高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 金属的冶炼方法精练

苏教版（2019）高中化学必修第二册专题9金属与人类文明章节练习

一、单选题

1．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列物质所使用的材料不属于合金的是

A．A B．B C．C D．D

2．“折戟沉沙铁末销，自将磨洗认前朝”是唐代诗人杜牧的著名诗句，下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是(    )

A．战戟中的铁元素属于主族元素 B．制作战戟使用的钢铁是混合物

C．可利用测定古代战戟的年代 D．可用稀酸清洗战戟表面的锈迹

3．“奋斗者”号采用我国科学家发明的新型钛合金(代号为)作为载人舱壳材料。下列叙述错误的是(    )

A．该钛合金具有抗防腐功能     B．该钛合金具有耐高压功能

C．该钛合金具有抗疲劳的特点     D．该钛合金具有密度大的特点

4．东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志，下列说法错误的是(    )

A．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜

B．铜器表面的铜绿是盐

C．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素

D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应

5．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加溶液没有颜色变化，再滴入几滴氯水即可显红色的是(    )

A． B． C． D．

6．合金在我们生活中应用广泛。下列不属于合金的是(    )

A．新版1元硬币 B．国宝司母戊鼎 C．温度计中的水银 D．不锈钢菜刀

7．下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是(　　)

A．  B．  C．  D．

8．四氧化三铁磁流体既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，采用共沉淀法可以制得黑色的分散质微粒直径介于5.5-36 nm纳米级磁流体材料。其流程如下图所示：

下列说法错误的是

A．该分散系能产生丁达尔效应

B．取最后一次的洗涤液，加入氯化钡溶液，若无白色沉淀，证明沉淀已经洗涤干净

C．取溶液B加入KSCN溶液，溶液变为红色

D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶1

9．价一类二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是

A．用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①

B．转化⑤是Na2FeO4用于自来水消毒杀菌，等物质的量的Na2FeO4和HClO消毒效率相同

C．转化⑦发生反应的类型是化合反应

D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③

10．在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是(    )

A．A B．B C．C D．D

11．下表各组物质中，可以实现X YZ(每步只发生一个反应)所示转化的是(    ) 

A．A B．B C．C D．D

12．X溶液中可能含有下列8种离子中的几种：Fe3+、Fe2+、Na+、NH、CO、Cl−、SO、SO。某同学为确定其成分，设计并完成以下实验(已知：Fe3+与SCN−呈血红色，且不考虑水解，所加试剂均足量)：

下列说法正确的是(      )

A．X溶液中一定存在Na+、SO、SO、CO

B．X溶液中一定存在NH、Na+、SO，至少含有Fe3+、Fe2+离子中的一种

C．取少量X溶液，先加入适量氯水，再加少量KSCN溶液，若溶液呈血红色，则含有Fe2+

D．X溶液中一定含有Cl−，且c(Cl−)0.1mol·L−1

13．将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液仍为无色。测得参加反应的HCl为0.1mol，放出标准状况下的气体0.448L。则下列判断中正确的是

A．原混合物中n(Fe2O3):n(Fe)＝3:1

B．无法计算原混合物的质量

C．向溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2＋完全转化为Fe3＋

D．收集产生的气体刚好能与0.448L的Cl2完全反应

14．工业生产中制取某种物质，除了要需要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素，下列生产方法适用于工业生产的是(   )

A．采用Cl2与Na反应制取食盐    B．采用焦炭与氧化铁反应制取生铁

C．采用铁在氧气中燃烧制取氧化铁    D．采用Na2O与H2O反应制取烧碱

15．考古中出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 (    )

A．锡青铜的熔点比纯铜高

B．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快

C．锡青铜中的锡加速了铜的腐蚀速度

D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程

二、填空题

16．现行教材中给我们介绍的“铝热反应”是用铝粉和氧化铁混合物，在镁条燃烧产生的高温下发生反应的。

(1)该反应的化学方程式为：__________________________________________________；

该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应；以上叙述中除镁条外，还缺少一种药品，它是__________，在该反应中的作用是____________________________________________。

(2)工业冶金常用以下四法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。

用“铝热反应”原理冶炼金属锰属于_____________________________________________。

17．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)提炼黄金的过程一般要使用化学药品氰化物，其直接后果是________(填字母)。

①污染水体　②破坏臭氧层　③危害工人的生命与健康　④破坏植被

A．①②   B．①②③

C．②④   D．①③④

(3)古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将ZnCO3、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800 ℃，得到金光闪闪的“药金”，则药金的主要成分是________，有关化学方程式为__________________________

(4)用“药金”制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列能区别其真伪的方法是________(填字母)。

A．测定密度  B．放入硝酸中

C．放入盐酸中  D．观察外表

(5)在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价。在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即：曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式：_____________。

(6)铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物反应的化学方程式：__________________________________________

18．某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究，对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下表：

(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物可能是铁铝合金。理由是_______________________。

(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验用的试剂是________，反应的离子方程式是_______________。

(3)实验室欲溶解该熔融物，下列试剂中最好选用________(填字母)。

A．浓硫酸    B．稀硫酸     C．稀硝酸     D．浓硝酸     E．氢氧化钠溶液

19．以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3。写出焙烧过程主要反应的化学方程式____________________

（2）试剂X是（写化学式）__________________

（3）设计实验检验还原得到的溶液是否达标:_________________________________________

（4）从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）的操作是_______________________

（5）可以用标准浓度的酸性KMnO4溶液来测定产品中FeSO4的纯度，反应中KMnO4被还原成Mn2+。反应的离子方程式为 __________________________________

（6）某种工业品中含有FeSO4和Fe2(SO4)3。通过元素分析得知其中铁元素和硫元素的物质的量之比n(Fe)︰n(S) =1︰1.2 ，此工业品中FeSO4的物质的量分数为___________________________

20．Ⅰ.（1）按要求写出下列反应的化学方程式：

①由饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体_______________________________。

②氢氟酸腐蚀玻璃____________________________________。

（2）按要求写出下列反应的离子方程式：

①制漂白粉（有效成分为次氯酸钙）____________________________________。

②用硫氰化钾溶液检验溶液中含有Fe3+____________________________________。

③向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4 溶液至溶液恰呈中性____________________________________;

Ⅱ.已知还原性是I－＞Fe2+＞Br－，1L某溶液中含有FeI2和FeBr2两种溶质，分析知其中Fe2+、I－、Br－的物质的量比为1:1:1。取出1/10体积该混合溶液向其中通入氯气，发现吸收3.36L(标况下)的氯气后溶液中的溶质离子刚好完全被氧化得到I2、Br2、Fe3+。请回答：

①试写出此反应过程中第二步反应的离子方程式__________。

②求原混合溶液中各溶质的物质的量浓度______________。

③当溶液中Br－有一半被氧化时，通入的氯气在标况下所占体积是________升，此时溶液中溶质的物质的量浓度约为（不考虑溴和碘单质的溶解）________

三、实验题

21．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol·L−1硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是______，A中反应的化学方程式为_________________。

(2)实验开始时应先将活塞E______(填“打开”或“关闭”)，其目的是__________。在C中收集到的气体主要为________。

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_______________________。

(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为________________；写出有关反应的化学方程式：____________________。

22．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究铁及其化合物的部分性质。

请回答下列问题：

（1）该同学为确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：

①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液滴加溶液，若溶液变红色，则说明硬质试管的固体物质中一定有______________，可能有___________________；若溶液未变红色，则说明硬质试管中固体物质的成分是___________________。

（2）该同学按（1）中所述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是__________________________（用离子方程式表示）。

（3）该同学马上另取少量溶液，使其与溶液反应。若按如图所示操作，可观察到试管中先生成白色沉淀，后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出白色沉淀变为红褐色的过程中所发生反应的化学方程式：__________________________________________________________________________。

23．两同学为制得纯净的Fe(OH)2，使用如图所示的装置，A管中是Fe和H2SO4，B管中是NaOH溶液：

(1)同学甲：先夹紧止水夹a，使A管开始反应，在B管中观察到的现象是___________；

(2)同学乙：打开a，使A管中反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是___________，B中发生反应的离子方程式为____________________________________

(3)在制备纯净的Fe(OH)2实验中，一定要注意避免Fe(OH)2被氧化，一旦实验失败就会看到白色絮状沉淀逐渐变为灰绿色，最后变成红褐色，请写出这个过程的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目：_________________________________

参考答案

1．A2．A3．D4．A5．A6．C7．D8．D9．C10．B11．D12．D13．C14．B15．B

16．Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3    放热    KClO3    受热分解产生O2，助燃    ③   

17．D    D    铜锌合金    ZnCO3=ZnO＋CO2↑,C＋2Cu2O4Cu＋CO2↑,C＋2ZnO2Zn＋CO2↑    ABC    CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu    Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑   

18．铝热反应放出大量的热，能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，故熔融物可能是液态的铁铝熔合形成的合金    NaOH溶液    2Al+2H2O+2OH−=2+3H2↑    B   

19．4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2    Fe    取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明溶液达标    蒸发浓缩、冷却结晶、过滤    MnO4- + 5Fe2+ +8 H+ = Mn2+ + 5Fe3++ 4H2O    3/4 (75%)   

20．FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl    SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O    Cl2+Ca(OH)2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O    Fe3++3SCN-Fe(SCN)3    2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O    Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl－    c(FeI2)=c(FeBr2)=0.5mol/L    V(Cl2)=28L    c(FeCl3)=5/6mol/L（或0.83mol/L） 、 c(FeBr3)=1/6mol/L（或0.17mol/L）   

21．铁屑    Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑    打开    排除装置中的空气    H2    关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应    白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色    4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3   

22．        和           

23．产生红褐色沉淀    有白色沉淀产生    Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