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第三章 金属及其化合物
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3 分)
1.（24-25·吉林省长春市实验中学·质检）“夏禹铸九鼎，天下分九州。”青铜器在古时被称为“吉金”，是
红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色，主要含有Cu2（OH）3Cl 和Cu2（OH）2CO3。下列说法错误
的是（ ）
A．青铜器中锡、铅对铜有保护作用
B．青铜的熔点低于纯铜的熔点
C．Cu2（OH）3Cl 和Cu2（OH）2CO3都属于盐类
D．可用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器表面的铜锈
2.（24-25·黑龙江双城市兆麟中学·期中）下列有关物质的性质与用途的描述错误的是（ ）
A．Al 具有良好的延展性，故可用于制作铝金属制品
B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C．Al、Al2O3与酸、碱均能反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
D．载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，说明钛合金具有硬度大等优点
3.（24-25·吉林省长春市第六中学·期末）金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组
物质的转化不能全部通过一步反应直接完成的是（ ）
A．Al→Al2O3→Al（OH）3→AlCl3
B．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
C．Mg→MgCl2→Mg（OH）2→MgSO4
D．Fe→FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3
4.（24-25·辽宁省瓦房店市第八中学·期中）下列关于Fe、Cu、Mg、Al 四种金属元素的说法中不正确的是
（ ）
A．四种元素的单质只有三种能与盐酸反应，生成相应的盐和氢气
B．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
C．将Mg 棒和Al 棒作为原电池的两个电极插入NaOH 溶液中，Mg 棒上发生氧化反应
D．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜
5.（2025·辽宁阜新·一模）部分含Na 或含Cu 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．可存在c→d→e 的转化
1
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B．能与H2O 反应生成c 的物质只有b
C．新制的d 可用于检验葡萄糖分子中的醛基
D．若b 能与H2O 反应生成O2，则b 中含共价键
6.（24-25·辽宁省岫岩县第一中学·期末）利用下图所示的装置制备、纯化CO，并探究CO 和Na2O2的反应
（CO＋Na2O2=====Na2CO3）。下列说法正确的是（ ）
A．装置b 中的试剂可选用无水CaCl2
B．装置d 中的试剂可选用NaOH 溶液
C．实验开始时，依次点燃a、c 处酒精灯
D．加热一段时间后，硬质玻璃管中白色粉末变为淡黄色
7.（24-25·内蒙古海拉尔市第二中学·期末）新型镁铝合金Mg17Al12具有储氢性能。下列说法正确的是
（ ）
A．1 mol Mg17Al12与足量盐酸完全反应放出H2的总物质的量为34 mol
B．等质量的镁、铝和该镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成H2的体积（同温同压）由大到小的顺序为 V
（Al）>V（合金）>V（Mg）
C．该合金中存在Al3＋
D．该合金应在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al 单质熔炼而成
8.（24-25·吉林省通榆县第一中学·期中）实验室用如下图所示的装置探究氯气与铁（钢丝棉可视为极细的铁
丝）的反应，待产生较多棕黄色烟时，向上抽拉装有KSCN 溶液的注射器活塞柄，观察现象。下列说法不
正确的是（ ）
A．KSCN 溶液变红
B．每生成1 mol Cl2，转移1 mol e－
C．与Cl2反应的速率：钢丝棉>铁屑
D．图中的NaClO 固体可更换为MnO2
9.（24-25·黑龙江佳木斯市第一中学·期末）我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”（流程简图如
下），促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法正确的是（ ）
2
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A．沉淀池中的反应物共含有五种元素
B．过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质
C．图中X 可能是氨
D．通入氨的作用是使溶液呈碱性，促进二氧化碳的吸收，更多地析出沉淀
10.（2025·吉林长春·一模）为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法
错误的是（ ）
A．高温加热装置中发生的反应为2Fe＋3H2O（g）=====Fe2O3＋3H2
B．虚线框处宜选择装置乙
C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑色变为红色
D．实验后，可用铝粉在高温下还原玻璃管中的固体获得铁单质
11.（2025·黑龙江·一模）下列实验能达到实验目的且操作规范的是（ ）
选项
实验目的
实验操作、现象
A
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将混合物装入试管中，用酒精灯加热至恒重
B
分离Fe2O3、Al2O3
将混合物投入足量NaOH 溶液中，然后依次进行
过滤、洗涤、蒸发、灼烧四项操作
C
证明镁与CO2发生了置换反应
用坩埚钳将点燃的镁条置于盛有CO2的集气瓶
中，瓶内壁有黑色固体生成
D
判断某溶液中含有Na＋，不含K＋
用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯的外焰上灼烧，
观察到火焰呈黄色
12.（2025·东北师范大学附属实验学校·一模）我国首创高钛渣沸腾氯化法获取TiCl4，以高钛渣（主要成分
为 TiO2，含少量V、Si 和Al 的氧化物杂质）为原料采用该方法获取TiCl4并制备金属钛的流程如下。下列
说法错误的是（ ）
已知：TiO2、V2O5、SiO2、Al2O3可与C、Cl2反应生成TiCl4、VOCl3、SiCl4、AlCl3、CO、CO2。
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流程中几种物质的沸点见下表：
物质
TiCl4
VOCl3
SiCl4
AlCl3
沸点/°C
136
127
57
180
A.“除钒”反应为3VOCl3＋Al=====3VOCl2＋AlCl3
B．“除硅、铝”过程中，可通过蒸馏的方法分离 TiCl4中含Si、Al 的杂质
C．“除钒”和“除硅、铝”的顺序不可交换
D．“反应器”中应增大湿度以增大反应速率
13.（2025·黑吉辽三省·联考）向100 mL NaOH 溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应得到溶液X 后，再
向所得溶液X 中逐滴加入0.2 mol·L－1的盐酸，产生CO2的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如下所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．原NaOH 溶液的浓度为2b mol·L－1
B．若2a＜b，则所得溶液X 的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3
C．若2a＞b，则所得溶液X 的溶质成分为NaHCO3和NaOH
D．若b＝2a，当V（盐酸）＜a L 时，则发生反应的离子方程式为CO3
2-＋H＋===HCO3
-
14.（2025·辽宁省·一模）为探究铁及其化合物的性质，某化学兴趣小组将铁与水蒸气反应所得的固体进行
了实验，先用过量盐酸溶解，并分成4 份，继续如下实验：
实验
操作与现象
①
加入高锰酸钾溶液，紫色褪去
②
加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀
③
加入KSCN 溶液，无明显现象
④
加入NaOH 溶液，生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色
下列结论合理的是( )
A．实验①说明溶液中一定含有Fe2＋
B．实验③说明该固体中不含三价铁
C．实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余
D．实验④中灰绿色的沉淀是Fe(OH)3
15.（2025·内蒙古赤峰二中·一模）实验室利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制备Co3O4的流程如下。
已知：Ksp＝1.6×10－15，Ksp（CoC2O4）＝6.3×10－8。
下列说法正确的是（ ）
4
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A．“溶解还原”过程中得到的 Co2＋与消耗Na2SO3的物质的量之比为2 1∶
B．“沉钴”时，不用Na2C2O4溶液是为了防止溶液碱性太强而生成Co（OH）2沉淀
C．可以用氢氧化钠溶液检验CoC2O4固体是否洗涤干净
D．“焙烧”的化学方程式为3CoC2O4=====Co3O4＋4CO↑＋2CO2↑
二、非选择题(共4 小题，共55 分)
16.（12 分）（2025·辽宁省庄河市高级中学·二模）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧
酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所
示。
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O 存在，在碱性介质中以CrO 存在。
回答下列问题：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为________(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和________。
(3)“沉淀”步骤调pH 到弱碱性，主要除去的杂质是________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9 以达
到最好的除杂效果。若pH<9 时，会导致_________________________________；
pH>9 时，会导致________________________________________________________________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH 调到1.8 左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1 时，溶解为VO 或VO3＋；在碱
性条件下，溶解为VO 或VO。上述性质说明V2O5具有________(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
17.（15 分）（2025·内蒙古通辽·二模）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相
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似，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作1 所用到的玻璃仪器的名称是 。
（2）由溶液3 制取氢氧化铝的离子方程式为________________________________________。
（3）明矾石焙烧时产生 SO2，请你写出能验证 SO2具有还原性且实验现象明显的化学方程式：
___________________________。
（4）实验室用Fe2O3与CO 反应来制取单质Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→ 。
②检查装置A 气密性的方法是_________________________________________________。
③在点燃B 处的酒精灯前，应进行的操作是
______________________________________________________。
④装置C 的作用是____________________________________。
18.（14 分）（2025·黑龙江牡丹江·一模）镁及其化合物是实验设计的热点载体，下表为查阅资料所得。
Ⅰ
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
Ⅱ
Mg3N2能与水反应
Ⅲ
常温下，NH3·H2O、CH3COOH 的电离常数均为1.8×10－5
Ⅰ.探究镁的性质
某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物，实验装置如下图所示。
（1）B 装置中的试剂是 ；D 装置的作用是 。
（2）实验时，先启动A 装置中的反应，当C 装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯，这样操作的目的是
____________________________________________。
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（3）确定有N2生成的实验现象是__________________________________________。
（4）实验完毕后，设计实验确认产物中有Mg3N2，取少量C 装置中的残留固体于试管中，滴加蒸馏水，
若 ，则确认产物中有氮化镁。
（5）经测定，Mg 与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物质的量相等，C 装置中发生
反应的化学方程式为______________________________________________________。
Ⅱ.探究Mg（OH）2在氯化铵溶液中溶解的原因
供选试剂有氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。
取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中，振荡，白色粉末全部溶解。为了探究其原因，他们提出两种假
设。
假设1：氯化铵溶液呈酸性，H＋＋OH－===H2O，促进 Mg（OH）2 溶解。
假设2：NH4
+＋OH－⇌NH3·H2O，促进Mg（OH）2溶解。
（6）请你帮他们设计实验，探究哪一种假设正确：
______________________________________。
19.（14 分）（2025·辽宁本溪·二模）资料显示，I2可以将Cu 氧化为Cu2＋。某小组同学设计实验探究Cu 被
I2氧化的产物及铜元素的价态。
已知：I2易溶于KI 溶液，发生反应I2＋I－⇌I3
-（红棕色）；I2和I3
-氧化性几乎相同。
将等体积的KI 溶液加入m mol 铜粉和n mol I2（n>m）的固体混合物中，振荡。
实验记录见下表：
编号
c（KI）/（mol·L－1）
实验现象
实验
Ⅰ
0.01
极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为
白色沉淀，溶液仍为淡红色
实验
Ⅱ
0.1
部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白
色沉淀，溶液仍为红棕色
实验
Ⅲ
4
I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶
解，溶液仍为深红棕色
（1）初始阶段，Cu 被氧化的反应速率：实验Ⅰ （填“>”“<”或“＝”）实验Ⅱ。
（2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu（H2O）4]2＋（蓝色）或[CuI2]－（无色），
进行以下实验探究：
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。
步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
①步骤a 的目的是________________________________________________________________________。
②查阅资料，2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，[Cu（NH3）2]＋（无色）容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤
b 的溶液中发生的变化：____________________________________________。
（3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是
。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI 溶液，
（填实验现象），观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是
。
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