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考点巩固卷03 金属及其化合物
考点01 钠及其重要化合物
（限时：15 min）
考法01 钠的性质及其应用
考法02 钠的氧化物
考法03 碳酸钠与碳酸氢钠
考法04 碱金属 焰色试验
考点02 铁及其重要化合物
（限时：20 min）
考法01 单质铁
考法02 铁的氧化物
考法03 铁的氢氧化物
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
（限时：10 min）
考法01 铝的性质
考法02 铝的重要化合物
考点04 金属材料及金属矿物的开发利用
（限时：15 min）
考法01 镁及其化合物的性质
考法02 铜及其重要化合物的性质
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CuSO4溶液，可观察到蓝色沉淀生成
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NaHCO3
【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
1
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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H2，H2对金属钠产生推动作用，故钠在界面处可上下跳动。由于
有NaOH 生成，并放出热量，Ca(OH)2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。
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CuSO4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（ ）
A. 钠受热易熔成小球说明其熔点低
B. 钠与CuSO4粉末反应时放出大量热
C. 一定条件下，Na可与CuSO4反应生成Cu
D. 将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，反应现象相同
【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CuSO4 粉末与熔融
的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，说明钠与CuSO4 粉末反应时放出大量热，故B 正确；用玻璃棒蘸取少
量无水CuSO4 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CuSO4 反应生成Cu，
故C 正确；将无水CuSO4 粉末改为CuSO4 溶液，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫
2
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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
1 mol/L
KCl 溶液
反应比与纯水反应剧烈
②
2 mol/L
KCl 溶液
反应比①剧烈
③
2 mol/L
K2SO4溶液
反应比②剧烈
④
2 mol/L
KNO3溶液
瞬间出现黄色火花，随即发
生剧烈燃烧
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 KMnO4溶液进行上述实验，剧烈程度介于②③之间
【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。KMnO4溶液具有强氧化性，结合实
验④可知，若采用2 mol/L KMnO4溶液进行上述实验，也会出现钠的燃烧现象，D 错误。
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________。
MgSO
①
4 溶液 ②NaCl 溶液 ③Na2SO4 溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2 溶液 ⑥CuSO4 溶液
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(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液：___________________
___________________________________________________________________。
②将Na 投入NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出：
_________________________________________________________________。
【答案】(1)①④⑤⑦
(2)
2Na
①
＋Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋2Na＋＋CO＋H2↑ ②2Na＋NH＋HCO===2Na＋＋CO＋NH3↑＋H2↑
【解析】(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反应消耗水，溶液温度升
高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成
的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中析出NaCl 晶体。
3
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考法02 钠的氧化物
6．下列对Na2O2的叙述正确的是( )
A．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物
B．Na2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂
C．Na2O2与CO2反应产生氧气，可用于呼吸面具中供氧剂
D．Na2O2与CO2反应时，Na2O2只做氧化剂
【答案】C
【解析】Na2O2能与酸反应生成盐、水和氧气，所以不是碱性氧化物，A 错误；Na2O2能与水反应，但生成
氧气，引入杂质，Na2O2不能作气体的干燥剂，B 错误；Na2O2与CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原
剂，D 错误。
7．在一密闭容器中有16.5 g气体（由CO、H 2、O2组成）和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反
应，固体的质量增加7.5 g。则原混合气体中O2的质量分数约为（ ）
A. 33.3 %
B. 40 %
C. 36 %
D. 54.5 %
【答案】D
【解析】CO 与O2 反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为①2CO+O2 点燃
2CO2，二氧化碳与
过氧化钠发生反应②2CO2+2 Na2O2
2 Na2CO3+O2；氢气与O2 反应生成水，反应
的
化
学
方
程
式
为③2 H 2+O2 点燃
2 H 2O，
水
与
过
氧
化
钠
发
生
反
应
④2 H 2O+2 Na2O2
4 NaOH +O2↑ ，对比①②和③④可知，固体增加的质量相当于
CO 和H 2 的质量，则原混合气体中CO、H 2的质量之和为7.5 g，所以混合气体中氧气的质量为
16.5 g−7.5 g=9 g，氧气的质量分数为9 g
16.5 g ×100 %≈54.5 %，D项正确。
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．Na2O2与铝粉反应，产物中有NaAlO2生成
B．1 mol 过氧化钠中阴离子数目为NA
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】Na2O2与Al 反应的化学方程式为3Na2O2＋2Al===2NaAlO2＋2Na2O，A 项正确；过氧化钠的电子
