人教版高中化學(xué)必修第一冊第3章《鐵 金屬材料》綜合素養(yǎng)測評【含答案】

1、綜合素養(yǎng)測評(三)(時(shí)間：45分鐘)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1“神八”與“天宮”一號的成功對接，標(biāo)志著中國的航空鋁材處于世界領(lǐng)先行列。下面關(guān)于鋁合金的說法中，錯(cuò)誤的是()A鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點(diǎn)低B高溫鋁液易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉C鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿(NaOH)腐蝕D鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解2下列關(guān)于鋁的敘述中，不正確的是()A鋁是地殼里含量最多的金屬元素B在常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng)C鋁是一種比較活潑的金屬D在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑3下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化

2、的是()AK BNaCFe DAl4Mg、Al、Fe三種金屬分別與同濃度、同體積的稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，放出H2的質(zhì)量相等，則下列說法中正確的是()A三種金屬的物質(zhì)的量相等B三種金屬均過量C三種金屬的質(zhì)量相等D鹽酸均過量5檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵，可選用的試劑是()ANaOH BKMnO4CKSCN DH2O26把鐵粉、銅粉置于FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后加入KSCN不顯紅色，下列情況不能成立的是()A鐵不剩余，Cu剩余 B鐵、銅均剩余C鐵剩余，含Cu2 D銅剩余，含F(xiàn)e27下列各種物質(zhì)既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的是()AlAlCl3Na2CO3Al2O3NaHCO3ABC D

3、8等質(zhì)量的甲、乙、丙三種金屬，分別與足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸完全反應(yīng)后，都生成2價(jià)的硫酸鹽，其產(chǎn)生H2的體積(同溫同壓)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)榧滓冶鸅反應(yīng)時(shí)消耗H2SO4的質(zhì)量一定相同C三種金屬的相對原子質(zhì)量大小關(guān)系是甲乙丙D反應(yīng)速率最快的是甲，最慢的是乙9將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 mol/L的FeCl3溶液中，充分發(fā)生反應(yīng)后，其結(jié)果是()A往溶液中滴入無色的KSCN溶液，不顯紅色BFe2和Fe3的物質(zhì)的量比為6:1C反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為2:1D鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl的濃度基本保持不變10將5.4 g

4、 Al投入到200 mL 2.0 molL1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余，該溶液可能為()ANaOH溶液 BBa(OH)2溶液CH2SO4溶液 DHCl溶液11某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol鐵粉，待Fe3完全還原后，溶液中Fe2的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變)()A0.4 molL1 B0.6 molL1C0.8 molL1 D1.0 molL112經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，含有95%的鋁和5%的鎵、銦及錫組成的新型合金與水能快速反應(yīng)制得氫氣，整個(gè)反應(yīng)中只消耗鋁，而反應(yīng)生成的Al2O3可回收再利用，這樣不僅降低了制氫氣的成本，而

5、且方便快捷，這一發(fā)現(xiàn)將燃?xì)淦嚨难邪l(fā)推向新的里程碑。下列有關(guān)說法不正確的是()A此合金一定比純鋁柔軟B鋁作為還原劑，有資源豐富的優(yōu)勢C合金與水反應(yīng)的總反應(yīng)式為2Al3H2O=Al2O33H2D合金中的鎵、銦及錫對鋁與水的反應(yīng)可能起催化作用二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13(12分)合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_。焊接過程中使用的保護(hù)氣為_(填化學(xué)式)。(2)航母螺旋槳主要用銅合金制造。800 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入過

6、量氨水，過濾得白色沉淀39.0 g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。14(12分)某學(xué)習(xí)小組為認(rèn)識鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如下一組綜合實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程回答相關(guān)問題：(1)請寫出Fe2O3與反應(yīng)的離子方程式：_。(2)物質(zhì)為_。(3)請寫出FeCl3溶液與鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3濁液，該過程的現(xiàn)象為_，此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為_(用化學(xué)方程式表達(dá))。(5)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至紅褐色，制得分散系_，它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)別是_。15(14分)某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測定鋁鎂

7、合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對原子質(zhì)量。(1)A中試劑為_。(2)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)若實(shí)驗(yàn)用鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，測得氫氣體積為b mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為c g，則鋁的相對原子質(zhì)量為_。(4)實(shí)驗(yàn)過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。16(14分)硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O為淺綠色晶體，實(shí)驗(yàn)室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下：步驟1將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。步驟2向處理過的鐵屑中加入過量的3 molL1H2SO4溶液，在60 左右使其反應(yīng)

8、到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液。步驟3向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。請回答下列問題：(1)在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有_(填儀器編號)；鐵架臺(tái)燃燒匙錐形瓶廣口瓶研缽玻璃棒酒精燈(2)在步驟3中，“一系列操作”依次為_、_和過濾；(3)本實(shí)驗(yàn)制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3雜質(zhì)。檢驗(yàn)Fe3常用的試劑是_，可以觀察到的現(xiàn)象是_。綜合素養(yǎng)測評(三)1解析：A項(xiàng)，合金均為混合物，一般來說，合金的熔點(diǎn)比成分金屬的熔點(diǎn)低；B項(xiàng)，在熔劑層覆蓋下熔煉，可隔絕空氣，防止高溫鋁液被O2氧化；C項(xiàng)，鎂鋁合金中的鋁能與NaOH溶液

9、反應(yīng)；D項(xiàng)，合金中的Mg、Al均能與鹽酸反應(yīng)。答案：D2答案：B3解析：鉀屬于活潑金屬，與氧氣發(fā)生劇烈的反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉屬于活潑金屬，與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化鈉，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵在空氣中形成的氧化物比較疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在空氣中金屬鋁表面形成致密的Al2O3薄膜，能夠保護(hù)內(nèi)層金屬不被氧化，D項(xiàng)正確。答案：D4解析：根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H2Fe2HCl=FeCl2H2等質(zhì)量的三種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的量不等；等物質(zhì)的量的三種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的量也不等；若三種金屬均過量，則產(chǎn)生的H2的量由鹽酸決定。答案：B5解析：

10、若加入NaOH，硫酸亞鐵發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成白色的Fe(OH)2會(huì)被硫酸鐵生成的紅褐色Fe(OH)3掩蓋，不容易觀察，A項(xiàng)錯(cuò)誤；KMnO4具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2具有還原性，能使KMnO4的紫紅色褪去，B項(xiàng)正確；KSCN能夠與Fe3反應(yīng)使溶液變紅色，而FeSO4不能與KSCN產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O2能夠氧化Fe2，但現(xiàn)象不明顯，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B6解析：因還原性：FeCu，F(xiàn)eCl3溶液中加入鐵粉、銅粉時(shí)，依次發(fā)生反應(yīng)：Fe2FeCl3=3FeCl2，Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2有以下情況：Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2；只有Cu剩余，溶液中只有Fe2或含F(xiàn)e2、Cu2；F

11、e、Cu均不剩余，F(xiàn)e3恰好反應(yīng)，溶液中有Fe2、Cu2；Fe、Cu均不剩余，F(xiàn)e3剩余，溶液中有Fe3、Fe2、Cu2。C項(xiàng)Fe剩余，則溶液中不可能含有Cu2。答案：C7解析：Al與酸反應(yīng)生成鋁鹽和H2，與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和H2；Al2O3顯兩性；NaHCO3是一個(gè)二元弱酸的酸式鹽，它與強(qiáng)酸反應(yīng)生成CO2，與強(qiáng)堿反應(yīng)生成正鹽。答案：D8解析：由圖像可知，等質(zhì)量的甲、乙、丙三種金屬，甲最先反應(yīng)完全，其次為丙，乙最后反應(yīng)完全，因此可判斷三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)榧妆?，反?yīng)速率最快的是甲，最慢的是乙，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；反應(yīng)所放出的氫氣全部來自H2SO4，由于所放出氫氣的體積不同，因此所消耗H2S

12、O4的質(zhì)量一定不相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)一定量金屬完全反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量eq f(金屬化合價(jià),金屬的相對原子質(zhì)量)金屬的質(zhì)量，因?yàn)榻饘俚馁|(zhì)量及化合價(jià)均相同，所以金屬的相對原子質(zhì)量與反應(yīng)放出氫氣的多少成反比，則三種金屬的相對原子質(zhì)量大小關(guān)系是丙乙甲，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D9解析：n(Fe)eq f(1.12 g,56 g/mol)0.02 mol，n(FeCl3)0.025 L2 mol/L0.05 mol，發(fā)生反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2，剩余n(Fe3)0.01 mol。答案：B10解析：5.4 g Al的物質(zhì)的量為eq f(5.4 g,27 gmol1)0.2 mol；0.2 mol Al能分別與0

13、.2 mol NaOH、0.1 mol Ba(OH)2、0.3 mol H2SO4、0.6 mol HCl完全反應(yīng)放出H2，只有鹽酸的量不足。答案：D11解析：由2Fe3Fe=3Fe2知，0.2 mol Fe3與鐵粉反應(yīng)生成0.3 mol Fe2，則所得溶液中Fe2共0.3 mol0.1 mol0.4 mol，c(Fe2)eq f(0.4 mol,0.5 L)0.8 molL1。答案：C12解析：合金的硬度一般比組成合金的各材料的硬度大，A錯(cuò)誤；鋁是地殼中含量最高的金屬元素，B正確；由題中信息和純鋁在常溫下與水反應(yīng)很慢知C、D正確。答案：A13解析：(1)工業(yè)煉鋁需將鋁土礦與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化成

14、偏鋁酸鹽，然后在偏鋁酸鹽溶液中通入過量的CO2，發(fā)生反應(yīng)AlOeq oal(,2)CO22H2O=Al(OH)3HCOeq oal(,3)，故提取過程中需通入CO2氣體。保護(hù)氣需性質(zhì)穩(wěn)定，高溫條件下不與AlMg合金反應(yīng)，N2高溫條件下可與Mg反應(yīng)，可用氬氣作保護(hù)氣。(2)白色沉淀為Al(OH)3,39.0 g Al(OH)3中鋁元素為0.5 mol，合金中鋁的質(zhì)量為0.5 mol27 gmol113.5 g，則銅的質(zhì)量為66.5 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為83.1%。答案：(1)CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(2)83.1%14解析：(1)Fe2O3為堿性氧化物

15、，能夠與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3。(2)FeCl3溶液能夠與堿反應(yīng)生成Fe(OH)3，該物質(zhì)可以是NaOH溶液等。(3)Fe3具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化Fe：Fe2FeCl3=3FeCl2。(4)Fe(OH)2是白色沉淀，且具有還原性，會(huì)迅速被氧化，固體由白色迅速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最終轉(zhuǎn)化為紅褐色Fe(OH)3沉淀：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(5)飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，加熱至呈紅褐色，得到的是Fe(OH)3膠體。膠體與溶液、濁液的本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒子直徑大小不同。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)(3)Fe2FeCl3=3FeC

16、l2(4)生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)Fe(OH)3膠體分散質(zhì)粒子直徑大小不同15解析：(1)Mg、Al均可以和酸反應(yīng)，因此不可以用酸來實(shí)驗(yàn)，由于Al可以和堿溶液反應(yīng)而鎂不能，可以用NaOH溶液與Al反應(yīng)制H2，然后測量H2的體積以計(jì)算Al的物質(zhì)的量。(2)B中發(fā)生Al與堿的反應(yīng)：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(3)鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，B中剩余固體鎂的質(zhì)量為c g，則參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為(ac)g，設(shè)鋁的相對原子質(zhì)量為M，則eq blc rc (avs4alco1(2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,2M 322 400 mL,acg b mL）解得Meq f(33 600ac,b)。(4)鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)eq f(ac,a)100%，實(shí)驗(yàn)過程中，若未洗滌過濾不溶物，c值偏大，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏小。答案：(1)NaOH溶液(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)eq f(33 600ac,b)(4)偏小16解析：步驟1是利