05mol。代入總方程式計(jì)算出Al為0.1mol，Na2O2為0.1mol，質(zhì)量為7.8g，選項(xiàng)B正確；沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)Al恰好完全沉淀，所以溶液中只有一種溶質(zhì)NaCl，其中鈉元素完全來自加入的0.1molNa2O2，所以Na＋為0.2mol，NaCl就是0.2mol，由Cl元素守恒得到：須要的HCl為0.2mol，所以，滴加200mL鹽酸時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值，選項(xiàng)C正確；最終沉淀恰好完全溶解的時(shí)候，溶液中只有NaCl和AlCl3，因?yàn)槌跏技尤氲腘a2O2和Al的物質(zhì)的量都是0.1mol，所以溶液中Na＋為0.2mol，Al3＋為0.1mol，所以NaCl和AlCl3的物質(zhì)的量分別為0.2mol和0.1mol，其中含有Cl－一共0.5mol，則加入的HCl為0.5mol，須要鹽酸的體積為500mL，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。14．在酸性條件下，黃鐵礦(FeS2)發(fā)生催化氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeS2＋7O2＋2H2O=2Fe2＋＋4SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(C)A．反應(yīng)I的離子方程式為4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋4NO＋2H2OB．反應(yīng)Ⅱ的氧化劑是Fe3＋C．反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為Fe2＋＋NO=Fe(NO)2＋，該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．在酸性條件下，黃鐵礦催化氧化中NO作催化劑二、非選擇題(本題包括4個(gè)小題，共58分)15．(14分)生物浸出技術(shù)在金屬冶煉中應(yīng)用廣泛。嗜熱細(xì)菌在65～80℃酸性水溶液及氧氣存在下，能氧化黃銅礦(主要成分CuFeS2)產(chǎn)生硫酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)銅和綠礬，主要流程如下：(1)分別出礦渣的操作是_過濾__。(2)若試劑b為Fe粉，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu。(3)氫氧化鐵與試劑a發(fā)生中和反應(yīng)，試劑a為H2SO4(填化學(xué)式)，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為2Fe(OH)3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋6H2O。(4)最終由硫酸鐵溶液獲得綠礬晶體的操作步驟依次為加適量鐵粉、過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。寫出加適量鐵粉時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。解析：黃銅礦粉與硫酸、氧氣及嗜熱細(xì)菌在65～80℃時(shí)反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸銅的混合液，過濾分別礦渣和溶液；硫酸銅加入鐵粉，生成硫酸亞鐵溶液和銅；氫氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，經(jīng)過一系列操作制備綠礬。(1)溶液與固體物質(zhì)分別用過濾的方法。(2)若試劑b為Fe粉，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，方程式為CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu。(3)氫氧化鐵與試劑a發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸鐵和水，則試劑a為硫酸；反應(yīng)的方程式為2Fe(OH)3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋6H2O。(4)硫酸鐵與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵，離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。16．(14分)一個(gè)體重50kg的健康人，體內(nèi)含鐵元素約2g，這2g鐵元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。Fe2＋易被汲取，所以給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充含F(xiàn)e2＋的亞鐵鹽(如FeSO4)，服用維生素C可使食物中的Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，有利于人體對(duì)鐵的汲取。(1)人體中常常進(jìn)行Fe3＋與Fe2＋的轉(zhuǎn)化，在此轉(zhuǎn)化過程中，F(xiàn)e2＋做_還原__劑(填“氧化”或“還原”，下同)，被_氧化__。(2)“服用維生素C可使食物中的Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋”這句話說明，維生素C在這個(gè)反應(yīng)中做_還原__劑(填“氧化”或“還原”，下同)，具有_還原__性。(3)補(bǔ)血?jiǎng)┑闹饕煞质荈eSO4，請(qǐng)寫出制備FeSO4的符合要求的化學(xué)方程式：①置換反應(yīng)：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。②復(fù)分解反應(yīng)：Fe(OH)2＋H2SO4=FeSO4＋2H2O。(4)有人在探討硫酸亞鐵(FeSO4)熱穩(wěn)定性時(shí)，作出了兩種假設(shè)：①假設(shè)它按CaCO3受熱分解的方式分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeSO4eq\o(=,\s\up12(△))FeO＋SO3↑。②假設(shè)它按KClO3受熱分解的方式分解，已知產(chǎn)物為三種，且都是氧化物，其中有兩種是酸性氧化物，且其中一種為SO3，則分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4eq\o(=,\s\up12(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑(或3FeSO4eq\o(=,\s\up12(△))Fe3O4＋SO2↑＋2SO3↑)。解析：(1)Fe2＋轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，F(xiàn)e2＋的化合價(jià)上升，作還原劑，被氧化。(2)“服用維生素C可使食物中的Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋”這句話說明，維生素C把Fe3＋還原為Fe2＋具有還原性，作還原劑。(3)①生成FeSO4的置換反應(yīng)可以選擇金屬和酸反應(yīng)，F(xiàn)e＋H2SO4=FeSO4＋H2↑；②復(fù)分解反應(yīng)可以選擇酸堿中和反應(yīng)Fe(OH)2＋H2SO4=FeSO4＋2H2O。(4)①假設(shè)它按CaCO3受熱分解的方式分解，CaCO3eq\o(=,\s\up12(△))CaO＋CO2↑，故硫酸亞鐵的分解方程式為FeSO4eq\o(=,\s\up12(△))FeO＋SO3↑；②假設(shè)它按KClO3受熱分解的方式分解，2KClO3eq\o(=,\s\up12(△))2KCl＋3O2↑，已知產(chǎn)物為三種，且都是氧化物，其中有兩種是酸性氧化物，且其中一種為SO3，則方程式為2FeSO4eq\o(=,\s\up12(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑或3FeSO4eq\o(=,\s\up12(△))Fe3O4＋SO2↑＋2SO3↑。17．(14分)試驗(yàn)室用綠礬(FeSO4·7H2O)為原料制備補(bǔ)血?jiǎng)└拾彼醽嗚F[(H2NCH2COO)2Fe]，有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下：甘氨酸(H2NCH2COOH)檸檬酸甘氨酸亞鐵易溶于水，微溶于乙醇，兩性化合物易溶于水和乙醇，有酸性和還原性易溶于水，難溶于乙醇試驗(yàn)過程：Ⅰ.配制含0.10molFeSO4的綠礬溶液。Ⅱ.制備FeCO3：向配制好的綠礬溶液中，緩慢加入200mL1.1mol·L－1NH4HCO3溶液，邊加邊攪拌，反應(yīng)結(jié)束后過濾并洗滌沉淀。Ⅲ.制備[(H2NCH2COO)2Fe]：試驗(yàn)裝置如圖(夾持和加熱儀器已省略)，將試驗(yàn)Ⅱ得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將C中空氣排凈，接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：(1)試驗(yàn)Ⅰ中：試驗(yàn)室配制綠礬溶液時(shí)，為防止FeSO4被氧化變質(zhì)，應(yīng)加入的試劑為_Fe__(寫化學(xué)式)。(2)試驗(yàn)Ⅱ中：生成沉淀的離子方程式為Fe2＋＋2HCO3=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。(3)試驗(yàn)Ⅲ中：①檢查裝置A的氣密性的方法是_關(guān)閉彈簧夾，從長(zhǎng)頸漏斗注入肯定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于具支試管中的水面，停止加水一段時(shí)間后，若長(zhǎng)頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣__。②裝置A中所盛放的藥品是_c__(填序號(hào))。a．Na2CO3和稀硫酸b．CaCO3和稀硫酸c．CaCO3和稀鹽酸③確認(rèn)C中空氣排盡的試驗(yàn)現(xiàn)象是_D中澄清石灰水變渾濁__。④加入檸檬酸溶液一方面可促進(jìn)FeCO3溶解，另一個(gè)作用是_防止Fe2＋被氧化__。⑤洗滌試驗(yàn)Ⅲ中得到的沉淀，所選用的最佳洗滌試劑是_b__(填序號(hào))。a．熱水 b．乙醇c．檸檬酸溶液⑥若產(chǎn)品的質(zhì)量為17.34g，則產(chǎn)率為85%。解析：(1)Fe2＋具有較強(qiáng)的還原性，在制備碳酸亞鐵的過程中，為了防止Fe2＋被氧化，需加入少量鐵粉。(2)綠礬的水溶液與NH4HCO3溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。(3)①檢查裝置A氣密性的方法是關(guān)閉彈簧夾，從長(zhǎng)頸漏斗注入肯定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于具支試管中的水面，停止加水一段時(shí)間后，若長(zhǎng)頸漏斗與具支試管中液面的高度差保持不變，說明裝置不漏氣。②裝置A為固液不加熱型制氣裝置，且具有隨開隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，所以藥品應(yīng)選擇塊狀不溶于水的CaCO3和鹽酸，c項(xiàng)正確。③當(dāng)C中充溢CO2后，CO2起先進(jìn)入D中，使D中的澄清石灰水變渾濁，這時(shí)說明C中空氣已經(jīng)排盡。④由題中信息可知，檸檬酸具有強(qiáng)還原性，可防止Fe2＋被氧化。⑤因甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，因此應(yīng)選擇乙醇作為洗滌劑，所以b項(xiàng)正確。⑥含0.10molFeSO4的綠礬溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量為0.10mol，因NH4HCO3溶液過量，故生成的FeCO3的物質(zhì)的量為0