专题9金属与人类文明综合复习训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是
A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B.灼烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]和焦炭混合物制铜也属于还原法
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的
2.下列关于合金与新型合金材料说法不正确的是
A.钠和钾的合金可用于快中子反应堆的热交换剂
B.钛合金生物相容性好,强度大,可用作人造骨骼
C.生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金,故合金均为混合物
D.合金的熔点比其成分金属的熔点高
3.对实验Ⅰ~Ⅳ的实验操作现象判断正确的是
A.实验Ⅰ:制得胶体,产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ:溶液颜色变红
C.实验Ⅲ:放出大量气体
D.实验Ⅳ:铜片表面有黑色固体生成
4.用如图装置可以制备沉淀,下列说法不正确的是
A.该实验应该先打开C,一段时间后再关闭C
B.实验完成时,在A容器中得到白色沉淀
C.如果将NaOH溶液直接滴入溶液中,最终得到红褐色沉淀
D.本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态
5.下列各组物质反应后,向产物中加入硫氰化钾溶液不会变红色的是
A.铁与硫酸铜溶液反应 B.铁在氯气中点燃
C.敞口露置的溶液 D.将铁锈溶解在稀盐酸中
6.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是
A.工业炼铁的还原剂是CO
B.纯铁的硬度比生铁高
C.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
D.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属在地壳中的含量
7.下列反应原理不符合工业实际的是
A.2Ag2O4Ag+O2↑ B.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑ D.2CuO+C2Cu+CO2↑
8.下列变化中不可能通过一步反应完成的是
A.Fe2O3→Fe(OH)3 B.FeCl2→Fe(OH)2
C.Fe→Fe3O4 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
9.下列反应,其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④ B.③②①④ C.③①②④ D.①②③④
10.某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡片:
下列说法正确的是
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.反应②的温度比反应③的温度高
C.热稳定性顺序:FeO>Fe2O3
D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式,则化学式可写为FeO·Fe2O3
11.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡,将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是
A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成,杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生,盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清
C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡
D.铁球表面有红色物质析出,盛有稀CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色变浅,杠杆右边上升
12.下列各组离子在给定条件的溶液中可能大量共存的是
A.加入铝片有大量氢气产生的溶液中:Mg2+、K+、SO、Cl-
B.碱性无色溶液中:Na+、K+、MnO、NO
C.在0.1mol/L的盐酸中:Ca2+、Fe2+、Na+、ClO-
D.在强碱性溶液中:Ca2+、K+、NH、Cl-
13.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃ 密度/g/cm3 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2500 3.00 7.4 2.3
铁 1535 7.86 4.5 17
还知该合金耐腐蚀强度大。从以上性能看,该合金不适合作
A.炉具 B.飞船外壳 C.导线 D.建筑门窗
14.“价类二维图”是学习元素化合物知识的高效模型。下图为铁元素的“价类二维图”,图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是
A.X在高温下与水蒸气反应可生成Z
B.在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M
C.Y是一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料
D.Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁
15.制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜、无铁 B.烧杯中有铁、无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
二、实验题
16.某校化学小组学生利用如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并对产物组成进行探究(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。请回答下列问题:
(1)装置A的作用是__。
(2)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为__。
(3)实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯,可能的原因是__。
(4)装置E中的现象是__。
(5)利用反应后的固体物质进行如图实验:
①某同学发现实验中加入过量新制氯水,放置一段时间后,深红色会逐渐褪去,褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液,又出现红色,则褪色的原因可能是___。
②该同学将上述实验中的新制氯水改为H2O2溶液,也能出现深红色溶液,用离子方程式表示溶液颜色加深的原因:__。
③电子工业中,人们常用FeCl3溶液腐蚀铜板来制作印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:__。
17.实验小组探究某补铁口服液中铁元素的价态。
【查阅资料】
KSCN中的硫元素为价,易被氧化为价。
【实验过程】
编号 实验操作 实验现象
实验Ⅰ 无明显变化
实验Ⅱ 溶液变红
【分析与解释】
(1)由实验Ⅰ可得出的结论是___________。
(2)根据实验Ⅱ中的现象,可以断定该补铁口服液中铁元素的价态为价,滴加溶液后发生反应的离子方程式为___________。
(3)一段时间后,发现实验Ⅱ中溶液红色褪去,可能的原因是___________;小组同学为证实自己的猜想,设计如下对照实验:向1mL 0.1 KSCN溶液中加入足量5% 溶液,再加入溶液,观察到___________,证实了小组同学的猜想是正确的。
三、元素或物质推断题
18.已知A与D均为日常生活中常见的金属单质,B为有磁性的黑色晶体。各物质间的转化关系如下图所示,部分反应物和产物未全部注明。
回答下列问题:
(1)写出B的化学式_______,写出反应①的一种用途_______。
(2)检验F中金属阳离子的试剂是_______,现象是_______。
(3)写出反应③的化学方程式_______。
(4)已知G为,写出反应⑤的离子方程式_______。
19.已知:某些强酸盐的水溶液呈中性,如NaCl溶液,某些弱酸盐的水溶液呈碱性,如Na2CO3溶液。请根据如下图所示转化关系回答有关问题。A和B均为焰色反应呈黄色的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有强氧化性。
(1)写出C的化学式:________。
(2)依次写出A→D和D→E(E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式: ___________________,_____________________。
(3)写出将SO2气体通入K溶液中发生反应的离子方程式:____________。
(4)检验K溶液中阳离子的简易方法是__________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同,如合金的硬度、强度更大、熔点更低等,A正确;
B.灼烧时孔雀石分解生成CuO,CuO被焦炭还原为单质Cu,属于还原法制取,B正确;
C.金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子,越活泼的金属,其阳离子的氧化性越弱,越难被还原,C正确;
D.工业上利用电解熔融MgCl2的方法来制得金属镁,D错误;
故答案选D。
2.D
【详解】A.钠和钾的合金为液态,可用于快中子反应堆的热交换剂,A正确;
B.钛合金生物相容性好,强度大,可用作人造骨骼,B正确;
C.生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,钢是对含碳量在之间的铁碳合金的统称,则生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金,故合金均为混合物,C正确;
D.一般来说,合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.沸水中滴入氯化铁饱和溶液继续煮沸至出现红褐色液体制得氢氧化铁胶体,不会产生红褐色沉淀,故A错误;
B.亚铁离子不与硫氰化钾溶液反应,遇硫氰化钾溶液不会出现红色,故B错误;
C.向了粉中加入氢氧化钠溶液发生的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应中铝粉溶解,放出大量气体,故C正确;
D.硫酸铁溶液与铜反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,不会有黑色固体生成,故D错误;
故选C。
4.B
【分析】铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,生成的氢气排出装置内的空气,关闭止水夹后,利用产生气体的压强将生成的硫酸亚铁压入到B容器中生成白色沉淀。
【详解】A.该实验应该先打开C,利用生成的氢气排出装置内的空气,氢气纯净后,再关闭C,故A正确;
B.实验完成时,A容器中没有白色沉淀,白色沉淀在B容器中得到,故B错误;
C.如果将NaOH溶液直接滴入溶液中,有氧气带入,开始生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,最终得到红褐色沉淀,故C正确;
D.本实验利用氢气排出装置内的空气,因此本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态,故D正确。
综上所述,答案为B。
5.A
【详解】A.铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁,加入硫氰化钾溶液不会变红色,A正确;
B.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,加入硫氰化钾溶液会变红色,B错误;
C.硫酸亚铁被空气中的氧气氧化成硫酸铁,加入硫氰化钾溶液会变红色,C错误;
D.铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁,加入硫氰化钾溶液会变红色,D错误;
答案选A。
6.A
【详解】A.工业炼铁的还原剂是CO,CO和氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,故A正确;
B.生铁是合金,因此合的硬度比纯铁的硬度高,故B错误;
C.工业上金属Mg是用电解熔融的氯化物制得的,Al是用电解熔融的氧化铝制得的,故C错误;
D.金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性,活泼性越弱的金属越先开发利用,故D错误。
综上所述,答案为A。
7.C
【详解】A.氧化银热稳定性差,加热可分解,可用来制备金属银,A正确;
B.Mn活泼性比Al差,用铝热反应可制得金属Mn,B正确;
C.氧化镁熔点非常高,通常用电解熔融氯化镁来制备金属镁,C错误;
D.可用热还原法,如C还原氧化铜来制备金属铜,D正确;
故选C。
8.A
【详解】A. Fe2O3不溶于水,Fe2O3→Fe(OH)3不能完成,故A符合;
B. FeCl2与NaOH溶液可生成Fe(OH)2,故B不符;
C. Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4,故C不符;
D. Fe(OH)2与氧气、水反应可生成Fe(OH)3,故D不符;
故选A。
9.B
【详解】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色Na2O2;
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间,最终生成红褐色Fe(OH)3沉淀;
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液变为血红色;
④无水硫酸铜放入医用酒精中,无水硫酸铜结合水生成蓝色;
红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是③②①④,选B。
10.D
【详解】A.Fe2O3为红色固体,A错误;
B.根据题意可知Fe在500℃时生成Fe3O4,继续升高温度生成Fe2O3,而在1400℃时Fe2O3转化为Fe3O4,所以反应②的温度比反应③的温度低,B错误;
C.FeO不稳定,在空气中会被迅速氧化为Fe3O4,C错误;
D.四氧化三铁中Fe为+2价和+3价,个数比为1:2,化学式可写为FeO·Fe2O3,D正确;
综上所述答案为D。
11.B
【详解】A.左边烧杯中发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,铝球表面有气泡产生,溶液澄清,A错误;
B.左边烧杯中发生反应:2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑,铝球表面有气泡产生,溶液澄清,B正确;
C.右边烧杯中发生反应:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4铁球表面有红色物质析出,溶液中c(CuSO4)减小,溶液蓝色变浅,左边烧杯中消耗Al,铝球的质量变小,右边烧杯中铁球上析出Cu,质量变大,杠杆右边下沉,C错误;
D.由C项分析知,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.加入铝片有大量氢气产生的溶液可能是强酸也可能是强碱,强酸溶液中有大量的H+,H+、Mg2+、K+、SO、Cl-能够大量共存,强碱溶液中有大量的OH-,OH-与Mg2+不能大量共存,A符合题意;
B.无色溶液中不可能含有大量的MnO,B不合题意;
C.在0.1mol/L的盐酸中有大量的H+,H+、Fe2+、ClO-因发生氧化还原反应而不能大量共存,C不合题意;
D.在强碱性溶液中有大量的OH-,OH-、NH不能大量共存,D不合题意;
故答案为:A。
13.C
【详解】A.作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀性强,故A正确;
B.作飞船外壳则是利用硬度大和密度小的性质,故B正确;
C.该合金与银相比导电性较差,不适合作导线,故C错误;
D.作门窗框主要是利用该合金的硬度大和耐腐蚀性强,故D正确;
故选C。
14.B
【详解】A.Fe在高温下与水蒸气反应可生成Fe3O4,故A错误;
B.在常温下氢氧化亚铁能与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁,故B正确;
C.Y是是氧化亚铁,是黑色粉末,Z为氧化铁,是一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料,故C错误;
D.Q是+2价的盐,P为+3价盐,P可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁,故D错误;
综上所述,答案为B。
15.B
【分析】Fe比Cu活泼,所以先发生反应①:Fe+2FeCl3=3FeCl2;后发生反应②:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。
【详解】A.反应①进行完全,反应②未开始或反应未完全,此时有铜无铁,A可能;
B.在铁未完全反应前,铜不参与反应,故不可能出现有铁无铜,B错误;
C.反应①反应未完全,反应②未开始,此时铁铜都有,C可能;
D.反应①②都进行完全,此时铁铜全无,D可能;
故选B。
16.(1)为反应提供水蒸气
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(3)防止铁粉被装置中的空气(或氧气)氧化
(4)黑色的粉末变成紫红色,且管壁产生水珠
(5) SCN-被过量的氯水氧化 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
【分析】a中点燃酒精灯加热圆底烧瓶产生水蒸气,水蒸气在B中和Fe反应,C可用于收集反应产生的气体,D用来干燥反应产生的气体,E中固体变红证明铁和水蒸气在高温条件下反应产生还原性气体H2。
【详解】(1)装置A的作用是为反应提供水蒸气;
(2)硬质玻璃管B中Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(3)玻璃管内有空气,若先点燃酒精喷灯,玻璃管内Fe会被氧气氧化,故实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯,可能的原因是防止铁粉被装置中的空气(或氧气)氧化;
(4)装置E中氢气和CuO反应生成Cu和水,E中现象是黑色的粉末变成紫红色,且管壁产生水珠;
(5)固体物质加盐酸溶解得淡黄色溶液,淡黄色溶液加KSCN溶液后得淡红色溶液,则固体物质中含Fe3+,加新制氯水后溶液变为深红色,则原固体中含Fe2+,即铁和水蒸气反应所得固体中有+2、+3价铁:
①放置一段时间后,深红色会逐渐褪去,褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液,又出现红色,说明放置过程中Fe3+没变化,褪色的原因可能是SCN-被过量的氯水氧化;
②新制氯水改为H2O2溶液,也能出现深红色溶液,说明H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
③FeCl3溶液与铜反应生成CuCl2、FeCl2,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
17. 补铁剂口服液中不含 [KSCN、]中的硫元素为价,具有强还原性,被氧化 产生白色沉淀
【分析】KSCN溶液和发生反应生成络合物,使溶液变红,实验Ⅰ向补铁口服液中加入1mL稀硫酸,再滴入5滴0.1 KSCN溶液KSCN溶液,无现象,说明补铁剂口服液中不含,实验Ⅱ,向实验Ⅰ中所得溶液加入1mL5% 溶液,溶液变红,说明被氧化成。
【详解】(1)由分析可知,实验Ⅰ向补铁口服液中加入1mL稀硫酸,再滴入5滴0.1 KSCN溶液,无现象,说明补铁剂口服液中不含,故答案为:补铁剂口服液中不含。
(2) 补铁口服液中铁元素的价态为价,滴加溶液,被氧化成,则滴加溶液后发生反应的离子方程式为,故答案为:。
(3)由题目信息可知, KSCN中的硫元素为价,易被氧化为价,所以一段时间后,发现实验Ⅱ中溶液红色褪去,可能的原因是[KSCN、]中的硫元素为价,具有强还原性,被氧化。因为中的硫元素为价,具有强还原性,被氧化成硫酸根,则加入溶液,生成白色沉淀BaSO4,故答案为:[KSCN、]中的硫元素为价,具有强还原性,被氧化、产生白色沉淀。
18. Fe3O4 冶炼金属(合理即可) KSCN溶液 溶液变为红色
【分析】B为有磁性的黑色晶体,则B为Fe3O4,A为Al,C为Al2O3,E为NaAlO
2,D为Fe,F为Fe2(SO4)3,G为。
【详解】(1)B的化学式为Fe3O4,铝热反应的用途:冶炼金属(合理即可);
(2)检验Fe3+的试剂是KSCN溶液,Fe3+遇KSCN溶液的现象是溶液变为红色;
(3)Al与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:;
(4)Fe2(SO4)3在碱性条件下被次氯酸钠氧化的离子方程式为:。
19. AgI 2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH- I2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 取少量K溶液于试管中,滴加少量的KSCN溶液,溶液变红
【分析】A、B的焰色反应均为黄色,则A、B均含有Na元素;A和AgNO3溶液生成不溶于稀HNO3的黄色沉淀C为AgI,则说明A为NaI溶液;B和浓盐酸反应生成的黄绿色气体F为Cl2,且B呈碱性,则B为NaClO溶液,K为FeCl3溶液,H为NaCl和NaClO的混合溶液;将B逐滴滴入A中,NaClO将NaI氧化为I2(D),再继续加入B,NaClO将I2氧化,根据题(2)可以推测E为NaIO3溶液。
【详解】(1)根据分析,C为AgI;
(2)A为NaI溶液,D为I2,E为NaIO3溶液,A→D的离子方程式为:2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-,D→E的离子方程式为:I2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O;
(3)K溶液为FeCl3溶液,向此溶液中通入SO2的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(4)K溶液中阳离子为Fe3+,检验该阳离子的方法为:取少量K溶液于试管中,滴加少量的KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有Fe3+。
答案第1页,共2页
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