第三章 金属及其化合物（综合训练）（天津专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以金属及其化合物为核心，整合概念辨析、实验探究、工业流程等模块，构建“性质-转化-应用”逻辑链条，渗透化学观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|涵盖胶体性质、晶体结构、氧化还原分析等，注重概念关联与实验评价|从微观结构（如晶体原子排列）到宏观性质（如焰色反应），体现物质结构决定性质的化学观念| |非选择题|4题|包含方程式书写、工业流程（如锌灰制备铝酸锌）、实验探究（如KSCN与Cu²⁺反应）|以实际应用为导向，通过问题解决串联金属化合物转化规律，培养科学探究与实践能力|

第三章 金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 光束通过胶体，产生明亮通路 胶体粒子对光线有散射作用 B 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 C 烟花绽放，焰色五彩缤纷 碱金属原子容易失去最外层电子 D 铜丝浸入溶液中可形成美丽银树 的还原性比的强 A．A B．B C．C D．D 2．下列实验装置及操作正确，且能达到实验目的的是 A．萃取过程中放气 B．由制取无水固体 C．配制100 g 5%的NaCl溶液 D．检验与反应生成的气体 3．部分含或物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是 A．一定条件下可与水反应 B．、、、都能溶于氢氧化钠溶液 C．海水提取存在 的转化过程 D．溶液与溶液混合能产生白色沉淀和无色气体 4．下列方程式与事实符合的是 A．氢氧化钠溶液中加入过量草酸：H2C2O4+2OH-=C2O+2H2O B．CuCl溶于稀硝酸得蓝色溶液：3Cu++NO+4H+=3Cu2++NO↑+2H2O C．用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2O：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O D．将浓度均为0.1 mol/L的(NH4)Al(SO4)2和Ba(OH)2溶液按体积比1:1混合：2NH+SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NH3·H2O 5．根据反应，用下列装置制备。下列说法错误的是 A．甲中发生反应： B．X为浓硫酸 C．乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：， D．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞 6．下列颜色变化与氧化还原无关的是 A．湿润的红色布条遇到氯气褪色 B．紫色酸性KMnO4溶液通入乙烯气体后褪色 C．棕黄色的FeCl3饱和溶液滴入沸水中变红褐色 D．浅黄色Na2O2固体露置于空气中逐渐变为白色 7．室温下，某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验： 实验 现象 试管Ⅰ中开始无明显现象，逐渐有微小气泡生成，反应越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。 试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色；之后向绿色溶液中持续通入N₂，溶液变为蓝色 下列说法中，不正确的是 A．试管Ⅰ中浅红棕色气体为，由还原生成 B．等质量的Cu完全溶解时，试管Ⅱ中消耗的多 C．将Cu换成Fe之后重复实验，试管Ⅰ中反应更剧烈 D．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，是由于溶有 8．化合物A、B、C、D、E、F、G存在如图所示的转化关系，其中A、D、F的焰色均呈黄色，D、F是常用的食品添加剂，反应①与反应②是工业制备F的反应原理。 下列说法错误的是 A．C的水溶液呈碱性 B．D可用于泡沫灭火器原料 C．常温下，在水中的溶解度：E＞D D．工业制备D时，先通B，再通C 9．某小组设计实验探究(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)的性质，实验记录如下： 实验 操作及现象 ① 向甲、乙试管中均加入溶液、溶液和0.1g(NH4)2S2O8固体，振荡使固体溶解。然后，向甲试管中加入2滴溶液，乙试管中不加，在相同温度下的水浴中持续加热，观察到甲试管中溶液较快变为紫红色，乙试管中一段时间后溶液缓慢变为紫红色 ② 在甲试管中滴加硫酸溶液、溶液，振荡试管，溶液紫红色逐渐褪去，并产生气泡 ③ 在少量的酸性KMnO4溶液中滴入②中甲试管中的溶液，产生黑色沉淀(MnO2)，溶液褪色 下列说法正确的是 A．实验①中，甲试管中较快出现紫红色是因为Ag+起到了催化作用 B．实验②中，产生的气体是CO2，溶液紫色褪去是因为(NH4)2S2O8被还原 C．实验③中，褪色后溶液的酸性比褪色前溶液的酸性弱 D．该实验中，(NH4)2S2O8中S的化合价为+7，表现强氧化性 10．下列选项中的物质不能按图示路径转化的是 选项 甲 乙 丙 转化路径 A B S C D A．A B．B C．C D．D 11．化学反应常伴随颜色、沉淀等变化。