高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料同步达标检测题

第三章过关检测卷

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)

1.下列物质中,不属于合金的是(　　)。

A.硬铝

B.生铁

C.碳素钢

D.铝箔

答案:D

2.下列有关铝及其化合物的说法错误的是(　　)。

A.铁易生锈,而铝在空气中较稳定,所以铁比铝活泼

B.可用铝壶烧水,不可用其长期存放食醋、碱水

C.氧化铝是一种较好的耐火材料,但不可用氧化铝坩埚熔化NaOH

D.Al2O3能与强酸、强碱溶液反应生成盐和水,所以它是两性氧化物

答案:A

解析:由金属活动性顺序知Al比Fe活泼,Al易与空气中的O2反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,保护内部Al不再被腐蚀,A项错误;Al和Al2O3都既能与酸反应,又能与碱反应,B、C、D项正确。

3.下列离子方程式书写正确的是(　　)。

A.向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-

B.将Al2O3加入稀盐酸中:Al2O3+6H+2Al3++3H2O

C.Fe(OH)3与稀硫酸反应:OH-+H+H2O

D.将Al2O3加入氢氧化钠溶液中:Al3++OH-Al+H2O

答案:B

解析:A项中反应不满足电荷守恒,正确的离子方程式应该是2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;C项中Fe(OH)3为难溶物,不能写成离子形式;D项中正确的离子方程式为Al2O3+2OH-2Al+H2O。

4.在加入铝粉能放出氢气的溶液中,一定能大量共存的离子组是(　　)。

A.Fe3+、C、Cl-、Na+

B.Na+、Ba2+、Mg2+、HC

C.S、Na+、K+、Cl-

D.Mg2+、N、K+、OH-

答案:C

解析:加入铝粉能放出氢气的溶液可能为酸性,也可能为碱性。A项中Fe3+不能在碱性条件下大量存在,C不能在酸性条件下大量存在,且Fe3+、C本身也不能大量共存;B项中HC既不能在酸性溶液中大量存在,也不能在碱性溶液中大量存在,Mg2+也不能在碱性溶液中大量存在;D项中OH-不能在酸性溶液中大量存在,且Mg2+、OH-本身也不能大量共存。

5.下表是各物质及其所含的少量杂质,以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法,其中不正确的是(　　)。

答案:C

解析:Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应后过滤可达到除杂目的,A项正确;碳酸钠与水、二氧化碳气体反应生成碳酸氢钠,反应后不生成新杂质,B项正确;硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,引入新杂质NaCl,不能除杂,C项错误;杂质氧化铝能与氢氧化钠溶液反应,产生可溶性物质,氧化镁不能与氢氧化钠溶液反应,过滤可除杂,D项正确。

6.下列推理正确的是(　　)。

A.铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3,故钠在氧气中燃烧生成Na2O

B.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜

C.活泼金属钠保存在煤油中,故活泼金属铝也应保存在煤油中

D.钠与氧气、水等反应时钠均做还原剂,故金属单质参与反应时金属单质均做还原剂

答案:D

解析:Na在氧气中燃烧生成Na2O2,A项错误。Na能与水发生反应,故Na不能从硫酸铜溶液中置换出Cu,B项错误。铝在空气中放置表面生成致密的氧化物薄膜,起保护作用,故铝不需保存在煤油中,C项错误。

7.将铁片加入1 L 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中,当Fe2+和Fe3+的浓度相等时,铁片的质量减少(　　)。

A.2.8 g B.5.6 g

C.11.2 g D.1.4 g

答案:B

解析:根据离子方程式:

Fe　+　2Fe3+3Fe2+

1 2 3

n(Fe) 2n(Fe) 3n(Fe)

题中Fe2+和Fe3+的浓度相等,则有:1L×0.5mol·L-1-2n(Fe)=3n(Fe),

n(Fe)=0.1mol,

得m(Fe)=5.6g。

8.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是(　　)。

答案:A

解析:B项结论应是Fe2+具有氧化性;C项,离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+;D项,实验现象中溶液颜色应由棕黄色变成蓝色。

9.下列实验现象或表述正确的是(　　)。

A.在酒精灯上灼烧铝箔,会发现熔化的铝不断滴落

B.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液放入试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可

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.向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,煮沸后即得红褐色Fe(OH)3胶体

答案:B

解析:铝的表面有一层Al2O3薄膜,其熔点高,而内部的Al的熔点低,所以里面熔化,而外面不熔化,故熔化的铝不会滴落,A项错误。制备氢氧化亚铁时,用长滴管吸取氢氧化钠溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,不能搅拌,否则会带入氧气,看不到白色的氢氧化亚铁沉淀,C项错误。向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,得到Fe(OH)3沉淀,D项错误。

10.两种金属粉末的混合物52 g,溶于足量的稀硫酸中,生成标准状况下的氢气22.4 L,则这种混合物不可能是(　　)。

A.Na和K B.Mg和Al

C.Cu和Al D.Al和Fe

答案:B

解析:n(H2)==1mol,转移电子2mol,则平均每26g混合物与稀硫酸反应转移1mol电子。转移1mol电子分别需消耗Na23g、K39g、Mg12g、Al9g、Fe28g,Cu与稀硫酸不反应,因此,只有B项不可能。

11.用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+并尽可能减小AlCl3的损失。

下列说法正确的是(　　)。

A.NaOH溶液可以用氨水来代替

B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-

C.溶液b中只含有NaCl

D.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH

答案:D

解析:加入足量NaOH溶液沉淀Mg2+,若用氨水代替NaOH溶液,Mg2+、Al3+均产生沉淀,不能除去Mg2+,A错误;Al3+与足量NaOH溶液反应生成Al,故溶液a中含有K+、Cl-、Al、Na+、OH-,B错误;向溶液a中加入盐酸,产生的沉淀a为Al(OH)3,溶液b中含有NaCl、KCl,C错误;向溶液a中滴加盐酸要控制溶液的pH,若pH过低,生成的Al(OH)3会溶解,D正确。

12.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　)。

①5.6 g Fe在氧气中燃烧,完全反应时转移电子数为0.3NA

②标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氯气所含原子数均为2NA

③23 g Na与稀硫酸完全反应转移的电子数为NA

④在反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑中生成1 mol H2转移的电子数为2NA

A.①② B.③④

C.①③④ D.②③④

答案:B

解析:5.6gFe的物质的量为0.1mol,在氧气中燃烧完全反应生成Fe3O4,完全反应时转移电子数为NA,①错误。标准状况下,22.4L氦气与22.4L氯气均为1mol,1molHe含有NA个原子,1molCl2含有2NA个原子,②错误。

13.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是(　　)。

A.用上图装置可以制备Fe(OH)2沉淀

B.用氯化铁饱和溶液可以制备氢氧化铁胶体

C.FeCl2溶液中滴加KI溶液,会有碘单质生成

D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化

答案:C

解析:反应开始时生成的氢气进入b中,可排出氧气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹c,a中硫酸亚铁溶液进入b中可生成Fe(OH)2沉淀,A项正确。向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,可以制备氢氧化铁胶体,B项正确。FeCl2溶液的氧化性比较弱,无法氧化KI,不会有碘单质生成,C项错误。Fe3+与铁反应可生成Fe2+,向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,D项正确。

二、非选择题(本题包括3小题,共48分)

14.(15分)阅读材料,回答下列问题。

近年来,科研人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。 它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的,其优点是硬度大,密度(0.16~0.5g·cm-3)小,比木材还轻,可浮于水面,又有很大的刚性,且隔音、保温,是一种良好的建筑材料和轻质材料。

(1)下列关于泡沫铝的说法中错误的是　　　(填字母,下同)。 

A.泡沫铝是铝单质泡沫

B.泡沫铝是一种合金

C.泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料

D.泡沫铝可用于飞机制造

(2)将铝制成铝箔用于食品包装,是利用它的　　　。 

A.金属光泽 B.延展性

C.导电性 D.导热性

(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜而对内部铝起保护作用,但这层氧化膜遇到强酸或强碱溶液都会溶解,请写出:

①氧化膜与盐酸反应的离子方程式:　 　　　　　　　　　　　　　　。

②氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　。

答案:(1)A

(2)B

(3)①Al2O3+6H+2Al3++3H2O

②Al2O3+2OH-2Al+H2O

解析:(1)根据题给信息可知,泡沫铝是一种合金,是混合物;泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料;由于泡沫铝有很大的刚性,密度小,且隔音、保温,故泡沫铝可用于飞机制造。(2)将铝制成铝箔用于食品包装,利用了铝的延展性。(3)Al2O3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为Al2O3+6H+2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-2Al+H2O。

15.(15分)某同学设计了如图装置(气密性已检查,部分夹持装置已省略)用于制备Fe(OH)2白色沉淀。

请回答下列问题。

(1)仪器1的名称是　　　　。装置5的作用是　　　　　　　　　　　。

(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入装置4中:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)装置改进后,将装置3中反应后的溶液压入装置4中,在装置4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)分液漏斗　液封,防止空气进入装置4

(2)在装置2、3之间添加控制开关

(3)装置4内的空气没有排尽

解析:(1)仪器1的名称为分液漏斗。由于Fe(OH)2易被氧气氧化,故装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。

(2)装置3中溶液不能进入装置4中的原因是生成的氢气沿着导管通过装置2逸出,三颈烧瓶中无法形成高压,故只需在装置2、3之间加一个控制开关。

(3)生成灰绿色沉淀说明氢氧化亚铁被部分氧化,分析原因应该是装置4中的空气未排尽。

16.(18分)Fe3O4是一种黑色晶体,又称磁性氧化铁,它的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究某黑色固体是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其他黑色物质)。为了完成实验探究,该同学查阅资料得到信息:Fe3+与KSCN溶液作用,溶液呈红色;Fe(OH)3为红褐色沉淀。并进行探究过程如下。

【提出假设】

假设1.黑色固体是CuO;

假设2.黑色固体是Fe3O4;

假设3.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【设计探究实验】

取少量固体放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN溶液。

(1)若假设1成立,则实验现象是　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)若所得溶液呈红色,则假设　　　　成立。 

(3)为进一步探究,继续向所得溶液中加入足量铁粉,若产生　　　　　　　　　的现象,则假设3成立。 

有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。

【查阅资料】Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O。

(4)为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若产生　　　　　　现象,则假设2成立;若产生　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　现象,则假设3成立。 

答案:黑色固体是CuO和Fe3O4的混合物

(1)黑色固体溶解,溶液呈蓝色

(2)2或3

(3)有红色固体析出

(4)红褐色沉淀　红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色

解析:(1)硫酸与氧化铜发生反应:CuO+H2SO4CuSO4+H2O,硫酸铜溶液呈蓝色,若假设1成立,实验现象为黑色固体溶解,溶液呈蓝色。

(2)Fe3+与KSCN溶液反应,所以如果所得溶液呈红色,证明加入稀硫酸后生成了Fe3+,说明黑色物质中含有Fe3O4,所以假设2或3都有可能成立。

(3)铁粉与铜离子发生反应:Cu2++FeFe2++Cu,所以如果产生红色物质,证明溶液中存在铜离子,则黑色固体中含有CuO,故假设3成立。

(4)如果假设2成立,则加入稀硫酸后得到的溶液中含有Fe3+,加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀;如果假设3成立,则加入稀硫酸后溶液中既含有Fe3+又含有Cu2+,加入足量氨水,Fe3+反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,溶液呈深蓝色。