(共23张PPT)
阶段重点突破练(七)
专题 金属与人类文明
9
选择题只有一个选项符合题目要求
1.(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成的是( )
C
解析 A.九霄环佩木古琴主要构成是木材,弦由动物筋制得,A错误;B.裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成,B错误;C.商朝后期陶埙属于陶瓷,由硅酸盐制成,C正确;D.曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成,D错误。
2.下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.Fe3O4用作红色颜料
B.仅用KSCN溶液即可检验Fe2+
C.Fe(OH)2能在空气中稳定存在
D.FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板
解析 A.Fe3O4为黑色固体,具有铁磁性,而氧化铁为红色固体,可以做红色颜料,故A错误;B.亚铁离子与硫氰根离子不反应,铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液,因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液,再滴加氯水,出现血红色溶液,原溶液中含有亚铁离子,故B错误;C.氢氧化亚铁在空气中不稳定,易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,故C错误;D.铁离子具有强氧化性,能够把铜氧化为铜离子,因此FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板,故D正确。
D
3.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了-20 ℃条件下能发热4 h的智能服饰,用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶,向世界展现了新时代的中国形象。下列有关说法错误的是( )
A.石墨烯是能导热的非金属材料 B.铝合金是密度较小的金属材料
C.碳纤维是耐低温的有机高分子材料 D.新型材料种类多、用途广泛
解析 石墨烯是碳的一种单质,属于非金属材料,A项正确;碳纤维是耐低温的无机非金属材料,C项错误。
C
4.铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效,主治惊痫、贫血等。某兴趣小组探究用H2与碳酸亚铁制取铁粉并检验气体产物,实验装置如下图所示(夹持装置略),下列说法错误的是( )
A.装置⑤中有白色沉淀生成
B.装置①、④均应是干燥剂
C.装置③中是无水CaCl2
D.点燃②处酒精灯前应先通入一段时间的H2
C
解析 加热FeCO3分解生成FeO、CO2,H2与FeO反应生成Fe、H2O,检验H2O的试剂通常用无水CuSO4,现象是固体由白色变为蓝色;检验CO2的试剂是澄清石灰水,看到的现象是石灰水变浑浊,为避免水蒸气进入②、③中对H2O检验产生的干扰,故①、④中是干燥剂,③中应该是无水CuSO4,A、B正确、C错误;由于H2是易燃性气体,为防止加热时H2、O2的混合气体点燃发生爆炸,故应先通入一段时间的H2以排出装置中的空气,D正确。
A
解析 5%的硝酸的作用是除去铅、铜等杂质,而盐酸不与铜等杂质反应,因此不能用5%的盐酸代替5%的硝酸,A错误;由化学方程式知,该反应属于置换反应,B正确;Hg对环境有危害,含汞烟气必须经过处理达标后才能排放,C正确;加入CaO可与SO2、O2反应生成CaSO4等,减少了SO2的排放,D正确。
6.(2024·重庆市南开中学高一检测)把含有氧化铁的铁丝投入足量稀硫酸中,直到固体全部溶解,经分析,溶液中无Fe3+,且生成的Fe2+与反应产生的H2的物质的量之比为4∶1。则原混合物中氧化铁与铁的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.2∶5 C.1∶1 D.4∶1
解析 生成的Fe2+与反应产生的H2的物质的量之比为4∶1,设生成氢气1 mol,则Fe2+的物质的量为4 mol,Fe+2H+===Fe2++H2↑反应生成1 mol Fe2+,消耗1 mol Fe;Fe+2Fe3+===3Fe2+反应生成3 mol Fe2+,则消耗1 mol Fe、2 mol Fe3+,所以原混合物中氧化铁的物质的量为1 mol、铁的物质的量为2 mol,氧化铁与铁的物质的量之比为1∶2。
A
7.(2024·河南鲁山一中高一检测)某兴趣小组同学为研究Cu与Fe3+的反应进行如下实验(已知CuCl为白色固体,微溶于水):
下列说法不正确的是( )
A.3个实验中消耗的铜粉的量不完全一样
B.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均发生了反应2Fe3+ + Cu===Cu2++2Fe2+
C.Ⅱ中加水后的离子反应可能是Cu2++Cu+2Cl-===2CuCl↓
D.上述实验表明能否形成白色沉淀主要取决于加入Cu的量
D
解析 实验Ⅱ中Cu部分转化为Cu(Ⅰ)消耗的铜粉多于其他两个实验,A正确;实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色均褪去,推测都发生了反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,B正确;Ⅱ中加水后生成白色沉淀,根据元素种类推测应为CuCl,可能的离子反应Cu2++Cu+2Cl-===2CuCl↓,C正确;实验Ⅱ、Ⅲ均加入过量的铜,后者未产生白色沉淀,表明能否形成白色沉淀由Cu的量和Cl-的浓度共同决定,D不正确。
8.按如图所示的方法进行实验,下列有关说法错误的是( )
A.①中反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+
B.②中加入KSCN溶液后溶液不变红
C.③中加入新制氯水后溶液变红
D.氧化性:Fe3+>Cl2>Fe2+
解析 ①中反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,A项正确;①中为过量铁粉与Fe3+反应,则②中无Fe3+,故加入KSCN溶液后,溶液不变红,B项正确;②中含有SCN-和Fe2+,③中滴加新制氯水后,则Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变红,C项正确;同一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则由③可知氧化性:Cl2>Fe3+,由①可知氧化性:Fe3+>Fe2+,D项错误。
D
9.(2023·厦门双十中学高一月考)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是( )
C
解析 鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶叶水中加入FeSO4,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;④中发生的反应有维生素C、Fe2+被H2O2氧化、Fe3+与SCN-的络合反应等,反应不止2个,C错误;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。
10.(2024·河南开封五县联考高一月考)由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
B
解析 根据流程:烧渣中的Fe3O4、Fe2O3和FeO均溶于硫酸,溶液中含Fe2+、Fe3+,三价铁具有氧化性,因此步骤②中发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O===15FeSO4+ 8H2SO4,反应得到硫酸亚铁溶液,步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成铁黄[FeO(OH)]。步骤①中用硫酸酸溶时,Fe3O4、Fe2O3和FeO均溶于硫酸,生成Fe2+、Fe3+的溶液,故A正确;三价铁具有氧化性,步骤②中的反应为FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2S+16H+,反应中Fe3+中铁元素由+3价降低为+2价,FeS2中S由-1价升高到+6价,因此消耗1 mol FeS2转移14 mol 电子,故B错误;Fe2+有较强的还原性,所以绿矾晶体久置于空气中会被氧气氧化而变质,故C正确;步骤④,反应条件控制不当,如果氨水过量,绿矾可与氨水反应生成Fe(OH)3,故D正确。
11.(2024·广东部分名校高一联合监测)铁粉具有平肝镇心解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组设计的利用FeSO4制备还原铁粉的流程如图:
实验室中可用FeSO4(用废铁屑和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如图装置模拟上述流程中的“转化”环节。
(1)植物油的作用是 。
(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是
。
(3)FeSO4溶液要现用现配的原因是 , 检验久置的FeSO4溶液是否变质的方法是 。
(4)干燥的主要目的是脱去游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为 。
隔绝空气
排尽装置内的空气后,关闭止水夹
亚铁离子易被氧化
取少量样品于试管中,再加入KSCN溶液,观察是否显血红色
4FeCO3+O2+2H2O===4FeOOH+4CO2
(5)若取干燥后的FeCO3样品11.33 g,与木炭混合后焙烧,最终得到还原铁粉5.6 g。
①在高温条件下,过量的木炭与FeCO3反应的化学方程式为
。
②样品中杂质FeOOH的质量为 g。
0.89专题9 阶段重点突破练(七)
选择题只有一个选项符合题目要求(1~10题,每题4分)
1.(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成的是 ( )
九霄环佩木古琴 裴李岗文化骨笛 商朝后期陶埙 曾侯乙青铜编钟
2.下列有关铁及其化合物的说法正确的是 ( )
Fe3O4用作红色颜料
仅用KSCN溶液即可检验Fe2+
Fe(OH)2能在空气中稳定存在
FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板
3.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了-20 ℃条件下能发热4 h的智能服饰,用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶,向世界展现了新时代的中国形象。下列有关说法错误的是 ( )
石墨烯是能导热的非金属材料
铝合金是密度较小的金属材料
碳纤维是耐低温的有机高分子材料
新型材料种类多、用途广泛
4.铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效,主治惊痫、贫血等。某兴趣小组探究用H2与碳酸亚铁制取铁粉并检验气体产物,实验装置如下图所示(夹持装置略),下列说法错误的是 ( )
装置⑤中有白色沉淀生成
装置①、④均应是干燥剂
装置③中是无水CaCl2
点燃②处酒精灯前应先通入一段时间的H2
5.工业上制汞的方法是焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应的化学方程式为HgS+O2Hg+SO2,还原出的汞呈气态,冷凝得液态汞。其流程如图所示,下列说法不正确的是 ( )
洗涤粗汞时可用5%的盐酸代替5%的硝酸
HgS+O2Hg+SO2属于置换反应
含汞烟气必须处理达标后才能排放
流程中加入氧化钙的目的是减少SO2的排放
6.(2024·重庆市南开中学高一检测)把含有氧化铁的铁丝投入足量稀硫酸中,直到固体全部溶解,经分析,溶液中无Fe3+,且生成的Fe2+与反应产生的H2的物质的量之比为4∶1。则原混合物中氧化铁与铁的物质的量之比为 ( )
1∶2 2∶5
1∶1 4∶1
7.(2024·河南鲁山一中高一检测)某兴趣小组同学为研究Cu与Fe3+的反应进行如下实验(已知CuCl为白色固体,微溶于水):
序号 实验步骤 实验现象
Ⅰ 充分振荡,加入2 mL蒸馏水 铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象
Ⅱ 充分振荡,加入2 mL蒸馏水 铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀
Ⅲ 充分振荡,加入2 mL蒸馏水 铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是 ( )
3个实验中消耗的铜粉的量不完全一样
实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均发生了反应2Fe3+ + CuCu2++2Fe2+
Ⅱ中加水后的离子反应可能是Cu2++Cu+2Cl-2CuCl↓
上述实验表明能否形成白色沉淀主要取决于加入Cu的量
8.按如图所示的方法进行实验,下列有关说法错误的是 ( )
①中反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+
②中加入KSCN溶液后溶液不变红
③中加入新制氯水后溶液变红
氧化性:Fe3+>Cl2>Fe2+
9.(2023·厦门双十中学高一月考)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,根据如图所示的实验流程分析,下列叙述错误的是 ( )
绿茶
叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为血红色
绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
④中发生的反应有2个
服用补铁剂时不能喝绿茶
10.(2024·河南开封五县联考高一月考)由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
烧渣溶液绿矾铁黄
已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是 ( )
步骤①,硫酸酸溶后溶液中主要有Fe3+、Fe2+等阳离子
步骤②的反应FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S+16H+,消耗1 mol FeS2转移16 mol电子
步骤③,得到的绿矾晶体久置于空气中会变质
步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
11.(10分)(2024·广东部分名校高一联合监测)铁粉具有平肝镇心解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组设计的利用FeSO4制备还原铁粉的流程如图:
实验室中可用FeSO4(用废铁屑和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如图装置模拟上述流程中的“转化”环节。
(1)(1分)植物油的作用是 。
(2)(1分)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是
。
(3)(2分)FeSO4溶液要现用现配的原因是
,
检验久置的FeSO4溶液是否变质的方法是
。
(4)(2分)干燥的主要目的是脱去游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为
。
(5)(4分)若取干燥后的FeCO3样品11.33 g,与木炭混合后焙烧,最终得到还原铁粉5.6 g。
①在高温条件下,过量的木炭与FeCO3反应的化学方程式为 。
②样品中杂质FeOOH的质量为 g。
阶段重点突破练(七)
1.C [A.九霄环佩木古琴主要构成是木材,弦由动物筋制得,A错误;B.裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成,B错误;C.商朝后期陶埙属于陶瓷,由硅酸盐制成,C正确;D.曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成,D错误。]
2.D [A.Fe3O4为黑色固体,具有铁磁性,而氧化铁为红色固体,可以做红色颜料,故A错误;B.亚铁离子与硫氰根离子不反应,铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液,因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液,再滴加氯水,出现血红色溶液,原溶液中含有亚铁离子,故B错误;C.氢氧化亚铁在空气中不稳定,易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,故C错误;D.铁离子具有强氧化性,能够把铜氧化为铜离子,因此FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板,故D正确。]
3.C [石墨烯是碳的一种单质,属于非金属材料,A项正确;碳纤维是耐低温的无机非金属材料,C项错误。]
4.C [加热FeCO3分解生成FeO、CO2,H2与FeO反应生成Fe、H2O,检验H2O的试剂通常用无水CuSO4,现象是固体由白色变为蓝色;检验CO2的试剂是澄清石灰水,看到的现象是石灰水变浑浊,为避免水蒸气进入②、③中对H2O检验产生的干扰,故①、④中是干燥剂,③中应该是无水CuSO4,A、B正确、C错误;由于H2是易燃性气体,为防止加热时H2、O2的混合气体点燃发生爆炸,故应先通入一段时间的H2以排出装置中的空气,D正确。]
5.A [5%的硝酸的作用是除去铅、铜等杂质,而盐酸不与铜等杂质反应,因此不能用5%的盐酸代替5%的硝酸,A错误;由化学方程式知,该反应属于置换反应,B正确;Hg对环境有危害,含汞烟气必须经过处理达标后才能排放,C正确;加入CaO可与SO2、O2反应生成CaSO4等,减少了SO2的排放,D正确。]
6.A [生成的Fe2+与反应产生的H2的物质的量之比为4∶1,设生成氢气1 mol,则Fe2+的物质的量为4 mol,Fe+2H+Fe2++H2↑反应生成1 mol Fe2+,消耗1 mol Fe;Fe+2Fe3+3Fe2+反应生成3 mol Fe2+,则消耗1 mol Fe、2 mol Fe3+,所以原混合物中氧化铁的物质的量为1 mol、铁的物质的量为2 mol,氧化铁与铁的物质的量之比为1∶2。]
7.D [实验Ⅱ中Cu部分转化为Cu(Ⅰ)消耗的铜粉多于其他两个实验,A正确;实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液黄色均褪去,推测都发生了反应2Fe3++CuCu2++2Fe2+,B正确;Ⅱ中加水后生成白色沉淀,根据元素种类推测应为CuCl,可能的离子反应Cu2++Cu+2Cl-2CuCl↓,C正确;实验Ⅱ、Ⅲ均加入过量的铜,后者未产生白色沉淀,表明能否形成白色沉淀由Cu的量和Cl-的浓度共同决定,D不正确。]
8.D [①中反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,A项正确;①中为过量铁粉与Fe3+反应,则②中无Fe3+,故加入KSCN溶液后,溶液不变红,B项正确;②中含有SCN-和Fe2+,③中滴加新制氯水后,则Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变红,C项正确;同一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则由③可知氧化性:Cl2>Fe3+,由①可知氧化性:Fe3+>Fe2+,D项错误。]
9.C [鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶叶水中加入FeSO4,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;④中发生的反应有维生素C、Fe2+被H2O2氧化、Fe3+与SCN-的络合反应等,反应不止2个,C错误;因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。]
10.B [根据流程:烧渣中的Fe3O4、Fe2O3和FeO均溶于硫酸,溶液中含Fe2+、Fe3+,三价铁具有氧化性,因此步骤②中发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,反应得到硫酸亚铁溶液,步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成铁黄[FeO(OH)]。步骤①中用硫酸酸溶时,Fe3O4、Fe2O3和FeO均溶于硫酸,生成Fe2+、Fe3+的溶液,故A正确;三价铁具有氧化性,步骤②中的反应为FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S+16H+,反应中Fe3+中铁元素由+3价降低为+2价,FeS2中S由-1价升高到+6价,因此消耗1 mol FeS2转移14 mol 电子,故B错误;Fe2+有较强的还原性,所以绿矾晶体久置于空气中会被氧气氧化而变质,故C正确;步骤④,反应条件控制不当,如果氨水过量,绿矾可与氨水反应生成Fe(OH)3,故D正确。]
11.(1)隔绝空气
(2)排尽装置内的空气后,关闭止水夹
(3)亚铁离子易被氧化 取少量样品于试管中,再加入KSCN溶液,观察是否显血红色
(4)4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2
(5)①FeCO3+2CFe+3CO↑ ②0.89
解析 NH4HCO3溶液和FeSO4发生反应生成碳酸亚铁,硫酸铵,二氧化碳和水,方程式为2NH4HCO3+FeSO4CO2↑+FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O,滤渣碳酸亚铁洗涤干燥加入木炭焙烧反应得到还原铁粉,方程式为FeCO3+2CFe+3CO↑;(1)亚铁离子易被氧化,植物油的作用是隔绝空气,防止亚铁离子被氧化;(2)FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法:排尽装置内的空气后,关闭止水夹;(3)亚铁离子易被氧化为铁离子,FeSO4溶液需要现用现配;检验久置的FeSO4溶液是否变质,取少量样品于试管中,再加入KSCN溶液,观察是否显血红色,若变色,说明变质,否则,未变质;(4)FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,同时生成二氧化碳,则反应方程式为4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2;(5)高温条件下,过量的木炭与FeCO3反应生成铁和CO,反应方程式为FeCO3+2CFe+3CO↑;反应生成Fe的物质的量为=0.1 mol,设FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x mol,y mol,根据二者总质量、铁原子守恒可以列方程为116x+89y=11.33,x+y=0.1,解得x=0.09,y=0.01,故样品中杂质FeOOH质量为0.01 mol×89 g·mol-1=0.89 g。