下列化学反应的相关解释正确的是 选项 颜色变化 解释 A 将灼热的铁丝插入盛有氯气的集气瓶中，冒出红棕色烟 B 露置在空气中会迅速由白色变为灰绿色，最后变为红褐色 C 溶液中滴加KSCN溶液立即变红色 D 溶液中滴加几滴HI溶液变紫色 A．A B．B C．C D．D 12．以锌灰(ZnO，含PbO、CuO、FeO、、等杂质)为原料制备铝酸锌的流程如图所示。 已知：“沉锌”产物为。 下列说法错误的是 A．“滤渣Ⅰ”的主要成分是和 B．试剂X可能是 C．“净化Ⅱ”发生的反应可能为 D．“焙烧”时，发生反应的与的物质的量之比为1：8 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（12分）金属及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)用化学方程式解释能用作潜艇供氧剂的原因：_______(写出1例即可)。 (2)铝粉和氧化铁在高温下生成单质铁和氧化铝的反应能用于焊接钢轨，写出该反应的化学方程式并用“双线桥”法表示电子转移的方向和数目：_______。 (3)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，含x和y的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得_______(用含x、y的代数式表示)。 (4)水体中过量的是一种污染物，可利用纳米铁粉将其除去。 ①弱酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，写出该反应的离子方程式：_____。 ②相同条件下，向含有的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉–活性炭(两份水样中纳米铁粉质量相等)，的去除速率如图所示，产生该差异的可能原因为_______；进一步实验发现，若水样的偏小，的去除率会下降，其原因可能是_______。 14．（14分）制氢与储氢是氢能源利用领域的研究热点，光伏制氢因生产过程100%绿色而备受青睐。 (1)铁酸锌()可用于光伏制氢，如图所示。中的化合价为___________，制氢过程中，的作用是___________，该循环制氢过程中不断消耗的物质是___________(填化学式)。 (2)合金是一种潜在的贮氢材料，高温时通入氩气，由一定质量比的、单质熔炼获得。熔炼制备合金时，通入氩气的目的是___________。 (3)以下有关金属合金，说法不正确的是___________。 A．能与盐酸反应 B．晶体中有和自由电子 C．硬度比小 D．熔点比低 (4)请写出反应③的化学方程式___________。 (5)与水反应生成一种碱和。完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出的质量为___________g。 (6)粒径在1-100nm的纳米铝常温下能与水反应制氢气。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝释氢速率的是___________。 A． B． C． D． 15．（12分）工业上由天然与 矿(杂质是含 、 、 、 、 的氧化物)制备的工艺流程如图所示。 已知：室温下相关物质的、如下表， 。 回答下列问题： (1)请写出基态锰原子的价电子排布式：___________， (2)“酸浸”产生的气体是，写出产生该气体的离子方程式：___________。 (3)滤渣1中除含有单质硫外，另一种物质是___________(填化学式)，部分单质硫是两种气体反应产生的，请写出该反应的化学方程式：___________。 (4)“调 ”的目的是除去铁、铝(以氢氧化物形式去除)，若将它们完全除去(溶液中离子浓度视为完全沉淀)，则 的调节范围可以选择的是___________(填字母)。已知“过滤”后溶液中，。 A．    B．    C． (5)若“除杂”后的溶液中，则此时溶液的 为___________。 (6)在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图1所示(假设A、B、C三点均为纯净物)。C点对应物质的化学式为___________。 (7)碳酸锰能在某温度加热分解出MnO2，MnO2的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向)，请在图3的晶胞主视图中补全 原子的位置，并判断 的配位数为___________。 16．（14分）某课外兴趣小组在学习课本探究内容“利用覆铜板制作图案”的过程中，提出能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否还存在Fe3+。通过与人工智能大模型对话，得知向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液，溶液变为红色后颜色会褪去并立即产生白色沉淀，不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在Fe3+。为判断大模型的看法是否可信，他们设计了实验进行探究。回答下列问题： (1)用覆铜板制作印刷电路板的原理为___________(填化学方程式)。 【探究一】向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液，探究产生的白色沉淀的来源和成分。 