苏教版高中化学必修第二册专题9金属与人类文明检测试题含答案

专题9　检测试题

选题表

一、单项选择题(共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个正确选项)

1.化学在生产和生活中有重要的应用。下列说法正确的是(　C　)

A.电解饱和食盐水可冶炼金属钠

B.氧化钠可用于呼吸面具

C.铝热反应中的铝热剂是混合物

D.电解熔融AlCl3用于冶炼金属铝

解析:工业上用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠,A错误;过氧化钠与CO2和水反应生成氧气,过氧化钠可用于呼吸面具,B错误;铝粉和金属氧化物的混合物称为铝热剂,铝热剂是混合物,C正确;工业上采用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝,D错误。

2.下列有关金属的工业制法的说法中,正确的是(　C　)

A.以海水为原料制得精盐,再电解精盐的水溶液制取钠

B.以海水、石灰乳等为原料,经一系列过程制得氧化镁,用H2还原氧化镁制得镁

C.以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料,通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得铁

D.从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得

到铝

解析:工业制钠是电解熔融NaCl,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,而电解NaCl溶液的反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,得不到钠,A错误;镁的还原性比氢气的还原性强,不能用氢气还原MgO制取镁,工业制镁是电解熔融MgCl2,MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,B错误;工业上常用CO在高温下还原铁矿石中的Fe2O3来炼铁,C正确;因为熔融状态下AlCl3不导电,所以从铝土矿中获得氧化铝,再电解熔融的Al2O3来获取金属铝,D错误。

3.在冶金工业上,通常均不能用化学还原剂制得的一组金属是(　A　)

A.Na、K、Mg、Al B.Zn、Fe、Cu、Ag

C.Na、K、Zn、Fe D.Mg、Al、Zn、Fe

解析:不能用化学还原剂制得的金属是一些非常活泼的金属,如Na、K、Mg、Al等。

4.下列有关金属及金属材料的说法不正确的是(　B　)

A.合金的性能一般优于纯金属

B.碳素钢是目前用量最大的合金,碳素钢在空气中比纯铁耐腐蚀

C.酒精灯加热铝箔至熔化,铝并不滴落,说明铝表面生成一层致密的氧化膜

D.用金属铝与V2O5反应冶炼钒,主要是因为铝的还原性比钒强

解析:合金与组成它的成分相比,一般具有熔点低、硬度大、抗腐蚀性强等方面的优点,性能一般优于纯金属,A正确;碳素钢在空气中更容易形成原电池,发生电化学腐蚀,所以碳素钢在空气中比纯铁耐腐蚀性差,B不正确;将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧生成氧化铝,氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,所以铝箔熔化但不滴落,C正确;铝热反应可冶炼高熔点金属,可用金属铝与V2O5在高温下冶炼钒,铝作还原剂,常温下不反应,D正确。

5.蛟龙号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下列有关合金的说法中正确的是(　D　)

A.钛合金是一种新型的金属单质

B.钛合金的熔点比成分金属的低,硬度小

C.钛合金的化学性质与钛单质相同

D.青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金

解析:合金是指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,不属于新型金属单质,A错误;合金的熔点一般比成分金属的熔点低,但硬度大,B错误;合金的化学性质与其成分金属的化学性质是相同的,钛合金除具备钛单质的化学性质外,还具有其他成分的化学性质,C错误。

6.下列试剂中,不能用于鉴别Fe2+和Fe3+的是(　B　)

A.NaOH溶液 B.稀硫酸

C.KSCN溶液 D.酸性KMnO4溶液

解析:氢氧化钠溶液与铁离子生成红褐色沉淀,与亚铁离子生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,A正确;稀硫酸与铁离子和亚铁离子都不反应,B错误;铁离子与KSCN溶液反应生成血红色溶液,C正确;亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。

7.放在手心就能熔化的稀有金属镓,其沸点为2 403 ℃,更奇妙的是镓熔化后在-120 ℃仍不易凝固;在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱;与其他金属熔合可改善合金性能;与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是(　A　)

A.镓的熔点高

B.镓的性质与铝类似

C.镓能够与盐酸反应生成气体

D.镓可与多种金属形成合金

解析:从题给信息可知镓的熔点低。

8.下列物质间的转化不能通过一步化合反应实现的是(　B　)

A.Fe→FeCl3    B.FeCl2→Fe(OH)2

C.FeCl3→FeCl2 D.Fe→Fe3O4

解析:铁与氯气生成氯化铁是化合反应,A正确;氯化亚铁与氢氧化钠溶液或氨水生成氢氧化亚铁,不是化合反应,B错误;铁与氯化铁生成氯化亚铁是化合反应,C正确;铁与氧气生成四氧化三铁是化合反应,D正确。

9.《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,数人执柳木棍排立墙上……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”下列说法不正确的是(　B　)

A.金属冶炼方法由金属活动性决定

B.熟铁是纯净物,生铁是混合物

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中吹空气炼钢异曲同工

解析: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,A正确;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,C正确;该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢类似,都是利用空气中的氧气,将碳氧化成碳的氧化物,从而降低铁水中的碳含量,D正确。

10.“神舟八号”与“天宫一号”的成功对接,标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法中错误的是(　D　)

A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点低

B.高温铝液易被氧化,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼

C.镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱(NaOH)腐蚀

D.镁铝合金在盐酸中无法溶解

解析:合金均为混合物,一般来说,合金的熔点比成分金属的熔点低,A正确;在熔剂层覆盖下熔炼,可隔绝空气,防止高温铝液被O2氧化,B正确;镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应,C正确;合金中的Mg、Al均能与盐酸反应,D错误。

二、不定项选择题(共5小题,每小题4分,共20分,每小题有1～2个选项符合题意)

11.已知下述三个实验均能发生化学反应:

下列判断正确的是(　AD　)

A.实验①中铁钉只作还原剂

B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性

C.实验③中发生的是置换反应

D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+

解析:实验①中铁钉作还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性;实验③中反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置换反应,分析可知,氧化性Fe3+>Cu2+。综上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A、D正确,B、C错误。

12.现有AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH 4种无色溶液,只要加入下列试剂中的一种,就可以把它们区别开来,则这种试剂是(　D　)

A.FeCl2 B.Fe(NO3)3

C.Fe   D.FeCl3

解析:FeCl2溶液与AgNO3溶液可产生白色沉淀,与NaOH溶液产生的白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后转变为红褐色,但与稀H2SO4溶液和KSCN溶液无明显现象,A不符合题意;Fe(NO3)3溶液与KSCN溶液反应得血红色溶液,与NaOH溶液立即产生红褐色沉淀,但与AgNO3溶液、稀H2SO4溶液无明显现象,B不符合题意;Fe与AgNO3溶液、稀H2SO4溶液反应且现象不同,但与KSCN溶液、NaOH溶液无明显现象,C不符合题意;FeCl3溶液与AgNO3溶液反应产生白色沉淀,与KSCN溶液反应得血红色溶液,与NaOH溶液反应得红褐色沉淀,与稀H2SO4溶液无明显现象,D符合题意。

13.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是(　C　)

A.加入KSCN溶液一定不变红色

B.溶液中一定含Fe2+

C.溶液中一定含Cu2+

D.剩余固体中一定含铜

解析:氧化性Fe3+>Cu2+,向氯化铁和氯化铜混合溶液中加少量铁粉,铁先与氯化铁反应,无固体生成,铁再与氯化铜反应,生成氯化亚铁和铜,所以固体中一定有铜,可能有铁。溶液中不可能有Fe3+,一定有Fe2+,当铁过量时,溶液中无Cu2+。综上所述,C不正确。

14.有关铁的化合物的说法中,错误的是(　AC　)

A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色

B.由图示操作可制取Fe(OH)2

C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以铁为原料直接与其他物质化合制得

D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应

解析:Fe(OH)2是一种白色固体,A错误;煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,B正确;铁在氧气中燃烧可直接化合生成Fe3O4,Fe(OH)3不可由铁单质直接化合生成,C错误;Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,D正确。

15.我国古代“药金”的冶炼方法是,将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后,加热至800 ℃,这种方法可炼出有金子般光泽的“药金”。下列叙述不正确的是(　B　)

A.“药金”实质上是铜锌合金

B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌

C.用盐酸可区别黄金和“药金”

D.用灼烧法能区别黄金和“药金”

解析:冶炼炉中炉甘石先是在高温下分解为ZnO,然后被木炭还原为Zn,B不正确。

三、非选择题(共5小题,共60分)

16.(10分)某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况,设计了如下实验方案:

(1)试剂1的主要成分的化学式是　                  。 

(2)加入新制氯水后溶液血红色加深的原因是　　　　　　 　(用离子方程式表示)。 

(3)该同学在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深血红色褪去,现对褪色原因进行探究。

①提出假设

假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高价态的铁;

假设2:　                                       。 

②设计方案

为了对你所提出的假设2进行验证,请写出一种实验方案:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)写出一种保存FeSO4固体的方法:　　　　　　　　　　。 

解析:(2)淡血红色溶液中还含有较多的Fe2+,向其中加入新制氯水时,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,溶液中Fe3+浓度增大,生成的Fe(SCN)3浓度也增大,溶液颜色加深。

(3)溶液显血红色是因为溶液中含有Fe(SCN)3,根据假设1,则假设2是SCN-被过量的氯水氧化。

(4)由于FeSO4易被空气中的O2氧化,所以FeSO4应密封保存。

答案:(1)KSCN

(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

(3)①SCN-被过量的氯水氧化　②取少量褪色后的溶液,滴加过量KSCN溶液,若出现血红色,则说明假设2成立,若不出现血红色,则说明假设2不成立

(4)密封保存

17.(10分)(1)铝是以“贵族的身份”作为金属材料开始使用的。一百多年前,为了表彰门捷列夫对化学作出的杰出贡献,英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯,赠送给门捷列夫。铝开始作为金属材料之所以贵于黄金,其原因是　　　　(填字母,下同)。 

A.铝是稀有金属

B.铝矿开采困难

C.缺乏廉价的铝冶炼技术

D.铝熔点高,作为材料不易加工

(2)铝在轿车上的应用已经大获成功,这是无可争辩的事实。比较钢而言,再生铝(回收利用)作为金属材料在汽车上应用的优点是　　 　　(多选)。 

A.汽车重量减轻 B.铝的导电性能好

C.降低成本   D.铝的冶炼比铁容易

(3)目前市场上某些品牌笔记本电脑的外壳一改以往的有机合成材料,而使用铝合金材料(有钛铝合金、镁铝合金等),有些甚至还渗入碳纤维材料,使整体硬度得到进一步加强。铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是　　　　(多选)。 

A.增强导电性 B.增强美观

C.增加强度   D.增加运算速度

解析:铝是一种较活泼的金属,很难被还原,当电解法冶炼铝技术被应用于生产时,生产成本降低,且铝又具有密度小、易形成性能优良的合金等特点,使铝被广泛应用。

答案:(1)C　(2)AC　(3)BC

18.(10分)历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。

(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的　　　　(填字母)。 

A.硬度适中

B.密度适中

C.在自然界里都可得到纯净的单质

D.不活泼性

(2)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成,取质量相等的两份试样,按图所示进行实验:

请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式:              

                                                      　。 

若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为　　　　(用m表示)。 

解析:(1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾经用作货币。(2)由题图分析可知,溶液Y为FeCl2、CuCl2混合溶液,粉末Z为Fe、Cu混合物,将Y和Z混合,发生反应:Fe+Cu2+Fe2++

Cu,Fe+2H+Fe2++H2↑,由生成的溶液呈强酸性且溶液中不含Cu2+表明,不溶物W全部是金属铜,每份试样中氧化铜的质量为m××=m。

答案:(1)D

(2)Fe+Cu2+Fe2++Cu、Fe+2H+Fe2++H2↑　m

19.(14分)某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题:

(1)称取样品a g,将其溶解于足量的稀盐酸中,过滤。滤液中主要含有　　　　　　　,溶解、过滤用到的玻璃仪器是　　　　　　。 

(2)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤,有关的离子方程式是 　。 

(3)向步骤(2)的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤,有关的离子方程式是             　。 

(4)步骤(3)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤2～3次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为b g,有关的化学方程式是　               ,

原样品中铝的质量分数是　　　　     。

(5)若步骤(2)中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不影响”,下同);若步骤(4)中滤渣没有洗涤,则实验结果　　　　;若滤渣灼烧不充分,则实验结果　　　　。 

解析:(1)合金中能与盐酸反应的只有Mg、Al,Mg+2HClMgCl2+H2↑,

2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。

(2)据滤液中主要含有的溶质,即可写出相应的离子方程式。

(3)通入CO2时,CO2可与Al反应,因CO2过量,必须写成HC的形式。

(4)氢氧化铝灼烧:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。做实验取样品a g,实验后得氧化铝b g,设b g氧化铝中含铝的质量为x。

Al2O3　　～　　2Al

102         54

b g         x

102∶54=b g∶x,

x= g= g

样品中铝的质量分数×100%=×100%。

(5)当加入NaOH不足时,有一部分Al(OH)3未转化为Al而被过滤除去,使Al的质量减少,所以测定结果偏低;若(4)中未洗涤滤渣,则滤渣中附有的溶液中的溶质的质量被当作Al2O3的质量,使Al2O3的质量增大,即Al的质量增大,因而测得的结果偏高;若滤渣灼烧不充分,则使Al2O3的质量增大,即Al的质量增大,因而实验结果偏高。

答案:(1)MgCl2、AlCl3、HCl　烧杯、玻璃棒、普通漏斗

(2)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++4OH-Al+2H2O、H++OH-H2O

(3)CO2+OH-HC、Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC

(4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O　%

(5)偏低　偏高　偏高

20.(16分)Ⅰ.工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti化合价为+4价)制取TiO2,其主要流程如下:

Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是 　　　　　　　　　   　  　　;向甲溶液中加入铁的目的是　                                 。

Ⅱ.还原法是工业上冶炼钛常用方法之一,该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取,其主要工艺流程如下:

试回答下列问题:

(1)已知反应①通常在800～900 ℃的条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,其中当有1 mol Cl2完全反应时,参加反应的还原剂的物质的量为　　　　mol。 

(2)反应②通常在800 ℃的条件下进行,通入氩气的目的是　    ;

分离反应②的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质,应如何除去杂质?                        (简述操作过程)。

(3)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是　　　　　　　　。 

解析:Ⅰ.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式是Fe2O3+

6H+2Fe3++3H2O;因为最终得到绿矾,所以应将铁离子还原为亚铁离子,加入铁的目的是把铁离子还原为亚铁离子。

Ⅱ.(1)反应①的反应物为TiO2、C、Cl2,结合流程图知,有TiCl4生成,利用原子守恒及题给信息可知,另一气体产物是CO,所以反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,在反应中C被Cl2氧化,当有1 mol Cl2完全反应时,参加反应的还原剂(C)的物质的量为1 mol。(2)反应②中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的氧气氧化,所以通入氩气的目的是,防止镁和钛在高温条件下被空气中的氧气氧化;此法制得的金属钛中含有少量金属镁,结合镁和钛性质可知,可采用盐酸酸洗镁和钛的混合物即可除去Mg。(3)由流程图知,可循环使用的物质为Cl2、Mg以及海绵钛除杂时生成的MgCl2等。

答案:Ⅰ.Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O  将Fe3+转化为Fe2+

Ⅱ.(1)1　(2)氩气作保护气,防止镁、钛被氧化　将海绵钛置于盐酸中酸洗,然后过滤即可得纯净的钛  (3)Cl2、Mg和MgCl2