专题9 金属与人类文明 过关检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题9　过关检测 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意) 1．中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列有关说法不正确的是(　　) A．“火树银花合，星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色反应 B．古剑沈卢“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金 C．“以曾青涂铁，铁赤色如铜”中的“曾青”是铜盐 D．《石灰吟》(明·于谦)中写道：“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间。”其中“清白”是指氢氧化钙 时间：75分钟　　　　满分：100分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 2．下列物质能通过化合反应直接制得的是(　　) ①FeCl2　②FeCl3　③Fe(OH)3　④HCl A．①②③ B．②③ C．①③④ D．全部 解析　①氯化亚铁可以由氯化铁和铁化合得到；②氯化铁可以由铁和氯气化合得到；③氢氧化铁可以由氢氧化亚铁、氧气和水化合得到；④氯化氢可以由氢气和氯气化合得到。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3 3．下列有关金属冶炼方法的叙述，不正确的是(　　) A．湿法炼铜的原理属于置换反应 B．可以利用高温还原法炼锌 C．铝热法应用很普遍，可冶炼Mn、Mg、Cr等金属 D．钠、镁、铝等活泼金属的冶炼采用电解法 解析　金属冶炼方法的选择主要是根据金属在自然界中的存在形态及金属的活动性强弱。活动性很强的金属一般采用电解法冶炼，如钙、钠、镁、铝等；活动性较强的金属一般采用高温还原法冶炼，如锌、铁、锡、铅、铜等；活动性较弱的金属一般采用热分解法冶炼，如银、汞等。本题C项中由于镁的活动性比铝的强，所以铝不能置换出镁。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 4．下列物质能将Fe2＋转化为Fe3＋的有(　　) ①新制氯水　②锌　③稀硝酸　④铜　⑤铁 A．①②③ B．②④⑤ C．①③ D．①②③④ 解析　①新制氯水具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋；②锌是活泼金属，能把Fe2＋还原为铁单质；③稀硝酸具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋；④铜的金属性弱于铁，与Fe2＋不反应；⑤铁与Fe2＋不反应，符合条件的是①③。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 5．化学与生产、生活密切相关。下列有关叙述正确的是(　　) A．铝合金的广泛使用是因为人们能用焦炭等还原剂从氧化铝中获取铝 B．硅可用于制作光导纤维，因为硅是优良的半导体材料 C．明矾可用于净水，其原理与胶体具有吸附性有关 D．电解过程需要消耗大量的能量，因此冶炼金属钠不宜采用电解法 解析　铝的冶炼通常用电解氧化铝的方法，不能用高温还原法，故A错误；二氧化硅是制作光导纤维的原料，故B错误；钠是活泼金属，冶炼时采用电解熔融氯化钠的方法，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 6．铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效，主治惊痫、贫血等。某兴趣小组探究用H2与碳酸亚铁制取铁粉并检验气体产物，实验装置如下图所示(夹持装置略)，下列说法错误的是(　　) A．装置⑤中有白色沉淀生成 B．装置①、④均应是干燥剂 C．装置③中是无水CaCl2 D．点燃②处酒精灯前应先通入一段时间的H2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 解析　加热FeCO3分解生成FeO、CO2，H2与FeO反应生成Fe、H2O，检验H2O的试剂通常用无水CuSO4，现象是固体由白色变为蓝色；检验CO2的试剂是澄清石灰水，看到的现象是石灰水变浑浊，为避免水蒸气进入②、③中对H2O检验产生的干扰，故①、④中是干燥剂，③中应该是无水CuSO4，A、B正确，C错误；由于H2是易燃性气体，为防止加热时H2、O2的混合气体点燃发生爆炸，故应先通入一段时间的H2以排出装置中的空气，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 7．不能证明某溶液中含有Fe2＋的是(　　) A．该溶液呈浅绿色 B．向该溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 C．向该溶液中加入氯水，再滴入几滴KSCN溶液，呈血红色 D．向该溶液中滴入几滴KSCN溶液，不变色，再加入氯水，呈血红色 解析　C项，先滴加氯水，若原溶液只含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也显血红色，无法证明原溶液中是否含有Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 8．下面关于硅的叙述中，正确的是(　　) A．二氧化硅可用于光导纤维，利用了它的导电性 B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 C．硅的化学性质不活泼，在自然界可以以游离态形式存在 D．硅在电子工业中是重要的半导体材料 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 9．铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热 反应的说法中，不正确的是(　　) A．铝热反应是放热反应 B．铝热反应可用于冶炼某些高熔点金属 C．实验中镁条的主要作用是还原氧化铁 D．实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出 解析　在铝热反应中，金属镁燃烧会放出大量的热，为铝热反应提供能量，C不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 选项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和铁、铜均可反应 B 当铁、铜均剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，铁和铜都与Fe3＋反应，故无Fe3＋ C 当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，铜剩余，故无Cu2＋ D 当铁剩余，铜不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能出现铁剩余而铜不剩余的情况，因为铁的还原性比铜的强，铁先与Fe3＋反应 10．将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 解析　因离子的氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。如果Fe3＋足量，Fe3＋可将铁和铜全部氧化且Fe3＋可能还有剩余，A错误；当铁剩余时，溶液中不会存在Cu2＋，B错误；当铜剩余时，溶液中肯定无Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 11．实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是(　　) A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液煮沸 B．实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开 C．一段时间后，关闭弹簧夹C和D，B中有 白色絮状沉淀生成 D．实验结束后关闭弹簧夹D，可以较长时 间保存氢氧化亚铁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 解析　氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使其中溶解的氧气逸出，A正确；实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，利用A中反应产生的氢气将装置中的空气排净，B正确；一段时间后，关闭弹簧夹C，打开弹簧 夹D，A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B中与氢氧化钠溶液发生反应，二者反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀，C错误；本实验利用反应生成的氢气排净装置中的空气，使装置处于H2氛围下，故实验结束后关闭弹簧夹D，可以较长时间保存氢氧化亚铁，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 A．不可用电解AlCl3的方法制备金属铝 B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应 C．黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料 D．由粗硅制取高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 12．部分矿物资源的利用及产品流程如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 解析　气体所处状况未知，不能确定气体的体积，A错误；滤渣的主要成分为KNO3，钾元素的焰色为紫色，但要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色，B错误；硝酸不稳定，易分解，故溶解时温度不能过高，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 14．聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z](铁元素化合价为＋3)是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定： ①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100．00 mL的溶液； ②准确量取25．00 mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体6．99 g； ③准确量取25．00 mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到红棕色固体1．92 g。 该聚合硫酸铁组成中的x∶y∶z为(　　) A．6∶8∶5 B．4∶2∶5 C．1∶1∶2 D．6∶3∶5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15．(15分)已知有以下物质之间的相互转化： 试回答： (1)写出各物质的化学式：A_____， B________，C_______，D______。 (2)向G溶液中滴加KSCN溶液的实验现 象是________________。 (3)向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为____________________。 (4)写出E→F的化学方程式：________________________________。 Fe FeCl2 KOH KCl 溶液变成血红色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 解析　观察分析题图中物质间的转化关系，由信息“红褐色沉淀F”，可确定F是Fe(OH)3，则易推出G为FeCl3，E为Fe(OH)2。又由白色沉淀H不溶于稀HNO3，且是由D与AgNO3反应生成的，知H为AgCl，再由加入硝酸酸化的硝酸银后所得溶液的焰色反应，确定D溶液是KCl溶液。最后由B＋C―→Fe(OH)2↓＋KCl，可以确定B为FeCl2，C为KOH，FeCl3与A反应生成FeCl2，且HCl与A反应生成FeCl2和气体，则A为Fe。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 23 16．(13分)钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示： 炼铁的炉料(铁矿石、焦炭、石灰石等)由高炉的顶 部投入，原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发 生作用。请回答下列问题： (1)焦炭在炼铁的过程中所起的作用是 ______________________________。 既提供热量，又产生还原剂CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 (2)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是 ____________________________________________________。 (3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应： _________________________________________________________________。 (4)高炉气中含有的主要气态污染物是_____，若直接排放将污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途：________________。 采用逆流接触操作，使矿石与还原性气体充分接触、反应 CO 作燃料(或还原剂) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 17．(14分)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如图1所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 ②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图2所示： 回答下列问题： (1)写出反应1的化学方程式___________________________________________ _______________________。 2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为__________________________________________________________________________________。 CaSiO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 (3)E可作为建筑材料，C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式_________________________________________________。 (4)电解制铝的化学方程式是__________________________。 浓硫酸 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 18．(16分)从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。 (1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是____ (填字母，下同)。 A．Fe B．FeO C．Fe3O4 D．Fe2O3 (2)在现代半导体工业生产中，常利用FeCl3腐蚀铜的原理制作印刷线路板，该原理的化学方程式为____________________________。 C 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 (3)实验室在配制FeSO4溶液时为了防止FeSO4溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是____________________(用离子方程式表示)。 (4)现有配制所得的100 mL 6 mol·L－1 FeSO4溶液，向其中滴入一定量的稀硝酸，请回答下列问题： ①配平该反应的离子方程式： Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 3 1 4 3 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31 ②要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2＋，可选用的试剂为____。 A．酸性KMnO4溶液 B．KSCN溶液 C．Cl2 ③写出上述②的具体实验方案(含操作、现象、结论)：___________________ _________________________________________________________________________________________。 ④经检验，上述反应后的溶液中不存在Fe2＋，则该反应过程中产生的NO体积为______L(标准状况)。 A 取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，则溶液中含Fe2＋，否则不含Fe2＋ 4．48 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 33 　　　　　　　　　　　　　 R 解析　AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，故不可用电解AlCl3的方法制备金属铝，A正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是SiO2＋Na2CO3eq \o(=====,\s\up17(高温))Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3eq \o(=====,\s\up17(高温))CaSiO3＋CO2↑，没有化合价发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4；FeO与CO在高温下可生成Fe，C正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，D正确。 13．一种以菱苦土(主要成分为MgO)为原料制备金属Mg的工艺流程如图所示。已知：降温结晶过程中发生的反应为Mg(NO3)2＋2KCl===2KNO3↓＋MgCl2。下列有关说法正确的是(　　) A．若电解得到12 g Mg，则同时可得到11．2 L Cl2 B．用铂丝蘸取滤渣在酒精灯火焰上灼烧，观察到火焰呈紫色 C．溶解菱苦土时，溶液温度越高越好 D．电解过程发生反应的化学方程式为MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑ 解析　①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100．00 mL的溶液；②准确量取25．00 mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到的6．99 g白色固体为硫酸钡沉淀，故n(BaSO4)＝eq \f(6.99 g,233 g·mol－1)＝0．03 mol，则100 mL溶液中含硫元素0．03 mol×eq \f(100,25)＝0．12 mol；③准确量取25．00 mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到的1．92 g红棕色固体为Fe2O3，故n(Fe2O3)＝eq \f(1.92 g,160 g·mol－1)＝0．012 mol，则100 mL溶液中含铁元素0．012 mol×eq \f(100,25)×2＝0．096 mol，则得到x∶z＝0．096∶0．12＝4∶5，由化合物中元素正负化合价代数和为0计算得到y＝2。 C＋O2eq \o(=====,\s\up17(高温))CO2，CO2＋Ceq \o(=====,\s\up17(高温))2CO，Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2 2AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋COeq \o\al(2－,3)[或AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)] 2Al2O3eq \o(========,\s\up17(通电),\s\do15(Na3AlF6))4Al＋3O2↑ eq \x(　)Fe2＋＋eq \x(　)NOeq \o\al(－,3)＋eq \x(　)H＋===eq \x(　)Fe3＋＋eq \x(　)NO↑＋eq \x(　)H2O 解析　(4)②Fe2＋具有还原性，要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2＋，可选用的试剂为酸性KMnO4溶液，反应过程中可看到溶液紫红色褪去。④反应后的溶液中不存在Fe2＋，则参与反应的Fe2＋的物质的量为6 mol·L－1×0．1 L＝0．6 mol，反应生成的NO在标准状况下的体积为0．6 mol×eq \f(1,3)×22．4 L·mol－1＝4．48 L。 $$