基于对“铜腐蚀液”中微粒成分的分析，白色沉淀的来源可能为： 假设1：Fe2+与反应产生的；假设2：Cu2+与反应产生的。 (2)通过与人工智能对话，得知仅假设2成立，请设计实验判断大模型的看法是否可信。 已知：对本实验无干扰。 实验1： 实验2：___________(用文字说明实验步骤即可)。 【查阅资料】(SCN)2被称为“拟卤素”，的还原性与的相当；少量与Cu2+可发生反应。 (3)通过实验验证了大模型对白色沉淀来源的看法是正确的，试写出Cu2+与生成白色沉淀的离子方程式：___________。 【探究二】探究Cu2+、Fe2+、KSCN体系的反应原理。 电极电对 0.77 0.15 0.78 0.77 (4)已知：若两种电极电对的标准电极电势()相等，则认为它们能发生可逆反应。试推测该体系中Fe2+参与的可逆反应为___________。 (5)设计实验如图，已知前两步为构建Cu2+、Fe2+、KSCN的平衡体系。 通过实验可知，实质上的催化作用分别增强了___________(填离子符号，下同)的还原性和___________的氧化性。 【结论】 (6)通过上述实验探究，可知大模型关于不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在Fe3+的看法是___________(填“正确”或“不正确”)的，原因是___________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 金属及其化合物 高三化学·参考答案 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B C B C A D A C 题号 11 12 答案 B D 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（12分）（每空2分）(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑， (2) (3)(x+y) (4) 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 纳米铁粉–活性炭能形成Fe-C原电池，加快纳米铁粉去除硝酸根的反应速率 H+与Fe粉反应生成H2或可能是因为破坏了弱酸性，酸性增强，使得①中的反应难以发生 14．（14分）（除标明外，每空2分）(1) +3价 （1分） 催化剂 （1分） H2O（1分） (2)防止金属被氧化（1分） (3)BC (4)2+3H23+ (5)0.7 (6)B 15．（12分）（除标明外，每空2分）(1)（1分） (2) (3) SiO2 （1分） (4)B（1分） (5)5.7（1分） (6)MnO (7)（1分）、6（1分） 16．（14分）（除标明外，每空2分）(1)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (2)取少量CuSO4溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，观察是否产生白色沉淀。 (3)2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 (4)Fe2++(SCN)2⇌Fe3++2SCN- (5) Fe2+ （1分） Cu2+（1分） (6) 正确 腐蚀液中含有大量的Cu2+和Fe2+，加入KSCN溶液后，在SCN-的作用下Cu2+会将Fe2+氧化为Fe3+从而使溶液变红，产生“假阳性”干扰，因此无法据此判断原溶液中是否残留Fe3+。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 光束通过胶体，产生明亮通路 胶体粒子对光线有散射作用 B 天然水晶呈现规则外形 晶体中原子呈周期性有序排列 C 烟花绽放，焰色五彩缤纷 碱金属原子容易失去最外层电子 D 铜丝浸入溶液中可形成美丽银树 的还原性比的强 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．丁达尔效应的本质是胶体粒子对光线的散射作用，两个陈述存在因果关联，A不符合题意； B．晶体具有规则几何外形的本质原因是晶体中原子呈周期性有序排列，两个陈述存在因果关联，B不符合题意； C．焰色反应是金属元素的电子受到激发后跃迁释放特定波长的光产生的，属于物理变化，和碱金属易失最外层电子的化学性质无关，两个陈述均正确但无关联，C符合题意； D．Cu能置换出中的Ag，依据氧化还原反应规律，还原剂的还原性强于还原产物，说明Cu还原性比Ag强，两个陈述存在因果关联，D不符合题意； 故选C。 2．下列实验装置及操作正确，且能达到实验目的的是 A．萃取过程中放气 B．由制取无水固体 C．配制100 g 5%的NaCl溶液 D．检验与反应生成的气体 【答案】D 【解析】A．萃取过程放气的正确操作是将分液漏斗倒置，打开下口活塞放气(漏斗下口朝上倾斜)，图示操作错误，不能达到目的，A错误； B．直接加热蒸发时，会发生水解，加热促进挥发，最终水解完全得到氢氧化铁，无法得到无水；需要在气流中加热才能制备无水，该实验中操作错误，不能达到目的，B错误； C．配制质量分数为5%的溶液，只需要烧杯、天平、量筒、玻璃棒即可，容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器，仪器使用错误，不能达到目的，C错误； D．与水反应生成，可使带火星的木条复燃，图示操作正确，能检验生成的气体，可以达到实验目的，D正确； 故答案选D。 3．