人教版（2019）高中化学必修第一册第三章 铁 金属材料综合检测（含答案）

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第三章综合检测 (时间：90分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(　　)①金属钠在纯氧中燃烧　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④　　　　　B．③②①④  C．③①②④          D．①②③④2．纯铁的熔点为1535 ℃，而在高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200 ℃左右就熔化了，这是因为(　　)A．铁的纯度越高，熔点越低B．合金的熔点比其成分物质的熔点高C．形成了铁碳合金，所以熔点变低D．生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应3．下列物质必须隔绝空气保存的是(　　)①Na　②Na2O　③Na2O2　④NaOH　⑤Na2CO3　⑥NaClA．①②       B．②③④⑤   C．①②③④   D．①②③④⑤4．下列叙述中正确的是(　　)A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入(含)等物质的量(HCl)的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出5．据最新报道，科学家最近开发出一种生物活性吸附剂，可以吸附水中大部分的微生物和噬菌体。这种新的吸附剂由成本低廉、利于环保的棉纤维素和主要成分为氢氧化铝的勃姆石制造而成。下列有关说法中不正确的是(　　)A．Al(OH)3既能够与盐酸反应又能够与NaOH溶液反应B．这种吸附剂也能吸附色素C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NaOH溶液也能得到Al(OH)3D．实验室中Al(OH)3可以由可溶性铝盐溶液与足量的氨水反应制得6．向0.1 mol·L－1NaOH溶液中通入过量的CO2后，溶液中存在的主要离子是下列的(　　)A．Na＋和CO32－    B．Na＋和HCO3－  C．HCO3－和CO32－  D．Na＋和OH－7．单质钛(Ti)的机械强度高，抗腐蚀能力强，有“未来金属”之称。以TiO2制金属钛，主要反应有：①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO；②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti下列叙述不正确的是(　　)A．反应①中碳是还原剂B．反应①中TiO2是氧化剂C．反应②表现了金属镁还原性比金属钛强D．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶18．在无色透明的强酸性溶液中，能大量共存的是(　　)A．Na＋、NO3－、Al3＋、Cl－　　B．Na＋、CO32－、K＋、NO3－C．Cu2＋、K＋、SO42－、Cl－    D．Ba2＋、K＋、Cl－、CO32－9．向滴有酚酞的水中加入过量Na2O2粉末并振荡，下列实验现象中正确的是①溶液始终呈现无色　②溶液由无色变红又变无色　③溶液中有气泡产生　④溶液由无色变为红色A．③④  B．①②   C．②③  D．①④10．下列叙述中不正确的是(　　)A．NaOH、Na2CO3、NaHCO3的溶液均呈碱性，所以可以共存B．Na2O2用于呼吸面具，活性炭用于防毒面具，两者原理不同C．铁路工人利用铝热反应来焊接钢轨，是利用反应中放出的大量的热将还原出来的铁熔化为铁水，对钢轨缝隙进行灌注D．62 g Na2O和78 g Na2O2分别溶于等量且足量的水中，所得溶液中溶质的质量分数相等11．下列离子方程式中，不正确的是(　　)A．偏铝酸钠溶液中通入适量CO2：2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－B．向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液：Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋C．碳酸氢钠与足量石灰水反应：2HCO3－＋Ca2＋＋2OH－===2H2O＋CaCO3↓＋CO32－D．偏铝酸钠溶液中加过量盐酸：AlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O12．据新华社电2009年12月5日零时20分，一辆装载黑火药的江西籍大货车行驶至京珠高速湖北段时起火爆炸，造成现场4人死亡，高速路面严重损毁。黑火药爆炸过程中发生反应的化学方程式为2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2 ↑。下列说法正确的是(　　)A．每生成55 g K2S转移电子数为6.02×1023B．S和KNO3均为还原剂C．反应过程中氮元素被还原D．CO2为还原产物13．下列各组中的两种物质作用，反应条件(温度或者反应物用量)改变，不会引起产物种类改变的是(　　)A．Na和O2      B．NaOH和CO2C．Na2O2和CO2  D．AlCl3和NaOH14．在CuO和铁粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸并微热。当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，确定下列结论中正确的是(　　)A．不溶物一定是CuB．不溶物一定含铜，但不一定含铁C．不溶物一定是FeD．溶液中一定含有Fe2＋，但不一定含有Cu2＋15．将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是(　　)A．镁和铝的总质量为9 gB．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸C．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16．(11分)在实验室里，某同学取一小块金属钠做钠与水反应的实验。试完成下列问题：(1)切开的金属钠暴露在空气中，最先观察到的现象是____________________________，所发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。(2)将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是①________________________________________________，②_____________________________________________________。将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中，不可能观察到的现象是________。A．有气体生成B．钠熔化成小球并在液面上游动C．烧杯底部有银白色的金属钙生成D．溶液变浑浊(3)钠与水反应的离子方程式为___________________________。在反应过程中，若生成标准状况下224 mL的H2，则转移的电子的物质的量为________。(4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化，试说明将金属钠保存在煤油中的目的是________________________________________。17．(8分)A、B、C、D、E五瓶透明溶液，溶质分别是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一种。①A与B反应有气体生成　②B与C反应有沉淀生成③C与D反应有沉淀生成　④D与E反应有沉淀生成⑤A与E反应有气体生成　⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质请填空：(1)在②和③的反应中，生成的沉淀的化学式是________。(2)写出各溶液中溶质的化学式：A________，B________，C________，D________，E________。(3)A与E反应的离子方程式是____________________________。18．(12分)向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴加2 mol·L－1的NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列问题：    (1)图中A点表示的意义是_______________________________。(2)图中B点表示的意义是________________________________________________________________________________________________________。(3)总的反应用离子方程式可表示为_______________________________________________________________________________________________。19．(10分)根据图所示的化学反应框图解题。(1)单质F是____________，溶液H中所含的主要离子是____________________________________。(2)写出下列反应的化学方程式：C＋L―→F＋E：________________________，B―→F＋H：__________________________。(3)写出下列反应的离子方程式：E＋Cl2―→G：__________________________________________，G＋C―→E：___________________________________________，D―→H：_______________________________________________。(4)由C―→E＋F若改用浓酸，则不能选用的浓酸是________(填化学式)。20．(13分)如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3，D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题：(1)在A试管内发生反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________。(2)B装置的作用是____________________________________。(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为________________                           。(4)双球干燥管内观察到的实验现象是______________________________________________________________________________________________。上述实验现象说明__________________________________。(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是__________________________________________。   第三章综合检测详解一、选择题：1、解析：选B。钠在纯氧中燃烧，产物为淡黄色；FeSO4溶液与NaOH溶液反应，放置于空气中，最终生成红褐色Fe(OH)3沉淀；FeCl3遇KSCN溶液变红；无水CuSO4放入医用酒精中形成Cu2＋或CuSO4·5H2O显蓝色。2、解析：选C。生铁中含有较多的碳，形成合金，而合金的熔点低于各组分的熔点。3、解析：选D。由于空气中含有O2、CO2、H2O(g)，只要易与它们发生反应的物质都必须隔绝空气密封保存。4、解析：选D。A中，向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解后得到的是Ca(HCO3)2溶液，它与NaHCO3饱和溶液不反应；B中，向Na2CO3溶液中逐滴加入含等物质的量HCl的稀盐酸，发生反应：H＋＋CO32－===HCO3－，不能产生二氧化碳气体；C中，等质量的NaHCO3和Na2CO3，前者的物质的量大，产生气体多。5、解析：选C。Al2(SO4)3与过量NaOH溶液反应方程式为：Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，故不能得到Al(OH)3沉淀。6、解析：选B。向NaOH溶液中通入CO2至过量，发生的反应为：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，故溶液中主要存在Na＋、HCO3－。7、解析：选B。分析反应①中元素化合价变化情况可知：C是还原剂，Cl2是氧化剂，两者物质的量之比为1∶1。反应②中，Mg作还原剂，Ti为还原产物，故还原性Mg＞Ti。8、解析：选A。依据条件“无色透明”，排除选项C；依据条件“强酸性”，排除选项B、D(2H＋＋CO32－===H2O＋CO2↑)；选项D中，Ba2＋与CO32－不能大量共存。9、解析：选C。由于发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，酚酞遇NaOH变红，过量Na2O2又使其褪色，故现象为：产生气泡，溶液由无色先变红后褪色。10、解析：选A。A中，NaOH与NaHCO3不共存：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，Na2CO3与NaOH或NaHCO3共存；B中，Na2O2与CO2反应产生O2，是化学变化，而活性炭是吸附有毒气体，是物理变化；D中，因为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每摩尔Na2O2反应，溶液实际增加的质量为62 g(与Na2O质量相同)，故两者所得溶液中溶质的质量分数相等。11、解析：选C。C中，NaHCO3不足，则OH－的量有剩余：HCO3－＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。12、解析：选C。反应过程中S和KNO3为氧化剂，CO2为氧化产物，每生成55 g K2S转移电子数为3.612×1024。13、解析：选C。C中Na2O2和CO2反应只有一种情况：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；而A中，钠与O2反应由于温度不同，可生成Na2O和Na2O2两种产物；B中CO2不足时，生成Na2CO3，CO2过量时生成NaHCO3；D中NaOH不足时生成Al(OH)3，NaOH过量时得到NaAlO2。14、解析：选B。根据题意，溶液中插入一枚铁钉后，铁钉无任何变化，说明溶液中的H＋、Cu2＋均不存在，也就是说Cu已经在插入铁钉之前析出，不溶物中一定含铜。若开始时铁粉足够多，不溶物中也可能含有铁粉，答案为B。15、解析：选D。从图象中看到，从开始至加入NaOH溶液20 mL，没有沉淀生成，说明原溶液中H2SO4溶解Mg、Al后有剩余，此时发生的反应为：H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O。当V(NaOH溶液)＝200 mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3；当V(NaOH溶液)＝240 mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2。故n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝0.15 mol。m(Mg)＝0.15 mol×24 g·mol－1＝3.6 g；n(Al)＝n[Al(OH)3]＝0.35 mol－0.15 mol＝0.2 mol，m(Al)＝0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g，所以镁和铝的总质量为9 g，A正确。从200 mL到240 mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O，则此过程消耗n(NaOH)＝n[Al(OH)3]＝0.2 mol，故c(NaOH)＝＝5 mol·L－1，C正确。再由Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑可以计算出生成n(H2)＝0.45 mol，标准状况下V(H2)＝0.45 mol×22.4 L·mol－1＝10.08 L，故D不正确。二、非选择题16、答案：(1)钠块表面由银白色变为暗灰色　4Na＋O2===2Na2O(2)钠与水反应放出热量　钠的熔点低　C(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　0.02 mol(4)防止钠与空气中的氧气和水蒸气接触17、解析：根据反应现象，A与B反应有气体生成，A与E反应有气体生成，所以A是Na2CO3溶液，②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质，B是HCl溶液，E是NaHSO4溶液，C是AgNO3溶液，D是BaCl2溶液。答案：(1)AgCl　(2)Na2CO3　HCl　AgNO3　BaCl2　NaHSO4　(3)2H＋＋CO32－===CO2↑＋H2O18、解析：由题图可知：随着NaOH溶液的加入，AlCl3溶液中发生Al3＋→Al(OH)3→AlO2－三者的转化。故A点表示得到Al(OH)3沉淀的最大量，B点表示Al(OH)3沉淀完全溶解，涉及的离子反应为：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O。总的反应离子方程式为：Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O。答案：(1)生成Al(OH)3沉淀达最大值(2)Al(OH)3沉淀完全溶解于NaOH溶液成为NaAlO2溶液(3)Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O19、解析：解答此类问题，一般可以从正、逆双向思维入手。找到“突破口”，然后依图示逐渐扩展，直到“破译”整个网络，得到全部答案。从正向思维开始，由化合物A、单质B反应生成单质C和化合物D出发，这种两种固体之间发生的反应，在中学学过的不多，印象最深当属“铝热反应”，B还可以跟强碱溶液反应，可合理地假定单质B为铝，那么A应是一种不太活泼金属的氧化物，如铁的氧化物。从逆向思维开始，单质C与酸反应，说明该单质可能是金属；溶液E与Cl2反应及溶液G与单质C反应。说明这两个反应为氧化还原反应，并且说明单质C为变价金属单质，即为铁。答案：(1)H2　Na＋、AlO2－、OH－(2)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O(4)HNO3、H2SO420、解析：根据实验装置图，可整理出实验的步骤和顺序为：A中的NaHCO3受热分解产生的CO2和H2O(g)进入试管B，H2O(g)被浓硫酸吸收，从B中出来的CO2气体与C处Na2O2反应，生成O2，从而促进蚊香的燃烧。第(5)问中，将Na2O2换成Na2O，则发生反应：Na2O＋CO2===Na2CO3，无O2放出，所以蚊香会逐渐熄灭。答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑(2)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(4)淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈Na2O2能与CO2反应，生成白色粉末状物质和O2(5)点燃的蚊香逐渐熄灭