第三章 章末检测试卷

(2024·北京延庆高一期末)下列关于金属铝的描述中正确的是(　　)

• A: 有银白色金属光泽
• B: 具有较强的还原性
• C: 硬度高于硬铝
• D: 常温下能与空气中的氧气反应

(2024·北京房山高一期末)下列说法不正确的是(　　)

• A: FeO、Fe₂O₃都能与盐酸反应
• B: Fe²⁺和 Fe³⁺溶液都呈棕黄色
• C: Fe²⁺能与 NaOH溶液反应
• D: Fe(OH)₃是红褐色沉淀

下列有关说法不正确的是(　　)

• A: 电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化
• B: 生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金
• C: 新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量H₂而广泛用于新能源汽车行业
• D: 合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大

解析:

电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子化合价降低得到电子，被还原，氯离子化合价升高失去电子，被氧化，故A正确；新型储氢合金是一类能够大量吸收H₂，并与H₂结合成金属氢化物的材料，因此新型储氢合金吸收H₂是化学变化，故C错误。

(2024·石家庄二中高一期末)新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的是(　　)

• A: 中国航空铝材处于世界领先行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高
• B: 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
• C: 我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛
• D: 2017年8月我国成功完成某超级钢的研制，该超级钢强度大，能够实现钢板的轻薄化

检测新鲜的菠菜中是否含有铁元素的实验步骤中，有错误的是(　　)

• A: 将菠菜剪碎用研杵和研钵研细
• B: 将研细的菠菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液
• C: 取少量滤液加入试管中，加入少量稀盐酸
• D: 最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含有铁元素

下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是(　　)

• A: Fe₃O₄
• B: Fe₂(SO₄)₃
• C: FeCl₂
• D: Fe(OH)₃

解析:

Fe₃O₄无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁无法通过置换反应得到，B错误；FeCl₂可以由FeCl₃和Fe化合得到，也可以由Fe和HCl置换得到，也可以由Fe(OH)₂和HCl的复分解反应得到，C正确；Fe(OH)₃可以通过Fe(OH)₂和氧气、水化合得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，D错误。

下列离子方程式正确的是 （　　）

• A: Na₂O₂放入水中：Na₂O₂+H₂O2Na⁺+2OH^-+O₂↑
• B: Na投入FeSO₄溶液：2Na+Fe²⁺2Na⁺+Fe
• C: 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H₂：Al+2OH^-+2H₂O［Al（OH）₄］^-+H₂↑
• D: 向AlCl₃溶液中滴加足量氨水：Al³⁺+3NH₃·H₂OAl（OH）₃↓+3N${\mathrm{H}}_4^{+}$

解析:

原子不守恒、电子不守恒，该反应的离子方程式应该为2Na₂O₂+2H₂O4Na⁺+4OH^-+O₂↑，A错误；Na金属性强，先与溶液中的水发生置换反应，然后产物与FeSO₄反应，离子方程式应该为2Na+2H₂O+Fe²⁺2Na⁺+Fe（OH）₂↓+H₂↑，B错误；电子不守恒、电荷不守恒，反应的离子方程式应该为2Al+6H₂O+2OH^-2［Al（OH）₄］^-+3H₂↑，C错误。

(2024·银川一中高一期末)下列关于金属的说法正确的是(　　)

• A: Al₂O₃固体中混有的CuO可用过量的NaOH溶液除去
• B: Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
• C: FeCl₂溶液中混有FeCl₃可通过滴加氯水除去
• D: 铝制餐具不能用来长时间盛装酸、碱的食物

(2024·深圳福田中学高一期末)化学使生活更美好。下列生产生活情境中涉及的化学原理错误的是(　　)

• A: 答案A　
• B: 答案B　
• C: 答案C　
• D: 答案D

下列各组物质相互混合反应，既有气体生成又有沉淀生成的是(　　)

①金属钠投入MgCl₂溶液中

②过量NaOH溶液和FeCl₃溶液

③过量Na₂O₂投入FeCl₂溶液中

④过量NaOH和Ca(HCO₃)₂溶液混合

• A: ①④
• B: ②③
• C: ①③
• D: ③④

解析:

过量NaOH溶液和FeCl₃溶液反应能得到氢氧化铁沉淀，不会产生气体，②不符合题意；过量NaOH和Ca(HCO₃)₂溶液混合生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，不会产生气体，④不符合题意。

(2024·首都师大附中高一期末)铁是人体必需的微量元素，下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：该药品含Fe²⁺33%~36%，不溶于水但能溶于人体中的胃酸，与维生素C同服可增加本品吸收。某同学设计了以下实验检测该补铁药品中是否含有Fe²⁺并探究维生素C的作用：

以下说法不正确的是(　　)

• A: 试剂1为盐酸，目的是溶解药片
• B: 加入KSCN溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe³⁺
• C: 加入维生素C后红色溶液颜色褪去，说明维生素C具有一定的氧化性
• D: 新制氯水可替换为双氧水进行实验

解析:

补铁药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸，试剂1为盐酸，目的是溶解药片，A正确；加入KSCN溶液，溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe³⁺，B正确；加入维生素C后，Fe³⁺被还原为Fe²⁺，溶液褪色，说明维生素C具有还原性，C错误；过氧化氢也能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，故新制氯水可替换为双氧水进行实验，D正确。

如图所示装置可用来制取Fe(OH)₂和观察Fe(OH)₂在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol·L^-1硫酸、NaOH溶液。下列说法错误的是(　　)

• A: B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
• B: 实验开始时应先将止水夹E关闭
• C: 生成Fe(OH)₂的操作为关闭E，使A中溶液压入B瓶
• D: 取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O4Fe(OH)₃

解析:

制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶A中应该先加入铁屑，A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开止水夹E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和稀硫酸反应有氢气生成，关闭止水夹E，导致烧瓶A中压强逐渐增大，将FeSO₄溶液压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O4Fe(OH)₃，D正确。

(2024·山东师大附中高一段考)某研究小组设计了如下实验方案测定硫酸亚铁片中FeSO₄的含量(假设硫酸亚铁片中的其他物质不参与反应)：

下列说法错误的是(　　)

• A: “研细”需在研钵中进行
• B: 可用氧气代替H₂O₂
• C: “一系列操作”包括过滤、灼烧、冷却、称量
• D: 硫酸亚铁片中FeSO₄的质量分数为60.8%

解析:

氧气和H₂O₂均能使溶液中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，且不引入新杂质，故可用氧气代替H₂O₂，B正确；沉淀表面有可溶性杂质，需进行洗涤，则“一系列操作”包括过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量，C不正确；所得氧化铁的质量为16 g，n(Fe₂O₃)=0.1 mol，根据铁元素守恒知，n(FeSO₄)=0.2 mol，则FeSO₄片中FeSO₄的质量分数为$\frac{0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\times 152\mathrm{ }\mathrm{g}·\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}}{50\mathrm{ }\mathrm{g}}$×100%=60.8%，D正确。

下列实验过程不能达到实验目的的是(　　)

• A: 答案A　
• B: 答案B　
• C: 答案C　
• D: 答案D

解析:

NaHCO₃与Na₂CO₃溶液均能与澄清石灰水反应生成白色碳酸钙沉淀，D错误。

FeSO₄溶液可用于脱除烟气中的有害气体SO₂，其原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

• A: “反应Ⅱ”中还原剂为SO₂
• B: “反应Ⅰ”的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O
• C: 反应一段时间后，溶液中c(FeSO₄)不变
• D: 反应每脱除11.2 L SO₂消耗O₂的体积为5.6 L(体积均为标准状况)

解析:

“反应Ⅱ”是硫酸铁和二氧化硫反应生成亚铁离子和硫酸根离子，二氧化硫中硫化合价升高，则反应还原剂为SO₂，故A正确；“反应Ⅰ”是亚铁离子、氧气和氢离子反应生成铁离子和水，其反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O，故B正确；根据总反应方程式2SO₂+O₂+2H₂O2H₂SO₄，反应一段时间后，水消耗，溶液体积减少，则溶液中c(FeSO₄)增大，故C错误；根据总反应方程式2SO₂+O₂＋2H₂O2H₂SO₄，反应每脱除11.2 L SO₂消耗O₂的体积为5.6 L(体积均为标准状况)，故D正确。