部分含或物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是 A．一定条件下可与水反应 B．、、、都能溶于氢氧化钠溶液 C．海水提取存在 的转化过程 D．溶液与溶液混合能产生白色沉淀和无色气体 【答案】B 【分析】根据化合价及对应的物质类别可知，a是Mg或Al，b是MgO，c是，d是，e为，f为+2价镁盐，g为含+3价铝元素的盐；由此解题。 【解析】A．Mg可与热水反应，Al可在高温下与水蒸气反应，二者一定条件下都可与水反应，A正确； B．b是MgO，c是，d是，e为， MgO是碱性氧化物，能与酸反应，不能溶于NaOH溶液；是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，能溶于氢氧化钠溶液；是碱，能与酸反应生成盐和水，不能与氢氧化钠溶液反应；是两性氢氧化物，既能与酸和强碱溶液反应，能溶于氢氧化钠溶液，B错误； C．海水提镁，加入碱将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，过滤分离出氢氧化镁加入盐酸生成氯化镁，获得氯化镁后，电解熔融氯化镁生成镁单质，存在 的转化过程，C正确； D．g为+3价铝元素的盐，若是形成的盐，则和溶液混合会发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，D正确； 故答案选B。 4．下列方程式与事实符合的是 A．氢氧化钠溶液中加入过量草酸：H2C2O4+2OH-=C2O+2H2O B．CuCl溶于稀硝酸得蓝色溶液：3Cu++NO+4H+=3Cu2++NO↑+2H2O C．用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2O：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O D．将浓度均为0.1 mol/L的(NH4)Al(SO4)2和Ba(OH)2溶液按体积比1:1混合：2NH+SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NH3·H2O 【答案】C 【解析】A．草酸是二元弱酸，过量草酸与NaOH反应生成酸式盐，正确的应为：H2C2O4+OH-=+H2O，A错误； B．CuCl为难溶物，离子方程式中不能拆分为Cu+，正确应为：，B错误； C．酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，离子方程式电子、电荷、原子均守恒，C正确； D．Al3+结合OH-的能力强于，等物质的量的两种反应物反应时OH-优先与Al3+反应生成Al(OH)3，不会生成NH3·H2O，正确反应为，D错误； 故答案选C。 5．根据反应，用下列装置制备。下列说法错误的是 A．甲中发生反应： B．X为浓硫酸 C．乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为：， D．实验开始时，应先点燃甲中酒精灯，一段时间后，再打开丁中分液漏斗的活塞 【答案】B 【分析】反应原理为侯氏制碱法，甲装置中加热和制备，生成的氨气通入装置丙中与饱和食盐水反应，一段时间后打开装置丁分液漏斗活塞，稀盐酸与石灰石反应制取，生成的通入装置乙中用饱和溶液吸收杂质，然后通入装置丙中反应生成； 【解析】A．实验室加热固体氯化铵和氢氧化钙制备氨气，反应方程式书写正确，A不符合题意； B．装置丁中石灰石和稀盐酸反应制得的会混有挥发出来的杂质，需要用装置乙进行净化。X的作用是除去HCl，应选用饱和碳酸氢钠溶液。浓硫酸是干燥剂，不能除去HCl，因此X不可能是浓硫酸。说法错误，B符合题意； C．从丁装置流出后需要通入乙装置洗气，洗气遵循“长进短出”，连接顺序为g→c（长管进），b→d（短管出，再通入丙），说法正确，C不符合题意； D．溶解度远大于，实验需要先通入使饱和食盐水呈碱性，才能增大的溶解量，生成更多，因此先点燃甲的酒精灯制取，一段时间后再打开丁中分液漏斗制，说法正确，D不符合题意； 答案选B。 6．下列颜色变化与氧化还原无关的是 A．湿润的红色布条遇到氯气褪色 B．紫色酸性KMnO4溶液通入乙烯气体后褪色 C．棕黄色的FeCl3饱和溶液滴入沸水中变红褐色 D．浅黄色Na2O2固体露置于空气中逐渐变为白色 【答案】C 【解析】A．湿润的红色布条遇氯气褪色，是因为Cl2与水发生反应，而次氯酸有漂白性，Cl元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，颜色变化与氧化还原有关，A不符合题意； B．紫色酸性KMnO4溶液通入乙烯后褪色，是因为强氧化性的KMnO4氧化乙烯为二氧化碳，Mn、C元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，颜色变化与氧化还原有关，B不符合题意； C．棕黄色FeCl3饱和溶液滴入沸水中变红褐色，是Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，离子反应为，反应前后各元素化合价均无变化，不属于氧化还原反应，颜色变化与氧化还原无关，C符合题意； D．浅黄色Na2O2固体露置于空气中逐渐变为白色，是Na2O2与空气中的水、CO2发生反应最终生成碳酸钠，过氧化钠中O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，颜色变化与氧化还原有关，D不符合题意； 故答案选C。 7．室温下，某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验： 实验 现象 试管Ⅰ中开始无明显现象，逐渐有微小气泡生成，反应越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。 试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色；之后向绿色溶液中持续通入N₂，溶液变为蓝色 下列说法中，不正确的是 A．试管Ⅰ中浅红棕色气体为，由还原生成 B．等质量的Cu完全溶解时，试管Ⅱ中消耗的多 C．将Cu换成Fe之后重复实验，试管Ⅰ中反应更剧烈 D．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，是由于溶有 【答案】A 【解析】A．试管Ⅰ中产生的微小气泡是Cu与稀硝酸反应的产物NO，浅红棕色气体为，由NO被空气氧化所得，A错误； B．等质量的Cu分别与稀硝酸、浓硝酸完全反应时，消耗的物质的量之比为2:3，则试管Ⅱ中消耗的多，B正确； C．常温下Fe在浓硝酸中发生钝化，试管Ⅱ中现象不明显，试管Ⅰ中反应更剧烈，C正确； D．试管Ⅱ中反应生成、和，溶液呈绿色，向绿色溶液中持续通入，将溶于溶液中的排出，溶液变为蓝色，所以试管Ⅱ中反应后的溶液呈绿色是因为溶有，D正确； 故答案选A。 8．化合物A、B、C、D、E、F、G存在如图所示的转化关系，其中A、D、F的焰色均呈黄色，D、F是常用的食品添加剂，反应①与反应②是工业制备F的反应原理。 下列说法错误的是 A．C的水溶液呈碱性 B．D可用于泡沫灭火器原料 C．常温下，在水中的溶解度：E＞D D．工业制备D时，先通B，再通C 【答案】D 【分析】首先推断物质：由焰色为黄色可知A、D、F含，D加热分解生成F、B和水，且①②为工业制备F的反应，可知D为(可作食品添加剂)，F为(可作食品添加剂)，B为；反应①为侯氏制碱反应：，故A为，C为，E为，E加热分解生成和，故G为； 【解析】A．C为，水溶液为氨水，电离产生呈碱性，A正确； B．D为，可与硫酸铝发生双水解生成，是泡沫灭火器原料，B正确； C．E为，D为，常温下溶解度远大于，故溶解度E＞D，C正确； D．工业制备时，需先通使溶液呈碱性，增大的溶解量，若先通（B），溶解度小，无法得到足够浓度的析出，D错误； 故选D。 9．某小组设计实验探究(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)的性质，实验记录如下： 实验 操作及现象 ① 向甲、乙试管中均加入溶液、溶液和0.1g(NH4)2S2O8固体，振荡使固体溶解。然后，向甲试管中加入2滴溶液，乙试管中不加，在相同温度下的水浴中持续加热，观察到甲试管中溶液较快变为紫红色，乙试管中一段时间后溶液缓慢变为紫红色 ② 在甲试管中滴加硫酸溶液、溶液，振荡试管，溶液紫红色逐渐褪去，并产生气泡 ③ 在少量的酸性KMnO4溶液中滴入②中甲试管中的溶液，产生黑色沉淀(MnO2)，溶液褪色 下列说法正确的是 A．实验①中，甲试管中较快出现紫红色是因为Ag+起到了催化作用 B．实验②中，产生的气体是CO2，溶液紫色褪去是因为(NH4)2S2O8被还原 C．实验③中，褪色后溶液的酸性比褪色前溶液的酸性弱 D．该实验中，(NH4)2S2O8中S的化合价为+7，表现强氧化性 【答案】A 【解析】A．实验①中，甲试管中加入Ag2SO4溶液后较快出现紫红色，对比乙试管，说明Ag+起到了催化作用，加快了反应速率，A项正确； B．实验②中，(NH4)2S2O8先将Mn2+氧化为(溶液呈紫色)，则紫色褪去是因为被H2C2O4还原生成无色Mn2+，B项错误； C．实验③中发生的反应为，故反应后溶液的酸性更强，C项错误； D．过二硫酸铵中存在过氧键，形成过氧键的O显-1价，则中有2个O显-1是，6个O显-2价，所以S原子的化合价为=+6价，过二硫酸铵中含过氧键(具有强氧化性)，D项错误； 故选A。 10．下列选项中的物质不能按图示路径转化的是 选项 甲 乙 丙 转化路径 A B S C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．甲与反应：，可以生成乙；乙与碱（如）发生中和反应：，得到丙；丙通过电解熔融状态可以生成甲：，因此A的转化路径可以完成； B．甲与反应：，生成乙；乙具有氧化性，与还原性气体发生归中反应：，得到丙；丙在氧气中点燃：，生成甲，因此B的转化路径可以完成； C．甲是碱性氧化物，但它不溶于水，也不能与直接反应生成乙，第一步转化无法完成，因此C的转化路径不能实现； D．甲与反应：，生成乙；乙与在常温下反应：，得到丙；丙与加热反应：，生成甲，因此D的转化路径可以完成； 故选C。 11．化学反应常伴随颜色、沉淀等变化。下列化学反应的相关解释正确的是 选项 颜色变化 解释 A 将灼热的铁丝插入盛有氯气的集气瓶中，冒出红棕色烟 B 露置在空气中会迅速由白色变为灰绿色，最后变为红褐色 C 溶液中滴加KSCN溶液立即变红色 D 溶液中滴加几滴HI溶液变紫色 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．氯气为强氧化剂，铁在氯气中燃烧产物为氯化铁，化学方程式为：，A错误； B．在空气中会迅速被氧气氧化成，化学方程式为，B正确； C．铁离子与硫氰根离子反应生成可溶于水的络合物，且为可逆反应，离子方程式为，C错误； D．在酸性条件下硝酸根的氧化性强于Fe3+，故酸性条件下硝酸根先氧化碘离子，离子方程式为，D错误； 故选B。 12．