高届高级高中化学必修一导学案第三章铁金属材料章末质量评估三.docx
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高届高级高中化学必修一导学案第三章铁金属材料章末质量评估三
第三章 铁 金属材料
章末质量评估（三）
（时间；90分钟 满分；100分）
可能用到的相对原子质量；H-1 C-12 N-14 O-16Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56Cu-64
一、选择题；本题共10小题，每小题2分，共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.用于制造飞机的材料应具备高比强度（断裂强度/密度），还应具备密度小、质地轻的特点。
你认为下列材料中可用于飞机制造业的是（ ）
A.Mg-Al合金 B.黄铜（Cu-Zn合金）
C.Na-K合金D.生铁（Fe-C合金）
答案：
A
2.下列关于合金的叙述中正确的是（ ）
A.所有不锈钢都只含有金属元素
B.我国流通的硬币材质属于合金
C.从广东打捞的明代沉船上存在铝合金餐具
D.镁合金的硬度和强度均低于纯镁
答案：
B
3.下列关于铝的叙述中，不正确的是（ ）
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.在化学反应中，铝容易失去电子，表现还原性
C.在空气中用酒精灯点不着铝片
D.在常温下，铝不能与氧气反应
答案：
D
4.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行以下实验的最佳顺序为（ ）
①加入新制氯水 ②加入KMnO4溶液 ③加入KSCN溶液
A.①③B.③②C.③①D.①②③
答案：
C
5.将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是（ ）
A.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色
B.向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红
C.反应后的溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
解析：
n（Fe）=
=0.02mol，n（FeCl3）=2mol/L×0.025L=0.05mol，根据铁粉与FeCl3反应的离子方程式；Fe＋2Fe3＋
3Fe2＋可知，FeCl3有剩余，Fe完全反应，故A项错误；由于FeCl3有剩余，向溶液中滴入KSCN溶液，溶液显红色，故B项正确；反应生成0.06molFe2＋，FeCl3剩余0.01mol，则Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1，故C项错误；氧化产物、还原产物均为FeCl2，由电子守恒可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，故D项错误。
答案：
B
6.将6.8g由Fe2O3和Fe组成的固体混合物加入50mL2mol/L稀硫酸中，恰好使固体完全溶解，并放出一定量气体。
在所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色。
下列说法中正确的是（ ）
A.所得溶液中含有FeSO4、Fe2（SO4）3
B.固体混合物中含0.05molFe2O3
C.固体混合物中含0.025molFe
D.生成的气体体积为0.56L（标准状况下）
解析：
设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol，混合物与H2SO4恰好完全反应，所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中的溶质为FeSO4，则n（Fe2＋）=n（H2SO4）=0.05L×2mol/L=0.1mol，由Fe元素守恒得：
x＋2y=0.1、56x＋160y=6.8，解得；x=0.05、y=0.025，即混合物中Fe的物质的量为0.05mol，Fe2O3的物质的量为0.025mol；0.025molFe2O3消耗0.025mol的Fe，剩余0.025mol的Fe与H2SO4反应生成0.025molH2，即标准状况下0.56L。
答案：
D
7.把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量的NaOH溶液[已知Al（OH）3可溶于NaOH溶液中]。
过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁与铝的物质的量之比为（ ）
A.9∶8B.8∶9
C.1∶1D.7∶3
解析：
反应前ag固体成分是铁、铝混合物，反应后ag固体成分为Fe2O3，可见Fe2O3中铁元素的质量就是原合金中铁的质量，氧元素的质量就是原合金中铝的质量。
n（Fe）∶n（Al）=2∶
=9∶8。
答案：
A
8.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了以下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（ ）
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中通入氯气
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2＋＋Cl2
2Fe3＋＋2Cl-
Fe2＋具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2＋＋Zn
Fe＋Zn2＋
Fe2＋具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3＋＋Fe
2Fe2＋
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3＋＋Cu
