第5章 金属及其化合物（专项训练）化学沪科版必修第二册

第5章 金属及其化合物 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属通性与金属活动性顺序 题型1 金属通性与原子结构的关联判断 题型2 金属活动性顺序的应用 考点二 钠及其化合物（重点） 题型1 钠单质的结构、核心性质与应用判断 题型2 钠的重要化合物性质辨析与对比 题型3 钠及其化合物的转化推断与简单定量计算 考点三 铁及其重要化合物（重点） 题型1 铁的重要化合物基础性质与转化判断 题型2 Fe²+、Fe³+的检验、鉴别与相互转化 题型3 铁及其化合物的转化推断与简单定量计算 考点四 铝及其化合物（重点） 题型1 铝及其化合物的两性性质辨析 题型2 铝及其化合物的转化关系与图像分析 考点五 金属材料与金属冶炼 题型1 合金的性质与常见应用判断 题型2 金属冶炼的原理与方法选择 考点六 化学能与电能（原电池）（重点） 题型1 原电池工作原理与正负极判断 题型2 原电池电极反应式书写与正误判断 题型3 原电池原理的实际应用分析 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属通性与金属活动性顺序 ◆题型1 金属通性与原子结构的关联判断 1．（24-25高二下·上海普陀·期中）下列性质不属于金属共性的是 A．电热的良导体 B．金属阳离子具有氧化性 C．单质具有还原性 D．高沸点 2．（24-25高三上·上海徐汇·阶段练习）旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜（铜镍合金）。下列说法不正确的是 A．熔点比纯铜的高 B．硬度比纯铜的大 C．改变镍的百分比会改变白铜的性能 D．通过外观颜色很难区分白铜和白银 ◆题型2 金属活动性顺序的应用 3．（24-25高二上·上海·期中）下列金属需要使用电解法冶炼的是 A．Fe B．Na C．Cu D．Zn 4．（24-25高一下·上海·期末）从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 A．金属的化合价高低 B．金属的活动性强弱 C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少 考点二 钠及其化合物（重点） ◆题型1 金属通性与原子结构的关联判断 5．（24-25高一上·上海·期中）下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是 A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰 B．Na在空气中燃烧，产物是 C．Na是银白色金属，硬度大，熔点高 D．Na能与水反应生成 6．（24-25高一下·上海·期中）有关金属钠的描述，正确的是 A．金属钠着火时，可使用干冰灭火 B．钠很活泼，需用电解饱和食盐水的方法制备金属钠 C．金属钠投入氯化铜溶液，不能生成红色沉淀 D．金属钠的熔点低于钾 ◆题型2 金属活动性顺序的应用 7．（25-26高一上·上海·开学考试）过氧化钠Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2X+O2。关于此反应涉及的化学用语的说法正确的是 A．X的化学式为NaHCO3 B．Na2O2中氧元素的化合价：-2价 C．保持氧气化学性质的微粒是氧原子 D．CO2既能表示二氧化碳分子也能表示二氧化碳物质 8．（24-25高一下·上海奉贤·期末）性质决定用途。下列物质与性质、用途相匹配的是 选项 A B C D 物质 Fe 性质 导热性好 淡黄色固体 红棕色 两性 用途 铁锅炒菜 作潜水艇供氧剂 作红色颜料 做净水剂 A．A B．B C．C D．D ◆题型3 金属通性与原子结构的关联判断 9．（24-25高二下·上海虹口·期末）把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，用电火花不断点燃，充分反应后，在相同条件下，测得气体体积变为原体积的1/9，则原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为 A．2∶2∶5 B．4∶2∶3 C．6∶7∶5 D．3∶4∶2 10．（24-25高三下·上海宝山·阶段练习）将一定量、组成的混合物溶于水配成50溶液，滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到各成分物质的量变化如图所示(已知)。下列说法不正确的是 A．①代表的变化曲线 B．a点溶液中与物质的量相等 C．b点溶液中发生反应的化学方程式为： D．滴加的盐酸浓度为0.0375 考点三 铁及其重要化合物（重点） ◆题型1 铁的重要化合物基础性质与转化判断 11．（25-26高一上·上海宝山·月考）在冶金行业中通常把铁称为“黑色金属”。下列说法正确的是 A．纯铁块呈黑色 B．生铁是铁矿石经热分解法冶炼而得的 C．钢具有良好的延展性，可以用于锻轧和铸造 D．铁用作避雷针是利用了铁的导热性 12．（24-25高二上·上海徐汇·期末）2025年10月8日，瑞典皇家科学院决定将2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森以及奥马尔·M·亚吉三位科学家，以表彰他们在金属有机骨架开发领域的贡献。下列有关金属的说法错误的是 A．用铁锅炒菜利用了铁的导热性 B．真金不怕火炼是因为黄金的熔点高 C．用钨丝做灯丝是因为钨的熔点高 D．将铜做成铜丝利用了铜的延展性 ◆题型2 Fe²+、Fe³+的检验、鉴别与相互转化 13．（24-25高一下·上海青浦·期末）研究小组设计如下实验制备硫酸亚铁铵。 步骤1：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入溶液，加热、过滤、洗涤、干燥、称量，质量为。 步骤2：的制备。将上述铁屑加入到的稀硫酸中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤沉淀。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量为。 步骤3：硫酸亚铁铵的制备。计算并称取所需质量的，加入“步骤2”的蒸发血中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥。 步骤3中准确称取的质量为 A． B． C． D． 14．（24-25高二·上海·期末）铁、铜混合粉末15g加入到100mL4.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为3.0g。若反应前后溶液体积不变，下列说法正确的是 A．原固体混合物中Cu的质量是6.4g B．反应后溶液中 C．反应后溶液中 D．反应后溶液中 ◆题型3 铁及其化合物的转化推断与简单定量计算 15．（24-25高二上·上海宝山·阶段练习）把1.0 mol/L CuCl2溶液和2.0 mol/L FeCl3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。则此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为 A．1.5 mol/L B．2.0 mol/L C．2.5 mol/L D．3.0 mol/L 16．（24-25高三上·上海浦东新·阶段练习）向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法错误的是 A．若a点时溶液中、浓度相等，则a点加入铁的质量为0.28g B．b点时溶液中发生的反应为，且由图得知氧化性： C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为 D．原溶液中和的物质的量浓度之比为 考点四 铝及其化合物（重点） ◆题型1 铝及其化合物的两性性质辨析 17．（24-25高二下·上海金山·期末）下列有关铝及其化合物的说法中错误的是 A．氧化铝既可以与酸反应，又可以与碱反应，它是两性氧化物 B．常温下铝不与氧气反应 C．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的量相同 D．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 18．（24-25高二下·上海·期中）活性氧化铝有很大的比表面积，吸湿性强，吸水后不胀不裂，常用作石油化工行业的干燥剂。下列说法错误的是 A．吸水时发生化合反应 B．属于两性氧化物 C．在熔融状态下可发生电离 D．吸水后，加热可再生 ◆题型2 铝及其化合物的转化关系与图像分析 19．（24-25高二上·上海浦东新·期中）向盛有100 mL HCl溶液的烧杯中加入一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品，充分反应后过滤，向滤液中加入5 mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。则原HCl物质的量浓度是 A．1mol/L B．2mol/L C．3mol/L D．4mol/L 20．（24-25高一上·上海闵行·期中）某第三周期主族元素的单质及其部分化合物的转化关系如图所示。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．通过电解熔融的H可制备G B．H为两性氧化物 C．气体X和气体Y均不能过量 D．1 mol G完全转化为K或H，转移的电子数均为 考点五 金属材料与金属冶炼 ◆题型1 合金的性质与常见应用判断 21．（24-25高二上·上海奉贤·期末）化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是 A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强 B．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金 C．储氢合金是一类通过物理方法吸附的新型合金材料 D．用于熔化烧碱的坩埚，可用这种材料制成 22．（25-26高一上·上海·期末）我国传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是 A．“吹尽狂沙始到金”说明自然界中存在金单质且金化学性质很稳定 B．“凡石灰，经火焚炼为用……久置空处，风吹自化，而为粉矣”，“粉”的成分为 C．“金(即铜)柔锡柔，合两柔则钢”体现合金硬度比其成分金属大的特性 D．“纷纷灿烂如星陨”中灿烂的烟花与金属元素的特殊焰色有关，焰色试验属于化学变化 ◆题型2 金属冶炼的原理与方法选择 23．（25-26高三上·上海·月考）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．冶炼铝：铝土矿无水 B．金属Mg制备：溶液 C．用Fe制取： D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿 24．（24-25高一下·上海·期末）下列关于金属冶炼的说法中正确的是 A．电解饱和食盐水制取钠 B．热还原法制取汞、银 C．利用铝热反应制取铬、锰 D．利用热分解法制取铜 考点六 化学能与电能（原电池）（重点） ◆题型1 原电池工作原理与正负极判断 25．（25-26高一上·上海徐汇·期末）如图所示，电流计G发生偏转，同时a极逐渐变细，b极放出无色气体，X为电解质溶液，则a、b、X可以是下列各组中的 a电极 b电极 X溶液 A． B． C． 石墨 稀盐酸 D． 稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 26．（24-25高二上·上海·期末）某实验小组自制如图所示的水果电池，探究影响电池效果的因素，实验记录如下。下列说法正确的是 序号 电极 电极间距/cm 水果种类 电流/ ① 2.0 西红柿 78.8 ② 2.0 西红柿 70.3 ③ 2.0 西红柿 ④ 2.0 柠檬 45.7 ⑤ 1.0 柠檬 98.4 A．化学能全部转化为电能 B．通过实验可得出： C．对比①⑤可得出：电极间距越小，电池效果越好 D．通过实验可得出：其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好 ◆题型2 原电池电极反应式书写与正误判断 27．（25-26高三上·上海·期中）我国科技工作者设计工作原理如图所示的方案，实现对废水中有机物的无害化处理。下列说法错误的是 A．工作时将化学能转化为电能 B．极上的电极反应为 C．工作中I区电解质溶液不变 D．工作时，II区溶液中、减小 28．（24-25高二上·上海嘉定·开学考试）一种氢氧燃料电池，结构如图，下列有关该电池的说法正确的是 A．通入氢气的电极发生还原反应 B．正极的电极反应式为 C．外电路中每有0.4 mol电子转移，必有6.72 L气体被消耗 D．碱性电解液中阳离子向通入氢气的电极移动 ◆题型3 原电池原理的实际应用分析 29．（24-25高一下·上海·期末）近年来，随着可穿戴电子产品的普及，柔性固态锌-空气电池获得了广泛关注。该电池结构和其电压与电解质溶液浓度关系图如下，金属Zn电极发生反应生成。下列说法不正确的是 A．空气电极为该电池的正极 B．Zn表面发生的电极反应为 C．一定条件下，增大KOH溶液的浓度可以增强该电池的放电效果 D．空气电极使用紧实致密的碳棒比疏松多孔的碳棒放电效果更好 30．（2025·上海·三模）有M、N、P、Q四种金属，已知：①M与N的盐溶液可以发生离子反应；②M、P放入稀硫酸中，P表面有大量气泡产生，M表面无明显现象；③N、Q用导线连接后放入Q的硫酸盐溶液中，电极反应为。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是 A．Q、P、M、N B．Q、N、M、P C．P、N、M、Q D．P、M、N、Q B 综合攻坚·知能拔高 1．（24-25高二上·上海·期末）导弹制造材料主要是合金，钢便是其中重要的一种。下列相关说法中正确的是 A．钢是铁碳合金，该合金熔点比纯铁熔点高 B．钢的硬度和强度都比纯铁的大 C．钢的碳含量比生铁高 D．钢不能导电和导热 2．（24-25高二上·上海·期中）下列金属与足量盐酸反应，失去电子时消耗金属的质量如图所示。其中，丙代表的金属是 A． B． C．Al D． 金属 Zn Fe Al 质量/g 32.5 28 9 23 3．（25-26高一上·上海·月考）将钠投入液氨中，钠沉入底部，液体迅速变成蓝色，再小心蒸去，生成一种气体单质和，如图所示，为钠在液氨中溶解的原理示意图。已知：氨和电子呈蓝色，下列说法错误的是 A．钠的密度比液氨大 B．钠溶于液氨中，液体的导电性增强 C．0.2mol钠投入足量液氨生成0.01molH2 D．钠和液氨可发生以下反应： 4．（25-26高一上·上海·期末）学习化学要学会运用合适的方法，如“类推”，这样才能事半功倍。下列类推正确的是 A．已知能与反应生成和，可推测能与反应生成和 B．已知能和反应，可推测能和反应 C．已知常温下在浓硝酸中可发生钝化，可推测常温下在浓硝酸中可发生钝化 D．已知能与反应生成，可推测能与反应生成 5．（24-25高一上·上海·期末）已知有机物完全燃烧时元素和元素一般转变为和。下列有机物各，在氧气中完全燃烧，于时将产物通过足量的固体后，固体增重大于的是 A． B． C． D． 6．（25-26高三下·上海徐汇·月考）以铝土矿（主要成分为，含杂质和）为原料，制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠（）的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是 A．“碱溶”时与过量NaOH溶液反应： B．“反应Ⅰ”： C．“电解”： D．“反应Ⅲ”： 7．（25-26高一上·上海宝山·期末）化学与生活、环境和生产密切相关。下列说法不正确的是 A．节日燃放的五彩缤纷的烟花利用了某些金属元素的焰色反应 B．Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物，可作储氢材料 C．常温下，铝与浓硫酸不反应，因此可用铝制容器贮运浓硫酸 D．由于范德华力的存在，Cl2、CO2等气体在降温或加压时凝结成液态或固态 8．（25-26高二上·上海·期中）下列有关装置及叙述错误的是 A．图1装置可用于测定中和反应的反应热 B．图2中，将富银铅泥制成电极板，连接铅酸蓄电池负极，通过电解分离银和铅 C．图3装置可用于测定氢气的生成速率() D．图4中，在钢材上电镀铝，熔融盐中Al和Cl元素只以、形式存在，则阳极反应式为： 9．（24-25高一下·上海·期中）铅蓄电池是常见的二次电池，其工作原理如图所示。 放电时总反应为：。 (1)写出放电时正极的电极反应式：___________。 (2)铅蓄电池放电时一段时间，当转移0.2mol电子时，负极质量将增大___________g。 (3)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为。 已知：①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 ②阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。 比较Mg、Al、Zn三种金属一空气电池，则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为___________，该电池正极的电极反应式为___________，若为Mg-空气电池，为防止负极区沉积，宜采用___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 10．（25-26高一上·上海·期末）已知A为生活中常见的金属单质，B为磁性黑色晶体，C溶液呈浅绿色，根据下图所示的关系： (1)确定A、B、C、D、E、F的化学式。 A为_______，B为_______，C为_______，D为_______，E为_______，F为_______。 (2)写出④、⑤的离子方程式，⑧的化学方程式。 ④_______； ⑤_______； ⑧_______。 11．（25-26高一下·上海·开学考试）Ⅰ．铁是人类较早使用的金属之一，运用铁及其化合物的相关知识完成下列问题： (1)电子工业常用30%的溶液腐蚀覆盖在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出溶液与铜发生反应的离子方程式：___________。 (2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并获得氯化铁晶体，准备采用下列步骤。 操作Ⅰ的名称是___________；试剂c是___________(填化学式)。 Ⅱ．市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁，根据其名称认为该补铁口服液中含有，设计实验方案进行验证。 方案 试剂X 方案i 1 mL酸性溶液 方案ii 依次加入5滴KSCN溶液、1 mL氯水 (3)方案i中实验现象与预期现象相同，但并不能证明补铁口服液中一定含有，猜想其理由是___________。 (4)方案ii中预期现象是___________；若方案ii实际操作中自始至终无明显现象，说明符合方案i猜想理由。为验证猜想，在方案ii的基础上可进行操作：___________，即可得到预期的现象。 Ⅲ．现有均匀混合的铜粉和氧化铁粉末，为确定样品的组成，分别取不同质量的四份样品，加入20 mL一定物质的量浓度的盐酸，实验结果如表所示。 实验序号 1 2 3 4 样品质量/g 1.44 2.88 4.32 5.76 剩余固体质量/g 0.32 0.64 2.08 3.52 (5)铜与氧化铁的物质的量之比为___________。 (6)盐酸的物质的量浓度为___________mol/L。 12．（24-25高一上·上海青浦·期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含铁物质的“价—类”二维图，图中列出了部分常见的含铁物质，其中构成丁的阴离子为Cl-。 (1)甲与水蒸气在高温下反应生成乙的化学方程式为_______﹔该反应中，甲做_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)研究小组用丙溶液进行如图所示实验： 实验过程中，观察到沉淀颜色的变化情况为_______，反应的化学方程式为_______。 (3)向CuSO4和丁组成的混合溶液中加入铁粉，反应结束后有固体剩余，下列关于固体成分的说法不可能的是_______(填序号)。 a.铁、铜都有b.有铜无铁c.有铁无铜 (4)高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂和高容量电池材料。 ①小明同学预测K2FeO4具有氧化性，从铁元素价态的角度说明他预测的依据是_______。 ②制取K2FeO4的反应如下，配平该反应的离子方程式_______。Fe3++ClO-+OH-=+Cl-+H2O 13．（24-25高一下·上海·期末）大部分废催化剂常被作为固体废弃物丢弃，不仅造成资源浪费，也对环境造成极大的污染。合成氨转化工段二段炉固体废Z205催化剂表面有少量积碳，该废催化剂主要含(质量分数约90%)、NiO(氧化镍，质量分数约6%)等，从废Z205催化剂中回收活性氧化铝的工艺流程如图。 已知：“焙烧1”时，NiO不参与反应；经“焙烧1”“浸取”后可得溶液。 回答下列问题： (1)为提高“浸取”的效率，可采取的措施有___________(填一项)；为从所得废渣中回收金属镍，还需要加___________(填“氧化剂”或“还原剂”)才能实现。 (2)试写出“焙烧1”时。发生反应的化学方程式：___________。 (3)“抽滤”后的滤饼的主要成分的化学式为___________，设计实验检验滤饼是否洗涤干净：___________；滤液经处理后可在___________工序中循环利用。 (4)浸取时间对氧化铝回收率的影响如图所示，则浸取时间应选择___________h为宜。“焙烧2”过程发生反应的化学方程式为___________。 (5)若“浸取”工序中浸取率按78.6%计，“焙烧2”的回收率按67.6%计，则1000g废Z205催化剂最多可以回收___________(列出计算式)g活性氧化铝。 14．（25-26高三上·上海·阶段练习）金属钼具有高强度、高熔点、耐磨抗腐性等优点，用于制火箭、卫星的合金构件。钼酸钠晶体是一种重要的金属缓蚀剂。利用钼矿(主要成分)MoS2，还含少量钙、镁等元素)为原料冶炼金属钼和钼酸钠晶体的主要流程图如下： (1)中钼元素的价态为_______。 (2)由图中信息可以判断是_______氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”)。 (3)操作Ⅰ是_______，操作Ⅱ所得的钼酸沉淀要水洗，检验钼酸沉淀是否洗涤干净的方法是：取最后一次水洗液少量于试管中，加入_______。 (4)采用NaClO氧化钼矿的方法将矿石中的钼浸出，请补全反应的化学方程式：_______。 15．（25-26高三下·上海·月考）碘钟反应(Iodine clock reaction)是一种化学振荡反应，充分体现了化学反应的魅力。在碘钟反应体系中，溶液的现象会在特定时间间隔内发生周期性变化，仿佛时钟一般规律。 最为典型的是以过氧化氢分解的碘钟反应体系，主要包含以下几种物质：过氧化氢()、硫代硫酸钠()、硫酸()、以及淀粉溶液。 反应具体过程及现象如下： 第一步：(无色→蓝色) 第二步：(蓝色→无色) ……(如此循环往复) (1)配平第一步反应，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目___________。 YA兴趣小组成员根据上述反应原理，猜测溶液、溶液、淀粉也可形成碘钟反应体系，进而设计了如下实验装置，并成功验证了猜想。 具体实验装置及K闭合后电流表的指针偏转情况记录如下表所示： 表盘 时间/min 偏转位置 右偏至Y处 指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次 指针归零 (2)在上述装置中，b电极是___________极 A．正 B．负 C．阳 D．阴 (3)K闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的溶液，现象是___________。 (4)时，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，由此判断在a极放电的产物是___________。 (5)时，指针回到“0”处的原因可能是发生___________(写离子方程式)，不再与发生反应，因此外电路无电流通过。此后，Ⅲ中指针返回X处的原因，可能是___________。 (6)关于上述装置中的盐桥，下列说法错误的是___________。 A．盐桥两端可以用琼脂封口，可长期反复使用 B．盐桥内所用电解质溶液可选饱和KCl溶液或饱和溶液 C．盐桥的作用是形成闭合回路，平衡溶液中的电荷 D．盐桥中的正离子往U形管左侧a电极方向移动 YA兴趣小组成员在查阅文献后发现：一定条件下，溶液也能形成碘钟体系。在该体系中检测得到pH-时间振荡曲线如下图所示，同时观察到体系由澄清浑浊澄清的周期性变化。 (7)可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。 Ⅰ． Ⅱ．___________。 Ⅲ．； Ⅳ．___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 金属及其化合物 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属通性与金属活动性顺序 题型1 金属通性与原子结构的关联判断 题型2 金属活动性顺序的应用 考点二 钠及其化合物（重点） 题型1 钠单质的结构、核心性质与应用判断 题型2 钠的重要化合物性质辨析与对比 题型3 钠及其化合物的转化推断与简单定量计算 考点三 铁及其重要化合物（重点） 题型1 铁的重要化合物基础性质与转化判断 题型2 Fe²+、Fe³+的检验、鉴别与相互转化 题型3 铁及其化合物的转化推断与简单定量计算 考点四 铝及其化合物（重点） 题型1 铝及其化合物的两性性质辨析 题型2 铝及其化合物的转化关系与图像分析 考点五 金属材料与金属冶炼 题型1 合金的性质与常见应用判断 题型2 金属冶炼的原理与方法选择 考点六 化学能与电能（原电池）（重点） 题型1 原电池工作原理与正负极判断 题型2 原电池电极反应式书写与正误判断 题型3 原电池原理的实际应用分析 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 金属通性与金属活动性顺序 ◆题型1 金属通性与原子结构的关联判断 1．（24-25高二下·上海普陀·期中）下列性质不属于金属共性的是 A．电热的良导体 B．金属阳离子具有氧化性 C．单质具有还原性 D．高沸点 【答案】D 【详解】A．金属通常是电和热的良导体，属于金属的共性，A不符合题意； B．金属阳离子均具有氧化性，B不符合题意； C．金属单质在反应中易失去电子，具有还原性，属于金属的共性，C不符合题意； D．虽然许多金属沸点较高，但并非所有金属都具备“高沸点”，汞在常温下为液态，因此高沸点不属于金属的共性，D符合题意； 故答案选D。 2．（24-25高三上·上海徐汇·阶段练习）旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜（铜镍合金）。下列说法不正确的是 A．熔点比纯铜的高 B．硬度比纯铜的大 C．改变镍的百分比会改变白铜的性能 D．通过外观颜色很难区分白铜和白银 【答案】A 【详解】A．合金的熔点通常低于其纯组分金属，白铜（铜镍合金）的熔点比纯铜和纯镍都低，A错误； B．合金化通常会增加硬度，白铜由于镍的加入，硬度大于纯铜，B正确； C．合金的性能取决于组成比例，改变镍的百分比会调整白铜的机械性能和耐腐蚀性等，C正确； D．白铜和白银均呈银白色，且表面可抛光至相似光泽，肉眼难以区分，故白铜常用作仿银饰品，D正确； 故答案选A。 ◆题型2 金属活动性顺序的应用 3．（24-25高二上·上海·期中）下列金属需要使用电解法冶炼的是 A．Fe B．Na C．Cu D．Zn 【答案】B 【分析】电解法：冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的Al2O3）制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等）；热分解法：冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。 【详解】A．铁属于中等活泼金属，Fe一般采用热还原的方法冶炼得到，A不符合题意； B．Na金属活动性很活泼，采用电解熔融氯化物的方法得到Na单质，即2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，B符合题意； C．Cu的金属活动性较弱，一般采用还原的方法冶炼Cu，C不符合题意； D．Zn属于中等活泼金属，Zn一般采用热还原的方法冶炼得到，D不符合题意； 故选B。 4．（24-25高一下·上海·期末）从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 A．金属的化合价高低 B．金属的活动性强弱 C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少 【答案】B 【详解】对比金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现人类使用较早的金属，其活动性较弱，结合学习中对金属铁、铝的冶炼的认识，可知金属活动性越强，金属的冶炼越难，这也影响了人类对金属的使用； 答案选B。 考点二 钠及其化合物（重点） ◆题型1 金属通性与原子结构的关联判断 5．（24-25高一上·上海·期中）下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是 A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰 B．Na在空气中燃烧，产物是 C．Na是银白色金属，硬度大，熔点高 D．Na能与水反应生成 【答案】A 【详解】A．Na在空气中燃烧生成Na2O2，发出黄色火焰，A正确； B．Na在空气中燃烧生成Na2O2，B错误； C．Na是银白色金属，硬度小，熔点低，C错误； D．Na能与水反应生成NaOH和，D错误； 故选A。 6．（24-25高一下·上海·期中）有关金属钠的描述，正确的是 A．金属钠着火时，可使用干冰灭火 B．钠很活泼，需用电解饱和食盐水的方法制备金属钠 C．