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一、金屬的冶煉
1.常用方法

2.其他方法

[典例1] 下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是　　(　　)

選項
金屬
存在形式
冶煉方法
A
銅
化合態(tài)
鐵的金屬性比銅強,可將鐵與CuSO4溶液反應(yīng)冶煉銅
B
銀
化合態(tài)
銀的金屬性弱,用加熱Ag2O的方法冶煉
C
鐵
化合態(tài)
鋁的金屬性比鐵強,可用鋁熱法煉鐵
D
鈉
化合態(tài)
鈉的金屬性強,一般的還原劑很難將其還原出來,所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉

解析:一般用電解熔融NaCl的方法來制取鈉,而電解飽和食鹽水得到的是NaOH、H2和Cl2。
答案:D
[跟蹤訓練1] 下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法正確的是(　B　)
A.制鈦:用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦
B.煉鐵:用CO在高溫下還原鐵礦石中的鐵
C.制鈉:以海水為原料制得精鹽,再電解純凈的NaCl溶液
D.煉銅:電解精煉黃銅礦得到純度為99.9%的銅
解析:將金屬鈉投入氯化鈦溶液中,鈉先與水反應(yīng),故應(yīng)用金屬鈉與熔融的氯化鈦反應(yīng),來制取金屬鈦,故A錯誤;工業(yè)制鐵是CO還原鐵礦石:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,故B正確;工業(yè)制鈉是電解熔融的NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,而電解純凈的NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,得不到鈉,故C錯誤;黃銅礦(主要成分為CuFeS2)經(jīng)過冶煉后得到粗銅,粗銅進行電解,經(jīng)電解精煉得到99.9%的銅,故D錯誤。
二、鋁熱反應(yīng)
1.鋁熱反應(yīng)的引燃劑為鎂條,助燃劑為氯酸鉀。
2.鋁熱劑為混合物,是由鋁粉和金屬氧化物(Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等)粉末組成的。
3.鋁熱反應(yīng)的實質(zhì)是鋁為還原劑,金屬氧化物為氧化劑,鋁將金屬陽離子還原為金屬單質(zhì),為置換反應(yīng)。
4.鋁熱反應(yīng)具有劇烈燃燒、放出大量的熱、新生成的液態(tài)金屬單質(zhì)易與Al2O3(固態(tài))分離等特點。
[典例2] 下列關(guān)于鋁熱反應(yīng)的說法錯誤的是(　　)
A.鋁熱反應(yīng)中的還原劑是鋁粉
B.鋁熱劑是純凈物
C.鋁與Fe2O3可組成鋁熱劑
D.鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)
解析:Al和Fe2O3可組成鋁熱劑,鋁熱劑屬于混合物,其中鋁作還原劑,鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
答案:B
[跟蹤訓練2] 通常把鋁粉與某些金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑,下列氧化物中不能與鋁粉發(fā)生鋁熱反應(yīng)的是(　A　)
A.MgO B.Fe3O4
C.MnO2 D.V2O5
解析:鋁能還原比鋁活動性弱的金屬的氧化物。若是比鋁活動性強的金屬,其氧化物不能被還原。
三、Fe3+與Fe2+相互轉(zhuǎn)化時離子種類的判斷
依據(jù)氧化性Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,還原性Fe2+Br-,亞鐵鹽在溶液中遇到強氧化劑(如氯氣、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液、溴水、過氧化氫等)時,一般能被氧化成鐵鹽。
2.Fe3+具有較強的氧化性,可跟Fe、Cu、SO2、H2S和HI等還原性物質(zhì)反應(yīng),還原產(chǎn)物為Fe2+。
[典例4] 某同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。請回答下列問題。
(1)分別取一定量的氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成 0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是　 。?
(2)甲同學取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入 1滴 KSCN溶液,溶液變血紅色,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為　 。?
(3)乙同學認為甲同學的實驗不夠嚴謹,該同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴氯水,溶液變血紅色,煤油的作用是　 。?
(4)丙同學取10 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液,振蕩混合。取2 mL此溶液于試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色。寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:? 　。?
(5)丁同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:? 　。?
解析:(1)鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是防止氯化亞鐵被氧化。
(2)氯氣具有氧化性,能氧化氯化亞鐵為氯化鐵,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
(3)煤油不溶于水,密度比水小,分層后可以隔離溶液與空氣接觸,排除氧氣對實驗的影響。
(4)CCl4層顯紫色,說明有單質(zhì)碘生成,這是由于鐵離子氧化碘化鉀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2。
(5)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說明過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。
答案:(1)防止Fe2+被氧化　(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-　(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)　(4)2Fe3++2I-2Fe2++I2　(5)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
[跟蹤訓練4] 某工程師為了從使用過的腐蝕廢液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放將導致環(huán)境污染及資源的浪費)中回收銅,并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液,作為腐蝕液原料循環(huán)使用,準備采用下列步驟:

(1)寫出加入過量①時FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:　 。?
(2)檢驗廢腐蝕液中是否含有Fe3+所需試劑名稱為　　　　　　　　,反應(yīng)的離子方程式為　? 　。?
(3)向②中加入NaOH溶液并長時間暴露在空氣中,此過程的現(xiàn)象:? 　,?
此轉(zhuǎn)化的化學方程式:? 　。?
(4)通入⑥發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　。通入⑥的反應(yīng)還可以改用加入過氧化氫和稀鹽酸的方法,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:　?　　　　　　　　　。?
解析:從含有CuCl2、FeCl2和FeCl3的溶液中回收銅,并得到FeCl3溶液,則①應(yīng)是Fe,②為FeCl2,③是Cu、Fe混合物,④是鹽酸,⑤中含F(xiàn)eCl2、HCl,⑥為Cl2。(1)①是Fe,Fe與FeCl3溶液反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Fe+2Fe3+3Fe2+。(2)取少量廢腐蝕液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明原溶液中含有Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,則檢驗Fe3+的試劑是KSCN溶液,其名稱為硫氰化鉀溶液。(3)②中含有FeCl2,向其中加入NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀,若長時間暴露在空氣中,Fe(OH)2會被氧化產(chǎn)生紅褐色Fe(OH)3,因此會看到反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,沉淀由白色迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,此轉(zhuǎn)化的化學方程式為FeCl2+2NaOHFe(OH)2↓+2NaCl;4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(4)向FeCl2溶液中通入過量Cl2,發(fā)生反應(yīng):2FeCl2+Cl22FeCl3,該反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;若將Cl2改為加入H2O2和稀鹽酸,在酸性條件下,Fe2+被H2O2氧化為Fe3+,H2O2被還原產(chǎn)生H2O,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O。
答案:(1)Fe+2Fe3+3Fe2+
(2)硫氰化鉀溶液　Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(3)產(chǎn)生白色沉淀,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色　FeCl2+2NaOHFe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
(4)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-　2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O
五、無機框圖推斷題的解題思維流程



[典例5] 已知A為常見的金屬單質(zhì),根據(jù)如圖所示的關(guān)系,下列敘述中正確的是(　　)

A.A為Fe,B為FeO
B.C→D溶液的顏色變化:淺綠色→棕黃色
C.④的離子方程式:Fe+Fe3+2Fe2+
D.⑤的離子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析:由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3,從而得出A為Fe,“黑色晶體”B為Fe3O4,繼而推出C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2。⑤的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,④的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
答案:B
[跟蹤訓練5] 如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中,A是一種固體單質(zhì),E是一種白色沉淀。

請回答下列問題:
(1)B的化學式是　　　　　　　　　　,目前B已被用作　　　　　　　　的主要原料。?
(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是? 　。?
(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是? 　。?
(4)C和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是? 　。?
解析:C與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀E,則E可能是硅酸或氯化銀,若E是氯化銀,則C是硝酸銀,A為銀,則根據(jù)已有知識,銀可以與硝酸反應(yīng)生成硝酸銀,而銀與硝酸反應(yīng)能生成三種產(chǎn)物,不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則E只能為硅酸,則C為硅酸鹽,A為硅,a溶液為強堿的水溶液,進一步推出B為二氧化硅。
答案:(1)SiO2　光導纖維
(2)SiO2+2OH-SiO32-+H2O
(3)Si+2OH-+H2OSiO32-+2H2↑
(4)SiO32-+2H+H2SiO3↓
[專題集訓]
(以下選擇題有1～2個選項符合題意)
1.下列關(guān)于金屬冶煉的說法正確的是(　D　)
A.由于Al的活潑性強,故工業(yè)上采用電解熔融AlCl3的方法生產(chǎn)Al
B.可以用鈉加入氯化鎂飽和溶液中制取鎂
C.煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱的,故無須加熱
D.金屬冶煉的本質(zhì)是將化合態(tài)金屬還原為游離態(tài),冶煉方法由金屬的活潑性決定
解析:由于Al的活潑性強,工業(yè)上采用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁,AlCl3是共價化合物,熔融狀態(tài)下不導電,所以不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁,A錯誤;鈉是活潑金屬,將Na加入氯化鎂溶液中,Na先和水反應(yīng)生成NaOH,NaOH再和氯化鎂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),所以得不到Mg單質(zhì),可以采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉Mg,故B錯誤;煉鐵高爐中C+CO22CO為吸熱反應(yīng),C錯誤;金屬冶煉的本質(zhì)是將化合態(tài)金屬還原為游離態(tài),活潑金屬采用電解法冶煉,不活潑的金屬采用直接加熱法冶煉,大部分金屬的冶煉都是在高溫下采用氧化還原反應(yīng)法進行,D正確。
2.下列各試劑中,不能用來鑒別FeSO4和Fe2(SO4)3的是(　C　)
A.NaOH溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.BaCl2溶液 D.KSCN溶液
解析:FeSO4溶液遇NaOH溶液生成白色沉淀,并迅速變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色,Fe2(SO4)3與NaOH溶液生成紅褐色沉淀,可鑒別,故A不符合題意;亞鐵離子能使酸性KMnO4溶液褪色,可鑒別,故B不符合題意;兩者均與氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇,不能鑒別,故C符合題意;加入KSCN溶液呈血紅色的是硫酸鐵,沒有明顯現(xiàn)象的是硫酸亞鐵,可鑒別,故D不符合題意。
3.將鐵粉放入由鹽酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液組成的混合液中,充分反應(yīng)后,鐵粉有剩余,則溶液含有的大量的陽離子是(　D　)
A.Cu2+和Fe2+ B.H+和Cu2+
C.Fe3+和Fe2+ D.Fe2+和Mg2+
解析:鐵粉有剩余,說明一定沒有Fe3+、Cu2+和氫離子,而溶液中的鎂離子不會和鐵單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),則溶液中含有的陽離子是Fe2+和Mg2+。
4.某氯化鐵樣品中含有少量FeCl2雜質(zhì),現(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),實驗按如圖步驟進行:

請根據(jù)流程,回答以下問題:
(1)檢驗沉淀是否已經(jīng)洗滌干凈的操作是? ? 　。?
(2)若坩堝質(zhì)量是W1 g,坩堝與加熱后固體總質(zhì)量是W2 g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為　　　　　　　　　;若稱量準確,最終測得鐵元素的質(zhì)量分數(shù)偏大,則造成誤差的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　(寫出一種原因即可)。?
解析:(1)濾液中存在氯化銨,可用硝酸酸化的硝酸銀溶液,檢驗最后一次洗滌液中是否存在氯離子,以判斷沉淀是否洗凈,方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若無沉淀生成,則證明原沉淀已洗滌干凈。
(2)因鐵元素質(zhì)量守恒,即紅棕色固體中的鐵就是樣品中的鐵,25 mL溶液中得到的Fe2O3中鐵元素的質(zhì)量為(W2-W1)×112160(g),則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是(W2-W1)×112×10160a×100%=700(W2-W1)a%;若氫氧化鐵固體加熱時,未充分反應(yīng)變?yōu)镕e2O3,則最終測得鐵元素的質(zhì)量分數(shù)偏大。
答案:(1)取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若無沉淀生成,則證明原沉淀已洗滌干凈
(2)700(W2-W1)a%　氫氧化鐵固體加熱(灼燒)時,未充分反應(yīng)變?yōu)镕e2O3
5.實驗室鋁熱反應(yīng)的實驗裝置如圖所示:

(1)下面放置盛細沙的　　　　　　(填名稱)。?
(2)鎂條的作用是　 。?
(3)寫出該反應(yīng)的化學方程式:　　　　　　　　　　　　,在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理來冶煉　　　　(填字母)。?
A.不活潑金屬 B.較活潑金屬
C.稀有金屬 D.高熔點金屬
(4)已知下表數(shù)據(jù):
物質(zhì)
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔點/℃
660
2 054
1 535
1 462
沸點/℃
2 467
2 980
2 750
-

①某同學推測,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量能使鐵熔化,而鋁的熔點比鐵低,此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理?　　　　(填“合理”或“不合理”)。?
②設(shè)計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是　　　　,當觀察到　　　　　　　時,反應(yīng)的離子方程式是　。?
③實驗室欲溶解此熔融物,最好選用下列試劑中的　　　　(填字母)。?
A.濃硫酸 B.稀硫酸
C.稀硝酸 D.NaOH溶液
解析:(1)用蒸發(fā)皿盛細沙,作用是防止蒸發(fā)皿炸裂。
(2)鎂條燃燒放出熱量,使氯酸鉀分解,且在高溫下促使氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)。
(3)該反應(yīng)為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,鋁熱反應(yīng)放出大量的熱量,使被還原的金屬處于熔融狀態(tài),利用鋁熱反應(yīng)可以冶煉比鋁不活潑的高熔點金屬。
(4)①因該反應(yīng)放出大量的熱,能夠使置換出的鐵以液態(tài)析出,而鋁的熔點比鐵的低,易混雜在鐵水中,冷卻后得到合金。②鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,而鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),可用氫氧化鈉溶液檢驗塊狀熔融物中是否含有金屬鋁。③A、C中物質(zhì)與熔融物反應(yīng),產(chǎn)生污染空氣的氣體,而D中氫氧化鈉溶液只能溶解鋁,只有稀硫酸最合適。
答案:(1)蒸發(fā)皿　(2)鎂條燃燒放出熱量,使氯酸鉀分解,且在高溫下促使氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)
(3)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3　D
(4)①合理?、贜aOH溶液　有氣泡產(chǎn)生2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑　③B


專題9　檢測試題
選題表
　　　　　　難易度
知識點　　　　　　
易
中
難
金屬的冶煉方法
2,3,9


鐵及其化合物
的性質(zhì)與應(yīng)用
6,8
11,12,14
16
金屬材料的性能與應(yīng)用
4,7


合金及其應(yīng)用
5,10
15
17
綜合應(yīng)用
1
13
18,19,20
一、單項選擇題(共10小題,每小題2分,共20分,每小題只有一個正確選項)
1.化學在生產(chǎn)和生活中有重要的應(yīng)用。下列說法正確的是(　C　)
A.電解飽和食鹽水可冶煉金屬鈉
B.氧化鈉可用于呼吸面具
C.鋁熱反應(yīng)中的鋁熱劑是混合物
D.電解熔融AlCl3用于冶煉金屬鋁
解析:工業(yè)上用電解熔融NaCl的方法冶煉金屬鈉,A錯誤;過氧化鈉與CO2和水反應(yīng)生成氧氣,過氧化鈉可用于呼吸面具,B錯誤;鋁粉和金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑,鋁熱劑是混合物,C正確;工業(yè)上采用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁,D錯誤。
2.下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法的說法中,正確的是(　C　)
A.以海水為原料制得精鹽,再電解精鹽的水溶液制取鈉
B.以海水、石灰乳等為原料,經(jīng)一系列過程制得氧化鎂,用H2還原氧化鎂制得鎂
C.以鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等為原料,通過反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石制得鐵
D.從鋁土礦中獲得氧化鋁再制得氯化鋁固體,電解熔融的氯化鋁得
到鋁
解析:工業(yè)制鈉是電解熔融NaCl,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,而電解NaCl溶液的反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,得不到鈉,A錯誤;鎂的還原性比氫氣的還原性強,不能用氫氣還原MgO制取鎂,工業(yè)制鎂是電解熔融MgCl2,MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,B錯誤;工業(yè)上常用CO在高溫下還原鐵礦石中的Fe2O3來煉鐵,C正確;因為熔融狀態(tài)下AlCl3不導電,所以從鋁土礦中獲得氧化鋁,再電解熔融的Al2O3來獲取金屬鋁,D錯誤。
3.在冶金工業(yè)上,通常均不能用化學還原劑制得的一組金屬是(　A　)
A.Na、K、Mg、Al B.Zn、Fe、Cu、Ag
C.Na、K、Zn、Fe D.Mg、Al、Zn、Fe
解析:不能用化學還原劑制得的金屬是一些非常活潑的金屬,如Na、K、Mg、Al等。
4.下列有關(guān)金屬及金屬材料的說法不正確的是(　B　)
A.合金的性能一般優(yōu)于純金屬
B.碳素鋼是目前用量最大的合金,碳素鋼在空氣中比純鐵耐腐蝕
C.酒精燈加熱鋁箔至熔化,鋁并不滴落,說明鋁表面生成一層致密的氧化膜
D.用金屬鋁與V2O5反應(yīng)冶煉釩,主要是因為鋁的還原性比釩強
解析:合金與組成它的成分相比,一般具有熔點低、硬度大、抗腐蝕性強等方面的優(yōu)點,性能一般優(yōu)于純金屬,A正確;碳素鋼在空氣中更容易形成原電池,發(fā)生電化學腐蝕,所以碳素鋼在空氣中比純鐵耐腐蝕性差,B不正確;將一片鋁箔置于酒精燈外焰上灼燒生成氧化鋁,氧化鋁的熔點高,包裹在Al的外面,所以鋁箔熔化但不滴落,C正確;鋁熱反應(yīng)可冶煉高熔點金屬,可用金屬鋁與V2O5在高溫下冶煉釩,鋁作還原劑,常溫下不反應(yīng),D正確。
5.蛟龍?zhí)栞d人潛水器的外殼是耐超高壓的鈦合金。下列有關(guān)合金的說法中正確的是(　D　)
A.鈦合金是一種新型的金屬單質(zhì)
B.鈦合金的熔點比成分金屬的低,硬度小
C.鈦合金的化學性質(zhì)與鈦單質(zhì)相同
D.青銅、碳素鋼、合金鋼和硬鋁均是合金
解析:合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì),不屬于新型金屬單質(zhì),A錯誤;合金的熔點一般比成分金屬的熔點低,但硬度大,B錯誤;合金的化學性質(zhì)與其成分金屬的化學性質(zhì)是相同的,鈦合金除具備鈦單質(zhì)的化學性質(zhì)外,還具有其他成分的化學性質(zhì),C錯誤。
6.下列試劑中,不能用于鑒別Fe2+和Fe3+的是(　B　)
A.NaOH溶液 B.稀硫酸
C.KSCN溶液 D.酸性KMnO4溶液
解析:氫氧化鈉溶液與鐵離子生成紅褐色沉淀,與亞鐵離子生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色,A正確;稀硫酸與鐵離子和亞鐵離子都不反應(yīng),B錯誤;鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色溶液,C正確;亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,D正確。
7.放在手心就能熔化的稀有金屬鎵,其沸點為2 403 ℃,更奇妙的是鎵熔化后在-120 ℃仍不易凝固;在常溫下幾乎不與氧氣和水反應(yīng),但能溶于強酸和強堿;與其他金屬熔合可改善合金性能;與硫、硒等非金屬化合可生成優(yōu)質(zhì)的半導體材料。下列有關(guān)鎵的性質(zhì)和用途的敘述錯誤的是(　A　)
A.鎵的熔點高
B.鎵的性質(zhì)與鋁類似
C.鎵能夠與鹽酸反應(yīng)生成氣體
D.鎵可與多種金屬形成合金
解析:從題給信息可知鎵的熔點低。
8.下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步化合反應(yīng)實現(xiàn)的是(　B　)
A.Fe→FeCl3 B.FeCl2→Fe(OH)2
C.FeCl3→FeCl2 D.Fe→Fe3O4
解析:鐵與氯氣生成氯化鐵是化合反應(yīng),A正確;氯化亞鐵與氫氧化鈉溶液或氨水生成氫氧化亞鐵,不是化合反應(yīng),B錯誤;鐵與氯化鐵生成氯化亞鐵是化合反應(yīng),C正確;鐵與氧氣生成四氧化三鐵是化合反應(yīng),D正確。
9.《五金·鐵》中記載:“若造熟鐵,則生鐵流出時相連數(shù)尺內(nèi),低下數(shù)寸,筑一方塘,短墻抵之。其鐵流入塘內(nèi),數(shù)人執(zhí)柳木棍排立墻上……眾人柳棍疾攪,即時炒成熟鐵?！毕铝姓f法不正確的是(　B　)
A.金屬冶煉方法由金屬活動性決定
B.熟鐵是純凈物,生鐵是混合物
C.炒鐵是為了降低鐵水中的碳含量
D.該法與近代往生鐵水中吹空氣煉鋼異曲同工
解析:活潑性不同的金屬,其冶煉方法不同,即金屬冶煉方法由金屬活動性決定,A正確;炒鐵過程中降低了鐵水中的碳含量,從而將生鐵轉(zhuǎn)化成熟鐵,C正確;該冶煉方法和近代往生鐵水中吹空氣煉鋼類似,都是利用空氣中的氧氣,將碳氧化成碳的氧化物,從而降低鐵水中的碳含量,D正確。
10.“神舟八號”與“天宮一號”的成功對接,標志著中國的航空鋁材處于世界領(lǐng)先的行列。下列關(guān)于鋁合金的說法中錯誤的是(　D　)
A.鋁合金是一種混合物,它比純鋁的熔點低
B.高溫鋁液易被氧化,鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉
C.鎂鋁合金耐腐蝕,但能被燒堿(NaOH)腐蝕
D.鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解
解析:合金均為混合物,一般來說,合金的熔點比成分金屬的熔點低,A正確;在熔劑層覆蓋下熔煉,可隔絕空氣,防止高溫鋁液被O2氧化,B正確;鎂鋁合金中的鋁能與NaOH溶液反應(yīng),C正確;合金中的Mg、Al均能與鹽酸反應(yīng),D錯誤。
二、不定項選擇題(共5小題,每小題4分,共20分,每小題有1～2個選項符合題意)
11.已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應(yīng):
①
②
③
將鐵釘放入硫酸銅溶液中
向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水
將銅絲放入氯化鐵溶液中
下列判斷正確的是(　AD　)
A.實驗①中鐵釘只作還原劑
B.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性
C.實驗③中發(fā)生的是置換反應(yīng)
D.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+
解析:實驗①中鐵釘作還原劑,氧化性Cu2+>Fe2+;實驗②中Fe2+只表現(xiàn)還原性;實驗③中反應(yīng)為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,不是置換反應(yīng),分析可知,氧化性Fe3+>Cu2+。綜上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A、D正確,B、C錯誤。
12.現(xiàn)有AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH 4種無色溶液,只要加入下列試劑中的一種,就可以把它們區(qū)別開來,則這種試劑是(　D　)
A.FeCl2 B.Fe(NO3)3
C.Fe D.FeCl3
解析:FeCl2溶液與AgNO3溶液可產(chǎn)生白色沉淀,與NaOH溶液產(chǎn)生的白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,最后轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色,但與稀H2SO4溶液和KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,A不符合題意;Fe(NO3)3溶液與KSCN溶液反應(yīng)得血紅色溶液,與NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀,但與AgNO3溶液、稀H2SO4溶液無明顯現(xiàn)象,B不符合題意;Fe與AgNO3溶液、稀H2SO4溶液反應(yīng)且現(xiàn)象不同,但與KSCN溶液、NaOH溶液無明顯現(xiàn)象,C不符合題意;FeCl3溶液與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,與KSCN溶液反應(yīng)得血紅色溶液,與NaOH溶液反應(yīng)得紅褐色沉淀,與稀H2SO4溶液無明顯現(xiàn)象,D符合題意。
13.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是(　C　)
A.加入KSCN溶液一定不變紅色
B.溶液中一定含F(xiàn)e2+
C.溶液中一定含Cu2+
D.剩余固體中一定含銅
解析:氧化性Fe3+>Cu2+,向氯化鐵和氯化銅混合溶液中加少量鐵粉,鐵先與氯化鐵反應(yīng),無固體生成,鐵再與氯化銅反應(yīng),生成氯化亞鐵和銅,所以固體中一定有銅,可能有鐵。溶液中不可能有Fe3+,一定有Fe2+,當鐵過量時,溶液中無Cu2+。綜上所述,C不正確。
14.有關(guān)鐵的化合物的說法中,錯誤的是(　AC　)
A.Fe(OH)2是一種黑色固體,不穩(wěn)定,在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色
B.由圖示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以鐵為原料直接與其他物質(zhì)化合制得
D.Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明,能發(fā)生丁達爾效應(yīng)
解析:Fe(OH)2是一種白色固體,A錯誤;煤油能減少FeSO4溶液與氧氣接觸,可以避免試管中部分氧氣對氫氧化亞鐵的氧化,B正確;鐵在氧氣中燃燒可直接化合生成Fe3O4,Fe(OH)3不可由鐵單質(zhì)直接化合生成,C錯誤;Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明,能發(fā)生丁達爾效應(yīng),D正確。
15.我國古代“藥金”的冶煉方法是,將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后,加熱至800 ℃,這種方法可煉出有金子般光澤的“藥金”。下列敘述不正確的是(　B　)
A.“藥金”實質(zhì)上是銅鋅合金
B.冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅
C.用鹽酸可區(qū)別黃金和“藥金”
D.用灼燒法能區(qū)別黃金和“藥金”
解析:冶煉爐中爐甘石先是在高溫下分解為ZnO,然后被木炭還原為Zn,B不正確。
三、非選擇題(共5小題,共60分)
16.(10分)某同學為探究富含硫酸亞鐵且保存時間較長的食品情況,設(shè)計了如下實驗方案:

(1)試劑1的主要成分的化學式是　 。?
(2)加入新制氯水后溶液血紅色加深的原因是　　　　　　 　(用離子方程式表示)。?
(3)該同學在實驗中加入了過量氯水,放置一段時間后,發(fā)現(xiàn)深血紅色褪去,現(xiàn)對褪色原因進行探究。
①提出假設(shè)
假設(shè)1:溶液中的+3價鐵被氧化為更高價態(tài)的鐵;
假設(shè)2:　 。?
②設(shè)計方案
為了對你所提出的假設(shè)2進行驗證,請寫出一種實驗方案:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)寫出一種保存FeSO4固體的方法:　　　　　　　　　　。?
解析:(2)淡血紅色溶液中還含有較多的Fe2+,向其中加入新制氯水時,Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,溶液中Fe3+濃度增大,生成的Fe(SCN)3濃度也增大,溶液顏色加深。
(3)溶液顯血紅色是因為溶液中含有Fe(SCN)3,根據(jù)假設(shè)1,則假設(shè)2是SCN-被過量的氯水氧化。
(4)由于FeSO4易被空氣中的O2氧化,所以FeSO4應(yīng)密封保存。
答案:(1)KSCN
(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(3)①SCN-被過量的氯水氧化　②取少量褪色后的溶液,滴加過量KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,則說明假設(shè)2成立,若不出現(xiàn)血紅色,則說明假設(shè)2不成立
(4)密封保存
17.(10分)(1)鋁是以“貴族的身份”作為金屬材料開始使用的。一百多年前,為了表彰門捷列夫?qū)瘜W作出的杰出貢獻,英國皇家學會不惜重金制作了一個比黃金還要貴重的獎杯——鋁杯,贈送給門捷列夫。鋁開始作為金屬材料之所以貴于黃金,其原因是　　　　(填字母,下同)。?
A.鋁是稀有金屬
B.鋁礦開采困難
C.缺乏廉價的鋁冶煉技術(shù)
D.鋁熔點高,作為材料不易加工
(2)鋁在轎車上的應(yīng)用已經(jīng)大獲成功,這是無可爭辯的事實。比較鋼而言,再生鋁(回收利用)作為金屬材料在汽車上應(yīng)用的優(yōu)點是　　 　　(多選)。?
A.汽車重量減輕 B.鋁的導電性能好
C.降低成本 D.鋁的冶煉比鐵容易
(3)目前市場上某些品牌筆記本電腦的外殼一改以往的有機合成材料,而使用鋁合金材料(有鈦鋁合金、鎂鋁合金等),有些甚至還滲入碳纖維材料,使整體硬度得到進一步加強。鋁合金材料在電腦上代替有機合成材料的目的是　　　　(多選)。?
A.增強導電性 B.增強美觀
C.增加強度 D.增加運算速度
解析:鋁是一種較活潑的金屬,很難被還原,當電解法冶煉鋁技術(shù)被應(yīng)用于生產(chǎn)時,生產(chǎn)成本降低,且鋁又具有密度小、易形成性能優(yōu)良的合金等特點,使鋁被廣泛應(yīng)用。
答案:(1)C　(2)AC　(3)BC
18.(10分)歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。
(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通,從化學角度來看,主要是利用它們的　　　　(填字母)。?
A.硬度適中
B.密度適中
C.在自然界里都可得到純凈的單質(zhì)
D.不活潑性
(2)試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成,取質(zhì)量相等的兩份試樣,按圖所示進行實驗:

請寫出步驟③中所發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式:? ?
　。?
若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反應(yīng)后,生成的不溶物W的質(zhì)量是m,則每份試樣X中氧化銅的質(zhì)量為　　　　(用m表示)。?
解析:(1)金、銀、銅都屬于不活潑金屬,易加工,因此,在歷史上都曾經(jīng)用作貨幣。(2)由題圖分析可知,溶液Y為FeCl2、CuCl2混合溶液,粉末Z為Fe、Cu混合物,將Y和Z混合,發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+Fe2++
Cu,Fe+2H+Fe2++H2↑,由生成的溶液呈強酸性且溶液中不含Cu2+表明,不溶物W全部是金屬銅,每份試樣中氧化銅的質(zhì)量為m×8064×12=58m。
答案:(1)D
(2)Fe+Cu2+Fe2++Cu、Fe+2H+Fe2++H2↑　58m
19.(14分)某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅,為了測定該合金中鋁的含量,設(shè)計了如下實驗,請回答有關(guān)問題:
(1)稱取樣品a g,將其溶解于足量的稀鹽酸中,過濾。濾液中主要含有　　　　　　　,溶解、過濾用到的玻璃儀器是　　　　　　。?
(2)濾液中加過量氫氧化鈉溶液、過濾,有關(guān)的離子方程式是?　。?
(3)向步驟(2)的濾液中通入足量二氧化碳氣體,過濾,有關(guān)的離子方程式是? 　。?
(4)步驟(3)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌2～3次,烘干并灼燒至恒重,冷卻后稱重,其質(zhì)量為b g,有關(guān)的化學方程式是　 ,
原樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是　　　　 。
(5)若步驟(2)中加入氫氧化鈉的量不足,則實驗結(jié)果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不影響”,下同);若步驟(4)中濾渣沒有洗滌,則實驗結(jié)果　　　　;若濾渣灼燒不充分,則實驗結(jié)果　　　　。?
解析:(1)合金中能與鹽酸反應(yīng)的只有Mg、Al,Mg+2HClMgCl2+H2↑,
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。
(2)據(jù)濾液中主要含有的溶質(zhì),即可寫出相應(yīng)的離子方程式。
(3)通入CO2時,CO2可與AlO2-反應(yīng),因CO2過量,必須寫成HCO3-的形式。
(4)氫氧化鋁灼燒:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。做實驗取樣品a g,實驗后得氧化鋁b g,設(shè)b g氧化鋁中含鋁的質(zhì)量為x。
Al2O3　　～　　2Al
102 54
b g x
102∶54=b g∶x,
x=54×b102 g=9b17 g
樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)9b17gag×100%=9b17a×100%。
(5)當加入NaOH不足時,有一部分Al(OH)3未轉(zhuǎn)化為AlO2-而被過濾除去,使Al的質(zhì)量減少,所以測定結(jié)果偏低;若(4)中未洗滌濾渣,則濾渣中附有的溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量被當作Al2O3的質(zhì)量,使Al2O3的質(zhì)量增大,即Al的質(zhì)量增大,因而測得的結(jié)果偏高;若濾渣灼燒不充分,則使Al2O3的質(zhì)量增大,即Al的質(zhì)量增大,因而實驗結(jié)果偏高。
答案:(1)MgCl2、AlCl3、HCl　燒杯、玻璃棒、普通漏斗
(2)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++4OH-AlO2-+2H2O、H++OH-H2O
(3)CO2+OH-HCO3-、AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-
(4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O　900b17a%
(5)偏低　偏高　偏高
20.(16分)Ⅰ.工業(yè)上可用含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,其中Ti化合價為+4價)制取TiO2,其主要流程如下:

Fe2O3與硫酸反應(yīng)的離子方程式是?　　　　　　　　　 　 　　;向甲溶液中加入鐵的目的是　 。
Ⅱ.還原法是工業(yè)上冶煉鈦常用方法之一,該方法是以金紅石(主要含TiO2)或TiO2為原料來制取,其主要工藝流程如下:

試回答下列問題:
(1)已知反應(yīng)①通常在800～900 ℃的條件下進行,產(chǎn)物中有一種可燃性無色氣體,其中當有1 mol Cl2完全反應(yīng)時,參加反應(yīng)的還原劑的物質(zhì)的量為　　　　mol。?
(2)反應(yīng)②通常在800 ℃的條件下進行,通入氬氣的目的是　 ;
分離反應(yīng)②的產(chǎn)物所得到的海綿鈦中?；煊猩倭侩s質(zhì),應(yīng)如何除去雜質(zhì)?? ? (簡述操作過程)。
(3)在上述工藝流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是　　　　　　　　。?
解析:Ⅰ.氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,離子方程式是Fe2O3+
6H+2Fe3++3H2O;因為最終得到綠礬,所以應(yīng)將鐵離子還原為亞鐵離子,加入鐵的目的是把鐵離子還原為亞鐵離子。
Ⅱ.(1)反應(yīng)①的反應(yīng)物為TiO2、C、Cl2,結(jié)合流程圖知,有TiCl4生成,利用原子守恒及題給信息可知,另一氣體產(chǎn)物是CO,所以反應(yīng)的化學方程式為TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,在反應(yīng)中C被Cl2氧化,當有1 mol Cl2完全反應(yīng)時,參加反應(yīng)的還原劑(C)的物質(zhì)的量為1 mol。(2)反應(yīng)②中反應(yīng)物Mg以及產(chǎn)物Ti在高溫下都易被空氣中的氧氣氧化,所以通入氬氣的目的是,防止鎂和鈦在高溫條件下被空氣中的氧氣氧化;此法制得的金屬鈦中含有少量金屬鎂,結(jié)合鎂和鈦性質(zhì)可知,可采用鹽酸酸洗鎂和鈦的混合物即可除去Mg。(3)由流程圖知,可循環(huán)使用的物質(zhì)為Cl2、Mg以及海綿鈦除雜時生成的MgCl2等。
答案:Ⅰ.Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O 將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
Ⅱ.(1)1　(2)氬氣作保護氣,防止鎂、鈦被氧化　將海綿鈦置于鹽酸中酸洗,然后過濾即可得純凈的鈦 (3)Cl2、Mg和MgCl2
模塊綜合檢測
選題表
　　　　　　難易度
知識點　　　　　　
易
中
難
化學反應(yīng)速率與限度
2,8,9
15
20
化學反應(yīng)中能量變化
4
14
17
氮及其化合物的性質(zhì)
6

19
簡單有機化合物
1,5,7,11

18
鐵及其化合物的性質(zhì)

12,13
16
金屬材料及金屬冶煉
3,10


一、單項選擇題(共10小題,每小題2分,共20分,每小題只有一個正確選項)
1.下列化學用語正確的是(　C　)
A.乙酸的分子式:CH3COOH
B.丙烷分子的空間填充模型:
C.乙烷的電子式:H··C··H··H··C··H··H··H
D.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:CH2CH2
解析:乙酸的分子式為C2H4O2,CH3COOH表示的是乙酸的結(jié)構(gòu)簡式,A錯誤;表示的是丙烷分子的球棍模型,B錯誤;電子式是在元素符號周圍用“·”或“×”表示最外層電子的式子,乙烷分子中碳碳、碳氫之間形成共價鍵,用共用電子對來表示,C正確;有機物的結(jié)構(gòu)簡式指在分子式的基礎(chǔ)上,要寫出主要官能團的組成的式子,乙烯的官能團為,必須寫明碳碳雙鍵,因此乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2,D錯誤。
2.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2+3H22NH3,該反應(yīng)在一定條件下的密閉容器中進行。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是(　B　)
A.達到平衡時,反應(yīng)速率:v(正)=v(逆)=0
B.使用催化劑可加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率
C.為了提高H2的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)適當增大H2的濃度
D.若在密閉容器中加入1 mol N2和過量的H2,最后能生成2 mol NH3
解析:化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡,達到平衡時反應(yīng)速率:v(正)=v(逆)≠0,A錯誤;使用催化劑可加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率,B正確;為了提高H2的轉(zhuǎn)化率,可增加氮氣的濃度或減小氨氣的濃度,C錯誤;此反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)有一定限度,氫氣和氮氣不能完全轉(zhuǎn)化成氨氣,D錯誤。
3.下列說法不正確的是(　C　)
A.鋼是用量最大、用途最廣的合金,青銅是我國使用最早的合金
B.儲氫合金是一類能大量吸收H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料
C.合金的硬度大于它的純金屬成分,熔點高于它的成分金屬
D.鈦合金、形狀記憶合金、耐熱合金以及儲氫合金都屬于新型合金
解析:鋼是目前世界上用量最大、用途最廣的合金,青銅是我國歷史上使用最早的合金,A正確;儲氫合金是指能與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料,能大量儲存H2,B正確;一般地,合金的硬度大于它的純金屬成分,但熔點低于它的成分金屬,C不正確;新型合金種類很多,像鈦合金、形狀記憶合金、耐熱合金以及儲氫合金都屬于新型合金,D正確。
4.根據(jù)熱化學方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(g)
ΔH=-483.6 kJ· mol-1,下列說法或表達正確的是(　A　)
A.2 mol水蒸氣分解生成2 mol氫氣與1 mol氧氣需吸收483.6 kJ的熱量
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH>-483.6 kJ· mol-1
C.H2(g)+12O2(g)H2O(g) ΔH=241.8 kJ· mol-1
D.1 mol氫氣與0.5 mol氧氣總能量小于1 mol水蒸氣的總能量
解析:互為逆反應(yīng)的兩個反應(yīng),熱量的吸收或放出正好相反,但吸收或放出的熱量的數(shù)值相等,表現(xiàn)在熱化學方程式中就是熱量的絕對值相等,符號相反,A正確;氣態(tài)水變成液態(tài)水要放出熱量,故等量的氫氣與氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水,放出的熱量要多于生成氣態(tài)水放出的熱量,B錯誤;氫氣與氧氣反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH為負號,C錯誤;1 mol氫氣與0.5 mol 氧氣總能量大于1 mol水蒸氣的總能量,D錯誤。
5.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是(　D　)
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.CH2CH2+H2CH3CH3
C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
D.+HO-NO2+H2O
解析:CH4+2O2CO2+2H2O,屬于氧化反應(yīng),A錯誤;CH2CH2+H2CH3CH3,屬于加成反應(yīng)或還原反應(yīng),B錯誤;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+
2H2O,屬于氧化反應(yīng),C錯誤;+HO—NO2+H2O,屬于取代反應(yīng),D正確。
6.用下列實驗裝置及藥品制備相應(yīng)氣體,能達到實驗?zāi)康牡氖?　C　)
選項
裝置及藥品
目的
A

制備H2S
B

制備NH3
C

制備NO2
D

制備Cl2
解析:HNO3具有強氧化性,與FeS反應(yīng)不能產(chǎn)生H2S,應(yīng)該使用稀H2SO4或稀HCl,A錯誤;NH4Cl受熱分解產(chǎn)生NH3、HCl,兩者在試管口遇冷又重新變?yōu)镹H4Cl,因此不能用于制取NH3,B錯誤;Cu與濃硝酸混合發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO2、H2O,因此可用來制取NO2氣體,C正確;濃鹽酸與MnO2混合加熱反應(yīng)可制取Cl2,而稀鹽酸不能反應(yīng)制取得Cl2,D錯誤。
7.下列說法正確的是(　D　)
A.CH4和Cl2按體積比1∶1混合,發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物只有兩種
B.在光照條件下,烷烴易與溴水發(fā)生取代反應(yīng)
C.酸性KMnO4溶液既可以驗證乙烷和乙烯,還可以除去乙烷中混有的乙烯
D.乙烯與Br2的加成,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)
解析:CH4和Cl2按體積比1∶1混合,在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物有HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,產(chǎn)物不止兩種,A錯誤;在光照條件下,烷烴易與溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng),與溴水不反應(yīng),B錯誤;乙烯可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,高錳酸鉀溶液褪色,而乙烷不能被氧化,所以酸性KMnO4溶液可以驗證乙烷和乙烯;乙烯能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成二氧化碳,引入新雜質(zhì)氣體二氧化碳,因此不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的乙烯,C錯誤;乙烯分子結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵,乙烯與Br2可以發(fā)生加成反應(yīng),乙烯可以被酸性KMnO4溶液氧化,導致高錳酸鉀溶液褪色,故D正確。
8.下表中產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率最大的是(　D　)
編號
金屬(粉
末狀)
金屬物
質(zhì)的量
/ mol
酸及酸
的濃度/
(mol·L-1)
酸的體
積/ mL
反應(yīng)溫
度/ ℃
A
Al
0.2
H2SO4 18.4
20
30
B
Mg
0.2
H2SO4 3
10
30
C
Fe
0.1
HNO3 6
20
60
D
Mg
0.1
H2SO4 3
10
60
解析:18.4 mol·L-1的硫酸是濃硫酸,Al遇濃硫酸會發(fā)生鈍化,不產(chǎn)生H2,A不符合題意;鐵會被硝酸氧化,該反應(yīng)不產(chǎn)生H2,C不符合題意;B、D中,固體的物質(zhì)的量不影響反應(yīng)速率,溫度高的反應(yīng)速率較大,D符合題意。
9.在一密閉燒瓶中注入NO2,在25 ℃時建立下列平衡:2NO2(g)N2O4(g)　ΔH=-55.3 kJ·mol-1,若把燒瓶置于100 ℃的沸水中,下列情況不變,能表示該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是(　A　)
①顏色?、谄骄鄬Ψ肿淤|(zhì)量　③質(zhì)量?、軌簭? ⑤密度
A.①②④ B.①③④
C.③⑤ D.①③
解析:①混合氣體的顏色不變,則NO2氣體的濃度不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài);②混合氣體的質(zhì)量不變,但隨反應(yīng)的進行,物質(zhì)的量在不斷改變,當平均相對分子質(zhì)量不變時,氣體的物質(zhì)的量不變,則反應(yīng)達到平衡狀態(tài);③反應(yīng)物與生成物都呈氣態(tài),質(zhì)量始終不變,所以質(zhì)量不變時,不能表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);④反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等,隨著反應(yīng)的不斷進行,壓強在不斷改變,當壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài);⑤混合氣體的質(zhì)量和體積都不發(fā)生改變,密度始終不變,所以密度不變時,反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)。綜合以上分析,①②④正確。
10.金屬冶煉的方法分為以下四種:①焦炭法;②水煤氣(或H2、CO)法;③活潑金屬置換法;④電解法。古代有:a.火燒孔雀石煉銅;b.濕法煉銅。現(xiàn)代有:c.鋁熱法煉鉻;d.從光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)中煉鎂。下列對它們冶煉方法的分析,不正確的是(　B　)
A.a屬于① B.b屬于②
C.c屬于③ D.d屬于④
解析:火燒孔雀石煉銅是利用焦炭法,A正確;濕法煉銅、鋁熱法煉鉻是利用活潑金屬置換法,B不正確、C正確;從光鹵石中煉鎂是利用電解法,D正確。
二、不定項選擇題(共5小題,每小題4分,共20分,每小題有1～2個選項符合題意)
11.糖類、油脂和蛋白質(zhì)是維持人體生命活動所必需的三大營養(yǎng)物質(zhì)。以下敘述中,不正確的是(　CD　)
A.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖
C.糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是高分子化合物
D.蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃色
解析:植物油分子中有碳碳雙鍵,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正確;淀粉在催化劑作用下水解,最終產(chǎn)物是葡萄糖,B正確;葡萄糖是單糖,油脂是高級脂肪酸甘油酯,兩者均是小分子物質(zhì),不屬于高分子化合物,C錯誤;含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃色,不含苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸不變黃,D錯誤。
12.某研究性學習小組從腐蝕印刷電路板的廢液(含有FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收銅,并制備氯化鐵晶體,設(shè)計流程如下:

下列說法正確的是(　BC　)
A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒
C.若試劑c是過氧化氫和鹽酸,相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
D.用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否含有Fe2+
解析:試劑b應(yīng)為HCl,若用硫酸,則會引入雜質(zhì)SO42-,A錯誤;操作Ⅰ、Ⅱ為過濾,需用玻璃棒引流液體,操作Ⅲ涉及蒸發(fā)操作,需用玻璃棒攪拌,防止液體飛濺,B正確;H2O2可將Fe2+氧化為Fe3+,根據(jù)HCl添加H+配平電荷守恒,相應(yīng)離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,C正確;溶液W中過量的HCl與KMnO4也反應(yīng),故此處不能用KMnO4檢驗Fe2+,D錯誤。
13.用CO還原2.40 g氧化鐵,當固體質(zhì)量變成2.28 g時,測得此固體中只存在2種氧化物。則此固體成分和它們的物質(zhì)的量之比可能的是(　A　)
A.n(FeO)∶n(Fe3O4)=1∶1
B.n(Fe2O3)∶n(FeO)=2∶1
C.n(Fe2O3)∶n(FeO)=1∶1
D.n(Fe2O3)∶n(Fe3O4)=1∶1
解析:n(Fe2O3)=2.40 g160 g·mol-1=0.015 mol,所以所得固體中n(Fe)∶n(O)=
(0.015×2)∶(0.015×3-2.40-2.2816)=4∶5。當n(FeO)∶n(Fe3O4)=1∶1時,Fe、O原子數(shù)目之比為(1+3)∶(1+4)=4∶5,A符合題意;當n(Fe2O3)∶n(FeO)=2∶1時,Fe、O原子數(shù)目之比為(1+2×2)∶(1+3×2)=5∶7,B不符合題意;當n(Fe2O3)∶n(FeO)=1∶1時,Fe、O原子數(shù)目之比為(1+2)∶(1+3)=3∶4,C不符合題意;當n(Fe2O3)∶n(Fe3O4)=1∶1時,Fe、O原子數(shù)目之比為(3+2)∶(4+3)=5∶7,D不符合題意。

14.普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理、化學特點,科學家發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示,反應(yīng)的總方程式為2Cu+Ag2OCu2O+2Ag。下列有關(guān)說法正確的是(　B　)
A.2 mol Cu與1 mol Ag2O的總能量低于1 mol Cu2O與2 mol Ag具有的總能量
B.負極的電極反應(yīng)式為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O
C.測量原理示意圖中,電流方向從Cu流向Ag2O
D.電池工作時,OH-向正極移動
解析:由題意知,該裝置組成了原電池,反應(yīng)過程中化學能轉(zhuǎn)化為電能,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,A錯誤;Cu在反應(yīng)中失電子,為原電池的負極,故電流方向為Ag2O→Cu,C錯誤;電池工作時,電池內(nèi)部OH-移向負極,D錯誤。
15.某化學小組為了研究外界條件對化學反應(yīng)速率的影響,進行了如下實驗:實驗原理為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+
8H2O,實驗內(nèi)容及記錄如下:
實
驗
編
號
室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL
溶液紫
色褪去
所需時
間/min
0.6 mol·L-1
H2C2O4溶液
H2O
3 mol·L-1
H2SO4溶液
0.05 mol·L-1
KMnO4溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
a
2.0
3.0
2.7
3
1.0
4.0
2.0
b
3.9
下列說法錯誤的是(　BD　)
A.a=3.0
B.b=5.0
C.根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)可知,其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,反應(yīng)速率越快
D.忽略混合前后溶液體積的微小變化,實驗1這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2C2O4)=0.15 mol·L-1·min-1
解析:由實驗1可知,反應(yīng)體系的總體積為10.0 mL,則實驗2中總體積也應(yīng)為10 mL,則表中a=10.0-2.0-2.0-3.0=3.0,A正確;b=10.0-
1.0-4.0-2.0=3.0,B錯誤;根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)可知,其他條件不變時,H2C2O4濃度越大,溶液紫色褪去所需時間越少,即反應(yīng)速率越快,C正確;紫色褪去說明高錳酸鉀完全反應(yīng),該時間段內(nèi)Δc(KMnO4)=
0.05mol·L-1×3.0×10-3L0.01 L=0.015 mol·L-1,
所以v(KMnO4)=0.015mol·L-11.5min=0.01 mol·L-1·min-1,根據(jù)反應(yīng)方程式可知v(H2C2O4)=52v(KMnO4)=0.025 mol·L-1·min-1,D錯誤。
三、非選擇題(共5小題,共60分)
16.(10分)鐵是人類較早使用的金屬之一。運用所學知識,回答下列問題。
(1)Fe(OH)2很不穩(wěn)定,露置在空氣中容易被氧化,Fe(OH)2被氧化的化學方程式為　　　　　　　　　　 　　;觀察到的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;為了獲得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。?
(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時你覺得還需加入　　　　。
(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用　　　　　　　　的方法。?
(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是,用長膠頭滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液,這樣操作的理由是?
　。解析:(1)Fe(OH)2很不穩(wěn)定,露置在空氣中容易被氧化生成Fe(OH)3,化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;觀察到的現(xiàn)象為白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色。
(2)FeSO4溶液中Fe2+易被氧化為Fe3+,加入鐵粉可以防止Fe2+被氧化。
(3)氫氧化亞鐵的制備要隔絕空氣,除去蒸餾水中溶解的O2常采用加熱至沸騰的方法。
(4)長膠頭滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液,可以防止空氣隨著NaOH溶液的加入進入溶液,防止生成的Fe(OH)2被氧化。
答案:(1)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色　(2)鐵粉　(3)加熱至沸騰　(4)防止生成的Fe(OH)2被氧化
17.(12分)依據(jù)化學能與熱能的相關(guān)知識回答下列問題:
(1)下列過程不一定屬于放熱過程的是　　　　(填字母)。?
A.形成化學鍵 B.燃料燃燒
C.化合反應(yīng) D.葡萄糖的氧化分解
E.酸堿中和 F.炸藥爆炸
(2)已知A和B是同種元素形成的兩種單質(zhì),A轉(zhuǎn)化為B時需要吸收能量,則A和B中較穩(wěn)定的是　　　　(填“A”或“B”)。?
(3)圖中所示反應(yīng)12N2(g)+32H2(g)NH3(g)為　　　　(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。?

(4)1 mol NH3(g)生成1 mol N原子和3 mol H原子的過程　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　kJ能量。?
解析:(1)形成化學鍵、物質(zhì)的燃燒、炸藥爆炸、中和反應(yīng)、葡萄糖的氧化分解均放出能量,只有C中化合反應(yīng)可能為吸熱反應(yīng),如碳與二氧化碳化合生成CO。(2)A轉(zhuǎn)化為B時需吸收能量,可知A的能量低,B的能量較高,則較穩(wěn)定的為A。(3)根據(jù)圖示,反應(yīng)物12N2(g)+32H2(g)的總能量高于生成物NH3(g)的總能量,反應(yīng)放熱。(4)1 mol NH3(g)生成
1 mol N原子和3 mol H原子的過程中發(fā)生了化學鍵的斷裂,需要吸收能量;根據(jù)圖示,吸收的能量為b kJ。
答案:(1)C　(2)A　(3)放熱　(4)吸收　b
18.(12分)從煤和石油中可以提煉出化工原料A和H。已知A是石油裂解氣的主要產(chǎn)物之一,其產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志。H是一種比水輕的油狀液體,H僅由碳氫兩種元素組成,H不能使酸性KMnO4溶液褪色,其碳元素與氫元素的質(zhì)量比為12∶1,H的相對分子質(zhì)量為78。下列是有機物A～G之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系:

請回答下列問題:
(1)D中所含官能團的名稱是　　　　　　　 　。?
(2)寫出反應(yīng)③的化學方程式:? 　。?
(3)G是一種高分子化合物,可以用來制造農(nóng)用薄膜材料等,其結(jié)構(gòu)簡式:　　　　　　　　。?
(4)在體育競技比賽中,當運動員肌肉挫傷或扭傷時,隨隊醫(yī)生立即對準其受傷部位噴射物質(zhì)F(沸點12.27 ℃)進行應(yīng)急處理。寫出由A制備F的化學方程式:? 　。?
(5)下列關(guān)于B的一種同系物甲醇的說法不正確的是　　 　(填字母)。?
a.甲醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OH,官能團為—OH
b.甲醇完全燃燒后的產(chǎn)物為CO2和H2O
c.B與甲醇都極易溶于水,是因為它們都含有與水分子結(jié)構(gòu)相似的官能團:—OH
d.甲醇與鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生氫氣,所以甲醇顯酸性
(6)等質(zhì)量的A、H完全燃燒時消耗O2的物質(zhì)的量　　　　(填“A>H”“AH。
答案:(1)羧基
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)CH2—CH2
(4)CH2CH2+HClCH3CH2Cl
(5)d　(6)A>H
19.(12分)工業(yè)上制取硝酸銨的流程如圖,回答下列問題:

(1)NH3的電子式為　。?
(2)設(shè)備Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為?　　　　　　　　　 　?
　　　　　　　　　　　　　。?
(3)設(shè)備Ⅲ中生成HNO3的化學方程式為　　　　　　　　　　　　,設(shè)備Ⅲ在工作時不斷通入空氣的目的是　?　　　　　　　　　。?
(4)設(shè)備Ⅳ中的尾氣主要為NO,可以用NaClO溶液吸收,其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為NO3-的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH的變化如圖所示。

①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其離子方程式為　 。?
②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉(zhuǎn)化率越高,其原因是　 。
解析:(1)NH3屬于共價化合物,其電子式為
H··N··H····H。
(2)由框圖可知:設(shè)備Ⅱ是氨氣和氧氣在催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng),生成一氧化氮和水,其反應(yīng)的化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。
(3)由框圖可知:設(shè)備Ⅲ中是一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮再和水反應(yīng)生成一氧化氮和HNO3,該反應(yīng)的化學方程式為2NO+
O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO或4NO+3O2+2H2O4HNO3。設(shè)備Ⅲ在工作時不斷通入空氣的目的是使NO循環(huán)利用,最終NO全部轉(zhuǎn)化成HNO3。
(4)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其離子方程式為3HClO+2NO+H2O3Cl-+2NO3-+5H+或3ClO-+2NO+H2O3Cl-+2NO3-+
2H+。②pH越小,溶液的酸性越強,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強,NO轉(zhuǎn)化率越高。
答案:(1)H··N··H····H
(2)4NH3+5O24NO+6H2O　(3)4NO+3O2+2H2O4HNO3(或2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO)　可使NO循環(huán)利用,將NO全部轉(zhuǎn)化成HNO3　(4)①3HClO+2NO+H2O3Cl-+2NO3-+5H+(或3ClO-+2NO+H2O3Cl-+
2NO3-+2H+)?、谌芤簆H越小,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強
20.(14分)按要求回答問題:
(1)以Zn和Cu為電極,稀H2SO4為電解質(zhì)溶液形成的原電池中:
①H+向　　　(填“正”或“負”,下同)極移動。?
②電子流動方向由　　　極流向　　　極。?
③若有1 mol e-流過導線,則理論上負極質(zhì)量減少　　　g。?
④若將稀硫酸換成硫酸銅溶液,電極質(zhì)量增加的是　　　　(填“鋅極”或“銅極”),原因是　　　　　　　　　　(用電極方程式表示)。?
(2)一定溫度下,在容積為2 L的密閉容器中進行反應(yīng):aN(g)bM(g)+cP(g),M、N、P的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:

①反應(yīng)化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為a∶b∶c=　　　　。
②1 min到3 min這段時間,以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為　　　　　　　　　　。?
③下列敘述中能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是　　　　 　(填字母)。?
A.反應(yīng)中當M與N的物質(zhì)的量相等時
B.P的質(zhì)量不隨時間變化而變化
C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間變化而變化
D.單位時間內(nèi)每消耗a mol N,同時消耗b mol M
E.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
F.M的物質(zhì)的量濃度保持不變
解析:(1)①在原電池工作的過程中,陽離子向正極移動。②在原電池中,電子由負極流出,流入正極。③負極的電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,當轉(zhuǎn)移1 mol e-時,消耗0.5 mol Zn,質(zhì)量為0.5 mol×65 g·mol-1=
32.5 g。④稀硫酸換成硫酸銅溶液后,在正極為銅離子得電子被還原。
(2)①由圖示信息可知:N、M、P的物質(zhì)的量在0～6 min內(nèi)的變化量分別為6 mol、3 mol、3 mol,因其物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比,故a∶b∶c=2∶1∶1。②1 min到3 min這段時間,M的濃度變化量為(4-3)mol2 L=0.5 mol·L-1,則速率為0.25 mol·L-1·min-1。
③反應(yīng)中當M與N的物質(zhì)的量相等時,并不能說明M或N的濃度保持不變,不一定平衡,A錯誤;P的質(zhì)量不隨時間變化而變化,說明P的濃度保持不變,處于平衡狀態(tài),B正確;由于該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后等體積的可逆反應(yīng),混合氣體的總物質(zhì)的量并不隨反應(yīng)的進行而變化,不一定平衡,C錯誤;單位時間內(nèi)每消耗a mol N,同時消耗b mol M,說明反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等,處于平衡狀態(tài),D正確;由于該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后等體積的可逆反應(yīng),混合氣體的壓強不隨反應(yīng)的進行而發(fā)生改變,不一定平衡,E錯誤;M的物質(zhì)的量濃度保持不變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),F正確。
答案:(1)①正?、谪摗≌、?2.5?、茔~極　Cu2++2e-Cu
(2)①2∶1∶1　②0.25 mol·L-1· min-1?、跙DF

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