专题9 金属与人类文明——高一化学苏教版（2019）必修二期末考前专题卷（含解析）

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专题9 金属与人类文明——高一化学苏教版（2019）必修二期末考前专题卷
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项:
1.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、单选题（每题3分，共45分）
1．《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机550W等超前的科技幻想，探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系，下列说法不正确的是( )
A.我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破，C、Si、Ge都是主族元素
B.我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是
C.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料
D.富勒烯、石墨烯都是含碳化合物
2．下列有关金属及其化合物的应用，说法不正确的是( )
A.刻蚀电路板的废液中含有铁元素和铜元素，经分离提纯转化后可回收再利用
B.储氢合金经化学反应储存氢气，并可在一定条件下放出氢气
C.超级钢是由组成的合金，是用前沿技术经化学变化制得的
D.镍钴合金可用于制造喷气式飞机的发动机叶片，由此可知，此种镍钴合金耐高温
3．下列有关物质的用途错误的是( )
A．水玻璃用作木材防火剂 B．高纯度的硅是制造光导纤维的材料
C．可用氢氟酸刻蚀玻璃 D．氢氧化铝、小苏打可用于治疗胃酸过多症
4．将绿矾（）溶于水配制成溶液喷施在叶面上，可解决植物叶面变黄问题，因此绿矾又被誉为“铁肥”。下列有关“铁肥”说法错误的是( )
A.“铁肥”易被空气氧化变质
B.可用溶液检验“铁肥”是否发生变质
C.为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉
D.的摩尔质量为
5． 下列正确并且有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A Fe3+有氧化性 FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜
B SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维
C 氯水、SO2都有漂白性 氯水与SO2混合使用漂白效果更好
D 铝制容器表面有氧化膜保护 可用铝制容器盛装稀硫酸
A.AB.BC.CD.D B.BC.CD.D C.CD.D D.D
6．下列有关实验现象描述错误的是( )
A.氯气能使湿润的有色布条褪色
B.向氨水中滴加少量酚酞试液，溶液会变红
C.向溶液中滴加少量NaOH溶液，会产生红褐色沉淀
D.用红色激光笔照射溶液时，可以看到一条光亮的“通路”
7．下列物质不能利用金属与非金属直接制得的是( )
A. B. C. D.
8．下列关于铝的说法中，正确的是( )
A.铝的化学性质不活泼 B.铝不与酸、碱反应
C.常温下铝不与氧气反应 D.铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
9．下列关于铁及其化合物的说法正确的是( )
A.过量的Fe在氯气中燃烧生成
B.高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁
C.工业炼铁的原理是用还原的方法从矿石中提炼铁
D.向溶液中滴加适量的NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体
10．2024年6月9日，我省某高校研制的中国首颗平板式新体制低轨宽带通信卫星“龙江三号”成功发射。该卫星主体材质使用了合金材料。下列所用材料不属于合金的是( )
A生铁铸造的下水井盖 B硬铝制造的飞机外壳 C聚乙烯制成的食品包装袋 D不锈钢制造的地铁列车的车体
A.A B.B C.C D.D
11．民之自信来之国之强大，化学与生产生活密切相关，下列说法中正确的是( )
A.陶瓷的主要原料是黏土，陶瓷可用于生产绝缘材料、卫生洁具等
B.硅在自然界中主要以单质形式存在
C.手机芯片和光导纤维的主要成分都是硅单质
D.石墨烯具有电阻率低、强度高等特点，是一种新型的化合物
12．碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制备(易被氧化)。下列说法错误的是( )
步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3；
步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到产品。
A.步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止被氧化
B.步骤二可使溶液和溶液混合
C.装置c中发生的离子反应为
D.装置d的主要作用：吸收尾气，防止污染空气
13．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，不正确的是( )
A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
14．下列实验装置与操作中，不能达到相应实验目的的是( )
A判断氯气有无漂白性 先闭合a，红色布条不褪色；再打开a，红色布条褪色
B熔融的硫经缓慢冷却来制备硫晶体 将研细的硫粉放入蒸发皿中，用酒精灯加热至熔融态，待自然冷却
C检验木炭与浓硫酸反应的产物 打开分液漏斗，浸没后，加热木炭，充分反应，其中高锰酸钾溶液不完全褪色
D制备 先打开，；再关闭
A.A B.B C.C D.D
15．200mL和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示，忽略溶液体积的变化。下列说法正确的是( )
A.a点到b点，溶液中的溶质没有变化
B.c点溶质的物质的量浓度为0.5
C.d点时溶液中的金属阳离子只有
D.原溶液中和的物质的量浓度之比为1：2
二、填空题（共4题，55分）
16．又称铁红，请根据要求完成下列问题。
(1)固体(红棕色)属于______________(填“纯净物”或“混合物”)。将其加入适量盐酸中，
反应的化学方程式：______________。
(2)用上述所得溶液进行下列实验：取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的化学方程式：______________。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴饱和溶液，继续煮沸至出现______________色，即可制得胶体。
(4)另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL 溶液，振荡摇匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到_____________烧杯的液体中产生了丁达尔效应。
17．工业上以铝土矿（主要成分为，含少量、FeO、等杂质）为主要原料制备，流程如图示。
（1）酸浸：用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，溶液的用量不宜过量太多，其原因是_____________。
（2）氧化：用溶液将氧化为，反应的离子方程式为_____________。
（3）沉淀：用溶液调节pH，将、转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为_____________。
②检验沉淀完全的操作为_____________。
（4）碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出。下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有_________（填字母）。
A.适当增大NaOH溶液浓度
B.适当加快搅拌速率
C.适当降低温度
（5）碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量气体，生成沉淀和，该反应的离子方程式为_____________。
18．有一瓶澄清的无色溶液，其中可能含有、、、、、、、。取该溶液进行以下实验：
（1）由题干可知溶液中一定不存在___________（填离子符号，下同）；用pH试纸检验，溶液呈强酸性，可以排除___________的存在。
（2）取出部分溶液滴加过量的NaOH溶液，只产生白色沉淀，则可证明___________（填离子符号）的存在，生成白色沉淀的离子方程式为___________。
（3）取出部分上述碱性溶液滴加溶液，有白色沉淀生成，证明___________（填离子符号，下同）的存在，同时可排除原溶液中___________的存在，产生白色沉淀的离子方程式为___________。
（4）根据上述实验事实可知原溶液中一定存在的离子有___________，不确定是否存在的离子有___________。
三、实验题
19．在常温下，Fe与水并不反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。用如图装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，就可以完成高温下Fe与水蒸气的反应实验。
回答下列问题
（1）写出该反应的化学方程式：_________________，该反应的氧化剂是__________。
（2）圆底烧瓶的主要作用是烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是__________。
（3）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃_________，这样操作的目的是__________。
（4）试管中收集气体是_________，如果要点燃该气体，则必须对该气体进行__________。
参考答案
1．答案：D
A.CA.C、Si、Ge都是主族元素，故A正确；
B.光纤的主要成分是，故B正确；
C.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料，故C正确；
D.富勒烯和石墨烯都是碳元素的单质，故D错误；
故选D。
2．答案：C
解析：A.在溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液(含有)，经分离提纯转化后可回收再利用，A正确；
B.储氢合金能大量吸收，并与氢气结合成金属氢化物，稍稍加热金属氢化物又会分解，B正确；
C.超级钢是由Fe、Mn(10%)、C(0.47%)、Al(2%)、V(0.7%)组成的合金，是用前沿技术经物理变化制得的，C错误；
D.飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金，耐高温，D正确；
故选C。
3．答案：B
解析：
4．答案：B
解析：易被氧化，A项正确；应用KSCN检验“铁肥”是否发生变质，只可以证明其已经完全变质，B项错误；加入少量铁粉可以防止“铁肥”被氧化，C项正确；摩尔质量在数值上等于相对分子质量，的摩尔质量为，D项正确。
5．答案：A
解析：
6．答案：D
解析：A.氯气溶于水生成次氯酸，次氯酸具有氧化性，可以将有色布条中的有色物质氧化为无色物质，使有色布条螁色，A正确；
B.氨水为 性溶液，向硪性溶液中滴加酚酞，溶液变成红色，B正确；
C.可以和反应生成红褐色的沉淀，故向溶液中滴加少量NaOH溶液，可以产生红褐色的沉淀，C正确；
D.溶液不是胶体，不能出现丁达尔效应，故不会看到一条光亮的通路，D错误；
故答案选D。
7．答案：B
解析：A.氯气是强氧化剂与铜化合物得到氯化铜，故A不符合题意；
B.与Fe直接化合生成，故B符合题意；
C.硫单质的氧化性较弱，与Cu化合时得到硫化亚铜，故C不符合题意；
D.钠是活泼金属，只有+1价，其与S单质反应得到硫化钠，故D不符合题意；
故选：B。
8．答案：D
解析：A.铝是活泼性金属，化学性质活泼，故A错误；
B.铝是活泼金属，能与酸反应，Al能与碱反应，如与NaOH溶液反应：，故B错误；
C.铝是活泼金属，常温下氧气能与Al反应生成氧化铝，故C错误；
D.铝是活泼金属，铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜，能够阻碍内部铝被氧化，故D正确；
答案：D。
9．答案：C
A.FeA.Fe在中燃烧，不管Fe是否过量，都生成，A项错误；
B.高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得黑色的四氧化三铁，，B项错误；
C.工业炼铁的原理，是用CO作还原剂，将铁矿石中的铁还原出来，从而提炼出铁，C正确；
D.向溶液中滴加NaOH溶液，会产生沉淀，不能生成氢氧化铁胶体，D项错误；
故选C。
10．答案：C
解析：A.井盖是由生铁铸造，生铁为合金，由铁和碳混合得到，A不符合题意；
B.飞机外壳由铝合金制造，B不符合题意；
C.聚乙烯为高分子化合物，不是合金，C符合题意；
D.地铁列车外壳由不锈钢制造，不锈钢为合金，D不符合题意；
故答案选C。
11．答案：A
解析：
A.陶瓷的主要原料是黏土，陶瓷可用于生产绝缘材料、卫生洁具等，A正确；
B.Si在自然界中主要以化合态存在，主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，B错误；
C.光纤的主要成分是二氧化硅，手机芯片的主要成分是单质硅，C错误；
D.石墨烯具有电阻率低、强度高等特点，是单质，D错误；
故选A。
12．答案：D
解析：A.步骤一实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3，使产生的氢气通入c装置，的目的是排尽装置中的空气，防止被氧化，故A正确；
B.步骤二反应一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，产生的氢气使b装置内压强增大，将产生的溶液压入c，和溶液混合，故B正确；
C.装置c中发生的离子反应为，故C正确；
D.装置d的主要作用是液封，防止空气进入c装置，将产物氧化，故D错误；
故答案为D
13．答案：C
解析：A.合金的熔点比各成分金属的低，A正确；
B.此合金的主要成分是镁和铝，均能与稀盐酸反应，能全部溶解于稀盐酸中，B正确；
C.此合金属于镁和铝的混合物，铝能与氢氧化钠反应，但镁不能与氢氧化钠反应，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中，C错误；
D.根据合金的特点：合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，可知此合金的硬度比镁和铝的硬度都大，D正确；
故合理选项是C。
14．答案：A
解析：A.先闭合a，氯气被氢氧化钠消耗，没有潮湿的氯气与红色布条接触，红色布条不褪色；再打开a，红色布条褪色，只能说明潮湿的氯气使红色布条褪色，无法判断氯气是否具有漂白性，A不能达到目的；
B.将研细的硫粉放入蒸发皿中，用酒精灯加热至熔融态，待自然冷却可制备硫晶体，B能达到目的；
C.打开分液漏斗，浸没后，加热木炭，充分反应，无水硫酸铜检验水，品红溶液检验二氧化硫，其中高锰酸钾溶液不完全褪色，说明二氧化硫全部被高锰酸钾氧化，使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，可以检验木炭与浓硫酸反应的产物，C能达到目的；
D.先打开，，铁粉与稀硫酸反应生成氢气将装置中的空气排尽；再关闭，反应生成的氢气使左侧容器内压强增大，将生成的硫酸亚铁溶液压入右侧氢氧化钠溶液中发生反应制取氢氧化亚铁，D能达到目的；
故答案为：A。
15．答案：C
解析：A.由上述解题思路可知，加入铁粉0～0.56g发生，即0.01molFe与0.02mol反应生成0.03mol，0.56g～1.68g时，又加了1.12g(0.02mol)铁粉与0.02mol，可以置换出铜0.02mol即1.28g，a点到b点溶质中发生变化，故A错误；
B.加入铁粉为0～5.6g时，剩余物为0，说明只发生，推得只有0.02mol，生成为0.03mo|；加入铁粉为从0.56g～1.68g时，又加入0.02mol铁粉，发生反应，则生成1.28gCu，符合图像，生成的为0.02mol，所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为，故B错误；
C.由上述解题思路可知，d点溶质和c点相同，为，故C正确；
D.由上述解题思路计算可知，原溶液中为0.02mol，为0.01mol，同溶液中两者物质的量浓度之比为2：1，故D错误；
答案选C。
16．答案：(1)纯净物；
(2)
(3)红褐
(4)乙
解析：（1）固体（红棕色）只含一种物质，属于纯净物；氧化铁属于碱性氧化物，和酸反应生成铁盐和水，反应方程式为；
（3）将蒸馏水加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴溶液，继续煮沸至出现红褐色，得到氢氧化铁胶体，故答案为：红褐色；
（4）甲烧杯中液体为溶液、乙烧杯中液体为胶体，胶体中分散质粒子直径在1-100nm之间，溶液中分散质粒子直径小于1nm，胶体能产生丁达尔效应，所以乙生成丁达尔效应。
17．答案：（1）防止增大后续步骤中和NaOH溶液的消耗，造成浪费
（2）
（3）①5.0左右
②静置，取上层清液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明沉淀完全
（4）AB
（5）
解析：由工艺流程图可知，向铝土矿中加入硫酸，将、、FeO分别转化为、和，过滤出，向滤液中加入溶液将转化为，加，溶液调pH，使、分别转化为和沉淀，过滤后，向沉淀中加入NaOH溶液，沉淀转化为溶液，过滤除去沉淀，向溶液中通入过量的CO，生成沉淀和NaHCO溶液，过滤、洗涤沉淀，并进行灼烧得到。
（1）由于后续步骤中加入的和NaOH均能与反应，故若“酸浸”步骤中溶液的过量太多，则将增大后续环节中和NaOH溶液的消耗，造成浪费。
（2）由上述解题思路可知，在酸性环境中，的作用是氧化，该反应的离子方程式为。
（3）①由题中图示信息可知，pH=5.0左右时，铝、铁的沉淀率均比较高，接近100%，再提高pH沉淀率增大不显著，且消耗更多的，故为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为5.0左右；②检验沉淀完全的操作：静置，取上层清液于一试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明沉淀完全。
（4）适当增大NaOH溶液浓度，增大反应物浓度，反应速率加快，能提高单位时间内铝元素浸出率，A符合题意；适当加快搅拌速率，使试剂充分接触，增大反应物接触面积，反应速率加快，能提高单位时间内铝元素浸出率，B符合题意；适当降低温度，反应速率减慢，不能提高单位时间内铝元素浸出率，C不符合题意。
（5）向“碱溶”后的溶液中通入足量气体，生成沉淀和，该反应的离子方程式见答案。
18．答案：（1）；
（2）；
（3）；；
（4）；
解析：（1）由于是澄清的无色溶液，可排除黄色的的存在；用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性，说明有氢离子，根据离子共存要求，则离子不能存在；
（2）取出部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀氢氧化镁产生，可证明的存在，产生白色沉淀的离子方程式为；
（3）取部分上述碱性溶液加溶液，有白色沉淀生成，证明的存在，因为原溶液为澄清溶液，又可以排除的存在，产生白色沉淀的离子方程式为；
（4）根据上述解题思路，溶液还应存在有阴离子，所以一定存在，根据上述解题思路和一定存在，无法确定的是，故答案为：；。
19．答案：（1）；
（2）提供水蒸气；防止液体暴沸
（3）酒精灯；用水蒸气排出空气，防止F与空气中的反应
（4）；验纯
解析：（1）铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为，反应中铁元素的化合价升高，被氧化，铁是还原剂，氢元素的化合价降低，被还原，水是氧化剂。
（2）圆底烧瓶中蒸馏水受热产生水蒸气，作用是提供反应所需的水蒸气；液体受热达到沸点时会产生暴沸，为防止暴沸，在烧瓶底部放置几片碎瓷片。
（3）加热条件下，铁能与空气中的氧气反应，会干扰实验的进行，所以实验时，应先点燃酒精灯制备水蒸气，利用产生的水蒸气排尽装置中的空气后，再点燃酒精喷灯。
（4）试管用于收集反应生成的氢气，氢气是可燃性气体，可燃性气体点燃前，应检验气体的纯度，防止点燃时发生爆炸。
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