专题9测评--2025苏教版化学必修第二册同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题9测评--2025苏教版化学必修第二册同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 562.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 18:41:20 | ||
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文档简介
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2025苏教版化学必修第二册
专题9测评
一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意)
1.定窑为宋代五大名窑,窑址在今河北省定州市,以产白瓷著称,兼烧黑釉、酱釉等,文献分别称其为“黑定”和“紫定”等。下列说法正确的是( )
A.制陶瓷的原料为纯碱、石灰石和石英砂
B.定瓷中的黑釉和酱釉里含有氧化铁
C.白瓷的釉料里含有过量的氧化铁
D.陶瓷烧制过程为物理变化
2.我国古代的青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是( )
A.我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早
B.《吕氏春秋》记载“金(即铜单质)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金的硬度一般比其组分金属大
C.《本草纲目》载有名“铜青”之药物,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
D.用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是有机化合物
3.下列有关金属铝的叙述正确的是( )
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝不能与氯气反应
C.铝能置换出Fe、Cr、Mn等金属,是因为铝的还原性强,且铝转化为氧化铝时放出大量的热
D.铝槽车能储存浓硫酸、浓盐酸,铝合金是制造门窗、汽车、飞机的重要材料
4.(2024江苏南京高一阶段练习)某溶液中存在大量的N、Fe2+、S,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.OH- B.Ca2+ C.H+ D.Mn
5.(2024浙江杭州高一期中)有铁、稀硫酸、氯化铜溶液、氢氧化钠溶液、氧化铁,当它们两两混合后,能发生的反应有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
6.下列有关描述中正确的是( )
A.铁是比较活泼的金属,在自然界中只能以化合态的形式存在
B.维生素C与补铁剂(含亚铁离子)同服有助于铁元素的吸收,推知维生素C具有氧化性
C.铝与氧化铁发生的铝热反应需要加热才能进行,推知该反应为吸热反应
D.电解熔融氧化铝制铝单质时,冰晶石的作用是降低氧化铝的熔点,减少冶炼过程的能耗
7.(2024江苏宿迁高一期中)室温下,下列实验探究方案能达到目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化 Fe(NO3)2是否氧化变质
B 将FeCl3滴入足量HI溶液中,加入CCl4后振荡、静置,观察CCl4层颜色变化 氧化性:Fe3+>I2
C 向某溶液中滴加少量氯水,再滴入几滴KSCN溶液,观察现象 溶液中是否含有Fe2+
D 向FeSO4溶液中滴少量酸性KMnO4溶液,观察现象 Fe2+具有氧化性
8.下列叙述正确的是( )
A.常温下,将铝箔插入浓硝酸中,无明显现象,说明常温下铝和浓硝酸不反应
B.用熔融的AlCl3做导电性实验,验证AlCl3是离子化合物还是共价化合物
C.用铂丝蘸取溶液进行焰色反应,观察到火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.常温下,将SO2通入酚酞溶液无现象,说明SO2无法漂白指示剂
9.铝热反应常用于冶炼高熔点金属,某小组探究Al粉与Fe3O4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H2
B.反应②为Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
C.反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D.黑色固体中不含Al和Fe3O4
10.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.按上述流程,试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C.图中所有的转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的离子方程式为2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
11.(2024河北衡水高一期末)下列混合物分离(或除杂)的方法正确的是( )
A.除去Mg粉中的Al粉:加入足量NaOH溶液后,过滤、洗涤
B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加入过量盐酸后,过滤、洗涤
C.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3:加入适量稀盐酸
D.除去Al2O3中的少量Fe2O3:加入过量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤
12.元素“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型,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—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.铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
B.转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌,等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍
C.转化⑦的现象是灰绿色沉淀转变为红褐色
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水可一步实现Fe2O3→Fe(OH)3的转化
13.某固体X由Cu2O、Fe、Fe2O3、Na[Al(OH)4]、K2SO3中的四种组成,取固体粉末X进行连续实验,实验过程及产物如下:
已知:Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O,下列说法不正确的是( )
A.固体A可能含有Cu2O和Fe
B.固体X可能含有Fe和Fe2O3
C.气体A具有氧化性、还原性、漂白性
D.固体C是Cu
14.(2024河北石家庄高一期末)向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点时溶质为Fe(NO3)3
B.b点溶液中n(Fe2+)为0.06 mol
C.d点溶液中n(H2SO4)为0.06 mol
D.a点之前反应的离子方程式为3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
二、非选择题(共4题,共58分)
15.(14分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。现利用如下工艺流程,从主要含Fe、Cu、Al及其氧化物的废旧金属材料回收部分金属,同时制得绿矾。
回答下列问题。
(1)碱浸时发生反应的物质有 (填化学式)。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 ,用到的玻璃仪器有 。
(3)酸浸1和酸浸2用到的酸是 (填名称,下同),向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a是 。
(4)向滤液Ⅰ中通入过量的CO2会产生白色沉淀,该反应的化学方程式为 。
(5)已知Fe2+易被氧化,则FeSO4·7H2O与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为 。
16.(15分)某兴趣小组用含镍废催化剂(主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸碱的杂质)制备NiSO4·7H2O,其流程如图:
已知:Ni的金属活动性介于Fe和Sn之间。回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是 、 。(用离子方程式表示)
(2)用稀硫酸酸浸“滤渣1”时,金属Ni溶于稀硫酸的化学方程式为 。
(3)“滤液2”中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,写出反应的离子方程式: 。 (填“能”或“不能”)将H2O2溶液替换成氯水,原因是 。
(4)简述检验“滤液3”中是否含有Fe3+的方法: 。
(5)“一系列操作”主要包括 、过滤、洗涤、干燥等。
17.(15分)(2024河北邯郸高一期末)钛被誉为“21世纪金属”,工业上常用钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含有少量Fe2O3、CaO、SiO2等杂质]为原料制备金属钛,同时获得铁基颜料铁黄(FeOOH)的工艺流程如图所示:
已知:①酸浸时FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+,TiO2+在热水中转化为H2TiO3沉淀。②FeOOH难溶于水。回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ中除过量铁粉外,主要成分还有 (填化学式)。
(2)“还原”过程中发生反应的离子方程式为 ,可用 (填化学式)试剂检验是否“还原”完全。
(3)高温下TiO2转化为TiCl4的同时生成一种还原性气体,反应的化学方程式为 。
(4)“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式为 。
(5)FeOOH可以表示为xFe2O3·yH2O,则x∶y= ;“氧化”时,用NaNO2浓溶液代替空气,能缩短氧化时间,但缺点是 。
(6)经“过滤、洗涤、干燥”一系列操作可得铁黄产品,“洗涤”的具体操作为 。
(7)用铁屑、稀硫酸、稀NaOH溶液和空气为原料也可制得铁黄,反应第一步生成FeSO4,第二步生成Fe(OH)2,第三步生成铁黄。理论上消耗H2SO4与O2的物质的量之比为 。
18.(14分)(2024河北保定高一期中)Ⅰ.用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu为+2价、Fe为+2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:
已知:CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu;
(1)将黄铜矿粉碎成粉末的目的是 。高温焙烧反应的还原产物是 。
(2)滤液A中通入Cl2的离子方程式为 。
(3)操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为 。
Ⅱ.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分,由两种元素组成。为了研究其组成,设计如下实验:
(4)M的化学式为 。
(5)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是 (用化学方程式表示)。
(6)高温条件下,丁与NH3反应生成两种单质和水,该反应的化学方程式为 。
专题9测评
1.B 解析 制陶瓷的原料为黏土,A错误;氧化铁为红棕色固体,因此白瓷中不应含氧化铁,C错误;陶瓷烧制过程中发生复杂的物理、化学变化,D错误。
2.C 3.C
4.C 解析 N、OH-能够反应生成一水合氨,OH-、Fe2+生成沉淀,不能大量共存,故A不选;S、Ca2+能够结合生成微溶的硫酸钙,不能大量共存,故B不选;H+与各离子之间都不反应,可大量共存,故C选;Mn、Fe2+能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不选。
5.C 解析 铁能和稀硫酸反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,铁能和氯化铜溶液反应Fe+CuCl2FeCl2+Cu,稀硫酸能和氢氧化钠溶液反应H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,稀硫酸能和氧化铁反应Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,氯化铜溶液能和氢氧化钠溶液反应CuCl2+2NaOH2NaCl+Cu(OH)2↓,即当它们两两混合后,能发生的反应有5个,故选C。
6.D 解析 铁是比较活泼的金属,在自然界主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中,但铁在自然界中也可以单质形态存在,像陨铁中的铁,故A错误;Fe2+以还原性为主,容易被氧化,维生素C与补铁剂同服有助于铁元素吸收,维生素C可以防止亚铁离子被氧化,推知维生素C具有还原性,故B错误;铝与氧化铁发生铝热反应虽然需要加热,但加热的目的是达到反应的温度,停止加热后,该反应能继续发生,说明该反应为放热反应,故C错误。
7.B 解析 酸性条件下,N能把Fe2+氧化为Fe3+,将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红,不能判断Fe(NO3)2是否氧化变质,A错误;将FeCl3滴入足量HI溶液中,加入CCl4后振荡、静置,CCl4层颜色变为紫红色,说明Fe3+把I-氧化为I2,则氧化性:Fe3+>I2,B正确;向某溶液中滴加少量氯水,再滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,原溶液中可能含有Fe2+、Fe3+,C错误;向FeSO4溶液中滴少量酸性KMnO4溶液,高锰酸钾溶液褪色,证明Fe2+具有还原性,D错误。
8.B 解析 常温时,铝箔在浓硝酸中“钝化”,铝箔与浓硝酸发生化学反应,形成致密的氧化膜,故A错误;AlCl3是共价化合物,熔融状态以分子形式存在,不能导电,故B正确;钠的焰色反应为黄色,可说明溶液中含有钠元素,不一定是钠盐溶液,可能为NaOH溶液,故C错误;二氧化硫溶于水后显酸性,所以酚酞溶液无现象,不能说明SO2无法漂白指示剂,故D错误。
9.D 解析 黑色固体与稀NaOH溶液反应没有气体生成,说明固体中不含金属铝,反应生成的溶液a可与CO2反应生成白色沉淀,说明固体中含有Al2O3,与NaOH溶液发生反应Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-。黑色固体与稀硫酸反应放出气体,说明固体中含有Fe,溶液b遇KSCN溶液不变色,说明溶液b中不含Fe3+。黑色固体中可能含有少量Fe3O4,溶于稀硫酸生成Fe2(SO4)3和FeSO4,而Fe又可与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,故D说法错误。
10.B 解析 由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀可知,溶液乙中含有[Al(OH)4]-,气体Y为二氧化碳,故试剂X为氢氧化钠溶液,不可能为盐酸,故A错误;Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到Na[Al(OH)4]溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,则过滤后所得沉淀为Fe2O3,故B正确;电解熔融Al2O3冶炼金属铝属于氧化还原反应,故C错误;反应①过滤后所得溶液乙为Na[Al(OH)4]溶液,向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC,故D错误。
11.A 解析 Al与NaOH溶液反应,Mg不反应,反应后过滤、洗涤可除杂,A正确;碳酸钡与盐酸反应,将原物质除去,B错误;加入适量稀盐酸会引入新的杂质离子氯离子,C错误;氧化铝与NaOH溶液反应,将原物质除去,D错误。
12.B 解析 铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,故A错误;转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌,1 mol Na2FeO4反应生成Fe3+转移3 mol电子,1 mol HClO反应生成Cl-转移2 mol电子,等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍,故B正确;转化⑦的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,故C错误;加热Fe(OH)3生成Fe2O3,Fe2O3和水不反应,故D错误。
13.B 解析 取固体粉末X加水溶解,其中只有Na[Al(OH)4]、K2SO3可溶于水,则过滤后的溶液A可能含有Na[Al(OH)4]、K2SO3中的一种或两种,向滤液中加入适量盐酸,生成气体A和固体B,说明溶液A中含有Na[Al(OH)4]和K2SO3,生成的气体A为SO2,固体B为Al(OH)3;向固体A中加入过量盐酸,得固体C,由Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O可知,固体C为Cu,固体X中一定含有Cu2O;向溶液B中滴加KSCN溶液,无明显现象,可知溶液B中不含Fe3+,结合反应Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,则固体A中一定含有Cu2O,结合固体X只由四种物质组成,则固体A中只可能含有Fe或Fe2O3中的一种。固体X中含有Cu2O、Fe和Fe2O3的一种、Na[Al(OH)4]和K2SO3。
由分析知A说法正确;固体X中只可能含有Fe和Fe2O3的一种,不可能同时含有,故B说法错误;气体A为SO2,既有氧化性,又有还原性,另外SO2能使品红溶液褪色,具有漂白性,故C说法正确;向固体A中加入过量盐酸,由Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O可知,固体C为Cu,故D说法正确。
14.B 解析 先发生反应Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,再加入铁粉,发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,当Fe3+反应完毕,而后再加入Fe粉,溶液中Fe2+的物质的量继续增大,说明第一阶段H+有剩余,该阶段发生反应Fe+2H+Fe2++H2↑,同时说明a点时N反应完。由分析可知,第一阶段H+有剩余,N反应完,a点时溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4,故A错误;c到d发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,a点时n(Fe3+)为0.1 mol,b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,若b点时n(Fe2+)为0.06 mol,消耗的n(Fe3+)为0.04 mol,剩余n(Fe3+)为0.06 mol,符合题意,故B正确;到e点时表示Fe3+刚好反应完,根据Fe+2Fe3+3Fe2+可得,此时n(Fe2+)为0.15 mol,f点n(Fe2+)为0.2 mol,说明e到f生成n(Fe2+)为0.05 mol,故d点溶液中n(H2SO4)为0.05 mol,故C错误;由分析可知,a点之前反应的离子方程式为Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,故D错误。
