内容正文:
章末综合测评(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.合金品种多、应用广泛,很多高品质合金是大国重器的原材料。关于合金的下列叙述,不正确的是( )
A.合金中只含金属元素,不含非金属元素
B.生活中大量使用铝合金是因为它的密度小、强度高、抗腐蚀能力强
C.TiFe合金和LaNi合金是储氢合金,特点是室温下吸、放氢的速率快
D.焊锡(锡铅合金)熔点比金属锡低
【解析】 A.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的混合物,合金中可能含有非金属,如铁碳合金,故A说法错误,符合题意;B.铝合金的密度小、强度高、抗腐蚀能力强,因而具有广泛而重要的用途,故B说法正确,不符合题意;C.钛铁合金和镧镍合金都是储氢合金,具有室温下下吸、放氢的速率快的优点,故C说法正确,不符合题意;D.合金的熔点一般比成分金属的熔点低,焊锡(锡铅合金)的熔点比金属锡低,故D说法正确,不符合题意。
【答案】 A
2.下列实验现象描述错误的是( )
选项
实验
现象
A
加热放在坩埚中的小块钠
钠先熔化成光亮的小球,燃烧时,火焰为黄色,燃烧后,生成淡黄色固体
B
在酒精灯上加热铝箔
铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着
C
在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液
先生成白色沉淀,沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色
D
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中
立刻产生大量无色气泡,铝条逐渐变细,铝条逐渐发热
【解析】 在空气中久置的铝条,表面有一层致密的Al2O3薄膜,放入NaOH溶液后,不会立刻产生大量无色气泡。
【答案】 D
3.室温下,下列离子组在给定条件下能大量共存的是( )
A.无色溶液中:K+、Cu2+、Cl-、SO
B.能使酚酞变红的溶液中:Na+、K+、SO、Cl-
C.FeCl3溶液中:K+、Na+、SCN-、SO
D.加入铝粉能产生H2的溶液中:Ca2+、Mg2+、HCO、Cl-
【解析】 含Cu2+的溶液呈蓝色,A项错误;能使酚酞变红的溶液呈碱性,在碱性溶液中Na+、K+、SO、Cl-可大量共存,B项正确;Fe3+和SCN-不能大量共存,C项错误;加入铝粉能产生H2的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,HCO在酸性或碱性溶液中均不能大量存在,D项错误。
【答案】 B
4.下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )
选项
化学反应与离子方程式
评价
A
将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
正确
B
Na2O2与H2O反应:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
错误,氧元素质量不守恒
C
NaOH溶液与氧化铝反应:Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
错误,产物应该是Al(OH)3
D
向Fe(OH)3中加入足量稀盐酸:OH-+H+===H2O
正确
【解析】 A应为:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;B应为:2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑;C项离子方程式正确,评价错误;D应为Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O。
【答案】 B
5.某同学探究FeCl3性质时,发现在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后,溶液呈红色,再向红色溶液中滴加柠檬水(富含维生素C)后红色褪去。下列说法不正确的是( )
A.维生素C具有还原性
B.上述过程中铁元素发生还原反应
C.上述过程中FeCl3是氧化剂
D.1 mol Fe3+完全转化为Fe2+,共失去1 mol电子
【解析】 在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后,溶液呈红色,再向红色溶液中滴加柠檬水(富含维生素C)后红色褪去,说明溶液中不含Fe3+,维生素C将FeCl3还原为FeCl2,维生素C为还原剂,FeCl3为氧化剂,1 mol Fe3+完全转化为Fe2+,得到1 mol电子。
【答案】 D
6.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是选项( )
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
Na2SO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
【解析】 A项中Cl2能把FeCl2氧化,B项中Fe能把FeCl3还原,D项除去了CO和SO又引入了Cl-,均不合要求。A项中应加适量铁粉,B项中可加足量铁粉过滤后,向滤液中通足量Cl2,D项中应加适量稀H2SO4。
【答案】 C
7.向一定质量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出标准状况下的气体224 mL,在溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量为( )
A.11.2 g B.5.6 g
C.2.8 g D.无法计算
【解析】 根据题意可得,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒可建立关系式:n(Fe)=n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=×0.1 L×1 mol·L-1=0.05 mol,m(Fe)=0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。
【答案】 C
8.将固体X投入过量的Y溶液中,能生成白色沉淀并放出一种无色气体,该气体能燃烧,不易溶于水,则X和Y分别可能是 ( )
A.钠和氯化铝溶液 B.铝和烧碱溶液
C.过氧化钠和氯化亚铁 D.锌和稀硫酸
【解析】 A项中Na与水反应生成NaOH和H2,NaOH与过量的AlCl3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3;B项中2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,无沉淀生成;C项中2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH与过量FeCl2溶液反应,生成Fe(OH)2白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色沉淀;D项中Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,无沉淀生成。
【答案】 A
9.有镁铝合金10.2 g,将它溶于500 mL 4 mol·L-1的盐酸里,若要使沉淀质量达到最大值,则需加入2 mol·L-1氢氧化钠溶液的体积为 ( )
A.500 mL B.900 mL
C.1 000 mL D.1 200 mL
【解析】 题目中涉及多个化学反应,若是用化学方程式来列式计算,会十分繁琐,而且计算量大。运用守恒定律,分析题意,不难发现当沉淀达到最大值时,即是镁、铝元素分别与氢氧根离子完全结合生成沉淀时,溶液中的阳离子只能为钠离子,阴离子必为氯离子,且二者的物质的量相等。
n(NaOH)=n(HCl)=0.5 L×4 mol·L-1=2 mol,V[NaOH(aq)]=2 mol÷2 mol·L-1=1 L=1 000 mL。
【答案】 C
10.对实验Ⅰ~Ⅳ的现象判断正确的是( )
A.实验Ⅰ:立即产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ:溶液颜色变红
C.实验Ⅲ:放出大量气体
D.实验Ⅳ:铜片表面有黑色固体生成
【解析】 沸水中滴入FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体变为红褐色,即制得Fe(OH)3胶体,若再继续煮沸,一段时间后会产生红褐色沉淀,A项错误;FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,溶液颜色不变红,B项错误;向Al粉中加入NaOH溶液,反应生成Na[Al(OH)4]和H2,即放出大量气体,C项正确;Fe2(SO4)3与Cu反应生成CuSO4和FeSO4,不会有黑色固体生成,D项错误。
【答案】 C
11.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A.①②③ B.①②④
C.①②③④ D.②③④
【解析】 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;④中液面加苯阻止了空气进入;③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。
【答案】 B
12.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2+具有氧化性
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+
Zn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===Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
棕黄色溶液变成蓝色溶液
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3+具有还原性
【解析】 A项体现了Fe2+的还原性,错;C项,离子方程式不正确,应为:2Fe3++Fe===3Fe2+;D项,体现了Fe3+的氧化性,错误。
【答案】 B
13.根据以下反应,判断Cu2+、Fe2+、Fe3+的氧化性从强到弱的顺序为( )
①Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
②2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
A.Fe3+>Fe2+>Cu2+ B.Fe3+>Cu2+>Fe2+
C.Fe2+>Cu2+>Fe3+ D.Cu2+>Fe2+>Fe3+
【解析】 由反应①知氧化性:Cu2+>Fe2+,由反应②知氧化性:Fe3+>Cu2+,故氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+。
【答案】 B
14.向含有一定物质的量的FeCl3和CuCl2的混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量,该溶液的质量随加入Fe粉的质量的变化关系图为( )
【解析】 根据氧化性:Fe3+>Cu2+,可知向该混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量时,溶液中依次发生的反应为①2FeCl3+Fe===3FeCl2、②CuCl2+Fe===FeCl2+Cu。当发生反应①时溶液质量增加,当发生反应②时,溶液的质量将减小,当反应②结束后,随着Fe粉的加入,溶液的质量不再发生变化。四个图像中只有A项符合题意。
【答案】 A
15.用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板,并将腐蚀后的废液回收再生的流程如下,下列说法正确的是( )
A.腐蚀池中发生的化学反应能证明Fe比Cu活泼
B.沉降池中加入酸化的KMnO4溶液,可验证沉降池的溶液中含Fe2+
C.流程中得到的“固体”为Cu单质
D.再生池中加入酸化的H2O2溶液,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
【解析】 腐蚀池中发生的离子反应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,该反应能证明Fe3+的氧化性强于Cu2+,A错误;沉降池的溶液中含有Cl-,Cl-也会与酸性KMnO4溶液反应,使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;流程中得到的“固体”为Cu单质和过量的铁粉,C错误;再生池中加入酸化的H2O2溶液,Fe2+被氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,D正确。
【答案】 D
16.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.铁跟FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+===2Fe2+
B.Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液跟Cl2反应:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
【解析】 A项,电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+===3Fe2+;B项,违反反应事实,应为Fe+2H+===Fe2++H2↑;C项,得失电子、电荷均不守恒,应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(14分) 某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量FeCl3、FeCl2固体,均配制成0.1 mol/L的溶液。为防止Fe2+被氧化,FeCl2溶液中需加入________,反应的化学方程式为__________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入几滴氯水,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是___________。
(4)丙组同学取5 mL 0.1 mol/L KI溶液,加入6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液充分混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1滴淀粉溶液,溶液显________色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是______(填离子符号);写出KI与FeCl3反应的离子方程式:____________________。
【解析】 (1)在FeCl2溶液中加入少量铁屑可防止FeCl2被氧化;有关反应的化学方程式为Fe+2FeCl3===3FeCl2。(3)煤油的密度比水小,且不溶于水,在FeCl2溶液上层,可防止溶液与空气接触,能排除O2对实验的影响。(4)Fe3+与I-在溶液中发生氧化还原反应生成Fe2+和I2;实验①中加入淀粉溶液,溶液呈蓝色,可证明有I2生成;实验②中生成蓝色沉淀,可证明溶液中有Fe2+;结合上述分析可写出KI与FeCl3反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
【答案】 (1)少量铁屑 Fe+2FeCl3===3FeCl2
(3)防止溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响
(4)蓝 Fe2+ 2Fe3++2I-===2Fe2++I2
18.(12分)将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是________________________;铜单质__________(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有的离子为________________________;铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有的单质是______________,Fe2+________(填“一定”或“可能”)存在。
【解析】 本题通过金属的活动性:Fe>Cu,离子的氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,考查了物质的共存问题,解答本题应首先弄清物质间发生的反应,凡相互发生反应的物质间不可能大量共存,依据设问可推断出剩余的固体单质及离子情况。
【答案】 (1)Fe3+、Cu2+ 一定 (2)Fe3+ 可能 (3)Fe、Cu 一定
19.(14分)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(2)物质②为____________________。
(3)请写出FeCl3溶液与铁粉反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为____________________________________,此过程中发生的氧化还原反应为___________________________________________________________________________(用化学方程式表达)。
(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得分散系③______________________,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是________________________________________________________________________。
【解析】 (1)Fe2O3为碱性氧化物,能够与盐酸反应生成FeCl3。
(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3,该物质可以是NaOH溶液等。
(3)Fe3+具有强氧化性,能够氧化Fe:Fe+2FeCl3===3FeCl2。
(4)Fe(OH)2是白色沉淀,且具有还原性,会迅速被氧化,固体由白色迅速转化为灰绿色,最终转化为红褐色Fe(OH)3沉淀:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
(5)饱和氯化铁溶液滴入沸水中,加热至呈红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体。胶体与溶液、浊液的本质区别在于分散质粒子直径大小不同。
【答案】 (1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)
(3)Fe+2FeCl3===3FeCl2
(4)生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(5)Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径大小不同
20.(12分)已知NaHCO3低温时溶解度小,侯德榜制碱的方法是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为:
①NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl(此反应是放热反应);
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程,下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液,且二者均达到了饱和。
(1)制CO2时为了使反应随开随用,随关随停,上图A方框内应选用以下________装置(填序号)。简述该装置能随关随停的理由_____________________________________。
(2)为使实验能够进行,在B方框应选用上图中的________装置(填写序号),该装置内应装入的试剂是____________。
(3)该小组同学按正确的方法连接装置,检验气密性合格后进行实验,发现析出的晶体非常少,在老师的指导下,他们对某个装置进行了改进,达到了实验目的。你认为他们的改进方法是________________________________________________________________________。
(4)若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85 g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46 g,假设第二步分解时没有损失,则Na2CO3的产率为____________________(产率为实际产量占理论产量的百分比)。
【答案】 (1)③ 关闭弹簧夹后反应生成的气体使试管上部压强增大,到达一定程度后可把反应液压回漏斗,使固液分离从而停止反应
(2)⑤ 饱和碳酸氢钠溶液
(3)将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里(或大烧杯中)
(4)65%
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