专题06 金属元素及其化合物-备战高考化学核心考点归纳与最新模拟测试（全国通用）

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 专题06 金属元素及其化合物

一、金属单质的化学性质
1、与氧气等非金属单质的反应：
(1)、金属钠单质
钠的颜色光泽 银白色 、硬度 小 、熔点 低 。钠易与空气中的 氧气 作用生成 白 色的固体 氧化钠 。钠在空气中受热后先熔化成 金黄色小球 ，后剧烈燃烧，产生 黄色 色的火焰，生成 淡黄色 色固体 过氧化钠 。常温下，金属钠能与空气中发生反应，因此要把钠保存在 煤油或石蜡 中，
常温：4Na＋O2===2Na2O(白色固体) 加热：2Na＋O2Na2O2(淡黄色固体)
(2)、金属镁、铝
镁、铝与氧气反应的化学方程式：
2Mg+O2=点燃=2MgO 4Al+3O2=点燃=2Al2O3
用坩锅钳夹住一小块去除氧化膜的铝箔，在酒精灯上加热至熔化现象：
铝箔熔化，失去了光泽，但熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着
(3)、金属铁
铁在空气中的 氧气 和 水 共同作用下，生成红棕色的铁锈 氧化铁 铁在纯氧中燃烧，现象是 剧烈 燃烧 火星四射 ，生成 黑 色的固体 四氧化三铁 。
(4)金属铜
铜在加热的条件下，与氧气反应生成 黑 色的氧化铜。铜在潮湿的空气中生成铜绿：化学式 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 ；
（5）有些金属(如 Pt\Au )即使在高温下也不与O2发生反应。
(6)与其他非金属单质的反应（尤其是变价金属）
Fe、Cu与氯气：2Fe+3Cl2=(点燃)=2FeCl3 , 现象：剧烈燃烧,生成棕褐色的烟Cu+Cl2=(点燃)=CuCl2 , 现象：剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
c.Fe、Cu与S、I2：Fe+I2==FeI2 Fe+S==FeS2 Cu+I2 == 2CuI 2Cu+S == Cu2S 
2、与水反应：
(1) 能与冷水反应的金属有： K\Ca\Na .
钠与水反应的现象有“浮熔游响红”：

反应的方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 。
(2)、镁、铝在常温下不与冷水反应，但分别能与热水、沸水反应。
(3)、铁能在高温下与水蒸汽反应，化学反应方程式：3Fe + 4H₂O =(高温)Fe₃O₄ + 4H₂ 。
(4)、由上可知：金属越活泼，与水反应越 容易 。
3、与酸反应：
① 金属活动顺序表： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ( H ) Cu Hg Ag Pt Au
排在H前的金属能与酸反应放出氢气：写出Mg Fe 与盐酸和稀硫酸反应的反应方程式： Mg+ 2HCl = MgCl₂+ H₂↑ Mg + H₂SO₄=MgSO₄ + H₂↑ Fe + 2HCl =FeCl₂+ H₂↑ Fe + H₂SO₄=FeSO₄ + H₂↑
②Al\Fe与浓硫酸、浓硝酸：常温下钝化
③Mg\Zn与浓硫酸反应、铜与浓硫酸反应有何不同？（提示随着反应的进行，硫酸浓度不断降低） 对应的反应方程式： 浓硫酸 Zn+2H2SO4=加热=ZnSO4+SO2+2H2O 随着浓H2SO4的浓度降低 成为稀硫酸 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2. Cu+2H2SO4=加热=CuSO4+2H2O+SO2↑ 变稀后反应停止
④Cu\Ag与浓、稀硝酸反应：
Cu+4HNO3浓=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3稀=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
2Ag+4HNO3(浓)=2AgNO3+2NO2↑+2H2O 3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
4、与盐溶液的反应：
(1)、将铁投入到硫酸铜溶液中方程式为： Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
(2)、将金属钠投入到硫酸铜溶液中现象为： 金属钠在投入硫酸铜溶液中 先水反应现象和钠与水反应时现象一样,钠熔化燃烧,游动,生成气体，而后与硫酸铜反应有蓝色絮状沉淀生成，化学方程式为： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
5、金属单质的特性
(1)、a.镁带能在CO2中燃烧：2Mg+CO2=2MgO+C； b.镁能与N2反应： 3Mg+N2=Mg3N2
(2)、铝能与氢氧化钠溶液反应，写出化学反应方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
离子反应方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(3)铝热反应：例如：2Al+Fe2O3高温=Al2O3+2Fe
考点二、金属氧化物和氢氧化物
1、 钠的氧化物

氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
电子式


阴、阳离
子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O
用途
用于制备烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
转化关系
Na2ONa2O2
2、镁、铝及其氧化物
物质
氧化镁
氧化铝
物理性质
白色固体，难溶，熔点高
白色固体，难溶，熔点高
化学性质
综述
碱性氧化物
两性氧化物
与强酸
MgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与强碱
不反应
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
重要用途
制耐火、耐高温器材
制耐火、耐高温器材，炼铝和人造宝石的原料
注意：（1）镁、铝都是较活泼的金属，也都具有抗腐蚀的性能，原因是其在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属继续被氧化。
（2）铝与氧化镁不发生铝热反应；Mg能与二氧化碳反应，因此Mg着火不能用CO2灭火。
3、铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价，＋3价
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
共性
高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁

考点三、几种重要金属及其化合物的相互转化
(1)钠及其化合物间的转化关系

(2)铝及其化合物间的转化关系

(3)铁及其化合物间的转化关系

(4)铜及其化合物间的转化关系

【真题回顾练】
1．（2021·河北真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
2．（2021·福建真题）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：

下列说法错误的是
A．FeSO4的分解产物X为FeO B．本流程涉及复分解反应
C．HNO3的沸点比H2SO4的低 D．制备使用的铁锅易损坏
【答案】A
【解析】A．据图可知FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，X为Fe2O3，A错误；B．H2SO4与KNO3在蒸馏条件下生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，B正确；C．H2SO4与KNO3混合后，蒸馏过程中生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4的低，C正确；D．硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D正确；综上所述答案为A。
3．（2021·湖南真题）一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：

下列说法错误的是
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融制备金属镁
C．“氯化”过程中发生的反应为
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】D
【解析】海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含Mg2+，苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2得MgO，MgO和C．Cl2经“氯化”得无水MgCl2。A．物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2，工业上常采用CaO，发生CaO+H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+，A正确；B．Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融制备金属镁，B正确；C．由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C，生成物之一为MgCl2，C在高温下能将二氧化碳还原为CO，则“气体”为CO，反应方程式为，C正确；D．“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发HCl会逸出，MgCl2水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水MgCl2，D错误；选D。
4．（2021·河北真题）BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：

下列说法错误的是
A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
【答案】D
【解析】A．硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀，反应物硝酸的用量减少，可降低反应剧烈程度，A正确；B．金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成，水解的离子方程式为，转化工序中加入稀，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，硝酸铋水解平衡左移，可抑制生成，B正确；C．氯化铋水解生成的离子方程式为，水解工序中加入少量，醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡右移，促进水解，C正确；D．氯化铋水解生成的离子方程式为，水解工序中加入少量，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡左移，不利于生成，且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应，也不利于生成，综上所述，D错误；故选D。
5．（2020·山东真题）实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下：

知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-，该配离子在乙醚(Et2O，沸点34.6℃)中生成缔合物 。下列说法错误的是
A．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下
B．分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C．分液后水相为无色，说明已达到分离目的
D．蒸馏时选用直形冷凝管
【答案】A
【解析】A．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上，A错误；B．分液时，密度大的液体在下层，密度小的液体在上层，下层液体由分液漏斗下口放出，下层液体放完后，密度小的上层液体从分液漏斗上口倒出，B正确；C．Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子，该离子在乙醚中生成缔合物，乙醚与水不互溶，故分液后水相为无色，则水相中不再含有Fe3+，说明已经达到分离目的，C正确；D．蒸馏时选用直形冷凝管，能使馏分全部转移到锥形瓶中，而不会残留在冷凝管中，D正确；答案选A。
6．（2020·山东真题）以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：

已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A．浸出镁的反应为
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
【答案】B
【解析】菱镁矿煅烧后得到轻烧粉，MgCO3转化为MgO，加入氯化铵溶液浸取，浸出的废渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，同时产生氨气，则此时浸出液中主要含有Mg2+，加入氨水得到Mg(OH)2沉淀，煅烧得到高纯镁砂。A．高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应，促进铵根的水解，所以得到氯化镁、氨气和水，化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O，故A正确；B．一水合氨受热易分解，沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解，挥发出氨气，降低利用率，故B错误；C．浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水，沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中，故C正确；D．Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp，所以当pH达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀，而Mg2+不沉淀，从而将其分离，故D正确；故答案为B。
7．（2018.4·浙江真题）某同学通过如下流程制备氧化亚铜：

已知：难溶于水和稀硫酸；
下列说法不正确的是（ ）
A．步骤②中的可用替换
B．步骤③中为防止被氧化，可用水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为
D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
【答案】D
【解析】A．步骤②中的主要作用是将还原为，同样具有还原性，可以替换，选项A正确；B．水溶液具有还原性，可以防止被氧化，选项B正确；C． 步骤④与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，发生反应的离子方程式为，选项C正确；D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应后，得到的固体中含有和，此时无法计算试样纯度，选项D错误。答案选D。
8．（2021·广东真题）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是

A．可与反应生成
B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得的胶体
D．可存在的循环转化关系
【答案】C
【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；D．转化如，故D不选；综上所述，答案为C。
9．（2021.6·浙江真题）下列说法不正确的是
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐 B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气 D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【答案】A
【解析】A．硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B．镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C．钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C正确；D．浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D正确；故选A。
10．（2021.1·浙江真题）下列说法不正确的是
A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火
C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带
D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
【答案】A
【解析】A．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A说法不正确；B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可以照亮黑暗的夜空和地面，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B说法正确；C．粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医疗石膏绷带，C说法正确；D．二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水属于碱性的溶液，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而削除污染，D说法正确。综上所述，本题选A。
【模拟仿真练】
1．（2022·福建宁德·一模）《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉［主要成分为］可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是
已知：(蓝色沉淀)

A．制备铁华粉的主要反应为
B．气体X为
C．铁华粉中含铁单质
D．由上述实验可知，结合的能力大于
【答案】B
【解析】
A．由题中信息可知，制备铁华粉的主要反应方程式正确，A正确；
B．气体X为醋酸蒸气，B错误；
C．加入盐酸，有氢气产生，说明铁华粉中含有铁单质，C正确；
D．由上述实验可知，氢氧根离子能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，说明有氢氧化铁沉淀生成，说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于CN-，D正确；
答案选B。
2．（2022·河南郑州·一模）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是

A．可以通过化合反应制备b
B．将NaOH溶液缓慢滴入e溶液中可制得d的胶体
C．可实现a→b→c→d→e→b→a的循环转化
D．实验室检验Fe3+，可以用NaOH溶液，也可以用KSCN溶液
【答案】B
【解析】
根据图示，a是Fe、b可能是FeCl2、c是Fe(OH)2、d是Fe(OH)3、e可能是FeCl3。
A．FeCl3和Fe发生化合反应生成FeCl2，故A正确；
B．将NaOH溶液缓慢滴入FeCl3溶液中生成红褐色Fe(OH)3沉淀，故B错误；
C．Fe和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2和氧气反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成FeCl3，FeCl3和铁反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成铁，故C正确；
D．Fe3+和NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，Fe3+和KSCN反应溶液变为血红色，故D正确；
选B。
3．（2022·重庆·一模）已知混合物X发生下列一系列变化。则X可能为

A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
A．若X为微溶于水的硫酸银和溶于水的氯化钾，加入适量水溶解后过滤得到硫酸银固体和氯化钾溶液，氯化钾溶液不能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，故A错误；
B．若X为溶于水的硝酸钠和难溶于水的氧化镁，加入适量水溶解时，氧化镁能与水缓慢反应生成氢氧化镁，过滤得到氢氧化镁固体和硝酸钠溶液，氢氧化镁能与稀硝酸反应生成硝酸镁和水，不能得到不溶于稀硝酸的固体，故B错误；
C．若X为溶于水的硫酸钠和溶于水的氢氧化钡，加入适量水溶解时，硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化钠，过滤得到硫酸钡固体和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中加入氢氧化钠溶液不能得到白色沉淀，故C错误；
D．若X为溶于水的氯化钡和微溶于水的亚硫酸镁，加入适量水溶解时，氯化钡与亚硫酸镁反应生成亚硫酸钡和氯化镁，过滤得到亚硫酸钡沉淀和氯化镁溶液，亚硫酸钡与稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡，氯化镁与足量的氢氧化钠溶液反应生成白色氢氧化镁沉淀，故D正确；
故选D。
4．（2022·陕西咸阳·一模）某100mL溶液可能含有、、、、、中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图所示(所加试剂均过量，气体全部逸出)：

下列说法错误的是
A．原溶液一定存在，理由是沉淀①在盐酸中部分溶解
B．是否存在只有通过焰色反应才能确定
C．原溶液一定不存在，可能存在
D．原溶液中
【答案】B
【解析】
加入BaCl2溶液之后，有沉淀生成，且加入过量的盐酸之后，沉淀质量减少，则说明一定有、这两种离子，一定没有(和会发生双水解反应，不能共存)，且沉淀②为BaSO4，n(BaSO4)= ，m(BaCO3)=4.30g-2.33g=1.97g，则n(BaCO3)= 。加入NaOH溶液产生0.672L（标准状况）气体，则溶液中含有，NH3有0.03mol，即n()=0.03mol。和所带的负电荷的物质的量为0.01mol+0.01mol=0.04mol，所带的正电荷的物质的量为0.03mol1=0.03mol，根据电荷守恒，可以推断出溶液中一定含有，且最少为0.01mol（因无法判断是否有，如果有，需要多余的去保持溶液的电中性），据此分析解答。
A．加入BaCl2溶液之后，产生沉淀①，且沉淀①在盐酸中部分溶解，BaSO4不溶于盐酸，溶解的是BaCO3，则说明一定有，故A正确；
B．由分析可知，根据电荷守恒，可以推断出溶液中一定含有，不必通过焰色反应确定，故B错误；
C．原溶液中一定有，和会发生双水解反应，不能共存，则一定不存在；溶液中一定含有，但含量不确定，若多于0.01mol，根据电荷守恒，需要去保持溶液的电中性，故可能存在，故C正确；
D．若原溶液中不存在，则，若原溶液中存在，则，即，故D正确；
答案选B。
5．（2021·上海黄浦·一模）废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾，分析流程，正确的是

A．为尽量少引入杂质，NaOH溶液应改用KOH或氨水
B．“沉淀”为Al2(CO3)3
C．上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
D．滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
【答案】C
【解析】
由题给流程可知，易拉罐中铝与氢氧化钠溶液微热反应生成偏铝酸钠和氢气，铁、镁不与氢氧化钠溶液反应，过滤得到含有铁、镁的滤渣和偏铝酸钠溶液；向偏铝酸钠溶液中加入碳酸氢铵溶液，溶液中铝离子与碳酸氢根反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，过滤得到氢氧化铝沉淀；氢氧化铝沉淀溶于稀硫酸后，加入硫酸钾，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾。
A．铝能与氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液反应，不能与弱碱氨水反应，则溶解易拉罐时不能用氨水代替氢氧化钠溶液，故A错误；
B．由分析可知，沉淀为氢氧化铝，故B错误；
C．二氧化碳也能与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，则可以用过量的二氧化碳代替碳酸氢铵得到氢氧化铝沉淀，故C正确；
D．由分析可知，滤渣的主要成分是铁、镁，故D错误；
故选C。
6．（2017·辽宁·一模）工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：

下列说法不正确的是
A．用溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈
B．若生产中不通入，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品
C．加适量的是为了将部分氧化为，涉及反应：
D．溶液A中和的浓度比为1：2
【答案】A
【解析】
用溶液浸泡废铁屑除去废铁屑表面的油污，用硫酸溶液铁，加入过氧化氢将部分氧化为，加入氢氧化钠、在隔绝空气的条件下加热生成纳米四氧化三铁。
A．用溶液浸泡废铁屑是为了除去废铁屑表面的油污，故A错误；
B．若生产中不通入，暴露在空气中生产，被氧气氧化为，不能得到高纯度产品，故B正确；
C．四氧化三铁中含有+2价和+3价的铁，具有氧化性，加适量的是为了将部分氧化为，涉及反应：，故C正确；
D．四氧化三铁中+2价和+3价的铁物质的量比为1:2，所以溶液A中和的浓度比为1：2，故D正确；
选A
7．（2021·浙江·无模拟预测）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5(焦亚硫酸钠)的工艺如图，已知：NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5下列说法不正确的是

A．步骤Ⅰ中为NaHSO3溶液
B．步骤Ⅱ的目的是使NaHSO3转化为Na2S2O5，可用NaOH溶液代替Na2CO3固体
C．工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液
D．在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，可用一定浓度的碘标准液进行滴定
【答案】B
【解析】
A．步骤Ⅰ所得溶液呈酸性，可知饱和碳酸钠溶液和二氧化硫反应生成NaHSO3溶液，故A正确；
B．步骤Ⅱ的目的是使NaHSO3转化为Na2SO3，故B错误；
C．工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液，NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5，故C正确；
D．Na2S2O5中S元素为+4价，能被I2氧化，所以在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，可用一定浓度的碘标准液进行滴定，故D正确；
选B。
8．（2021·陕西汉中·一模）实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法正确的是

A．铁分别在G、H中燃烧，生成产物中铁元素均是正三价
B．实验中KMnO4只做氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D．G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】C
【解析】
KMnO4加热发生反应：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，因此气体单质G为O2，固体为K2MnO4和MnO2的混合物，向固体中加入浓盐酸并加热，发生反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，则气体单质H为Cl2，据此分析解答。
A．Fe在O2中燃烧，生成Fe3O4，Fe元素不全是+3价，A错误；
B．KMnO4加热发生反应：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，KMnO4中Mn元素化合价降低，O元素化合价升高，既是氧化剂也是还原剂，B错误；
C．根据分析可知，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，C正确；
D．假设0.1molKMnO4加热完全反应，则生成0.05molMnO2和0.05molO2，0.05molMnO2与足量的浓盐酸反应，生成0.05molCl2，因此两个气体的物质的量之和最大为0.1mol，不可能为0.25mol，D错误；
答案选C。
9．（2021·全国·模拟预测）利用下图所示装置模拟工业NaClO3与Na2SO3在浓H2SO4存在下制备ClO2，并以ClO2为原料制备NaClO2（已知：高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl）。

下列说法不正确的是
A．装置③、⑤的作用分别是防倒吸、吸收④未反应的有害气体
B．装置④中所得产物中可能同时含有Na2SO4、Na2SO3、NaOH
C．反应④结束时，①中NaOH溶液吸收②产生的尾气，保护环境
D．从装置④反应后的溶液中获得晶体，方案可采用常压蒸发结晶
【答案】D
【解析】
A．装置③可防倒吸，⑤中氢氧化钠可吸收④未反应的有害气体，A项正确；
B．②中反应可生成SO2进入④中，SO2与NaOH溶液可生成Na2SO3，SO2与H2O2在NaOH溶液中可生成Na2SO4，如NaOH过量，则产物还含有NaOH，B项正确；
C．反应④结束时，应关闭分液漏斗活塞，关闭K2，打开K1，因为二氧化硫是污染性的气体不能排放到空气中，故①中NaOH溶液吸收②产生的尾气，保护环境，C项正确；
D．高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl，如用常压蒸发结晶，NaClO2易分解，故可采用减压蒸发结晶，D项错误。
答案选D。
10．（2021·江苏海门·模拟预测）FeCl3是棕红色固体，易潮解，在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁()分子的气体。可用于金属刻蚀，污水处理等。主要有以下制备方法：
方法①：氯化法。以废铁屑和氯气为原料，在立式反应炉里反应，生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶。
方法②：熔融法。将铁屑和干燥氯气在低共熔混合物(如30%KCl与70%FeCl3混合)内进行反应生成氯化铁，升华后收集在冷凝室中，该法制得的氯化铁纯度高。
方法③：复分解法。用氧化铁与盐酸反应后得到氯化铁溶液。
方法④：氯化亚铁合成法。将铁屑溶于盐酸中，然后向其中通入氯气得到氯化铁。
下列说法正确的是
A．二聚三氯化铁分子中含有配位键
B．将FeCl3饱和溶液缓慢滴入氢氧化钠溶液中，可制取Fe(OH)3胶体
C．直接加热蒸干方法③所得的氯化铁溶液制备无水氯化铁
D．向方法④所得的溶液中加入KSCN溶液与氯气，检验该溶液中是否含有Fe2+
【答案】A
【解析】
A．二聚三氯化铁分子中Fe3+与Cl-形成配位键如图，故A正确；
B．制备Fe(OH)3胶体的方法为：向沸腾的蒸馏水中滴加饱和的三氯化铁溶液溶液变为红褐色时停止加热，即得到Fe(OH)3胶体；向FeCl3饱和溶液缓慢滴入氢氧化钠溶液加热，得到Fe(OH)3沉淀，故B错误；
C．FeCl3在溶液中水解生成氢氧化铁和HCl，加热HCl挥发，水解反应不断正向进行最终固体变为Fe(OH)3，所以直接加热蒸干FeCl3溶液得不到无水氯化铁，故C错误；
D．方法④所得的溶液原本含有Fe3+，加入KSCN溶液变红，通入氯气溶液依然是红色，无法证明是否含有Fe2+，可直接滴入K3[Fe(CN)6]试剂来检验Fe2+，故D错误；
故选：A。
11．（2021·江苏海门·模拟预测）关于铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．Fe具有还原性，可用作抗氧化剂 B．Fe3O4具有磁性，可用于炼铁
C．Fe(OH)3胶体呈红褐色，可用于净水 D．FeCl3溶液呈酸性，可用于刻蚀铜板
【答案】A
【解析】
A．Fe是比较活泼的金属元素，其单质具有还原性，可与氧气反应产生Fe2O3，因此可用作抗氧化剂，A符合题意；
B．Fe3O4是氧化物，该物质具有磁性，由于其是Fe元素的氧化物，可以得到电子变为Fe单质，因此可用于炼铁，这与其是否具有磁性无关，B不符合题意；
C．Fe(OH)3胶体呈红褐色，该胶体表面积大，吸附力强，可吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀而析出，因此可用于净水，这与其颜色是否为红褐色无关，C不符合题意；
D．FeCl3是强酸弱碱盐，在溶液中Fe3+水解使溶液呈酸性。FeCl3溶液可用于刻蚀铜板是由于FeCl3具有强氧化性，能够与Cu单质发生氧化还原反应产生FeCl2、CuCl2，与其水溶液是否显酸性无关，D不符合题意；
故合理选项是A。
12．（2021·新疆昌吉·三模）已知：普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气，铁的氧化物＋氢气“引火铁”＋水蒸气，其中“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20％的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置图(铁架台、铁夹、铁网、石棉网、加热仪器等略去)如下：

下列关于上述装置和实验的分析错误的是
A．A、Ⅰ中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰
B．A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁”
C．需要加热的仪器只有A、E
D．D用于收集氢气，F处的尾气中有氢气与水蒸气
【答案】C
【解析】
A．I中加入普通铁粉，G是U形管，需要通过气体，不能用液体进行除杂干燥，可用碱石灰，A正确；
B．磁性氧化铁是四氧化三铁，E中四氧化三铁与氢气生成“引火铁”，B正确；
C．本实验中B装置也是需要加热的，目的是产生水蒸气，C错误；
D．D用排水法收集氢气，F处的尾气中含有和水蒸气，D正确；
故答案选C。
13．（2021·新疆昌吉·三模）以高硫铝土矿(主要成分为、、，少量和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是

A．“焙烧”时产生的气体可以用NaOH溶液吸收
B．滤液中的铝元素主要以形式存在
C．可以将少量产品溶于稀硫酸中，再滴入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D．可用磁选操作的原因是具有磁性
【答案】C
【解析】
高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧，其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，和二氧化硅反应生成硅酸钙，得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3．Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，以此解答该题。
A．二氧化硫可与氢氧化钠溶液反应而被吸收，避免污染环境，故A正确；
B．与NaOH反应生成，故B正确；
C．产品溶于稀硫酸中，可生成硫酸亚铁，可与酸性高锰酸钾溶液反应，不能证明产品中含有FeO，故C错误；
D．具有磁性，可用磁铁分离，故D正确；
故选：C。
14．（2021·河北石家庄·一模）“钯碳”是将金属钯粉负载到活性碳及有机物上制成的催化剂，废钯碳中钯的回收可通过“王水脱钯”法实现，其工艺流程如下：

下列说法错误的是
A．“焚烧”的目的是除去碳和有机物
B．“还原”反应中甲酸被氧化为
C．“溶解”反应中消耗和的物质的量之比为
D．温度过高，不利于“氨化”进行
【答案】C
【解析】
由题给流程可知，废钯碳在空气中焚烧可以使钯碳中的活性碳和有机物燃烧除去，钯被空气中的氧气氧化生成氧化钯；氧化钯与加入的甲酸发生氧化还原反应生成钯、二氧化碳和水；钯溶于王水生成四氯合钯酸、一氧化氮和水；四氯合钯酸与浓氨水反应得到二氯化四氨合钯，二氯化四氨合钯溶液发生还原反应生成钯。
A．由分析可知，废钯碳在空气中焚烧可以使钯碳中的活性碳和有机物燃烧除去，故A正确；
B．由分析可知，“还原”反应为氧化钯与甲酸发生氧化还原反应生成钯、二氧化碳和水，故B正确；
C．钯与王水反应生成四氯合钯酸、一氧化氮和水，反应的化学方程式为3Pd+12HCl+2HNO3=3H2[PdCl4]+2NO↑+4H2O，由方程式可知，消耗盐酸和硝酸的物质的量比为6：1，故C错误；
D．氨水受热易发生分解反应生成氨气，若反应温度过高，氨气受热逸出会不利于“氨化”进行，故D正确；
故选C。
15．（2021·全国·模拟预测）下列物质在给定条件下不能一步实现转化的是
A．
B．饱和NaCl(aq) NaHCO3 Na2CO3
C．MgCl(aq) MgCl2·6H2O Mg
D．CuSO4(aq) Cu(OH)2 Cu2O
【答案】C
【解析】
A．氧化铝与氢氧化钠反应，生成偏铝酸钠，偏铝酸钠通入二氧化碳生成氢氧化铝固体，每一步反应都能实现，A正确；
B．第一步是侯德榜制碱法的原理，生成NaHCO3，再将碳酸氢钠加热可得到碳酸钠，B正确；
C．两步均不能实现，MgCl2溶液直接蒸发结晶不能得到MgCl2·6H2O；而要得到单质Mg，需要电解熔融的MgCl2，而不能电解MgCl2·6H2O，C不能实现；
D．葡萄糖有还原性，与新制的氢氧化铜反应可以得到氧化亚铜，D正确；
故选C。
16．（2021·江苏镇江·高三期中）下图为探究Na2O2与水反应的实验。

已知：H2O2H＋＋HO；HOH＋＋O。下列分析正确的是
A．①④实验中均只发生了氧化还原反应
B．③和④实验说明Ksp(BaO2)＜Ksp(BaSO4)
C．⑤实验中说明H2O2具有氧化性
D．②⑤实验中产生的气体能使带火星的木条复燃，说明Na2O2与水反应有H2O2生成
【答案】D
【解析】A．①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，发生反应为复分解反应和氧化还原反应，④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，过氧化氢分解生成水和氧气，因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应，A项错误；B．④中过氧化钡与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，证明过氧化钡溶于酸，硫酸钡不溶于酸，不能说明溶解性Ksp(BaO2)＜Ksp(BaSO4)，B项错误；C．⑤中产生的气体为氧气，氧元素化合价升高，作还原剂，说明H2O2具有还原性，C项错误；D．②⑤实验中产生的气体能使带火星的木条复燃，说明Na2O2与水反应有H2O2生成，D项正确；答案选D。
17．（2021·广东实验中学高三月考）某同学通过如下流程制备氧化亚铜：

已知：难溶于水和稀硫酸，
下列说法不正确的是
A．步骤②可用替换
B．步骤③中为防止被氧化，可用溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为
D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
【答案】D
【解析】碱式碳酸铜和过量的盐酸反应，生成，溶液中通入，可将还原为，与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，据此分析作答。A．步骤②中的主要作用是将还原为，同样具有还原性，可以替换，A项正确；B．溶液具有还原性，可以防止被氧化，B项正确；C．步骤④与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，发生反应的离子方程式为，C项正确；D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应后，得到的固体中含有和，此时无法计算试样纯度，D项错误；答案选D。
18．（2021·重庆·高三月考）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论

淀粉溶液加入稀硫酸煮沸一段时间，反应后的溶液加入新制氢氧化铜悬浊液加热
未出现砖红色沉淀
淀粉未发生水解

向中滴加过量的盐酸，将产生的气体直接通入澄清石灰水中
无白色沉淀产生
未变质

某溶液中加入足量，再加入足量氨水
均无明显现象
该溶液中一定不存在

硝酸亚铁溶解在稀硫酸中，加入溶液
溶液呈血红色
不能说明硝酸亚铁已变质
【答案】D
【解析】A．水解后在碱性溶液中检验葡萄糖，水解后溶液中没有加碱中和酸至碱性，不能检验，A错误； B．过氧化钠与盐酸反应生成氧气，若变质混有碳酸钠，与盐酸反应生成二氧化碳，且挥发的先与石灰水反应，二氧化碳与氯化钙不反应，无白色沉淀，不能判断是否变质，B错误； C．溶液中可能含铝离子，先与生成配合物，再加氨水不反应，结论不合理，C错误；D．酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子，生成铁离子遇溶液变为血红色，则不能说明硝酸亚铁已变质，D正确；故答案为：。
19．（2021·重庆·高三月考）硫酸亚铁可用于色谱分析试剂、点滴分析测定铂、硒、亚硝酸盐和硝酸盐，也可以作为还原剂、制造铁氧体、净水、聚合催化剂、照相制版等。由硫酸亚铁制备如图所示的物质，下列说法正确的是

A．Fe4(OH)2(SO4)5是常用的补血剂
B．“煅烧”操作的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
C．可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液检验铁红中是否含有FeCO3
D．过程②的离子方程式为
【答案】C
【解析】A．在Fe4(OH)2(SO4)5中Fe元素化合价为+3价，对人体健康有害，因此不能作补血剂，补血剂通常是FeSO4，A错误；B． “煅烧”操作的主要仪器有坩埚、酒精灯，B错误；C．硫酸与FeCO3反应产生Fe2+，Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液变为蓝色沉淀，因此可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液检验铁红中是否含有FeCO3，C正确；D．在过程②中FeSO4与NH4HCO3发生反应产生FeCO3、CO2、H2O，反应的离子方程式为：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O，D错误；选C。
20．（2021·吉林·东北师大附中高三月考）由硫铁矿烧渣(主要成分是、和)得到绿矾()，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：(已知：和铁黄均难溶于水)
烧渣溶液绿矾铁黄
下列说法正确的是
A．酸溶时可用稀硝酸溶解烧渣
B．步骤②中的氧化剂为
C．步骤③是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
D．步骤④反应方程式为
【答案】C
【解析】由硫铁矿烧渣得到绿矾，再通过绿矾制备铁黄可知，烧渣加入稀硫酸酸溶得到硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液，向混合溶液中加入二硫化铁将溶液中的铁离子还原为亚铁离子得到硫酸亚铁溶液，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到七水硫酸亚铁晶体，晶体与氨气、氧气反应生成铁黄。A．由分析可知，酸溶时加入的酸是稀硫酸，加入稀硝酸会引入杂质，故A错误；B．由分析可知，步骤②中加入的二硫化铁是还原剂，故B错误；C．由分析可知，步骤③是硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到七水硫酸亚铁晶体，故C正确；D．由分析可知，步骤④发生的反应为反应方程式为七水硫酸亚铁晶体，晶体与氨气、氧气反应生成铁黄，故D错误；故选C。