以锌灰(ZnO，含PbO、CuO、FeO、、等杂质)为原料制备铝酸锌的流程如图所示。 已知：“沉锌”产物为。 下列说法错误的是 A．“滤渣Ⅰ”的主要成分是和 B．试剂X可能是 C．“净化Ⅱ”发生的反应可能为 D．“焙烧”时，发生反应的与的物质的量之比为1：8 【答案】D 【分析】锌灰的主要成分为ZnO，含有PbO、CuO、FeO、、等杂质，加稀硫酸溶解，产生ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和PbSO4，过滤除去PbSO4和SiO2即为滤渣Ⅰ，滤液中含有ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3；加入双氧水将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3，再加X调节滤液的pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，为不引入新的杂质离子，X可以是ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3；所得滤液中含CuSO4，加入ZnCl2和Zn单质与铜离子发生反应：，从而除去铜离子；滤液为ZnSO4，再加入NH4HCO3生成，再加入氢氧化铝混合焙烧煅烧得到，据此分析； 【解析】A．由以上分析可知滤渣Ⅰ为PbSO4和SiO2，A正确； B．由以上分析可知X可以是ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3，B正确； C．由以上分析可知“净化Ⅱ”中Zn将铜离子还原为CuCl白色沉淀除去，发生的反应为，C正确； D．中N(Zn)∶N(Al)=1∶2，中含3个Zn，则需要6个反应，两者物质的量之比为：1∶6，D错误； 故选D； 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（12分）金属及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)用化学方程式解释能用作潜艇供氧剂的原因：_______(写出1例即可)。 (2)铝粉和氧化铁在高温下生成单质铁和氧化铝的反应能用于焊接钢轨，写出该反应的化学方程式并用“双线桥”法表示电子转移的方向和数目：_______。 (3)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，含x和y的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得_______(用含x、y的代数式表示)。 (4)水体中过量的是一种污染物，可利用纳米铁粉将其除去。 ①弱酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，写出该反应的离子方程式：_____。 ②相同条件下，向含有的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉–活性炭(两份水样中纳米铁粉质量相等)，的去除速率如图所示，产生该差异的可能原因为_______；进一步实验发现，若水样的偏小，的去除率会下降，其原因可能是_______。 【答案】(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑， (2) (3)(x+y) (4) 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 纳米铁粉–活性炭能形成Fe-C原电池，加快纳米铁粉去除硝酸根的反应速率 H+与Fe粉反应生成H2或可能是因为破坏了弱酸性，酸性增强，使得①中的反应难以发生 【解析】（1）能用作潜艇供氧剂的原因是过氧化钠能与二氧化碳或水反应生成氧气，反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑； （2） 铝粉和氧化铁在高温下生成单质铁和氧化铝，反应方程式为，铝元素化合价升高，失去电子，铁元素化合价降低，得到电子，反应转移6个电子，用“双线桥”法表示电子转移的方向和数目：； （3）反应器Ⅰ中参与反应的物质为H2、CO、Fe2O3，反应后生成的物质有H2O、Fe、CO2，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有：C、H、Fe，向反应器Ⅰ充入xmol CO和ymol H2，通过该方法制氢，3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2，3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O，反应各生成Fe的物质的量mol、mol，共生成Fe物质的量(x+y)mol，在反应容器Ⅱ中发生反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2，理论上可获得氢气(x+y)mol=(x+y)mol； （4）①弱酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，反应的离子方程式为4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O； ②其他条件相同的条件下，纳米铁粉-活性炭相较于单纯的纳米铁粉，形成Fe-C原电池加快纳米铁粉去除硝酸根的反应速率；若水样的偏小，溶液中c(H+)偏大，H+与Fe粉反应生成H2或可能是因为破坏了弱酸性，酸性增强，使得①中的反应难以发生而导致的去除率下降。 14．（14分）制氢与储氢是氢能源利用领域的研究热点，光伏制氢因生产过程100%绿色而备受青睐。 (1)铁酸锌()可用于光伏制氢，如图所示。中的化合价为___________，制氢过程中，的作用是___________，该循环制氢过程中不断消耗的物质是___________(填化学式)。 (2)合金是一种潜在的贮氢材料，高温时通入氩气，由一定质量比的、单质熔炼获得。熔炼制备合金时，通入氩气的目的是___________。 (3)以下有关金属合金，说法不正确的是___________。 A．能与盐酸反应 B．晶体中有和自由电子 C．硬度比小 D．熔点比低 (4)请写出反应③的化学方程式___________。 (5)与水反应生成一种碱和。完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出的质量为___________g。 (6)粒径在1-100nm的纳米铝常温下能与水反应制氢气。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝释氢速率的是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1) +3价 催化剂 H2O (2)防止金属被氧化 (3)BC (4)2+3H23+ (5)0.7 (6)B 【解析】（1）物质的化合价之和为0，中Zn的化合价为+2价，O的化合价为-2价，的化合价为+3价；铁酸锌制氢过程中氢气与氧气被产出，没有被消耗，其作用是催化剂；该循环制氢过程中不断消耗的物质是H2O； （2）通入氩气的目的是防止金属被氧化； （3）A．中含有Mg，可以与盐酸反应，A正确； B．是原子晶体，没有和自由电子，B错误； C．合金的强度和硬度大于它的各成分金属，C错误； D．合金的熔点一般低于它的各成分的金属，D正确； 故选BC。 （4）反应③的反应物为、H2，产物为、，化学方程式：2+3H23+； （5）与水反应生成一种碱和，化学反应方程式为：+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。Mg2Cu吸H2后发生反应：2+3H23+，加入过量稀盐酸发生反应：+2HCl=MgCl2+2H2↑、+2HCl=MgCl2+H2↑+2Cu。的物质的量为0.1mol，反应放出的物质的量为0.3mol+0.05mol=0.35mol，质量为0.35mol×2g/mol=0.7g； （6）铝能与强酸强碱反应，、、能加快释放氢速度，Al与生成氮氧化物，故选B。 15．（12分）工业上由天然与 矿(杂质是含 、 、 、 、 的氧化物)制备的工艺流程如图所示。 已知：室温下相关物质的、如下表， 。 回答下列问题： (1)请写出基态锰原子的价电子排布式：___________， (2)“酸浸”产生的气体是，写出产生该气体的离子方程式：___________。 (3)滤渣1中除含有单质硫外，另一种物质是___________(填化学式)，部分单质硫是两种气体反应产生的，请写出该反应的化学方程式：___________。 (4)“调 ”的目的是除去铁、铝(以氢氧化物形式去除)，若将它们完全除去(溶液中离子浓度视为完全沉淀)，则 的调节范围可以选择的是___________(填字母)。已知“过滤”后溶液中，。 A．    B．    C． (5)若“除杂”后的溶液中，则此时溶液的 为___________。 (6)在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图1所示(假设A、B、C三点均为纯净物)。C点对应物质的化学式为___________。 (7)碳酸锰能在某温度加热分解出MnO2，MnO2的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向)，请在图3的晶胞主视图中补全 原子的位置，并判断 的配位数为___________。 【答案】(1) (2) (3) SiO2 (4)B (5)5.7 (6)MnO (7)、6 【分析】天然与MnS矿（杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物）中加入浓盐酸并调节温度为50℃，产生气体有氯气，同时生成氯化锰、氯化铁、氯化镁、氯化钙等，过滤得到滤渣1主要成分为S和二氧化硅，滤液加入氨水调节pH，得到滤渣2为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液加入氟化钠除杂，得到滤渣3为氟化钙、氟化镁，滤液加入碳酸氢铵沉锰，得到。 【解析】（1）Mn为25号元素，基态锰原子的价电子排布式：。 （2）“酸浸”产生的气体是，是二氧化锰与浓盐酸反应产生的，离子方程式为：。 （3）根据分析可知，滤渣1中除含有单质硫外，另一种物质是；部分单质硫是两种气体反应产生的，为氯气氧化硫化氢，该反应的化学方程式为：。 （4）根据题意加入氨水的目的是调节溶液pH除去Fe3+、Al3+，且Mn2+不能转化为Mn(OH)2，因 ，当Al3+完全沉淀时，得mol·L-1，此时溶液的pH为4.7；为防止Mn2+沉淀，由，，得，对应，因此需要小于7.65； 符合之间的选择B。 （5）由溶度积可知，溶液中钙离子浓度为1×10-5 mol/L时，溶液中氟离子浓度为=1.5×10-3 mol/L，由电离常数可知，溶液中氢氟酸浓度为1×10-5 mol/L时，溶液中氢离子浓度为=2×10-6 mol/L，则溶液的pH为6-lg2=5.7，故答案为：5.7。 （6）假设MnCO3的物质的量为1 mol，即质量115g，则Mn的质量为55 g。A点： ，故A点固体为MnO2。同理B点： ，为Mn3O4；C点： ，为MnO。 （7） 根据题目描述可绘图如下 ；配位数是指与中心离子最近的配位原子数。观察图-2，以体心的Mn为例，它周围有6个O原子（位于面心），形成八面体配位。因此配位数为6。 16．（14分）某课外兴趣小组在学习课本探究内容“利用覆铜板制作图案”的过程中，提出能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否还存在Fe3+。通过与人工智能大模型对话，得知向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液，溶液变为红色后颜色会褪去并立即产生白色沉淀，不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在Fe3+。为判断大模型的看法是否可信，他们设计了实验进行探究。回答下列问题： (1)用覆铜板制作印刷电路板的原理为___________(填化学方程式)。 【探究一】向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液，探究产生的白色沉淀的来源和成分。 基于对“铜腐蚀液”中微粒成分的分析，白色沉淀的来源可能为： 假设1：Fe2+与反应产生的；假设2：Cu2+与反应产生的。 (2)通过与人工智能对话，得知仅假设2成立，请设计实验判断大模型的看法是否可信。 已知：对本实验无干扰。 实验1： 实验2：___________(用文字说明实验步骤即可)。 【查阅资料】(SCN)2被称为“拟卤素”，的还原性与的相当；少量与Cu2+可发生反应。 (3)通过实验验证了大模型对白色沉淀来源的看法是正确的，试写出Cu2+与生成白色沉淀的离子方程式：___________。 【探究二】探究Cu2+、Fe2+、KSCN体系的反应原理。 电极电对 0.77 0.15 0.78 0.77 (4)已知：若两种电极电对的标准电极电势()相等，则认为它们能发生可逆反应。试推测该体系中Fe2+参与的可逆反应为___________。 (5)设计实验如图，已知前两步为构建Cu2+、Fe2+、KSCN的平衡体系。 通过实验可知，实质上的催化作用分别增强了___________(填离子符号，下同)的还原性和___________的氧化性。 【结论】 (6)通过上述实验探究，可知大模型关于不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在Fe3+的看法是___________(填“正确”或“不正确”)的，原因是___________。 【答案】(1) 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (2) 取少量CuSO4溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，观察是否产生白色沉淀。 (3) 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 (4) Fe2++(SCN)2⇌Fe3++2SCN- (5) Fe2+ Cu2+ (6) 正确 腐蚀液中含有大量的Cu2+和Fe2+，加入KSCN溶液后，在SCN-的作用下Cu2+会将Fe2+氧化为Fe3+从而使溶液变红，产生“假阳性”干扰，因此无法据此判断原溶液中是否残留Fe3+。 【解析】（1）FeCl3溶液与Cu反应，离子方程式对应的化学方程式为2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2； （2）要验证白色沉淀是Cu2+与SCN-反应产生的，需要做对比实验： 实验2：取2 mL 0.1 mol·L⁻¹的CuSO4溶液（不含Fe2+），向其中滴加1滴0.1 mol·L⁻¹ KSCN溶液，观察现象；若立即产生白色沉淀，则说明假设2成立（白色沉淀由Cu2+与SCN-反应生成）；结合实验1中Fe2+与KSCN反应无明显白色沉淀，可证明白色沉淀来源是Cu2+与SCN-的反应； （3）已知SCN-的还原性与I-相当，类比Cu2+与I-的反应，Cu2+会被还原为Cu+，与SCN-生成CuSCN白色沉淀，同时SCN-被氧化为(SCN)2；离子方程式为：2Cu2+ + 4SCN- = 2CuSCN↓ + (SCN)2； （4）由表格中标准电极电势：Eθ(Fe3+/Fe2+)=0.77V​ - Eθ((SCN)2/SCN-)=0.77V；两者电势相等，可发生可逆反应：Fe2+ + (SCN)2Fe3+ + 2SCN-；核心是利用电势相等的可逆反应； （5）从实验和电势变化分析：增强了Fe2+的还原性（因为Cu2+/CuSCN的电势高于Fe3+/Fe2+，Fe2+被氧化为Fe3+，体现还原性增强）；增强了Cu2+的氧化性（因为生成CuSCN沉淀后，Cu2+/CuSCN的电势升高，氧化性增强，可氧化Fe2+）； （6）正确；原因是：铜腐蚀液中含大量Fe2+和Cu2+，加入KSCN溶液时，Cu2+与SCN-反应生成白色CuSCN沉淀，同时生成(SCN)2；且(SCN)2可与Fe2+反应，导致溶液中存在足量的Fe(SCN)3等红色配合物而产生红色（假阳性干扰），因此无法用KSCN溶液检验Fe3+的存在。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $