化学必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料达标测试

2020-2021学年高一化学必修第一册同步单元AB卷（新教材人教版）

第三章 铁 金属材料（B卷）

（能力提高篇）

说明：本试卷分选择题非选择题，满分100分，考试时间90分钟。

可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16  Na 23  Mg 24  Al 27  S 32  Cl 35.5  K 31  Fe 56 

Cu 64  Zn 65 

一、选择题：本题共20个小题，每小题2分。共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 用如图所示装置进行铁与水蒸气反应的实验，下列做法不正确的是
    

1. 试管中的还原铁粉可用绕成团的干净细铁丝代替
2. 可将试管底部的湿棉花移到试管口
3. 用铁丝网罩罩住酒精灯火焰
4. 点燃肥皂泡验证氢气的生成

2. 有关铁的氧化物的说法中，不正确的是

A. 赤铁矿主要成分是 Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B.  Fe3O4是黑色晶体，其中的铁显+2 价，的铁显+3 价
C.  FeO、Fe2O3 都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D.  FeO 不稳定,在空气中加热迅速被氧化成 Fe2O3

3. 某铁的氧化物，用7.0 mol·L－1的盐酸100 mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液中再通入0.56 L标况下的氯气时，刚好使溶液中的Fe2＋全部转化为Fe3＋，则该氧化物中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为

A． 1∶4       B． 2∶1      C． 4∶1      D． 3∶4

4. 有关铁的化合物的说法中，错误的是

1. Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
2. 由图标操作可制取Fe(OH)2
3. Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
4. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应

5. 某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是

A．X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸

B．实验开始时应先关闭a、打开b，再向烧瓶中加入X

C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀

D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在

6. 选择合适试剂完成甲、乙两组实验。

甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；

乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。

下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是

7. 为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的是

8. 下表中对离子方程式书写的评价正确的是

9. 已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是

A．A为Fe，B为FeO

B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色

C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋

D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

10. 在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为

1. 2∶1　　　B.1∶2　　　C.1∶3　　　D.1∶4

11. 某合金与铁的物理性质比较如下：

从以上性能看，该合金不适合制成

A．导线 B．门窗 

C．炉具 D．飞机外壳

12. 美国“海狼”级潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)做载热介质。下列有关说法不正确的是

A．金属性：Na>Al

B．铝钠合金若投入一定量的水中可得到无色溶液，则n(Al)≤n(Na)

C．铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀产生，也可能有铜析出

D．m g不同组成的铝钠合金投入足量的盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小

13. 钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切实际的是

A．用来做保险丝

B．用于制造航天飞机

C．用来制造人造骨

D．用于家庭装修，制作钛合金装饰门

14. 下列有关物质的性质与其应用不相对应的是

A. MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料
B. NaHCO3能与碱反应，食品工业上用作焙制糕点的膨松剂
C. Al具有良好的延展性和抗腐蚀性，可制成铝箔包装物品
D. 利用钠蒸气放电发光的性质制造的高压钠灯，可发出射程远、透雾能力强的黄光

15. 下列混合物分离(或除杂)的方法正确的是

A．除去Mg粉中的Al粉：加入足量NaOH溶液后，过滤、洗涤

B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加入过量盐酸后，过滤、洗涤

C．除去NaHCO3溶液中的Na2CO3：加入适量稀盐酸

D．除去Al2O3中的少量Fe2O3：加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤

16. 在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是

A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡

B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉

C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡

D．右边球上出现红色，左边溶液的c(OH－)增大

17. 等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是

A．1∶1 B．3∶4

C．2∶3 D．4∶3

18. Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L。下列推断中不正确的是

A．参加反应的Mg、Al共0.2 mol

B．参加反应的HCl为0.4 mol

C．Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子

D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2

19. 有Fe和Fe2O3的混合物27.2 g，溶于100 mL的稀硫酸中，恰好完全反应，放出2.24 L(标准状况下)H2，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见红色。混合物中单质Fe的质量为

A．5.6 g B．8.4 g

C．11.2 g D．16.8 g

20. 将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体体积为V L(标准状况下，下同)，将铝加入100 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体体积为3V L。下列说法正确的是

A．原铁和铝的物质的量相等

B．原盐酸的浓度为2 mol·L－1

C．铁加入盐酸中发生反应的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

D．盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为1∶3

二、非选择题：本题共5个题，共60分。

21. （10分）

已知有以下物质相互转化：

试回答下列问题：

(1)写出B的化学式：________，D的化学式：________。

(2)写出由E转变成F的化学方程式：____________________________________________。

(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：_____________________________________；

向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为______________________________________。

22. （10分）

某化学兴趣小组按照如下流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

(1)向镁铝合金中加NaOH溶液反应的离子方程式为_________________________________________，

金属X的原子结构示意图为__________________，固体A的化学式为________。

(2)写出硫酸铝在水中的电离方程式：_____________________________________；操作②包含的步骤有蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。

(3)该兴趣小组为测定镁铝合金中各组分的质量分数，设计如图装置，则需要测定的数据有_______________________、__________________。

23. （14分）

某小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。

(1)用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料，不与水反应)。

反应一段时间，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当________________________时(填实验现象)，说明“铁与水蒸气”能够进行反应。

(2)为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤。写出有关的化学方程式：_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)向滤液中滴加KSCN溶液，观察到溶液的颜色有两种可能，如表。在表中填写与现象相对应的结论与解释(可以不填满)。

(4)可能①中，若要使红色又变成浅绿色，又不增加其他的金属离子，可以加入________，可能②中，加入________可以使溶液变成红色。

24. （16分）

小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。

(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是

________________________________________________________________。

(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。

①若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应和现象是___________________________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为__________色。

②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选____________________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______________色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。

③对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________________。

(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？

①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成__________(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成__________。

②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是______________，相关反应的离子方程式：____________________________。

25. （10分）

将6 g 铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，充分反应得到200 mL 0.5 mol/L FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。试计算：

(1)反应后生成铜的质量；

(2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。