2024版新教材高中化学专题9金属与人类文明综合评价苏教版必修第二册

专题9综合评价考试时间：75分钟满分：100分一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分）阅读下列材料，完成1～3题。2024年5月22日10时40分，“祝融号”火星车已平安驶离着陆平台，到达火星表面，起先巡察探测。“祝融号”所用的新型金属及合金材料还包括铝硅封装外壳、特种高吸能合金、新型镁锂合金、高精尖铝材、有机热控涂层、三胺泡沫等。1.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列物质所运用的材料不属于合金的是（）A.碳化硅光学反射镜B.下水道井盖（生铁）C.航母甲板（钢）D.潜水艇外壳（钛、铝等）2.“折戟沉沙铁未销，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.制作战戟运用的钢铁是混合物C.可利用eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C测定古代战戟的年头D.可用稀酸清洗战戟表面的锈迹3.“奋斗者”号接受我国科学家独创的新型钛合金作为载人舱壳材料。下列叙述错误的是（）A.该钛合金具有抗腐蚀功能B.该钛合金具有耐高压功能C.该钛合金具有抗乏累的特点D.该钛合金具有密度大的特点4.某学习小组进行了如图所示的试验，试验后组员之间的沟通不合理的是（）A.甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰B.乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C.丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应D.丁同学认为用盐酸溶解固体生成所得溶液有颜色5.自然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现自然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是（）A.脱硫过程O2间接氧化H2SB.该脱硫过程须要不断添加Fe2（SO4）3溶液C.亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血D.《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用自然气煮盐6.试验室有一瓶购置时间较长的绿矾（FeSO4·7H2O），老师将其交给化学探讨小组某同学检验药品是否有变质现象，这位同学取绿矾做了简洁的检验，得出的结论是：已经起先氧化。该同学所用的试剂和推断依据是（）选项ABCD试剂氯水氢氧化钠溶液铁屑KSCN溶液现象出现黄褐色先生成白色沉淀，最终转化成红褐色沉淀绿色加深有较浅的血红色7.中科院网报道，纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增加剂，用于疾病的诊断和作为药物载体用于疾病的治疗。其制备过程如下，下列叙述合理的是（）A．Fe3O4可以表示为FeO·Fe2O3，属于混合物B．在反应②中FeCl3·6H2O被环丙胺（）还原为FeO（OH）C．纳米四氧化三铁材料为胶体D．反应③的化学方程式是6FeO（OH）＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO28.某500mL溶液中含0.1molFe2＋、0.2molFe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（）A．0.4mol·L－1B．0.6mol·L－1C．0.8mol·L－1D．1.0mol·L－19.下列常见试验的现象或表述正确的是（）A．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为血红色，该溶液中确定含有Fe2＋B．为检验红砖中铁的价态，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液变为血红色，说明红砖中只有三氧化二铁C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁D．将（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O试样溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出现血红色，说明检验前该试样已变质10.下列试验操作和现象、结论均正确的是（）选项试验操作和现象结论A向少量酸性KMnO4溶液中滴加FeSO4溶液，无明显现象，再滴加KSCN溶液，溶液变为血红色该FeSO4溶液已经完全变质B将铜粉加入Fe2（SO4）3溶液中，铜粉慢慢溶解铜比铁活泼C取少量Fe（NO3）2固体加水溶解，加入稀H2SO4酸化后再滴加KSCN溶液，溶液变为血红色该Fe（NO3）2固体已经变质D向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变为血红色原溶液中含有Fe2＋11.已知A为常见的金属单质，依据下图所示的关系：下列叙述中正确的是（）A．A为Fe，B为FeOB．C→D溶液的颜色变更：由浅绿色到黄色C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．⑤的离子方程式：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）312.把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两等份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应，其次份干脆加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种状况下生成的气体在相同状况下的体积比是（）A．3∶8B．8∶3C．3∶4D．4∶313.下列试验方案可以得到白色纯净的Fe（OH）2的是（）A．在Fe2（SO4）3溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水C．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液（溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必需加热煮沸）D．在生成Fe（OH）3的悬浊液中加过量的铁粉14.我国空间站的“天和”核心舱运用了大量高性能化学材料——氮化硼（BN）陶瓷、钛铝合金（含Ti、Al、Mg、Li等）、碳化硅（SiC）等。下列有关说法正确的是（）A．BN、SiC均属于新型无机非金属材料B．钛铝合金的熔点和硬度都比其各组分金属的高C．相同条件下，钛铝合金的活泼性比Mg的强D．SiO2是制造太阳能电池板的主要材料15.经探讨发觉，含有95%的铝和5%的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应中只消耗铝，而反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且便利快捷，这一发觉将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说法不正确的是（）A．此合金确定比纯铝松软B．铝作为还原剂，有资源丰富的优势C．合金与水反应的总反应式为2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑D．合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用二、非选择题（本题包括5小题，共55分）16.（8分）利用如图可以从不同角度探讨含铁物质的性质及其转化关系。图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：（1）K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有性；下列关于乙的说法正确的是（填标号）。a．属于酸性氧化物，能与碱反应b．属于碱性氧化物，能与酸反应c．属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应（2）已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲＋HNO3→戊＋己＋NO↑＋H2O（方程式未配平）。若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1，则甲与HNO3的物质的量之比为。（3）戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁，丙转化为丁的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，现象为_________________________________________________________________________________________________________________________________。17.（9分）已知甲、乙、丙、丁为常见单质，其余均为化合物。A是一种常见的液态化合物，B是具有磁性的氧化物，D和丁既能和酸反应又能和碱反应，乙在丙中燃烧产生苍白色火焰，H在空气中很简洁被氧化成I。它们的转化关系如下所示（有些反应的条件和部分产物未注明）。（1）写出下列物质的化学式：B，F。（2）写出反应①的化学方程式：________________________________________________________________________。（3）H在空气中很简洁被氧化成I，该过程的试验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）将足量的CO2通入E溶液中，离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）将G的饱和溶液滴入沸水中得红褐色液体，该液体具有的性质有（填字母）。A．具有丁达尔效应B．红褐色液体可用过滤的方法提纯C．液体中分散质微粒直径小于1nmD．取适量液体加入K2SO4溶液会产生红褐色沉淀18.（10分）硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。试验步骤如下：请回答下列问题：（1）向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有（填离子符号）。（2）操作②中反应的离子方程式：________________________________________________________________________。（3）操作③中反应的离子方程式：________________________________________________________________________。（4）操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、、灼烧、、称量。（5）假设试验中的损耗忽视不计，则每片补血剂含铁元素的质量为g。（用含a的代数式表示）。19.（13分）某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性。请你帮助他们完成试验报告。试验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性（1）试验试剂及仪器：试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸仪器：除胶头滴管外，你认为本试验必不行少的一种玻璃仪器是。（2）试验记录（仿照①试验作答，填写划线部分）。序号试验设计试验现象离子方程式说明与结论①在铁粉中滴入稀硫酸铁粉溶解，溶液由无色变成浅绿色，生成无色无味气体Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋Fe具有还原性②FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，再加氯水滴入KSCN溶液无明显变更，加入氯水马上变成血红色③FeCl2溶液中加入锌片Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋④2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有氧化性（3）学习小组的同学将从本试验中获得的学问推广到其他类物质的学习，请推断下列物质既有氧化性又有还原性的是。A．Cl2B．NaC．Mg2＋D．H2O2（4）在试验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，出现了血红色，你认为是什么缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，你对试验员在配制氯化亚铁溶液时，提出的建议是________________________________________________________________________________________________________________________________________________（5）在配制硫酸铁溶液时，含有少量Fe2＋，为检验少量Fe2＋的存在，请从下列物质中选择合适的试剂。A．KSCN溶液B．稀盐酸C．KMnO4溶液D．NaOH溶液20.（15分）Ⅰ.某爱好小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发觉以下一段文字：已知在不同的温度下，一氧化碳与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和二氧化碳，他们不禁产生了疑问：一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质真的是铁粉吗？于是他们进行了以下探究：[查阅资料]资料一：铁粉和四氧化三铁粉末能被磁铁吸引而氧化亚铁（黑色）不能；资料二：四氧化三铁中铁元素有＋2、＋3两种化合价，其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示。[提出猜想]黑色物质可能是四氧化三铁、氧化亚铁和铁粉中的一种或几种。[进行试验]爱好小组收集了一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质进行了下列试验：试验方案试验现象甲取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引乙取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变为黄绿色丙取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象[试验结论]（1）甲试验现象说明黑色物质中没有________________________________________________________________________，乙、丙试验现象说明黑色物质中没有________________________________________________________________________；（2）生成的黑色物质应为四氧化三铁；（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式________________________________________________________________________。Ⅱ.某化学小组制取到的四氧化三铁中可能含有的杂质是氧化铁和氧化亚铁中的一种或两种。该小组设计了如下试验进行探究。同学们称取了23.28g该四氧化三铁样品进行了下列试验：利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变更曲线（如图）：（4）写出BC段发生反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）通过计算确定：该四氧化三铁样品中含有的杂质是，其中含四氧化三铁的质量是g。（不须要写过程）专题9综合评价1．答案：A2．答案：A3．答案：D4．解析：铁与H2O(g)在高温条件下反应生成Fe3O4和H2；Fe3O4与HCl反应生成FeCl3(棕黄色)和FeCl2(浅绿色)。答案：C5．答案：B6．解析：FeSO4·7H2O假如变质，应当有Fe3＋生成，遇KSCN溶液，显血红色。答案：D7．解析：Fe3O4属于纯净物，A错误；反应②中FeCl3·6H2O→FeO(OH)时，元素的化合价没有变更，B错误；纳米四氧化三铁材料是纯净物，胶体是一种分散系，属于混合物，C错误；反应③是CO还原FeO(OH)，化学方程式为6FeO(OH)＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D正确。答案：D8．解析：由2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋知，0.2molFe3＋与铁粉反应生成0.3molFe2＋，则所得溶液中Fe2＋共0.3mol＋0.1mol＝0.4mol，c(Fe2＋)＝eq\f(0.4mol,0.5L)＝0.8mol·L－1。答案：C9．解析：向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为血红色，该溶液中确定含有Fe2＋，故A正确；只能说明含有三价的铁，并不愿定是三氧化二铁，故B错误；搅拌会增大氢氧化亚铁和空气接触，从而产生氢氧化铁，得不到白色的氢氧化亚铁，故C错误；加稀硝酸能将试样中的亚铁离子氧化成铁离子，故不能说明检验前该试样已变质，故D错误。答案：A10．解析：KMnO4能把Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液紫色褪去，而向少量酸性KMnO4溶液中滴加FeSO4溶液，无明显现象，说明Fe2＋已经被氧化成Fe3＋，再滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，说明存在Fe3＋，故该FeSO4溶液已经完全变质，A项正确；铜粉加入Fe2(SO4)3溶液中，铜粉慢慢溶解，说明Cu的还原性大于Fe2＋，不能说明铜比铁活泼，B项错误；酸性条件下NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))能把Fe2＋氧化为Fe3＋，无法推断该Fe(NO3)2固体是否变质，C项错误；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变为血红色，不能说明原溶液中含有Fe2＋，可能是原溶液中含有Fe3＋，D项错误。答案：A11．解析：由红褐色固体，可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，⑤的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案：B12．解析：铝热剂分成两等份后，第一份在高温下恰好完全反应，8Al＋3Fe3O4=9Fe＋4Al2O3，然后将生成物与足量盐酸充分反应，只有Fe与盐酸反应产生气体，Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，即关系式为8Al～9Fe～9H2；其次份干脆加入足量的NaOH溶液使之充分反应，发生反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，则8Al～12H2，则前后两种状况下生成的气体在相同状况下的体积比为9∶12＝3∶4。答案：C13．解析：必需防止Fe(OH)2被氧化，可以用油封(如苯等)，同时在配制碱和Fe2＋溶液时，也不能用含有氧气的蒸馏水。答案：C14．解析：BN、SiC均属于新型无机非金属材料，A项正确；钛铝合金的硬度比其各组分金属的高，但熔点比其各组分金属的低，B项错误；Mg的活泼性比钛、铝的都强，C项错误；硅是制造太阳能电池板的主要材料，D项错误。答案：A15．解析：合金的硬度一般比组成合金的各材料的硬度大，A错误；铝是地壳中含量最高的金属元素，B正确；由题中信息和纯铝在常温下与水反应很慢知C、D正确。答案：A16．解析：(1)K2FeO4中铁元素的化合价是＋6价，在反应中Fe元素能得电子表现强氧化性，常用作杀菌消毒剂。依据图可知，铁元素的＋2价氧化物是FeO，属于碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。(2)依据图可知，戊和己分别是铁元素的＋2价和＋3价盐，铁与硝酸反应生成的戊和己分别是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3，HNO3在反应中被还原为NO，氮元素的化合价由＋5价降为＋2价；设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1mol，则生成Fe(NO3)2的物质的量为3mol，则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol，依据电子守恒可得3mol＋3mol×2＝n(NO)×3，n(NO)＝3mol；依据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)＝n(NO)＋n[Fe(NO3)2]×2＋n[Fe(NO3)3]×3＝12mol，则铁与HNO3的物质的量之比为4∶12＝1∶3。(3)Fe(NO3)2与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙)，氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化，快速变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。答案：(1)氧化b(2)1∶3(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色17．解析：甲、乙、丙、丁为常见单质，其余均为化合物，A是一种常见的液态化合物，则A为H2O；B是具有磁性的氧化物，则B为Fe3O4；D和丁既能和酸反应又能和碱反应，则丁为Al，D为Al2O3，E为NaAlO2；乙在丙中燃烧产生苍白色火焰，则C为HCl；结合转化关系可知，甲为Fe，乙为H2，F为FeCl2；H在空气中很简洁被氧化成I，则H为Fe(OH)2，I为Fe(OH)3，G为FeCl3。(1)通过以上分析知，B、F分别是Fe3O4、FeCl2。(2)A和甲反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。(3)H为Fe(OH)2，I为Fe(OH)3，氢氧化亚铁是白色沉淀，氢氧化铁是红褐色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，极易被空气中的氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，现象是白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀。(4)E是偏铝酸钠，将足量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为CO2＋AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))。(5)将G的饱和溶液滴入沸水中得红褐色液体，该液体是胶体，具有丁达尔效应，其分散质粒子直径为1～100nm，能透过滤纸但不能透过半透膜，能和电解质溶液发生聚沉现象，故选AD。答案：(1)Fe3O4FeCl2(2)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2(3)白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀(4)AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(5)AD18．解析：(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，则②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(3)步骤③是将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，须要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为eq\f(ag×\f(112,160),10)＝0.07ag。答案：(1)Fe3＋(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(3)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))](4)洗涤冷却至室温(5)0.07aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(112a,1600)及其化简形式，如\f(7a,100)))19．解析：(1)物质的性质试验是取少量试剂进行反应，依据反应现象分析推断性质，故试验是在试管中进行的。(2)②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水，滴入KSCN溶液无明显变更，加入氯水马上变成血红色，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，试验证明亚铁离子具有还原性。③氯化亚铁溶液中加入锌片，锌片溶解，析出铁，溶液从浅绿色变为无色，锌置换出Fe，证明亚铁离子具有氧化性。④铁离子与KSCN溶液生成血红色络合物，加入铜片后红色褪去，说明铁离子具有氧化性。(3)物质既有氧化性又有还原性说明元素化合价处于中间价态。A项，Cl2中氯元素化合价可以上升也可以降低，具有还原性和氧