4
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式为
1 mol 过氧化钠中阴离子数目为NA，B 项正确；Na2O2与Al、C 反应时，
Na2O2只做氧化剂，C 项错误；Na2O2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。
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MnO2，立即产生大量气体，气体能使带
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O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
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H2O2
【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
MnO2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
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)Na2O2 是强氧化剂，除了能与CO2、H2O 反应外，还可与其他还原剂如
H2、C 发生反应，某化学课外兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应情况，设计如图所示装置进行相关实验。
(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
5
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__________________________________________________________。
(3)该装置中，碱石灰的作用是____________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)实际实验过程中观察到Na2O2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
Na2O2与H2反应的化学方程式为_______________________。
(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Na2O 时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O 产品中含有Na2O2杂质。某学生
设计了以下实验方案来测定该产品中Na2O 的质量分数：
7.75 g Na2O 产品―――――――――――――→固体――→称量制得9.35 g 固体
该氧化钠产品中Na2O 的质量分数为______。
【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)Na2O2＋
H2=====2NaOH (5)B
(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Na2O2与H2
反应的化学方程式为Na2O2＋H2=====2NaOH。(5)出于实验安全考虑，在加热过程中，应防止空气进入试
管，则实验结束时，应先移去酒精灯，然后关闭活塞b。(6)Na2O 产品在氧气中充分燃烧，Na2O 被氧化为
Na2O2，质量由7.75 g 增重为9.35 g，则参加反应的O2的质量为9.35 g－7.75 g＝1.60 g，由关系式2Na2O～
O2，得n(Na2O)＝2n(O2)＝2×＝0.1 mol，该氧化钠产品中Na2O 的质量分数为×100%＝80%。
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Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B．Na2CO3比NaHCO3稳定
C．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应
D．与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少
【答案】C
【解析】相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，所以，同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水，
故A 正确；碳酸氢钠受热易分解，则热稳定性Na2CO3>NaHCO3，故B 正确；Na2CO3和NaHCO3二者均能
与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，故C 错误；106 g Na2CO3和84 g NaHCO3均为1 mol，与过量酸反应时，
由碳原子守恒可知，生成二氧化碳均为1 mol，即放出CO2的质量相等时，需要NaHCO3的质量比Na2CO3
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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NaHCO3，利用了物质的溶解度差异
B. 流程中通入NH 3和CO2顺序一定不能颠倒
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NaHCO3晶体的离子方程式为Na
++ NH 3+CO2+ H 2O
NaHCO3↓+ NH 4
+
【答案】C
【解析】常温下，NaHCO3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
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NaHCO3
的离子方程式为Na
++ NH 3+CO2+ H 2O
NaHCO3↓+ NH 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NaHCO3的制备。下列说法
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NH3，再通入足量CO2
C．③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋H2O===NH＋HCO
D．装置①也可用于制H2
【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CO2，有利于NaHCO3的生成和析出，B
项正确；③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋Na＋＋H2O===NaHCO3↓＋NH，C 项错误；装置①适合块状
不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D 项正确。
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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CO2，再向
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CO2气体体积与所加的盐酸体积之间
的变化关系如图所示。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CO2后，所得溶液中的溶质是Na2CO3、NaHCO3
C. B 线表明消耗盐酸的体积0 mL<V （盐酸）<25 mL时，发生的离子反应为
OH
−+ H
+
H 2O、H
++CO3
2−
HCO3
−
D. B 线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中加盐酸后产生CO2气体体积（标准状况）的最大值为
112 mL
【答案】D
【解析】碳酸钠和盐酸的反应是分步进行的，即Na2CO3+ HCl
NaCl+ NaHCO3、
NaHCO3+ HCl
NaCl+ H 2O+CO2↑ ，所以根据题图可知，A线代表氢氧化钠和碳
酸钠的混合溶液与盐酸的反应，B线代表碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液与盐酸的反应，最终生成的氯化钠
的物质的量是0.007 5 mol，所以根据原子守恒可知氢氧化钠溶液的浓度是
0.007 5 mol
0.01 L
=0.75 mol⋅L
−1，A、B不正确；根据以上分析可知B 线中消耗盐酸的体积0 mL<V
（盐酸）<25 mL时，发生的离子反应为H
++CO3
2−
HCO3
−，C不正确；B线中
NaHCO3
和HCl 反应生成CO2
所消耗的盐酸的体积是50 mL，所以反应生成的CO2
的体积（标准状况）
是0.05 L×0.1 mol⋅L
−1×22.4 L⋅mol
−1=0.112 L=112 mL，D正确。
15．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL 溶液，
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向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(纵轴)与所加入盐酸的体积(横轴)的关
系如图(分A、B 两种情况)：
(1)在A 情况下，溶质是__________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在B 情况下，溶质是__________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
【答案】(1)NaOH、Na2CO3 1 1∶
(2)Na2CO3、NaHCO3 1 1∶
(3)1.5 mol·L－1
【解析】(1)对于A 情况，V1＝100 mL，V2＝(150－100) mL＝50 mL<V1，据此判断溶液中溶质的成分是
NaOH 和Na2CO3 。根据NaOH ＋HCl===NaCl ＋H2O ，Na2CO3 ＋HCl===NaHCO3 ＋NaCl ，NaHCO3 ＋
HCl===NaCl ＋H2O ＋CO2↑可知，NaOH 和Na2CO3 的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则
n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝(100 mL－50 mL) 50 mL
∶
＝1 1∶。(2)对于B 情况，V1＝50 mL，V2＝150 mL－50 mL＝
100 mL>V1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3 和NaHCO3。根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸
的体积之比，则n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1 1∶。
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。
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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Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
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。
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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Fr2O 的氧化物
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Fe2S3
B．加热时，过量Fe 与氯气反应生成FeCl2
C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe2O3生成
D．铁与稀HNO3反应可以生成Fe2＋也可以生成Fe3＋
【答案】D
【解析】A.Fe 与S 化合生成FeS，错误；B.Fe 与Cl2反应生成FeCl3，错误；C.高温下，Fe 与H2O(g)反应生
成Fe3O4，错误。
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(X2)反应的生成物均为FeX3
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Fe3O4
【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I2反应时生成FeI2，B 错误；Fe2O3为红棕
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 （ ）
A. Fe
Cl2
→
△
FeCl3 B. Fe 浓硫酸
→
常温
FeSO4
C. Fe
H 2O(g)
→
高温
Fe3O4
D.
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Fe
FeCl3溶液
→
常温
FeCl2
【答案】B
【解析】Fe 和Cl2 在加热条件下发生反应生成FeCl3，反应的化学方程式为
2 Fe+3Cl2 △
2 FeCl3，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，
物质间的转化不能实现，故B 符合题意；Fe和H 2O(g) 在高温条件下发生反应生成Fe3O4 和H 2，反应
的化学方程式为3 Fe+ 4 H 2O(g) 高温
Fe3O4+ 4 H 2，物质间的转化能实现，故C 不符合题意；Fe
和FeCl3 溶液反应生成FeCl2，反应的离子方程式为Fe+2 Fe
3+
3 Fe
2+，物质间的转
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H2效果更好，点燃效果更明显
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( )
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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H2O(g)反应生成Fe3O4为黑色，错误；B 项，虚线框C 处为验证生成的气体是H2，
ρH2<ρ 空气，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
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Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B．Fe3O4是黑色晶体，其中的铁显＋2 价，的铁显＋3 价
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．FeO 不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
【答案】D
【解析】FeO 不稳定，在空气里受热迅速被氧化成Fe3O4。
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 Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为( )
A．Fe2O3
B．Fe3O4
C．Fe4O5
D．Fe5O7
【答案】D
【解析】根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝
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·2Fe2O3，即Fe5O7。
8．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )
A.Fe2O3、Fe3O4都是炼铁的原料
B.FeO、Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性
C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都是不溶于水的黑色固体
D.FeO、Fe2O3、Fe3O4都能与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物
【答案】A
【解析】FeO 中铁元素是＋2 价,Fe3O4中的铁元素有两个是＋3 价,一个是＋2 价,故FeO、Fe3O4既有氧化性,
又有还原性,B 错误;FeO、Fe3O4都是黑色,但是Fe2O3是红棕色的物质,俗称铁红,C 错误;Fe3O4与酸反应生成
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Fe2＋、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 (FexO y)的组成的实验如下：
下列有关说法正确的是（ ）
A. 样品X中含有0.01 mol Fe
2+
B. 溶液Y 中c(Fe
2+):c(Fe
3+)=2:1
C. 溶液Z中的离子只有Fe
3+和Cl
−
D. 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为Fe4O5
【答案】D
【解析】溶液Y 中通入0.01 mol Cl2 恰好完全反应，发生反应的离子方程式为
2 Fe
2++Cl2
2 Fe
3++2Cl
−，则溶液Y 中含有0.02 mol Fe
2+，因此样品X 中含有
0.02 mol Fe
2+，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
Fe2O3 的质量为3.04 g−1.44 g=1.6 g，n(Fe2O3)=0.01 mol，所以c(Fe
2+):c(Fe
3+)=1:1，故B
错误；步骤Ⅰ中加入足量盐酸，溶液Z 中除含有Fe
3+ 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 Fe2O3 组成，所以可判断X 为Fe4O5，故D 正确。
10．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是
可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有
关说法正确的是 ( )
A．FeO 在空气中加热只转化为Fe2O3
B．Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2 价的Fe，又有＋3 价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物
C．热稳定性：Fe2O3<Fe3O4
D．Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
【答案】C
【解析】A 项，FeO 在空气中加热也可转化为Fe3O4，错误；B 项，Fe3O4为纯净物，错误；D 项，Fe2＋能被
稀硝酸氧化为Fe3＋，错误。
考法03 铁的氢氧化物
11．下列反应的离子方程式不正确的是( )
A．Fe(OH)3溶于稀HNO3：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
B．Fe(OH)2溶于稀HNO3：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
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C．Fe(OH)3溶于氢碘酸：2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋6H2O
D．FeCl3溶液加足量氨水：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
【答案】B
【解析】Fe(OH)2溶于稀HNO3时，Fe2＋被HNO3氧化为Fe3＋，B 错误。
12．（2023·江苏镇江期中）实验室用Fe粉、试剂X、NaOH溶液制备能较长时间内稳定存在的Fe(OH )2，
制备装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. NaOH溶液应置于装置Ⅰ中
B. 实验后期要打开止水夹
C. 装置Ⅱ中发生反应的离子方程式有Fe
2++2OH
−
Fe(OH )2↓
D. 试剂X可以是稀硫酸或CuSO4溶液
【答案】C
【解析】NaOH 溶液应置于装置Ⅱ中，铁粉和稀硫酸置于装置Ⅰ中，A错误；实验开始要先打开止水夹，
用Fe 与稀硫酸反应生成的氢气排出装置中的空气，后关闭止水夹，继续生成的H 2 使装置Ⅰ中压强增大，
将含FeSO4 的溶液压入装置Ⅱ中，B错误；装置Ⅱ中发生反应的离子方程式有
Fe
2++2OH
−
Fe(OH )2↓，C正确；试剂X 可以是稀硫酸，不能是CuSO4 溶液，因
为Fe 与CuSO4 溶液发生反应Fe+CuSO4
FeSO4+Cu，无法生成还原性气体H 2，
不能排出装置内的空气，也不能使装置Ⅰ中压强增大，将含FeSO4 的溶液压入装置Ⅱ中，使FeSO4 与
NaOH 溶液反应，D错误。
13．(2024·山东枣庄三中月考)有关铁的化合物的说法中，错误的是( )
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A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
【答案】A
【解析】Fe(OH)2是一种白色固体，A 错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气
对氢氧化亚铁的氧化，B 正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应4Fe(OH)2＋2H2O＋
O2===4Fe(OH)3来制取Fe(OH)3，C 正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D 正确。
14．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至
质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述白色沉淀和残渣分别是( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；Fe2O3
C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4
D．Fe2O3；Fe(OH)3
【答案】B
【解析】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，当加入氨水时生成白色的氢氧化亚铁；氢氧化亚铁易被空气中的
氧气氧化为红褐色的氢氧化铁，加热时氢氧化铁分解为红棕色的氧化铁。
15．下列各图中能用于制备Fe(OH)2的装置是 (填序号)。
(1)若用②装置制备，简述制备原理与操作为______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)⑤中的苯能否用CCl4替换__________，理由是
________________________________________________________________________。
(3)若用④制备，试管中的现象为______________，有关化学方程式为___________
________________________________________________________________________。
【答案】①②③⑤
(1)铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B 中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO4溶
液被压入到氢气保护下的NaOH 溶液中 (2)否 CCl4比FeSO4溶液的密度大，在下层，无法隔绝空气 (3)
生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2
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＋2H2O===4Fe(OH)3
【解析】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
因此要制备Fe(OH)2，就要排出装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，
并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成
Fe(OH)2，且液面用煤油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气，能
迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能制备Fe(OH)2。
考法04 亚铁盐与铁盐的性质
16．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN 溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 在水中的溶解度比FeSO4的大
【答案】D
【解析】碱式硫酸铁能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性，可用作净水剂，A 项
正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，B 项正确；KSCN 溶液遇Fe2＋无明显现象，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 若
被氧化，其中的Fe2＋变成Fe3＋，KSCN 溶液遇Fe3＋变红，C 项正确；FeSO4与(NH4)2SO4溶液反应冷却时有
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 析出，说明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 在水中的溶解度比FeSO4的小，D 项错误。
17．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(
)
A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋
B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋
C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
【答案】D
【解析】氧化性Fe3＋>Cu2＋>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、Cl2、Cu
B．Fe、Cl2、H2
C．Cu、Cl2、Fe
D．Fe、Cl2、Mg
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【答案】A
【解析】B 单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B 为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F
分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。
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FeBr2溶液中通入过量Cl2：2 Fe
2++ 4 Br
−+3Cl2
2 Fe
3++2Br2+6Cl
−
B. 刻制印刷电路时用FeCl3溶液作为“腐蚀液”：2 Fe
3++3Cu
3Cu
2++2 Fe
C. 向酸性FeCl2溶液中滴入H 2O2溶液：2 Fe
2++ H 2O2
2 Fe
3++ H 2O
D. 铁粉和水蒸气反应：2 Fe+3 H 2O(g) 高温
Fe2O3+3 H 2
【答案】A
【解析】刻制印刷电路时用FeCl3 溶液作为“ 腐蚀液” ，反应的离子方程式为
2 Fe
3++Cu
Cu
2++2 Fe
2+，B错误；向酸性FeCl2 溶液中滴入H 2O2 溶液，反应的离
子方程式为2 H
++2 Fe
2++ H 2O2
2 Fe
3++2 H 2O，C错误；铁粉和水蒸气反应的化学
方程式为3 Fe+ 4 H 2O(g) 高温
Fe3O4+ 4 H 2，D错误。
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K3[Fe(CN)6]检验反应后溶液中铁元素的价态
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BaCl2溶液，最终得到0.233 g 沉
淀
D．生成的气体通入BaCl2溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分SO2被氧化所致
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【答案】C
【解析】铁和浓硫酸在加热条件下反应生成Fe2(SO4)3、SO2和H2O，随着反应的进行，浓硫酸变稀，铁和
稀硫酸反应生成FeSO4和H2。SO2溶于水生成H2SO3，使溶液显酸性，故不能直接用pH 试纸来判断反应后
硫酸是否剩余，A 项正确。K3[Fe(CN)6]与Fe2＋作用产生蓝色沉淀，K3[Fe(CN)6]可检验Fe2＋；KSCN 与Fe3＋
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H2，混合气体的总物质的
量为＝0.001 mol，若气体都为SO2，根据S 原子守恒，生成沉淀0.001 mol，质量为0.001 mol×233 g/mol＝
0.233 g，但实际上，SO2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
BaCl2溶液，若有硫酸蒸气逸出或部分SO2被氧化生成SO，则与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀，D 项正确。
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Fe
2+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：Fe
3+>Cl2
C. Fe
2+与SCN
−不能形成红色物质
D. Fe
2+能被氧化为Fe
3+
【答案】B
【解析】能使含Fe
3+
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Fe
2+
被新制氯
水氧化为Fe
3+，反应的离子方程式为2 Fe
2++Cl2
2 Fe
3++2Cl
−，故氧化性Fe
3+<Cl2，
故B 错误，D正确；因原溶液中加入含Fe
2+
的溶液后，无明显变化，说明Fe
2+
与SCN
−
不能形成红色物质，
故C
正确。
22．FeSO4在工业上可用于制备FeCO3，实验室模拟工业流程如图所示。下列说法正确的是(
)
A．可用KSCN 溶液检验FeSO4溶液中Fe2＋是否全部被氧化成Fe3＋
B．用Na2CO3代替NH4HCO3，可能有Fe(OH)2沉淀产生
C．沉淀的同时有NH3产生
D．可用盐酸检验沉淀是否洗涤干净
【答案】B
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【解析】检验FeSO4溶液中Fe2＋是否完全被氧化成Fe3＋，应选用酸性高锰酸钾溶液或铁氰化
钾溶液，故A 错误；用Na2CO3代替NH4HCO3，碳酸钠中碳酸根离子水解程度大，也可以发
生相互促进的水解反应生成氢氧化亚铁沉淀，故B 正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2
＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，无氨气生成，故C 错误；可用氯化钡溶液检验沉淀是否
洗涤干净，若洗涤液中加入氯化钡溶液无沉淀生成说明洗涤干净，加入盐酸无明显现象，不
能用盐酸，故D 错误。
23．选择合适试剂完成甲、乙两组实验：
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂选取正确的一项是( )
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN 溶液
NaOH 溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN 溶液
C
NaOH 溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
【答案】B
【解析】甲组，在Fe3＋存在的条件下，检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与
Fe2＋发生有明显现象的反应；二是不与Fe3＋不反应，不干扰现象观察。只有酸性KMnO4溶液符合条件：
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，现象是紫色变浅(或褪去)。 乙组，在Fe2＋存在的条件下，检
验Fe3＋，用KSCN 溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。
24．某实验小组用KSCN 溶液和FeCl2溶液探究Fe2＋的还原性时出现异常现象，实验如下：
①
溶液变红，大约10 s 红色褪去，有气体生成
(经检验为O2)。取褪色后溶液少许，滴加盐
酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀
②
溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为
O2)，经检验有丁达尔效应产生
③
溶液变红且不褪色，滴加盐酸和BaCl2溶液，
无白色沉淀生成，经检验无丁达尔效应产生
下列说法错误的是( )
A．①说明加H2O2溶液时发生了2 个氧化还原反应
B．②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体
C．①②可以判定酸性条件下H2O2可以氧化Fe2＋和SCN－，且酸可抑制Fe3＋水解
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D．③中发生的氧化还原反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
【答案】A
【解析】由实验①的实验现象可知，实验中存在的氧化还原反应有2H＋＋H2O2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O、
2H2O2=====2H2O＋O2↑，还存在酸性条件下H2O2氧化SCN－生成SO 的反应，A 项错误；由实验②中产物
经检验有丁达尔效应产生，说明弱酸性条件下H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋水解生成了Fe(OH)3胶体，B
项正确；实验①即可证明H2O2可氧化Fe2＋和SCN－，对比①②的实验条件及现象可知，①中没产生胶体，
说明酸可抑制Fe3＋水解，C 项正确；由实验③的实验现象可知，酸性条件下，O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，D 项
正确。
25．Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验
证此结论，他做了如下实验。
实验步骤
实验操作
Ⅰ
取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温
Ⅱ
取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ
向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN 溶液，溶液变红
由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O2=====2Fe2O3＋4CO2。
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式：
____________________________________________________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有
Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他
需要选择的试剂是________(填字母)。
a．NaOH 溶液
b．新制氯水和KSCN 溶液
c．K3[Fe(CN)6]溶液
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的
理由是________________。
【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 (2)c
(3)产物也可能是FeO 和Fe2O3(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)的混合物
【解析】(1)溶液变红色说明溶液中生成了Fe(SCN)3。(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]来检验，反应现象为生成蓝色
沉淀，c 项正确。
考点03 铝及其重要化合物
考法01 铝的性质
1．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，下列物质能证明二者存在较大差异
性的是( )
CO
①
2 ②盐酸 ③NaOH 溶液 ④醋酸
A．①④
B．②③
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C．①③
D．②③④
【答案】C
【解析】镁能与CO2反应而铝不能；铝能与NaOH 溶液反应而镁不能。
2．如图所示的反应均在高温或点燃条件下进行，选项中的物质分别表示A 和B，不合理的是( )
A．CO2、Mg
B．MgO、Al
C．Fe3O4、Al
D．CuO、H2
【答案】B
【解析】A 项，Mg 与CO2在点燃条件下反应生成C 和MgO，C、Mg 在足量氧气中燃烧分别生成CO2、
MgO，故A 项正确；B 项，Al 的还原性比Mg 弱，故不能置换出Mg，故B 项错误；C 项，Al 与Fe3O4在高
温下反应生成Al2O3与Fe，Fe、Al 与氧气在点燃条件下反应分别生成Fe3O4、Al2O3，故C 项正确；D 项，
H2在高温下还原CuO 生成H2O 与Cu，H2、Cu 在足量氧气中燃烧分别生成H2O、CuO，故D 项正确。
3．将等物质的量的镁和铝混合，取四份等质量该混合物，分别加入足量的下列溶液，充分反应后，放出
氢气最多的是( )
A．3 mol·L－1 HCl
B．4 mol·L－1 HNO3
C．8 mol·L－1 NaOH
D．18 mol·L－1 H2SO4
【答案】A
【解析】在镁、铝混合物中加入HNO3 和浓硫酸都不产生H2；加入NaOH 溶液，只有Al 与之反应生成
H2，而镁不反应；加入稀盐酸，镁、铝都与稀盐酸反应生成H2，所以放出H2最多。
4．（2023·湖南长沙模拟）向分别盛有10 mL 3 mol⋅L
−1的盐酸和NaOH溶液的甲、乙两烧杯中，加
入等质量的铝粉，反应结束后，相同温度和压强下测得生成的气体体积分别为V 甲、V 乙。下列说法正确的
是（ ）
A. 消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为V 甲:V 乙
B. 若V 甲:V 乙=1:2，投入的铝粉质量为0.54 g
C. 若V 甲:V 乙=1:3，铝粉在两烧杯中都恰好完全反应
D. 若盐酸和NaOH溶液都完全反应，两个反应中电子转移数之比为1:1
【答案】B
【解析】题给实验反应的化学方程式分别为2 Al+6 HCl
2 AlCl3+3 H 2↑ 、
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2 Al+2 NaOH +6 H 2O
2 Na[ Al (OH )4]+3 H 2↑ ，通过化学方程式可以看出，消耗
的HCl 和NaOH 的物质的量之比为3V 甲:V 乙，A错误。盐酸和NaOH 溶液中溶质的物质的量均为
0.03 mol，若测得生成的气体体积之比V 甲:V 乙=1:2，即生成的氢气的物质的量之比是1:2，若铝在两
溶液中均不足（或铝与盐酸恰好完全反应），则产生的气体体积之比应为1:1，若铝在两溶液中均过量
（或铝与NaOH 溶液恰好完全反应），则产生的气体体积之比应为1:3，而1:3<V 甲:V 乙=1:2<1:1，
故盐酸与Al 反应时Al 有剩余，氢氧化钠溶液与Al 反应时Al 完全反应，设铝与酸完全反应时，生成的
氢气的物质的量为x，
2 Al
+
6 HCl
=
2 AlCl3
+
3 H 2↑
6
¿
¿
0.03 mol
¿
¿
¿
解得x =0.015 mol；相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠溶液和铝反应生成的
氢气的物质的量为0.015 mol×2=0.03 mol，碱溶液与铝反应时，铝反应完全，设铝反应的物质的量为
y，
2 Al
+
2 NaOH
+
6 H 2O
=
2 Na[ Al (OH )4↓]
+
3 H 2↑
2
¿
¿
¿
¿
y
¿
¿
¿
¿0.03 mol¿
解得y =0.02 mol，所以铝的质量为0.02 mol×27 g⋅mol
−1=0.54 g，B正确。根据反应的化学方程
式可知，当V 甲:V 乙=1:3 时，消耗等物质的量的HCl 和氢氧化钠，铝粉在两溶液中均过量或铝粉在
NaOH 溶液中恰好完全反应，在盐酸中过量，C错误。根据反应的化学方程式可知，HCl完全反应时，
反应中转移电子的物质的量为0.03 mol，NaOH完全反应时，该反应中转移电子的物质的量为
0.09 mol，两个反应中电子转移数之比为1:3，D错误。
5．(2024·江苏通州湾中学检测)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L 盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分
别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1 2∶，则加入铝粉的质量为(
)
A．5.4 g
B．3.6 g
C．2.7 g
D．1.6 g
【答案】A
【解析】根据铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH
＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知若在含等物质的量的HCl 和NaOH 溶液中分别加入足量的铝粉，产生的
H2的体积之比为1 3∶。而题中产生的H2的体积之比为1 2∶，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而相对NaOH
是不足的，0.3 mol HCl 完全反应，生成0.15 mol H2所以NaOH 反应中生成H2为0.3 mol，则与NaOH 溶液
反应的铝粉应为5.4 g。
考法02 铝的重要化合物
6．(2023·湖北宜昌模拟)AlCl3熔点为190 ℃，沸点为182.7 ℃，在177.8 ℃升华。某同学利用如下装置(部
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分夹持仪器已略)制备无水AlCl3，其中能达到相应实验目的的是( )
【答案】C
【解析】利用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，A 项不能达到相应实验目的；碱石灰可与氯气反
应，不能用碱石灰干燥氯气，B 项不能达到相应实验目的；饱和食盐水不能吸收氯气尾气，应用氢氧化钠
溶液吸收，D 项不能达到相应实验目的。
7．(2023·湖南长沙长郡中学模拟)下列关于铝及其化合物的说法，不正确的是( )
A．明矾可用作净水剂和消毒剂
B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C．铝可用作包装材料和建筑材料
D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
【答案】A
【解析】明矾溶于水电离产生Al3＋，发生水解反应生成Al(OH)3胶体，可吸附水中悬浮杂质，起到净水作
用，但不能杀菌、消毒，A 错误；铝热反应放出大量的热，可用于冶炼活动性比铝弱且熔点高的金属，B
正确；铝具有良好的延展性，可用作包装材料，铝合金(如硬铝)的硬度大，可作建筑材料，C 正确；
Al(OH)3是两性氢氧化物，可与胃酸(HCl)反应，故可用作胃酸中和剂，D 正确。
8． 工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述不正确的是（ ）
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A. 反应②的化学方程式为Na[ Al (OH )4]+CO2
Al (OH )3↓+ NaHCO3
B. 过滤后所得沉淀为Fe2O3
C. 图中所示反应都不是氧化还原反应
D. 试剂X可以是氢氧化钠溶液
【答案】C
【解析】根据反应②的生成物碳酸氢钠和氢氧化铝可知，Y 是CO2，则乙中含有Na[ Al (OH )4]，所以试剂
X 是NaOH 溶液。铝土矿先与NaOH 溶液反应生成四羟基合铝酸钠，沉淀为Fe2O3；然后向四羟基合
铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝和碳酸氢钠，A、B、D正确。电解熔融的氧化铝冶炼单
质铝的反应是氧化还原反应，故C 错误。
9．(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【解析】烟气中的HF 会腐蚀陶瓷，A 正确；采用溶液喷淋法可以增大气液接触面积，提高烟气吸收效率，
B 正确；吸收塔内Na2CO3过量应生成NaHCO3，反应为HF＋Na2CO3===NaF＋NaHCO3，合成槽内的反应
为6NaF＋4NaHCO3＋NaAlO2===Na3AlF6＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6与Na2CO3的滤液，滤液可回
收进入吸收塔循环利用，C 错误，D 正确。
10．铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能
完全进行，则下列推断正确的是( )
A．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH 溶液
B．因BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物
C．常温下Na2BeO2溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO
D．常温下BeCl2溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物是BeCl2
【答案】A
【解析】铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，Be(OH)2与Al(OH)3性质相似，Be(OH)2既能溶于盐酸，
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；Na2BeO2溶液蒸干灼烧
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后得到Na2BeO2，C 错误；常温下BeCl2溶液的pH<7，蒸干并灼烧后得到的残留物是BeO，D 错误。
