第三章　铁　金属材料　章末检测试卷(三) （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学必修1

第三章　铁　金属材料　章末检测试卷(三)
(满分：100分)
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．(2022·杭州市余杭区教育局高一月考)下列有关说法不正确的是(　　)
A．电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化
B．生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金
C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量H2而广泛用于新能源汽车行业
D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大
2．(2022·广州荔湾区高一检测)铁在地壳中含量丰富，也是重要的人体微量元素之一。下列有关说法正确的是(　　)
A．铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气
B．为了防止缺铁性贫血，麦片中可以添加微量的还原铁粉
C．向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，小心加热后制得红褐色Fe(OH)3胶体
D．取新鲜菠菜切开表皮，在内部组织上滴加KSCN溶液，无颜色变化说明菠菜不含铁元素
3．下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是(　　)
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
4．下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是(　　)
①NaHCO3　②Al2O3　③Al　④Na2CO3
⑤NaHSO4
A．②③④ B．①②③
C．①③④ D．全部
5．将一定质量的锌、铝混合物与足量的稀硫酸反应，生成2.8 L(标准状况)氢气，原混合物的质量可能是(　　)
A．2 g B．1 g C．8 g D．10 g
6．已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，则下列能与上述离子共存的离子组是(　　)
A．CO、SO、NH、Na＋
B．Cl－、SCN－、NO、Cu2＋
C．Cl－、I－、Mg2＋、Na＋
D．H＋、Cl－、NO、Al3＋
7．(2023·西安高一检测)下列离子方程式正确的是(　　)
A．Na2O2放入水中：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
B．Na投入FeSO4溶液：2Na＋Fe2＋===2Na＋＋Fe
C．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al＋2OH－＋2H2O===[Al(OH)4]－＋H2↑
D．向AlCl3溶液中滴加足量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
8．下列各组物质相互混合反应，既有气体生成又有沉淀生成的是(　　)
①金属钠投入MgCl2溶液中
②过量NaOH溶液和FeCl3溶液
③过量Na2O2投入FeCl2溶液中
④过量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合
A．①④ B．②③
C．①③ D．③④
9．化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下表中用途与其性质或原理对应关系错误的是(　　)
选项 用途 性质或原理
A Na2O2常用作潜水艇或呼吸面具的供氧剂 Na2O2与H2O、CO2反应产生O2
B 自来水厂用氯气来杀菌、消毒 氯气(Cl2)具有强氧化性
C 工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O) Fe2＋具有还原性
D 用小苏打治疗胃酸过多 NaHCO3可中和胃酸
10.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中，错误的是(　　)
①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③化合物KCl的焰色为紫色；K2CO3的焰色也为紫色
④钠钾合金的熔点应介于Na和K熔点之间
A．①② B．①④
C．①②③④ D．①②④
11．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸、NaOH溶液。下列说法错误的是(　　)
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将止水夹E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
12．(2022·安徽池州高一质检)对腐蚀电路板的蚀刻液( FeCl3、FeCl2、CuCl2)的回收再利用一直是研究的热点。某化学兴趣小组设计流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．合理处理蚀刻液有利于保护环境和资源再利用
B．滤渣的成分有Cu、Fe
C．通入Cl2实现FeCl3溶液再生
D．上述流程中可用氢氧化钠和盐酸代替铁屑和Cl2
13．聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　)
A．KClO3做氧化剂，每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗 mol KClO3
B．绿矾长时间置于空气中易被氧化
C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D．聚合硫酸铁与漂白粉都是纯净物
14．下列实验过程不能达到实验目的的是(　　)
选项 实验目的 实验过程
A 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL棕黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
B 比较金属镁和铝的活泼性 分别向两只盛有等体积等浓度稀硫酸的烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，比较反应现象
C 比较Fe3＋和I2的氧化性强弱 向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D 鉴别NaHCO3与Na2CO3 溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
15.将H2S和O2的混合气体通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液中反应可回收S，转化过程如图所示。下列描述不正确的是(　　)
A．在图示转化关系中，化合价不变的元素有铜、氢、氯
B．过程Ⅰ反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
C．通入过量的氧气或者增大Fe3＋的浓度可以减少回收的S中CuS的含量
D．转化过程中参加循环反应的离子只有Fe2＋、Fe3＋
16．将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)，再向反应后的溶液中缓慢滴入1 mol·L－1盐酸至沉淀恰好溶解。下列说法错误的是(　　)
A．标准状况下，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1
B．加入的过氧化钠固体为7.8 g
C．当滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值
D．最终消耗的盐酸为400 mL
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17．(12分)已知A是一种常见的金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系，回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式：
A________；C__________；F________；G________________。
(2)检验D中阳离子的方法为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C：________________________________________________________________。
②C→D：_________________________________________________________________。
(4)写出E→F的化学方程式：________________________________________________
__________________________________________________________________________。
18．(10分)(2022·广东揭西高一月考)利用“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：
(1)甲在高温下与水蒸气反应，若生成的H2在标准状况下的体积为22.4 L，则参加反应的甲的物质的量为__________。
(2)写出检验某红色氧化物固体是否含有乙的操作：_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从化合价的角度分析K2FeO4具有__________(填“氧化”或“还原”)性。用FeCl3与KClO在强碱性条件下制取K2FeO4时，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋的拆写结果是：氧化反应为Cu－2e－===Cu2＋；还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。请据此将图中甲与盐酸反应的离子方程式拆写成两个“半反应式”，其中还原反应为___________________________________________。
19．(12分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上做补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。
(2)操作②中反应的离子方程式：__________________________________________________。
(3)操作③中反应的离子方程式：__________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)操作④中系列操作的步骤：过滤、______、灼烧、______________、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________ g(用含a的代数式表示)。
20．(18分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
(1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁：_________________________
________________________________________________________________________。
(2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是______________。
②将下列实验操作步骤正确排序____________(填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a．点燃酒精灯，加热
b．打开K1和K2，缓缓通入N2
c．关闭K1和K2
d．熄灭酒精灯
e．称量A
f．冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝______________(列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后石英玻璃管中残留固体为红色粉末。已知：SO2可使品红溶液褪色。
①C中的溶液为BaCl2，其作用是_________________________________________________。
D溶液为______________，D中可观察到的现象为___________________________________。
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：________________________________________。
③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该实验装置的措施：_____________
_______________________________________________________________________________。
章末检测试卷(三)
1．C　2.B　3.C　4.B
5．C　[标况下，n(H2)＝＝0.125 mol，如果全部由锌生成，设需要锌的质量为x，则：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 g　　　　　　　　 1 mol
x　　　　　　　　　 0.125 mol
解得x≈8.125 g
如果全部由铝生成，设需要铝的质量为y ，则：
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
54 g 3 mol
y 0.125 mol
解得y≈2.25 g
根据平均值原理，如果由锌和铝混合组成，则质量介于2.25～8.125 g之间。]
6．D　[Ba2＋与SO反应生成BaSO4沉淀，CO能与酸性溶液中的H＋反应，Fe3＋与CO不能大量共存，故A项错误；Fe3＋和SCN－能发生反应生成Fe(SCN)3，不能大量共存，故B项错误；I－、Fe3＋之间发生氧化还原反应，不能大量共存，故C项错误；H＋、Cl－、NO、
Al3＋之间不发生反应，且不与Ba2＋、Fe3＋反应，能够大量共存，故D项正确。]
7．D　[原子不守恒、得失电子不守恒，该反应的离子方程式应该为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，A错误；Na金属性强，先与溶液中的水发生置换反应，然后产物与FeSO4反应，离子方程式应该为2Na＋2H2O＋Fe2＋===2Na＋＋Fe(OH)2↓＋H2↑，B错误；得失电子不守恒、电荷不守恒，反应的离子方程式应该为2Al＋6H2O＋2OH－===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，C错误。]
8．C　9.B　10.D
11．B　[制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶A中应该先加入铁屑，A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开止水夹E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和稀硫酸反应有氢气生成，关闭止水夹E，导致烧瓶A中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，D正确。]
12．D
13．D　[1 mol [Fe(OH)SO4]n中含n mol Fe3＋，则每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n转移电子n mol，而KClO3的还原产物为Cl－，则1 mol KClO3被还原，需要转移电子6 mol，由于在氧化还原反应中得失电子数目相同，故每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗 mol KClO3，A正确；绿矾(FeSO4·7H2O)晶体中含Fe2＋，该物质易被空气氧化，B正确；聚合硫酸铁可在水中反应形成氢氧化铁胶体而净水，C正确；聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n中的“n”值不能确定，故该物质为混合物，漂白粉是氢氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物，D错误。]
14．D
15．D　[观察题图中各种物质可知，H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化，其他元素如O(化合价由0价降低为－2价)、Fe(Fe3＋与Fe2＋相互转化)、S(S2－转化为S)的化合价均有变化，故A正确；由图示可知，Fe2＋和O2在过程Ⅰ中发生反应生成Fe3＋，根据得失电子守恒和质量守恒，过程Ⅰ反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故B正确；要减少回收的S中CuS的含量，S2－不能过量，可以通入过量的氧气或者增大Fe3＋的浓度与S2－反应以减小S2－的浓度，故C正确；据图可知，过程Ⅰ发生的反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，过程Ⅱ发生的反应为Cu2＋＋H2S===2H＋＋CuS↓，过程Ⅲ发生的反应为CuS＋2Fe3＋===S＋2Fe2＋＋Cu2＋，据此可知参加循环反应的离子有Fe2＋、H＋、Cu2＋、Fe3＋，故D错误。]
16．D　[将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中，分别发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，方程式相加得到总反应为2Na2O2＋2Al＋8H2O===2Na[Al(OH)4]＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑，混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1，选项A正确；标况下总体积为4.48 L(0.2 mol)，所以氢气为0.15 mol，氧气为0.05 mol，代入总方程式计算出Al为0.1 mol，Na2O2为0.1 mol，过氧化钠固体的质量为7.8 g，选项B正确；沉淀的质量达到最大值时Al恰好完全沉淀，所以溶液中只有一种溶质NaCl，其中钠元素完全来自加入的0.1 mol Na2O2，所以Na＋为0.2 mol，NaCl就是0.2 mol，由Cl元素守恒得到：需要的HCl为0.2 mol，所以，滴加200 mL盐酸时，沉淀的质量达到最大值，选项C正确；最终沉淀恰好完全溶解的时候，溶液中只有NaCl和AlCl3，因为初始加入的Na2O2和Al的物质的量都是0.1 mol，所以溶液中Na＋为0.2 mol，Al3＋为0.1 mol，所以NaCl和AlCl3的物质的量分别为0.2 mol和0.1 mol，其中含有Cl－一共0.5 mol，则加入的HCl为0.5 mol，需要盐酸的体积为500 mL，选项D错误。]
17．(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)取少量D溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明含Fe3＋(合理即可)
(3)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析　根据F是红褐色沉淀推知F是Fe(OH)3，从而推出A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，G为Fe2O3，X为H2。
18．(1)0.75 mol
(2)取少量红色氧化物于试管中，加足量的盐酸使其溶解，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则可初步判断含有乙
(3)氧化　3∶2　(4)2H＋＋2e－===H2↑
19．(1)Fe3＋　(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH]
(4)洗涤　冷却至室温　(5)0.07a(或)
20．(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，加几滴KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中滴加氯水，溶液变红，可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁　(2)①(球形)干燥管　②badfce　③　偏小　(3)①检验生成的SO3　品红溶液　品红溶液褪色
②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑
③在装置D后加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置
解析　(2)②实验时，为避免样品被氧化，应先打开K1和K2，缓缓通入N2，排出装置中的空气，同时防止空气中水蒸气的干扰，然后点燃酒精灯，使绿矾发生分解反应，待物质完全分解后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量固体质量的变化，则正确的顺序为badfce。③m3 g应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)＝(m3－m1) g，m(H2O)＝(m2－m3) g，则n(H2O)＝ mol，n(FeSO4)＝ mol，故结晶水的数目x＝＝＝；若实验时按a、b次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则导致m3偏大，测定结果偏小。
(3)①实验后石英玻璃管中残留固体为红色粉末，说明FeSO4分解生成Fe2O3，反应中Fe元素化合价升高，则S元素化合价应降低，则一定生成SO2，根据原子守恒及得失电子守恒可知硫酸亚铁高温分解生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡溶液，用于检验SO3，SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4白色沉淀，D为品红溶液，可用于检验SO2，观察到品红溶液褪色。③该反应分解产生的SO3、SO2都是大气污染物，因此该实验装置存在一定缺陷，完善该实验装置的措施是在装置D后面加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置，用来吸收SO3、SO2，避免污染环境。