(2023·四川绵阳一中高一月考)把12.6 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到13.44 L H₂ (标准状况)，下列说法正确的是(　　)

• A: 合金中铝的质量分数为40%
• B: 将该合金投入过量的氢氧化钠溶液中，产生氢气的体积为6.72 L
• C: 合金中镁与铝的物质的量之比为1∶1
• D: 合金中镁的物质的量为0.3 mol

解析:

把12.6 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，分别发生反应：Mg+2H⁺H₂↑+Mg²⁺、2Al+6H⁺3H₂↑+2Al³⁺，假设Mg和Al物质的量分别为x、y，则(x+$\frac{3y}{2}$) mol×22.4 L·mol^-1=13.44 L，24x+27y=12.6 g，联立两式，解得x=0.3 mol、y=0.2 mol，C错误，D正确；合金中Al的质量为0.2 mol×27 g·mol^-1=5.4 g，其质量分数为$\frac{5.4\mathrm{ }\mathrm{g}}{12.6\mathrm{ }\mathrm{g}}$×100%≈42.9%，A错误；未指明气体是否处于标准状况，无法用气体摩尔体积计算，B错误。

(2023·四川雅安名山中学高一段考)“价—类”二维图是学习元素及其化合物的重要工具，如图所示是铁及其化合物的“价—类”二维图。

(1)X、Y分别代表　　　　、　　　　；Z在空气中转化为W的化学方程式为　　　　。

(2)某小组研究FeSO₄性质，预测FeSO₄能与　　　(填序号)发生氧化还原反应。

①NaOH溶液　②氯水　③稀盐酸　④酸性KMnO₄溶液　⑤镁　⑥碳酸钠

(3)向FeBr₂溶液中通入一定量氯气，已知n(FeBr₂)∶n(Cl₂)=1，写出该反应的离子方程式：　　　　　。

(4)高铁酸钠是一种能杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。工业上可用NaClO氧化Fe(OH)₃的方法制备Na₂FeO₄，其原理为3NaClO+2Fe(OH)₃+4NaOH2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，用双线桥法表示该反应的电子转移方向和数目：　　　。

答案:

(1)氧化物　Fe₂O₃　4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O4Fe(OH)₃

(2)②④⑤

(3)2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-

(4)

硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)在医药上做补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：

请回答下列问题：

(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有　　　　(填离子符号)。

(2)操作②中反应的离子方程式：　　　　。

(3)操作③中反应的离子方程式：　　　　。

(4)操作④中系列操作的步骤：过滤、　　　　　、灼烧、　　　　　　、称量。

(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为　　　　　 g(用含a的代数式表示)。

答案:

(1)Fe³⁺　(2)2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺2Fe³⁺+2H₂O　(3)Fe³⁺+3OH^-Fe(OH)₃↓[或Fe³⁺+3NH₃·H₂OFe(OH)₃↓+3N${\mathrm{H}}_4^{+}$]　(4)洗涤　冷却至室温　(5)0.07a(或$\frac{7a}{100}$)

解析:

(2)H₂O₂具有氧化性，酸性条件下能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，则操作②中反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺2Fe³⁺+2H₂O。(3)操作③是将Fe³⁺转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe³⁺+3OH^-Fe(OH)₃↓或Fe³⁺+3NH₃·H₂OFe(OH)₃↓+3N${\mathrm{H}}_4^{+}$。(4)操作④中系列操作是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)a g氧化铁中铁元素的质量即为10 片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为$\frac{a\mathrm{g}\times \frac{112}{160}}{10}$=0.07a g。

(2024·安徽定远中学开学考试)铁是人类较早使用的金属之一，铁合金也是用量最大的金属材料。请按要求完成下列问题。

(1)在自然界中，铁元素主要以　　　　　(填“游离态”或“化合态”)形式存在。

(2)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型、高效、多功能水处理剂，与水反应可生成透明的红褐色胶体，反应原理：4$\mathrm{F}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_4^{2-}$+10H₂O4Fe(OH)₃(胶体)+3O₂↑+8OH^-。

①Fe(OH)₃胶体分散质粒子的直径范围是　　　　　　　　　。

②该反应中H₂O是　　　　　(填字母)。

A.氧化剂　　　　　　　　　　B.还原剂

C.被氧化　　　　　　　　　　D.被还原

(3)电子工业常用30%左右的FeCl₃溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl₃溶液，某同学设计下列方案：

①实验室用无水氯化铁固体粗略配制30%的FeCl₃溶液，需要的主要玻璃仪器除了量筒外还有　　　。

②现用500 g 32.5% FeCl₃溶液制造印刷电路板，生产后的腐蚀废液用该同学设计方案处理，最终获得氯化铁溶液中的FeCl₃物质的量至少为　　　　　 mol。

(4)铝及其合金是金属材料界后起之秀。某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。造成不同现象的原因可能是　　　　　(填字母)。

A.铝与氯化铜溶液反应，与硫酸铜溶液不反应

B.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强

C.生成物AlCl₃溶于水，而Al₂$(\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4{)}_3$不溶于水

D.氯离子能破坏氧化铝薄膜，而硫酸根离子不能

请设计一个简单实验验证你的选择：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案:

(1)化合态

(2)①1~100 nm　②BC

(3)①胶头滴管、烧杯、玻璃棒　②1.5

(4)D　在硫酸铜溶液中加入铝片，无明显现象，再加入NaCl(不能加入盐酸)，若反应明显加快了，说明判断正确

(2024·甘肃兰州一中高一期末)利用如图所示装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并对反应产物进行探究。

(1)试管中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)实验中使用肥皂液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。欲确定反应一段时间后试管中黑色物质X的成分，部分同学设计了如下方案：

(3)甲同学将少量X与足量硫酸铜溶液反应，固体部分溶解，有红色物质析出，过滤，除去滤渣中红色物质，向剩余滤渣中加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过分析现象，甲同学得出X的组成是Fe和Fe₃O₄。

若在X中直接加入盐酸和KSCN溶液，溶液不出现红色，原因是　　　　　　　。

(4)乙同学的实验方案如下：

加入H₂O₂时，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。

②灼烧沉淀时必须用到下列实验仪器的是　　　　　　　　　　(填名称)。

③通过以上数据，可得出2.88 g黑色物质X中Fe₃O₄的物质的量为　　　　　。

(5)丙同学将试管内固体看做铁的氧化物(Fe_xO)，取出6.08 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入448 mL Cl₂(标准状况)，恰好将Fe元素完全氧化为Fe³⁺，则x=　　　　　。

答案:

(1)3Fe+4H₂O(g)Fe₃O₄+4H₂

(2)收集并检验反应中生成的H₂

(3)X的组成是Fe和Fe₃O₄，加入盐酸后Fe₃O₄溶解，生成的氯化铁和金属铁之间可能完全反应得到氯化亚铁，则不会使KSCN溶液变色

(4)①2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂2Fe³⁺+2H₂O　②坩埚和泥三角　③0.01 mol

(5)0.8

解析:

(1)试管中铁和水蒸气反应，反应的化学方程式为3Fe+4H₂O(g)Fe₃O₄+4H₂。(2)使用肥皂液的作用是收集并检验反应中生成的H₂，反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”能够进行反应。(3)根据题意可知，X的组成是Fe和Fe₃O₄，若在X中直接加入盐酸，则单质铁可能和Fe³⁺完全反应，再加入KSCN溶液，溶液不出现红色。(4)①加入H₂O₂时，溶液Y中的Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，其离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂2Fe³⁺+2H₂O。③3.2 g Fe₂O₃的物质的量为$\frac{3.2\mathrm{ }\mathrm{g}}{160\mathrm{ }\mathrm{g}·\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}}$=0.02 mol，设X中Fe₃O₄的物质的量为x，单质铁的物质的量为y，则232x+56y=2.88 g，3x+y=0.02×2=0.04 mol，解得x=0.01 mol，y=0.01 mol。(5)氯气的物质的量为$\frac{0.448\mathrm{ }\mathrm{L}}{22.4\mathrm{ }\mathrm{L}·\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}}$=0.02 mol，反应后铁元素化合价升高到+3价，根据得失电子守恒可知$\frac{6.08}{56x+16}$×x×(3-$\frac{2}{x}$)=0.02×2，解得x=0.8。