化学必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试同步测试题

这是一份化学必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试同步测试题，共7页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．山西人民从古代到现代，一直都在创造着辉煌。下列山西生产或制造的物品中，其主要成分不属于合金的是
A．太钢手撕钢 B．西周青铜鸟尊
C．太钢圆珠笔头 D．西周玉鹿
2．下列说法正确的是
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
3．常温下，下列物质中不能用铁质容器贮运的是
A．浓盐酸 B．浓硝酸 C．液氯 D．浓氨水
4．将Cu片放入0.1ml·L−1 FeCl3溶液中，反应进行一定时间后，取出Cu片，测得溶液中c(Fe3+)︰c(Fe2+)=2︰3，则此时溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为
A．3︰2 B．3︰5 C．3︰4 D．4︰3
5．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是：
①地壳中的金属元素的含量；②金属活动性；③金属的导电性；④金属冶炼的难易程度；⑤金属的延展性
A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④
6．下列各种物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是
①Al ②AlCl3 ③Na2CO3 ④Al2O3 ⑤NaHCO3
A．①③⑤ B．②③④ C．①④⑤ D．①③④
7．下列常见实验的现象或表述正确的是
A．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为血红色，该溶液中一定含有Fe2+
B．为检验红砖中铁的价态，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液变为血红色，说明红砖中只有三氧化二铁
C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
D．将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出现血红色，说明检验前该试样已变质
8．为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是
A．② B．③ C．③④ D．
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+2Fe3+=3Fe2+
D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
10．将5.4g Al投入到200mL 2.0ml·L−1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．H2SO4溶液 D．HCl溶液
二、不定项选择题（共5小题，每小题4分）
11．钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是
A．它们的组成元素是相同的
B．耐腐蚀的性能不同
C．虽然它们都属于钢，但物理性质不一样的
D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同
12．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及铝元素的还原性的是
A．明矾净化水 B．用氢氧化铝治疗胃酸过多
C．用铝制容器存放浓硫酸 D．电解熔融氧化铝制单质铝
13．已知NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是
A．CO2+2OH－=COeq \\al(2−,3)+H2O
B．Al2O3+2OH－=2AlOeq \\al(−,2)+H2O
C．2Al+2OH－+2H2O=2AlOeq \\al(−,2)+3H2↑
D．Al3++4OH－=AlOeq \\al(−,2)+2H2O
14．下列有关物质的应用不合理的是
A．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空
B．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
C．氯气可用于自来水杀菌、消毒，但要控制氯气的用量，使水中余氯符合国家标准
D．盐碱地（含较多Na2CO3等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
15．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是
A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2Oeq \(=====,\s\up7(高温))Fe2O3+3H2↑
C．装置C中加入的固体干燥剂可以是浓硫酸
D．点燃D处气体前必须检验气体的纯度
三、非选择题（共5小题，60分）
16．铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。
现有铁、铝的混合物进行如下实验：
(1)操作X的名称是________。
(2)气体A是________。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成________(填化学式)，A在该反应中作为________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH−外还有_______________，溶液D中存在的金属离子为________。
17．铁与空气接触时表面会形成氧化物，如一块低碳钢可以被三种氧化物膜所覆盖：与金属接触的一侧是FeO，与空气接触的一侧是Fe2O3，而中间则是Fe3O4。
(1)中国古代“四大发明”之一的“司南”，其主要成分是上述物质中的_______。
(2)Fe2O3的一种用途是____________。
(3)FeO可作化妆品中的色素，它还能进行一系列转化：。
①FeO→FeSO4时应加入的试剂是____________。
②FeSO4是某补铁药物的主要成分，欲验证该药物超过保质期后已变质，可进行的操作是：除去药物表面包装的糖衣后将药物粉碎、加水溶解静置、__________________。
③的实验现象是___________________________，反应的化学方程式是__________________________________。
18．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______________；
（2）填写a、b、c化学式并书写①的离子方程式（a、b、c均为含Al化合物）；

a：__________，b：___________，c：__________；①______________________________________；
（3）取一定量的FeCl3，分装在两支试管中。请回答：
a．若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成________色。
b．向另一支试管中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式是______________。
19．铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题：
(1)除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为_______，然后经过滤、洗涤、干燥。
(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2在同温同压下的体积之比是________。
(3)现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示。原溶液中Cl−与SOeq \\al(2−,4)的物质的量之比为__________。
(4)某同学在实验室用铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下：

①Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为______________。
②电解熔融的Al2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是_______(填化学式)。工业上在电解熔融的Al2O3时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低Al2O3的熔点。冰晶石在物质的分类中属于__________(填字母)。
a．酸 b．碱 c．盐 d．氧化物
20．向50mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量的BaCl2溶液，得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中加入过量的稀硝酸，充分反应后，沉淀减少到4.66g，并有气体产生。
(1)原混合溶液中Na2SO4和Na2CO3的物质的量浓度各是多少?
(2)产生的气体的物质的量为多少?
高一上学期第三章训练卷
化学答案（一）
1.【答案】D
【解析】钢是铁的合金，主要成分是铁，含有碳等杂质，故A不选；青铜是铜和锌的合金，故B不选；太钢圆珠笔头为铁的合金，故C不选；玉鹿为西周时期的玉器，主要成分是二氧化硅，其主要成分不属于合金，故D；故选：D。
2.【答案】B
【解析】Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3eq \(====,\s\up7(△))Al2O3+3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物；金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系；Al2O3是两性氧化物，Al2O3与强酸、强碱反应，与弱碱不反应。
3.【答案】A
【解析】浓盐酸与铁反应，故浓盐酸不能用铁质容器贮运，故答案选A。
4.【答案】C
【解析】
设有生成x ml Fe2+，
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2 2 1
x x x
反应后c(Fe3+)︰c(Fe2+)=2︰3，则n(Fe3+)=n（Fe2+）=ml；由方程式可知：生成的Cu2+的物质的量为x，所以反应后的溶液中：n（Cu2+）︰n（Fe3+）=x ml︰ml=3︰4；选C。
5.【答案】D
【解析】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性较弱；结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识，可知：金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，这也影响了人类对金属的使用，其它因素均与使用的前后顺序无关；答案选D。
6.【答案】C
【解析】Al与酸反应生成铝盐和H2，与碱反应生成偏铝酸盐和H2；Al2O3显两性；NaHCO3是一个二元弱酸的酸式盐，它与强酸反应生成CO2，与强碱反应生成正盐。
7.【答案】A
【解析】A．Fe2+与KSCN不反应，氯气可氧化Fe2+生成Fe3+，所以该溶液中一定含有Fe2+，故A正确；B．氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液和水，三价铁遇KSCN溶液，会变红色，说明红砖中含有氧化铁，但不能说明红砖中只有三氧化二铁，故B错误；C．向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，搅拌后，氢氧化亚铁很容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，得不到白色沉淀物质，故C错误；D．(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O溶于稀硝酸，容易把二价铁离子氧化成三价铁离子，所以滴加滴加KSCN溶液出现血红色，不能说明变质，故D错误；答案为A。
8.【答案】C
【解析】①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，体现了铁离子的氧化性，①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，但该性质不是铁离子的性质，④错误；⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确；答案选C。
9.【答案】B
【解析】由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，故A错，B正确。⑤的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，④的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−，故C、D错。
10.【答案】D
【解析】5.4g Al的物质的量为eq \f(5.4 g,27g·ml−1)＝0.2ml；0.2ml Al能分别与0.2ml NaOH、0.1ml Ba(OH)2、0.3ml H2SO4、0.6ml HCl完全反应放出H2，只有盐酸的量不足。
11.【答案】BC
【解析】不锈钢是在普通钢的基础上，加入Cr、Ni等多种元素炼制成的钢材。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
12.【答案】C
【解析】A项，Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，Al(OH)3胶体吸附悬浮杂质而起到净化水的作用；B项，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；D项，电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现出氧化性；C项，铝被浓硫酸氧化，表现出还原性。
13.【答案】D
【解析】向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO2与氢氧化钠反应，CO2+2OH－=COeq \\al(2−,3)+H2O，表现为铝罐变瘪，故A不选；铝罐表面有氧化膜Al2O3，发生Al2O3+2OH－=2AlOeq \\al(−,2)+H2O，故B不选；铝罐表面有氧化膜溶解后，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，2Al+2OH－+2H2O=2AlOeq \\al(−,2)+3H2↑，罐壁又重新凸起，故C不选；溶液中没有铝离子，故D选。
14.【答案】D
【解析】铝中添加适量锂制得铝合金，铝合金的硬度大、密度小，可用于航空工业，故A正确；氯气具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子能氧化Fe生成亚铁离子，涉及的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−、2Fe3++Fe=3Fe2+，从而除去氯气，故B正确；氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，能够杀菌消毒，但氯气量过高时，一来浪费氯气，二来水中氯味过浓，不可口，对家庭养育鱼类等生物也有影响，故C正确；碳酸钠水解导致水溶液呈碱性，熟石灰成分为氢氧化钙，具有碱性，盐碱地中加入熟石灰生成碳酸钙和NaOH，不能改良土壤，故D错误；答案选D。
