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解密 10 金属及其化合物
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）“矾”是一类金属硫酸盐的结晶水合物，在生活和生产中
有着重要应用，下列有关“矾”的说法正确的是
A．蓝矾(CuSO ·5H O)是一种纯净物，可用于检验酒精中是否含有水
4 2
B．明矾[KAl(SO)·12H O]常用于净水，其水溶液显中性
4 2 2
C．铁铵矾[NH Fe(SO )·12H O]是一种媒染剂，其中Fe的化合价为+3价
4 4 2 2
D．皓矾(ZnSO·7H O)常用作医学收敛剂，铁单质与其溶液反应能置换出Zn
4 2
【答案】C
【解析】A．无水硫酸铜遇水变蓝，可用于检验酒精中是否含有水，而蓝矾(CuSO ·5H O)
4 2
不能，故A错误；
B．明矾[KAl(SO4) ·12H O]在水中电离出的铝离子很容易水解生成氢氧化铝胶体，水溶液
2 2
显酸性，故B错误；
C．铁铵矾[NH Fe(SO4) ·12H O]中，铵根显+1价，硫酸根显-2价，故铁元素显 +3价，故
4 2 2
C正确；
D．铁单质金属活动性顺序排在Zn之后，不能皓矾溶液反应能置换出Zn，故D错误；
故答案选C。
2．（2022·天津·一模）我国拟定于2022年底发射“爱因斯坦”探针卫星，首次填补时域
天文观测和高能天体物理研究的国际空白。X射线主探器单体结构如图，下列有关物质的
性质与用途不具有对应关系的是
A．金属铍有延展性，可作主探器的射线窗
B．石英对光线全反射，可作光导材料
C．SiO 属于原子晶体，可作耐高温材料
2
D．NaI、CsI遇光易分解，作为闪烁体
【答案】D
【解析】A．铍窗利用了铍的延展性，将铍做成铍片，A不选；B．石英对光线全反射，传导光的能力非常强，可作光导材料，B不选；
C．SiO 属于原子晶体，熔点很高，可作耐高温材料，C不选；
2
D．NaI、CsI能作为闪烁体的原因是：吸收高能粒子，闪烁体中的电子被激发跃迁后又回
到基态，释放光能而发光，不涉及化学变化，即不涉及NaI、CsI的分解，D选；
答案选D。
3．（2023·全国·高三专题练习）向 与 反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液先
变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验：①取少量反应后的溶液于试管中，
加入 后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中溶液红色均
不褪去。下列分析错误的是
A． 与 反应产生的气体为
B． 与 反应需要 作催化剂
C．实验②③证明使溶液褪色的不是 和
D． 与 反应可能生成了具有强氧化性的
【答案】B
【解析】A．过氧化钠和水生成氧气和氢氧化钠，A正确；
B．过氧化钠和水常温下就能反应，无需催化剂，过氧化氢分解需要二氧化锰催化，B错误；
C．实验②③作为对照实验，实验②③反应后溶液均为红色，能证明使溶液褪色的不是
和 ，C正确；
D．实验①证明反应生成氧气，说明溶液中存在过氧化氢，则 与 反应可能生成
了具有强氧化性的 ，D正确；
故选B。
4．（2022秋·湖北十堰·高三校联考期中）下列关于金属的说法正确的是
A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
B．镁常用于制造照明弹
C．铝箔在空气中燃烧会发生耀眼的白光
D．铁与水蒸气反应的产物是黑色的【答案】B
【解析】A．Na在空气中燃烧，生成淡黄色的 ，A错误；
B．镁可以在空气中能剧烈燃烧，发出耀眼的白光，可以制造照明弹，B正确；
C．铝箔表面有Al O 薄膜，在空气中不燃烧，C错误；
2 3
D．铁与水蒸气的反应为3Fe+4H O(g) Fe O+4H ↑，D错误；
2 3 4 2
故答案为：B。
5．（2022秋·湖北宜昌·高三当阳一中校考期中）以高硫铝土矿(主要成分为Al O、Fe O，
2 3 2 3
还含有少量FeS)为原料生产Al O 并获得Fe O 的工艺流程如下，下列叙述中不正确的是
2 2 3 3 4
A．隔绝空气焙烧时反应炉中FeS 与Fe O 的最佳质量比为3：64
2 2 3
B．加入CaO的目的是防止焙烧产生的SO 排放到大气中污染环境
2
C．加入NaOH溶液的目的是通过溶解Al O 实现铝、铁元素的分离
2 3
D．该工艺流程能耗低，原料利用充分，符合绿色化学的思想
【答案】D
【解析】A．隔绝空气焙烧时反应炉中FeS＋16Fe O 11Fe O＋2SO ↑，FeS 与
2 2 3 3 4 2 2
Fe O 的最佳物质的量之比为1:16，则最佳质量比为120:160×16=3：64，故A正确；
2 3
B．CaO与SO 高温下反应生成CaSO，因此加入CaO的目的是防止焙烧产生的SO 排放到
2 3 2
大气中污染环境，故B正确；
C．氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，因此加入
NaOH溶液的目的是通过溶解Al O 实现铝、铁元素的分离，故C正确；
2 3
D．该工艺流程会消耗大量能源，会生成污染性的气体，故D错误。
综上所述，答案为D。
6．（2023·安徽淮北·统考一模）含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示，下
列说法错误的是A．M可能是
B．R为铁单质，常温下遇浓硫酸发生钝化
C．N可用 溶液检验
D． 与强氧化剂在碱性条件下反应可以生成
【答案】C
【解析】A．M中Fe元素为+2价，且电荷数为0，可能是 ，故A正确；
B．R中Fe元素为0价，且电荷数为0，为Fe单质，铁单质在常温下遇浓硫酸发生钝化，
故B正确；
C．N中Fe元素为+2价，且电荷数为+2，为Fe2+，Fe2+不能用 溶液检验，故C错误；
D． 中Fe元素为+6价，据图可知 在碱性环境中稳定存在，所以Fe3+与氧化剂
在碱性条件下反应可生成 ，故D正确；
故选C。
7．（2022秋·湖北宜昌·高三当阳一中校考期中）碱式氯化铜［Cu Cl(OH)·nH O］是一种
x y z 2
农药。制备时先将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成CuCl ，继而制得碱式氯化
2
铜。Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。下列叙述中正确的是
A．图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
B．碱式氯化铜在空气中不稳定，易被氧化变质
C．制备1 molCuCl ，理论上消耗标准状况下22.4 LO
2 2
D．制备CuCl 涉及氧化还原反应，由CuCl 制备碱式氯化铜不涉及氧化还原反应
2 2
【答案】D
【解析】A．Fe3+对该反应有催化作用，Fe3+可以与Cu反应生成Fe2+、Cu2+，故图中M、N
分别为Fe3+、Fe2+，故A错误；
B．碱式氯化铜中Cu元素为最高价，不能被氧化变质，故B错误；C．根据得失电子守恒可知，制备1 molCuCl ，Cu失去2mol电子，则需要氧气0.5mol，则
2
理论上消耗标准状况下11.2 LO ，故C错误；
2
D．由CuCl 制备碱式氯化铜没有元素化合价的变化，故不涉及氧化还原反应，故D正确；
2
故选D。
8．（2021秋·黑龙江哈尔滨·高三校考阶段练习）我国古代地理名著《水经注》中有如下记
载：“屈茨二百里有山，夜则火光，昼则旦烟，人取此山石炭冶此山铁，恒充三十六国
用”，下列有关理解正确的是
A．“石炭”是焦炭 B．“山铁”是单质铁
C．“石炭”能用于还原铁矿石 D．“石炭”夜晚燃烧时不冒烟
【答案】C
【解析】A．由题文的内容可知，石炭是直接取于山中的，没有经过化学加工，而焦炭是
煤经过加工而成的，所以石炭不应该为焦炭，故A项错误;
B．山铁应为炼铁的铁矿石，而不是单质铁，故B项错误;
C．由原文可知，人们用石炭冶炼山铁，而山铁是铁矿石，所以石炭应有还原性，它可以
还原铁矿石，故C项正确;
D．由“夜则火光，昼则旦烟”可知，石炭燃烧时有烟生成，只是晚上不能看到烟而已，
故D项错误。
故答案为C。
9．（2022春·江苏扬州·高三统考阶段练习）按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性
反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。下列工业生产涉及的反应中最符合
“原子经济性反应”的是
A．钠与氧气反应制取过氧化钠
B．氯气与石灰乳反应制取次氯酸钙
C．一氧化碳还原氧化铁冶炼铁
D．二氧化硅与焦炭反应制取粗硅
【答案】A
【解析】A．钠与氧气反应生成过氧化钠是为化合反应，除生成过氧化钠外无其他产物，
符合原子经济性反应，故A正确；
B．氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，除了生成次氯酸钙外还有其他产物，
不符合原子经济性反应，故B错误；
C．一氧化碳还原氧化铁反应生成铁和二氧化碳，除了生成铁外还有其他产物，不符合原
子经济性反应，故C错误；
D．二氧化硅与焦炭反应生成硅和一氧化碳，除生成硅之外，还有其他产物，不符合原子
经济性反应，故D错误；
故选A。
10．（2022·全国·高三专题练习）工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下(铝土矿中含有 )，下列说法正确的是
A．铝土矿制备Al的过程涉及的操作有过滤、蒸馏、灼烧、电解
B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应
C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D．黄铜矿 与 反应产生的 、 均是还原产物
【答案】C
【解析】A．铝土矿除杂过程中没有分离液体混合物的操作，不需要蒸馏，A错误；
B．石英为SiO，属于酸性氧化物，不是盐，B错误；
2
C．制取粗硅时氧化剂为SiO，被还原成Si，C为还原剂，被氧化为CO，根据电子守恒可
2
知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，C正确；
D．生成SO 时S元素化合价升高，SO 为氧化产物，D错误；
2 2
综上所述答案为C。
11．（2022·全国·高三专题练习）化学变化多姿多彩，美丽如花。如图所示，甲、乙、丙X
分别是 盐酸中的某一种，甲、乙、丙均能与X发生化学反应，则X是
A．C B． C．CO D．盐酸
【答案】B
【解析】甲、乙、丙X分别是 盐酸中的某一种，甲、乙、丙均能与X发生
化学反应，从四种物质的两两反应关系可知，只有 能与其它三种物质分别反应，则X
是 ，故答案选B。12．（2022·全国·高三专题练习）已知A是一种金属单质，B显淡黄色，相关物质的转化
关系如图所示，则下列关于C的性质的叙述错误的是
A．易溶于水
B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C．与少量盐酸反应不放出气体
D．属于碱
【答案】D
【解析】B为A与氧气反应的产物，为氧化物，颜色为淡黄色，应为NaO，则A为Na，
2 2
C为NaCO，D为NaOH，结合物质的相关性质可解答该题；
2 3
B为A与氧气反应的产物，为氧化物，颜色为淡黄色，应为NaO；则A为Na； C为
2 2
NaCO； D为NaOH；
2 3
A．NaCO 为可溶性盐，A正确；
2 3
B．NaCO 与澄清石灰水反应生成CaCO 沉淀，B正确；
2 3 3
C．NaCO 与足量盐酸反应生成CO 气体，C正确；
2 3 2
D．NaCO 为盐；不能电离出氢氧根离子，D错误；
2 3
故选D。
二、填空题
13．（2022·新疆）金属和非金属在人类生产生活中得到了广泛应用,请你回答下列问题。
（1）面包发酵粉的主要成分之一是一种钠盐，其俗称为________；漂白粉的有效成分为
__________（写化学式）；FeCl 常用作净水剂，其原理为_________（用离子方程式表
3
示）。
（2）沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是_________。
（3）人体血红蛋白中含有Fe2+，若误食亚硝酸盐，会导致Fe2+转化Fe3+而中毒，服用维生
素C可以解毒．对上述的分析正确的是( )
A．亚硝酸盐是还原剂 B．维生素C是氧化剂
C．维生素C被氧化 D．亚硝酸盐发生氧化反应
（4）某CuSO 、HSO 的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相等（不考虑水解），
4 2 4
且SO 2-的物质的量浓度为6mol/L，则此溶液中阳离子的浓度为___________mol/L，若向此
4
溶液中加入金属Zn，则最多溶解Zn的质量为____________g。
【答案】 （1） 小苏打 Ca(ClO) Fe3++ 3H O Fe(OH) (胶体)
2 2 3
+3H+ （2） 3Fe＋4HO(g) Fe O＋4H （3） C 4 （4） 39.0
2 3 4 2
【解析】（1）面包发酵粉的主要成分之一碳酸氢钠，其俗称为小苏打；工业上用氯气和石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，其中氯化钙和次氯酸钙是漂白粉的主要成分，漂白
粉的有效成分为次氯酸钙，化学式为Ca(ClO) ；FeCl 属于强酸弱碱盐，三价铁离子发生水
2 3
解，产生氢氧化铁胶体，胶体具有极吸附性，能吸附水中的固体杂质，常用作净水剂，离
子方程式为Fe3++ 3H O Fe(OH) (胶体)+3H+。
2 3
答案为：小苏打；Ca(ClO) ；Fe3++ 3H O Fe(OH) (胶体)+3H+；
2 2 3
（2）高温下铁可与水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式是3Fe＋
4HO(g) Fe O＋4H。
2 3 4 2
答案为：3Fe＋4HO(g) Fe O＋4H；
2 3 4 2
（3）人体血红蛋白中含有Fe2+，若误食亚硝酸盐，会导致Fe2+转化Fe3+而中毒，铁的化合
价升高被氧化，说明亚硝酸盐具有氧化性，做氧化剂，服用维生素C可以解毒，即可以使
Fe3+转化Fe2+，因此维生素C具有还原性，做还原剂；
A．亚硝酸盐是氧化剂，故A错误；
B．维生素C是还原剂，故B错误；
C．维生素C是还原剂，反应中被氧化，故C正确；
D．亚硝酸盐是氧化剂，反应中发生还原反应，故D错误；
答案选C。
（4）CuSO 、HSO 的混合溶液100mL，含有阳离子为铜离子和氢离子，阴离子为硫酸根
4 2 4
离子，已知溶液中阳离子的浓度相等，设溶液中阳离子的浓度为x mol/L，根据溶液中电
荷守恒可得xmol/L 2+xmol/L 1=6mol/L 2，解得：x=4 mol/L；向混合溶液中加入锌，硫
酸铜和硫酸都可以与锌反应；锌与铜离子反应：Zn+Cu2+═Zn2++Cu，则溶解锌的物质的量=
× × ×
铜离子的物质的量=4 mol/L 0.1L=0.4mol；锌与氢离子反应：Zn +2H+═Zn 2++H ↑，则溶解
2
锌的物质的量=氢离子的物质×的量一半=4 mol/L 0.1L =0.2mol，综上，该混合溶液一共
溶解锌的物质的量为0.2 mol +0.4 mol =0.6mol，×即溶解×锌的质量=0.6mol 65g/mol=39g
答案为：4；39；
×
14．（2022秋·湖南株洲·高三校考阶段练习）以软锰矿(主要含有MnO 及少量Fe、Al、
2
Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备KMnO 的工艺流程如图所示：
4
回答下列问题：
(1)“浸取”时MnO 转化为Mn2+，反应的离子方程式为____。
2
(2)“除Fe、Al、Si”时，需将Fe2+氧化为Fe3+，最适宜的氧化剂为____(填标号)。
a.H O b.HNO c.Cl
2 2 3 2(3)“除Ca、Mg时，所得溶液中 =____[K (MgF )=5×10-11，K (CaF )=5×10-9]。
sp 2 sp 2
(4)“沉锰”时不宜在较高温度下进行的原因是____。
(5)“焙烧”时，由MnCO 生成MnO 的化学方程式为____。
3 2
(6)“加热氧化”时，MnO 发生反应生成KMnO ，该反应的化学方程式为____；提高“水
2 4
浸”速率可以采取的措施为____(写两条)；“系列操作”包括____，过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)MnO +SO +2H+=Mn2++SO +H O
2 2
(2)a
(3)100
(4)防止NH HCO 在较高温度下分解
4 3
(5)2MnCO +O 2MnO +2CO
3 2 2 2
(6) 4MnO +4KOH+3O 4KMnO +2H O 将固体粉碎、搅拌 蒸发浓缩、冷却
2 2 4 2
结晶
【解析】软锰矿浸取过程中溶解金属氧化物，SiO 不溶过滤除去，经除Fe、Al、Si，除
2
Ca、Mg步骤后，加入NH HCO 后生成MnCO 沉锰，经焙烧MnCO 转化为MnO ，MnO
4 3 3 3 2 2
在碱性条件下经加热被氧气氧化生成KMnO ，再经水浸、蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗
4
涤、干燥可得KMnO 晶体；
4
（1）“浸取”时MnO 转化为Mn2+，MnO 作氧化剂，故NaSO 作还原剂，反应的离子方
2 2 2 3
程式为：MnO +SO +2H+=Mn2++SO +H O；
2 2
（2）转化过程尽量不引入新杂质，HO 的还原产物为水，故将Fe2+氧化为Fe3+，最适宜的
2 2
氧化剂为HO；
2 2
（3）K (MgF )=c(Mg2+)c2(F-)，K (CaF ) =c(Ca2+)c2(F-)， =
sp 2 sp 2
（4）NH HCO 受热易分解，“沉锰”时不宜在较高温度下进行的原因是防止NH HCO 在
4 3 4 3
较高温度下分解；
（5）“焙烧”时通入空气，由MnCO 生成MnO 的化学方程式为：2MnCO +O
3 2 3 2
2MnO +2CO ：
2 2
（6）“加热氧化”时，MnO 发生反应生成KMnO ，MnO 为还原剂，富氧空气中的氧气
2 4 2
为氧化剂，反应在碱性条件下，故该反应的化学方程式为：4MnO +4KOH+3O
2 2
4KMnO +2H O；提高“水浸”速率可以采取的措施为将固体粉碎、搅拌；“系列操作”包
4 2
括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）下列说法错误的是
A．铁、锰、铬以及他们的合金称为黑色金属材料
B．用铬酸做氧化剂可以使铝表面的氧化膜产生美丽的颜色
C．可溶性铜盐有毒，但在生命体中，铜是一种不可缺少的微量元素
D．钠与水反应、镁与沸水反应、红色的铁与高温水蒸气反应均生成碱和氢气
【答案】D
【解析】A项、根据金属的颜色和性质等特征，将金属分为黑色金属和有色金属，黑色金
属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等，黑色金属以外的金属称为
有色金属，故A正确；
B项、铬酸具有强氧化性，可以将铝制品表面的铝氧化生成氧化铝薄膜，铬元素附着在薄
膜上产生美丽的颜色，故B正确；
C项、可溶性铜盐是重金属盐，能使蛋白质变性，但在生命体中，铜元素对于人体也至关
重要，它是生物系统中一种独特而极为有效的催化剂，故C正确；
D项、铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故D错误。
故选D。
2．（2023·广东江门·校联考模拟预测）氢化钠是一种重要的储氢试剂、缩合剂、还原剂、
烷基化试剂，在有机合成中具有重要作用，某学习小组利用如图装置制备少量氢化钠，下
列说法错误的是
A．装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积，使反应更充分
B．装置乙和装置丁内盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰
C．实验过程中应先打开K，一段时间后，尾端验纯后再点燃酒精灯
1
D．m gH 储存到NaH中，与足量水反应也释放m gH ，遵从质量守恒定律
2 2
【答案】D
【解析】A．装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积，使反应更充分，A项
正确；
B．装置乙和装置丁起干燥作用，盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰，B项正确；
C．实验过程中应先打开K，用生成的氢气排除装置中的空气，一段时间后，尾端验纯后，
1
说明空气已经排尽，再点燃酒精灯，C项正确；D．1 molNa吸收0.5molH 生成1molNaH，NaH与水的反应为归中反应，1mol氢化钠与足
2
量水完全反应，生成1mol氢气，D项错误；
故选D。
3．（2022·浙江·模拟预测）下列说法不正确的是
A．碳酸钠可与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
B．Mg燃烧可发出耀眼白光，可用作信号弹
C．二氧化硅导光性良好，可用作光导纤维
D． 在水中可形成胶体，可用作净水剂
【答案】A
【解析】A．碳酸钠可与盐酸反应，但由于碱性太强不可用于治疗胃酸过多，应选用碳酸
氢钠，A错误；
B．Mg燃烧可发出耀眼白光，可用作信号弹，B正确；
C．二氧化硅具有良好的导光性，可用作光导纤维，C正确；
D． 在水中易发生水解产生 胶体，胶体具有较好的吸附能力，可用作净水剂，
D正确；
故选A。
4．（2023春·青海西宁·高三统考开学考试）铝土矿中主要含有Al O，还有少量Fe O，
2 3 2 3
SiO 杂质，从铝土矿中冶炼金属铝方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过
2
滤才进行下一步反应)。下列有关说法不正确的是
A．电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度
B．步骤②的作用是除去母液1中的Fe3+的H+
C．步骤③生成沉淀的离子反应方程式为AlO +CO +2H O=HCO +Al(OH) ↓
2 2 3
D．将步骤①和步骤②顺序颠倒，再通入足量CO 也能得到氢氧化铝沉淀
2
【答案】D
【解析】铝土矿的主要成分是Al O，含有杂质SiO、Fe O，因Al O、SiO 与NaOH溶液
2 3 2 2 3 2 3 2
反应，Fe O 不与NaOH溶液反应；除SiO 不与盐酸反应外，Al O、Fe O 均与盐酸反应；
2 3 2 2 3 2 3
结合流程可知，步骤①中，用盐酸浸取铝土矿并过滤得到母液1，母液1含有AlCl 、
3
FeCl ；向母液1中加入过量烧碱除去H+、Fe3+，并将Al3+转化为 ，过滤得到母液2，
3
母液2中含有NaAlO ；向母液2中通入过量二氧化碳，得到Al(OH) ；加热Al(OH) 分解得
2 3 3
到Al O，再电解氧化铝可得到Al。
2 3
A．氧化铝熔点较高，需要加入冰晶石，降低氧化铝熔融所需的温度，A项正确；
B．步骤②中加入过量NaOH溶液，作用是除去 、 ，B项正确；C．通入足量二氧化碳与偏铝酸根反应： ，C项正
确；
D．将步骤①和步骤②顺序颠倒，母液2中含有 、Fe3+，再通入足量CO 能得不到氢氧
2
化铝沉淀，D项错误；
故选D。
5．（2023·全国·高三专题练习）某酸性废水中含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、
中的若干种，取废水样品分别进行如图所示①～④四个实验，下列推断正确的是
A．废水含有Na＋，不含K＋
B．废水不含
C．废水不含Fe3＋，可能含Fe2＋
D．废水一定含有Na＋、Al3＋、
【答案】D
【解析】由废水样品的焰色反应为黄色，说明废水中含有钠离子；由废水样品中先加足量
盐酸，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成说明废水中含有硫酸根离子；由废水样品中滴
加硫氰化钾溶液，溶液无明显现象说明废水中不含有铁离子；由废水样品中滴加氢氧化钠
溶液至过量，刚开始无现象，后有白色沉淀生成，最后沉淀消失说明废水中含有铝离子，
不含有亚铁离子和镁离子，综上可知，废水中含有钠离子、铝离子、硫酸根离子，不含有
亚铁离子、镁离子。
A．焰色反应时没有透过蓝色钴玻璃片观察火焰，无法确定发生中是否含有钾离子，故A
错误；
B．由分析可说，废水中含有硫酸根离子，故B错误；
C．由分析可说，废水中不含有亚铁离子，故C错误；
D．由分析可说，废水中含有钠离子、铝离子、硫酸根离子，故D正确；
故选D。
6．（2023·全国·高三专题练习）一定温度下，探究铜与稀 的反应，反应过程如图所
示：下列说法错误的是
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是
B．过程Ⅲ后得到的溶液中的 比原稀 的浓度大
C．过程Ⅱ中气体变为红棕色的反应为
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
【答案】B
【解析】A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为
，A项正确；
B．随着反应的进行，一部分 转化为 ，根据氮原子守恒，可知过程Ⅲ后得
到的溶液中的 应比原稀 的浓度要小，B项错误；
C．过程Ⅱ中气体变为红棕色，发生反应的化学方程式为 ，C项正确；
D．当活塞不再移动时，再抽入空气， 与 、 反应生成 ，铜可以继续溶解，
D项正确；
故选B。
7．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）实验室模拟工业处理含铬废水，操作及现象
如图甲所示，反应过程中铬元素的化合价变化如图乙。已知：深蓝色溶液中生成了CrO。
5
下列说法正确的是
A．0～5s过程中，发生的离子反应为：B．实验开始至30s，溶液中发生的总反应离子方程式为
C．30～80s过程中，Cr元素被氧化，可能是溶解的氧气和剩余的HO 所致
2 2
D．0s～80s时，溶液中含铬微粒依次发生氧化反应、还原反应和氧化反应
【答案】C
【解析】A．0～5s过程中，溶液中Cr元素的化合价都呈+6价，发生的离子反应为：
，A不正确；
B．实验开始至30s，溶液中 →CrO→Cr3+，HO 作还原剂，失电子生成O 等，发生
5 2 2 2
的总反应离子方程式为 ，B不正确；
C．30～80s过程中，Cr元素由+3价升高到+6价，失电子被氧化，由Cr3+转化为 ，可
能是溶解的氧气和剩余的HO 所致，C正确；
2 2
D．0s～80s时，溶液中含铬微粒转化过程中Cr元素化合价变化为：
+6→+6、+6→+3、+3→+6，依次发生非氧化还原反应、还原反应和氧化反应，D不正确；
故选C。
8．（2023·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学模拟预测）几种常见物质的转化如图所示(反应
条件省略)。
下列推断一定错误的是
A．若化合物2是淡黄色固体，化合物3为液态氧化物，则化合物4为碱
B．若单质1为黑色粉末，化合物2能使澄清石灰水变浑浊，则化合物1易溶于水
C．反应(1)和(2)是氧化还原反应，反应(3)可能是非氧化还原反应
D．若化合物1、2、3、4与单质2都含有某种元素，则该元素可能是铁
【答案】B
【解析】A．化合物2为淡黄色固体，它可能是过氧化钠，化合物3可能为水，过氧化钠与
水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠是碱，故A正确；
B．化合物2能使澄清石灰水变浑浊，则化合物2为 ，化合物1为 ， 难溶于水，
故B错误；
C．反应（1）、（2）只生成一种化合物，反应物有单质，则一定是氧化还原反应，而反
应3可能是氧化还原反应，如过氧化钠与水、二氧化碳反应，也可能是非氧化还原反应，
如 与水反应，故C正确；
D．金属铁存在下列转化： 与 反应生成 ， 与 反应生成 ， 与
反应生成 ，故D正确；
故选B。9．（2023·广东深圳·统考一模）劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联
的是
选
劳动项目 化学知识
项
A 分析员用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶 普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体
B 面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂 可与碱反应
C 实验员用加热法分离 和NaCl 易升华
D 维修工用NaOH和铝粉疏通厨卫管道 Al与NaOH溶液反应产生
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．X射线衍射可以区分晶体和非晶体，普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体，
故可以区别普通玻璃和水晶，与所述的化学知识有关联，故A不符合题意；
B．碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳使得糕点疏松，不是 可与碱反应，与所述的
化学知识没有关联，故B符合题意；
C．碘单质易升华而氯化钠不升华，可以加热法分离 和NaCl，与所述的化学知识有关联，
故C不符合题意；
D．Al与NaOH溶液反应产生 ，生成气体膨胀可以疏通厨卫管道，与所述的化学知识有
关联，故D不符合题意；
故选B。
10．（2023·安徽·统考一模）在实验室中进行下列实验，下列操作能实现实验目的的是
选
实验目的 操作
项
将含有苯甲酸的苯酚加入饱和 ，溶液中，
A 除去苯酚中混有的少量苯甲酸
过滤
检验溶解铁锈所得的溶液中是 取少量溶液，向其中滴加氯水后，再加入 溶
B
否含有 液，观察溶液是否变红
将混合气通过盛有溴的四氯化碳溶液，观察溶液是
C 检验乙烷中是否含有乙烯
否褪色
D 取少量固体，滴加稀盐酸，观察是否有气体生成检验 中是否混有
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．苯酚也可以与碳酸钠发生反应，且不能采用过滤方式，不能达到除杂目的，A
不符合题意；
B．溶解铁锈所得的溶液中本身含铁离子，若要检验亚铁离子，不能加入KSCN溶液，否
则会有铁离子的干扰，B不符合题意；
C．乙烯与溴可发生加成反应，乙烷不反应，所以将混合气体通入溴的四氯化碳溶液中，
溶液会褪色，能达到实验目的，C符合题意；
D． 和 均会与稀盐酸反应产生气体，不能达到实验目的，D不符合题意；
故选C。
11．（2023·北京西城·高三北京师大附中校考阶段练习）表示下列反应的方程式正确的是
A．铁粉与水蒸气共热，生成可燃性气体：
B．过量的铁粉和氯气反应：
C．向 浊液中加入 溶液，生成红褐色沉淀：
D．向 溶液中滴加 溶液，溶液由浅绿色变为黄色：
【答案】B
【解析】A．铁粉与水蒸气共热生成Fe O 和H，选项A错误；
3 4 2
B．过量的铁粉和氯气反应生成氯化铁，反应方程式为： ，选项B正
确；
C． 在离子方程式中不能拆开，应该保留化学式，选项C错误；
D．向 溶液中滴加 溶液的离子方程式为2Fe2++H O+2H+=2Fe3++2H O，选项D
2 2 2
错误 ；
答案选B。
12．（2023春·广东广州·高三广州市第二中学校联考开学考试）中科院化学所研制的晶体
材料－纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如
下所示。FeCl ·6H O 纳米Fe O
3 2 3 4
下列有关叙述不合理的是
A．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
B．反应②发生的化学方程式为6FeOOH + CO=2Fe O + 3H O + CO
3 4 2 2
C．可用稀硫酸和K[Fe(CN) ]鉴别Fe O 和FeO
3 6 3 4
D．将制得的Fe O 均匀分散在水中可能产生丁达尔效应
3 4
【答案】C
【解析】A．在反应①中，FeCl ∙6H O转化为FeOOH，发生了水解反应，则环丙胺的作用
3 2
可能是促进氯化铁水解，A合理；
B．反应②中，FeOOH 被CO还原为Fe O 等，化学方程式为6FeOOH + CO=2Fe O +
3 4 3 4
3HO + CO ，B合理；
2 2
C．Fe O 和FeO用稀硫酸溶解后，前者生成Fe3+、Fe2+等，后者生成Fe2+，所以需检验
3 4
Fe3+，从而得出鉴别Fe O 和FeO时，应加入稀硫酸和KSCN溶液，C不合理；
3 4
D．将制得的Fe O 均匀分散在水中，可制得Fe O 胶体，胶体能产生丁达尔效应，D合理；
3 4 3 4
故选C。
二、填空题
13．（2021秋·江苏淮安·高三校考阶段练习）“纳米零价铁—HO”体系可将烟气中难溶的
2 2
NO氧化为可溶的 。
(1)制备纳米零价铁：将FeSO 溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H 和
4 2
NaBO 等，该反应的离子方程式为_______(NaBH 、NaBO 中B元素均为+3价)。
2 4 2
(2)NO的氧化：在一定温度下，将HO 溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以
2 2
一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。
①Fe2＋催化HO 分解产生HO·，HO·将NO氧化为 的机理如图1所示，Y的化学式为
2 2
_______。
②NO与HO 反应生成HNO 的化学方程式为_______。
2 2 3
③NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下
降趋势的主要原因是_______。【答案】(1)2Fe2++ +4OH-=2Fe+ +2H ↑+2H O
2 2
(2) Fe3+或FeCl 2NO+3H O=2HNO +2H O HO 的分解速率随温度升高而加快，
3 2 2 3 2 2 2
HO 浓度减小，NO脱除率降低
2 2
【解析】（1）将FeSO 溶液与碱性NaBH 溶液混合可生成纳米零价铁、H 和NaBO 等，
4 4 2 2
铁元素化合价由+2降低为0，NaBH 中H元素化合价由-1升高为0，根据得失电子守恒，
4
该反应的离子方程式为2Fe2++BH +4OH-=2Fe+BO +2H ↑+2H O，故答案为：2Fe2++
2 2
+4OH-=2Fe+ +2H ↑+2H O；
2 2
（2）①Fe2+催化HO 分解产生HO-和 ，O元素化合价降低，所以铁元素化合价升高，
2 2
Y的化学式为Fe3+或FeCl ，故答案为：Fe3+或FeCl ；
3 3
②NO被HO 氧化为HNO，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为：
2 2 3
2NO+3H O=2HNO +2H O，故答案为：2NO+3H O=2HNO +2H O；
2 2 3 2 2 2 3 2
③HO 的分解速率随温度升高而加快，HO 浓度减小，所以温度高于120℃时，NO脱除率
2 2 2 2
随温度升高呈现下降趋势，故答案为：HO 的分解速率随温度升高而加快，HO 浓度减小，
2 2 2 2
NO脱除率降低。
14．（2022·全国·模拟预测）某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al O，还含有
2 3
Fe O、SiO)提取氧化铝。回答下列问题：
2 3 2
(1)在实验中需用1 mol·L－1的NaOH溶液480 mL，配制该溶液已有下列仪器：托盘天平
(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒，还缺少的仪器是
____________________________________________________________。在灼烧操作中用到
下列仪器中的一种，其名称是________________。
A． B． C． D．
(2)写出步骤①中发生反应的离子方程式
_____________________________________________。
(3)操作③中的洗涤操作如何进行？_____________________________________________。
(4)甲同学在实验室中用如图装置制备CO 气体，并通入滤液B中制备Al(OH) 时，结果没
2 3
有产生预期现象。乙同学分析认为：甲同学通入CO 的量不足是导致实验失败的原因之一，你认为乙的分析
2
是否合理？___。若合理，请用离子方程式解释其原因_____________________________
(若你认为不合理，该空不作答)。丙同学分析认为：甲同学通入的CO 中含有HCl气体，
2
也是导致实验失败的原因，在实验中增加某装置可解决这个问题。请帮助丙同学画出该装
置图，并注明试剂名称_________________________。
【答案】 (1) 500 mL容量瓶、烧杯 坩埚 (2) Fe O＋6H＋===2Fe3
2 3
＋＋3HO，Al O＋6H＋===2Al3＋＋3HO (3) 向过滤器中加入蒸馏水，使水刚好没过沉淀
2 2 3 2
物，等水自然流尽后，重复操作2～3次 (4) 合理 2OH－＋CO===CO 2－
2 3
＋HO
2
【解析】(1)配制1 mol·L－1 NaOH溶液480 mL需要500 mL的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶
头滴管等，灼烧固体应在坩埚中进行。
(2)铝土矿中的Fe O 和Al O 均能和盐酸反应。
2 3 2 3
(3)过滤操作后，应在过滤器中用蒸馏水洗涤沉淀。
(4)滤液B中除含有NaAlO 外，还含有NaOH，若通入CO 的量不足，则CO 会与NaOH反
2 2 2
应而得不到Al(OH) 沉淀。用饱和NaHCO 溶液可以除去CO 中的HCl气体。
3 3 2
