专题9 金属与人类文明【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练（苏教版2019必修第二册）

专题9 金属与人类文明 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共42分） 1、 选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。 1．下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A．钢铁制品在空气中被腐蚀 B．高炉炼铁 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．电解氧化铝制备金属铝 【答案】C 【解析】A．钢铁制品在空气中被腐蚀，主要发生电化学腐蚀，Fe失去电子被氧化，涉及氧化还原反应，故A不选； B．高炉炼铁的反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，反应过程中有元素化合价变化，属于氧化还原反应，故B不选； C．用澄清石灰水检验二氧化碳涉及的化学反应为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，该反应中元素化合价未变化，不属于氧化还原反应，故C选； D．电解氧化铝制备金属铝的反应为2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑，反应过程中有元素化合价变化，属于氧化还原反应，故D不选； 故选C。 2．下列化学方程式和冶炼方法，能体现对应金属的常见冶炼原理的是 A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高炉炼铁) B．2AlCl32Al+3Cl2(电解炼铝) C．2Ag2O4Ag+O2(电解法炼银) D．NaCl(熔融)+KNa(熔融)+KCl(还原法炼金属钠) 【答案】A 【解析】A．高炉炼铁时，通常用CO还原Fe2O3，化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，A符合题意； B．AlCl3为共价化合物，熔融时不能产生自由移动的离子，所以不能用电解熔融AlCl3的方法炼Al，B不符合题意； C．Ag2O熔融时会发生分解，所以不能用电解熔融Ag2O的方法炼银，C不符合题意； D．K的沸点比Na低，且K的成本比Na高，所以不能用熔融的NaCl与K反应炼Na，D不符合题意； 故选A。 3．以下关于金属和合金的说法正确的是 A．合金一定由两种或两种以上的金属组成 B．金属在地壳中的含量越高，开发利用的年代越早 C．镁铝合金的熔点比金属铝高 D．铝是地壳中含量最高的金属元素 【答案】D 【解析】A．合金是由金属与金属或者金属与非金属熔合而成具有金属特性的物质，如生铁是主要由铁和碳组成的合金，故A错误； B．金属开发利用的年代主要与金属活动性有关，故B错误； C．合金的熔点一般比纯金属的熔点低，因此镁铝合金的熔点比金属铝低，故C错误； D．铝是地壳中含量最高的金属元素，故D正确； 故选D。 4．金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下： 金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡速度缓慢 放出气泡速度快 无变化 下列有关三种金属的说法正确的是 A．Cu和稀盐酸能发生化学反应 B．若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg C．用Ti从溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径 D．三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Mg、Ti、Cu 【答案】D 【分析】相同温度下，不同金属分别加入相同浓度的稀盐酸中，金属的金属性越强，金属与酸反应置换出氢气越容易，生成氢气速率越快；较活泼金属能将较不活泼金属从其可溶性盐溶液中置换出来，据此分析解答。 【解析】A．根据实验现象知，Cu和稀盐酸不反应，故A错误； B．Ti、Mg都和稀盐酸反应生成氢气，所以不能用稀盐酸除去Ti中的Mg，故B错误； C．钛（Ti）是一种昂贵的金属，用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu制取铜，成本太高，在工业上是不可取的，故C错误； D．相同温度下，不同金属分别加入相同浓度的稀盐酸中，金属的金属性越强，金属与酸反应置换出氢气越容易，生成氢气速率越快，根据表中生成氢气快慢顺序知，金属强弱顺序是Mg＞Ti＞Cu，故D正确； 故选D。 5．下列说法正确的是 A．在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明原溶液中有，无 B．铁粉用作食品袋内的脱氧剂，起到还原作用 C．俗称铁红，常用做油漆，涂料，油墨和橡胶的红色涂料 D．的溶液中，、、、能大量共存 【答案】B 【解析】A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，故A错误； B．铁粉具有还原性，可以做食品袋内的脱氧剂，起到还原作用，故B正确； C．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C错误； D．具有强氧化性，能够氧化Fe2+，Fe2+、反应生成沉淀，在溶液中不能大量共存，故D错误； 故选B。 6．下列关于研究性质的基本程序中排列正确的是 ①观察的颜色、状态 ②设计并进行实验，观察实验现象 ③解释现象、得出结论 ④预测的性质 A．①②③④ B．①④②③ C．④②①③ D．④①③② 【答案】B 【解析】研究Fe3O4性质时，先观察Fe3O4的颜色、状态，然后预测Fe3O4的性质，再设计实验、观察实验现象，最后解释现象、得出结论，所以排列顺序是①④②③； 答案选B。 7．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几个类推结论中错误的是 ①是碱性氧化物，推测、都是碱性氧化物 ②铁制品露置在空气中一段时间后就会生锈，推测由于铝的性质比铁活泼，铝制品在空气中也不稳定 ③碳酸氢钠可以治疗胃酸过多，推测碳酸钠也可以治疗胃酸过多 ④受热易分解，推测、受热也易分解 ⑤可以置换出溶液中的铜，推测也可以置换出溶液中的铜 ⑥是碱性氧化物，可以与酸反应生成盐和水，推测也可以与酸反应生成盐和水 A．①④⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②③④ 【答案】C 【解析】①FeO、能和酸反应生成盐和水，符合碱性氧化物的定义，属于碱性氧化物，而Fe3O4和酸反应会生成铁盐和亚铁盐两种盐，不符合碱性氧化物的定义，不属于碱性氧化物，①错误； ②铁露置在空气中发生化学反应而生锈，但性质更活泼的铝由于易被氧化，在表面形成致密的氧化膜而得到保护，所以铝具有较好的抗腐蚀能力，可稳定存在于空气中，②错误； ③碳酸氢钠可以治疗胃酸过多，碳酸钠碱性强，具有腐蚀性，不可以治疗胃酸过多，③错误； ④难溶性碱受热易分解，受热易分解，所以Al(OH)3、Cu(OH)2受热也易分解转化为对应氧化物和水，④正确； ⑤可以置换出溶液中的铜，先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与溶液反应生成氢氧化铜沉淀，⑤错误； ⑥是碱性氧化物，可以与酸反应生成盐和水，也是碱性氧化物，也可以与酸反应生成盐和水，⑥正确； 故选C。 8．下图中能较长时间看到白色沉淀的是(已知苯为难溶于水、密度比水小的液体) A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 【答案】C 【解析】①稀硫酸和铁反应生成氢气排出装置中的空气，然后滴加NaOH，与FeSO4反应生成，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀； ②打开a，稀硫酸和铁反应生成氢气排出装置中的空气，关闭a，生成的气体使A中压强增大，将FeSO4压入B中，与NaOH反应生成，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀； ③NaOH溶液滴入FeSO4中，生成与空气反应为红褐色沉淀，不能较长时间看到白色沉淀； ④NaOH溶液滴入FeSO4中，生成，苯液封隔绝空气，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀，故①②④符合题意； 故选：C。 9．把溶液滴入一含有铁元素的离子的酸性水溶液中，紫红色消失，试推断溶液中含有铁元素的离子的种类，最可能的情况是 A．含有，可能含有 B．只含有 C．含有，可能含有 D．只含有 【答案】A 【解析】紫红色的酸性溶液具有强氧化性，颜色消失，说明溶液中含有等强还原性微粒。具有强氧化性，不能使酸性溶液褪色。所以溶液中含有，可能含有，A项符合题意； 答案选A。 10．从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。 下列说法正确的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作I、操作II、操作III所用仪器相同 C．试剂c是 D．用酸性溶液不能检验溶液W中是否还有 【答案】D 【分析】向含FeCl2、FeCl3、CuCl2废液中加过量的试剂铁单质，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，铁和氯化铜反应置换出铜，过滤，滤渣Y含铜和铁，滤液X为氯化亚铁，滤渣Y中加盐酸溶解铁，过滤得金属铜，向氯化亚铁通氯气，得氯化铁溶液。 【解析】A．根据以上分析试剂a为铁，试剂b为稀盐酸，不能用稀硫酸，会引入杂质，故A错误； B．操作I、操作II是过滤，操作III是蒸发浓缩、冷却结晶，所用的仪器不同，故B错误； C．试剂C不能是，否则会带入Mn2+杂质，故C错误； D．W是FeCl2溶液，亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+，故D正确； 答案选D。 11．“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”，其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．铁粉与水蒸气在高温条件反应可以实现转化① B．Fe2O3在水中溶解可实现转化⑥ C．Fe与少量氯气反应可实现转化⑦ D．由转化⑤可预测高铁酸盐是一种高效优良的净水剂 【答案】D 【解析】A．铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，A错误； B．氧化铁不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铁，B错误； C．氯气氧化性较强，点燃条件下氯气和Fe反应生成氯化铁，C错误； D．由图可知，高铁酸盐中铁的价态为+6价，具有强氧化性，可以起到杀菌消毒的作用，其还原产物铁离子能水解产生氢氧化铁胶体、具有很强的吸附性能，吸附水中的固体悬浮物并使之沉降从而达到净水的目的，是一种高效优良的净水剂，D正确； 故选D。 12．下列关于合金的说法错误的是 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物质 B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小 C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D．青铜、硬铝、钢都是合金 【答案】B 【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物质，A正确； B．镁铝合金的硬度比镁和铝都大，B错误； C．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，C正确； D．青铜是铜合金、硬铝是铝合金、钢是铁碳合金，D正确； 故选B。 13．下列说法不正确的是 A．新型陶瓷碳化硅硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料 B．碳纳米管是新型无机非金属材料，具有优良的电学性能 C．储氢合金La-Ni合金，通过物理吸附能够储存大量氢气 D．硬铝是一种铝合金，是制造飞机和飞船的理想材料 【答案】C 【解析】A．碳化硅属于共价晶体，其硬度很大，可用于生产砂纸和砂轮等，A正确； B．碳纳米管的主要成分是碳，是新型无机非金属材料，具有良好的导电性，B正确； C．储氢合金La-Ni中，金属与氢能形成离子型化合物、共价型金属氢化物、金属相氢化物-金属间化合物等结合物，C不正确； D．硬铝是一种铝合金，其硬度大、密度小、抗腐蚀，是制造飞机和飞船的理想材料，D正确； 故选C。 14．金属材料包括纯金属和它们形成的合金，合金在生产生活中有着广泛的应用，生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，下列有关生铁和钢的叙述不正确的是 A．生铁中碳的含量比钢中碳的含量高 B．用生铁炼钢的过程中发生了氧化还原反应 C．生铁和钢的硬度都比纯铁的硬度大 D．钢的化学性质和生铁的化学性质完全不同 【答案】D 【解析】A．生铁中含碳量比钢的高，故A正确； B．生铁炼钢目的是降低含碳量，用氧化剂把碳氧化为氧化物除去，发生了氧化还原反应，故B正确； C．生铁和钢都是合金，合金的硬度比成分金属大，故C正确； D．钢和生铁的主要成分都是铁，化学性质几乎相同，故D错误； 答案选D。 第II卷 非选择题（共58分） 2、 非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．（10分）人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程，历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示： (1)由上图可知，人类冶炼金属的年代远近主要和 有关；通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的 性。 (2)下列叙述中，描述的原子一定是金属原子的是___________。 A．可以失去电子 B．最外层上只有2个电子 C．其构成单质具有金属光泽 D．第3周期元素原子中，最外层上只有2个电子 (3)下列有关金属冶炼的叙述中，错误的是___________。 A．工业上常用电解熔融状态氯化钠来制备金属钠 B．加热分解氧化汞可制取金属汞 C．湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应 D．工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法 【答案】(1) 活动性 延展性 (2)D (3)C 【解析】（1）由图可知，金属的金属活动性越弱，冶炼年代越早，而金属的活动性越强，冶炼年代越晚，说明人类冶炼金属的年代远近主要和金属活动性有关；金属具有延展性，所以通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，故答案为：活动性；延展性； （2）A．非金属元素也可失去电子，如氢原子失去电子生成氢离子，故错误； B．氦原子最外层只要2两个电子，但氦元素为非金属元素，故错误； C．金刚石也有一定的金属光泽，但碳元素是非金属元素，故错误； D．第3周期元素原子中，最外层上只有2个电子的元素是镁元素，镁元素是金属元素，故正确； 故选D； （3）A．工业上常用电解熔融状态氯化钠来制备金属钠，故正确； B．氧化汞受热分解生成汞和氧气，所以加热分解氧化汞可制取金属汞，故正确； C．湿法炼铜是铁与硫酸铜溶液之间的反应，不是钠与硫酸铜溶液之间的反应，且钠与硫酸铜溶液反应生成得到氢氧化铜，不能得到金属铜，故错误； D．铜、铁属于活泼性一般的金属，工业上主要采用热还原法冶炼铜、铁，故正确； 故选C。 16．（12分）铁及其化合物在生产生活中具有重要的应用，铁及其化合物的化合价-物质类别二维图如图所示。 (1)工业上冶炼Fe常用的方法是_______(填字母)。 A．电解法 B．还原法 C．热分解法 D．物理方法 (2)下列有关铁及其化合物的说法正确的是_______(填字母)。 A．纯净的铁是银白色 B．物质A不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成物质D C．物质E受热分解生成物质D D．除去C溶液中混有的少量CuCl2杂质，可以向混合液中加入NaOH溶液 (3)若上述二维图中的F为硫酸盐，请写出由物质D转化为物质F反应的离子方程式： 。 (4)某实验小组欲采用下图装置制备物质B及验证其性质，其实验步骤如下所示。 实验步骤： I．检查装置的气密性后，关闭……，打开……，使装置1中产生的气体进入装置2中、排尽装置2中的空气。 Ⅱ．待装置2中的空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置1中溶液压入装置2中并观察现象。 Ⅲ．关闭K1、K2，打开K5，使装置3中产生的气体通入装置2中并观察现象。 回答下列问题： ①请补充步骤I实验操作：关闭 ，打开 。 ②步骤Ⅲ装置2中的现象是 ，其发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)B (2)AC (3)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O (4) K2、K5 K1、K3、K4 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 【分析】由图示化合价可知，A是FeO，D是Fe2O3，B是Fe(OH)2，E是Fe(OH)3，C是+2价铁盐，F是+3价铁盐。 【解析】（1）工业上常用碳生成CO来还原铁矿石冶炼Fe，为还原法，B符合题意； 答案选B。 （2）A．纯净的铁是银白色的金属单质，A正确； B．A为FeO，D为Fe2O3，FeO不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成Fe3O4，B错误； C．D是Fe2O3，E是Fe(OH)3，Fe(OH)3受热易分解生成Fe2O3，C正确； D．C为亚铁盐，向含有Fe2＋和Cu2＋的溶液中加入NaOH溶液，Fe2＋和Cu2＋都会与NaOH反应生成沉淀，不能除去C溶液中的CuCl2杂质，D错误； 答案选AC。 （3）根据价类二维图可知，D到F过程中铁的化合价未变，F为硫酸盐，即Fe2(SO4)3，D为Fe2O3。Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和水，离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。 （4）①利用FeSO4溶液与NaOH反应制备Fe(OH)2，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，因此应利用Fe与稀硫酸反应生成的H2排尽装置中的空气，因此关闭K2、K5，先打开K1、K3、K4，使装置1中产生的气体进入装置2中、排尽装置2中的空气。 ②装置3中H2O2在MnO2催化剂下分解生成H2O和O2，打开K5，关闭K1、K2，氧气进入装置2中，发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，观察到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 17．（12分）钠、铁、铝及其化合物在日常生活中应用广泛。回答下列问题： (1)钠的氧化物中可以作为供氧剂的是 （填化学式）。 (2)赤铁矿的主要成分与铝粉在高温条件下的反应，可用于野外焊接铁轨，写出该反应的化学方程式： 。 (3)FeO是一种 色固体，在空气中加热生成 （填化学式）。 (4)红热的铁能与水蒸气发生反应，反应的化学方程式为 ；教材“铁粉与水蒸气反应”实验中，棉花吸水量不易控制，而温度过高棉花易被烧焦，现用五水硫酸铜代替湿棉花提供 。五水硫酸铜变成白色粉末时，发生反应的化学方程式为 。 (5)常温下，铝比铁更耐腐蚀的原因是 。 (6)金属铝常温下能与氢氧化钠溶液反应，该反应实质是Al先与反应：，然后与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1) (2) (3) 黑 (4) 水蒸气 (5)铝表面会生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部金属被腐蚀 (6) 【解析】（1）过氧化钠与二氧化碳及水均能生成氧气，故过氧化钠可以作为供氧剂； （2）赤铁矿主要成分为氧化铁，与铝发生铝热反应生成铁单质，化学方程式为：； （3）氧化亚铁为黑色固体，在空气中加热时与氧气反应生成四氧化三铁； （4）红热的铁与水蒸气在高温下反应生成氢气和四氧化三铁，化学方程式为：；五水硫酸铜为蓝色晶体，提供水蒸气后，变为无水硫酸铜白色粉末，化学方程式为：； （5）常温下，铝表面会生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部金属被腐蚀，而铁生成的铁锈比较疏松，内部的铁可以和空气接触继续被腐蚀； （6）与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，化学方程式为。 18．（12分）中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N为常见的活泼金属单质，N在空气中切开后光亮的表面很快变暗，F为黄绿色气体单质，Ⅰ为红褐色固体。回答下列问题： (1)B的化学式为 。 (2)M与水生成A的化学方程式为 。 (3)加热物质I，可生成一种红棕色粉末，请写出该红棕色粉末的一种用途 。 (4)实验室制备气体F的离子方程式为 。 (5)将过量的物质P加入到紫色石蕊溶液中，振荡，观察到的现象为 。 【答案】(1)FeCl3 (2)3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2 (3)颜料 (4) (5)产生气泡，溶液先变蓝后褪色 【分析】F为黄绿色气体单质，说明F为Cl2，I为红褐色固体，I是Fe(OH)3，H和O2反应生成Fe(OH)3，H为Fe(OH)2，C与Cl2反应生成B、B与金属单质M反应生成C，说明C中含有Fe2+，Fe2+与Cl2反应生成的B中含有Fe3+，亚铁离子和D生成氢氧化亚铁，则D为碱，常见活泼金属单质N与水在常温下反应生成碱，N为Na，D为NaOH、E为H2，H2与Cl2反应生成的G为HCl，HCl与Fe(OH)3反应的B为FeCl3，FeCl3可以和Fe反应生成FeCl2，所以金属单质M为Fe，Fe与水蒸气在高温下反应生成A为Fe3O4，Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3；钠与氧气在点燃条件下反应生成的P为过氧化钠； 【解析】（1）B的化学式为FeCl3； （2）Fe与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气：3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2； （3）加热物质氢氧化铁分解生成氧化铁红棕色粉末和水，氧化铁可以用于红色颜料； （4）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：； （5）过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠溶液，氢氧化钠使得石蕊溶液变为蓝色，且过氧化钠具有强氧化性，使得石蕊试液褪色，故现象为：产生气泡，溶液先变蓝后褪色； 19．（12分）某化学兴趣小组设计了以下流程回收利用以金属为主要成分的、、废旧合金(含少量、、等，假定其余杂质与酸碱都不反应)废料的实验。 回答下列问题： (1)“滤渣A”的主要成分为 ，加入足量稀硫酸后发生的氧化还原反应共有 个。 (2)“操作I”的名称是 ；“操作II”的名称是 ，一般在 (填实验仪器的名称)中进行。 (3)从滤液B中获得绿矾晶体()的“操作III”是：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。 (4)将滤液蒸发浓缩的过程中需要用玻璃棒进行搅拌，从而导致有的生成，请写出相应的化学反应方程式： 。 (5)测定绿矾中的氧化率实验方案如下： 步骤一：称取一定质量的绿矾样品，将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成溶液； 步骤二：取步骤一中配得的溶液于锥形瓶，并加入适量稀硫酸酸化，逐滴滴加溶液至恰好完全反应，反应原理为：(未配平)，消耗溶液； 步骤三：另取步骤一中配得的溶液于烧杯，加入足量氨水，将沉淀过滤、洗涤、干燥，在空气中灼烧至固体质量不再变化，称得残留红棕色固体的质量为。 (已知：的氧化率) 根据以上数据，计算该绿矾样品中的氧化率为 。 【答案】(1) Fe、Cu、、CuO 3 (2) 过滤 灼烧 坩埚 (3)冷却结晶 (4) (5)10% 【分析】金属Fe为主要成分的Al、Fe、Cu废旧合金(含少量、、)加入足量氢氧化钠溶液，氧化铝、铝与氢氧化钠溶液反应，过滤，向滤液中通入二氧化碳，反应生成氢氧化铝，过滤，将氢氧化铝沉淀在坩埚中加热得到氧化铝，再熔融电解氧化铝得到铝单质，将滤渣A加入足量稀硫酸反应，最终得到硫酸亚铁、铜单质，过滤，将硫酸亚铁溶液加热蒸发浓缩、冷却结晶过滤洗涤得到绿矾。 【解析】（1）Fe、Cu、、CuO 都不与氢氧化钠反应，因此“滤渣A”的主要成分为Fe、Cu、、CuO，加入足量稀硫酸，氧化铜和硫酸反应生成水和硫酸铜，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和铁离子反应生成亚铁离子，铁和铜离子反应生成铜单质和亚铁离子，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此发生的氧化还原反应共有3个； （2）“操作Ⅰ”得到溶液B和铜，其名称是过滤；“操作Ⅱ”是氢氧化铝固体变为氧化铝，其操作名称是灼烧，固体灼烧一般在坩埚中进行； （3）从滤液B中获得绿矾晶体()的“操作Ⅲ”是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤； （4）将滤液B蒸发浓缩的过程中需要用玻璃棒进行搅拌，从而导致有的生成，主要是硫酸亚铁与空气中氧气、硫酸反应生成硫酸铁，相应的化学反应方程式：； （5）根据以上数据，残留红棕色固体的质量为0.4g即氧化铁质量为0.4g，物质的量为，根据方程式分析得到关系式，未被氧化的铁的物质的量为，计算该绿矾样品中的氧化率为。 试卷第14页，共14页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题9 金属与人类文明 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共42分） 1、 选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。 1．下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A．钢铁制品在空气中被腐蚀 B．高炉炼铁 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．电解氧化铝制备金属铝 2．下列化学方程式和冶炼方法，能体现对应金属的常见冶炼原理的是 A．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高炉炼铁) B．2AlCl32Al+3Cl2(电解炼铝) C．2Ag2O4Ag+O2(电解法炼银) D．NaCl(熔融)+KNa(熔融)+KCl(还原法炼金属钠) 3．以下关于金属和合金的说法正确的是 A．合金一定由两种或两种以上的金属组成 B．金属在地壳中的含量越高，开发利用的年代越早 C．镁铝合金的熔点比金属铝高 D．铝是地壳中含量最高的金属元素 4．金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下： 金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡速度缓慢 放出气泡速度快 无变化 下列有关三种金属的说法正确的是 A．Cu和稀盐酸能发生化学反应 B．若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg C．用Ti从溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径 D．三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Mg、Ti、Cu 5．下列说法正确的是 A．在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明原溶液中有，无 B．铁粉用作食品袋内的脱氧剂，起到还原作用 C．俗称铁红，常用做油漆，涂料，油墨和橡胶的红色涂料 D．的溶液中，、、、能大量共存 6．下列关于研究性质的基本程序中排列正确的是 ①观察的颜色、状态 ②设计并进行实验，观察实验现象 ③解释现象、得出结论 ④预测的性质 A．①②③④ B．①④②③ C．④②①③ D．④①③② 7．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几个类推结论中错误的是 ①是碱性氧化物，推测、都是碱性氧化物 ②铁制品露置在空气中一段时间后就会生锈，推测由于铝的性质比铁活泼，铝制品在空气中也不稳定 ③碳酸氢钠可以治疗胃酸过多，推测碳酸钠也可以治疗胃酸过多 ④受热易分解，推测、受热也易分解 ⑤可以置换出溶液中的铜，推测也可以置换出溶液中的铜 ⑥是碱性氧化物，可以与酸反应生成盐和水，推测也可以与酸反应生成盐和水 A．①④⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②③④ 8．下图中能较长时间看到白色沉淀的是(已知苯为难溶于水、密度比水小的液体) A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 9．把溶液滴入一含有铁元素的离子的酸性水溶液中，紫红色消失，试推断溶液中含有铁元素的离子的种类，最可能的情况是 A．含有，可能含有 B．只含有 C．含有，可能含有 D．只含有 10．从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。 下列说法正确的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作I、操作II、操作III所用仪器相同 C．试剂c是 D．用酸性溶液不能检验溶液W中是否还有 11．“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”，其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．铁粉与水蒸气在高温条件反应可以实现转化① B．Fe2O3在水中溶解可实现转化⑥ C．Fe与少量氯气反应可实现转化⑦ D．由转化⑤可预测高铁酸盐是一种高效优良的净水剂 12．下列关于合金的说法错误的是 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物质 B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小 C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D．青铜、硬铝、钢都是合金 13．下列说法不正确的是 A．新型陶瓷碳化硅硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料 B．碳纳米管是新型无机非金属材料，具有优良的电学性能 C．储氢合金La-Ni合金，通过物理吸附能够储存大量氢气 D．硬铝是一种铝合金，是制造飞机和飞船的理想材料 14．金属材料包括纯金属和它们形成的合金，合金在生产生活中有着广泛的应用，生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，下列有关生铁和钢的叙述不正确的是 A．生铁中碳的含量比钢中碳的含量高 B．用生铁炼钢的过程中发生了氧化还原反应 C．生铁和钢的硬度都比纯铁的硬度大 D．钢的化学性质和生铁的化学性质完全不同 第II卷 非选择题（共58分） 2、 非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．（10分）人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程，历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示： (1)由上图可知，人类冶炼金属的年代远近主要和 有关；通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的 性。 (2)下列叙述中，描述的原子一定是金属原子的是___________。 A．可以失去电子 B．最外层上只有2个电子 C．其构成单质具有金属光泽 D．第3周期元素原子中，最外层上只有2个电子 (3)下列有关金属冶炼的叙述中，错误的是___________。 A．工业上常用电解熔融状态氯化钠来制备金属钠 B．加热分解氧化汞可制取金属汞 C．湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应 D．工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法 16．（12分）铁及其化合物在生产生活中具有重要的应用，铁及其化合物的化合价-物质类别二维图如图所示。 (1)工业上冶炼Fe常用的方法是_______(填字母)。 A．电解法 B．还原法 C．热分解法 D．物理方法 (2)下列有关铁及其化合物的说法正确的是_______(填字母)。 A．纯净的铁是银白色 B．物质A不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成物质D C．物质E受热分解生成物质D D．除去C溶液中混有的少量CuCl2杂质，可以向混合液中加入NaOH溶液 (3)若上述二维图中的F为硫酸盐，请写出由物质D转化为物质F反应的离子方程式： 。 (4)某实验小组欲采用下图装置制备物质B及验证其性质，其实验步骤如下所示。 实验步骤： I．检查装置的气密性后，关闭……，打开……，使装置1中产生的气体进入装置2中、排尽装置2中的空气。 Ⅱ．待装置2中的空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置1中溶液压入装置2中并观察现象。 Ⅲ．关闭K1、K2，打开K5，使装置3中产生的气体通入装置2中并观察现象。 回答下列问题： ①请补充步骤I实验操作：关闭 ，打开 。 ②步骤Ⅲ装置2中的现象是 ，其发生反应的化学方程式为 。 17．（12分）钠、铁、铝及其化合物在日常生活中应用广泛。回答下列问题： (1)钠的氧化物中可以作为供氧剂的是 （填化学式）。 (2)赤铁矿的主要成分与铝粉在高温条件下的反应，可用于野外焊接铁轨，写出该反应的化学方程式： 。 (3)FeO是一种 色固体，在空气中加热生成 （填化学式）。 (4)红热的铁能与水蒸气发生反应，反应的化学方程式为 ；教材“铁粉与水蒸气反应”实验中，棉花吸水量不易控制，而温度过高棉花易被烧焦，现用五水硫酸铜代替湿棉花提供 。五水硫酸铜变成白色粉末时，发生反应的化学方程式为 。 (5)常温下，铝比铁更耐腐蚀的原因是 。 (6)金属铝常温下能与氢氧化钠溶液反应，该反应实质是Al先与反应：，然后与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，写出该反应的化学方程式： 。 18．（12分）中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N为常见的活泼金属单质，N在空气中切开后光亮的表面很快变暗，F为黄绿色气体单质，Ⅰ为红褐色固体。回答下列问题： (1)B的化学式为 。 (2)M与水生成A的化学方程式为 。 (3)加热物质I，可生成一种红棕色粉末，请写出该红棕色粉末的一种用途 。 (4)实验室制备气体F的离子方程式为 。 (5)将过量的物质P加入到紫色石蕊溶液中，振荡，观察到的现象为 。 19．（12分）某化学兴趣小组设计了以下流程回收利用以金属为主要成分的、、废旧合金(含少量、、等，假定其余杂质与酸碱都不反应)废料的实验。 回答下列问题： (1)“滤渣A”的主要成分为 ，加入足量稀硫酸后发生的氧化还原反应共有 个。 (2)“操作I”的名称是 ；“操作II”的名称是 ，一般在 (填实验仪器的名称)中进行。 (3)从滤液B中获得绿矾晶体()的“操作III”是：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。 (4)将滤液蒸发浓缩的过程中需要用玻璃棒进行搅拌，从而导致有的生成，请写出相应的化学反应方程式： 。 (5)测定绿矾中的氧化率实验方案如下： 步骤一：称取一定质量的绿矾样品，将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成溶液； 步骤二：取步骤一中配得的溶液于锥形瓶，并加入适量稀硫酸酸化，逐滴滴加溶液至恰好完全反应，反应原理为：(未配平)，消耗溶液； 步骤三：另取步骤一中配得的溶液于烧杯，加入足量氨水，将沉淀过滤、洗涤、干燥，在空气中灼烧至固体质量不再变化，称得残留红棕色固体的质量为。 (已知：的氧化率) 根据以上数据，计算该绿矾样品中的氧化率为 。 试卷第14页，共14页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$