人教版（2019）高中化学必修第一册：第三章 铁 金属材料 综合测试（含解析）

第三章综合测试
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分，在每个小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.下列叙述错误的是（
）
A.明矾可以净水是因为明矶溶于水后可以生成胶体
B.氧化铝具有两性，既能与盐酸反应又能与氨水反应
C.过氧化钠可用于呼吸面具作为氧气的来源
D.可以制防锈油漆、红色颜料
2.能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是（
）
A.溶液
B.溶液
C.溶液
D.溶液
3.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是（
）
A.是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁
B.铁与水蒸气在高温条件下的反应产物为和
C.去除溶液中的杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
D.与反应产生红色沉淀
4.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加溶液没有颜色变化，再加入氯水即可显红色的是（
）A.
B.
C.
D.
5.下列说法正确的是（
）
A.的水溶液呈红褐色，的水溶液呈浅绿色
B.具有氧化性，具有还原性
C.的溶液中滴入含的溶液，立即出现红色沉淀
D.铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成
6.下表中对离子方程式书写的评价正确的是（
）
选择
化学反应与离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe+的溶液中：
正确
B
与反应：
错误，氧元素质量不守恒
C
溶液与氧化铝反应：
错误，产物应该是
D
向中加入足量稀盐酸：
正确
7.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（
）
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝不能与氯气反应
C.铝既能溶于酸，又能溶于碱
D.氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
8.在含有的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是（
）
A.
B.
C.
D.
9.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是（
）
A.
B.
C.
D.
10.纯铁的熔点为，而高炉炼铁时生铁（含碳量较高的铁合金）在左右就熔化了，这是因为（
）
A.铁的纯度越高熔点越低
B.生铁是铁碳合金，熔点比纯铁低
C.合金的熔点比其各成分金属的熔点高
D.生铁在高炉中熔化时发生了化学反应
11.铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有、和，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在以上的温度下加热时，会部分失去氧，生成。下列有关说法正确的是（
）
A.、和，均为黑色固体
B.常写成，其中既有价的，又有价的，所以是一种混合物
C.热稳定性
D.、和均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应
12.某学习小组进行了如图所示的实验，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性铁粉放入试管中，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
13.从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：
则下列说法正确的是（
）
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作I、操作II、操作III所用仪器相同
C.试剂c是氯气，相应的反应为
D.用酸性溶液可检验溶液W中是否还有
14.把溶液、，溶液两种溶液等体积混合（假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和），向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。此时溶液中Fe+的物质的量浓度为（
）
A.
B.
C.
D.
15.实验室用如图所示装置制取，下列说法正确的是（
）
A.溶液为黄色
B.苯的作用是隔绝氧气
C.可将苯换成酒精进行实验
D.沉淀的颜色变化是白色→灰绿色→红褐色
16.将铁粉和氧化铁的混合物放入稀中，发现固体完全溶解，并放出（标准状况），加入溶液后，无颜色变化。为了使完全转化为沉淀，共耗用溶液，则原硫酸溶液的物质的量浓度为（
）
A.
B.
C.
D.
二、填空填（本题共6小题，共52分）
17.（6分）钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答：
（1）将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为________________________；可观察到的实验现象是________（填字母）。
a.钠沉到水底
b.钠熔成小球
c.小球四处游动
（2）跟在一定条件下反应，所得产物的化学式是________________________。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。请回答：
①向一支试管中滴加溶液，现象为________________________。
②向另一支试管中滴加溶液，则溶液变成________色。反应的离子方程式为______________________
________________________。
18.（6分）除去下列物质中所混有的少量杂质，指明应加入的试剂，写出有关的离子方程式。
（1）粉（粉）：试剂为________________，离子方程式为________________________________。
（2）溶液（）：试剂为________________，离方程式为________________________________。
（3）溶液（）：试剂为________________，离子程式为________________________________。
19.（8分）A、B、C是中学化学中常见的单质，常温下甲、乙两种化合物分别是黑色固体和无色液体，这些化合物和单质之间有如图所示关系。据此判断：
（1）元素A有可变化合价，则单质A是________，化合物甲是________。
（2）写出反应①②③的化学方程式。
①________________________；②________________________；③________________________。
20.（10分）已知A、E为金属单质，B是淡黄色粉末且常用于防毒面具中，回答下列问题。
（1）实验室中A常常保存在盛有________的广口瓶中。
（2）写出B转变成C的化学方程式：________________________。现有B参与该反应，转移电子的个数为________________。
（3）用化学方程式表示沉淀G颜色发生变化的原因：______________________________________________。
（4）从A、B、C、D、E、G、H中选出试剂制备F，写出对应离子方程式：__________________________________。
（5）直接向F溶液中加入B固体，可能出现的现象是_______________________________________________。
21.（10分）某同学在研究与的反应时，进行了如下实验（已知品红溶液遇会褪色）。
（1）实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________________。
（2）实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是________________。
（3）实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，A试管中溶液的红色褪去，C处始终未检测到可燃性气体。B试管中反应的离子方程式是______________________________________________。
（4）对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于________________________。
②造成反应多样性的主要因素有__________________________________________。
22.（12分）实验室用下图装置测定和固体混合物中的质量，D装置的硬质玻璃管中的固体物质是和的混合物。
（1）为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b处必须________________________。
（2）装置B的作用是________________________，装置C中盛装的液体是________________________。
（3）在硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是________________________、________________________。
（4）若固体混合物中和的物质的量之比为1:1，反应完全后，U形管的质量增加，则混合物中的质量为________________________。
（5）U形管E右边连接干燥管F的目的是________________________________，若无干燥管F，测得的质量将________（填“偏大“偏小”或“无影响”）。
第三章综合测试
答案解析
一、
1.【答案】B
【解析】明矾可以净水是因为明矾溶于水后可以生成胶体，胶体具有吸附性，A正确；氧化铝具有两性，能与盐酸反应，但不能与氨水反应，因为氨水碱性弱，氧化铝能溶于强碱溶液中，B错误；过氧化钠能与水或二氧化碳反应产生氧气，可用于呼吸面具作为氧气的来源，C正确；可以制防锈油漆、红色颜料，D正确。
2.【答案】B
【解析】A、C项的溶液虽能溶解铁，但析出的或会附着在铁上，D项的溶液不能使铁溶解。
3.【答案】C
【解析】A项，为黑色晶体；B项，与反应生成和；D项，与反应生成红色络合物，易溶于水。
4.【答案】A
【解析】溶于盐酸生成氯化亚铁和水，滴加溶液没有颜色变化，再加入氯水时，氯水把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与溶液反应即可显红色，A正确；溶于盐酸生成氯化铁和水，滴加溶液显红色，B错误；溶于水，滴加溶液显红色，C错误；溶于盐酸生成氯化铁和水，滴加溶液显红色，D错误。
5.【答案】B
【解析】中学常见水溶液有颜色的离子有，A错误；元素处于最高价态时，只表现为氧化性，元素处于最低价态时，只表现为还原性，处于中间价态，既表现氧化性又表现还原性，通常情况下铁的化合价有0价、价、价，处于中间价态，既能得电子又能失电子，所以既有氧化性又有还原性，一般认为处于最高价，因此只具有氧化性，B正确；的溶液中滴入含的溶液，立即出现红色，C错误；铁粉和水蒸气在高温下反应生成，不是，D错误。
6.【答案】B
【解析】A项离子方程式应为；B项离子方程式应为；C项离子方程式正确，评价错误；D项离子方程式应为。
7.【答案】C
【解析】铝常温下在空气中能与氧气反应，表面形成一层氧化膜，A错误；铝能在氯气中燃烧生成氯化铝，B错误；铝既能与酸反应又能与碱反应，C正确；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，D错误。
8.【答案】D
【解析】的溶液中投入一小块金属钠，生成，在空气中被氧化为，灼烧时最后得到的固体为。
9.【答案】D
【解析】钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁；镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁；铝与氧气反应生成氧化铝，氧化铝不溶于水，不能一步转化成氢氧化铝。
10.【答案】B
【解析】纯铁的熔点为，生铁（含碳量较高的铁合金）熔点为左右，说明铁的纯度越高熔点越高，A错误；合金的熔点低于其成分金属的熔点，生铁的熔点低是因为和C形成了合金，B正确，C错误；生铁在高炉中熔化时没有发生化学反应，只发生了物理变化，D错误。
11.【答案】D
【解析】和；均为黑色固体，为红色固体，A错误；是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，B错误；在以上的温度下加热时，会部分失去氧生成，说明四氧化三铁热稳定性更好，C错误；和均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，D正确。
12.【答案】C
【解析】在高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁。甲同学认为试管中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰，正确；乙同学认为试管中生成的黑色固体可能为四氧化三铁，正确；铁与水不反应，与水蒸气在高温下反应，丙同学的观点错误；丁同学认为用盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，溶液带有颜色，正确。
13.【答案】C
【解析】从某含有的工业废液中回收铜，工业废水中加人的试剂为铁，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣为，滤液X为氯化亚铁溶液，滤渣中加入的试剂为盐酸，过量的铁溶解生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ为过滤，得到铜和滤液，为氯化亚铁溶液，滤液和合并加入氧化剂（试剂），将氯化亚铁氧化为氯化铁，氯化铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。由最终得到及其流程图可知，为盐酸，若为稀硫酸会引入杂质硫酸根离子，A错误；上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，蒸发浓缩与过滤所用仪器不同，B错误；滤液、滤液Z中均含有，为氯气，将亚铁离子氧化为铁离子，反应为，C正确；亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性溶液不能检验溶液W中是否还有，D错误。
14.【答案】B
【解析】设原溶液的体积均为，，所以的物质的量浓度为。
15.【答案】B
【解析】溶液显浅绿色，A错误；氢氧化亚铁易被氧气氧化，苯的密度小于水，不溶于水，因此苯的作用是隔绝氧气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，B正确；酒精与水互溶，不能隔绝空气，因此不可将苯换成酒精进行实验，C错误；由于苯隔绝空气，胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中，因此可以防止生成的氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，所以可以得到白色的氢氧化亚铁沉淀，D错误。
16.【答案】C
【解析】完全转化为沉淀后，消耗的溶液恰好转化为溶液，因此原硫酸溶液中
。
二、
17.【答案】（1）
（2）
①生成红褐色沉淀
②红
【解析】（1）与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为。钠的密度小于水的密度，故钠浮在水面上，错误；钠与水的反应是放热反应，且钠的熔点较低，反应放出的热量能将钠熔化成小球，正确；钠与水反应生成的氢气推动着钠四处游动，正确。
（2）跟在一定条件下反应生成。
①与反应生成氯化钠和红褐色氢氧化铁沉淀。
②与溶液反应生成红色的络合物，离子方程式为。
18.【答案】（1）溶液
（2）
（3）
【解析】（1）铁粉中混有铝粉，可选用溶液，铝溶解，，铁不反应，过滤、洗涤、烘干即可；
（2）中混有，加入过量的铁粉进行转化，，过滤即可；
（3）溶液中混有，加入适量的即可，。
19.【答案】（1）
（2）①
②
③
【解析】A有可变化合价且与B点燃后得黑色固体甲，因此可假设A为，点燃条件下与反应生成黑色，同时与无色液体在高温下反应生成，而在高温下能被还原生成和，与题意相符。
20.【答案】（1）煤油
（2）
（3）
（4）
（5）有无色气体生成，产生红褐色沉淀
【解析】A为金属单质，B是淡黄色粉末且常用于防毒面具中，可推知B为，A为；由图中转化关系可进一步推知，C为，D为；G为白色沉淀，与反应生成红褐色沉淀，可推知，红褐色沉淀为，G为，进而推知E为，F为，H为。
（1）实验室中钠常常保存在盛有煤油的广口瓶中。
（2）转变成的化学方程式为，反应中既是氧化剂也是还原剂，参与该反应，转移电子，即转移电子的个数为。
（3）易被空气中的氧气氧化为，反应方程式为。
（4）F为，可用与溶液反应制得，反应的离子方程式为。
（5）直接向溶液中加入固体，溶于水生成和，和反应会生成，故可能出现的现象是有无色气体生成，产生红褐色沉淀。
21.【答案】（1）
（2）铁表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行
（3）
（4）①价的氢元素
②反应物的浓度、温度
【解析】（1）和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为。
（2）浓硫酸具有强氧化性，反应生成致密的氧化膜覆盖在的表面，发生钝化。
（3）实验Ⅲ中，铁与稀硫酸反应生成氢气，和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为。
（4）①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性表现在价的硫元素上，稀硫酸的氧化性表现在价的氢元素上；②影响反应产物多样性的因素有反应物的浓度、温度等。
22.【答案】（1）验纯
（2）除
浓。
（3）
（4）
（5）防止空气中水蒸气进入
偏大
【解析】（1）氢气是可燃性气体，装置中需要充满氢气后方可加热进行反应，所以需要对氢气验纯，避免加热时发生爆炸，即在点燃D处的酒精灯之前，在处必须收集氢气验纯。
（2）由于A中产生的中混有和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以B的作用是除去氢气中的氯化氢，C中盛放的是浓硫酸，用于干燥氢气。
（3）装置D中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应，反应方程式为、。
（4）形管质量增加的是水的质量，，其中。设的物质的量均为，根据氧原子守恒，，解得，则混合物中。
（5）干燥管的作用为防止空气中水蒸气对实验的干扰，若无干燥管，空气中的水蒸气被吸收，则所测生成水的质量偏大，导致氧的含量偏大，的质量将偏大。
高中化学
必修第一册
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