15.答案 (1)Al、Al2O3
(2)过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)硫酸 铁/铁粉
(4)CO2+Na[Al(OH)4]Al(OH)3↓+NaHCO3
(5)5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
解析 废旧金属材料主要含Fe、Cu、Al及其氧化物,加氢氧化钠碱浸,Al、Al2O3溶于氢氧化钠得到Na[Al(OH)4],过滤,滤液Ⅰ中含有Na[Al(OH)4],通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤,滤渣Ⅲ是氢氧化铝;滤渣Ⅰ中含有Fe、Cu及其氧化物,滤渣Ⅰ加酸浸取,Fe、Fe2O3、CuO能溶于酸,Cu能和Fe3+反应,加过量Fe,铁置换出硫酸铜中的铜,过滤,滤渣Ⅱ是Fe、Cu的混合物,滤液Ⅱ是硫酸亚铁溶液,将滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得FeSO4·7H2O;滤渣Ⅱ加酸溶解铁,过滤得Cu单质。
(3)实验目的是回收部分金属及制得绿矾,所以酸浸1和酸浸2用到的酸是稀硫酸,向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a的目的是还原Fe3+、置换出金属铜,所以a是Fe粉。
16.答案 (1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
(2)Ni+H2SO4NiSO4+H2↑
(3)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O 不能 会引入新的杂质
(4)取少许滤液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则滤液中不含Fe3+,反之,则含有
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
解析 含镍废催化剂先通过碱浸,可将铝和氧化铝溶解后过滤,将铝元素除去;对滤渣进行酸溶后,Ni和Fe均被酸溶解,其他不溶于酸碱的杂质过滤除去;利用过氧化氢将滤液中的亚铁离子氧化为铁离子,通过调节pH将铁离子沉淀,过滤除去;对滤液进行处理得到硫酸镍晶体。
(3)在酸性环境下,加入H2O2溶液可将Fe2+氧化成Fe3+;若用氯水代替过氧化氢,则会引入新杂质,所以不能代替。
(5)蒸发浓缩可将不饱和溶液变为饱和溶液,温度降低溶解度降低,可进行冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥等。
17.答案 (1)SiO2和CaSO4
(2)2Fe3++Fe3Fe2+ KSCN
(3)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
(4)4Fe2++8NH3+6H2O+O24FeOOH+8N
(5)1∶1 NaNO2会被还原为氮氧化物,污染空气
(6)沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下,重复操作2~3次
(7)4∶1
解析 硫酸酸浸钛铁矿,SiO2不溶于硫酸,CaO与硫酸反应生成微溶物硫酸钙,加入足量铁粉可将溶液中Fe3+还原为Fe2+,过滤滤出过量铁粉、SiO2和CaSO4;加热过程中TiO2+在热水中转化为H2TiO3沉淀,过滤将H2TiO3沉淀与硫酸亚铁溶液分离,硫酸亚铁在氨气与空气作用下经过系列反应生成FeOOH;H2TiO3经煅烧后生成TiO2,在焦炭与氯气作用下高温反应生成TiCl4,TiCl4在高温下与金属Mg反应得粗钛。
(2)Fe2O3被硫酸溶解生成Fe3+,Fe3+被铁粉还原成Fe2+,若反应完全,溶液中无Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液不变红。
(5)FeOOH可以表示为xFe2O3·yH2O,由FeOOH中Fe、H原子数相等可得x∶y=1∶1;NaNO2会被还原为氮氧化物,污染空气。
(7)由原子守恒、电子得失守恒得:4Fe→4H2SO4→4FeSO4→4Fe(OH)2→O2→4FeOOH,n(H2SO4)∶n(O2)=4∶1。
18.答案 (1)增大固体表面积,加快反应速率,提高原料利用率 SO2、Cu
(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(3)取最后一次洗涤液,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有生成白色沉淀,说明洗涤干净
(4)Fe4N
(5)4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
(6)Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O
解析 Ⅰ.黄铜矿粉碎,在空气中焙烧,CuFeS2转化为FeS、Cu和SO2,用6 mol·L-1的盐酸溶解,过滤得氯化亚铁溶液,过滤出固体Cu,滤液A中通入氯气,把氯化亚铁氧化为氯化铁,通入氨气生成氢氧化铁沉淀,过滤出氢氧化铁沉淀,焙烧氢氧化铁得氧化铁。Ⅱ.根据流程可知,反应液加足量NaOH溶液产生氨气,说明化合物M中含有氮元素;白色沉淀乙在空气中转化为红褐色沉淀丙,说明化合物M中含有铁元素;红褐色沉淀丙灼烧得到固体丁(14.40 g),固体丁为氧化铁,根据元素守恒计算化学式。(1)反应CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu中O2和CuFeS2中Cu被还原,故还原产物为SO2、Cu。(2)FeS和盐酸反应生成氯化亚铁和硫化氢,滤液A中含有氯化亚铁,通入Cl2的目的是把Fe2+氧化为Fe3+。(3)检验滤渣已经洗涤干净,实际是检验最后一次洗涤液中不含氯离子,实验操作:取最后一次洗涤液,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有生成白色沉淀,说明洗涤干净。(4)根据以上分析可知,M由铁、氮两种元素组成,氧化铁质量为14.40 g,则铁元素的质量为 g=10.08 g,氮元素质量为10.71 g-10.08 g=0.63 g,铁、氮两种元素的物质的量之比为=4∶1,所以M的化学式为Fe4N。
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2025苏教版化学必修第二册
专题9测评
一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意)
1.定窑为宋代五大名窑,窑址在今河北省定州市,以产白瓷著称,兼烧黑釉、酱釉等,文献分别称其为“黑定”和“紫定”等。下列说法正确的是( )
A.制陶瓷的原料为纯碱、石灰石和石英砂
B.定瓷中的黑釉和酱釉里含有氧化铁
C.白瓷的釉料里含有过量的氧化铁
D.陶瓷烧制过程为物理变化
2.我国古代的青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是( )
A.我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早
B.《吕氏春秋》记载“金(即铜单质)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金的硬度一般比其组分金属大
C.《本草纲目》载有名“铜青”之药物,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
D.用蜂蜡做出铜器的蜡模,是古代青铜器的铸造方法之一,蜂蜡的主要成分是有机化合物
3.下列有关金属铝的叙述正确的是( )
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝不能与氯气反应
C.铝能置换出Fe、Cr、Mn等金属,是因为铝的还原性强,且铝转化为氧化铝时放出大量的热
D.铝槽车能储存浓硫酸、浓盐酸,铝合金是制造门窗、汽车、飞机的重要材料
4.(2024江苏南京高一阶段练习)某溶液中存在大量的N、Fe2+、S,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.OH- B.Ca2+ C.H+ D.Mn
5.(2024浙江杭州高一期中)有铁、稀硫酸、氯化铜溶液、氢氧化钠溶液、氧化铁,当它们两两混合后,能发生的反应有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
6.下列有关描述中正确的是( )
A.铁是比较活泼的金属,在自然界中只能以化合态的形式存在
B.维生素C与补铁剂(含亚铁离子)同服有助于铁元素的吸收,推知维生素C具有氧化性
C.铝与氧化铁发生的铝热反应需要加热才能进行,推知该反应为吸热反应
D.电解熔融氧化铝制铝单质时,冰晶石的作用是降低氧化铝的熔点,减少冶炼过程的能耗
7.(2024江苏宿迁高一期中)室温下,下列实验探究方案能达到目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化 Fe(NO3)2是否氧化变质
B 将FeCl3滴入足量HI溶液中,加入CCl4后振荡、静置,观察CCl4层颜色变化 氧化性:Fe3+>I2
C 向某溶液中滴加少量氯水,再滴入几滴KSCN溶液,观察现象 溶液中是否含有Fe2+
D 向FeSO4溶液中滴少量酸性KMnO4溶液,观察现象 Fe2+具有氧化性
8.下列叙述正确的是( )
A.常温下,将铝箔插入浓硝酸中,无明显现象,说明常温下铝和浓硝酸不反应
B.用熔融的AlCl3做导电性实验,验证AlCl3是离子化合物还是共价化合物
C.用铂丝蘸取溶液进行焰色反应,观察到火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.常温下,将SO2通入酚酞溶液无现象,说明SO2无法漂白指示剂
9.铝热反应常用于冶炼高熔点金属,某小组探究Al粉与Fe3O4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H2
B.反应②为Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
C.反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D.黑色固体中不含Al和Fe3O4
10.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.按上述流程,试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C.图中所有的转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的离子方程式为2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
11.(2024河北衡水高一期末)下列混合物分离(或除杂)的方法正确的是( )
A.除去Mg粉中的Al粉:加入足量NaOH溶液后,过滤、洗涤
B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加入过量盐酸后,过滤、洗涤
C.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3:加入适量稀盐酸
D.除去Al2O3中的少量Fe2O3:加入过量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤
12.元素“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型,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—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.铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
B.转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌,等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍
C.转化⑦的现象是灰绿色沉淀转变为红褐色
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水可一步实现Fe2O3→Fe(OH)3的转化
13.某固体X由Cu2O、Fe、Fe2O3、Na[Al(OH)4]、K2SO3中的四种组成,取固体粉末X进行连续实验,实验过程及产物如下:
已知:Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O,下列说法不正确的是( )
A.固体A可能含有Cu2O和Fe
B.固体X可能含有Fe和Fe2O3
C.气体A具有氧化性、还原性、漂白性
D.固体C是Cu
14.(2024河北石家庄高一期末)向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点时溶质为Fe(NO3)3
B.b点溶液中n(Fe2+)为0.06 mol
C.d点溶液中n(H2SO4)为0.06 mol
D.a点之前反应的离子方程式为3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
二、非选择题(共4题,共58分)
15.(14分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。现利用如下工艺流程,从主要含Fe、Cu、Al及其氧化物的废旧金属材料回收部分金属,同时制得绿矾。
回答下列问题。
(1)碱浸时发生反应的物质有 (填化学式)。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 ,用到的玻璃仪器有 。
(3)酸浸1和酸浸2用到的酸是 (填名称,下同),向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a是 。
(4)向滤液Ⅰ中通入过量的CO2会产生白色沉淀,该反应的化学方程式为 。
(5)已知Fe2+易被氧化,则FeSO4·7H2O与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为 。
16.(15分)某兴趣小组用含镍废催化剂(主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸碱的杂质)制备NiSO4·7H2O,其流程如图:
已知:Ni的金属活动性介于Fe和Sn之间。回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是 、 。(用离子方程式表示)
(2)用稀硫酸酸浸“滤渣1”时,金属Ni溶于稀硫酸的化学方程式为 。
(3)“滤液2”中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,写出反应的离子方程式: 。 (填“能”或“不能”)将H2O2溶液替换成氯水,原因是 。
(4)简述检验“滤液3”中是否含有Fe3+的方法: 。
(5)“一系列操作”主要包括 、过滤、洗涤、干燥等。
17.(15分)(2024河北邯郸高一期末)钛被誉为“21世纪金属”,工业上常用钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含有少量Fe2O3、CaO、SiO2等杂质]为原料制备金属钛,同时获得铁基颜料铁黄(FeOOH)的工艺流程如图所示:
已知:①酸浸时FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+,TiO2+在热水中转化为H2TiO3沉淀。②FeOOH难溶于水。回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ中除过量铁粉外,主要成分还有 (填化学式)。
(2)“还原”过程中发生反应的离子方程式为 ,可用 (填化学式)试剂检验是否“还原”完全。
(3)高温下TiO2转化为TiCl4的同时生成一种还原性气体,反应的化学方程式为 。
(4)“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式为 。
(5)FeOOH可以表示为xFe2O3·yH2O,则x∶y= ;“氧化”时,用NaNO2浓溶液代替空气,能缩短氧化时间,但缺点是 。
(6)经“过滤、洗涤、干燥”一系列操作可得铁黄产品,“洗涤”的具体操作为 。
(7)用铁屑、稀硫酸、稀NaOH溶液和空气为原料也可制得铁黄,反应第一步生成FeSO4,第二步生成Fe(OH)2,第三步生成铁黄。理论上消耗H2SO4与O2的物质的量之比为 。
18.(14分)(2024河北保定高一期中)Ⅰ.用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu为+2价、Fe为+2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:
已知:CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu;
(1)将黄铜矿粉碎成粉末的目的是 。高温焙烧反应的还原产物是 。
(2)滤液A中通入Cl2的离子方程式为 。
(3)操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为 。
Ⅱ.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分,由两种元素组成。为了研究其组成,设计如下实验:
(4)M的化学式为 。
(5)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是 (用化学方程式表示)。
(6)高温条件下,丁与NH3反应生成两种单质和水,该反应的化学方程式为 。
专题9测评
1.B 解析 制陶瓷的原料为黏土,A错误;氧化铁为红棕色固体,因此白瓷中不应含氧化铁,C错误;陶瓷烧制过程中发生复杂的物理、化学变化,D错误。
2.C 3.C
4.C 解析 N、OH-能够反应生成一水合氨,OH-、Fe2+生成沉淀,不能大量共存,故A不选;S、Ca2+能够结合生成微溶的硫酸钙,不能大量共存,故B不选;H+与各离子之间都不反应,可大量共存,故C选;Mn、Fe2+能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不选。
5.C 解析 铁能和稀硫酸反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,铁能和氯化铜溶液反应Fe+CuCl2FeCl2+Cu,稀硫酸能和氢氧化钠溶液反应H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,稀硫酸能和氧化铁反应Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,氯化铜溶液能和氢氧化钠溶液反应CuCl2+2NaOH2NaCl+Cu(OH)2↓,即当它们两两混合后,能发生的反应有5个,故选C。
6.D 解析 铁是比较活泼的金属,在自然界主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中,但铁在自然界中也可以单质形态存在,像陨铁中的铁,故A错误;Fe2+以还原性为主,容易被氧化,维生素C与补铁剂同服有助于铁元素吸收,维生素C可以防止亚铁离子被氧化,推知维生素C具有还原性,故B错误;铝与氧化铁发生铝热反应虽然需要加热,但加热的目的是达到反应的温度,停止加热后,该反应能继续发生,说明该反应为放热反应,故C错误。
7.B 解析 酸性条件下,N能把Fe2+氧化为Fe3+,将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红,不能判断Fe(NO3)2是否氧化变质,A错误;将FeCl3滴入足量HI溶液中,加入CCl4后振荡、静置,CCl4层颜色变为紫红色,说明Fe3+把I-氧化为I2,则氧化性:Fe3+>I2,B正确;向某溶液中滴加少量氯水,再滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,原溶液中可能含有Fe2+、Fe3+,C错误;向FeSO4溶液中滴少量酸性KMnO4溶液,高锰酸钾溶液褪色,证明Fe2+具有还原性,D错误。
8.B 解析 常温时,铝箔在浓硝酸中“钝化”,铝箔与浓硝酸发生化学反应,形成致密的氧化膜,故A错误;AlCl3是共价化合物,熔融状态以分子形式存在,不能导电,故B正确;钠的焰色反应为黄色,可说明溶液中含有钠元素,不一定是钠盐溶液,可能为NaOH溶液,故C错误;二氧化硫溶于水后显酸性,所以酚酞溶液无现象,不能说明SO2无法漂白指示剂,故D错误。
9.D 解析 黑色固体与稀NaOH溶液反应没有气体生成,说明固体中不含金属铝,反应生成的溶液a可与CO2反应生成白色沉淀,说明固体中含有Al2O3,与NaOH溶液发生反应Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-。黑色固体与稀硫酸反应放出气体,说明固体中含有Fe,溶液b遇KSCN溶液不变色,说明溶液b中不含Fe3+。黑色固体中可能含有少量Fe3O4,溶于稀硫酸生成Fe2(SO4)3和FeSO4,而Fe又可与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,故D说法错误。
10.B 解析 由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀可知,溶液乙中含有[Al(OH)4]-,气体Y为二氧化碳,故试剂X为氢氧化钠溶液,不可能为盐酸,故A错误;Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到Na[Al(OH)4]溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,则过滤后所得沉淀为Fe2O3,故B正确;电解熔融Al2O3冶炼金属铝属于氧化还原反应,故C错误;反应①过滤后所得溶液乙为Na[Al(OH)4]溶液,向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC,故D错误。
11.A 解析 Al与NaOH溶液反应,Mg不反应,反应后过滤、洗涤可除杂,A正确;碳酸钡与盐酸反应,将原物质除去,B错误;加入适量稀盐酸会引入新的杂质离子氯离子,C错误;氧化铝与NaOH溶液反应,将原物质除去,D错误。
12.B 解析 铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,故A错误;转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌,1 mol Na2FeO4反应生成Fe3+转移3 mol电子,1 mol HClO反应生成Cl-转移2 mol电子,等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍,故B正确;转化⑦的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,故C错误;加热Fe(OH)3生成Fe2O3,Fe2O3和水不反应,故D错误。
13.B 解析 取固体粉末X加水溶解,其中只有Na[Al(OH)4]、K2SO3可溶于水,则过滤后的溶液A可能含有Na[Al(OH)4]、K2SO3中的一种或两种,向滤液中加入适量盐酸,生成气体A和固体B,说明溶液A中含有Na[Al(OH)4]和K2SO3,生成的气体A为SO2,固体B为Al(OH)3;向固体A中加入过量盐酸,得固体C,由Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O可知,固体C为Cu,固体X中一定含有Cu2O;向溶液B中滴加KSCN溶液,无明显现象,可知溶液B中不含Fe3+,结合反应Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,则固体A中一定含有Cu2O,结合固体X只由四种物质组成,则固体A中只可能含有Fe或Fe2O3中的一种。固体X中含有Cu2O、Fe和Fe2O3的一种、Na[Al(OH)4]和K2SO3。
由分析知A说法正确;固体X中只可能含有Fe和Fe2O3的一种,不可能同时含有,故B说法错误;气体A为SO2,既有氧化性,又有还原性,另外SO2能使品红溶液褪色,具有漂白性,故C说法正确;向固体A中加入过量盐酸,由Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O可知,固体C为Cu,故D说法正确。
14.B 解析 先发生反应Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,再加入铁粉,发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,当Fe3+反应完毕,而后再加入Fe粉,溶液中Fe2+的物质的量继续增大,说明第一阶段H+有剩余,该阶段发生反应Fe+2H+Fe2++H2↑,同时说明a点时N反应完。由分析可知,第一阶段H+有剩余,N反应完,a点时溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4,故A错误;c到d发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,a点时n(Fe3+)为0.1 mol,b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,若b点时n(Fe2+)为0.06 mol,消耗的n(Fe3+)为0.04 mol,剩余n(Fe3+)为0.06 mol,符合题意,故B正确;到e点时表示Fe3+刚好反应完,根据Fe+2Fe3+3Fe2+可得,此时n(Fe2+)为0.15 mol,f点n(Fe2+)为0.2 mol,说明e到f生成n(Fe2+)为0.05 mol,故d点溶液中n(H2SO4)为0.05 mol,故C错误;由分析可知,a点之前反应的离子方程式为Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,故D错误。
15.答案 (1)Al、Al2O3
(2)过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)硫酸 铁/铁粉
(4)CO2+Na[Al(OH)4]Al(OH)3↓+NaHCO3
(5)5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
解析 废旧金属材料主要含Fe、Cu、Al及其氧化物,加氢氧化钠碱浸,Al、Al2O3溶于氢氧化钠得到Na[Al(OH)4],过滤,滤液Ⅰ中含有Na[Al(OH)4],通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤,滤渣Ⅲ是氢氧化铝;滤渣Ⅰ中含有Fe、Cu及其氧化物,滤渣Ⅰ加酸浸取,Fe、Fe2O3、CuO能溶于酸,Cu能和Fe3+反应,加过量Fe,铁置换出硫酸铜中的铜,过滤,滤渣Ⅱ是Fe、Cu的混合物,滤液Ⅱ是硫酸亚铁溶液,将滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得FeSO4·7H2O;滤渣Ⅱ加酸溶解铁,过滤得Cu单质。
(3)实验目的是回收部分金属及制得绿矾,所以酸浸1和酸浸2用到的酸是稀硫酸,向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a的目的是还原Fe3+、置换出金属铜,所以a是Fe粉。
16.答案 (1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
(2)Ni+H2SO4NiSO4+H2↑
(3)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O 不能 会引入新的杂质
(4)取少许滤液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则滤液中不含Fe3+,反之,则含有
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
解析 含镍废催化剂先通过碱浸,可将铝和氧化铝溶解后过滤,将铝元素除去;对滤渣进行酸溶后,Ni和Fe均被酸溶解,其他不溶于酸碱的杂质过滤除去;利用过氧化氢将滤液中的亚铁离子氧化为铁离子,通过调节pH将铁离子沉淀,过滤除去;对滤液进行处理得到硫酸镍晶体。
(3)在酸性环境下,加入H2O2溶液可将Fe2+氧化成Fe3+;若用氯水代替过氧化氢,则会引入新杂质,所以不能代替。
(5)蒸发浓缩可将不饱和溶液变为饱和溶液,温度降低溶解度降低,可进行冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥等。
17.答案 (1)SiO2和CaSO4
(2)2Fe3++Fe3Fe2+ KSCN
(3)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
(4)4Fe2++8NH3+6H2O+O24FeOOH+8N
(5)1∶1 NaNO2会被还原为氮氧化物,污染空气
(6)沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下,重复操作2~3次
(7)4∶1
解析 硫酸酸浸钛铁矿,SiO2不溶于硫酸,CaO与硫酸反应生成微溶物硫酸钙,加入足量铁粉可将溶液中Fe3+还原为Fe2+,过滤滤出过量铁粉、SiO2和CaSO4;加热过程中TiO2+在热水中转化为H2TiO3沉淀,过滤将H2TiO3沉淀与硫酸亚铁溶液分离,硫酸亚铁在氨气与空气作用下经过系列反应生成FeOOH;H2TiO3经煅烧后生成TiO2,在焦炭与氯气作用下高温反应生成TiCl4,TiCl4在高温下与金属Mg反应得粗钛。
(2)Fe2O3被硫酸溶解生成Fe3+,Fe3+被铁粉还原成Fe2+,若反应完全,溶液中无Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液不变红。
(5)FeOOH可以表示为xFe2O3·yH2O,由FeOOH中Fe、H原子数相等可得x∶y=1∶1;NaNO2会被还原为氮氧化物,污染空气。
(7)由原子守恒、电子得失守恒得:4Fe→4H2SO4→4FeSO4→4Fe(OH)2→O2→4FeOOH,n(H2SO4)∶n(O2)=4∶1。
18.答案 (1)增大固体表面积,加快反应速率,提高原料利用率 SO2、Cu
(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(3)取最后一次洗涤液,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有生成白色沉淀,说明洗涤干净
(4)Fe4N
(5)4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
(6)Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O
解析 Ⅰ.黄铜矿粉碎,在空气中焙烧,CuFeS2转化为FeS、Cu和SO2,用6 mol·L-1的盐酸溶解,过滤得氯化亚铁溶液,过滤出固体Cu,滤液A中通入氯气,把氯化亚铁氧化为氯化铁,通入氨气生成氢氧化铁沉淀,过滤出氢氧化铁沉淀,焙烧氢氧化铁得氧化铁。Ⅱ.根据流程可知,反应液加足量NaOH溶液产生氨气,说明化合物M中含有氮元素;白色沉淀乙在空气中转化为红褐色沉淀丙,说明化合物M中含有铁元素;红褐色沉淀丙灼烧得到固体丁(14.40 g),固体丁为氧化铁,根据元素守恒计算化学式。(1)反应CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu中O2和CuFeS2中Cu被还原,故还原产物为SO2、Cu。(2)FeS和盐酸反应生成氯化亚铁和硫化氢,滤液A中含有氯化亚铁,通入Cl2的目的是把Fe2+氧化为Fe3+。(3)检验滤渣已经洗涤干净,实际是检验最后一次洗涤液中不含氯离子,实验操作:取最后一次洗涤液,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有生成白色沉淀,说明洗涤干净。(4)根据以上分析可知,M由铁、氮两种元素组成,氧化铁质量为14.40 g,则铁元素的质量为 g=10.08 g,氮元素质量为10.71 g-10.08 g=0.63 g,铁、氮两种元素的物质的量之比为=4∶1,所以M的化学式为Fe4N。
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