2020-2021学年高中化学-第三章-铁-金属材料-章末质量评估新人教版必修1.doc

2020-2021学年高中化学 第三章 铁 金属材料 章末质量评估新人教版必修1

2020-2021学年高中化学 第三章 铁 金属材料 章末质量评估新人教版必修1

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- 11 -

章末质量评估(三)
一、选择题(本题包括15小题，每题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题目要求)
1．下列金属在空气中，能形成氧化物保护膜的是(　　)
A．Na　 B．Fe
C．Cu D．Al
答案：D
2．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。
下列有关汞合金的说法不正确的是(　　)
A．汞合金是一种具有金属特性的物质
B．汞合金的强度和硬度比锡的大
C．汞合金的熔点比汞的低
D．汞合金的毒性远低于汞的毒性
解析：合金是指由两种以上的金属与金属(或金属与非金属)熔合而成的，具有金属特性的物质，所以A正确；合金一般比各成分金属的强度和硬度都大，所以B正确；补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是液态，即其熔点不会比汞的低，C不正确；而长期使用中未见中毒现象，说明它比汞的毒性要低。
答案：C
3.下列用途主要体现铝的物理性质的是 (　　)
①家用铝锅　②制盛浓硝酸的容器　③制导线　④焊接钢轨　⑤制包装铝箔　⑥做防锈油漆　⑦制成合金作制造飞机的材料
A．①②③④ B．②⑤⑥⑦
C．①③⑤⑦ D．②④⑤⑥
解析：因为金属铝具有良好的导热、导电性，故可制作家用铝锅和输电线路的导线；铝的密度小、延展性好，可制包装铝箔；铝合金的密度小、强度高，可作飞机、火箭等航空制造业的材料；制盛浓硝酸的容器是利用了铝被浓HNO3钝化的化学性质；焊接钢轨是利用了铝热反应，做防锈油漆是利用了铝是活泼金属的化学性质。
答案：C
4．下列有关金属及其化合物的说法正确的是(　　)
A．Na比Cu活泼，因而Na可以从CuSO4溶液中置换出Cu
B．Mg比Al活泼，更易与NaOH溶液反应生成H2
C．水蒸气通过灼热的铁粉有红棕色固体生成
D．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中常温下充分反应，两块钠失去的电子一样多
解析：钠不能从CuSO4溶液中置换出Cu，而是与水发生反应，A项错误；Mg与NaOH溶液不反应，B项错误；水蒸气与灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁是黑色固体，C项错误；钠与氧气反应，不论生成氧化钠还是过氧化钠，等质量的钠失去电子数相同，D项正确。
答案：D
5．不锈钢餐具光亮如新，长期使用不会生锈，原因是炼钢过程中加入了下列物质中的 (　　)
A．铬、锰 B．铬、铁
C．铬、镍 D．铬、碳
解析：不锈钢中主要加入铬和镍，它的抗腐蚀性能好，主要用于制造医疗器械、炊具和容器等。
答案：C
6．(2019·蚌埠高一检测)下列说法不正确的是(　　)
A．加热可鉴别碳酸氢钠与碳酸钠
B．焰色反应可鉴别钾盐和钠盐
C．用水可鉴别氢氧化镁和碳酸钙固体
D．KSCN溶液可鉴别Fe3＋与Fe2＋
解析：碳酸氢钠不稳定，加热分解生成二氧化碳气体，固体质量减少，可鉴别，故A正确；钾盐和钠盐的焰色反应不同，分别为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)和黄色，现象不同，可鉴别，故B正确；氢氧化镁和碳酸钙都不溶于水，可用盐酸鉴别，故C错误；Fe3＋与KSCN发生显色反应，溶液呈红色，可鉴别，故D正确。
答案：C
7．对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象判断正确的是(　　)