金属钠投入氯化铜溶液，不能生成红色沉淀 D．金属钠的熔点低于钾 【答案】C 【详解】A．钠着火时生成的Na2O2会与干冰中的CO2反应生成助燃的O2，则钠着火时不能用干冰灭火，应用干燥沙土灭火，A错误； B．电解饱和食盐水生成NaOH、氢气和氯气，无法制备金属钠，B错误； C．金属钠投入氯化铜溶液，Na先与水反应生成NaOH和氢气，氯化铜和NaOH反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，不能发生置换反应生成红色沉淀Cu，C正确； D．碱金属元素随着原子序数的增大，其单质的熔点、沸点依次降低，密度依次增大(但钾反常)，则钠的熔点高于钾，D错误； 故选C。 ◆题型2 金属活动性顺序的应用 7．（25-26高一上·上海·开学考试）过氧化钠Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2X+O2。关于此反应涉及的化学用语的说法正确的是 A．X的化学式为NaHCO3 B．Na2O2中氧元素的化合价：-2价 C．保持氧气化学性质的微粒是氧原子 D．CO2既能表示二氧化碳分子也能表示二氧化碳物质 【答案】D 【详解】A．根据反应前后元素的种类和原子数目均保持不变可知，X的化学式为Na2CO3，A错误； B．Na2O2中钠元素的化合价为+1价，结合化合物所有元素所带电荷的代数和为0，故氧元素的化合价：-1价，B错误； C．分子是保持物质化学性质的最小微粒，即保持氧气化学性质的微粒是氧分子，C错误； D．CO2既能在微观上表示二氧化碳分子，也能表示宏观物质二氧化碳，D正确； 故答案为：D。 8．（24-25高一下·上海奉贤·期末）性质决定用途。下列物质与性质、用途相匹配的是 选项 A B C D 物质 Fe 性质 导热性好 淡黄色固体 红棕色 两性 用途 铁锅炒菜 作潜水艇供氧剂 作红色颜料 做净水剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．Fe的导热性好，故可利用这一性质使用铁锅炒菜，故A选； B．过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气，可作供氧剂，与过氧化钠是淡黄色固体无关，故B不选； C．是黑色固体，不能作红色颜料，故C不选； D．用于净水是利用Al(OH)3胶体具有吸附性，与其是否具有两性的性质无关，故D不选； 答案选A。 ◆题型3 金属通性与原子结构的关联判断 9．（24-25高二下·上海虹口·期末）把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，用电火花不断点燃，充分反应后，在相同条件下，测得气体体积变为原体积的1/9，则原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为 A．2∶2∶5 B．4∶2∶3 C．6∶7∶5 D．3∶4∶2 【答案】D 【详解】Na2O2与CO2反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，CO与H2在氧气中完全燃烧，生成CO2和H2O，生成的CO2和H2O再与Na2O2反应。由2CO+O22CO2，可得总反应为CO+Na2O2=Na2CO3，相当于吸收CO；由2H2+O22H2O，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，可得总反应为：H2+Na2O2=2NaOH，相当于吸收H2，故混合物气体反应，恢复到原温度，容器内的压强为原来的，剩余气体为O2，设原混合气体总物质的量为9mol，则反应后生成1mol氧气，根据反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2可知，n（CO2）=2n（O2）=2mol，说明H2、CO的总物质的量为：9mol-2mol=7mol，所以原混合气体中[n（H2）+n（CO）]：n（CO2）=7mol：2mol=7：2，选项中满足条件的只有D； 故选：D。 10．（24-25高三下·上海宝山·阶段练习）将一定量、组成的混合物溶于水配成50溶液，滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到各成分物质的量变化如图所示(已知)。下列说法不正确的是 A．①代表的变化曲线 B．a点溶液中与物质的量相等 C．b点溶液中发生反应的化学方程式为： D．滴加的盐酸浓度为0.0375 【答案】D 【分析】向碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液中滴加一定物质的量浓度的盐酸时，碳酸钠溶液优先与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；碳酸钠溶液完全反应后，过量的盐酸与溶液中的碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，反应中氯化钠的物质的量增大、碳酸钠的物质的量减小，碳酸氢钠的物质的量先增大后减小，则曲线①、②、③分别代表碳酸氢钠、氯化钠、碳酸钠的变化曲线。 【详解】A．由分析可知，曲线①、②、③分别代表碳酸氢钠、氯化钠、碳酸钠的变化曲线，A正确； B．由图可知，a点溶液中碳酸钠和氯化钠的物质的量相等，B正确； C．由图可知，b点溶液中发生的反应为碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，C正确； D．由图可知，盐酸溶液的体积为150 mL时，碳酸氢钠的物质的量为0，氯化钠的物质的量为7.5 mmol，说明溶液中碳酸氢钠与盐酸恰好反应得到氯化钠溶液，则由氯原子个数守恒可知，盐酸的浓度为：=0.05 mol/L，D错误； 故选D。 考点三 铁及其重要化合物（重点） ◆题型1 铁的重要化合物基础性质与转化判断 11．（25-26高一上·上海宝山·月考）在冶金行业中通常把铁称为“黑色金属”。下列说法正确的是 A．纯铁块呈黑色 B．生铁是铁矿石经热分解法冶炼而得的 C．钢具有良好的延展性，可以用于锻轧和铸造 D．铁用作避雷针是利用了铁的导热性 【答案】C 【详解】A．纯铁块实际为银白色金属，表面易氧化形成黑色Fe3O4膜或生铁断面呈灰黑色，但纯铁本身并非黑色，A错误； B．生铁是通过高炉炼铁法（还原法）冶炼得到的，使用焦炭作还原剂还原铁矿石（如Fe2O3），而非直接热分解，B错误； C．钢是含碳量0.03%-2%的铁碳合金，延展性、韧性优良，可通过锻轧（塑性变形）和铸造（熔化浇注）成型，C正确； D．避雷针利用金属的导电性将电流导入大地，而非导热性。铁的导热性常用于炊具散热器等场景，D错误； 故选C。 12．（24-25高二上·上海徐汇·期末）2025年10月8日，瑞典皇家科学院决定将2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森以及奥马尔·M·亚吉三位科学家，以表彰他们在金属有机骨架开发领域的贡献。下列有关金属的说法错误的是 A．用铁锅炒菜利用了铁的导热性 B．真金不怕火炼是因为黄金的熔点高 C．用钨丝做灯丝是因为钨的熔点高 D．将铜做成铜丝利用了铜的延展性 【答案】B 【详解】A．铁锅炒菜利用铁的导热性传递热量，使食物均匀受热，A正确； B．黄金的熔点并不高（约1064℃），黄金不怕火炼的原因是因为化学性质稳定，高温下不易反应，B错误； C．钨丝熔点极高（约为3410℃），适合高温工作下不熔化，因此适合做灯丝，C正确； D．铜的延展性使其可加工成铜丝，D正确； 故选B。 ◆题型2 Fe²+、Fe³+的检验、鉴别与相互转化 13．（24-25高一下·上海青浦·期末）研究小组设计如下实验制备硫酸亚铁铵。 步骤1：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入溶液，加热、过滤、洗涤、干燥、称量，质量为。 步骤2：的制备。将上述铁屑加入到的稀硫酸中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤沉淀。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量为。 步骤3：硫酸亚铁铵的制备。计算并称取所需质量的，加入“步骤2”的蒸发血中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥。 步骤3中准确称取的质量为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题干信息知，制备FeSO4消耗的m(Fe)=(m1-m2)g，，根据Fe原子守恒得，在硫酸亚铁铵中存在如下关系：n[(NH4)2SO4]=n(FeSO4)=n(Fe)，，故选C。 14．（24-25高二·上海·期末）铁、铜混合粉末15g加入到100mL4.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为3.0g。若反应前后溶液体积不变，下列说法正确的是 A．原固体混合物中Cu的质量是6.4g B．反应后溶液中 C．反应后溶液中 D．反应后溶液中 【答案】B 【分析】铁的还原性强于铜，把铁、铜混合粉末加入FeCl3溶液中铁先与Fe3+反应，铁反应完全之后，Cu继续与Fe3+反应，充分反应后，固体剩余，则0.4molFe3+完全反应。设0.4molFe3+只溶解铁，2Fe3++Fe=3Fe2+，则有关系式，解得m(Fe)=11.2g，溶解的金属质量=15g﹣3g=12g，11.2g<12g，则铁完全反应、铜部分反应，剩余的金属只有Cu；设铁、铜混合物中参加反应的铁xmol，铜ymol，联列方程①56x+64y=12、②2x+2y=0.4，解得x=0.1，y=0.1，据分析回答问题： 【详解】A．由分析可知，原固体混合物中Cu的质量是m(Cu)=0.1mol×64g/mol+3.0g=9.4g，故A错误； B．反应后溶液中c(Fe2+)==5.0mol/L，故B正确； C．据以上分析可知反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.1mol+0.4mol+0.1mol=0.6mol，故C错误； D．反应后溶液中，n(Fe2+)：n(Cu2+)=5：1，故D错误； 故选B。 ◆题型3 铁及其化合物的转化推断与简单定量计算 15．（24-25高二上·上海宝山·阶段练习）把1.0 mol/L CuCl2溶液和2.0 mol/L FeCl3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。则此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为 A．1.5 mol/L B．2.0 mol/L C．2.5 mol/L D．3.0 mol/L 【答案】B 【详解】设混合前两种溶液体积均为，则混合后总体积为：，。铁粉足量，因此、完全被还原，发生反应：，。然后计算总物质的量：完全反应生成；完全反应生成；总，。 故选B。 16．（24-25高三上·上海浦东新·阶段练习）向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法错误的是 A．若a点时溶液中、浓度相等，则a点加入铁的质量为0.28g B．b点时溶液中发生的反应为，且由图得知氧化性： C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为 D．原溶液中和的物质的量浓度之比为 【答案】A 【分析】向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，再和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，依次发生反应的离子方程式为、；由图知，加入0.56gFe时，恰好还原溶液中的，故由知，原溶液中；加入0.56g~1.68g铁粉时发生反应，该反应消耗0.02mol铁，可知溶液中含有0.02molCu2+。 【详解】A．a点时溶液中发生反应：，设反应的铁为，则，，，故A错误； B．b点时发生反应：，氧化性：，故B正确； C．c点溶液中的溶质为，，溶液中的物质的量浓度为，故C正确； D．，，原溶液中和的物质的量浓度之比为1：2，故D正确； 选A。 考点四 铝及其化合物（重点） ◆题型1 铝及其化合物的两性性质辨析 17．（24-25高二下·上海金山·期末）下列有关铝及其化合物的说法中错误的是 A．氧化铝既可以与酸反应，又可以与碱反应，它是两性氧化物 B．常温下铝不与氧气反应 C．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的量相同 D．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 【答案】B 【详解】A．氧化铝（）能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，A正确； B．铝在常温下会与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，该说法错误地认为铝不与氧气反应，B错误； C．根据反应方程式（和），相同质量的铝转移相同电子数，产生氢气的量相同，C正确； D．硬铝是铝合金，具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的特点，广泛应用于航空和航天领域，D正确； 故选B。 18．（24-25高二下·上海·期中）活性氧化铝有很大的比表面积，吸湿性强，吸水后不胀不裂，常用作石油化工行业的干燥剂。下列说法错误的是 A．吸水时发生化合反应 B．属于两性氧化物 C．在熔融状态下可发生电离 D．吸水后，加热可再生 【答案】A 【详解】A．Al2O3吸水是物理吸附过程，没有新物质生成，不属于化合反应，A错误； B．Al2O3既能与强酸反应生成铝盐和水，又能与强碱反应生成偏铝酸盐和水，属于两性氧化物，B正确； C．Al2O3是离子化合物，在熔融状态下可以电离出Al3+和O2-，这也是工业电解熔融Al2O3冶炼金属铝的基础，C正确； D．活性氧化铝吸水属于物理吸附，加热即可脱除吸附的水，实现干燥剂再生，D正确； 故选A。 ◆题型2 铝及其化合物的转化关系与图像分析 19．（24-25高二上·上海浦东新·期中）向盛有100 mL HCl溶液的烧杯中加入一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品，充分反应后过滤，向滤液中加入5 mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。则原HCl物质的量浓度是 A．1mol/L B．2mol/L C．3mol/L D．4mol/L 【答案】B 【详解】据图可知，当沉淀达到最大值时，溶质为氯化钠，根据钠元素和氯元素守恒可知，氢氧化钠的物质的量等于氯化氢的物质的量，所以盐酸的物质的量浓度为：=2mol/L； 答案选B。 20．（24-25高一上·上海闵行·期中）某第三周期主族元素的单质及其部分化合物的转化关系如图所示。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．通过电解熔融的H可制备G B．H为两性氧化物 C．气体X和气体Y均不能过量 D．1 mol G完全转化为K或H，转移的电子数均为 【答案】C 【分析】由转化关系可推断，G为Al，H为（两性氧化物），J为，K为，气体X为酸性气体，气体Y为碱性气体。 【详解】A．H为，工业上通过电解熔融制备Al（G），A正确； B．H为，既能与强酸、又能与强碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，B正确； C．气体X为，少量、过量均与反应生成，气体Y为，少量、过量均与溶液反应生成，C错误； D．G为Al，转化为K（）或H（）时，Al均由0价升高到+3价，1 mol Al转移3 mol电子，即，D正确； 故答案选C。 考点五 金属材料与金属冶炼 ◆题型1 合金的性质与常见应用判断 21．（24-25高二上·上海奉贤·期末）化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是 A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强 B．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金 C．储氢合金是一类通过物理方法吸附的新型合金材料 D．用于熔化烧碱的坩埚，可用这种材料制成 【答案】B 【详解】A．氯气和活性炭不反应，但活性炭吸附能力强、能吸附氯气，减弱漂白效果，A错误； B．碳素钢是铁与碳的合金，广泛用于制造铁轨、船舶等结构材料，B正确； C．储氢合金通过化学吸附形成金属氢化物储氢，而非物理吸附，C错误； D．氧化铝Al2O3是两性氧化物，会与烧碱NaOH反应，不可用作熔化烧碱的坩埚材料，D错误； 故选B。 22．（25-26高一上·上海·期末）我国传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是 A．“吹尽狂沙始到金”说明自然界中存在金单质且金化学性质很稳定 B．“凡石灰，经火焚炼为用……久置空处，风吹自化，而为粉矣”，“粉”的成分为 C．“金(即铜)柔锡柔，合两柔则钢”体现合金硬度比其成分金属大的特性 D．“纷纷灿烂如星陨”中灿烂的烟花与金属元素的特殊焰色有关，焰色试验属于化学变化 【答案】D 【详解】A．金在自然界中以单质形式存在，且金的化学性质稳定，不易与其他物质反应，A正确； B．“粉”指生石灰（CaO）在空气中吸收二氧化碳和水后形成的碳酸钙（），B正确； C．铜锡合金的硬度大于其成分金属铜和锡，体现合金特性，C正确； D．烟花的灿烂颜色与金属元素的焰色反应有关，但焰色试验是电子跃迁产生的光谱现象，属于物理变化，D错误； 故选D。 ◆题型2 金属冶炼的原理与方法选择 23．（25-26高三上·上海·月考）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．冶炼铝：铝土矿无水 B．金属Mg制备：溶液 C．用Fe制取： D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿 【答案】D 【详解】A．电解熔融（无水）AlCl3无法得到Al，因为AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电；工业上冶炼铝采用电解熔融Al2O3（加冰晶石降低熔点），A错误； B．直接电解MgCl2溶液会生成Mg(OH)2、H2和Cl2，因为H2O中氢离子的放电优先级高于Mg2+；工业上制备Mg是电解熔融MgCl2，B错误； C．Fe与稀HCl反应生成FeCl2；且FeCl3·6H2O直接加热会因Fe3+水解而生成Fe(OH)3，最终分解为Fe2O3，无法得到无水FeCl3，C错误； D．黄铁矿（FeS2）煅烧生成SO2：；SO2在催化剂、加热条件下被O2氧化为SO3：；SO3用98.3%浓硫酸吸收生成发烟硫酸，再稀释得到H2SO4，转化均可实现，D正确； 故答案选D。 24．（24-25高一下·上海·期末）下列关于金属冶炼的说法中正确的是 A．电解饱和食盐水制取钠 B．热还原法制取汞、银 C．利用铝热反应制取铬、锰 D．利用热分解法制取铜 【答案】C 【详解】A．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，无法制取金属钠；钠需通过电解熔融氯化钠获得，A错误； B．利用热分解法制取汞、银，即加热氧化汞分解制取汞，加热氧化银分解制取银，B错误； C．铝是较活泼的金属，具有较强的还原性，可利用铝热反应制取钒、铬、锰，C正确； D．利用热还原法制取铜，即用一氧化碳或氢气还原氧化铜制取铜，D错误； 故选C。 考点六 化学能与电能（原电池）（重点） ◆题型1 原电池工作原理与正负极判断 25．（25-26高一上·上海徐汇·期末）如图所示，电流计G发生偏转，同时a极逐渐变细，b极放出无色气体，X为电解质溶液，则a、b、X可以是下列各组中的 a电极 b电极 X溶液 A． B． C． 石墨 稀盐酸 D． 稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】该原电池中，电流计G发生偏转，同时a极逐渐变细，b极放出无色气体，所以a极作负极，b极作正极，a极的活泼性大于b极的活泼性，b极放出无色气体，则该气体是氢气，说明溶液中含有氢离子，据此分析； 【详解】A．无气体放出，A错误； B．无气体放出，B错误； C．石墨电极做正极，有氢气放出，C正确； D．没有自发的氧化还原反应发生，不构成原电池，D错误； 故答案选C。 26．（24-25高二上·上海·期末）某实验小组自制如图所示的水果电池，探究影响电池效果的因素，实验记录如下。下列说法正确的是 序号 电极 电极间距/cm 水果种类 电流/ ① 2.0 西红柿 78.8 ② 2.0 西红柿 70.3 ③ 2.0 西红柿 ④ 2.0 柠檬 45.7 ⑤ 1.0 柠檬 98.4 A．化学能全部转化为电能 B．通过实验可得出： C．对比①⑤可得出：电极间距越小，电池效果越好 D．通过实验可得出：其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好 【答案】D 【详解】A．原电池装置中，化学能的一部分能量会以热能等形式损失，因此不能全部转化为电能，A错误； B．实验③中两电极材料均为Al，无法形成原电池，因此对应的电流a=0，B错误； C．实验①⑤中电极间距、水果种类均不同，因此无法判断电极间距对电池效果的影响，C错误； D．实验①②③中电极间距、水果种类相同，电极种类不同，则可以根据电流大小得出：其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好，D正确； 答案选D。 ◆题型2 原电池电极反应式书写与正误判断 27．（25-26高三上·上海·期中）我国科技工作者设计工作原理如图所示的方案，实现对废水中有机物的无害化处理。下列说法错误的是 A．工作时将化学能转化为电能 B．极上的电极反应为 C．工作中I区电解质溶液不变 D．工作时，II区溶液中、减小 【答案】C 【分析】根据图示，可知该装置外接电器，是电池装置，的化合价从+6价降低到+3价，得到电子，所以N极是电池的正极，电极反应式为：；区的有机物转化为二氧化碳，碳元素化合价升高，则M极是电池的负极，失去电子，生成，降低。 【详解】A．经过对图的分析，外电路接有用电器，此装置应该是电池，所以它是把化学能转化为电能的装置，A正确； B．N极上的的化合价从价降低到价，得到电子，所以N极是电池的正极，电极反应式为：，B正确； C．区的有机物转化为二氧化碳，碳元素化合价升高，一定是负极，则M极是电池的负极，失去电子，生成，降低，C错误； D．工作时，区产生，区产生，为平衡两边电荷，区的钠离子和氯离子分别移向区和区，溶液中、减小，D正确； 故选C。 28．（24-25高二上·上海嘉定·开学考试）一种氢氧燃料电池，结构如图，下列有关该电池的说法正确的是 A．通入氢气的电极发生还原反应 B．正极的电极反应式为 C．外电路中每有0.4 mol电子转移，必有6.72 L气体被消耗 D．碱性电解液中阳离子向通入氢气的电极移动 【答案】B 【详解】A．通入氢气的电极为负极，燃料在负极发生氧化反应，而非还原反应，A错误； B．正极通入氧气，在碱性电解液中，氧气得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应式为，B正确； C．外电路转移0.4 mol电子时，消耗0.2 mol、0.1 mol，共0.3 mol气体，但未说明是否为标准状况，无法计算气体体积，C错误； D．电解液中阳离子向正极（通入氧气的电极）移动，通入氢气的电极为负极，D错误； 故答案选B。 ◆题型3 原电池原理的实际应用分析 29．（24-25高一下·上海·期末）近年来，随着可穿戴电子产品的普及，柔性固态锌-空气电池获得了广泛关注。该电池结构和其电压与电解质溶液浓度关系图如下，金属Zn电极发生反应生成。下列说法不正确的是 A．空气电极为该电池的正极 B．Zn表面发生的电极反应为 C．一定条件下，增大KOH溶液的浓度可以增强该电池的放电效果 D．空气电极使用紧实致密的碳棒比疏松多孔的碳棒放电效果更好 【答案】D 【分析】该原电池总反应为，金属Zn为电池负极发生，空气电极为电池正极发生，据此分析作答； 【详解】A．据分析，该原电池中Zn作负极，空气电极作正极，故A正确； B．据分析，金属锌为电池负极发生氧化反应：，故B正确； C．由图可知，在一定范围内随着KOH溶液浓度的增大，电池的电压增大，因此一定条件下，增大KOH溶液的浓度可以增强该电池的放电效果，故C正确； D．空气电极疏松多孔可以增大电极与空气的接触面积更有利于氧气得电子，因此疏松多孔的碳棒放电效果更好，故D错误； 故答案为：D。 30．（2025·上海·三模）有M、N、P、Q四种金属，已知：①M与N的盐溶液可以发生离子反应；②M、P放入稀硫酸中，P表面有大量气泡产生，M表面无明显现象；③N、Q用导线连接后放入Q的硫酸盐溶液中，电极反应为。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是 A．Q、P、M、N B．Q、N、M、P C．P、N、M、Q D．P、M、N、Q 【答案】D 【详解】根据可知，金属M比N活泼，说明M的还原性强于N（M＞N）；P与稀硫酸反应产生H2，而M不反应，说明P的还原性强于M（P＞M）；N和Q构成原电池时，N失去电子作为负极被氧化（N→N2+），Q2+在正极被还原（Q2+→Q），说明N的还原性强于Q（N＞Q）；综上，还原性顺序为：P＞M＞N＞Q，D正确； 故选D。 B 综合攻坚·知能拔高 1．（24-25高二上·上海·期末）导弹制造材料主要是合金，钢便是其中重要的一种。下列相关说法中正确的是 A．钢是铁碳合金，该合金熔点比纯铁熔点高 B．钢的硬度和强度都比纯铁的大 C．钢的碳含量比生铁高 D．钢不能导电和导热 【答案】B 【详解】钢是铁和碳的合金，其碳含量在0.02%至2.14%之间，而生铁碳含量更高（2%-4%）。合金的熔点通常低于纯金属（如纯铁），且合金化能提高硬度和强度。钢作为金属材料，能导电和导热。答案选B。 2．（24-25高二上·上海·期中）下列金属与足量盐酸反应，失去电子时消耗金属的质量如图所示。其中，丙代表的金属是 A． B． C．Al D． 【答案】C 【详解】金属与足量盐酸反应反应时：，，，，失去1mol电子消耗金属质量如表所示： 金属 Zn Fe Al 质量/g 32.5 28 9 23 故选C。 3．（25-26高一上·上海·月考）将钠投入液氨中，钠沉入底部，液体迅速变成蓝色，再小心蒸去，生成一种气体单质和，如图所示，为钠在液氨中溶解的原理示意图。已知：氨和电子呈蓝色，下列说法错误的是 A．钠的密度比液氨大 B．钠溶于液氨中，液体的导电性增强 C．0.2mol钠投入足量液氨生成0.01molH2 D．钠和液氨可发生以下反应： 【答案】C 【详解】A．钠沉入液氨底部，说明钠的密度比液氨大，A正确； B．由图可知，钠溶于液氨中解离出和溶剂化电子e⁻(NH3)n，存在自由移动的离子和电子，液体导电性增强，B正确； C．根据反应2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑，2mol Na生成1mol H2，则0.2mol Na应生成0.1mol H2，而非0.01mol，C错误； D．钠与液氨反应生成NaNH2和H2，反应方程式2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑符合产物和电子守恒，D正确； 故答案选C。 4．（25-26高一上·上海·期末）学习化学要学会运用合适的方法，如“类推”，这样才能事半功倍。下列类推正确的是 A．已知能与反应生成和，可推测能与反应生成和 B．已知能和反应，可推测能和反应 C．已知常温下在浓硝酸中可发生钝化，可推测常温下在浓硝酸中可发生钝化 D．已知能与反应生成，可推测能与反应生成 【答案】D 【详解】A．具有还原性，具有强氧化性，二者反应会被氧化为，不会生成和，A错误； B．是两性氧化物，可以和反应，是碱性氧化物，不能与发生反应，B错误； C．常温下只有Fe、Al在浓硝酸中会发生钝化，Cu常温下可以和浓硝酸发生反应，不会钝化，C错误； D．和都属于酸性氧化物，都可以和反应生成对应价态的盐和水，与反应生成，D正确； 答案选D。 5．（24-25高一上·上海·期末）已知有机物完全燃烧时元素和元素一般转变为和。下列有机物各，在氧气中完全燃烧，于时将产物通过足量的固体后，固体增重大于的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】水、二氧化碳和反应方程式分别为、，根据方程式知，水和反应时固体质量增加量相当于质量，二氧化碳和反应时固体质量增加量相当于CO质量，将可燃物写出或CO或方式，如果恰好写为或CO或方式，则产物通过足量时固体质量不变，如果改写化学式时O原子有剩余，则反应前后固体质量减少，如果C原子有剩余，则固体质量增加，据此分析解答。 【详解】A．HCOOH可以改写成，O原子有剩余，所以反应前后固体质量增多小于5g，不符合，故A错误； B．该化学式可以改写为，所以反应前后固体质量增多等于5g，不符合，故B错误； C．该化学式可以改写为，C有剩余，则反应前后固体质量增多大于5g，符合，故C正确； D．该化学式可以改写为，则反应前后固体质量增多等于5g，故不符合，故D错误； 答案选C。 6．（25-26高三下·上海徐汇·月考）以铝土矿（主要成分为，含杂质和）为原料，制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠（）的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是 A．“碱溶”时与过量NaOH溶液反应： B．“反应Ⅰ”： C．“电解”： D．“反应Ⅲ”： 【答案】B 【分析】铝土矿（含、、）加过量碱溶后，、溶解，不溶，过滤Ⅰ除去不溶杂质，滤液含；加沉淀出（反应Ⅰ），过滤Ⅱ后灼烧得到纯净，电解得到，和氯气反应得（反应Ⅱ），最后和反应得到（反应Ⅲ）。 【详解】A．由分析可得，碱溶时与过量反应生成可溶性，离子方程式书写正确，A正确； B．由分析可得，反应Ⅰ为与碳酸氢根反应，的酸性弱于碳酸、强于碳酸氢根，发生强酸制弱酸的反应，正确反应为，不会生成，B错误； C．由分析可得，电解步骤为电解熔融氧化铝制备金属铝，反应方程式书写正确，C正确； D．由分析可得，反应Ⅲ为与发生反应生成和，方程式配平、书写均正确，D正确； 故答案选B。 7．（25-26高一上·上海宝山·期末）化学与生活、环境和生产密切相关。下列说法不正确的是 A．节日燃放的五彩缤纷的烟花利用了某些金属元素的焰色反应 B．Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物，可作储氢材料 C．常温下，铝与浓硫酸不反应，因此可用铝制容器贮运浓硫酸 D．由于范德华力的存在，Cl2、CO2等气体在降温或加压时凝结成液态或固态 【答案】C 【详解】A．烟花呈现的颜色主要由锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色反应产生，故A正确； B．Ti—Fe合金能大量吸收氢气形成金属氢化物，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来，可作储氢材料，故B正确； C．铝在常温下与浓硫酸接触时会发生钝化，形成致密的氧化铝膜，属于化学反应，故C不正确。 D．CO2、Cl2都是由分子构成的物质，其凝结成固态或液态是通过分子间范德华力作用实现的，降低温度和增大压强可促进此过程，故D正确； 答案选C。 8．（25-26高二上·上海·期中）下列有关装置及叙述错误的是 A．图1装置可用于测定中和反应的反应热 B．图2中，将富银铅泥制成电极板，连接铅酸蓄电池负极，通过电解分离银和铅 C．图3装置可用于测定氢气的生成速率() D．图4中，在钢材上电镀铝，熔融盐中Al和Cl元素只以、形式存在，则阳极反应式为： 【答案】B 【详解】A．图1是测定中和反应反应热的装置，包含隔热层、玻璃搅拌器、温度计，符合测定中和热的要求，A正确； B．富银铅泥制成电极板连接铅蓄电池负极，电解时作阴极，阴极上的铅离子得到电子生成铅，不能分离银和铅，B错误； C．用秒表测定反应时间，用注射器测定生成气体的体积，该装置可用来测定氢气的生成速率，C正确； D．熔融盐中Al和Cl元素只以、形式存在，阳极上Al失去电子，反应式为Al−3e−+7=4，D正确； 故答案选B。 9．（24-25高一下·上海·期中）铅蓄电池是常见的二次电池，其工作原理如图所示。 放电时总反应为：。 (1)写出放电时正极的电极反应式：___________。 (2)铅蓄电池放电时一段时间，当转移0.2mol电子时，负极质量将增大___________g。 (3)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为。 已知：①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 ②阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。 比较Mg、Al、Zn三种金属一空气电池，则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为___________，该电池正极的电极反应式为___________，若为Mg-空气电池，为防止负极区沉积，宜采用___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 【答案】(1) (2)9.6 (3)阳离子 【详解】（1）正极为二氧化铅得到电子结合硫酸根离子生成硫酸铅，正极的电极反应式为； （2）负极电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，铅蓄电池放电时一段时间，当转移0.2mol电子时，根据Pb～2e-～PbSO4，负极质量增大的为硫酸根的质量，故负极增大的质量为96g/mol×0.1mol=9.6g； （3）假设三种金属质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为：Mg：、Al：，Zn：，所以则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为：Al>Mg>Zn；根据电池的总反应可知，正极上氧气得电子和水反应生成OH−，电极反应为；负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg(OH)2，则正极区生成的OH−不能向负极移动，故为阳离子交换膜，故答案为：；；阳离子。 10．（25-26高一上·上海·期末）已知A为生活中常见的金属单质，B为磁性黑色晶体，C溶液呈浅绿色，根据下图所示的关系： (1)确定A、B、C、D、E、F的化学式。 A为_______，B为_______，C为_______，D为_______，E为_______，F为_______。 (2)写出④、⑤的离子方程式，⑧的化学方程式。 ④_______； ⑤_______； ⑧_______。 【答案】(1) (2) 【分析】由转化关系图可知，红褐色固体F为Fe(OH)3，则E为Fe(OH)2，C为FeCl2，D为FeCl3，A为Fe。 【详解】（1）由以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3。 （2）C为FeCl2、D为FeCl3、E为Fe(OH)2、F为Fe(OH)3，④的离子方程式为：；⑤的离子方程式为：；⑧的化学方程式为：。 11．（25-26高一下·上海·开学考试）Ⅰ．铁是人类较早使用的金属之一，运用铁及其化合物的相关知识完成下列问题： (1)电子工业常用30%的溶液腐蚀覆盖在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出溶液与铜发生反应的离子方程式：___________。 (2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并获得氯化铁晶体，准备采用下列步骤。 操作Ⅰ的名称是___________；试剂c是___________(填化学式)。 Ⅱ．市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁，根据其名称认为该补铁口服液中含有，设计实验方案进行验证。 方案 试剂X 方案i 1 mL酸性溶液 方案ii 依次加入5滴KSCN溶液、1 mL氯水 (3)方案i中实验现象与预期现象相同，但并不能证明补铁口服液中一定含有，猜想其理由是___________。 (4)方案ii中预期现象是___________；若方案ii实际操作中自始至终无明显现象，说明符合方案i猜想理由。为验证猜想，在方案ii的基础上可进行操作：___________，即可得到预期的现象。 Ⅲ．现有均匀混合的铜粉和氧化铁粉末，为确定样品的组成，分别取不同质量的四份样品，加入20 mL一定物质的量浓度的盐酸，实验结果如表所示。 实验序号 1 2 3 4 样品质量/g 1.44 2.88 4.32 5.76 剩余固体质量/g 0.32 0.64 2.08 3.52 (5)铜与氧化铁的物质的量之比为___________。 (6)盐酸的物质的量浓度为___________mol/L。 【答案】(1) (2)过滤或 (3)高锰酸钾褪色说明其被还原，补铁口服液中除了有外还有其他还原剂，因此褪色不能证明是高锰酸钾与反应 (4)加入KSCN溶液后无明显现象，加入氯水后溶液变为血红色继续加入适量的氯水 (5) (6)3 【分析】Ⅰ中溶液腐蚀铜箔发生反应，腐蚀废液经加过量铁粉（试剂a）过滤后，滤渣含、，加盐酸（试剂b）溶解得金属铜，滤液含，经或（试剂c）氧化为，最终结晶得到氯化铁晶体，据此分析。 【详解】（1）溶液与铜发生氧化还原反应，被还原为，被氧化为，离子方程式为； （2）操作Ⅰ为分离固液混合物的过滤操作；试剂c为将氧化为的氧化剂，可选或； （3）方案i中酸性褪色是因被还原，补铁口服液中除外，葡萄糖酸根等还原性物质也可还原，故不能证明一定含； （4）方案ii中预期现象为加入溶液后无明显现象，加入氯水后溶液变为血红色；若自始至终无明显现象，说明原溶液无，可继续加入适量氯水，若出现血红色则验证猜想； （5）由反应与合并得总反应，若酸过量且则无固体剩余，而题中各组实验均有剩余，结合样品质量与剩余固体质量成比例的规律，可判断实验1中酸过量且，剩余固体全为。设混合物中为、为，列方程和，解得、，故铜与氧化铁的物质的量之比为； （6）对比第3、4组数据可知所消耗固体的质量相同，说明实验4中酸已没有剩余，固体质量减少了2.24g，由于反应的与的物质的量之比为1:1，故减少的2.24g固体中，故，。 12．（24-25高一上·上海青浦·期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含铁物质的“价—类”二维图，图中列出了部分常见的含铁物质，其中构成丁的阴离子为Cl-。 (1)甲与水蒸气在高温下反应生成乙的化学方程式为_______﹔该反应中，甲做_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)研究小组用丙溶液进行如图所示实验： 实验过程中，观察到沉淀颜色的变化情况为_______，反应的化学方程式为_______。 (3)向CuSO4和丁组成的混合溶液中加入铁粉，反应结束后有固体剩余，下列关于固体成分的说法不可能的是_______(填序号)。 a.铁、铜都有b.有铜无铁c.有铁无铜 (4)高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂和高容量电池材料。 ①小明同学预测K2FeO4具有氧化性，从铁元素价态的角度说明他预测的依据是_______。 ②制取K2FeO4的反应如下，配平该反应的离子方程式_______。Fe3++ClO-+OH-=+Cl-+H2O 【答案】(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2还原剂 (2)白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)c (4)K2FeO4中，Fe元素的化合价为+6价，是Fe元素的较高化合价，有降低的趋势，对应K2FeO4表现氧化性2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O 【分析】根据铁元素的价类二维图，甲为单质铁，乙为Fe3O4，丙为亚铁盐，丁为FeCl3； 【详解】（1）Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；该反应中，Fe元素化合价升高，作还原剂； （2）溶液中含有Fe2+，加NaOH溶液生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成红褐色Fe(OH)3，现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，此过程中发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （3）向CuSO4和FeCl3组成的混合溶液中加入铁粉，氧化性Cu2+＜Fe3+，氯化铁先与铁反应生成氯化亚铁，氯化铁反应完全后氯化铜和铁粉反应生成固体铜，反应结束后有固体剩余，固体中一定含有铜，可能含有铁，不可能有铁无铜，故答案为：c； （4）①元素化合价处于最高价只具有氧化性，处于最低价只具有还原性，处于中间价态则既可以升高也可以降低，K2FeO4具中铁元素为+6价，是较高价态，具有氧化性； ②铁元素化合价+3价变化为+6价，氯元素化合价+1价变化-1价，反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。 13．（24-25高一下·上海·期末）大部分废催化剂常被作为固体废弃物丢弃，不仅造成资源浪费，也对环境造成极大的污染。合成氨转化工段二段炉固体废Z205催化剂表面有少量积碳，该废催化剂主要含(质量分数约90%)、NiO(氧化镍，质量分数约6%)等，从废Z205催化剂中回收活性氧化铝的工艺流程如图。 已知：“焙烧1”时，NiO不参与反应；经“焙烧1”“浸取”后可得溶液。 回答下列问题： (1)为提高“浸取”的效率，可采取的措施有___________(填一项)；为从所得废渣中回收金属镍，还需要加___________(填“氧化剂”或“还原剂”)才能实现。 (2)试写出“焙烧1”时。发生反应的化学方程式：___________。 (3)“抽滤”后的滤饼的主要成分的化学式为___________，设计实验检验滤饼是否洗涤干净：___________；滤液经处理后可在___________工序中循环利用。 (4)浸取时间对氧化铝回收率的影响如图所示，则浸取时间应选择___________h为宜。“焙烧2”过程发生反应的化学方程式为___________。 (5)若“浸取”工序中浸取率按78.6%计，“焙烧2”的回收率按67.6%计，则1000g废Z205催化剂最多可以回收___________(列出计算式)g活性氧化铝。 【答案】(1)适当搅拌或适当升温还原剂 (2) (3)取最后一次洗涤液于试管中，向试管中滴入溶液，若有白色浑浊出现，说明滤饼未洗涤干净，反之则已洗涤干净焙烧1、沉淀 (4)2 (5) 【分析】本题为无机物制备类的工业流程题，首先将废催化剂粉碎，在碳酸钠存在的条件下焙烧，随后用水浸取，得到的浸取液中含有偏铝酸钠，向其中通入过量的二氧化碳，得到氢氧化铝，处理后，再次焙烧得到产品，以此解题。 【详解】（1）从反应速率的影响因素考虑，为提高“浸取”的效率，可采取的措施有适当搅拌或适当升温；镍在废催化剂中的存在形式为NiO，其中镍为+2价，则为从所得废渣中回收金属镍，还需要加还原剂才能实现； （2）结合题给信息可知，经“焙烧1”“浸取”后可得溶液，说明焙烧时，生成了偏铝酸钠，则“焙烧1”时，发生反应的化学方程式：； （3）向偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸氢钠，则“抽滤”后的滤饼的主要成分的化学式为；滤液中含有碳酸氢钠，则可以通过检验碳酸氢根是否存在来检验沉淀是否洗涤干净，具体方法为：取最后一次洗涤液于试管中，向试管中滴入溶液，若有白色浑浊出现，说明滤饼未洗涤干净，反之则已洗涤干净；滤液中含有碳酸氢钠，其受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，则可以在焙烧1和沉淀工序中循环使用；故答案为：；取最后一次洗涤液于试管中，向试管中滴入溶液，若有白色浑浊出现，说明滤饼未洗涤干净，反之则已洗涤干净；焙烧1、沉淀； （4）结合图示可知，2h后浸取率不再发生变化，则浸取时间应选择2h为宜；“焙烧2”过程中氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，发生反应的化学方程式为； （5）结合题中信息可知，该废催化剂主要含(质量分数约90%)，结合铝元素守恒可知(将氧化铝作为整体分析)，1000g废Z205催化剂最多可以回收g活性氧化铝。 14．（25-26高三上·上海·阶段练习）金属钼具有高强度、高熔点、耐磨抗腐性等优点，用于制火箭、卫星的合金构件。钼酸钠晶体是一种重要的金属缓蚀剂。利用钼矿(主要成分)MoS2，还含少量钙、镁等元素)为原料冶炼金属钼和钼酸钠晶体的主要流程图如下： (1)中钼元素的价态为_______。 (2)由图中信息可以判断是_______氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”)。 (3)操作Ⅰ是_______，操作Ⅱ所得的钼酸沉淀要水洗，检验钼酸沉淀是否洗涤干净的方法是：取最后一次水洗液少量于试管中，加入_______。 (4)采用NaClO氧化钼矿的方法将矿石中的钼浸出，请补全反应的化学方程式：_______。 【答案】(1)+6 (2)酸性 (3)过滤加入硝酸酸化的溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净。 (4) 【分析】制备金属钼和钼酸钠：钼矿的主要成分为，在空气中燃烧，发生反应：，二氧化硫属于酸性氧化物，能被碱液吸收，所以尾气(含）用浓氨水吸收，二氧化硫具有还原性，则同时通入氧气生成硫酸铵；向中加入浓氨水生成钼酸铵溶液，；过滤除去固体杂质，在钼酸铵溶液中加足量盐酸，发生复分解反应生成钼酸和氯化铵，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成，在高温条件下用还原得到金属；钼矿与溶液发生反应，通过蒸发浓缩冷却结晶洗涤干燥得到。 【详解】（1）中元素为+1价，元素为-2价，设元素的化合价为x，化合物的正负化合价之和为零，则有，解得，则元素的化合价为+6价。 （2）向中加浓氨水生成钼酸铵溶液和水，符合酸性氧化物的性质，因此是酸性氧化物。 （3）操作I是分离难溶性固体与可溶性液体混合物，该操作名称为过滤；操作Ⅱ所得的钼酸要水洗，钼酸中吸附的离子为，用硝酸酸化的溶液检验，其检验方法为:取最后一次水洗液少量于试管中，加入硝酸酸化的溶液，若无沉淀产生，即证明钼酸已洗净。 （4）由化学方程式可知，的过程中元素的化合价从+1价降低到-1价，降低了两个价态，的过程中，元素的化合价由+4价升高到+6价，升高了2个价态，的过程中，S元素的化合价由-2价升高到+6价，升高了8个价态，根据得失电子守恒原则，将该化学方程式补全为。 15．（25-26高三下·上海·月考）碘钟反应(Iodine clock reaction)是一种化学振荡反应，充分体现了化学反应的魅力。在碘钟反应体系中，溶液的现象会在特定时间间隔内发生周期性变化，仿佛时钟一般规律。 最为典型的是以过氧化氢分解的碘钟反应体系，主要包含以下几种物质：过氧化氢()、硫代硫酸钠()、硫酸()、以及淀粉溶液。 反应具体过程及现象如下： 第一步：(无色→蓝色) 第二步：(蓝色→无色) ……(如此循环往复) (1)配平第一步反应，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目___________。 YA兴趣小组成员根据上述反应原理，猜测溶液、溶液、淀粉也可形成碘钟反应体系，进而设计了如下实验装置，并成功验证了猜想。 具体实验装置及K闭合后电流表的指针偏转情况记录如下表所示： 表盘 时间/min 偏转位置 右偏至Y处 指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次 指针归零 (2)在上述装置中，b电极是___________极 A．正 B．负 C．阳 D．阴 (3)K闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的溶液，现象是___________。 (4)时，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，由此判断在a极放电的产物是___________。 (5)时，指针回到“0”处的原因可能是发生___________(写离子方程式)，不再与发生反应，因此外电路无电流通过。此后，Ⅲ中指针返回X处的原因，可能是___________。 (6)关于上述装置中的盐桥，下列说法错误的是___________。 A．盐桥两端可以用琼脂封口，可长期反复使用 B．盐桥内所用电解质溶液可选饱和KCl溶液或饱和溶液 C．盐桥的作用是形成闭合回路，平衡溶液中的电荷 D．盐桥中的正离子往U形管左侧a电极方向移动 YA兴趣小组成员在查阅文献后发现：一定条件下，溶液也能形成碘钟体系。在该体系中检测得到pH-时间振荡曲线如下图所示，同时观察到体系由澄清浑浊澄清的周期性变化。 (7)可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。 Ⅰ． Ⅱ．___________。 Ⅲ．； Ⅳ．___________。 【答案】(1) (2)B (3)产生白色沉淀 (4) (5)反应生成的I2可作为氧化剂，在a极得电子，重新形成原电池；I2氧化性弱于，原电池电动势更小，电流更小，因此指针偏至X处 (6)A (7) 【分析】该实验是利用“碘钟实验”原理设计的电化学实验进行探究，根据原电池原理，进行正负极判断，据此分析； 【详解】（1） I从-1价升高到0价，2个I共失去2e⁻；中O从-1价降低到-2价，2个O共得到2e⁻，； （2）该装置是原电池，中具有还原性，发生失电子的氧化反应，原电池中失电子的电极为负极，因此b是负极，选B； （3）b极被氧化为，加入盐酸酸化的后，生成不溶于酸的白色沉淀； （4）淀粉遇变蓝，滴加淀粉未变蓝，说明没有生成，得电子被还原，产物为碘离子； （5）扩散后直接和在溶液中发生氧化还原反应，电子不再通过外电路转移，因此外电路电流为零，指针回零，离子方程式：；反应生成后，仍可以作为氧化剂，作为还原剂重新构成原电池，因为氧化性弱于，电流更小，因此指针偏到离0更近的X处； （6）A．盐桥使用过程中，盐桥中的离子会不断扩散到两侧电解质溶液中，不能长期反复使用，A错误； B．只要盐桥中离子不与两侧溶液反应，即可选择，饱和KCl或都符合要求，B正确； C．盐桥的作用就是连通形成闭合回路，同时平衡两侧溶液的电荷，C正确； D．原电池中阳离子向正极（左侧a极，a为正极）移动，D正确； 故选A； （7）体系现象为澄清→浑浊→澄清，为二元碱，分步结合，第一步生成，第二步生成，第三步被氧化生成S单质，溶液变浑浊；第四步S单质被氧化为，S沉淀溶解，溶液重新变澄清，离子方程式：Ⅱ：，Ⅳ：。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $