2024-2025學年新教材高中化學第三章鐵金屬材料測評B含解析新人教版必修1

PAGE7-第三章測評(B)(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括10個小題,每小題6分,共60分,每小題只有1個選項符合題意)1.下列敘述錯誤的是()A.氧化鋁坩堝不能用于熔化燒堿B.用鋁鍋炒菜比用鐵鍋好C.過氧化鈉可用于呼吸面具氧氣來源D.Fe2O3可以制防銹油漆、紅色顏料答案:B解析:氧化鋁可以與氫氧化鈉溶液反應,氧化鋁坩堝不能用于熔化燒堿,A項正確;鋁的過量攝入可能會影響人體健康,B項錯誤;過氧化鈉能與水或二氧化碳反應產生氧氣,可用于呼吸面具作為氧氣的來源,C項正確;Fe2O3可以制防銹油漆、紅色顏料等,D項正確。2.下列關于Mg、Fe、Cu的說法正確的是()A.三種金屬單質放置在空氣中均只生成氧化物B.保存Fe2(SO4)3溶液時須要加入鐵釘C.無須另選試劑就可以鑒別MgSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4三種溶液D.三種金屬的活動性:Mg>Cu>Fe答案:C解析:銅在空氣中生成的Cu2(OH)2CO3屬于鹽,錯誤;Fe2(SO4)3溶液中加入鐵釘,Fe3+會被鐵還原為Fe2+,錯誤;硫酸銅溶液呈藍色,硫酸鐵溶液呈棕黃色,而硫酸鎂溶液無色,正確;三種金屬的活動性:Mg>Fe>Cu,錯誤。3.下列各組反應,最終確定能得到白色沉淀的是()A.向CaCl2溶液中通入CO2B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液C.向FeCl2溶液中加入過量NaOH溶液D.向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液答案:D解析:CaCl2與CO2不反應,A項錯誤;向CuSO4溶液中加入NaOH溶液產生氫氧化銅藍色沉淀,B項錯誤;向FeCl2溶液中加入過量NaOH溶液先產生白色沉淀,然后快速轉化為灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色,C項錯誤;向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液產生氫氧化鎂沉淀,D項正確。4.對于金屬的下列敘述錯誤的是()A.金屬具有導電性、導熱性和延展性B.金屬的焰色試驗發(fā)生的是物理變更C.鐵在氧氣中猛烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱D.鐵生銹能形成一層愛惜層,所以鐵銹不必除去答案:D解析:導電性、導熱性和延展性是金屬共有的物理性質,A項正確;焰色試驗過程中沒有生成新物質,所以是物理變更,B項正確;鐵絲在純氧氣中猛烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱,C項正確;鐵銹很疏松,不能阻礙里層的鐵接著與氧氣、水等反應,D項錯誤。5.用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得的溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應后的溶液分析合理的是()A.若無固體剩余,則溶液中確定有Fe3+B.若有固體存在,則溶液中確定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,則確定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2+,則確定有Cu析出答案:B解析:Fe3+的氧化性比Cu2+的強,加入的鐵粉可以恰好將原來剩余的Fe3+還原為Fe2+而沒有固體剩余或析出,A、D兩項錯誤;在整個過程中Fe3+被銅、鐵還原為Fe2+,無論是否有固體存在,確定會含有Fe2+,B項正確;加入的鐵將剩余的Fe3+還原后還可以將部分Cu2+還原為銅單質,C項錯誤。6.部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化物為Fe2O3、CuO)共5.76g,經(jīng)如下處理:下列說法正確的是()A.濾液A中的陽離子為Fe2+、Fe3+、H+B.溶解樣品消耗的硫酸共為0.04molC.樣品中氧元素的質量為0.48gD.V=336mL答案:B解析:Fe、Fe2O3、CuO均能溶于稀硫酸中,而Cu不溶于稀硫酸,故生成的3.2g濾渣是Cu,Cu與Fe3+反應,Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,所以濾液A中確定不含有Fe3+,A項錯誤;濾液A中不含Cu2+,其溶質應為過量的H2SO4和FeSO4,最終所得3.2g固體是Fe2O3,則鐵元素的物質的量n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×3.2g160g·mol-1=0.04mol,故溶解樣品消耗的n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.04mol,B項正確;樣品中銅元素的質量為3.2g,鐵元素的質量=0.04mol×56g·mol-1=2.24g,故樣品中氧元素的質量=5.76g-3.2g-2.24g=0.32g,C項錯誤;溶解樣品消耗的n(H2SO4)=0.04mol,所含n(H+)=0.08mol,其中部分氫離子轉化為氫氣,另外的氫離子與合金中的氧結合成水,由于合金中氧元素養(yǎng)量為0.32g,n(O)=0.02mol,它結合n(H+)=0.04mol,所以轉化為氫氣的n(H+)=0.08mol-0.04mol=0.04mol,生成n7.15g鐵粉和氧化鐵的混合物,放入150mL稀硫酸中完全溶解,并放出1.68LH2(標準狀況),加入KSCN溶液后,無明顯顏色變更。為了使Fe2+完全轉化為Fe(OH)2沉淀,共耗用200mL3mol·L-1NaOH溶液,則原稀硫酸中c(H2SO4)為()A.4mol·L-1 B.3mol·L-1C.2mol·L-1 D.1mol·L-1答案:C解析:Fe2+完全轉化為Fe(OH)2沉淀后,消耗的NaOH溶液恰好轉化為Na2SO4溶液,因此原稀硫酸中n(H2SO4)=n(Na2SO4)=12n(NaOH)=12×3mol·L-1×200mL×10-3L·mL-1=0.3mol,c(H2SO4)=0.8.某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定,試驗過程及現(xiàn)象如圖所示:已知硝酸能將Fe2+氧化為Fe3+?，F(xiàn)對A、B、C、D作出的如下推斷中,錯誤的是()A.鹽A確定是FeCl3B.白色沉淀B是AgClC.濾液C中確定含F(xiàn)e3+D.無法確定A中是否含有Fe2+答案:A解析:生成白色沉淀證明A中含Cl-,B為AgCl,A與酸化的AgNO3溶液反應生成C,C遇KSCN溶液生成D紅色溶液,C中確定含F(xiàn)e3+,A中也可能含F(xiàn)e2+。因為A中加入了酸化的硝酸銀溶液,硝酸可以把Fe2+氧化成Fe3+。9.由FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物,測得其中鐵元素和氧元素的質量比為21∶8,則此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物質的量之比可能是()A.1∶2∶1 B.1∶2∶3C.1∶3∶1 D.1∶1∶3答案:D解析:Fe3O4中鐵元素和氧元素的質量比=(56×3)∶(16×4)=21∶8,且Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3,故要使混合物中鐵元素和氧元素的質量比為21∶8,只要n(FeO)∶n(Fe2O3)=1∶1即可,D項符合題意。10.鐵的氧化物有多種,在中學化學中經(jīng)常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在確定條件下它們之間可以相互轉化,例如:在超過1400℃的溫度下加熱Fe2O3時,Fe2O3會部分失去氧,生成Fe3O4。下列有關說法正確的是()A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均為黑色固體B.Fe3O4常寫成FeO?Fe2O3,其中既有+2價的Fe,又有+3價的Fe,所以Fe3O4是一種混合物C.熱穩(wěn)定性Fe2O3>Fe3O4D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可與鹽酸反應,且反應類型均為復分解反應答案:D解析:FeO和Fe3O4均為黑色固體,Fe2O3為紅棕色固體,A項錯誤;Fe3O4是一種純凈物,B項錯誤;在超過1400℃的溫度下加熱Fe2O3時,Fe2O3會部分失去氧,生成Fe3O4,說明四氧化三鐵穩(wěn)定,C項錯誤;FeO、Fe2O3和Fe3O4均可與鹽酸反應生成鹽和水,反應過程中無元素化合價變更,反應類型均為復分解反應,D項正確。二、非選擇題(本題共3小題,共40分)11.(12分)已知A、E為金屬單質,B是淡黃色粉末且常用于防毒面具中,回答下列問題。(1)試驗室中A經(jīng)常保存在盛有的廣口瓶中。

(2)寫出B轉變成C的化學方程式:。0.1molB參加該反應,轉移電子的個數(shù)為。

(3)用化學方程式表示沉淀G顏色發(fā)生變更的緣由:。

(4)從A、B、C、D、E、G、H中選出試劑可制備F,寫出相應的離子方程式:。

(5)向F溶液中加入B固體,寫出可能出現(xiàn)的現(xiàn)象:

。

答案:(1)石蠟油(或煤油)(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O26.02×1022(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)2Fe3++Fe3Fe2+(5)有無色氣體生成,產生紅褐色沉淀解析:A為金屬單質,B是淡黃色粉末且常用于防毒面具中,可推知B為Na2O2,A為Na;由圖中轉化關系可進一步推知,C為Na2CO3,D為NaOH;G為白色沉淀,與O2反應生成紅褐色沉淀,可推知,紅褐色沉淀為Fe(OH)3,G為Fe(OH)2,進而推知E為Fe,F為FeCl2,H為FeCl3。(1)試驗室中鈉經(jīng)常保存在盛有石蠟油(或煤油)的廣口瓶中。(2)Na2O2轉變成Na2CO3的化學方程式為2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,反應中Na2O2既是氧化劑,也是還原劑,0.1molNa2O2參加該反應,轉移0.1mol電子,電子的個數(shù)為6.02×1022。(3)Fe(OH)2易被空氣中的氧氣氧化為Fe(OH)3,化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(4)F為FeCl2,可用E與H溶液反應制得,反應的離子方程式為2Fe3++Fe3Fe2+。(5)干脆向FeCl2溶液中加入Na2O2固體,Na2O2溶于水生成NaOH和O2,FeCl2與NaOH、O2反應會生成Fe(OH)3,故可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是有無色氣體生成,產生紅褐色沉淀。12.(12分)某工廠排放的工業(yè)廢水中含F(xiàn)e3+、Al3+、Cu2+,工廠為了防止環(huán)境污染,變廢為寶,利用廢鐵屑和其他化學試劑進行如下操作,得到了鐵紅、Al2O3和金屬Cu。回答下列問題:(1)固體A的成分是(用化學式表示)。

(2)寫出BD的離子方程式,該反應中氧化劑是,2molCl2參加反應轉移電子mol,溶液D中滴加KSCN溶液的現(xiàn)象是。

(3)溶液E在焰色試驗中火焰呈黃色,試劑H是(用化學式表示);DE反應的離子方程式是。

答案:(1)Fe、Cu(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Cl24溶液變紅色(3)NaOHAl3++4OH-AlO2-+2H2O解析:(1)加入廢鐵屑后發(fā)生如下反應:Fe+Cu2+Cu+Fe2+,又由于鐵屑過量,所以固體A的成分為Fe和Cu。(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+,通入足量氯氣的目的是將Fe2+氧化為Fe3+;Cl2作為氧化劑參加反應,氯元素由0價降低為-1價,所以2molCl2轉移電子4mol;溶液D中含有Fe3+,滴加KSCN溶液變紅色。(3)焰色試驗中火焰呈黃色,說明溶液E中含有Na+,故溶液H為NaOH溶液。DE反應的離子方程式為Al3++4OH-AlO2-+2H2O。13.(16分)某探討性學習小組在用CO還原Fe2O3的試驗中,用磁鐵吸誕生成的黑色粉末X,有人認為X不愿定只是Fe,因為溫度不同、受熱不勻時生成的Fe3O4也能被磁鐵吸引。為了探究X的組成,進行如下試驗:Ⅰ.定性檢驗。(1)將固體X溶于鹽酸,加入適量的KSCN溶液,若未變?yōu)榧t色,(填“能”或“不能”)表明固體中不含有四氧化三鐵,簡述理由

。

(2)某同學接受還原法檢驗X中是否含有四氧化三鐵。①按如圖裝置連接好儀器,檢查裝置的氣密性。②B洗氣瓶中試劑名稱是。打開彈簧夾K,點燃C處的酒精燈之前須要排盡裝置內的空氣,緣由是

;

如何檢驗裝置里空氣是否排盡?簡述操作方法:

。

③若加熱一段時間后,裝置D中白色粉末變?yōu)樗{色,得出的結論是。Ⅱ.定量測定。方法1:沉淀法。按如下流程圖轉化、稱量、計算。(1)操作Z的名稱是、、轉移固體。

(2)上述操作中須要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管外,還有、。

(3)寫出溶液Y中滴加氯水時發(fā)生反應的離子方程式:。

(4)通過以上數(shù)據(jù),測出黑色粉末X中各成分的物質的量為。

方法2:還原法。用足量氫氣按上述裝置還原WgX,停止加熱接著通入氫氣直至固體粉末冷卻,稱得固體粉末質量為mg。(1)停止加熱后,接著通入氫氣的目的是

。

(2)依據(jù)W與m的關系,推斷X的成分:若W=m,則X為純鐵粉,若X