A．实验Ⅰ：产生红褐色沉淀
B．实验Ⅱ：溶液变红色
C．实验Ⅲ：试管中溶液变浅黄色
D．实验Ⅳ：试管中先出现白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变为红褐色
解析：A项，得到氢氧化铁胶体；B项，KSCN溶液遇二价铁离子不变红色；C项，FeCl3溶液可以氧化碘离子，生成碘单质，溶液颜色更深；D项，Fe(OH)2易被O2氧化为Fe(OH)3。
答案：D
8．下列实验现象描述正确的是(　　)
选项
实验
现象
A
向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体
无明显现象
B
在酒精灯上加热铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝滴落下来
C
向久置于空气中的FeSO4溶液中滴加NaOH溶液
立刻产生大量白色沉淀
D
加热放在坩埚中的小块钠
钠先熔化成光亮的小球，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色固体
解析：向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，因溶剂H2O减少，溶质NaHCO3比Na2CO3的质量大而且溶解度减小，有晶体析出，A不正确；在酒精灯上加热铝箔，表面形成的氧化膜袋兜住内部熔化的铝液而不会滴落，B不正确；久置于空气中的FeSO4溶液中含有Fe2＋、Fe3＋，滴加NaOH溶液，生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，C不正确。
答案：D
9．(2019·武昌检测)15 g铁粉和氧化铁的混合物，放入150 mL稀H2SO4中，发现固体完全溶解，并放出1.68 L H2(标准状况)，加入KSCN溶液后，无颜色变化。为了使Fe2＋完全转化为Fe(OH)2沉淀，共耗用200 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液，则原硫酸溶液的物质的量浓度为(　　)
A．4 mol·L－1 B．3 mol·L－1
C．2 mol·L－1 D．1 mol·L－1
解析：Fe2＋完全转化为Fe(OH)2沉淀后，消耗的NaOH溶液恰好转化为Na2SO4溶液，因此原硫酸溶液中n(H2SO4)＝n(Na2SO4)，根据钠离子守恒，则n(H2SO4)＝n(Na2SO4) ＝n(NaOH)＝×3 mol·L－1×200 mL×10－3 L·mL－1＝0.3 mol，c(H2SO4)＝＝2 mol·L－1。
答案：C
10．(2019·杭州检测)将5.0 g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气在标准状况下的体积为2.24 L，则该金属合金可能是 (　　)
A．Mg­Al合金 B．Fe­Al合金
C．Fe­Zn合金 D．Cu­Zn合金
解析：由题意知，n(H2)＝＝0.1 mol，即产生0.1 mol H2消耗合金为5.0 g，产生1 mol H2消耗合金为50 g，满足此条件的要求是产生1 mol H2时消耗一种金属质量大于50 g，另一种金属质量小于50 g。对于给出的金属，产生1 mol H2时消耗金属的质量分别为m(Mg)＝24 g，m(Al)＝18 g，m(Fe)＝56 g，m(Zn)＝65 g。Cu与稀盐酸不反应，故选B。
答案：B
11．将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀HCl中，则这些金属与酸反应生成H2的体积由大到小的排列顺序是(　　)
A．Zn>Fe>Na>Mg>Al
B．Al>Mg>Na>Fe>Zn
C．Na>Mg>Al>Fe>Zn
D. Fe>Zn>Mg>Al>Na
解析：同等价态的金属与酸反应，置换出H2的多少与其物质的量多少有关，n＝，物质的量越大，置换出的H2越多， 当质量相等时物质的量越大，则其M越小，则可假设M(Al)＝ 27 g·mol－1×＝18 g·mol－1，M(Na)＝23 g·mol－1×2＝46 g·mol－1，M(Mg)＝24 g·mol－1，M(Fe)＝56 g·mol－1，M(Zn)＝65 g·mol－1，从而可知只有B项正确。
答案：B
12．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：

已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋。现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是(　　)
A．盐A一定是FeCl3
B．白色沉淀B是AgCl
C．滤液C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
解析： 生成白色沉淀证明A中含Cl－，B为AgCl，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D的红色溶液，C中一定含Fe3＋，A中也可能含Fe2＋。因为A中加入了硝酸酸化的硝酸银溶液，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。
答案：A
13．下表中对离子方程式书写的评价正确的是(　　)
选项
化学反应与离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
正确
B
Na2O2与H2O反应： Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
错误，氧元素不守恒
C
NaOH溶液与氧化铝反应：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
错误，产物应该是Al(OH)3
D
向FeCl3溶液中滴加足量氨水：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3 ↓
正确
解析： A应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；B应为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑；C项离子方程式正确；D项一水合氨不能拆写成离子形式。
答案：B
14．将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释定容为500 mL。下列说法不正确的是(　　)
A．所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为1∶1
B．反应中消耗的水的质量是加入的Al的质量的2倍
C．所得溶液中AlO的物质的量浓度为0.2 mol/L
D．反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L
解析： 有关反应方程式如下：
2Na　　＋　　2H2O===　　2NaOH　＋　H2↑
2×23 g　　　　2×18 g　　　2 mol　　22.4 L
4．6 g　　　　m1(H2O)　　n(NaOH)　　V1 (H2)
则解得：m1(H2O) ＝3.6 g，n(NaOH)＝0.2 mol，V1(H2)＝2. 24 L。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2　＋　3H2↑
2×27 g　　　2×18 g　　2 mol　　　　3×22.4 L
2．7 g　　　m2( H2O)　　n(NaAlO2)　　V2(H2)
因最终得到0.1 mol NaOH和0.1 mol NaAlO2，A正确；共消耗H2O的质量为5.4 g，B正确；c(AlO)＝＝0.2 mol/L，C正确；在标准状况下共产生H2 5.6 L，D不正确。
答案：D
15．现有一块铝铁合金，欲测定其铝的质量分数，切下W g 合金，溶于盐酸中，再加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，将沉淀在空气中充分灼烧，最后得到W g红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数为(　　)
A．20% B．30%
C．70% D．80%
解析：解答本题可按如图所示的流程图来进行分析，

