专题9 金属与人类文明 2027届高一上学期化学苏教版必修第二册单元检测练习卷

**基本信息** 专题9金属与人类文明单元检测，立足苏教版必修第二册，以金属性质、转化及应用为核心，融合储氢合金、月壤研究等科技情境与实验探究，适配单元复习，落实化学观念与科学探究素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|20小题|金属单质及化合物性质（如Fe、Al转化）、实验操作（胶体制备、离子检验）、工业制备（制硅、炼镁）|情境真实（泥活字硅酸盐、嫦娥五号月壤），基础判断与推理结合| |非选择题|3小题|工艺流程（废铝箔制明矾）、实验探究（铁黄晶种制备及纯度测定）、综合计算（三氯甲硅烷纯度测定）|问题层次递进，从原理分析到实验设计，体现科学思维与实践能力|

专题9 金属与人类文明 2027春苏教版必修第二册 单元检测 一、单选题（本大题共20小题） 1．储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法错误的是（ ） A. 储氢合金是一类能大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料 B. 具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 C. 储氢合金中氢元素的化合价为价 D. 储氢合金吸收的过程属于物理变化 2．、、、是中学化学中重要的金属元素，它们的单质及化合物之间有很多转化关系，如表所列物质不能按如图关系（“ ”表示一步完成）相互转化的是（ ） 选项 A B C D 甲 乙 丙 A. A B. B C. C D. D 3．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（ ） 选项 实验操作和现象 结论 A 向沸水中滴加少量饱和溶液，继续加热得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 所得红褐色液体是胶体 B 向溶液中滴加溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性： C 向溶液中滴加几滴溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，溶液红色褪去 还原性： D 向溶液中通入氯气，再滴加几滴溶液，溶液显红色 被完全氧化为 A. A B. B C. C D. D 4．下列有关、的性质及应用的说法正确的是（ ） ①向盛有溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴溶液，黄色逐渐消失，加后溶液颜色不变 ②将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的 ③向溶液中滴加溶液，溶液显红色 ④将浓溶液滴加到饱和溶液中制备胶体 ⑤向溶液中加入过量铁粉的离子方程式： 与在酸性溶液中的反应： A. ①②⑤⑥ B. ①②③④ C. ①③④⑤ D. ②④⑤⑥ 5．利用废铝箔（主要成分为，含少量、等）制明矾的一种工艺流程如图： 下列说法中不正确的是（ ） A. ①中加溶液，发生反应的离子方程式是 B. 操作是过滤 C. 乙溶液中含有的离子是、 D. 由④可推测，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 6．下列除杂试剂和分离方法都正确的是（ ） 选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 分离方法 A 盐酸 过滤 B 饱和溶液 洗气 C 氯水 — D 溶液 过滤 A. A B. B C. C D. D 7．将铜片放入一定体积溶液中浸泡，一段时间后取出铜片（经洗涤、干燥）精确称量，铜片质量减轻了，得到的溶液B中，则下列说法正确的是（ ） A. 溶液B中与的物质的量之比为 B. 原溶液中的物质的量为 C. 溶液B中最多可溶解 D. 原溶液的体积为 8．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究粉与发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下： 下列说法不正确的是（ ） A. 反应①产生的气体是 B. 反应②为 C. 反应③的白色沉淀是 D. 黑色固体中不含和 9．利用铁及其氧化物循环制氢的原理如图所示，下列有关说法正确的是（ ） A. 唐三彩陶器的褐色主要是因为添加了着色剂 B. 反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C. 反应器Ⅲ中生成时，转移电子 D. 含和各的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 10．活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是（ ） A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字 11．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” 12．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 13．嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是（ ） A. 制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B. 机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C. 基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D. 目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 14．下列有关物质的工业制备反应错误的是（ ） A. 合成氨： B. 制 C. 制粗硅： D. 冶炼镁： 15．一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是（ ） A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 C 溴水颜色逐渐褪去 D 胆矾表面出现白色粉末 16．实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是（ ） A. 反应为 B. 酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳 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 17．用铬铁合金（含少量、单质）生产硫酸铬的工艺流程如下： 下列说法错误的是（ ） A. “浸出”产生的气体含有 B. “除杂”的目的是除去、元素 C. 流程中未产生六价铬化合物 D. “滤渣2”的主要成分是 18．部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是（ ） A. 若在沸水中可生成，则的反应一定是化合反应 B. 在转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C. 加热的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D. 若和均能与同一物质反应生成，则组成的元素一定位于周期表区 19．一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷、、。其中，电炉煅烧发生的反应为 下列说法错误的是（ ） A. “电炉煅烧”必须隔绝空气 B. 浸渣的主要成分是 C. “炉气水洗”使溶于水而与分离 D. “中和沉淀”需要控制溶液的 20．铬的氧化物常用于制备，下列判断正确的是（ ） A. 焙烧过程中，被氧化失去6个电子 B. 第2步反应中，作还原剂 C. 可用铝热反应冶炼金属铬，该反应为吸热反应 D. 酸性重铬酸钾溶液可用于检测酒驾，反应中乙醇被分解生成 二、非选择题（本大题共3小题） 21．铁黄是一种重要的化工产品。为制备高品质铁黄，需先制备少量铁黄晶种。 Ⅰ.晶种的制备 制备过程及现象：向一定浓度的溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至为6.0时，开始通空气并记录变化如图。 资料：本实验中，不同下价铁元素的存在状态： 存在状态 、 （1） 产生白色沉淀的离子方程式是________________________________________。 （2） 结合方程式解释曲线变化： ① 时段，白色沉淀被氧化，________________________________，不变，几乎不变。 ② 时段，发生如下反应（配平），增大，明显降低。__________________________ ③ 后，几乎不变，此时溶液中仍降低，但增加，且降低量大于增加量。结合总方程式说明原因：________________________________________________________________________________________________________________________。 Ⅱ.产品颜色探究 铁黄为黄色，但制得的晶种为黄褐色，欢乐小组提出两个猜想。 猜想1：铁黄中混有黑色物质，混合后颜色变深。 猜想2：铁黄中混有黄褐色物质。 （3） 针对猜想1，小欢提出方案：将样品用盐酸充分溶解后，加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，证明铁黄中含有。小乐认为该方案不严谨，原因是____________________________________________________________。后经实验证实该制备条件下几乎不产生。 （4） 针对猜想2，进行下列实验，证实黄褐色晶种中含有。 ① 请选出合适的试剂、搭配：____（填序号）。 A. 硝酸，溶液 B. 盐酸，溶液 C. 硫酸，溶液 ② 洗涤黄褐色晶种的目的是________________________________________________________________________________。 ③ 进一步实验证实黄褐色晶种含有少量。写出由生成黄褐色的离子方程式：______________________________________________。 Ⅲ.产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 资料：，不与稀碱液反应。 （5） 铁黄样品共消耗硫酸的物质的量为____________________________（列出计算式即可）。 （6） 假定铁黄样品除外，不含其他杂质。 ① 算得铁黄纯度（质量分数）为________________________________________________。 ② 加入溶液不足会使测定纯度偏小，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 22．高铁酸钾是绿色、高效的消毒剂，可用下列方法制取。 （1） 如图装置可制取，则装置A中发生的反应为__________________________________________________。 （2） 装置A哪个地方需要改进：__________________________________。 （3） 的作用是__________________，装置B中溶液的作用是________________。 （4） 硫酸亚铁是生产钛白的副产品，价格低，以硫酸亚铁为原料制备高效净水剂高铁酸钾可大大降低成本。其生产工艺如下： ① 写出步骤③的化学方程式：__________________________________________________。 ② 写出确定制得的已洗涤干净的操作：___________________________________________________________________________。 23．三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为，熔点为，且遇剧烈反应。实验室根据反应来制备粗品，装置如图甲： 已知：；中的化合价为价。 （1） 按图甲安装好仪器，加药品之前需要进行的操作是________________；实验开始时需先点燃____处（填“A”或“C”）的酒精灯，其目的是________________。 （2） 干燥管中盛放的试剂可以是____（填序号）。 ①无水 碱石灰 氧化钙 （3） 该装置的缺陷为________________________。 （4） 遇水会产生和两种酸，则与水反应的化学方程式：________________________________________。 （5） 采用图乙方法测定溶有少量的纯度。首先调节储液瓶与量气管液面相平，读数为，向样品中加入足量水，反应结束恢复至初始温度，调整量气管液面与储液瓶液面相平，记录读数为。已知该条件下气体的摩尔体积为。则产品的纯度为____________________，若将恒压滴液漏斗改为分液漏斗，则所测产品纯度____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 参考答案 1．【答案】D 【详解】储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料，如镧镍合金，正确；储氢合金储氢量大、吸放氢速率快，正确；中钠元素化合价为价，铝元素化合价为价，氢元素化合价为价，正确；氢气在储存过程中与金属反应生成其他物质，是化学变化，错误。 2．【答案】B 【详解】转化关系可为，不符合题意；转化关系为，符合题意；转化关系可为，不符合题意；转化关系可为，不符合题意。 3．【答案】D 【详解】丁达尔效应是胶体特有的性质，由实验操作和现象可知生成了胶体，正确；溶液变蓝说明反应生成，由可知，为氧化剂，为氧化产物，则氧化性：，正确；红色褪去说明被还原为，由可知，为还原剂，为还原产物，则还原性：，正确；溶液显红色说明有生成，但不能说明溶液不含，不一定被全部氧化为，错误。 4．【答案】A 【详解】与可发生反应：，逐渐被消耗，黄色逐渐消失，铁粉过量，反应完全后溶液中不含，加溶液后颜色不变，①⑤正确；含铁屑的溶液与可发生反应：、，从而除去氯气，②正确；溶液中不存在，加入溶液不变红，③错误；将浓溶液滴加到饱和溶液中只能得到氢氧化铁沉淀，无法得到氢氧化铁胶体，④错误；酸性环境中可以将氧化为，⑥正确；选。 5．【答案】C 【详解】能与溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，正确；为分离固液的操作，为过滤，正确；加适量稀硫酸调节析出沉淀，过滤出固体，继续向固体中加入过量稀硫酸得到的乙溶液为和硫酸的混合溶液，含有的离子是、、，错误；④向乙溶液中加入饱和溶液后析出明矾，说明室温下明矾的溶解度小于和的溶解度，正确。 6．【答案】D 【详解】与反应，而杂质与不反应，错误；、都能够与饱和溶液反应，错误；溶液与氯水反应产生、，引入了新的杂质离子，错误；与溶液不能反应，杂质能够与溶液反应产生可溶的，过滤可以分离得到纯净的，正确。 7．【答案】A 【思路导引】 与发生的反应为，，，，则溶液B中，，因为溶液B中即,则；根据铁原子守恒知，溶液中。 【详解】溶液中与的物质的量之比为，正确；由分析知，原溶液中的物质的量为，则，错误；溶液中与的物质的量分别为和，加入金属铁可以发生反应、，、可消耗的铁的物质的量分别是和，即溶液最多可溶解，质量为，错误；溶液中的物质的量为，体积为，即，错误。 8．【答案】D 【详解】反应①有气体产生，反应②无气体产生，说明黑色固体中含有，不含，反应①产生的气体是，正确；完全反应，因此黑色固体一定含、，加入溶液，发生与溶液的反应，正确；反应③中转化为，正确；可与反应生成，加入溶液不变红不能证明黑色固体中没有，结合项分析可知黑色固体中不含，可能含有，错误。 9．【答案】D 【详解】为黑色固体，唐三彩褐色的着色剂主要是氧化铁，错误；反应器Ⅱ中发生反应，氧化产物为、还原产物为，物质的量之比为，错误；反应器Ⅲ中发生反应，中的平均化合价为价，中铁为价，生成时，转移电子物质的量为，错误；、，和各参与反应共可生成，反应器Ⅱ中发生反应，参与反应理论上可获得，正确。 10．【答案】A 【详解】泥坯的主要成分为黏土，属于硅酸盐，A符合题意；木坯主要成分为纤维素，B不符合题意；铜坯、铅坯均为金属材料，C、D不符合题意。 11．【答案】A 【详解】不锈钢为铁合金，属于金属材料，符合题意；金刚石为碳单质，属于无机非金属材料，不符合题意；玄武岩纤维是一种高性能无机纤维，其主要成分为等，属于无机非金属材料，不符合题意；超细玻璃纤维的主要成分为二氧化硅等非金属氧化物，属于无机非金属材料，不符合题意。 12．【答案】B 【详解】根据题意可知，月壤钛铁矿中含有单原子的氢原子，故含有活泼氢，正确；地球上的钛铁矿不一定含有单原子的氢原子，加热时不一定有与生成，错误；加热过程中，铁、氢元素的化合价发生了变化，故发生了氧化还原反应，正确；水蒸气冷凝成为液态水放出热量，是放热过程，正确。 13．【答案】C 【详解】石英的主要成分为,错误。 14．【答案】D 【详解】氧化镁熔点高，耗能大，且对设备要求高，工业上常用电解熔融的方法冶炼镁，而不用电解熔融的方法，错误。 15．【答案】D 【详解】具有还原性，易被氧化为，出现棕黄色沉淀是因为产生了，化学方程式应为，错误；中的元素为价，具有还原性，易被空气中的氧气氧化成硫单质，因此溶液出现浑浊，化学方程式应为，颜色变深是因为和反应生成的多硫离子,越大颜色越深，错误；溴水久置褪色，除因溴易挥发外，还因溴水中存在类似与水反应的平衡：，见光分解，促使上述平衡向正反应方向移动，溴水中逐渐减少，颜色逐渐褪去，错误；胆矾在受热或较干燥情况下，易失去结晶水，生成白色的粉末，正确。 16．【答案】B 【详解】与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，正确；该反应是在高温条件下进行，所以铁粉与水蒸气反应需要的温度比湿棉花处产生水蒸气需要的温度更高，则酒精灯应在铁粉处加热，利用余热使湿棉花处的水汽化，若将酒精灯移至湿棉花下，会导致水蒸气生成速率过快，水蒸气逸出过程中遇冷凝结为水，无法与冷的铁粉反应，错误；采用肥皂泡收集氢气，再点燃肥皂泡检验氢气的方法相对比较安全，前期不够纯净会产生爆鸣声，纯净之后再点燃会有燃烧现象，正确；该反应所需温度较高，需要用硬质玻璃试管，其中的含量较高，具有良好的热稳定性，软化温度高，受热不易发生破裂，正确。 17．【答案】D 【思路导引】 由流程可知，加入稀硫酸，金属单质与稀硫酸反应生成氢气，溶液中含、、、，加入分离出的滤渣1含和，、不会沉淀，再加入草酸除铁生成，过滤分离出硫酸铬。 【详解】、、、四种金属均能与稀硫酸反应生成，正确；共有四种金属，由流程可知，沉铁后分离出硫酸铬，则“除杂”的目的是除去、元素，正确；由上述分析可知，流程中未产生六价铬化合物，正确；“滤渣2”的主要成分是，错误。 白磷易燃，因此“电炉煅烧”时必须隔绝空气，以防止生成的白磷燃烧，正确；“电炉煅烧”后的固体产物中溶于水转化为进入“中和沉淀”，难溶于水，为浸渣，正确；在冷水中不溶，炉气中在水中冷凝进而与分离，错误；“中和沉淀”需控制溶液的使完全转化为，正确。 18．【答案】B 【思路导引】 【详解】若在沸水中可生成，则为，的反应也可以是与酸发生置换反应，错误；根据存在的转化可知，为，的转化为（白色）转化为（红褐色），存在物质颜色变化，正确；若为,加热其饱和溶液，不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，错误；若、分别为、,均可与反应生成，而元素位于周期表区，错误。 19．【答案】C 20．【答案】B 【详解】焙烧过程中，由价升高到价，被氧化失去个电子，错误；第2步反应中，被还原为，则，正确；铝热反应为典型的放热反应，错误；酸性重铬酸钾溶液与乙醇反应，乙醇被氧化成乙酸，错误。 21．【答案】（1） （2） ① ② 4；；；4；8 ③ ，被氧化为和，且反应不消耗，也不生成 （3） 可以被酸性溶液氧化，干扰对的检测 （4） ① AB ② 除去其表面吸附的，防止对中的检验造成干扰 ③ （5） （6） ① ② 加入溶液不足，剩余的会消耗更多，使测得耗酸量偏小；经计算，同等质量的的耗酸量小于，因此耗酸量偏小会算得占比偏小，测定纯度偏小 【详解】 （1） 硫酸亚铁和氨水反应产生氢氧化亚铁白色沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式是。 （2） ① 时段，,白色沉淀氢氧化亚铁被氧化为，，不变，几乎不变。 ② 时段，结合待配平的方程式可知被氧化为，铁元素化合价由价升高为价，氧气中氧元素化合价由0价降低为价，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平：。 ③ 后，几乎不变，此时溶液中仍降低，但增加，且降低量大于增加量，说明亚铁离子被氧化为和，且反应不消耗，也不生成，离子方程式为。 （3） 可以被酸性溶液氧化，干扰对的检测，故加入高锰酸钾溶液后紫色褪去，不能证明铁黄中含有。 （4） ① 和反应生成不溶于硝酸、盐酸的白色沉淀，用硝酸溶解固体，所得溶液加入生成白色硫酸钡沉淀，证明黄褐色晶种中含有；用盐酸溶解固体，所得溶液加入溶液后生成白色硫酸钡沉淀，证明黄褐色晶种中含有。加硫酸溶解固体，会引入，再加溶液后生成白色硫酸钡沉淀，不能说明原黄褐色晶种中含有，选。 ③ 被氧气氧化为黄褐色，反应的离子方程式为。 （5） 根据流程图，氢氧化钠消耗硫酸的物质的量为，铁黄样品消耗硫酸的物质的量（耗酸量）为。 （6） ① 和硫酸反应的离子方程式为，和硫酸反应的离子方程式为，设样品中的物质的量为、的物质的量为，则，解得，纯度为。 22．【答案】（1） （2） 应将通入的导管插入液面以下 （3） 搅拌，使反应充分进行；吸收尾气 （4） ① ② 取少量洗涤液于试管中，硝酸酸化后，滴加溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净 【详解】 （1） 装置中与及过量的发生反应生成，反应的化学方程式为。 （2） 为保证与及充分反应，应将通入的导管插入液面以下。 （3） 的作用是搅拌，使反应充分进行，装置中溶液用于吸收尾气。 （4） ① 步骤③为与浓溶液在碱性条件下反应，化学方程式为。 ② 制得的中可能混有的杂质为，故取少量洗涤液于试管中，硝酸酸化后，滴加溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净。 23．【答案】（1） 检验装置的气密性；A；排尽装置中的空气 （2） ②④ （3） 无的尾气处理装置 （4） （5） ；偏大 【详解】 （1） 有气体参加或生成的反应在添加药品之前需要检查装置的气密性；硅单质与氧气在加热条件下能发生反应，因此在制备之前需要将装置中的空气排尽，并使装置中充满气体。 （2） 遇剧烈反应，故装置的作用为吸收过量的氯化氢气体及防止外界的水蒸气进入装置中，既能吸收氯化氢气体又能吸收水蒸气的是碱石灰和氧化钙。 （3） 根据反应可知，生成的无后续处理装置。 （4） 遇水会产生和两种酸，由元素守恒可知，两种酸应为硅酸和。 （5） 向样品中加入足量水之后，与水反应产生氢气，产生的氢气的物质的量为，由与的反应方程式可将关系式：，故样品中的物质的量为，样品中的质量为，则产品纯度为；若将恒压滴液漏斗改为分液漏斗，会使得气体体积测量不准确，即偏小，则所测产品纯度偏大。 第 page number 页，共 number of pages 页试题资源网-凸飞教育科技(北京)有限公司试题资源网-凸飞教育科技(北京)有限公司 第 page number 页，共 number of pages 页试题资源网-凸飞教育科技(北京)有限公司试题资源网-凸飞教育科技(北京)有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $