文档内容
考点巩固卷 03 金属及其化合物
考法01钠的性质及其应用
考点01 钠及其重要化合物 考法02钠的氧化物
（限时：15 min） 考法03碳酸钠与碳酸氢钠
考法04 碱金属 焰色试验
考法01 单质铁
考法02 铁的氧化物
考点02 铁及其重要化合物
考法03 铁的氢氧化物
（限时：20 min）
考法04 亚铁盐与铁盐的性质
考法05 Fe2+、Fe3+的检验
考点03 铝及其重要化合物 考法01 铝的性质
（限时：10 min） 考法02 铝的重要化合物
考法01 镁及其化合物的性质
考点04 金属材料及金属矿物的开发利用
考法02 铜及其重要化合物的性质
（限时：15 min）
考法03 金属冶炼、金属矿物的开发利用
考点01 钠及其重要化合物
考法01 钠的性质及其应用
1．(2024·四川成都摸底)观察法是化学学习的重要方法。金属钠放置于空气中可观察到下列现象，下列推
证正确的是( )
实验现象：银白色――→变灰暗――→变白色――→出现液滴――→白色晶体
A．若将钠放置于坩埚中加热，观察到的现象与①、②相同
B．取①得到的产物，滴加适量水和CuSO 溶液，可观察到蓝色沉淀生成
4
C．取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液，可观察到酚酞先变红后褪色
D．加热④的白色晶体，通入水中有气泡，可证明白色晶体是NaHCO
3
【答案】B
【解析】金属钠放置于空气中发生的主要变化：①是钠被氧化为氧化钠，②是氧化钠与水反应生成氢氧化
钠，③是氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液，④是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠。钠放置在坩埚中加热，钠熔化为小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠固体，A项错误；水与氧化钠反应生
成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，B项正确；向氢氧化钠溶液中加入酚酞溶液，
溶液只变红，不褪色，C项错误；④的白色晶体为碳酸钠，加热④的白色晶体，通入水中无明显现象，D
项错误。
2．取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，静置后
缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列实验现象中，能观察到的现象有( )
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动
②有气体产生
③澄清石灰水变浑浊
④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动
⑤钠停留在苯层不反应
⑥钠块最后消失
A．①②⑥ B．②③④⑥
C．⑤ D．①②③⑥
【答案】B
【解析】根据题意，金属钠的密度小于水，但大于苯，故将金属钠投入盛有水和苯的大试管中，钠会处于
二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H，H 对金属钠产生推动作用，故钠在界面处可上下跳动。由于
2 2
有NaOH生成，并放出热量，Ca(OH) 的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH) 析出，溶液变浑浊。
2 2
3．(2024·湖南岳阳适应考)如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化成小球时，用玻璃棒蘸取少量
无水CuSO 粉末与其接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有紫红色物质生成。下列说法错误的是（ ）
4
A. 钠受热易熔成小球说明其熔点低
B. 钠与CuSO 粉末反应时放出大量热
4
C. 一定条件下，Na可与CuSO 反应生成Cu
4
D. 将无水CuSO 粉末改为CuSO 溶液，反应现象相同
4 4
【答案】D
【解析】钠的熔点较低，所以钠受热易熔成小球，故A 正确；用玻璃棒蘸取少量无水CuSO 粉末与熔融
4
的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，说明钠与CuSO 粉末反应时放出大量热，故B 正确；用玻璃棒蘸取少
4
量无水CuSO 粉末与熔融的钠接触，有紫红色物质生成，说明一定条件下Na 可与CuSO 反应生成Cu，
4 4
故C 正确；将无水CuSO 粉末改为CuSO 溶液，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫
4 4酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应现象不同，故D 错误。
4．(2023·湖南长沙模拟)为探究金属钠与不同中性盐溶液的反应，取相同大小和形状的金属钠进行了下表
中的实验。下列有关推测或结论合理的是( )
实验 序号 盐溶液 现象
1 mol/L
① 反应比与纯水反应剧烈
KCl溶液
2 mol/L
② 反应比①剧烈
KCl溶液
2 mol/L
③ 反应比②剧烈
KSO 溶液
2 4
2 mol/L 瞬间出现黄色火花，随即发
④
KNO 溶液 生剧烈燃烧
3
A．对比①②推测：溶液中离子浓度增加，对钠与水的反应速率无影响
B．对比②③推测：离子所带电荷数越多，钠与水的反应速率越大
C．对比②④推测：④中可能存在钠与水、与NO之间的氧化还原反应，并放出大量的热
D．推测：若采用2 mol/L KMnO 溶液进行上述实验，剧烈程度介于②③之间
4
【答案】C
【解析】②中KCl溶液的浓度大于①中的，且②比①反应剧烈，说明随着KCl溶液浓度的增加，钠与KCl
溶液的反应速率明显增大，A错误。实验③与实验②中，钾离子浓度不同，可能是钾离子浓度增大的结果，
无法证明离子所带电荷数越多，钠与水的反应速率越大，B错误。实验④的反应瞬间即有黄色火花出现，
并立即发生剧烈燃烧，对比实验②可知，实验④中出现燃烧现象，可能是因为钠与水、与 NO之间发生了
氧化还原反应，导致反应放出大量的热，达到了钠的着火点，C正确。KMnO 溶液具有强氧化性，结合实
4
验④可知，若采用2 mol/L KMnO 溶液进行上述实验，也会出现钠的燃烧现象，D错误。
4
5．(1)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是________。
①MgSO 溶液 ②NaCl溶液 ③NaSO 溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤ Ca(HCO ) 溶液 ⑥CuSO 溶液
4 2 4 3 2 4
⑦饱和NaCl溶液
(2)按要求书写反应的离子方程式
①将Na投入Ca(HCO ) 溶液中，反应后生成正盐溶液：___________________
3 2
___________________________________________________________________。
②将Na投入NH HCO 溶液中，有刺激性气味气体放出：
4 3
_________________________________________________________________。
【答案】(1)①④⑤⑦
(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCO===CaCO ↓＋2Na＋＋CO＋H↑ ②2Na＋NH＋HCO===2Na＋＋CO＋NH ↑＋H↑
3 2 3 2
【解析】(1)2Na＋2HO===2NaOH＋H↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH) ↓；④中反应消耗水，溶液温度升
2 2 2
高，Ca(OH) 的溶解度降低，析出Ca(OH) 产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO ↓＋HO；⑥中生成
2 2 3 2
的Cu(OH) 是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中析出NaCl晶体。
2考法02 钠的氧化物
6．下列对NaO 的叙述正确的是( )
2 2
A．NaO 能与酸反应生成盐和水，所以NaO 是碱性氧化物
2 2 2 2
B．NaO 能与水反应，所以NaO 可以作气体的干燥剂
2 2 2 2
C．NaO 与CO 反应产生氧气，可用于呼吸面具中供氧剂
2 2 2
D．NaO 与CO 反应时，NaO 只做氧化剂
2 2 2 2 2
【答案】C
【解析】NaO 能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物，A错误；NaO 能与水反应，但生成
2 2 2 2
氧气，引入杂质，NaO 不能作气体的干燥剂，B错误；NaO 与CO 反应时，NaO 既是氧化剂又是还原
2 2 2 2 2 2 2
剂，D错误。
7．在一密闭容器中有16.5 g气体（由CO、H 、O 组成）和足量的Na O ，用电火花引燃，使其完全反
2 2 2 2
应，固体的质量增加7.5 g。则原混合气体中O 的质量分数约为（ ）
2
A. 33.3% B. 40% C. 36% D. 54.5%
【答案】D
点燃
【解析】CO 与O 反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为①2CO+O 2CO ，二氧化碳与
2 2 2
过氧化钠发生反应②2CO +2Na O 2Na CO +O ；氢气与O 反应生成水，反应
2 2 2 2 3 2 2
点燃
的 化 学 方 程 式 为 ③2H +O 2H O， 水 与 过 氧 化 钠 发 生 反 应
2 2 2
④2H O+2Na O 4NaOH+O ↑ ，对比①②和③④可知，固体增加的质量相当于
2 2 2 2
CO 和H 的质量，则原混合气体中CO、H 的质量之和为7.5 g，所以混合气体中氧气的质量为
2 2
9 g
16.5 g− 7.5 g=9 g，氧气的质量分数为 ×100%≈54.5%，D项正确。
16.5 g
8．过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A．NaO 与铝粉反应，产物中有NaAlO 生成
2 2 2
B．1 mol过氧化钠中阴离子数目为N
A
C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
D．过氧化钠与木炭反应，若氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，则氧化产物为CO
【答案】C
【解析】NaO 与Al反应的化学方程式为3NaO ＋2Al===2NaAlO ＋2NaO，A项正确；过氧化钠的电子
2 2 2 2 2 2式为 1 mol过氧化钠中阴离子数目为N ，B项正确；NaO 与Al、C反应时，
A 2 2
NaO 只做氧化剂，C项错误；NaO 与木炭反应时，根据电子得失守恒可知木炭被氧化为CO，D项正确。
2 2 2 2
9．(2023·四川绵阳一诊)向过氧化钠与水反应所得溶液中滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某化学兴趣小组
为探究其原因，进行了如图所示实验。实验①向反应后溶液加入MnO ，立即产生大量气体，气体能使带
2
火星的木条复燃；实验②、③中红色均不褪色。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O
2
B．过氧化钠与水反应需要MnO 作催化剂
2
C．实验②、③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠溶液和氧气
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的HO
2 2
【答案】B
【解析】实验①中产生的气体能够使带火星的木条复燃，证明为氧气，A正确；过氧化钠与水反应不需要
MnO 作催化剂，B错误；酚酞滴入氢氧化钠溶液变红色，氢氧化钠的酚酞溶液中通入氧气红色不褪色，实
2
验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠溶液和氧气，C正确；由实验①现象可知，反应过程中生成了过
氧化氢，过氧化氢具有漂白性，D正确。
10．(2024·辽宁省实验中学检测)Na O 是强氧化剂，除了能与CO 、HO反应外，还可与其他还原剂如
2 2 2 2
H、C发生反应，某化学课外兴趣小组为探究NaO 与H 的反应情况，设计如图所示装置进行相关实验。
2 2 2 2
(1)此装置中，怎样检查除启普发生器之外的装置的气密性？
___________________________________________________________________。
(2)实验开始时，先打开 a、b，并制取氢气，一段时间后，再点燃酒精灯加热，目的是__________________________________________________________。
(3)该装置中，碱石灰的作用是____________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)实际实验过程中观察到NaO 熔化后，很快变成白色粉末。但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色。则
2 2
NaO 与H 反应的化学方程式为_______________________。
2 2 2
(5)出于实验安全考虑，实验结束时________(填标号)。
A．应先关闭活塞b，然后移去酒精灯
B．应先移去酒精灯，然后关闭活塞b
C．A和B都可以
(6)制取NaO时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的NaO产品中含有NaO 杂质。某学生
2 2 2 2
设计了以下实验方案来测定该产品中NaO的质量分数：
2
7.75 g Na O产品―――――――――――――→固体――→称量制得9.35 g固体
2
该氧化钠产品中NaO的质量分数为______。
2
【答案】(1)见解析 (2)排尽装置内的空气，防止发生爆炸 (3)吸收 HCl，干燥氢气 (4)Na O ＋
2 2
H=====2NaOH (5)B
2
(6)80%
【解析】(1)此装置中，检查除启普发生器之外的装置的气密性，操作为打开活塞a，关闭活塞b，将球形
干燥管的尖端连接橡皮管，橡皮管的另一端放入盛有水的水槽中，微热试管，水槽内有气泡逸出，停止加
热，橡皮管内形成一段水柱，则装置气密性良好。(2)实验开始时，先打开a、b，并制取氢气，一段时间后，
再点燃酒精灯加热，可排尽装置内的空气，防止发生爆炸。(3)由于氢气中混有HCl和水蒸气，需除去，故
碱石灰用于吸收HCl，干燥氢气。(4)干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色，表明没有水生成，则NaO 与H
2 2 2
反应的化学方程式为NaO ＋H=====2NaOH。(5)出于实验安全考虑，在加热过程中，应防止空气进入试
2 2 2
管，则实验结束时，应先移去酒精灯，然后关闭活塞b。(6)Na O产品在氧气中充分燃烧，NaO被氧化为
2 2
NaO ，质量由7.75 g增重为9.35 g，则参加反应的O 的质量为9.35 g－7.75 g＝1.60 g，由关系式2NaO～
2 2 2 2
O，得n(Na O)＝2n(O )＝2×＝0.1 mol，该氧化钠产品中NaO的质量分数为×100%＝80%。
2 2 2 2
考法03 碳酸钠与碳酸氢钠
11．下列说法不正确的是( )
A．同温下NaCO 比NaHCO 易溶于水
2 3 3
B．NaCO 比NaHCO 稳定
2 3 3
C．石灰水能与NaCO 反应，而不能与NaHCO 反应
2 3 3
D．与足量盐酸反应要得到相同质量的CO，需要NaHCO 的质量比NaCO 少
2 3 2 3
【答案】C
【解析】相同温度下，NaCO 在水中的溶解度大于NaHCO ，所以，同温下NaCO 比NaHCO 易溶于水，
2 3 3 2 3 3
故A正确；碳酸氢钠受热易分解，则热稳定性NaCO>NaHCO ，故B正确；NaCO 和NaHCO 二者均能
2 3 3 2 3 3
与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，故C错误；106 g Na CO 和84 g NaHCO 均为1 mol，与过量酸反应时，
2 3 3
由碳原子守恒可知，生成二氧化碳均为1 mol，即放出CO 的质量相等时，需要NaHCO 的质量比NaCO
2 3 2 3少，故D正确。
12．（2023·辽宁大连期末）侯德榜发明的联合制碱法的生产流程可简要表示为
下列说法中错误的是（ ）
A. 侯氏制碱法制备NaHCO ，利用了物质的溶解度差异
3
B. 流程中通入NH 和CO 顺序一定不能颠倒
3 2
C. 若在实验室中进行第③步操作，需要用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗和玻璃棒
D. 生成NaHCO 晶体的离子方程式为Na++NH +CO +H O NaHCO ↓+NH+
3 3 2 2 3 4
【答案】C
【解析】常温下，NaHCO 的溶解度较小，向饱和氨盐水中通入过量二氧化碳析出碳酸氢钠，再将碳酸氢
3
钠加热制得碳酸钠，A正确；二氧化碳微溶于水，易溶于碱性溶液，故应先通入氨，再通入二氧化碳，B
正确；第③步操作是过滤，若在实验室中进行，需要用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒，C错误；
题给流程中生成NaHCO 的离子方程式为Na++NH +CO +H O NaHCO ↓+NH+ ，
3 3 2 2 3 4
D正确。
13．某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO 的制备。下列说法
3
不正确的是( )
A．③⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
B．应先向③中通入足量NH ，再通入足量CO
3 2
C．③中反应的离子方程式为NH ＋CO＋HO===NH＋HCO
3 2 2
D．装置①也可用于制H
2
【答案】C
【解析】本实验利用浓氨水与碱石灰制取氨气，所以装置⑤中盛装浓氨水，装置③中盛装饱和食盐水，A
项正确；实验时应先向饱和食盐水中通入足量氨气，再通入足量CO ，有利于NaHCO 的生成和析出，B
2 3
项正确；③中反应的离子方程式为NH ＋CO ＋Na＋＋HO===NaHCO↓＋NH，C项错误；装置①适合块状
3 2 2 3
不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D项正确。14．取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO ，再向
2
两份溶液中分别逐滴加入0.1 mol⋅ L−1的盐酸，标准状况下产生的CO 气体体积与所加的盐酸体积之间的
2
变化关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol⋅ L−1
B. A线表明原NaOH溶液中通入CO 后，所得溶液中的溶质是Na CO 、NaHCO
2 2 3 3
C. B 线 表 明 消 耗 盐 酸 的 体 积 0 mLV ，据此判断溶液中溶质的成分是 NaCO 和NaHCO 。根据NaCO ＋HCl===NaHCO ＋NaCl，
1 2 3 3 2 3 3
NaHCO ＋HCl===NaCl＋HO＋CO↑，可知NaHCO 和NaCO 的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸
3 2 2 3 2 3
的体积之比，则n(NaHCO )∶n(Na CO)＝1∶1。
3 2 3
考法04 碱金属 焰色试验
16．下列有关碱金属元素的说法中，正确的是（ ）
A. 与水反应都能生成碱和氢气
B. 碱金属可置换出硫酸铜溶液中的铜单质
C. 与氧气反应都能生成过氧化物
D. 随着核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔、沸点逐渐升高
【答案】A
【解析】碱金属性质活泼，与水反应都能生成碱和氢气，故A 正确；金属钠与盐溶液反应时，先与水反应
生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐发生复分解反应，不能置换出硫酸铜溶液中的铜单质，故B 错误；
锂在空气中燃烧只生成氧化锂，故C 错误；碱金属都是金属晶体，随着核电荷数的增加，碱金属原子半径
依次增大，金属键依次减弱，单质的熔、沸点依次降低，故D 错误。17．(2024·河北衡水中学期中)焰色试验实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所
示：
下列叙述中不正确的是( )
A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质
B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
【答案】C
【解析】A、B、D三项正确；C项，实验最好选择颜色较浅的，最好无色的火焰，易于观察，错误。
18．（2023·河北保定开学考）下列对焰色试验操作注意事项的说明，正确的是（ ）
①钾的火焰颜色，要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次试验后，要用稀硫酸把铂丝洗净
④焰色试验是物理变化
⑤没有铂丝，也可用光洁、无锈的铁丝代替
A. ①②④⑤ B. ①②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】盐酸易挥发，金属氯化物在灼烧时也易挥发，可以达到洗净的目的，硫酸盐的熔、沸点较高，难
以挥发，不能达到洗净的目的，故③错误。
19．下列关于焰色试验的说法正确的是( )
A.焰色试验是金属化合物的性质
B.NaCl与NaCO 灼烧时火焰颜色相同
2 3
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
【答案】B
【解析】焰色试验是金属元素的性质;只有观察K的火焰颜色时才要透过蓝色钴玻璃;不是所有的金属元素
灼烧时火焰都有颜色,如铂、铁等。20．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性
质，其中错误的是( )
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr O的氧化物
2
C．它的氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
【答案】B
【解析】根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元
素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧
气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。
考点02 铁及其重要化合物
考法01 单质铁
1．下列有关铁的化学反应的叙述正确的是( )
A．铁在硫蒸气中燃烧生成Fe S
2 3
B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl
2
C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe O 生成
2 3
D．铁与稀HNO 反应可以生成Fe2＋也可以生成Fe3＋
3
【答案】D
【解析】A.Fe与S化合生成FeS，错误；B.Fe与Cl 反应生成FeCl ，错误；C.高温下，Fe与HO(g)反应生
2 3 2
成Fe O，错误。
3 4
2．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的说法正确的是 ( )
A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X )反应的生成物均为FeX
2 3
C．铁的氧化物均为黑色，不溶于水
D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe O
3 4
【答案】D
【解析】浓硫酸与Fe在常温时钝化，不是不反应，A错误；铁与I 反应时生成FeI，B错误；Fe O 为红棕
2 2 2 3
色粉末，C错误。
3．在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是 （ ）
Cl 浓硫酸 H O(g)
A.
Fe →
2
FeCl 3
B.
Fe → FeSO 4
C.
Fe
2
→ Fe 3 O 4
D.
△ 常温 高温FeCl 溶液
3
Fe FeCl
→ 2
常温
【答案】B
【 解 析 】 Fe 和 Cl 在 加 热 条 件 下 发 生 反 应 生 成 FeCl ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为
2 3
△
2Fe+3Cl 2FeCl ，物质间的转化能实现，故A 不符合题意；常温下Fe 遇浓硫酸钝化，
2 3
物质间的转化不能实现，故B 符合题意；Fe和H O(g) 在高温条件下发生反应生成Fe O 和H ，反应
2 3 4 2
高温
的化学方程式为3Fe+4H O(g) Fe O +4H ，物质间的转化能实现，故C 不符合题意；Fe
2 3 4 2
和FeCl 溶液反应生成FeCl ，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+ ，物质间的转
3 2
化能实现，故D 不符合题意。
4．(2023·浙江绍兴模拟)铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是( )
A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C．肥皂液改为吹泡泡水，收集H 效果更好，点燃效果更明显
2
D．悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物
【答案】D
【解析】铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，故D错误。
5．某同学设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的
是( )A．实验后，装置B中生成红棕色固体
B．虚线框C处应该选择装置甲
C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红
D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋和Fe2＋
【答案】C
【解析】A项，Fe与HO(g)反应生成Fe O 为黑色，错误；B项，虚线框C处为验证生成的气体是H ，
2 3 4 2
ρH<ρ ，应选用装置乙，错误；D项，实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中可能含
2 空气
有Fe3＋，若铁粉过量可能不含Fe3＋，错误。
考法02 铁的氧化物
6．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是( )
A．赤铁矿主要成分是Fe O，Fe O 是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
2 3 2 3
B．Fe O 是黑色晶体，其中的铁显＋2价，的铁显＋3价
3 4
C．FeO、Fe O、Fe O 都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
2 3 3 4
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe O
2 3
【答案】D
【解析】FeO不稳定，在空气里受热迅速被氧化成Fe O。
3 4
7．有一块铁的“氧化物”样品，用 140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收 0.025
mol Cl ，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为( )
2
A．Fe O B．Fe O
2 3 3 4
C．Fe O D．Fe O
4 5 5 7
【答案】D
【解析】根据2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中 n(Fe2＋)＝
2
0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3
＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe O，即Fe O。
2 3 5 7
8．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )
A.Fe O、Fe O 都是炼铁的原料
2 3 3 4
B.FeO、Fe O、Fe O 都只有氧化性
2 3 3 4
C.FeO、Fe O、Fe O 都是不溶于水的黑色固体
2 3 3 4
D.FeO、Fe O、Fe O 都能与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物
2 3 3 4
【答案】A
【解析】FeO中铁元素是＋2价,Fe O 中的铁元素有两个是＋3价,一个是＋2价,故FeO、Fe O 既有氧化性,
3 4 3 4
又有还原性,B错误;FeO、Fe O 都是黑色,但是Fe O 是红棕色的物质,俗称铁红,C错误;Fe O 与酸反应生成
3 4 2 3 3 4Fe2＋、Fe3＋盐,不属于碱性氧化物,D错误。
9．实验小组同学测定氧化物X(Fe O )的组成的实验如下：
x y
下列有关说法正确的是（ ）
A. 样品X中含有0.01 mol Fe2+ B. 溶液Y中c(Fe2+):c(Fe3+)=2:1
C. 溶液Z中的离子只有Fe3+和Cl− D. 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为Fe O
4 5
【答案】D
【 解 析 】 溶 液 Y 中 通 入 0.01 mol Cl 恰 好 完 全 反 应 ， 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为
2
2Fe2++Cl 2Fe3++2Cl− ，则溶液Y 中含有0.02 mol Fe2+，因此样品X 中含有
2
0.02 mol Fe2+，故A 错误；样品X 中含FeO 的质量为0.02 mol×72 g⋅ mol−1=1.44 g，含
Fe O 的质量为3.04 g− 1.44 g=1.6 g，n(Fe O )=0.01 mol，所以c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1，故B
2 3 2 3
错误；步骤Ⅰ中加入足量盐酸，溶液Z 中除含有Fe3+ 和Cl− 外，还含有H+，故C 错误；通过计算可知
X 由0.02 mol FeO 和0.01 mol Fe O 组成，所以可判断X 为Fe O ，故D 正确。
2 3 4 5
10．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe O 和Fe O ，而且在一定条件下它们之间是
2 3 3 4
可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe O 时，Fe O 会部分失去氧，生成Fe O 。下列有
2 3 2 3 3 4
关说法正确的是 ( )
A．FeO在空气中加热只转化为Fe O
2 3
B．Fe O 常写成FeO·Fe O，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe O 是一种混合物
3 4 2 3 3 4
C．热稳定性：Fe OCu2＋>Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶
液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋和Fe3＋。
18．A、B、C是中学所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、
E、F的水溶液呈酸性。D＋C―→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为( )
A．Fe、Cl、Cu B．Fe、Cl、H
2 2 2
C．Cu、Cl、Fe D．Fe、Cl、Mg
2 2【答案】A
【解析】B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F
2
分别为Fe、Cl、Cu、FeCl 、CuCl 、FeCl 。
2 3 2 2
19．（2023·福建泉州期中）下列反应的离子方程式或化学方程式正确的是（ ）
A. 向FeBr 溶液中通入过量Cl ：2Fe2++4Br−+3Cl 2Fe3++2Br +6Cl−
2 2 2 2
B. 刻制印刷电路时用FeCl 溶液作为“腐蚀液”：2Fe3++3Cu 3Cu2++2Fe
3
C. 向酸性FeCl 溶液中滴入H O 溶液：2Fe2++H O 2Fe3++H O
2 2 2 2 2 2
高温
D. 铁粉和水蒸气反应：2Fe+3H O(g) Fe O +3H
2 2 3 2
【答案】A
【 解 析 】 刻 制 印 刷 电 路 时 用 FeCl 溶 液 作 为 “ 腐 蚀 液 ” ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为
3
2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+ ，B错误；向酸性FeCl 溶液中滴入H O 溶液，反应的离
2 2 2
子方程式为2H++2Fe2++H O 2Fe3++2H O，C错误；铁粉和水蒸气反应的化学
2 2 2
高温
方程式为3Fe+4H O(g) Fe O +4H ，D错误。
2 3 4 2
20．(2023·重庆万州二中二模)某学习小组探究铁丝与浓硫酸的反应，反应装置如图所示。下列说法错误的
是( )
A．无法直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余
B．可用KSCN和K[Fe(CN) ]检验反应后溶液中铁元素的价态
3 6
C．将22.4 mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl 溶液，最终得到0.233 g沉
2
淀
D．生成的气体通入BaCl 溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分SO 被氧化所致
2 2【答案】C
【解析】铁和浓硫酸在加热条件下反应生成Fe (SO ) 、SO 和HO，随着反应的进行，浓硫酸变稀，铁和
2 4 3 2 2
稀硫酸反应生成FeSO 和H 。SO 溶于水生成HSO ，使溶液显酸性，故不能直接用pH试纸来判断反应后
4 2 2 2 3
硫酸是否剩余，A项正确。K[Fe(CN) ]与Fe2＋作用产生蓝色沉淀，K[Fe(CN) ]可检验Fe2＋；KSCN与Fe3＋
3 6 3 6
作用，溶液显红色，KSCN可检验Fe3＋，B项正确。反应生成的气体中可能含有H ，混合气体的总物质的
2
量为＝0.001 mol，若气体都为SO ，根据S原子守恒，生成沉淀0.001 mol，质量为0.001 mol×233 g/mol＝
2
0.233 g，但实际上，SO 物质的量小于0.001 mol，则沉淀质量小于0.233 g，C项错误；生成的气体通入
2
BaCl 溶液，若有硫酸蒸气逸出或部分SO 被氧化生成SO，则与Ba2＋反应生成BaSO 白色沉淀，D项正确。
2 2 4
考法05 Fe2+、Fe3+的检验
21．（2023·山东枣庄开学考）向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴入几滴新制氯水后，
混合溶液变成红色。则下列结论错误的是（ ）
A. 该溶液中一定含有SCN− B. 氧化性：Fe3+>Cl
2
C. Fe2+与SCN−不能形成红色物质 D. Fe2+能被氧化为Fe3+
【答案】B
【解析】能使含Fe3+的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN−，故A正确；溶液中的Fe2+被新制氯
水氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++Cl 2Fe3++2Cl− ，故氧化性Fe3+7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO
2 2
D．常温下BeCl 溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物是BeCl
2 2
【答案】A
【解析】铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，Be(OH) 与Al(OH) 性质相似，Be(OH) 既能溶于盐酸，
2 3 2
又能溶于NaOH溶液，A正确；某些共价化合物水溶液的导电性也较强，B错误；NaBeO 溶液蒸干灼烧
2 2后得到NaBeO，C错误；常温下BeCl 溶液的pH<7，蒸干并灼烧后得到的残留物是BeO，D错误。
2 2 2
考点04 金属材料及金属矿物的开发利用
考法01 镁及其化合物的性质
1．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B．步骤⑥电解MgCl 熔融时阴极产生氯气
2
C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
【答案】B
【解析】电解MgCl (熔融)时阳极产生Cl，B错误。
2 2
2．下列除去杂质的方法不正确的是 ( )
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH) 中混有少量Mg(OH) ：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO 后过滤
3 2 2
D．MgO中混有少量Al O：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
2 3
【答案】B
【解析】Al(OH) 不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加过量氨水，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉
3
淀达不到除杂的目的，B项不正确。
3．(2024·山东德州检测)已知：镁的密度为1.738 g·cm－3，铝的密度为2.70 g·cm－3。镁、铝分别与足量的
1.0 mol·L－1盐酸发生反应，下列说法中不正确的是( )
A．相同质量时，镁与盐酸反应产生的氢气少
B．相同质量时，镁与盐酸反应的速率快
C．相同体积时，铝与盐酸反应产生的氢气少
D．相同体积时，铝与盐酸反应产生氢气的体积大(相同条件下)
【答案】C
【解析】相同质量时，设 Mg、Al 的质量均为 1 g，依据反应：Mg＋2HCl===MgCl ＋H↑、2Al＋
2 2
6HCl===2AlCl ＋3H↑可知，Mg、Al产生的氢气分别为 mol 、 mol，显然Mg与盐酸反应产生的氢气少，
3 2
A项正确；由于Mg比Al更活泼，与等浓度盐酸反应时，Mg的反应速率更快，B项正确；相同体积时，
设Mg、Al的体积均为1 cm3，则Mg、Al的质量分别为1.738 g、2.70 g，结合上述分析结论“相同质量时，
Al产生的氢气多”，则相同体积时，铝与盐酸反应产生的氢气多，在相同条件下生成气体的体积大，C项
错误，D项正确。4．利用菱镁矿MgCO (含杂质Al O、FeCO)制取镁的工艺流程如图，下列说法正确的是( )
3 2 3 3
A．“酸浸”时溶液中有电子转移
B．“氧化”时用稀硝酸代替更好
C．沉淀混合物为MgO、Al(OH) 和Fe(OH)
3 3
D．电解MgCl 溶液可得到金属镁
2
【答案】C
【解析】A.“酸浸”时没有化合价变化，无电子转移，错误；B.用稀HNO 代替时会产生污染气体NO，错
3
误；D.电解MgCl 溶液不能得到金属镁，错误。
2
5．(2023·南京六校一模)用海水晒盐后的苦卤水生产金属Mg的过程可表示如下：
苦卤水――→Mg(OH) ――→MgCl (aq)―→MgCl (s)――→Mg
2 2 2
下列说法正确的是( )
A．反应Mg2＋(aq)＋Ca(OH) (s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH) (s)的K＝
2 2
B．常温下，Mg(OH) 溶于盐酸所得MgCl 溶液中c(H＋)·c(OH－)> 10－14
2 2
C．将MgCl ·6H O在HCl气流中蒸干可得到无水MgCl
2 2 2
D．电解熔融MgCl 在阳极获得金属Mg
2
【答案】C
【解析】反应Mg2＋(aq)＋Ca(OH) (s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH) (s)的K＝＝＝，A项错误；温度不变，K 不变，
2 2 w
常温下K ＝10－14，故常温下，Mg(OH) 溶于盐酸所得MgCl 溶液中c(H＋)·c(OH－)＝ 10－14，B项错误；
w 2 2
MgCl 为强酸弱碱盐，在水溶液中会水解生成HCl，将MgCl ·6H O在HCl气流中蒸干，HCl抑制MgCl 的
2 2 2 2
水解，可得到无水MgCl ，C项正确；阳极发生失电子的氧化反应，电解熔融氯化镁时，阳极上氯离子失
2
电子生成氯气，阴极上镁离子得电子生成镁，D项错误。
考法02 铜及其重要化合物的性质
6．部分含铜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．a可与某些酸反应生成f
B．c既可被氧化，也可被还原
C．d可通过一步反应直接转化为e
D．e可通过一步反应直接转化为b【答案】C
【解析】d为CuO，e为Cu(OH) ，CuO不能一步生成Cu(OH) ，C不合理。
2 2
7．（2023·广东江门期中）工业上可以用废铜屑作为原料制备硝酸铜。从环保角度看，下列方法中最适合
采用的是（ ）
A. Cu+HNO (浓)→Cu(NO )
3 3 2
B. Cu+HNO （稀）→Cu(NO )
3 3 2
△ +HNO (稀)
3
C. Cu+O 2 → CuO → Cu(NO 3 ) 2
△ +Ba(NO ) 溶液
D. Cu+H 2 SO 4 (浓) → CuSO 4 → 3 2 Cu(NO 3 ) 2
【答案】C
【解析】铜与浓硝酸反应产生NO ，NO 有毒，污染空气，故A 不符合题意；铜与稀硝酸反应产生NO，
2 2
NO有毒，污染空气，故B 不符合题意；铜与空气中氧气在加热条件下反应生成CuO，CuO与稀硝酸反应
生成硝酸铜和水，氧气来源丰富，也不会产生具有污染性的气体，故C 符合题意；铜与浓硫酸加热产生硫
酸铜和二氧化硫，二氧化硫大量排放会引起酸雨，故D 不符合题意。
8．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )
A．将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色
B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl 的生成
2
C．将CuCl 溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl 固体
2 2
D．将表面有铜绿[Cu (OH) CO]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿
2 2 3
【答案】D
【解析】A项反应后，应将反应后液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项应将铜丝在空气中加热到红
热后伸入盛满氯气的集气瓶中；C项CuCl 水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl 溶液得不到无水CuCl
2 2 2
固体。
9．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于水，可溶于氯离子浓度较大的体系，
易氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，生产CuCl的工艺如下：
下列说法错误的是 ( )
A．“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO
2B．“反应”过程发生反应的离子方程式是2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋HO===2CuCl↓＋SO＋2H＋
2
C．“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替
D．“烘干”需在隔绝空气的环境中进行
【答案】C
【解析】“溶解”过程中，硝酸铵中的硝酸根离子与硫酸电离出的氢离子构成硝酸，将铜氧化，离子方程
式是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO，A正确；从后续操作看，“反应”过程生成CuCl，则溶
2
液中的Cu2＋被SO还原，发生反应的离子方程式是2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋HO===2CuCl↓＋SO＋2H＋，B正确；
2
“溶解”过程中，若硫酸用浓盐酸代替，则“反应”过程中生成的CuCl会被Cl－溶解，难以得到CuCl沉
淀，C不正确；“烘干”时，CuCl易被空气中的氧气氧化，所以需在隔绝空气的环境中进行，D正确。
10．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋HO。
2 2
下列说法不正确的是 ( )
A．步骤②中的SO 可用NaSO 替换
2 2 3
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO 水溶液洗涤
2
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－=====Cu O＋2Cl－＋HO
2 2
D．如果Cu O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu O试样充分反应，根据反应前、后固体
2 2
质量可计算试样纯度
【答案】D
【解析】CuCl不溶于稀硫酸，Cu O与稀硫酸反应生成Cu，故反应后的固体为CuCl与Cu的混合物，无法
2
确定Cu的量，无法计算试样纯度，D错误。
考法03 金属冶炼、金属矿物的开发利用
11．《天工开物》中记载：凡铜供世用，出山与出炉，止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜，以
砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是( )
A．青铜 B．黄铜
C．赤铜 D．白铜
【答案】C
【解析】赤铜是纯度较高的铜，熔点比其合金高，青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，
C项正确。
12．不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是( )
A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热反应法炼制B．铝及其合金是生产、生活中广泛使用的材料，因为铝的冶炼方法比较简单
C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的
单质
D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制还原剂一氧化碳
【答案】D
【解析】A项，铁通常用CO还原法炼制，错误；B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；
C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中
焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制还原剂一氧化碳，正确。
13．下列常见金属的冶炼原理中不合理的是( )
【答案】C
【解析】冶炼Mg用电解熔融MgCl 的方法。
2
14．（2023·辽宁抚顺期末）我国“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下面有关合金的说法
中正确的是（ ）
A. 钛合金是一种新型金属单质 B. Ti−Fe合金是新型储氢合金
C. 钛合金的性质与钛单质相同 D. 钢和硬铝中都没有非金属元素
【答案】B
【解析】合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，不是新的单质，A错误；
合金与它的成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械加工性能，C错误；钢的含碳量为
0.03%∼2%，硬铝中含有少量硅，含有非金属元素，D错误。
15．(2024·河北邢台阶段测试)铝热反应的化学方程式为2Al＋Fe O 高温,AlO ＋2Fe。某同学对“铝热反
2 3 2 3
应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物
落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al O、Fe、Fe O 的熔点、沸点数据如下：
2 3 2 3
物质 Al Al O Fe Fe O
2 3 2 3
熔点/℃ 660 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750 —
(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是
__________________，当观察到__________________________的现象时，说明熔融物中含有金属铝。
(3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的________(填序号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
【答案】(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金
(2)NaOH溶液 有气泡生成 (3)B
【解析】(1)铝热反应放出大量的热，根据表中数据可看出，金属铝熔点比金属铁低，当生成的铁熔化，金
属铝也已经熔化并与液态铁形成合金。(2)铝与NaOH溶液反应，产生H 。(3)浓硫酸使铁、铝钝化，稀硝
2
酸会产生NO，污染环境，NaOH溶液不能溶解铁。
