第三章 铁 金属材料 单元-【能力提升卷】 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

人教版高中化学必修一 颍上二中（东校区）能力提升测试卷 【良师益友】高一化学同步教学资源（人教版2019必修第一册） 第三章 铁 金属材料 限时练习 分数：___________ 学校:___________班级：___________姓名：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级等信息； 2．请将答案正确填写在题目对应处； 3.检测卷满分100分，考试时间45分钟。 可能用到的相对原子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 第I卷（选择题） 评卷人 得分 一、单选题（每小题仅有一个选项符合要求，每小题4分，共40分） 1．日常使用的金属材料，大多数属于合金。下列说法中不正确的是（ ） A．纯铝的密度较小，可用于制造飞机外壳 B．在钢中加入稀土元素可增加钢的耐磨性能 C．储氢合金能够大量吸收H2，并生成金属氢化物 D．钢是用量最大、用途最广的合金 2．化学创造美好生活。下列生产活动与相应化学原理解读均正确的是（ ） 选项 生产活动 化学原理 A 钠蒸气充入灯泡中制成钠灯，常用于公路照明 钠单质具有很强的还原性 B 用氯化铁溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板 铁的金属活动性比铜强 C 在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须干燥处理 高温时铁与水会发生置换反应 D 氧化铝作耐高温材料 氧化铝为两性氧化物 A．A B．B C．C D．D 3．已知还原性：I->Fe2+，向1L FeI2溶液中通人氯气，溶液中各离子的物质的量随氯气通人量的变化如图所示，下列说法错误的是（ ） A．a点对应的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl- B．曲线②为 Fe2+的物质的量变化曲线 C．FeI2溶液的物质的量浓度为1mol·L-1 D．b点对应的总反应为2Fe2+ +16I-+9Cl2=2Fe3++8I2+18Cl- 4．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是（ ） A．既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B．既可用来冶炼金属，也可用作耐火材料 C．明矾有强氧化性，可用作消毒剂 D．既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 5．部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断合理的是（ ） A．a和酸、碱都能发生反应 B．e、d都能与溶液反应 C．可能存在的转化 D．c在空气中受热可能转化为e 6．一种利用废旧镀锌铁皮(表面有铁锈和油污)制备磁性纳米粒子的工艺流程如下： 已知：及其化合物的性质与及其化合物的性质相似。 下列说法正确的是（ ） A．“碱洗”是为了除去铁锈 B．“氧化”时发生反应的离子方程式为 C．“氧化”后的溶液中和的物质的量之比为 D．“加热沉铁”时也可在空气中进行 7．表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ） A．0.2mol/LAlCl3溶液中Cl-物质的量为 B．标准状况下，22.4LCO2所含原子数为 C．足量的Cl2与5.6gFe完全反应时，转移的电子数为 D．7.8gNa2O2中含有的离子总数为 8．下列离子方程式书写不正确的是（ ） A．溶于NaOH溶液中： B．铁和盐酸反应： C．溶于水的反应： D．溶液中加入少量的氢氧化钠溶液： 9．以太阳能为热源分解Fe3O4，铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．Fe3O4具有磁性，可用于制造录音磁带和电讯器材 B．过程的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑ C．过程中每消耗0.5molFe3O4转移2mol电子 D．铁氧化合物循环分解水制H2具有节约能源、产物易分离等优点 10．下列有关铝及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（ ） A．金属铝质地柔软，可用于冶炼高熔点金属 B．氧化铝熔点高，可用作耐火材料 C．氢氧化铝具有弱酸性，可用于治疗胃酸过多 D．Al2(SO4)3易溶于水，故可用作净水剂 第II卷（非选择题） 评卷人 得分 二、填空题（共3小题，共60分） 11．（每空3分，共15分）某班同学通过实验探究的性质。回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成的溶液。在氯化亚铁溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。 (2)甲组同学取溶液，加入几滴氯水，再加入1滴溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在溶液中先加入煤油(不溶于水，密度比水小)，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴溶液，溶液变红。煤油的作用是 。 (4)向溶液中滴加溶液，现象是沉淀变色，原因是 (用化学方程式解释)。 (5)配制氯化铁、氯化亚铁溶液的过程中，下列操作导致溶液浓度偏小的是_____ __(填序号)。 A．加水定容时俯视刻度线 B．容量瓶未干燥处理 C．定容加水时超过刻度线后，立即吸出多余的水 D．溶液从烧杯转移到容量瓶后没有洗涤烧杯 12．（除标注外，其它每空3分，共20分）在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验，三组各取30mL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据如表： 实验序号 甲 乙 丙 合金质量(mg) 255 385 459 生成气体体积(mL) 280 336 336 (1)乙组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 （4分）。 (2)要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是 (填“甲”、“乙”、“丙”)，求得的盐酸的物质的量浓度为 。 (3)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 (填“甲”、“乙”、“丙”)，求得的Mg、A1的物质的量之比为 （4分）。 13．（每空3分，共15分）完成下列问题。 (1)某化学研究性学习小组用NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4配制含有、Cl-、K+、的溶液，且要求该溶液中，c(Cl-)=c(K+)=c()=0.4mol/L，则的物质的量浓度为 。 (2)向含有2molHNO3和0.6molH2SO4的混合稀溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。 ①a表示的是 的变化曲线。 ②n1= ，n3= 。 ③向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解铜粉的质量是 g。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C D B C B C B 1．A 【来源】湖南省永州市2023-2024学年高一上学期1月期末质量监测化学试题 【详解】A．铝合金密度小，强度大，抗腐蚀能力强，因此可用于制造飞机外壳，A错误； B．稀土元素加入钢中有多种作用，改变合金的结构，增加钢的韧性、抗氧化性、增加钢的耐磨性能，因此稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，B正确； C．储氢合金能够大量吸收H2，并生成金属氢化物，便于氢的储存和运输，C正确； D．钢是铁合金，钢是目前用量最大、用途最广的合金，D正确； 答案选A。 2．C 【来源】新疆兵团地州学校2023-2024学年高一上学期期末联考化学试题 【详解】A．钠元素的焰色反应为黄色，黄光透雾性强，钠蒸气充入灯泡中制成钠灯，常用于公路照明，未发生化学反应，A错误； B．铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，说明还原性：铜>亚铁离子，无法证明铁的金属活动性比铜强，B错误； C．高温时铁与水会发生置换反应生成四氧化三铁和氢气，在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须干燥处理，C正确； D．氧化铝熔点高，故可作耐高温材料，与氧化铝为两性氧化物无关，D错误； 故选C。 3．D 【来源】湖南省衡阳市祁东县2023-2024学年高一上学期期末统考化学试卷 【分析】还原性：I->Fe2+，向1L FeI2溶液中通人氯气，首先发生反应2I-+Cl2=2Cl-+I2，即①表示I-的物质的量变化曲线，第二段继续发生反应Cl2+2 Fe2+=2Fe3++2Cl-，②为 Fe2+的物质的量变化曲线；曲线③为 Fe3+的物质的量变化曲线； 【详解】A．由分析可知，第一段发生的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl-，a点属于第一段中，即发生的反应也为2I-+Cl2=I2+2Cl-，故A正确； B．由分析可知，②为 Fe2+的物质的量变化曲线；故B正确； C．①表示I-的物质的量变化曲线，表示溶液中I-的物质的量为2mol，溶液的体积为1L，故FeI2溶液的物质的量浓度为1mol·L-1，故C正确； D．b点时通入的Cl2共1.25mol，表示2molI-反应完后，Fe2+还反应了0.5mol，故对应的总反应为2Fe2+ +8I-+5Cl2=2Fe3++4I2+10Cl-，故D错误； 答案选D。 4．C 【来源】湖南省张家界市2023-2024学年高一上学期期末联考化学试题 【详解】A．金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，铝合金密度小、强度大，金属铝也可用做建筑材料，如铝合金门窗，A正确； B．电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用做耐火材料，B正确； C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后， Al3+能发生水解，生成Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用做净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，C错误； D．Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O，D正确， 答案选C。 5．D 【来源】广东省广州市越秀区2023-2024学年高一上学期学业水平调研测试化学试卷 【分析】根据化合价及对应的物质类别可知，a是Fe或Al、b是FeO； 【详解】A．铁不能与碱发生反应，A错误； B．氢氧化铁不与氢氧化钠发生反应，氢氧化铝能与氢氧化钠发生反应，B错误； C．氧化铁（铝）不能直接转化为氢氧化铁（铝），C错误； D．氢氧化铁（铝）在空气中加热可转化为对应的氧化物，，，D正确； 故选D。 6．B 【来源】广东省高州市2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题 【分析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌，过滤向固体中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液，将一部分亚铁离子氧化为铁离子，发生反应：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化)，加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁胶体，分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁，灼烧得到四氧化三铁。 【详解】A．铁锈的成分为，为碱性氧化物，不溶于碱溶液，“碱洗”是为了除去表面油污和溶解镀锌层，A错误； B．“氧化”时发生反应的离子方程式为，B正确； C．目标产物四氧化三铁中二价铁和三价铁的物质的量之比为1:2，结合元素守恒可知，“氧化”后的溶液中和的物质的量之比为，C错误； D．“加热沉铁”时不可在空气中进行，防止其中被氧化，D错误； 答案选B。 7．C 【来源】陕西省西安市长安区2023-2024学年高一上学期期末化学试题 【详解】A．0.1mol/LAlCl3溶液的体积未知，无法计算Cl-的物质的量，故A错误； B．标准状况下，22.4LCO2的物质的量为=1mol，1mol二氧化碳含有原子数为3NA，故B错误； C．铁和氯气反应生成三价铁，反应为：，5.6gFe的物质的量为0.1mol，因此转移的电子数为0.3NA，故C正确； D．7.8gNa2O2的物质的量为，含有0.1mol过氧根离子、0.2mol钠离子，含有的离子总数为，故D错误； 故答案选C。 8．B 【来源】广东省汕头市潮阳启声学校2023-2024学年高一下学期第一次月考化学试题 【详解】A．Al(OH)3溶于NaOH溶液,反应生成四羟基合铝酸钠和水，反应的离子方程式为：，A正确； ，A错误； B．铁和盐酸反应生成二价铁和氢气，正确的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，B错误； C．Cl2溶于水的反应生成HCl和次氯酸，次氯酸是弱酸不拆，离子方程式为：，C正确； D．AlCl3溶液中加入少量的氢氧化钠溶液生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：，D正确； 故选B。 9．C 【来源】陕西省西安市长安区2023-2024学年高一上学期期末化学试题 【详解】A．Fe3O4具有磁性，被称为磁性氧化铁，这个特性使其能够用于记录和传输信息，可用于制造录音磁带和电讯器材，A项正确； B．过程实现了FeO与H2O反应生成Fe3O4和H2的转化反应，其反应方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑，B项正确； C．过程Ⅰ中1molFe3O4有2mol的Fe原子的化合价由+3价降低为+2价，故每消耗0.5molFe3O4，转移的电子数为2×0.5mol=1mol，C项错误； D．根据流程信息可知铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点，D项正确； 答案选C。 10．B 【来源】专题突破卷03 金属及其化合物 -2025年高考化学一轮复习考点通关卷（江苏专用） 【详解】A．Al具有强还原性，可用于冶炼高熔点金属，A错误； B．氧化铝是离子晶体，且半径较小，具有较高的熔点，常用作耐火材料，B正确； C．氢氧化铝具有两性，能与酸反应，可用于治疗胃酸过多，C错误； D．Al2(SO4)3溶于水产生的Al3＋可水解生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体能吸附水体中悬浮物，可用于净水，D错误； 答案选B。 11．(1)防止亚铁离子被氧化 (2) (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 (5)CD 【来源】云南省大理州2023-2024学年高一上学期教学质量监测化学试题 【详解】（1）Fe具有还原性，能把Fe3+还原为Fe2+，为防止亚铁离子被氧化，在氯化亚铁溶液中需加入少量铁屑。 （2）溶液与氯水反应生成氯化铁，反应的离子方程式为。 （3）煤油不溶于水，密度比水小，在氯化亚铁溶液的上面滴加煤油，分层后可以隔绝溶液与空气接触，排除氧气对实验的干扰。 （4）向溶液中滴加溶液，现象是产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，沉淀变色的原因是。 （5）A．加水定容时俯视刻度线，会使溶液体积偏小，物质的量浓度偏大，故不选A； B．容量瓶未干燥处理，不会影响所配溶液体积和溶质物质的量，所以对溶液浓度无影响，故不选B； C．定容加水时超过刻度线后，溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小，故选C； D．溶液从烧杯转移到容量瓶中未洗涤烧杯，会使溶质的物质的量减小，所配溶液浓度偏小，故选D； 选CD。 12．(1) 不足量 255g合金生成280mL气体，若盐酸适量，385g合金应生成426mL气体，但仅生成336mL，说明盐酸不足 (2) 乙、丙 1mol/L (3) 甲 1：1 【来源】上海市杨浦区控江中学2021-2022学年高一上学期期中考试化学试题 【分析】根据表格中数据，甲、乙两组随着合金质量的增大，生成气体体积增大，即甲组中合金不足，盐酸过量，乙、丙两组中随着合金质量增大，气体体积不变，说明丙组中合金过量，盐酸过量，n(HCl)=n(H2)×2==3×10－2mol，c(HCl)==1mol·L－1，根据甲组计算合金物质的量，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=，n(Al)=n(Mg)=0.005mol。 (1) 合金中n(Al)和n(Mg)物质的量之比为1：1，则乙组中n(Al)=n(Mg)≈7.6×10－3mol，根据2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，生成氢气的体积为n(Al)×22.4L/mol＋n(Mg)×22.4L/mol=×7.6×10－3mol×22.4L/mol＋7.6×10－3mol×22.4L/mol≈426mL，但仅生成336mL，说明盐酸不足； (2) 根据上述分析，计算盐酸物质的量浓度，利用丙组数据进行计算，根据元素守恒，利用气体体积为336mL进行计算，题中可作计算依据的数据是乙、丙。n(HCl)=n(H2)×2==3×10－2mol，c(HCl)==1mol·L－1，计算得出c(HCl)=1mol·L－1； (3) ）计算合金物质的量之比，利用甲组数值，，即255mg，利用24n(Mg)＋27n(Al)=255×10－3，2n(Mg)＋3n(Al)=，计算得出n(Al)=n(Mg)=0.005mol，n(Mg):n(Al)=1:1。 13．(1)0.8mol/L (2) Fe3+ 0.8 1.2 15.6 【来源】2024新东方高一上期末考化学02 【详解】（1）所得溶液中c(Cl-)=c(K+)=c()=0.4mol/L，依据溶液中电荷守恒规律可知：c(Cl-)+2c()=c(K+)+c(NH)，即：0.4mol/L+2×0.4mol/L=0.4mol/L+c(NH)，解得：c(NH4+)=0.8mol/L。 （2）①在酸性条件下，铁少量时可以被硝酸根氧化为Fe3+，铁足量后可以把Fe3+还原为Fe2+。由图像可知，a表示Fe3+； ②2molHNO3和0.6molH2SO4的混合稀溶液中n(NO)=2mol、n(H+)=3.2mol，加入n1molFe时，溶液中金属阳离子为Fe3+，由反应Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知，NO过量，n1=n(H+)=n(Fe)=0.8mol，n3点时，溶液中Fe3+完全转化为Fe2+，由反应2Fe3++Fe=3Fe2+可知，n2= n(Fe)=0.8mol+0.8mol×=1.2mol； ③P点溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相同，根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+，设这过程中消耗的Fe为xmol，则0.8-2x=3x，解得x=0.16，则此时溶液中还有0.8mol-0.32mol=0.48molFe3+，由方程式2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+可知，最多可溶解Cu的物质的量为，质量为0.24mol×65g/mol=15.6g。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$