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1

PAGE10-第三章測評(時間:75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.以下轉化過程不行以通過化合反應一步實現(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、水反應生成氫氧化鐵,能通過化合反應一步實現(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,無變更,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,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溶液中完全反應后,溶液中Fe2+和Fe3+的濃度相等,則已反應的Fe3+和未反應的Fe3+的物質的量之比為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反應得到紅色物質,若加入KSCN溶液,一起先無變更,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,若反應后Fe2+和Fe3+濃度相等,則已反應的Fe3+和未反應的Fe3+的物質的量之比為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,下列結論正確的是()A.確定有Fe2+,確定沒有Fe3+、Mg2+B.確定有Fe3+,確定沒有Fe2+、Mg2+C.確定有Fe3+,可能有Fe2+,確定沒有Mg2+D.確定有Fe2+,可能有Mg2+,確定沒有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,則溶液中確定存在Fe2+,確定不存在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.鋼筆的筆頭通常由合金鋼制成,其筆頭尖端是用機器軋出的便于書寫的圓珠體。為了變更筆頭的耐磨性能,在筆頭尖端點上銥金粒,為區(qū)分于鋼筆,而叫作銥金筆,銥金筆是筆頭用黃金的合金制成、筆尖用銥的合金制成的高級自來水筆。下列說法錯誤的是()A.鋼筆的筆頭不易被氧化,耐腐蝕性能好B.銥金筆的耐磨性能比鋼筆好C.鋼筆的筆頭只含有碳和鐵兩種元素D.銥金筆書寫時彈性好,是一種志向的硬筆答案C解析鋼筆的筆頭通常由合金鋼制成,合金鋼中除含有鐵、碳外,還含有鉻、錳等元素,C項錯誤。7.(2024寧夏育才中學月考)X、Y、Z、W有如圖所示的轉化關系,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鈉與氧氣反應生成氧化鈉,氧化鈉與氧氣反應生成過氧化鈉,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生成氫氧化鋁,氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,氫氧化鋁與過量氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,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氯氣與鐵反應只生成氯化鐵,所以不能實現(xiàn)圖示轉化關系,故錯誤;④碳與氧氣反應不充分生成一氧化碳,一氧化碳與氧氣反應生成二氧化碳,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浙江杭州高一檢測)類比法是探討物質性質的常用方法之一,可預料許多物質的性質。但類比是相對的,不能違反客觀事實。下列有關類比推想的說法正確的是()A.已知Fe與S能干脆化合生成FeS,推想Cu和S可干脆化合生成CuSB.已知Fe與CuSO4溶液反應,推想Fe與AgNO3溶液也能反應C.已知Cu與Cl2能干脆化合生成CuCl2,推想Fe與Cl2可干脆化合生成FeCl2D.已知Al能與O2生成致密氧化膜愛惜金屬,推想Fe也與O2生成氧化膜愛惜金屬答案B解析Cu與S反應生成Cu2S;Fe與Cl2化合生成FeCl3;Fe在潮濕空氣中生成Fe2O3,比較疏松,不能愛惜內(nèi)部金屬。9.鐵及其化合物是中學化學中的一類重要物質,下列有關敘述中正確的是()A.2Fe3++Fe3Fe2+說明氧化性:Fe3+>Fe2+B.25℃,在酸性溶液中,Al3+、NH4+、MnO4-C.5.6g鐵與足量的氯氣反應失去電子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Fe2+發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存,所以錯誤;C項,5.6g鐵的物質的量為1mol,1molFe與足量氯氣反應生成氯化鐵失去0.3mol電子,所以錯誤;D項,電荷和電子得失不守恒10.(2024山西太原高一檢測)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整、穩(wěn)定的熱,使患處保持溫熱狀態(tài)。若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵,則須要消耗氧氣的質量為()A.24g B.32g C.21g D.16g答案A解析56g鐵的物質的量為1mol,由4Fe+3O22Fe2O3可知,1mol鐵生成0.5mol氧化鐵,消耗0.75mol氧氣,其質量為24g。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個選項符合題意)11.下列各組物質中,X是主體物質,Y是少量雜質,Z是為除去雜質所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是()選項ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液答案C解析A項中Cl2能把FeCl2氧化,B項中Fe能把FeCl3還原,D項中除去了CO32-和SO42-,又引入了Cl-,均不合要求。A項中應加適量鐵粉,B項中可加足量鐵粉后過濾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: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,稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵,所以正確,不符合題意;B項,Fe2+簡潔被氧氣氧化,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: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.關于反應過程中的先后依次,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FeCl3首先與鐵粉反應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D.向濃度為0.1mol·L-1的FeCl3溶液中,加入質量相同、顆粒大小相同的鐵和銅,銅單質首先參加反應答案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,故A正確;鋇離子和硫酸根離子反應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,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,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,因還原性:Fe>Cu,故D錯誤。14.下列關于Fe3+、Fe2+性質試驗的說法錯誤的是()A.用上圖裝置可以制備Fe(OH)2沉淀B.反應起先立刻關閉止水夾C即可長時間視察到有Fe(OH)2生成的現(xiàn)象C.FeCl2溶液中滴加KI溶液,會有碘單質生成D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化答案BC解析反應起先時生成的氫氣進入B中,可排出氧氣,防止生成的氫氧化亞鐵被氧化,一段時間后關閉止水夾C,A中硫酸亞鐵進入B中可生成Fe(OH)2,A說法正確;反應起先需先打開止水夾C,排盡裝置中的空氣,才能長時間視察到有Fe(OH)2生成的現(xiàn)象,B說法錯誤;FeCl2溶液氧化性比較弱,無法氧化KI,不會有碘單質生成,C說法錯誤;Fe3+與鐵反應可生成Fe2+,則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化,D說法正確。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的物質的量是5molC.x=0.8D.通入Cl2后,發(fā)生反應的離子方程式: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,轉移的電子數(shù)和參加反應的Cl2轉移的電子數(shù)相等。標準狀況下,112mLCl2轉移電子的物質的量為0.005mol×2=0.01mol,則有1.52g(56x+16)g·mol-1×(3-2x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生成Fe(OH)3沉淀和NaCl,同時氯化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水的過程,所發(fā)生反應的離子方程式為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鈉鋁合金投入確定量水中,固體完全溶解,產(chǎn)生4.48L(標準狀況下)氣體,反應后所得溶液體積為200mL且只有一種溶質?；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的量之比為。

(2)所得溶液的物質的量濃度為。(假設溶液體積變更忽視不計)

答案(1)H2NaOHNaAlO21∶1(2)0.5mol·L-1解析據(jù)題意可知該流程為:因反應后溶液中只有一種溶質,說明Na與H2O反應生成的NaOH恰好與Al反應完全,該過程中涉及的反應為2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,由化學方程式可知,合金中鈉、鋁的物質的量之比為1∶1。則設n(Na)=n(Al)=x,所以x2+3x2=4.48L22.18.(2024廣東廣州高一檢測)(10分)一個體重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+易被吸取,所以給貧血者補充鐵時,應補充含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽(如FeSO4),服用維生素C可使食物中的Fe3+轉化成Fe2+,有利于人體對鐵的吸取。(1)人體中經(jīng)常進行Fe2+與Fe3+的轉化,在此轉化過程中,Fe2+是(填“氧化”或“還原”,下同)劑,被。

(2)“服用維生素C可使食物中的Fe3+轉化成Fe2+”這句話說明,維生素C在這個反應中是(填“氧化”或“還原”,下同)劑,具有性。

(3)補血劑的主要成分是FeSO4,請寫出制備FeSO4的符合要求的化學方程式:①置換反應:

②復分解反應:

(4)有人在探討硫酸亞鐵(FeSO4)熱穩(wěn)定性時,作出了兩種假設:①假設它按CaCO3受熱分解的方式分解,反應的化學方程式為;

②假設它按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,則分解反應的化學方程式為。

答案(1)還原氧化(2)還原還原(3)①Fe+H2SO4FeSO4+H2↑②Fe(OH)2+H2SO4FeSO4+2H2O(4)①FeSO4FeO+SO3↑②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑(或3FeSO4Fe3O4+SO2↑+2SO3↑)解析(1)Fe2+轉變?yōu)镕e3+,Fe2+的化合價上升,是還原劑,被氧化。(2)“服用維生素C可使食物中的Fe3+轉化成Fe2+”這句話說明,維生素C把Fe3+還原為Fe2+,具有還原性,是還原劑。(3)①生成FeSO4的置換反應可以選擇金屬和酸反應,Fe+H2SO4FeSO4+H2↑;②復分解反應可以選擇酸堿中和反應,Fe(OH)2+H2SO4FeSO4+2H2O。(4)①假設它按CaCO3受熱分解的方式分解:CaCO3CaO+CO2↑,則硫酸亞鐵的分解方程式為FeSO4FeO+SO3↑;②假設它按KClO3受熱分解的方式分解:2KClO32KCl+3O2↑,已知產(chǎn)