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第三章 金属及其重要化合物
考试时间：75 分钟 总分：100 分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 V-51 Mn—55 Fe—56 Cu
—64 Ba-137
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的。
1．
在岩层深处和海底中存在黄铁矿(FeS2)，下列说法不正确的是( )
A．Fe 元素位于周期表第4 周期ⅧA 族
B．Fe 和S 在加热条件下不能得到FeS2
C．FeS2受氧气和水的长期作用，可转化为硫酸盐
D．工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸
2．下列关于元素及其化合物的说法不正确的是( )
A．Fe 在一定条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应
B．Al、Cl2均能和NaOH 溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用不相同
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入KNO3固体，铜粉会溶解
D．金属单质Na、Mg、Fe 在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱
3．下列实验及原理正确的是( )
A．向煮沸的NaOH 溶液中滴入饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体
B．向2mL10% CuSO4溶液中滴入5 滴5%NaOH 溶液，可得新制2mL10%悬浊液
C．用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则该溶液中含有Na+，可能含有
+
D．向某溶液中滴入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，证明该溶液中含有Fe2+
4．
室温下，下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质实验中，不正确的是( )
A．向碳酸钠、碳酸氢钠中分别加入少量水后，温度前者下降后者上升
B．等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的碱性，前者的更强
C．实验①中发生反应的离子方程式为CO3
2-+CO2+H2O = 2HCO3
-
D．实验②中既有复分解反应发生，又有氧化还原反应发生
5．(2025·北京密云二中高三模拟)最近，我国研究人员成功制备出高强度、高导电性、高耐热的铝—
锆—钪(Al-Zr-Sc)合金材料，为提升我国绿色铝产业深加工能力提供了支撑。下列说法不正确的是( )
A．Al 是地壳中含量最多的金属元素
1
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B．基态21Sc 的简化电子排布式是[Ar]3d14s2
C．Al-Zr-Sc 合金比纯金属具有较高的熔点
D．Al-Zr-Sc 合金的导电性与自由电子的运动相关
6．高铁酸钠Na2FeO4是一种绿色消毒剂，碱性条件下湿法制备的化学原理为：
NaClO+Fe(OH)3+NaOH→Na2FeO4+X+H2O (未配平)。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) (
)
A．X 表示Cl2
B．氧化剂与还原剂物质的量之比为2：3
C．1L0.1mol·L-1NaClO 溶液中含ClO-数目为0.1NA
D．若生成0.5molH2O，则反应转移的电子数为0.6NA
7．
下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
用坩埚钳夹住一块铝箔在酒精灯上加
热
铝箔熔化，失去光泽并
滴落下来
金属铝的熔点较低
B
向废FeCl3蚀刻液X 中加入少量的铁
粉，振荡
未出现红色固体
X 中一定不含Cu2+
C
用c(Fe3+)相同的Fe2(SO4)3和FeCl3溶
液，分别清洗做完银镜反应的试管
FeCl3溶液清洗得较干
净
Fe3+＋Ag
Fe2+＋Ag+是可逆
反应，且AgCl 更难溶于水
D
用3 mL 稀硫酸与纯锌粒反应，再加
入几滴 Cu(NO3)2浓溶液
迅速产生无色气体
形成Zn-Cu 原电池加快了制取
H2的速率
8．含Cl、Na、Al 或Fe 部分物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．若a 能与碱反应生成两种盐，则a 和c 都具有漂白性
B．若f 分散于水中能形成红褐色胶体，则a 与水蒸气反应生成e
C．若a 能与水剧烈反应，则a 在空气中最终转化成b
D．若f 是两性氢氧化物，则a 既能盐酸反应，又能与
反应
2
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9．现有一Na2SO3、Na2SO4混合物样品ag，为了测定其中Na2SO3的质量分数，设计了如下方案，其中
明显不合理的是( )
A. 将样品配制成溶液V1L，取其中25.00mL 用标准KMnO4溶液滴定，消耗标准KMnO4溶液V2mL
B. 向样品中加足量H2O2，再加足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg
C. 将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量
为cg
D. 将样品与足量稀盐酸充分反应，生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3的洗气瓶、盛有浓H2SO4的
洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ，测定干燥管Ⅰ增重dg
10．(2025·贵州贵阳期中质检)向盛有一定量铁粉的硬质玻璃管中通入氯气，在加热条件下反应一段时
间，为探究反应后固体的成分，进行如图所示实验探究。下列有关说法不正确的是( )
A．实验中稀盐酸可以用稀硫酸代替
B．试剂X 中溶质的化学式可能为KSCN
C．新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+
D．固体产物的成分为Fe、FeCl2和FeCl3
11．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为为Al，含少量Mg、Fe
等)制备明矾的流程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A．①中反应的离子方程式是2Al+2OH--+6H2O=2[Al(OH)4]- +3H2↑
B．③中反应的离子方程式是Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O
C．操作a 是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D．明矾净水的原理：Al3+水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
12．
工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为PbS，含有FeS2等杂
质)。
已知：ⅰ、常温下，PbCl2难溶于水；Pb2+可以与Cl-形成PbCl4
2-
ⅱ、FeS2可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ、浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是( )
A．浸取方铅矿时，饱和食盐水的作用主要是提高含
物质的溶解性
3
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B．反应Ⅰ中，每消耗3molMnO2，生成6molFe3+
C．反应Ⅱ中，发生反应的离子方程式为：Fe3++FeS2=2Fe2++2S↓
D．反应Ⅱ速率逐渐变慢，其原因可能是生成的S 覆盖在FeS2固体表面
13．混合物M 中可能含有A12O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。
下列分析正确的是( )
A．已知m1>m2，则混合物M 中一定含有A12O3
B．生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu+Fe3+=Cu2+ +Fe2+
C．固体P 既可能是纯净物，又可能是混合物
D．要确定混合物M 中是否含有A1，可取M 加入过量NaOH 溶液
14．(2025·陕西西安长安一中高三第四次质量检测)一种处理强酸性高浓度砷(AsO4
3-)、Cu2+废液并回收
As2O3和海绵铜等的工艺流程如图下列说法正确的是( )
A．试剂X 可以是FeO
B．加入NaHSO3发生反应后溶液的酸性增强
C．达标废液中含有的溶质主要为Na2SO4
D．加入H2O2的主要目的是将过量NaHSO3氧化成Na2SO4
15．某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS 及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，
设计实验流程如下：
下列说法正确的是( )
A．检验滤液1 中是否含有Fe2＋，可以选用K4Fe(CN)6溶液
4
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B．步骤②操作中，应先加6%H2O2，然后不断搅拌下缓慢加入1.0 mol·L－1H2SO4
C．滤渣1 成分是SiO2和CuS，滤渣2 成分只有SiO2
D．步骤①操作中，生成的气体需用NaOH 溶液或CuSO4溶液吸收
二、非选择题：本题共4 小题，共55 分。
16．
(12 分)X、Y、Z、W 均为中学化学的常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系
(1)若W 为一种一元强碱，Y 具有两性，X 到Z 的离子方程式为_____________。
(2)若X 是一种黄绿色的气体，Y 的饱和溶液滴入沸水中能生成红褐色胶体。
①检验溶液Z 是否变质最灵敏的一种试剂是____________________(名称)；
②Y 与W 转化为Z 的离子反应方程式_________________________________；
③一定条件下W 与水反应的化学方程式_______________________________。
(3)若X、B、C 三种物质的焰色反应均为黄色，X 俗称苛性钠，W 为无色无味气体，Z 受热分解可转
化为Y。
①向Y 溶液中通入W 生成Z 的离子方程式为_______________。
②X 溶液与Z 溶液反应的化学方程式为________________。
17．(13 分)硫酸氧钒(VOSO4)对高血糖、高血脂有治疗作用，也是钒电池不可或缺的电解质。制备
VOSO4的实验流程如下：
①向仪器a 中加入V2O5，打开仪器b 滴入一定量的浓硫酸，在85℃搅拌下充分反应，得到橙红色的
(VO2)2SO4SO4溶液；
②冷却后，向所得溶液中加入草酸(H2C2O4)充分搅拌，得到VOSO4溶液(蓝黑色)；
③VOSO4溶液经结晶、过滤得到纯蓝色的VOSO4晶体，VOSO4晶体脱水、干燥，得到VOSO4产品。
实验装置如图所示(夹持、加热装置及磁力搅拌器已省略)。回答下列问题：
(1)仪器c 的名称是______________，用仪器b 滴加浓硫酸时，_______(填“需要”或“不需要”)打开
上端的玻璃塞。
