第三章 金属及其化合物（综合训练）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

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 【答案】B 【解析】A项，已知Fe是26号元素，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，A不正确；B项，Fe和S在加热条件下生成FeS，而不是FeS2，B正确；C项，FeS2受氧气和水的长期作用，可被氧气氧化，转化为硫酸盐，C正确；D项，由反应方程式可知，4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，2SO2+O22SO3，SO3+H2O=H2SO4，故工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸，D正确；故选B。 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 【答案】D 【解析】Fe在常温下可被浓硝酸钝化，但加热时能反应，A项正确；Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，但Al只做还原剂，而Cl2与NaOH溶液反应时既做还原剂又做氧化剂，B项正确；酸性条件下NO3-有强氧化性，能氧化Cu，C项正确；Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe3O4，D项错误。 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K+ 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+ 【答案】C 【解析】A项，制取Fe(OH)3胶体需向沸水中滴加几滴饱和FeCl3溶液，题目中的操作得到的是Fe(OH)3沉淀，A错误；B项，制2mL10%悬浊液是向2mL10%NaOH溶液中滴入5滴5%CuSO4溶液，B错误；C项，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+，K+的检验要透过蓝色钴玻璃观察，可能有K+存在，C正确；D项，如果溶液中有Cl-或其他还原性离子存在，也会使KMnO4溶液褪色，D错误；故选C。 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CO32-+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 【答案】A 【解析】A项，向碳酸钠中加入少量水后，温度升高；向碳酸氢钠中加入少量水后，温度降低，A错误；B项，等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，碳酸钠溶液的碱性更强，B正确；C项，碳酸盐与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢盐，离子方程式：CO32-+CO2+H2O = 2HCO，C正确；D项，实验②中发生复分解反应：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；发生氧化还原反应：Cl2+ H2OHCl+HClO，D正确；故选A。 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 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 【答案】C 【解析】A项，Al元素是地壳中含量最多的金属元素，A正确；B项，Sc为21号元素，基态21Sc的简化电子排布式是[Ar]3d14s2，B正确；C项，合金的熔点比组成合金的成分金属的熔点低，C错误； D项，电子的定向移动形成电流，Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关，D正确；故选C。 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 【答案】D 【解析】碱性条件下，NaClO把Fe(OH)3氧化为Na2FeO4，自身还原为NaCl，方程式为：3NaClO+2Fe(OH)3+4 NaOH =2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。A项，X为NaCl，A错误；B项，氧化剂为NaClO，还原剂为Fe(OH)3，二者的物质的量之比为3：2，B错误；C项，ClO-会发生水解，1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-数目小于0.1NA，C错误；D项，根据方程式3NaClO+2Fe(OH)3+4 NaOH =2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，生成5molH2O，电子转移6mol，若生成0.5molH2O，则反应转移的电子的物质的量为0.6mol，数目为0.6NA，D正确；故选D。 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+＋AgFe2+＋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 【答案】C 【解析】A项，D项，实验现象错误，氧化铝的熔点高于金属铝，铝箔熔化，失去光泽但由于外面包了一层氧化铝并不滴落下来，A错误；B项，由于氧化性Fe3+＞Cu2+，加少量Fe，先发生Fe与Fe3+反应，Fe3++Fe=3Fe2+，因此不能确定C中是否含Cu2+，B错误；C项，氯化银的溶解度比硫酸银的小，Fe3++Ag=Fe2++Ag+，FeCl3溶液中的氯离子能使平衡向右移动，FeCl3溶液清洗得干净，C正确；D项，加Cu(NO3)2浓溶液，在酸性条件下，H+、NO3-起硝酸的作用，表现强的氧化性，将Zn氧化为Zn2+，HNO3被还原为无色的NO气体，因而可加快反应速率，故不能证明形成Zn-Cu原电池加快了制取H2的速率，D错误；故选C。 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 【答案】D 【解析】A项，a能与碱反应生成两种盐，则a为Cl2，c为HClO，氯气没有漂白性，A错误；B项，f分散于水中能形成红褐色胶体，则f为Fe(OH)3，d为FeO，e为Fe2O3，a与水蒸气反应生成Fe3O4，B错误；C项，a能与水剧烈反应，则a为Na，b为NaOH，在空气中Na最终变为Na2CO3，C错误；D项，f是两性氢氧化物，则f为Al(OH)3，a为Al，Al能与强碱强酸反应生成盐，D正确；故选D。 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 【答案】D 【解题分析】A项，KMnO4溶液能把Na2SO3氧化成Na2SO4，且KMnO4溶液本身可以做指示剂，正确；B项，向样品中加足量H2O2，可把Na2SO3氧化成Na2SO4，再加足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg，列出方程可以求解，正确；C项，将样品与足量稀盐酸充分反应后，可以除去其中的Na2SO3，再加入足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为cg，即为硫酸钡的质量，从而算出Na2SO4质量，正确；D项，将样品与足量稀盐酸充分反应，由于盐酸具有挥发性，生成的气体中含有氯化氢气体，与NaHSO3反应对实验结果造成干扰，不正确。 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 【答案】D 【解析】铁和氯气发生反应：2Fe+3Cl22FeCl3，则固体产物的成分为Fe、FeCl3，加入稀盐酸、少许植物油，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，得到淡黄色溶液，加入试剂X得到淡红色溶液，因硫氰酸钾能与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3，则试剂X中溶质的化学式可能为KSCN，向淡红色溶液中加入少量新制氯水将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+浓度增大，得到深红色液体。A项，稀硫酸和稀盐酸都是强酸，都可以与铁粉反应生成相应的亚铁盐，则实验中稀盐酸可以用稀硫酸代替，A正确；B项，硫氰酸钾能与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3，则试剂X中溶质的化学式可能为KSCN，B正确；C项，氯水具有强氧化性，所以新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+，C正确；D项，在加热条件下，铁粉与氯气反应生成的是FeCl3，而不是FeCl2，则固体产物的成分为Fe、FeCl3，D错误；故选D。 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 【答案】C 【解析】铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾。A项，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH--+6H2O=2[Al(OH)4]- +3H2↑，A正确；B项，③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式是Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O，B正确；C项，混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾，C错误；D项，明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确；故选C。 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PbCl42- 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 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 【答案】C 【解析】A项，已知：常温下，PbCl2难溶于水；Pb2+可以与Cl-形成PbCl42-，浸取方铅矿时，饱和食盐水的作用主要是增大氯离子浓度，提高含Pb物质的溶解性，A正确；B项，反应Ⅰ中，锰元素化合价由+4变为+2，铁元素化合价由+2变为+3，根据电子守恒可知，MnO2~2Fe3+，则每消耗3molMnO2，生成6molFe3+，B正确；C项，反应Ⅱ中，铁离子和FeS2反应生成S和亚铁离子，离子方程式为：2Fe3++FeS2=3Fe2++2S，C错误；D项，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，减小了反应面积，导致反应速率减慢，D正确；故选C。 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 【答案】D 【解析】A项，若m1>m2，则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有，不一定含有Al2O3，A错误；B项，离子方程式电荷不守恒，故B错误；C项，由于加了过量的盐酸，因此固体P只能是铜，不可能是混合物，故C错误；D项，要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入过量NaOH溶液，若产生气体，则一定含铝，否则不含铝，故D正确。故选D。 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(AsO43-)、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 【答案】C 【解析】强酸性高浓度砷(AsO43-)、Cu2+废液中加入NaHSO3溶液，析出HAsO2沉淀，过滤后可将HAsO2烘干使之分解得As2O3，滤液中加入试剂X为Fe，置换出Cu，经过滤可得到海绵Cu，滤液加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，并调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，并过滤获得Fe(OH)3，废液中主要含有Na2SO4。A项，由分析可知置换出海绵铜的试剂X为Fe，故A错误；B项，加入亚硫酸氢钠，反应生成硫酸钠、HAsO2和水，反应的离子方程式为AsO43-+HSO3-+2H+=SO42-+HAsO2↓+H2O，反应后溶液的酸性减弱，故B错误；C项，流程中钠离子和生成的硫酸根离子没从体系中分离出去，故达标废液中含有的溶质主要为Na2SO4，故C正确；D项，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，通过调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去，故D错误；故选C。 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 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 【答案】D 【解析】废催化剂加入稀硫酸，第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3，浓缩结晶得到粗ZnSO4·7H2O，滤渣1含有SiO2、CuS，向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，发生氧化还原反应，生成硫酸铜、硫，滤渣2含有硫和二氧化硅，滤液含有硫酸铜，经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体。A项，若检验滤液中滤液1中是否含有Fe2＋，可以选用K3Fe(CN)6溶液，在K3Fe(CN)6溶液的作用下，Fe2+可以反应生成蓝色沉淀，故A错误；B项，过氧化氢在酸性条件下可氧化CuS，应先加入稀硫酸，再加入过氧化氢，故B错误；C项，根据分析，滤渣2含有硫和二氧化硅，故C错误；D项，根据分析，步骤①操作中生成的气体为硫化氢，直接排放易污染空气，需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收，故D正确；故选D。 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、Y、Z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________________。 【答案】(1)Al3+ +4OH—= AlO2—+2H2O(2分) (2)①硫氰化钾溶液(2分) 2Fe3+ + Fe === 3Fe2+(2分) ③3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2(2分) (3)①CO32-+H2O+CO2=2HCO3-(2分) ②NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O(2分) 【解析】(1)若W为一种一元强碱，Y为Al(OH)3，Z为偏铝酸盐，X为铝盐，X到Z的离子方程式为Al3+ +4OH—= AlO2—+2H2O。(2)X是一种黄绿色的气体，得出X为氯气，Y的饱和溶液滴入沸水中能生成红褐色胶体，得出Y为氯化铁，Z为氯化亚铁，W为铁；①亚铁离子容易被氧化为铁离子，检验变质最灵敏的试剂一般选特征反应，所以选择硫氰化钾溶液；②氯化铁与铁转化为氯化亚铁的离子反应方程式2Fe3+ + Fe === 3Fe2+；③一定条件下铁与水蒸汽可以反应的化学方程式3Fe + 4H2O(g) == Fe3O4 + 4H2。(3)若X、Y、Z的焰色反应均为黄色，则X、Y、Z中均含有钠元素，X俗称苛性钠，则X为NaOH，W为无色气体，Z受热分解可以转化为Y，由转化关系可知W为CO2，Y为碳酸钠，Z为碳酸氢钠，据此分析：①向碳酸钠溶液中通入CO2生成碳酸氢钠的离子方程式为：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-；②NaOH溶液和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式为：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O。 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)2SO4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。 (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. VOSO4VO2+SO3↑； 猜想ⅱ. 2VOSO4V2O5+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。 【答案】(1)球形冷凝管(1分) 不需要(1分) (2)85℃恒温水浴加热(2分) 不是(1分) (3)(VO2)2SO4+H2C2O4+H2SO4=2 VOSO4+2CO2↑+2H2O(2分) (4) (2分) (5) d→e→h→i→b(2分) 装置C、D溶液中均出现白色沉淀(2分) 【解析】V2O5与浓硫酸加热时反应生成(VO2)2SO4，再加入草酸，(VO2)2SO4溶液转化成了VOSO4溶液，反应液由橙红色变为蓝黑色，经过蒸发浓缩，冷却结晶得到VOSO4晶体。根据VOSO4的热分解的两种可能分析，可通过检验分解产生的气体是否含SO2确定发生哪种分解。(1)仪器c的名称是球形冷凝管；仪器b为恒压滴液漏斗，可平衡压强，液体能够顺利流下，故用仪器b滴加浓硫酸时，不需要打开上端的玻璃塞；(2)在85℃搅拌下充分反应，反应中最适宜的加热方式为85℃恒温水浴加热；a中反应生成(VO2)2SO4的化学方程式为V2O5+H2SO4(VO2)2SO4+H2O，该反应反应前后没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应；(3)(VO2)2SO4在酸性溶液中被草酸还原为VOSO4，根据得失电子守恒、元素守恒可得化学方程式为(VO2)2SO4+H2C2O4+H2SO4=2 VOSO4+2CO2↑+2H2O；(4)滴定过程中发生的反应为10VOSO4+2KMnO4+2H2O=5(VO2)2SO4+K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，消耗的高锰酸钾物质的量为cmol∙L-1×V×10-3L=cV×10-3mol，则VOSO4物质的量为cV×10-3mol×5=5cV×10-3mol，该样品的纯度为=%；(5)据分析，欲探究VOSO4发生何种热分解，须检验产生的气体是否含SO2，检验之前应先排出SO3的干扰，SO3可与BaCl2反应而SO2不会，用C装置除去SO3后，SO2进入D装置，与Ba(NO3)2反应，生成白色沉淀BaSO4，故导管接口顺序为a→d→e→h→i→b；若气体流经的装置均有气泡产生且按②式分解，则从装置A中出来的气体是SO2和SO3的混合物，经过C装置时SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，SO2进入装置D被Ba(NO3)2氧化并生成BaSO4白色沉淀，故可观察到的现象是：装置C、D溶液中均出现白色沉淀。 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+Fe2O33Na2O+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 。 ③通过计算确定黄钠铁矾的化学式 (写出计算过程)。 【答案】(1) ①+7价(1分) ②氧化产物(1分) ③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(1分) (2) ①2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(1分) ②氯水(1分) Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl-(1分) ③胶体(1分) (3)①胶头滴管、100mL容量瓶(1分) ②淀粉溶液(1分) 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不再恢复(2分) ③NaFe3(SO4)2(OH)6(3分) 【解析】(1)①KClO4中K是+1价，O是－2价，根据化合价代数和为0可知氯元素的化合价是+7价。②反应6Na+Fe2O33Na2O+2Fe中钠元素化合价升高，被氧化，作还原剂，因此Na2O是氧化产物。③NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，其分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(2)①FeCl3溶液与金属铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。②氯化亚铁易被氧化为氯化铁，则除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入氯水，反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl-。③将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色得到氢氧化铁胶体，制得分散系为胶体。(3) ①将样品配成250 mL待测液，必须使用容量瓶，且要标明规格，所以需要的主要仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。②碘遇淀粉变蓝色，故选择淀粉作指示剂，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点；③有关的反应离子方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，则有2Fe3+～I2～2Na2S2O3，n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=0.2500 mol•L-1×0.03L=7.5×10-3 mol；加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165g为硫酸钡沉淀，则n(SO42-)=1.165g÷233g/mol=5.0×10-3mol，100 mL溶液中含有n(Fe3+)=7.5×10-3 mol×100mL/25mL=0.03 mol，n(SO42-)=5.0×10-3 mol×100mL/25mL=0.02 mol，设4.850g样品中钠离子的物质的量为n(Na+)，氢氧根离子物质的量为n(OH-)，根据质量守恒得：4.850g-0.03mol×56g/mol-0.02mol×96g/mol=n(Na+)×23g/mol+n(OH-)×17g/mol，根据电荷守恒得：0.03mol×3+n(Na+)×1=0.02mol×2+n(OH-)×1，解得：n(Na+)=0.01 mol，n(OH-)=0.06 mol，x：y：m：n= n(Na+)：n(Fe3+)：n(SO42-)：n(OH-)=0.01：0.03：0.02：0.06=1：3：2：6，化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6。 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- V2O74- VO43- 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)+3CO32-(aq)3CaCO3(s)+2VO43-(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。 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)。 【答案】(1)增大固体反应物与酸的接触面积，加快酸浸的速率(2分) V2O3+CaO+O2Ca(VO3)2(2分) (2)Ca(VO3)2+4H+= Ca2++2VO2-+2H2O(2分) (3) (2分) (4)高于80℃时NH4+水解程度增大，c(NH4+)减小(2分) (5) 2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2+++2CO2↑+2H2O(2分) (2分) 【解析】由题给流程可知，废钒渣中加CaO在空气中焙烧时，V2O3与CaO、空气中的氧气反应转化为Ca(VO3)2，Al2O3与CaO反应转化为Ca(AlO2)2；向焙烧后的固体中加入盐酸，pH=5时将Ca(VO3)2转化为VO2Cl，AlO2-转化为Al(OH)3沉淀，过滤得到含有Al(OH)3的滤渣1和含有VO2+的滤液；向滤液中加入石灰乳，将VO22+转化为Ca3(VO4)2沉淀，过滤得到滤液1和Ca3(VO4)2；向Ca3(VO4)2中加入碳酸铵溶液，将Ca3(VO4)2转化为(NH4)3VO4，过滤得到含有CaCO3的滤渣2和含有(NH4)3VO4的滤液；向滤液中加入氯化铁固体，将(NH4)3VO4转化为NH4VO3沉淀，过滤得到滤液2和NH4VO3；NH4VO3灼烧脱氨制得V2O5。(1)酸浸前将块状固体粉碎,可以增大反应物的接触面积,加快酸浸速率,使酸浸更加充分；由分析可知，V2O3与CaO、空气中焙烧反应转化为Ca(VO3)2，反应的化学方程式为：V2O3+CaO+O2Ca(VO3)2。(2))由表格信息可知，溶液 pH为5时，钒元素在溶液中以VO2+形式存在，则Ca(VO3)2与盐酸反应生成CaCl2、VO2Cl和H2O，反应的离子方程式为：Ca(VO3)2+4H+= Ca2++2VO2-+2H2O。(3)由方程式可知，反应的平衡常数。(4)氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中的水解反应是吸热反应，当温度高于80℃时，水解平衡向正反应方向移动，溶液中铵根离子浓度减小导致沉钒率下降。(5)由题知，离子方程中VO2-→VO2+，V元素的化合价从+5降低到+4，H2C2O4→CO2草酸为还原剂，C元素化合价从+3价升高到+4，按得失电子守恒、元素质量守恒，可得2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2+++2CO2↑+2H2O；产品纯度测定时发生的反应为：2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2+++2CO2↑+2H2O，可得关系式：V2O5~2VO2+~H2C2O4，已知mg产品溶于足量稀硫酸配成100 mL(VO2)SO4溶液，取20.00mL该溶液，消耗20.00mL a mol·L-1 H2C2O4，则产品的纯度为：。 2 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 【解析】A项，已知Fe是26号元素，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，A不正确；B项，Fe和S在加热条件下生成FeS，而不是FeS2，B正确；C项，FeS2受氧气和水的长期作用，可被氧气氧化，转化为硫酸盐，C正确；D项，由反应方程式可知，4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，2SO2+O22SO3，SO3+H2O=H2SO4，故工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸，D正确；故选B。 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K+ 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CO32-+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 【解析】A项，向碳酸钠中加入少量水后，温度升高；向碳酸氢钠中加入少量水后，温度降低，A错误；B项，等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，碳酸钠溶液的碱性更强，B正确；C项，碳酸盐与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢盐，离子方程式：CO32-+CO2+H2O = 2HCO，C正确；D项，实验②中发生复分解反应：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；发生氧化还原反应：Cl2+ H2OHCl+HClO，D正确；故选A。 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 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+＋AgFe2+＋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 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 【解析】铁和氯气发生反应：2Fe+3Cl22FeCl3，则固体产物的成分为Fe、FeCl3，加入稀盐酸、少许植物油，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，得到淡黄色溶液，加入试剂X得到淡红色溶液，因硫氰酸钾能与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3，则试剂X中溶质的化学式可能为KSCN，向淡红色溶液中加入少量新制氯水将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+浓度增大，得到深红色液体。A项，稀硫酸和稀盐酸都是强酸，都可以与铁粉反应生成相应的亚铁盐，则实验中稀盐酸可以用稀硫酸代替，A正确；B项，硫氰酸钾能与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3，则试剂X中溶质的化学式可能为KSCN，B正确；C项，氯水具有强氧化性，所以新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+，C正确；D项，在加热条件下，铁粉与氯气反应生成的是FeCl3，而不是FeCl2，则固体产物的成分为Fe、FeCl3，D错误；故选D。 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PbCl42- 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 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(AsO43-)、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 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、Y、Z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)2SO4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。 (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. VOSO4VO2+SO3↑； 猜想ⅱ. 2VOSO4V2O5+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+Fe2O33Na2O+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 。 ③通过计算确定黄钠铁矾的化学式 (写出计算过程)。 【答案】(1) ①+7价(1分) ②氧化产物(1分) ③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(1分) 【解析】(1)①KClO4中K是+1价，O是－2价，根据化合价代数和为0可知氯元素的化合价是+7价。②反应6Na+Fe2O33Na2O+2Fe中钠元素化合价升高，被氧化，作还原剂，因此Na2O是氧化产物。③NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，其分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(2)①FeCl3溶液与金属铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。②氯化亚铁易被氧化为氯化铁，则除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入氯水，反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl-。③将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色得到氢氧化铁胶体，制得分散系为胶体。(3) ①将样品配成250 mL待测液，必须使用容量瓶，且要标明规格，所以需要的主要仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。②碘遇淀粉变蓝色，故选择淀粉作指示剂，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点；③有关的反应离子方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，则有2Fe3+～I2～2Na2S2O3，n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=0.2500 mol•L-1×0.03L=7.5×10-3 mol；加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165g为硫酸钡沉淀，则n(SO42-)=1.165g÷233g/mol=5.0×10-3mol，100 mL溶液中含有n(Fe3+)=7.5×10-3 mol×100mL/25mL=0.03 mol，n(SO42-)=5.0×10-3 mol×100mL/25mL=0.02 mol，设4.850g样品中钠离子的物质的量为n(Na+)，氢氧根离子物质的量为n(OH-)，根据质量守恒得：4.850g-0.03mol×56g/mol-0.02mol×96g/mol=n(Na+)×23g/mol+n(OH-)×17g/mol，根据电荷守恒得：0.03mol×3+n(Na+)×1=0.02mol×2+n(OH-)×1，解得：n(Na+)=0.01 mol，n(OH-)=0.06 mol，x：y：m：n= n(Na+)：n(Fe3+)：n(SO42-)：n(OH-)=0.01：0.03：0.02：0.06=1：3：2：6，化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6。 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- V2O74- VO43- 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)+3CO32-(aq)3CaCO3(s)+2VO43-(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。 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)。 2 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $