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专题16 铁、铜及其化合物
考点
十年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 铁及其
化合物
2023•浙江省6 月选考、2023•浙江省1 月
选考、2022•湖南选择性卷、2022·浙江省6
月卷、2021•湖南选择性卷、2021•广东选
择性卷、2021•辽宁选择性考试、2019•江
苏卷、2019•天津卷、2019•上海卷、2019•
浙江4 月卷、2015·海南卷
本部分在高考中以铁、铜及其重要化合
物知识为载体，考查对化学基本概念、
基本理论的掌握。主要涉及铁、铜及其
重要化合物与生产、生活密切联系的地
方，也是今后高考的趋势。我们应该在
熟练掌握常见金属元素铁、铜及其化合
物性质的基础上，强化对陌生金属元素
(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co、
Ni、Ga 等)性质的迁移能力。这对我们
的学习提出了挑战，我们应该迎难而
上，把高考必考的知识点牢牢地抓在手
里。
考点2 铜及其
化合物
2023•浙江省1 月选考、2022•江苏卷、
2021•浙江6 月卷、2020•浙江1 月卷、
2022·浙江省6 月卷、2021•浙江1 月卷
考点1 铁及其化合物
1．(2023•浙江省6 月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【解析】A 项，氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A 错误；B 项，氯化铁溶液与
铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B 正确；C 项，氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热
生成氯化铁，C 正确；D 项，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可
得到氢氧化铁胶体，D 正确；故选A。
2．(2023•浙江省1 月选考，5)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( )
A．
和乙醇反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C．工业上用氨的催化氧化制备NO
D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【答案】D
【解析】A 项，乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A 正确；B 项，黄铁矿(FeS2)在空气中
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煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B 正确；C 项，工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C
正确；D 项，常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D 错误；故选D。
3．(2022•湖南选择性卷，13)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为
)。
实验
操作与现象
①
在
水中滴加2 滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
②
在5mL FeCl3溶液中滴加2 滴Na2SO3溶液，变红褐色；
再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
③
在5mL Na2SO3溶液中滴加2 滴FeCl3溶液，变红褐色；
将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生
成；
另一份煮沸，产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B．实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO3
2-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁
离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的
水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显
棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧
化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；
根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；
实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出
亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。A 项，铁离子的水解
反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶
液显红褐色，故A 正确；B 项，在5mLFeCl3溶液中滴加2 滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，
Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾
溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B 正确；C 项，实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2 滴同浓度少量FeCl3
溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应
比氧化还原反应速率快，故C 正确；D 项，结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的
水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用
无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D 错误。故选D。
4．(2022·浙江省6 月卷，22)关于化合物：FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是( )
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A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
【答案】B
【解析】已知化合物：FeO(OCH3)中Fe 的化合价为+3 价，CH3O-带一个单位负电荷。A 项，化合物：
FeO(OCH3)中Fe 的化合价为+3 价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为：
FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A 不合题意；B 项，化合物：FeO(OCH3)中Fe 的化合价为+3 价，C
为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O 则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不
可能生成FFeO、CO2、H2O，B 符合题意；C 项，化合物：FeO(OCH3)中Fe 的化合价为+3 价，故其溶于氢
碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4
萃取，有机层呈紫红色，C 不合题意；D 项，化合物：FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和
H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物：FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成
Fe2(SiO3)3，D 不合题意；故选B。
5．(2021•湖南选择性卷，2)下列说法正确的是( )
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B．FeO 粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
C．SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
【答案】B
【解析】A 项，单糖、二糖的相对分子质量在10000 以下，不属于高分子，而糖类中淀粉、纤维素及
蛋白质为天然有机高分子化合物，故A 错误；B 项，FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，若迅
速反应，只有部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故B 正确；C 项，二氧化硫具有漂白性，可以漂白纸浆，也
可以用于葡萄酒中，抑制葡萄酒中微生物增殖，故C 错误；D 项，在金属活动性顺序表中锌比铁活泼，所
以破损后仍腐蚀的是锌，保护的是铁，故D 错误；故选B。
6．(2021•广东选择性卷，10)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
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C．可将加入浓碱液中制得
的胶体
D．可存在b→c→d→e→b 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 项，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 项，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 项，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 项，b→c→d→e→b 转化如FeCl2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
FeCl3
FeCl2，故D 不选；故选C。
7．(2021•辽宁选择性考试，1)下列说法错误的是( )
A．纯铁比生铁易生锈
B．臭氧可用于自来水消毒
C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料
D．高纯硅可用于制芯片
【答案】A
【解析】A 项，由于生铁发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，故生铁比纯铁易生锈，A 错误；
B 项，臭氧具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用于自来水消毒，B 正确；C 项，酚醛树脂具有空间
立体网状结构，具有热固体，绝缘性，故可用作绝缘、隔热材料，C 正确；D 项，高纯硅是良好的半导体
材料，可用于制芯片，D 正确；故选A。
8．(2019•江苏卷，6)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A．Fe 在稀硝酸中发生钝化 B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D．室温下Na 与空气中O2反应制取Na2O2
【答案】C
【解析】A．常温下，Fe 在与浓硝酸发生钝化反应，故A 错误；B．二氧化锰与浓盐酸在加热条件下
反应制取氯气，故B 错误；C．二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵，故C 正确；D．常温下，Na 与空气
中的氧气反应生成Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成Na2O2，故D 错误；故选C。
9．(2019•天津卷，3)下列有关金属及其化合物的不合理的是( )
A．将废铁屑加入
溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多
等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
【答案】C
【解析】A 项，氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故A 不选；B 项，根据铝合金
的性质，具有密度低、强度高，应用于航空航天等工业，故B 不选；C 项，Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋
2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故C 选；D 项，利用无水氯化钴和
氯化钴晶体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故D 不选。故选C
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10．(2019•上海卷，4)下列固体质量增加的是( )
A．Cu 加入氯化铁
B．Zn 加入硫酸
C．H2通入灼热氧化铜
D．高温下水蒸气通入Fe
【答案】D
【解析】A 项，2FeCl3+Cu→CuCl2+2FeCl2 ，铜溶解，固体质量减少，A 错误；B 项，
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2，Zn 溶解，固体质量减少，B 错误；C 项，H2+CuO → Cu+H2O，固体质量减少，C
错误；D 项，3Fe+4H2O(g)→(高温)Fe3O4+4H2，固体质量增加，D 正确。
11．(2019•浙江4 月卷，24)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和
KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是( )
A．KClO3作氧化剂，每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗6/n mol KClO3
B．生成聚合硫酸铁后，水溶液的pH 增大
C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D．在相同条件下，Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强
【答案】A
【解析】A 项，根据题干中信息，可利用氧化还原配平法写出化学方程式：
6nFeSO4+nKClO3+3nH2O=6[Fe(OH)SO4]n+nKCl，可知KClO3做氧化剂，同时根据计量数关系亦知每生成1
mol [Fe(OH)SO4]n消耗n/6 mol KClO3，A 项错误；B 项，绿矾溶于水后，亚铁离子水解使溶液呈酸性，当
其转系为聚合硫酸铁后，亚铁离子的浓度减小，因而水溶液的pH 增大，B 项错误；C 项，聚合硫酸铁可在
水中形成氢氧化铁胶体，胶体粒子吸附杂质微粒引起聚沉，因而净水，C 项正确；D 项，多元弱碱的阳离
子的水解是分步进行的。[Fe(OH)]2+的水解相当于Fe3+的二级水解，由于其所带的正电荷比Fe3+少，因而在
相同条件下，其结合水电离产生的OH-的能力较弱，故其水解能力不如Fe3+，即在相同条件下，一级水解
的程度大于二级水解，D 项正确。故选A。
12．(2022·浙江省1 月卷，28)化合物X 由4 种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验：
请回答：
(1)组成X 的元素有______，X 的化学式为___________。
(2)溶液C 中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E 的现象，给出相应微粒与阳离子结合
由弱到强的排序_____________________。
(3)X 与足量Na 反应生成固体F 的化学方程式是_____________________。
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(4)设计实验确定溶液G 中阴离子____________________________________。
【答案】(1)Fe、S、O、H FeH(SO4)2
(2)FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、H2O、SCN-、OH-
(3)2FeH(SO4)2+40Na
2Fe+4Na2S+16Na2O+H2
(4)用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量
H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-
【解析】X 形成水溶液，与氯化钡反应生产白色沉淀，且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡，说明X
含有硫酸根，溶液加入KSCN 变红说明含有Fe3+，B 为4.66g 则为0.02mol 硫酸钡，说明X 含有0.02mol 的
硫酸根，H 中为Fe 单质，即为0.01mol，X 中含有0.01molFe，由此可知X 中应含有0.01 的H。(1)由分析
可知，组成X 的元素有：Fe、S、O、H；X 的化学式为FeH(SO4)2；(2)X 为FeH(SO4)2与氯化钡反应，溶液
C 中溶质的成分是FeCl3、HCl 以及过量的BaCl2；根据C 为溶液，铁离子在水中会水解，C→D 形成络合物，
D→E 形成沉淀，相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl-、H2O、SCN-、OH-；(3)X 与足量Na 反应生
成固体F 的化学方程式是：2FeH(SO4)2+40Na
2Fe+4Na2S+16Na2O+H2；(4)设计实验确定溶液G 中
阴离子：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量
H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-。
13．(2015·海南卷，17)工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入
氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。
回答下列问题：
(1)制取无水氯化铁的实验中，A 中反应的化学方程式为
，装置B 中加入的试剂是
。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A 用来制取 。尾气的成分是 。若仍用D 装置进
行尾气处理，存在的问题是 、 。
(3)若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3，检验FeCl3 常用的试剂是 。欲制得纯净的
FeCl2，在实验操作中应先 ，再 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 浓硫酸
(2)HCl HCl 和H2 发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收
(3)KSCN 溶液 点燃A 处的酒精灯 点燃C 处的酒精灯
【解析】(1)制取无水氯化铁的实验中，A 装置为氯气制备装置，发生的反应为二氧化锰和浓盐酸加热，
生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O；装置B 为氯气的除杂装置
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(除去氯气中水蒸气)，因此选择试剂为浓硫酸；(2)根据信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A 用来制
取氯化氢，尾气成分为氯化氢和氢气；若用D 装置来处理尾气，氯化氢极易溶于水，则容易发生倒吸现象，
同时可燃性气体(氢气)不被吸收；(3)检验氯化铁常用试剂为KSCN 溶液，欲制取纯净的氯化亚铁，应该防
止氯气的干扰，在实验操作中应该先点燃A 处酒精灯，利用产生的氯化氢排尽装置中的空气，再点燃C 处
酒精灯。
考点2 铜及其化合物
1．(2023•浙江省1 月选考，2)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是( )
A．
元素位于周期表p 区
B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性
D．硫酸铜能使蛋白质变性
【答案】A
【解析】A 项，Cu 为29 号元素，位于IB 族，属于ds 区元素，故A 错误；B 项，硫酸铜属于盐类，在
水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B 正确；C 项，硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，
故C 正确；D 项，铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D 正确；故选A。
2．(2022•江苏卷，7)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；
Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性
质与用途具有对应关系的是( )
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
【答案】C
【解析】A 项，石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A 错误；B 项，单晶硅可用作半导体材
料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B 错误；C 项，青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易
于锻造，古代用青铜铸剑，故C 正确；D 项，含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电
极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D 错误；故选C。
3．(2021•浙江6 月卷，12)下列“类比”结果不正确的是( )
A．H2O2的热稳定性比H2O 的弱，则N2H4的热稳定性比NH3的弱
B．H2O 的分子构型为V 形，则二甲醚的分子骨架(C-O-C)构型为V 形
C．Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D．将丙三醇加入新制Cu(OH)2中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2中溶液也呈绛蓝
色
【答案】C
【解析】A 项，H2O2分子内含有化学键：O-O，热稳定性弱于H2O，N2H4分子内含有化学键：N-N，
热稳定性弱于NH3，A 正确；B 项，H2O 中氧原子的价层电子对数为4，sp3杂化，含有两对孤电子对，空
间构型为：V 形，二甲醚的分子骨架(C-O-C)中氧原子价层电子对数为4，sp3杂化，含有两对孤电子对，空
间构型为：V 形，B 正确；C 项，钠盐、钾盐等碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐溶解度，钙盐相反，碳酸氢钙
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的溶解度大于碳酸钙，C 错误；D 项，多羟基的醇遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，丙三醇加入新制Cu(OH)2
溶液呈绛蓝色，葡萄糖为多羟基的醛，遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，加热后出现砖红色沉淀，D 正确；
故选C。
4．(2020•浙江1 月卷，9)下列说法不正确的是( )
A．[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到
B．铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O
C．钙单质可以从TiCl4中置换出Ti
D．可用H2还原MgO 制备单质Mg
【答案】D
【解析】A 项，CuSO4溶液与少量氨水反应生成氢氧化铜沉淀，与过量氨水反应生成络合物
[Cu(NH3)4]SO4，故A 正确；B 项，铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀生成红棕色的铁锈，铁锈的主要成分可表
示为Fe2O3·nH2O，故B 正确；C 项，钙的化学性质活泼，在稀有气体的保护下，与熔融的四氯化钛反应可
置换出Ti，故C 正确；D 项，制备单质Mg 应该用电解熔融MgCl2的方法，故D 错误；故选D。
5．(2022·浙江省6 月卷，28)化合物X 由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：
化合物X 在空气中加热到
，不发生反应。
请回答：
(1)组成X 的三种元素为_______；X 的化学式为_______。
(2)溶液C 的溶质组成为_______(用化学式表示)。
(3)①写出由X 到A 的化学方程式_______。
②X 难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。
(4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2 种气体_______。
【答案】(1) Ba、Cu、O BaCu3O4
(2)HCl、H2SO4
(3) 2NH3+BaCu3O4
Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3 H2O＝3Cu(NH3)4
2++Ba2＋+8OH－+8H2O
(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有
液珠，说明有H2O
【解析】化合物X 由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A，A 和盐酸反应
生成0.960g 紫红色固体应该是Cu，无色溶液B 中加入0.015mol 稀硫酸生成白色沉淀1.165g 应该是
BaSO4，无色溶液C 中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g 是BaSO4。(1)根据以上分析可知Cu 的物质
的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生
成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，因此1.965gX 中一定含有0.96gCu，Ba 的质量是
0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者质量之和是1.645g＜1.965g，相差0.32g，根据原子守恒可知应该是氧元
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素，物质的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，则Ba、Cu、O 三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X 的
三种元素为Ba、Cu、O，X 的化学式为BaCu3O4。(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C 仍然能与氯化钡反应
生成硫酸钡可知溶液C 的溶质组成为HCl、H2SO4。(3)①反应中Cu 元素化合价降低，得到电子，则氨气中
氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知由X 到A 的化学方程式为2NH3+BaCu3O4
Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X 难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3) 4
2+生成，所以该反应的离子方
程式为BaCu3O4+12NH3 H2O＝3Cu(NH3) 4
2++Ba2＋+8OH－+8H2O。(4)反应中氨气可能过量，高温下水是气态，
氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变
蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O。
6．(2021•浙江1 月卷，28)某兴趣小组对化合物X 开展探究实验。
其中：X 是易溶于水的强酸盐，由3 种元素组成；A 和B 均为纯净物；B 可使品红水溶液褪色。请回
答：
(1)组成X 的3 种元素是______(填元素符号)，X 的化学式是______。
(2)将固体X 加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。
(3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。
(4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。
(5)关于气体B 使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B 不能使品红褪色，而是B 与水反应的生成物使
品红褪色。请设计实验证明______。
【答案】(1)Cu、S、O CuS2O6 (2)S2O6
2-
SO4
2-+ SO2↑
(3)
+ Cu(OH)2 →
+ 2H2O
(4)SO2与水反应生成H2SO3； H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4
(5)配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫
酸氢钠)固体，褪色更快
【解析】将固体隔绝空气加热，能生成一种固体和一种气体，其中将固体溶于水分成两等分，一份加
入盐酸酸化的氯化钡溶液，能生成白色沉淀，说明固体中有硫酸根的存在，另一份溶液加入适量的NaOH
溶液，出现蓝色悬浊液，加入甘油后能形成绛蓝色溶液，说明固体中存在Cu，则固体A 为CuSO4；将气体
B 通入足量的BaCl2溶液和H2O2溶液中，出现白色沉淀，说明该气体可以被H2O2氧化，则该气体为SO2，
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再根据产生沉淀C 和固体X 的质量计算固体X 的化学式。(1)根据分析，固体X 中含有的元素是C、S、
O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1.165g 硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005mol，则固体
CuSO4的物质的量为0.010mol，质量为1.6g，根据质量守恒的气体SO2的质量为0.640g，该物质中三种元
素的质量比m(Cu)：m(S)：m(O)=0.640g：0.640g：0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu)：n(S)：
n(O)=1：2：6，故固体X 的化学式为CuS2O6；(2)根据题目，固体X 与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，
根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2O6
2-
SO4
2-+ SO2↑；(3)步骤Ⅰ为甘油和氢氧化
铜发生反应，反应的化学方程式为
+Cu(OH)2→
+2H2O；(4)步骤Ⅱ中未加入过氧化
氢，也可以出现白色沉淀，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化；(5)SO2可以使品红溶液褪色，SO2
溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制
品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，
褪色更快。
7．(2021•浙江6 月卷，28)固体化合物X 由3 种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B 能溶于NaOH 溶液。请回答：
(1)白色固体C 的化学式是_______，蓝色溶液D 中含有的溶质是_______(用化学式表示)。
(2)化合物X 的化学式是_______；化合物X 的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子
的电子式_______。
(3)蓝色溶液A 与N2H5
+作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式_______。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。
【答案】(1)Al2O3 Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3
(2)CuAl2Cl8
(3)①4Cu2++N2H5
+ +4Cl-=4 CuCl↓+N2↑+5H+
②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu 元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，
说明有Cl 元素
【解析】含有Cu2+的溶液显蓝色，含有[Cu(NH3)4]2+的溶液显深蓝色，化合物X 溶解后得到的溶液A 呈
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现蓝色，且加入足量氨水后得到深蓝色溶液，即可推得化合物X 中含有Cu2+；向含有Al3+的溶液中加入氨
水可用于制备Al(OH)3，且Al(OH)3为可溶于NaOH 溶液的白色沉淀，即可推断白色沉淀B 为Al(OH)3沉淀；
深蓝色溶液在加入硝酸酸化的AgNO3溶液后有白色沉淀析出，可推得化合物X 中含有Cl-，综上，化合物
X 中含有Al3+、Cu2+和Cl-。(1)白色沉淀D 为Al(OH)3，灼烧Al(OH)3得到Al2O3，故白色固体为Al2O3；溶液
D 中含有的阳离子有Cu2+、NH4
+、Ag+、H+，阴离子有NO3
-，故溶液中含有：Cu(NO3)2、NH4NO3、
AgNO3、HNO3；(2)由图示数据并根据原子守恒可知，4.020g X 中含有铝离子物质的量为：
=0.02mol，含有氯离子物质的量为：
=0.08mol，由化合物应显电中性可得三种离子物质的量比
值为n(Cu2+)：n(Al3+)：n(Cl-)=1：2：8，则可得X 的化学式为CuAl2Cl8；阴离子
中Al 原子的杂化方
式为sp3，空间结构为正四面体，与CH4相同，其电子式为
；(3)①由上述分析可知，蓝色溶液
A 中含有Al3+、Cu2+和Cl-，与N2H5
+反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在Cu2+，可推测铜元素以沉
淀形式析出，反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的+2 价，而是+1
价，即反应过程中Cu 元素化合价降低，N2H5
+中氮元素显-2 价，具有还原性，反应过程中N 元素化合价升
高生成N2，符合反应中有气体产生，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应
离子方程式为4Cu2++N2H5
+ +4Cl-=4 CuCl↓+N2↑+5H+；②Cu2+在溶液中显蓝色，CuCl 中Cu 元素为+1 价，能
被硝酸氧化为+2 价，CuCl 与硝酸反应过程中Cl 元素以Cl-形式存在于溶液中，Cl-与AgNO3溶液反应生成
不溶于硝酸的白色沉淀。
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