2024-2025學年新教材高中化學第三章鐵金屬材料測評含解析新人教版必修第一冊

PAGE9-第三章測評(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題2分,共20分。每小題只有1個選項符合題意)1.下列物質(zhì)屬于堿性氧化物的是()A.Na2O2 B.Al2O3 C.CO2 D.Na2O答案D2.(2024黑龍江哈爾濱第三中學高一檢測)下列關(guān)于鐵的氧化物的說法不正確的是()A.鐵的氧化物通常狀況下都是有色固體B.四氧化三鐵是一種困難的鐵的氧化物,它與鹽酸反應(yīng)后的溶液中同時存在Fe2+和Fe3+C.氧化鐵是鐵銹的主要成分,因此氧化鐵俗稱為鐵銹D.工業(yè)上常運用鐵的氧化物做原料冶煉鐵答案C解析鐵的氧化物通常狀況下都是有色固體,如氧化鐵是紅棕色,氧化亞鐵和四氧化三鐵都是黑色的,A項正確;四氧化三鐵是一種困難的鐵的氧化物,它與鹽酸反應(yīng)后的溶液中同時存在Fe2+和Fe3+,B項正確;Fe2O3俗稱鐵紅,C錯誤;工業(yè)上常運用鐵的氧化物做原料用一氧化碳冶煉鐵,D項正確。3.(2024福建泉州泉港一中期中)以下轉(zhuǎn)化過程不行以通過化合反應(yīng)一步實現(xiàn)的是()A.Fe→FeCl3 B.Fe→FeCl2C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3答案C解析A項,鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,故能一步化合實現(xiàn),所以不符合題意;B項,鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,故能一步化合實現(xiàn),所以不符合題意;C項,氧化鐵不能和水發(fā)生化合反應(yīng)得到氫氧化鐵,故不能一步化合實現(xiàn),所以符合題意;D項,氫氧化亞鐵和氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵,能通過化合反應(yīng)一步實現(xiàn),所以不符合題意。4.(2024吉林試驗中學高一期末)下列有關(guān)鐵的化合物的說法不正確的是()A.試驗室為了短暫妥當保存硫酸亞鐵溶液,常加入少量的鐵粉B.某溶液若加入KSCN溶液,無改變,但通入Cl2后變紅色,說明原溶液中含有Fe2+C.欲檢驗FeSO4溶液是否全部變質(zhì),可加入少量酸性高錳酸鉀溶液視察紫紅色是否褪去D.將適量鐵粉放入FeCl3溶液中完全反應(yīng)后,溶液中Fe2+和Fe3+的濃度相等,則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為1∶1答案D解析鐵粉有還原性,可以防止Fe2+被氧氣氧化,A項正確;Fe3+可以與KSCN反應(yīng)得到紅色物質(zhì),若加入KSCN溶液,一起先無改變,加入氧化劑后溶液變紅,則說明原溶液中含F(xiàn)e2+,B項正確;Fe2+有還原性,若溶液中還有Fe2+殘余,則可將酸性高錳酸鉀溶液還原褪色,C項正確;依據(jù)Fe+2Fe3+3Fe2+可以看出,若反應(yīng)后Fe2+和Fe3+濃度相等,則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為2∶3,D項錯誤。5.(2024山東聊城統(tǒng)考)某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,起先時有白色絮狀沉淀生成,然后白色沉淀快速變成灰綠色,最終變成紅褐色,下列結(jié)論正確的是()A.肯定有Fe2+,肯定沒有Fe3+、Mg2+B.肯定有Fe3+,肯定沒有Fe2+、Mg2+C.肯定有Fe3+,可能有Fe2+,肯定沒有Mg2+D.肯定有Fe2+,可能有Mg2+,肯定沒有Fe3+答案D解析加入NaOH溶液,起先時有白色絮狀沉淀生成,然后白色沉淀快速變成灰綠色,最終變成紅褐色,則溶液中肯定存在Fe2+,肯定不存在Fe3+,由于Mg(OH)2也是白色沉淀,因此無法確定是否存在Mg2+,所以D項正確。6.(2024四川攀枝花期末)鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕,又不易銹蝕,大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中,不正確的是()A.此合金的熔點比鎂和鋁的熔點都低B.此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中C.此合金能全部溶解于足量氫氧化鈉溶液中D.此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大答案C解析合金的熔點一般比各成分金屬的低,A項正確;此合金的成分是鎂和鋁,均能與稀鹽酸反應(yīng),能全部溶解于足量稀鹽酸中,B項正確;鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),但鎂不能與氫氧化鈉反應(yīng),此合金不能全部溶解于氫氧化鈉溶液中,C項錯誤;依據(jù)合金的特點,合金的硬度一般比組成它的純金屬的硬度大,可知此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大,D項正確。7.(2024寧夏育才中學月考)X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,則X、Y可能是()①Na、Na2O2②AlCl3、Al(OH)3③Cl2、FeCl3④C、COA.①② B.②③ C.③④ D.②④答案D解析①鈉與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉,氧化鈉與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉,鈉與氧氣點燃生成過氧化鈉,所以若X是鈉,則Y可以是氧化鈉,W是氧氣,Z是過氧化鈉,故錯誤;②氯化鋁與少量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁,氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,氫氧化鋁與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,所以X可以是氯化鋁,Y是氫氧化鋁,W是氫氧化鈉,Z是偏鋁酸鈉,故正確;③氯氣與鐵反應(yīng)只生成氯化鐵,所以不能實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,故錯誤;④碳與氧氣反應(yīng)不充分生成一氧化碳,一氧化碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,碳完全燃燒生成二氧化碳,則X可以為C、則Y為CO,W為O2,Z為CO2,故正確。8.(2024武漢部分市級示范中學聯(lián)考)下列有關(guān)金屬的說法錯誤的是()A.氧化膜的存在使得性質(zhì)活潑的金屬鋁成為一種應(yīng)用廣泛的金屬材料B.鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,也有人說“21世紀將是鈦的世紀”C.在合金中加入適量稀土金屬,能大大改善合金的性能。因此,稀土元素又被稱為冶金工業(yè)的維生素D.出土的古代銅制品往往覆蓋著一層銅綠,其主要成分是CuCO3答案D解析鋁表面的氧化膜愛護內(nèi)部的鋁不被氧化,使得性質(zhì)活潑的金屬鋁成為一種應(yīng)用廣泛的金屬材料,故A正確;鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用,故B正確;在合金中加入適量稀土金屬,能大大改善合金的性能,因此,稀土元素又被稱為冶金工業(yè)的維生素,故C正確;銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3,故D錯誤。9.(2024陜西西安鐵一中學模擬)鐵及其化合物是中學化學中的一類重要物質(zhì),下列有關(guān)敘述中正確的是()A.2Fe3++Fe3Fe2+說明氧化性:Fe3+>Fe2+B.25℃,在酸性溶液中,Al3+、NH4+、MnO4C.5.6g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去電子0.2molD.硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液:Fe2++2H2O2+4H+Fe3++4H2O答案A解析A項,依據(jù)氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性可知,氧化性:Fe3+>Fe2+,所以正確;B項,酸性溶液中MnO4-能與Fe10.(2024廣西柳州高級中學高一檢測)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量稀硫酸和足量NaOH溶液反應(yīng),若消耗的兩溶液的體積相等,則兩溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A.3∶2 B.2∶3 C.1∶1 D.1∶2答案A解析依題意,兩份鋁的物質(zhì)的量相等,設(shè)n(Al)=1mol。2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑ 2 3 1mol n(H2SO4)得:n(H2SO4)=1.5mol。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2 2 1mol n(NaOH)得:n(NaOH)=1mol。因兩溶液體積相等,故c(H2SO4)∶c(NaOH)=n(H2SO4)∶n(NaOH)=1.5∶1=3∶2。二、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分,每小題有1~2選項符合題意)11.(2024安徽合肥九中調(diào)研)向FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入鐵粉,待反應(yīng)結(jié)束,將所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引,則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是()A.Fe2+ B.Fe3+ C.Cu2+ D.H+答案A解析反應(yīng)結(jié)束后,所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引,說明鐵粉過量,所以溶液中存在較多的陽離子是Fe2+,選項A正確。12.(2024黑龍江哈爾濱六中月考)用廢鐵屑制備磁性膠體粒子,制取過程如下:廢鐵屑溶液AFe3O4(膠體粒子)下列說法不正確的是()A.加稀硫酸是為了使鐵溶解生成FeSO4B.通入N2是為了防止空氣中的O2氧化三價鐵C.加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+,涉及反應(yīng):H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為2∶1答案BD解析A項,稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵,所以正確,不符合題意;B項,Fe2+簡單被氧氣氧化,因此通入N2的目的是防止空氣中的氧氣氧化Fe2+,所以錯誤,符合題意;C項,利用H2O2的氧化性,把部分Fe2+氧化成Fe3+,涉及反應(yīng):2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,所以正確,不符合題意;D項,Fe3O4中二價鐵和三價鐵的原子個數(shù)比為1∶2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為1∶2,所以錯誤,符合題意。13.(2024山東濟鋼高級中學檢測)關(guān)于反應(yīng)過程中的先后依次,下列評價正確的是()A.向濃度都為0.1mol·L-1的FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入鐵粉,溶質(zhì)FeCl3首先與鐵粉反應(yīng)B.向過量的Ba(OH)2溶液中滴加少量的KAl(SO4)2溶液,起先沒有白色沉淀生成C.向濃度都為0.1mol·L-1的Na2CO3和NaOH的混合溶液中通入CO2氣體,NaOH首先反應(yīng)D.向濃度為0.1mol·L-1的FeCl3溶液中,加入質(zhì)量相同、顆粒大小相同的鐵和銅,銅單質(zhì)首先參與反應(yīng)答案AC解析正三價鐵離子的氧化性強于銅離子,還原劑鐵先和氧化性強的鐵離子反應(yīng),故A正確;鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇,所以起先有白色沉淀生成,故B錯誤;碳酸鈉和氫氧化鈉均可以和二氧化碳反應(yīng),但是氫氧化鈉的堿性強于碳酸鈉,所以NaOH先和二氧化碳發(fā)生反應(yīng),故C正確;一種氧化劑中加入多種還原劑,還原性強的先反應(yīng),因還原性:Fe>Cu,故D錯誤。14.(2024山東試驗中學高一檢測)將1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L-1的鹽酸中,反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L-1(溶液體積改變忽視不計),則下列表述不正確的是()A.反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量為0.08molB.混合物中含有0.02molAlC.混合物中含有0.01molFeD.混合物中Al與Fe的物質(zhì)的量之比為1∶1答案D解析n消耗(HCl)=0.2L×5mol·L-1-0.2L×4.6mol·L-1=0.08mol,A正確;可設(shè)混合物中Al、Fe物質(zhì)的量分別為x、y,依據(jù)Al~3HCl、Fe~2HCl,可得3x+2y=0.08mol①,27g·mol-1×x+56g·mol-1×y=1.1g②,聯(lián)立①②可得x=0.02mol、y=0.01mol,可知B、C正確,D錯誤。15.(2024江蘇海安高級中學高一檢測)某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標準狀況下112mLCl2,恰好將Fe2+完全氧化。下列說法正確的是()A.FexO溶于足量鹽酸后只生成了FeCl3和H2OB.標準狀況下,112mLCl2的物質(zhì)的量是5molC.x=0.8D.通入Cl2后,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-答案C解析某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中,再通入氯氣,將Fe2+完全氧化生成Fe3+,所以FexO溶于鹽酸有FeCl2生成,A錯誤;標準狀況下,112mL氯氣的物質(zhì)的量是0.112L22.4L·mol-1=0.005mol,B錯誤;FexO中Fe的平均化合價為+2x,被氧化為Fe3+,依據(jù)電子守恒可知,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和參與反應(yīng)的Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。標準狀況下,112mLCl2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.005mol×2=0.01mol,則有1.52g(56x+16)三、非選擇題(本題包括5小題,共60分)16.(2024山東濰坊中學高一化學階段檢測)(10分)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下:(1)寫出步驟①中所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式。

(2)沉淀1是(寫化學式);沉淀2是(寫化學式)。

(3)寫出步驟②中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

(4)寫出步驟④由氫氧化鋁制備氧化鋁的化學方程式。

答案(1)Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O(2)SiO2Fe(OH)3(3)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓、Al3++4OH-AlO2-+2H2O(4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O解析①為加入鹽酸,則所得濾液中含有鋁離子、鐵離子,濾渣(沉淀1)為二氧化硅;在濾液中加入濃氫氧化鈉溶液并加熱,除去鐵離子,將鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根,過濾得到沉淀2和濾液甲,則推出沉淀2為氫氧化鐵,濾液甲中含偏鋁酸鈉;向濾液甲中通入二氧化碳,將偏鋁酸根轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,同時生成碳酸氫鈉或碳酸鈉溶液,得到的氫氧化鋁沉淀再通過過濾、洗滌,加熱分解得氧化鋁。(1)步驟①中氧化鋁與氧化鐵均會被鹽酸溶解,所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式分別為Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O。(2)沉淀1是SiO2;沉淀2是Fe(OH)3。(3)步驟②為氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀和NaCl,同時氯化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水的過程,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3OH-Fe(OH)3↓、Al3++4OH-AlO2-+2H2O。(4)Al(OH)3受熱分解可生成Al2O3,其化學方程式為2Al(OH)3Al2O3+3H2O。17.(10分)將5g鈉鋁合金投入肯定量水中,固體完全溶解,產(chǎn)生4.48L(標準狀況下)氣體,反應(yīng)后所得溶液體積為200mL且只有一種溶質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(1)處理計算問題,通常可以用圖示分析的方法。寫出化學式:A,B,C。

經(jīng)過分析得出,鈉鋁合金中兩金屬的物質(zhì)的量之比為。

(2)所得溶液的物質(zhì)的量濃度為。(假設(shè)溶液體積改變忽視不計)

答案(1)H2NaOHNaAlO21∶1(2)0.5mol·L-1解析據(jù)題意可知該流程為:因反應(yīng)后溶液中只有一種溶質(zhì),說明Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH恰好與Al反應(yīng)完全,該過程中涉及的反應(yīng)為2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,由化學方程式可知,合金中鈉、鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1。則設(shè)n(Na)=n(Al)=x,所以x2+3x2=4.48L18.(2024浙江4月選考,27)(10分)固體化合物X由3種元素組成。某學習小組進行了如下試驗:請回答:(1)由現(xiàn)象1得出化合物X含有(填元素符號)元素。

(2)固體混合物Y的成分是(填化學式)。

(3)X的化學式是。

X與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生黃綠色氣體,固體完全溶解,得到藍色溶液,該反應(yīng)的化學方程式是。

答案(1)O(2)Cu和NaOH(3)NaCuO22NaCuO2+8HCl2NaCl+2CuCl2+Cl2