答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16．(13分)近年来，我国某些地区出现了私采黄金的现象。试回答下列问题：
(1)提炼黄金的过程一般要使用化学药品氰化物，其直接后果是________(填字母序号)。
①污染水体　②破坏臭氧层　③危害工人的生命与健康　④破坏植被
A．①② B．①②③
C．②④ D．①③④
(2)古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将ZnCO3、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热至800 ℃，得到金光闪闪的“药金”，则药金的主要成分是________，有关化学方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)提炼黄金所使用的氰化物为剧毒物质，能危害工人的身体健康，排入环境会污染水体，私自开采则会破坏植被。(2)由题中所给信息可知发生的反应为ZnCO3ZnO＋CO2↑，C＋2Cu2OCO2↑＋4Cu,2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，故所得“药金”即为铜锌合金。
答案：(1)D　(2)铜锌合金　ZnCO3ZnO＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑
17．(13分)钠与硫酸亚铁溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验改进：先在试管内新制备的硫酸亚铁溶液上面覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠并迅速塞上带导管的单孔塞。
(1)实验中汽油的作用是_____________________________________________________。
(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有________色沉淀生成。
(3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
解析：要制备Fe(OH)2必须防止氧化，主要措施有：①赶尽空气以便在惰性或还原性气体气氛下反应；②隔绝空气，如用苯、汽油、煤油覆盖在液面上；③采用新制备的亚铁盐溶液，溶解亚铁盐时要先将蒸馏水煮沸除去氧气；④向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时，将胶头滴管的尖嘴插入亚铁盐溶液中，使Fe(OH)2生成于溶氧气较少的部位。
答案：(1)加热时汽油挥发，驱赶走试管中的空气　(2)白　(3)反应放热，使汽油、H2与空气中的O2的混合气体发生爆炸
(4)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
18．(14分)(2019·邯郸高一检测)如图，已知有以下物质相互转化：

(1)写出下列物质的化学式：
B________，D________，E________，J________。
(2)向C溶液中先加入KSCN溶液，再滴加氯水，现象是_______________________。
(3)写出由D转变成C的离子方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出G生成H的化学反应方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据各物质的转化关系，白色沉淀G在空气中可转化为红褐色沉淀H，可知G为Fe(OH)2，H为Fe(OH)3，C为含Fe2＋的溶液，由H→D→C的转化关系可知A为Fe；因F溶液加入AgNO3和稀硝酸后生成白色沉淀J和溶液K，可知J为AgCl，K溶液的焰色反应呈紫色，故F为KCl，C为FeCl2，D为FeCl3，B为HCl，X为Cl2，E为KOH。
答案：(1)HCl　FeCl3　KOH　AgCl
(2)开始不变色，加入氯水后显红色
(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
19．(15分)红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)干燥管C内盛放的药品可以是________或______(填化学式)。干燥管的________(填“m”或“n”)端与g导管相连接。

(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题以氢气的干燥、收集、检验为载体，综合考查同学们对实验基本操作、仪器使用的掌握程度及实验的设计能力。考虑到H2的密度比空气的小，因此可采用向下排空气法收集，检验H2可采用“爆鸣”实验。
答案： (1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)CaCl2　CaO(或NaOH等固体干燥剂) 　n
(3)
(4)用拇指堵住试管口，将试管口靠近酒精灯火焰，松开拇指，气体能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的是H2