(2)反应中最适宜的加热方式为______________，在a 中反应生成(VO2)2SO4_______(“是”或“不是”)
氧化还原反应。
5
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(3)反应液由橙红色变为蓝黑色的化学方程式为_______。
(4)纯度测定：准确称取VOSO4产品m g，配成100mL 溶液，用
1
mol L
c
的酸性KMnO4溶液滴定(滴定
反应的产物中，V 元素为+5 价，Mn 元素为+2 价)，滴定终点时，消耗酸性KMnO4溶液的体积为V mL，
VOSO4的摩尔质量为M g ·mol-1，则该产品的纯度为_______％。
(5)性质探究：查阅资料后，有同学对VOSO4的热分解提出了两种猜想：
猜想ⅰ. VOSO4
VO2+SO3↑；
猜想ⅱ. 2VOSO4
V2O5+SO3↑+SO2↑
欲采用如下装置探究：
选择必要的仪器装置，按气流从左到右的流向，探究分解产物的导管接口顺序为a→_______；若气体
流经的装置均有气泡产生，则上述所选必要装置中可观察的现象为_______，证明猜想ⅱ正确。
18．
(14 分) 钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，
NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热，N2使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。
①KClO4是助氧化剂，可处理产生的Na，其中氯元素的化合价是_______。
②Fe2O3是主氧化剂，也可处理产生的Na，反应为6Na+Fe2O3
3Na2O+2Fe，反应中Na2O 是
_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。
③NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式为_______。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
①FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式为_______。
②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入_______，反应的离子方程式为_______。
③将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色，制得分散系为_______(填“溶液”“胶
体”或“浊液”)。
(3)已知黄钠铁矾[NaxFey(SO4)m(OH)n]同明矾一样是一种常见的净水剂。某研究小组为测定黄钠铁矾的
组成，进行了如下实验：
I .称取4.850 g 样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00 mL 溶液A；
II . 量取25.00 mL 溶液A，加入足量的KI，用0.2500 mol·L－1Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2＋
2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6)，消耗30.00 mLNa2S2O3溶液至终点。
III.另取25.00 mL 溶液A，加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165 g。
①将样品配成100 mL 待测液，需要的主要仪器有烧杯、玻璃棒、 。
②用Na2S2O3溶液进行滴定时，使用的指示剂为 ，滴定到终点的颜色变化为 。
6
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③通过计算确定黄钠铁矾的化学式 (写出计算过程)。
19．
(14 分)某钒渣主要成分为V2O3(含有少量Al2O3、CaO)，以其为原料生产V2O5的工艺
如下图：
已知：
i．钒酸(H3VO4)是强酸，NH4NO3 (偏钒酸铵)难溶于水；
价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH 的
关系如表所示。
pH
4~6
6~8
8~10
10~12
主要离子
VO2
+
VO3
-
V2O7
4-
VO4
3-
ii．室温下，Ksp(CaCO3)= m，Ksp[Ca3(VO4)2]=n。
iii．
在溶液pH=3.3 时开始沉淀，溶液pH=4.7 时沉淀完全。
请回答以下问题：
(1)“酸浸”前需将块状固体粉碎，其目的是 ；焙烧过程中V2O3生成Ca(VO3)2的化学方程式为
。
(2)已知Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的pH=5，则Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方
程式为 。
(3)“转沉”时，发生反应Ca3(VO4)2(s)+3CO3
2-(aq)
3CaCO3(s)+2VO4
3-(aq)，该反应的平衡常数K=
(用含m、n 的代数式表示)。
(4)“沉钒2”的沉钒率随温度的变化如图所示，温度高于80℃沉钒率下降的原因是 。
(5)产品纯度测定：将mg 产品(V2O5)溶于足量稀硫酸配成100 mL(VO2)SO4溶液。取20.00mL 该溶液于
锥形瓶中，用a mol·L-1H2C2O4标准溶液进行滴定，经过三次滴定，达到滴定终点时平均消耗标准溶液的体
积为20.00mL。
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①完成下列滴定过程的离子方程式： 。
______VO2
++_____H2C2O4+________=____VO2+++______CO2↑+________
②产品的纯度为 (用质量分数表示)。
8