2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
答案：
A
9.为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2＋杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质中最好选用（ ）
A.KMnO4溶液B.H2O2溶液C.氯水D.HNO3溶液
答案：
B
10.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。
下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是（ ）
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B.Al→Al2O3→Al（OH）3→AlCl3
C.Mg→MgCl2→Mg（OH）2→MgSO4
D.Fe→FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3
解析：
Na与H2O反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与HCl反应生成NaCl，能通过一步反应完成，故A项不符合题意；Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3不溶于水，不能与水反应生成Al（OH）3，不能通过一步反应完成，故B项符合题意；Mg与HCl或Cl2反应生成MgCl2，MgCl2与NaOH反应生成Mg（OH）2，Mg（OH）2与H2SO4反应生成MgSO4，能通过一步反应完成，故C项不符合题意；Fe与HCl反应生成FeCl2，FeCl2与NaOH反应生成Fe（OH）2，Fe（OH）2与O2和H2O反应生成Fe（OH）3，能通过一步反应完成，故D项不符合题意。
答案：
B
二、选择题；本题共5小题，每小题4分，共20分。
每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11.有一镁铝合金，加入适量稀硫酸恰好完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示，则原合金中镁、铝的物质的量之比为（ ）
A.2∶1B.4∶1C.1∶1D.1∶2
解析：
根据图像可以看出使Mg2＋和Al3＋完全沉淀消耗的NaOH是使Al（OH）3完全溶解消耗NaOH的4倍。
设Mg2＋和Al3＋的物质的量分别为x和y。
根据反应；Mg2＋＋2OH-
Mg（OH）2↓，Al3＋＋3OH-
Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH-
Al
＋2H2O，则2x＋3y=4y，解得；x∶y=1∶2。
答案：
D
12.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。
上述沉淀和残渣分别是（ ）
A.Fe（OH）3 Fe2O3
B.Fe（OH）2 Fe2O3
C.Fe（OH）2 Fe（OH）3
D.Fe（OH）2 Fe3O4
答案：
B
13.部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经以下处理；
下列说法中正确的是（ ）
A.滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B.样品中铁元素的质量为2.24g
C.样品中CuO的质量为4.0g
D.V<896
解析：
根据题意，3.2g滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋不共存，A项错误；最后的3.2g固体为Fe2O3，其中铁元素的质量为2.24g，B项正确；CuO的质量不超过5.76g-2.24g=3.52g，C项错误；2.24g铁元素不全是单质，故生成的氢气的体积小于896mL，D项正确。
答案：
BD
14.相同质量的铝分别投入足量的下列物质中反应生成氢气，消耗溶质的物质的量最少的是（ ）
A.稀硫酸B.稀盐酸
C.氢氧化钡溶液D.氢氧化钠溶液
答案：
C
15.自然界中存在一种尖晶石，化学式可表示为MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石，已知该尖晶石中混有Fe2O3。
取该样品5.4g，恰好完全溶解在一定浓度100mL盐酸中，盐酸的浓度可能是（ ）
A.2.8mol·L-1B.3.8mol·L-1
C.2.3mol·L-1D.4.9mol·L-1
解析：
MgAl2O4与盐酸反应最终生成MgCl2和AlCl3，1molMgAl2O4消耗8molHCl。
因为该样品恰好完全溶解，采用极值法计算，假如全部是尖晶石，5.4gMgAl2O4的物质的量为
≈0.038mol，消耗HCl的物质的量为8mol×
=0.304mol，盐酸的浓度为
=3.04mol·L-1；假如全部是Fe2O3，1molFe2O3消耗6molHCl，5.4gFe2O3的物质的量为
≈0.0338mol，消耗盐酸的物质的量为0.0338mol×
≈0.203mol，盐酸的浓度为
=2.03mol·L-1，实际盐酸的浓度介于两者之间。
答案：
AC
三、非选择题；本题共5小题，共60分。
16.（10分）物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质；①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。
请在下面金属用途后的横线上填上主要金属性质对应的序号。
（1）用铝制成包装用的铝箔 ；
（2）用铝制成的高压铝锅 ；
（3）用铁粉回收照相业废液中的银 ；
（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。
答案：
（1）④
（2）① （3）③ （4）②