15.【答案】BC
【解析】装置A是液态水在加热的条件下产生水蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸气，A正确；Fe与水蒸气反应产物是Fe3O4和H2，方程式为：3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2，B错误；球形干燥管中应该用固体干燥剂（例碱石灰）进行干燥，C错误；氢气在点燃前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，D正确；答案选B。
16.【答案】(1)过滤
(2)H2(或氢气)
(3)HCl 还原剂
(4)AlOeq \\al(−,2) Fe2+
【解析】(1)加入足量NaOH溶液，Al溶解，操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl。(4)溶液B中阴离子有OH−、AlOeq \\al(−,2)，溶液D中金属离子为Fe2+。
17.【答案】（1）Fe3O4
制红色油漆
稀硫酸 取少量上层清液于试管中，向其中滴加KSCN溶液 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
【解析】(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，磁铁成分主要是四氧化三铁，化学式为Fe3O4；(2)氧化铁是红色固体难溶于水，可以作红色颜料或冶炼铁；(3)①FeO→FeSO4时应加入的试剂是稀硫酸，发生FeO+H2SO4=FeSO4+H2O；②FeSO4是某补铁药物的主要成分，欲验证该药物超过保质期后已变质，可进行的操作是：除去药物表面包装的糖衣后，将药物粉碎、加水溶解、静置、取少量上层清液于试管中，向其中加入KSCN溶液，变红色说明亚铁离子被氧化为铁离子变质；③的实验现象是白色迅速变化为灰绿色最后变为红褐色，生成氢氧化铁红褐色沉淀，反应的化学方程式：。
18.【答案】（1）2Na+2H2O＝2Na++2OH−+H2↑
NaAlO2 AlCl3 Al(OH)3 2Al+2H2O+2OH−=2AlOeq \\al(−,2)+3H2↑
红 Fe3++3OH−＝Fe(OH)3↓
【解析】(1)钠和水反应生成NaOH和H2，离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑；(2)根据流程图，Al和NaOH反应生成NaAlO2和氢气，向NaAlO2溶液中加入过量的HCl，开始生成的Al(OH)3会溶于过量的HCl，最终生成AlCl3、NaCl和水；如果向NaAlO2溶液中通入过量的CO2，最终得到Al(OH)3和NaHCO3；则a为NaAlO2，b为AlCl3，c为Al(OH)3；反应①为2Al+2H2O+2OH−=2AlOeq \\al(−,2)+3H2↑；(3)a．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色；b．FeCl3溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀，离子方程式为Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓。
19.【答案】（1）氢氧化钠溶液
（2）1∶1
（3）6∶1
（4）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O O2 c
【解析】铝是两性金属，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，镁与氢氧化钠不反应；铝离子和镁离子与少量的氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝继续和氢氧化钠反应溶解，氢氧化镁保持沉淀。(1)铝是两性金属，镁不具有两性。除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为氢氧化钠溶液，然后经过滤、洗涤、干燥。(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，铝的化合价从0价均升高到+3价，转移电子数相同，即所得H2的物质的量相同，在同温同压下的体积之比是1∶1。(3)现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH 溶液，铝离子和镁离子与少量的氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝继续和氢氧化钠反应溶解，氢氧化镁保持沉淀。AB段消耗的就是氢氧化铝，根据反应方程Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知，氢氧化铝沉淀有1ml，即铝离子的物质的量为0.1ml，故生成氢氧化铝沉淀消耗氢氧化钠0.3ml，即剩余0.1ml氢氧化钠与镁离子反应，镁离子的物质的量为0.05ml，即原溶液中Cl−与SOeq \\al(2−,4)的物质的量之比为0.3∶0.05=6∶1。(4)铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)加入硫酸，二氧化硅不反应，氧化铝生成硫酸铝，加入氨水后生成氢氧化铝沉淀，烘干灼烧后转化为氧化铝，通电后电解出铝单质。①Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。②根据电解法可知，电解熔融的 Al2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是O2。工业上在电解熔融的Al2O3时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低Al2O3的熔点。冰晶石在物质的分类中属于盐，选c。
20.【答案】(1)0.4ml·L−1 1ml·L−1
(2)0.05ml
【解析】根据题意知，4.66g沉淀即为硫酸钡沉淀，故硫酸钠的物质的量为n(Na2SO4)=0.02ml，其浓度为c(Na2SO4)==0.4ml·L−1；碳酸钡沉淀的质量为14.51g-4.66g=9.85g，n(BaCO3)=0.05ml，故碳酸钠的浓度为c(Na2CO3)==1ml·L−1；产生的二氧化碳气体的物质的量为0.05ml。