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MgCl2熔融时阴极产生氯气
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MgCl2(熔融)时阳极产生Cl2，B 错误。
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)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO 中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
【答案】B
【解析】Al(OH)3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
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===MgCl2＋H2↑、2Al＋
6HCl===2AlCl3＋3H2↑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，
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。
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4．利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图，下列说法正确的是( )
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)3和Fe(OH)3
D．电解MgCl2溶液可得到金属镁
【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HNO3代替时会产生污染气体NO，错
误；D.电解MgCl2溶液不能得到金属镁，错误。
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)2――→MgCl2(aq)―→MgCl2(s)――→Mg
下列说法正确的是( )
A．反应Mg2＋(aq)＋Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH)2(s)的K＝
B．常温下，Mg(OH)2溶于盐酸所得MgCl2溶液中c(H＋)·c(OH－)> 10－14
C．将MgCl2·6H2O 在HCl 气流中蒸干可得到无水MgCl2
D．电解熔融MgCl2在阳极获得金属Mg
【答案】C
【解析】反应Mg2＋(aq)＋Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH)2(s)的K＝＝＝，A 项错误；温度不变，Kw不变，
常温下Kw＝10－14，故常温下，Mg(OH)2溶于盐酸所得MgCl2溶液中c(H＋)·c(OH－)＝ 10－14，B 项错误；
MgCl2为强酸弱碱盐，在水溶液中会水解生成HCl，将MgCl2·6H2O 在HCl 气流中蒸干，HCl 抑制MgCl2的
水解，可得到无水MgCl2，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
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
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【答案】C
【解析】d 为CuO，e 为Cu(OH)2，CuO 不能一步生成Cu(OH)2，C 不合理。
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+ HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B. Cu+ HNO3（稀）→Cu(NO3)2
C. Cu+O2
△
→
CuO
+ HNO3(稀)
→
Cu(NO3)2
D. Cu+ H 2SO4 (浓)
△
→
CuSO4
+ Ba(NO3)2溶液
→
Cu(NO3)2
【答案】C
【解析】铜与浓硝酸反应产生NO2，NO2有毒，污染空气，故A 不符合题意；铜与稀硝酸反应产生NO，
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CuCl2的生成
C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体
D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿
【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CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2
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↑＋4H2O
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B．“反应”过程发生反应的离子方程式是2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋
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↑＋4H2O，A 正确；从后续操作看，“反应”过程生成CuCl，则溶
液中的Cu2＋被SO 还原，发生反应的离子方程式是2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋，B 正确；
“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；Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是 ( )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl 被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－=====Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．如果Cu2O 试样中混有CuCl 和CuO 杂质，用足量稀硫酸与Cu2O 试样充分反应，根据反应前、后固体
质量可计算试样纯度
【答案】D
【解析】CuCl 不溶于稀硫酸，Cu2O 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
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
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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MgCl2的方法。
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＋Fe2O3高温,Al2O3＋2Fe。某同学对“铝热反
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、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
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
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
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(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H2。(3)浓硫酸使铁、铝钝化，稀硝
酸会产生NO，污染环境，NaOH 溶液不能溶解铁。
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