17.（10分）把10.2g镁铝合金的粉末放入过量的氢氧化钠溶液中，得到6.72LH2（标准状况下）。
请回答下列问题；
（1）写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式； 。
（2）该合金中铝的质量分数为 （百分号前保留一位小数）。
（3）该合金中镁与铝的物质的量之比为 。
（4）该合金溶于足量的盐酸中，产生H2的体积（标准状况下）为 。
解析：
（1）铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH-＋2H2O
2Al
＋3H2↑。
（2）镁与氢氧化钠溶液不反应，根据铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式可知；
2Al＋2NaOH＋2H2O
2NaAlO2＋3H2↑
2mol（3×22.4）L
n（Al）6.72L
解得n（Al）=0.2mol，
m（Al）=0.2mol×27g·mol-1=5.4g，
合金中铝的质量分数为
×100%≈52.9%。
（3）m（Mg）=10.2g-5.4g=4.8g，
n（Mg）=0.2mol，
则n（Mg）∶n（Al）=0.2mol∶0.2mol=1∶1。
（4）根据反应的化学方程式可知；
2Al＋6HCl
2AlCl3＋3H2↑
2mol （3×22.4）L
0.2mol V1（H2）
则V1（H2）=6.72L。
Mg＋2HCl
MgCl2＋H2↑
1mol22.4L
0.2molV2（H2）
则V2（H2）=4.48L。
所以V（H2）=V1（H2）＋V2（H2）=6.72L＋4.48L=11.2L。
答案：
（1）2Al＋2OH-＋2H2O
2Al
＋3H2↑
（2）52.9% （3）1∶1 （4）11.2L
18.（14分）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2＋和少量的Na＋。
为了减少污染，变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和铜。
请根据以下流程图，回答下列问题；
（1）加入的原料①为 ；操作Ⅱ的名称为 ，该操作所用到的玻璃仪器主要有 。
（2）固体A为 。
（3）写出加入原料①和②发生反应的离子方程式； 、
。
（4）操作Ⅲ获得FeSO4·7H2O，需要经过 、 、过滤等操作。
答案：
（1）Fe（或铁粉） 过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
（2）Fe和Cu
（3）Fe＋Cu2＋
Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋
Fe2＋＋H2↑
（4）蒸发浓缩 冷却结晶
19.（14分）某铁的氧化物粉末可能含有FeO、Fe2O3中的一种或两种。
某化学兴趣小组为验证该氧化物粉末的组成，做了以下实验；
（1）甲同学利用1mol/L的硫酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液来确定其组成。
编号
实验操作
实验现象与结论
①
取少量粉末放入试管中，注入1mol/L的硫酸
粉末逐渐溶解，
溶液呈黄绿色
②
将①中所得溶液分成两份，向其中一份滴加几滴 ，振荡
若溶液 ，说明原粉末中有Fe2O3存在
③
向另一份溶液中加入少量 ，振荡
若溶液 ，说明原粉末中有FeO存在
（2）乙同学称取30.4g固体，按以下步骤进行实验；
步骤一；将固体置于烧杯中，加入1mol/L的硫酸将固体完全溶解。
步骤二；往烧杯中先加入足量的氯水，充分反应后再加入足量的氢氧化钠溶液。
步骤三；将步骤二所得的物质过滤洗涤后，灼烧至固体质量不再变化，得到32g红棕色固体。
①步骤二中加入氯水的目的是。
②步骤三中沉淀洗涤的操作为。
③原固体中FeO和Fe2O3的物质的量之比为 。
解析：
（1）②Fe3＋遇到KSCN溶液，溶液变为红色，该现象可说明原粉末中有Fe2O3；③酸性KMnO4溶液能氧化Fe2＋，本身紫色褪去，该现象可说明原粉末中有FeO。
（2）①步骤二中加入足量的氯水是为了将Fe2＋全部转化成Fe3＋；②沉淀洗涤的操作为沿玻璃棒往漏斗中继续加蒸馏水至浸没沉淀，自然滤下，重复2~3次；③设FeO和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol；得到的32g红棕色固体为Fe2O3，其中Fe元素的物质的量为0.4mol，根据铁原子守恒得
解得
故原固体中FeO和Fe2O3的物质的量之比为2∶1。
答案：
（1）KSCN溶液 变红色 酸性KMnO4溶液 紫色褪去
（2）①将Fe2＋全部转化成Fe3＋ ②沿玻璃棒往漏斗中继续加蒸馏水至浸没沉淀，自然滤下，重复2~3次
③2∶1
20.（12分）化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气，若有3.20g氢氧化钠发生了化学反应，已知反应；Cl2＋2NaOH
NaCl＋NaClO＋H2O。
试求；
（1）生成NaCl的质量。
（2）生成NaClO的物质的量。
（3）被吸收的氯气在标准状况下的体积。
（4）生成水的物质的量。
解析：
3.20gNaOH的物质的量为n（NaOH）=
=
=0.08mol。
Cl2＋2NaOH
NaCl ＋ NaClO ＋ H2O
1mol 2mol 1mol 1mol 1mol
n（Cl2）0.08mol n（NaCl） n（NaClO） n（H2O）
（1）
=
，解得n（NaCl）=0.04mol，
m（NaCl）=0.04mol×58.5g·mol-1=2.34g。
（2）
=
，解得n（NaClO）=0.04mol。
（3）
=
，解得n（Cl2）=0.04mol，在标准状况下，V（Cl2）=0.04mol×22.4L·mol-1=0.896L。
（4）
=
，解得n（H2O）=0.04mol。
答案：
（1）2.34g
（2）0.04mol （3）0.896L
（4）0.04mol
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