阶段质量检测(4) 金属与人类文明-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

阶段质量检测(四)　金属与人类文明 (本试卷满分100分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1．我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出过486.1 km·h－1，这得益于全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，下列有关说法不正确的是(　　) A．制造钢轨的材料是钢，钢是用量最大的合金 B．钢的熔点比铁的熔点高，而铁的用途更广泛 C．自然界中的金属元素大部分存在于化合物中，也有少量以游离态形式存在 D．铁元素不是地壳中含量最丰富的金属元素 2．(2025·湖南卷)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是(　　) A．高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件 B．金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层 C．超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料 D．超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉” 3．(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是(　　) A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 4．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是(　　) A．金属冶炼方法由金属活动性决定 B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差 C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量 D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工 5．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属单质钒、铬和锰，通常采用的方法是(　　) A．碳还原法 B．铝热法还原 C．直接加热法 D．盐的水溶液与活泼金属置换法 6．(2024·全国新课标卷)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　) A．反应为3Fe＋4H2O(g)高温,Fe3O4＋4H2 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 7．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是(　　) A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS B．已知Fe与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 C．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2 D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属 8．胡粉[主要成分是2PbCO3·Pb(OH)2]具有败毒抗癌、杀虫疗疮的功效，东汉炼丹理论家魏伯阳所著的《周易参同契》中记载：“胡粉投火中，色坏还为铅”，下列说法错误的是(　　) A．胡粉易溶于水 B．胡粉可与盐酸或硝酸反应 C．“火”中含有炭、CO D．“色坏还为铅”的原理是PbO被还原为Pb 9．下列离子方程式书写正确的是(　　) A．铁与FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ B．Fe与稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ C．FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ D．Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 10．茶叶中铁元素的检验可经四步完成，下列步骤中实验用品选用不正确的是(　　) A．将茶叶灼烧灰化，选用①②和⑨ B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④⑥和⑦ C．过滤得到滤液，选用④⑤和⑦ D．检验滤液中的Fe3＋，选用③⑧和⑩ 11．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(　　) 选项 操作、现象 解释 A 向KI­淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应 B 把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3 C 向盐酸中加入少量铁粉，有气泡产生 说明Fe被氧化为Fe3＋ D 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色 说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 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===2Fe2+ 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 13．中科院网报道，纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和作为药物载体用于疾病的治疗。其制备过程如下，下列叙述合理的是(　　) A．Fe3O4可以表示为FeO·Fe2O3，属于混合物 B．在反应②中FeCl3·6H2O被环丙胺()还原为FeO(OH) C．纳米四氧化三铁材料为胶体 D．反应③的化学方程式是6FeO(OH)＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2 14．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　　) A．用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀 B．用氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应可以制备氢氧化铁胶体 C．FeCl3溶液中滴加KI溶液，会有碘单质生成 D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 15．利用Fe(NO3)3溶液可清洗附着在试管内壁的银。某同学欲从洗银废液中回收金属银并重新获得Fe(NO3)3溶液，设计了如图路线。下列说法错误的是(　　) A．Fe(NO3)3溶液洗银的离子方程式为Fe3＋＋3Ag===Fe＋3Ag＋ B．溶液2加入KSCN溶液观察不到红色 C．该路线Ⅲ中的H2O2溶液不可用Cl2代替 D．固体是铁和银的混合物 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16.(12分)某学生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(用化学方程式表示)_____________________________。 (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 17.(13分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2、少量FeS2和金属硫酸盐)为原料生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图： (1)配平“焙烧”过程中发生反应的化学方程式。 FeS2＋____O2____Fe2O3＋____SO2。焙烧时加入的少量CaO可将SiO2转化为__________(填化学式)。 (2)“碱浸”时Al2O3发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3，Fe2O3与FeS2混合后在隔绝空气条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，“焙烧”过程理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝__________。 (5)“烧渣分离”过程中可选用的方法是__________(填字母)。 A．磁选法　　 　B．酸浸法　 　　C．碱浸法 18.(15分)(1)某化学兴趣小组利用下列试剂，铁粉、锌粉、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。 ①用所给试剂写出体现Fe2＋还原性的反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 ②设计实验方案，完成下列表格。 探究内容 实验方案 实验现象 探究Fe3+ 具有氧 化性 取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后,溶液颜色变为　　　　。加入KSCN溶液后,溶液　　　　  ③该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉、观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为___________________________________。 (2)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则X离子是____________，该反应的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 19.(15分)某化学兴趣小组拟用如图装置(2个三颈烧瓶及其他仪器)制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。 (1)稀硫酸应放在______________中(填写仪器名称)。 (2)本实验通过控制A、B、C三个开关，可将仪器中的空气排尽，具体操作：关闭开关______，打开开关________，打开分液漏斗活塞；待反应一段时间排尽空气后，再关闭开关______，打开开关________，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时需排尽装置中空气的理由：______________________________(用化学反应方程式作答)。 探究思考：反应后将装置3中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3(OH)8。 (3)Fe3(OH)8中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝________________，用氧化物的形式表示可写成________________________。 阶段质量检测(四) 1.选B　目前世界上用量最大的合金是铁合金,即钢,故A正确;钢铁是用途最广泛的合金,比铁的用途更广泛,但它的熔点比铁的熔点要低,故B错误;由于大部分金属性质较活泼,在自然界中大部分存在于化合物中,也有少量以游离态形式存在,如Au,故C正确;铝元素是地壳中含量最丰富的金属元素,故D正确。 2. 选A　金属材料包括纯金属及其合金，选项中的不锈钢是铁的合金，属于金属材料，A正确；金刚石是碳的单质形态，属于无机非金属材料，B错误；玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料，类似于玻璃纤维，不属于金属材料，C错误；玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物，属于无机非金属材料，因此不属于金属材料，D错误。 3. 选B　月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态被吸附，属于活泼氢，A正确；地球上的钛铁矿若未吸附氢原子，根据原子守恒可知，加热无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；生成水时H被氧化，Fe被还原，存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确。 4.选B　活泼性不同的金属,其冶炼方法不同,即金属冶炼方法由金属活动性决定,故A正确;熟铁比生铁延展性好,故B错误;炒铁过程中降低了铁水中的碳含量,从而将生铁转化成熟铁,故C正确;该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢,都是利用空气中氧气氧化C元素,其原理基本相同,故D正确。 5.选B　钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。 6.选B　铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,A项正确;铁与水蒸气反应需在高温下进行,将酒精灯移至湿棉花下方,铁粉处不能产生高温,故B项错误;反应生成的氢气可吹出肥皂泡,用火柴点燃肥皂泡,可听到尖锐的爆鸣声,C项正确;由于反应需在高温条件下进行,故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D项正确。 7.选B　硫具有弱氧化性,能将变价金属氧化为低价态,所以Cu和S反应生成Cu2S,故A错误;在金属活动性顺序表中,活泼的金属能置换出不活泼的金属,金属活动性:Fe>Cu>Ag,所以Fe与AgNO3溶液也能反应生成Ag,故B正确;铁单质还原性强,和强氧化剂Cl2反应生成高价化合物FeCl3,故C错误;Al与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜,Fe与O2反应生成疏松的氧化物,不能保护金属,故D错误。 8.选A　胡粉不溶于水,A项错误;PbCO3或Pb(OH)2都可以与盐酸反应,B项正确;胡粉分解生成PbO,PbO可能被C或CO还原为Pb,C项、D项正确。 9.选D　A中电荷不守恒,应为Fe+2Fe3+3Fe2+;B中违反反应事实,应为Fe+2H+Fe2++H2↑;C中电荷不守恒,应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。 10.选B　灼烧茶叶需用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯等,A正确;溶解茶叶灰的过程中会用到烧杯、玻璃棒等仪器,容量瓶是配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液的主要仪器,B错误;过滤需用到的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等,C正确;检验Fe3+可用KSCN溶液,用到的仪器有胶头滴管和试管,D正确。 11.选D　氯化铁将KI氧化,生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,铁离子与淀粉不反应,A错误;生铁放置于潮湿的空气中,形成的红棕色的斑点为氧化铁,不是Fe(OH)3,B错误;Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,Fe被氧化为Fe2+,C错误;氢氧化亚铁易被氧化,则新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色,D正确。 12.选B　Fe2+具有还原性,在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水,Fe2+被氯水氧化生成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色,故A错误;Fe2+具有氧化性,Zn具有还原性,在氯化亚铁溶液中加入锌片,锌与Fe2+发生置换反应生成Fe和无色的Zn2+,溶液由浅绿色变成无色,故B正确;氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,故C错误;氯化铁溶液与铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应前氯化铁溶液为黄色,反应后氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铜溶液为淡蓝色,氯化亚铁和氯化铜的混合溶液为蓝绿色,说明Fe3+具有氧化性,故D错误。 13.选D　Fe3O4属于纯净物,A错误;反应②中FeCl3·6H2OFeO(OH)时,元素的化合价没有改变,B错误;纳米四氧化三铁材料是纯净物,胶体是一种分散系,属于混合物,C错误;反应③是CO还原FeO(OH),化学方程式为6FeO(OH)+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D正确。 14.选B　反应开始时生成的氢气进入B中,可排出空气,防止生成的氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2,A正确;氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成沉淀,不是氢氧化铁胶体,B错误;FeCl3溶液能氧化KI,有碘单质生成,C正确;Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,D正确。 15.选A　洗银废液(Fe3+、Fe2+、Ag+、N)中加入Fe粉,Fe3+、Ag+与Fe反应生成Fe2+、Ag,过滤,滤渣中含有Fe和Ag,加稀盐酸,Fe溶解生成亚铁离子,过滤得到银单质,滤液只含有亚铁离子,加H2O2溶液,亚铁离子被氧化为铁离子。A项,涉及的离子方程式为Fe3++AgFe2++Ag+,错误;B项,固体含有Fe、Ag,加入稀盐酸,生成的溶液2含有氯化亚铁,与KSCN不反应,溶液不变红色,正确;C项,如用氯气代替,则生成氯化铁,引入新杂质,正确;D项,试剂1为过量的铁,则得到固体为铁和银的混合物,正确。 16.解析:(1)Fe2O3为碱性氧化物,能够与盐酸反应生成FeCl3和H2O。 (2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3,物质②可以是NaOH、NH3·H2O等。 (3)Fe3+具有氧化性,能够氧化Fe,反应的化学方程式为Fe+2FeCl33FeCl2。 (4)Fe(OH)2是白色沉淀,能迅速被氧气氧化,会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。 (5)将氯化铁饱和溶液滴入沸水中,继续煮沸至呈红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体。 答案:(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O (2)NaOH溶液(其他合理答案也可) (3)Fe+2FeCl33FeCl2 (4)生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (5)Fe(OH)3胶体　分散质粒子直径的大小不同 17.解析:高硫铝土矿粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液“碱浸”,其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经过滤得到的固体中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在隔绝空气条件下焙烧生成Fe3O4和SO2。(4)Fe2O3与FeS2混合后在隔绝空气条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,设有x mol Fe2O3和y mol FeS2完全参加反应,根据得失电子守恒:2x×=2y×[4-(-1)]+y×,解得=16,所以“焙烧”过程理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16。 答案:(1)4　11　2　8　CaSiO3 (2)Al2O3+2OH-2Al+H2O (3)Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC (4)1∶16　(5)A 18.解析:(1)①在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用新制氯水,反应为2FeCl2+Cl22FeCl3。②向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加KSCN溶液不变红色。③向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+Fe+Zn2+。(2)已知Mn得电子,故Mn是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+,即X为Fe2+。该反应中反应物为Mn、Fe2+和H+,生成物为Mn2+、Fe3+和H2O。 答案:(1)①2FeCl2+Cl22FeCl3　②浅绿色　不变色 ③Fe2++ZnZn2++Fe (2)Fe2+　Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O 19.解析:(1)此实验目的是制备氢氧化亚铁,先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁,此反应在装置2中进行,稀硫酸是溶液,应盛放在分液漏斗中,即应盛放在1处的分液漏斗中。 (2)实验时,可关闭开关A,打开开关 B、C,打开分液漏斗活塞;待反应一段时间排尽空气后,再关闭开关B,打开开关A,可将生成的硫酸亚铁溶液排到右侧装置中生成氢氧化亚铁,防止发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。 (3)Fe3(OH)8中三个Fe总化合价为+8价,则有两个+3的Fe和一个+2价Fe,则n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶2,用氧化物的形式表示可写成FeO ·Fe2O3 ·4H2O。 答案:(1)分液漏斗　(2)A　B、C　B　A　 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (3)1∶2　FeO·Fe2O3·4H2O 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $