第三章 金属及其化合物(综合训练)(浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-21
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摘要:
**基本信息**
以金属及其化合物为核心,整合性质、制备、实验与计算,构建“结构-性质-应用”逻辑链,强化化学观念与科学探究能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|16题|基础概念辨析、实验操作分析、离子共存判断|从金属单质到化合物,覆盖性质(如抗腐蚀性、冶炼)、制备(电解熔融物)、应用(刻蚀、供氧),体现物质分类与转化观念|
|非选择题|4题|流程推断(制碱/锰白)、实验探究(反应现象解释)、结构分析(阴离子结构)、计算(沉淀质量)|结合工业流程与实验细节,渗透科学思维(证据推理、模型建构),强化科学探究与实践中的方案设计及问题解决|
内容正文:
第三章 金属及其化合物
(考试时间:90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 O-16 Na-23 Mg 24 Si-28 Al-27 P-31 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 CO-59 Cu-64 Eu-152
一、选择题:共16小题,每小题3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.【原创】按照物质的性质分类,下列物质属于碱性氧化物的是( )
A.K2O B.Al2O3 C.SiO2 D.Fe(OH)2
【答案】A
【解析】A项,K2O可与酸反应生成盐和水,是碱性氧化物,A正确;B项,Al2O3既能与酸反应,又能与碱反应,属于两性氧化物,B错误;C项,SiO2可与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,C错误;D项,Fe(OH)2属于碱,D错误;故选A。
2.【原创】物质的性质与用途息息相关,下列说法不正确的是( )
A.Na能与水反应,可用作乙醚的除水剂
B.新制Cu(OH)2悬浊液有氧化性,可用于区分葡萄糖、麦芽糖和淀粉
C.Mg有较强的还原性,可用于钢铁的电化学防护
D.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均呈碱性,可用作食用碱或工业用碱
【答案】B
【解析】A项,钠能与水反应,而乙醚不能与水反应,所以钠可用作乙醚的除水剂,故A正确;B项,葡萄糖、麦芽糖中都含有醛基,都能与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,则新制氢氧化铜悬浊液不能用于区分葡萄糖、麦芽糖和淀粉,故B错误;C项,镁的金属性强于铁,与铁在溶液中能构成原电池时,铁做原电池的正极被保护,所以镁可用于钢铁的电化学防护,故C正确;D项,碳酸钠和碳酸氢钠都是强酸弱碱盐,溶于水所得溶液均呈碱性,可用作食用碱或工业用碱,故D正确;故选B。
3.(2026·浙江省北斗星盟高三一模)下列物质的制备方案正确的是
选项
目标产物
制备方案
A
Al(OH)3
打磨后的铝片置于浓氨水中
B
H2SO4
煅烧黄铁矿后,直接用98.3%浓硫酸吸收产生的气体
C
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
将[Cu(NH3)4]SO4溶液蒸发结晶
D
Fe3O4
FeO在空气中受热
【答案】D
【解析】A项,浓氨水呈弱碱性,而铝和Al(OH)3均不与弱碱反应,因此无法生成Al(OH)3沉淀,A错误;B项,黄铁矿(FeS2)煅烧生成SO2气体,SO2不能直接被浓硫酸吸收,需要先经过催化氧化生成SO3,再用浓硫酸吸收,B错误;C项,[Cu(NH3)4]SO4加热时会释放NH3,导致配合物分解,因此不能直接蒸发结晶,应加入无水乙醇进行结晶,C错误;D项,FeO在空气中加热时,会被氧气氧化生成Fe3O4:6FeO+O22Fe3O4,D正确;故选D。
4.(2026·浙江省强基联盟高三二模)工业上制备相关物质,下列涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )
A.制备钠:粗盐精盐溶液
B.制备溴:浓缩海水溶液
C.制备镁:海水溶液
D.制备纯碱:饱和食盐水
【答案】B
【解析】A项,制备钠流程中,高温 → NaCl溶液不合理,因为高温无法得到NaCl溶液,且K → Na不可能,在NaCl溶液溶液中,金属钾会优先与水反应,不能置换出金属钠;工业上通过电解熔融NaCl制钠,A错误;B项,制备溴流程合理:浓缩海水通Cl2氧化Br⁻为Br2,热空气吹出Br2,SO2水溶液吸收生成HBr,再通Cl2氧化得Br2,符合工业方法,B正确;C项,制备镁流程中,电解MgCl2溶液会生成H2和Cl2,无法得到镁,工业上需电解熔融无水MgCl2,C错误;D项,制备纯碱流程中,通气体顺序应为先通NH3(溶解度大)再通CO2,以促进NaHCO3析出,选项中先通CO2再通NH3顺序错误,D错误;故选B。
5.(2026·浙江宁波期中)部分铁或铜或铝及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若不与稀硫酸反应,则与水反应生成
B.若c在空气中最终变为红褐色,则常温下,a与浓硝酸反应生成e
C.若是两性氧化物,则f是两性氢氧化物
D.若溶液中滴加KSCN溶液变红色,则在空气中加热会转化为
【答案】C
【解析】A项,a不与稀硫酸反应,说明a为Cu,此时b为CuO,CuO是不溶性金属氧化物,不能与水反应生成对应的碱Cu(OH)2,A错误;B项,c在空气中最终变为红褐色,说明c为Fe(OH)2[被氧化为Fe(OH)3],则a为Fe。常温下,Fe遇浓硝酸会发生钝化,反应被阻止,无法生成+3价铁盐e,B错误;C项,d为+3价两性氧化物,只能是Al2O3(两性氧化物,可与酸、碱反应),因此对应的金属为Al。f为+3价的碱,即Al(OH)3,它是典型的两性氢氧化物,可溶于强酸和强碱,C正确;D项,e遇KSCN变红,说明e含Fe3+,则对应的金属为Fe。b为+2价铁的氧化物,即FeO,它在空气中加热时,会被氧化为Fe3O4,反应为6FeO+O22Fe3O4,D错误;故选C。
6.(2026·浙江湖州、衢州、丽水等三地市高三下学期教学质量检测)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( )
A.实验①利用传感器探究两种物质分别溶于水时的温度变化
B.实验②检验乙醇消去反应的有机产物
C.实验③检验铁和水蒸气反应生成的H2
D.实验④加入乙醇并用玻璃棒摩擦烧杯内壁析出深蓝色晶体
【答案】B
【解析】A项,探究Na2CO3与NaHCO3溶于水的温度变化,Na2CO3溶解放热,NaHCO3溶解吸热,使用温度传感器可准确记录温度变化趋势,设计合理,能达到目的,A正确;B项,乙醇在浓硫酸催化下需严格控制温度在170 ℃才能主要生成乙烯;若温度偏低(如140 ℃)则生成乙醚,偏高则碳化或产生SO2。装置中无温度计,无法确保反应温度,副产物干扰严重,即使后续用NaOH除SO2、溴水检验,也无法保证检测的是目标产物乙烯,B错误;C项,铁与水蒸气反应的方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成气体通入肥皂液形成气泡,点燃有爆鸣声,可确认H2存在,装置合理,能达到目的,C正确;D项,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度显著降低,加入乙醇后析出晶体;玻璃棒摩擦提供晶核促进结晶,操作规范,能达到目的,D正确;故选B。
7.【原创】下列方程式中正确的是( )
A.Fe(OH)2易被空气氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
B.向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:3S2O32-+2H+=4S↓+2SO2+H2O
C.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+4NH4+
D.用浓盐酸与MnO2反应:MnO2+4HClMn2++2Cl⁻+Cl2↑+2H2O
【答案】A
【解析】A项,Fe(OH)2具有强还原性,易被空气中氧气氧化为Fe(OH)3 ,该方程式原子守恒、配平正确,A正确;B项,Na2S2O3和稀硫酸反应生成S、SO2、H2O,离子方程式为S2O32-+2H+=S↓ +SO2↑+H2O,B错误;C项,氨水是弱碱,不能溶解Al(OH)3,AlCl3和过量氨水反应只能生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,C错误;D项,浓盐酸中HCl完全电离,书写离子方程式时需要拆分为H+和Cl-,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,D错误;故选A。
8.【改编】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CO2能与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,可推测SO2能与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
B.已知Al2O3能和NaOH反应,可推测Fe2O3能和NaOH反应
C.已知常温下Fe在浓硝酸中可发生钝化,可推测常温下Cu在浓硝酸中可发生钝化
D.已知CO2能与NaOH反应生成Na2CO3,可推测SiO2能与NaOH反应生成Na2SiO3
【答案】D
【解析】A项,SO2具有还原性,Na2O2具有强氧化性,二者反应SO2会被氧化为Na2SO4,不会生成Na2SO3和O2,A错误;B项,Al2O3是两性氧化物,可以和NaOH反应,Fe2O3是碱性氧化物,不能与NaOH发生反应,B错误;C项,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项,CO2和SiO2都属于酸性氧化物,都可以和NaOH反应生成对应价态的盐和水,SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3,D正确;答案选D。
9.(2026·浙江省嘉兴市高三一模)“锰白”(MnCO3,在潮湿介质中易被氧化)常用作脱硫催化剂、饲料添加剂等。某小组设计如下步骤制备锰白:
步骤1:将pH约为4的FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中,搅拌下充分反应得到含Mn2+的溶液X;
步骤2:用氨水调节溶液X的pH=4,过滤,得MnSO4溶液和滤渣Y;
步骤3:向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,经系列操作得到MnCO3。下列说法不正确的是( )
A.步骤1中可用SO2气体代替FeSO4溶液
B.步骤2中滤渣Y为Fe(OH)3
C.步骤3中系列操作为过滤、冷水洗涤、自然风干
D.可用稀H2SO4、H2O2和KSCN溶液检验产品中是否含有铁杂质
【答案】C
【解析】A项,步骤1中,SO2具有还原性,可作为还原剂将MnO2还原成Mn2+,与FeSO4作用一致,因此可代替FeSO4溶液,说法正确,A不符合题意;B项,步骤1反应后,溶液X含Fe3+和Mn2+;步骤2调节pH=4时,过滤,得MnSO4溶液和滤渣Y;则说明Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,且事实上Fe(OH)3在pH≈3-4时沉淀完全,而Mn(OH)2沉淀pH>8,故滤渣Y为Fe(OH)3,说法正确,B不符合题意;C项,步骤3中,向MnSO4溶液中加入NH4HCO3反应生成MnCO3沉淀,系列操作应是过滤、洗涤、干燥,但MnCO3在潮湿介质中易被氧化,自然风干会使其接触空气和水分发生氧化,应采用低温烘干或减压干燥,说法错误,C符合题意;D项,产品MnCO3中若含铁杂质,可用稀H2SO4溶解:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ ,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,KSCN与Fe3+形成血红色[Fe(SCN)]2+以检验,说法正确,D不符合题意;故选C。
10.(2026·浙江嘉兴期中)某兴趣小组利用废旧金属材料(主要含Fe、Cu、Al及这几种金属的氧化物)制备绿矾(FeSO4·7H2O),并回收部分金属,流程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.“碱浸”过程中产生气体的主要原因为:2Al+2OH-+4H2O===2Al(OH)3↓+3H2↑
B.“酸浸1”步骤加入的酸为稀盐酸,“酸浸2”步骤加入的酸为稀硫酸
C.对滤液Ⅱ进行的系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
D.若该废旧金属材料中含有铁元素56 g,则经上述转化最多制得278 g绿矾
【答案】C
【解析】废旧金属材料(主要含Fe、Cu、Al及这几种金属的氧化物)加入足量的NaOH溶液,Al和NaOH反应生成Na[Al(OH)4]和H2,Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],向滤液Ⅰ中通入足量CO2,Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3,经灼烧得到Al2O3,为了不引入阴离子杂质,酸浸I和酸浸II所加入的酸都是稀硫酸,滤渣Ⅰ中通入足量的稀硫酸得到难溶的Cu和含有Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4的溶液,加入过量的Fe,将Fe3+和Cu2+转化为Fe2+,过滤后滤渣Ⅱ含Fe和Cu,滤液Ⅱ为FeSO4溶液。A项,由分析可知,第一步产生气体的主要反应为:2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,A不正确;B项,由分析可知, 该流程的目的是制备绿矾(FeSO4·7H2O),若“酸浸I”加入稀盐酸会引入杂质离子Cl-,故“酸浸I”应加入稀硫酸,B不正确;C项,由分析可知,滤液Ⅱ是FeSO4溶液,FeSO4·7H2O受热易分解,不能采用蒸发结晶的方法,可以经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥可获得,C正确;D项,若不考虑操作Ⅱ加入Fe,根据Fe守恒理论上制得278 g绿矾;但由于操作Ⅱ加入Fe,故所得绿矾的质量大于278 g,D不正确;故选C。
11.【改编】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。
12.高铁铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3、Fe3O4等,一种通过高铁铝土矿制备金属铁和Al2O3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“悬浮焙烧”时,铁矿磁化得到的主要为Fe3O4
B.“还原”时,1mol C发生反应一定转移4mol电子
C.矿渣经处理后可加入到“碱溶”操作中
D.“沉淀”时,主要反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【答案】B
【解析】高铁铝土矿悬浮焙烧,铁矿磁化,铝矿活化得到高铝铁精矿和高活铝精矿,高铝铁精矿用碳还原得到铁;高活铝精矿用氢氧化钠溶液碱溶后,得到偏铝酸钠溶液,向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,煅烧得到氧化铝。A项,四氧化三铁具有磁性,则“悬浮焙烧”时,铁矿磁化得到的主要为Fe3O4,故A正确;B项,“还原”时,生成铁和一氧化碳,则1molC发生反应转移2mol电子,故B错误;C项,矿渣中含有氧化铝,经处理后可加入到“碱溶”操作中,故C正确;D项,“沉淀”时,偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,则主要反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故D正确;故选B。
13.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。
14.【新情境·反应历程】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。
15.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。
16.【新情境·络合滴定】(2026·浙江金华十校高三模拟考试)某小组利用如下方案对茶叶中四种微量金属元素铁、铝、钙、镁进行定量测定:
步骤Ⅰ:称取一定质量茶叶,粉碎、灰化后进行充分酸浸,过滤、洗涤;
步骤Ⅱ:往滤液(含Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Mn2+等)中滴加NH3·H2O使Fe3+、Al3+完全沉淀,过滤、洗涤,滤液配制成一定体积的待测液;
步骤Ⅲ:准确移取25.00 mL待测液,加入5 mL25%三乙醇胺水溶液,再加入指示剂,用EDTA标准溶液测定Ca2+、Mg2+总含量;
步骤Ⅳ:取步骤Ⅱ的沉淀经一系列操作后分别测定铁、铝元素含量。
已知:EDTA与Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Mn2+均能按1:1形成配合物。
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ的灰化操作需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、蒸发皿等
B.步骤Ⅱ中为使Fe3+、Al3+完全沉淀,需加入过量NH3·H2O
C.由步骤Ⅲ可知,Mn2+与三乙醇胺的配位能力大于EDTA
D.步骤Ⅳ中一系列操作包括:酸溶、定容至100 mL、取样用EDTA滴定
【答案】C
【解析】A项,灰化是灼烧固体样品的操作,需使用坩埚、酒精灯、三脚架、泥三角,蒸发皿用于蒸发溶液,灼烧固体不需要,A错误;B项,步骤Ⅱ的目的是仅让Fe3+、Al3+沉淀,Ca2+、Mg2+留在滤液中。若加入过量氨水,溶液pH过高,Mg2+也会生成氢氧化物沉淀进入滤渣,导致后续测定结果不准确,因此不能加过量氨水,B错误;C项,待测液中含Mn2+,Mn2+也能和EDTA配位,会干扰Ca2+、Mg2+的测定。加入三乙醇胺的作用是掩蔽Mn2+,说明Mn2+与三乙醇胺形成的配合物更稳定,即Mn2+与三乙醇胺的配位能力大于EDTA,因此Mn2+不会与EDTA结合,不干扰测定,C正确;D项,步骤Ⅳ需要分别测定铁、铝的含量,EDTA与Fe3+、Al3+都能1:1配位,仅酸溶、定容、滴定只能得到二者总含量,无法分开测定,因此该系列操作不满足要求,D错误;故选C。
二、非选择题:共4题,共52分。
17. (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。
18.(13分)【新情境·结合物质结构】(2026·浙江嘉兴市高三教学测试)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
(1)不锈钢材料常采用Fe/Cr合金,已知Fe为立方体心结构,如下图a所示。
①若体心位置的Fe置换成Cr,如图b,则晶胞的化学式为___________。
②若将Fe按图c方式用Cr取代,则平均一个晶胞中含有的Cr原子数为___________,每个Cr周围距离最近且相等的Fe有___________个。
(2)“发蓝”是钢铁表面处理的一种方法:将洁净的铁件浸入NaOH和NaNO2溶液中,加热到适当温度,一段时间后在铁件表面形成均匀稳定且防锈的氧化膜Fe3O4,处理过程有无色有刺激性气味气体放出。写出该反应的离子方程式:___________。
(3)B、N元素广泛存在于各类新型非金属材料体系中。
①H-N-H键角:NH3BH3___________NH3(填“>”“<”或“=”),从结构角度解释原因___________。
②气体BF3可与ClF发生反应:。ClF的电子式为___________;阳离子的结构式为___________。
③羟胺和用同位素标记氮原子()的亚硝酸在某介质中发生反应,方程式如下:,由A脱水得到的有两种结构和。请写出A的结构式___________。
【答案】(1)FeCr(1分) 12(1分) 4(1分)
(2)9Fe+8H2O+4NO2-=3Fe3O4+4NH3↑+4OH-(2分)
(3)>(1分) NH3BH3和NH3分子中N原子都是sp3杂化;NH3中N原子上有孤电子对,孤电子对对N-H键斥力大,键角变小(2分) (1分) (2分) 或H-O-N=N*-O-H(2分)
【解析】(1)① 晶胞化学式(图b)顶点全部为Fe,体心为Cr, Fe原子数 = ,Cr原子完全在晶胞内,数目为1,,因此化学式为FeCr;② 图c中,8个顶点有4个Cr、4个Fe,体心为1个Cr,Cr原子数 = ,图c不能“无隙并置”,图c不是晶胞,图c为晶胞的,1个晶胞中含Cr原子数为×8=12个; 对体心的Cr而言,距离最近的原子为顶点原子,8个顶点中共有4个Fe,因此每个Cr周围距离最近且相等的Fe为4个。
(2)反应中Fe被氧化为Fe3O4,NO2-作为氧化剂,被还原为无色有刺激性气味的NH3,碱性条件配平后离子方程式为:9Fe+8H2O+4NO2-=3Fe3O4+4NH3↑+4OH-;
(3)① 因为NH3BH3和NH3分子中N原子都是sp3杂化;NH3BH3中N上没有孤电子对,NH3中N原子上存在1个孤电子对,孤电子对对于N-H键的斥力大于成键电子对之间的斥力,因此NH3键角更小;② ClF为共价化合物,双方都满足8电子稳定结构,电子式为;阳离子的中心原子为Cl,中心Cl失去1个电子,与另一个Cl、F形成共价键,结构式为;③ 1 mol羟胺和1 mol亚硝酸反应生成1 mol A和1 mol水,A的分子式为HN2O2H,脱水后得到两种N2O,说明两个N都可成为端位N,因此A的结构式为或H-O-N=N*-O-H。
19.(13分)(2026·浙江台州市高三第二次教学质量评估)某实验小组利用废铁铝合金来制取FeCl3·6H2O(M=270.5 g·molˉ1)。流程如下:
已知:①乙醚[(C2H5)2O]的沸点为34.5℃,微溶于水,密度约为0.71g· cm-3;
②C2H5OC2H5+FeCl3+HCl(浓)[(C2H5)2OH][FeCl4];
③[(C2H5)2OH][FeCl4]溶于乙醚,当盐酸浓度降低时,该化合物解离。
请回答:
(1)操作a的名称为________。
(2)下列说法正确的是_______。
A.将合金废料粉碎,可加快反应速率
B.试剂a可用Cl2
C.试剂b为水,操作b为过滤
D.用K3[Fe(CN)6]溶液可检验溶液2中是否含有
(3)[(C2H5)2OH][FeCl4]在乙醚中溶解度大于在水中的溶解度,从结构上解释原因________。
(4)用乙醚萃取[(C2H5)2OH][FeCl4]时,用下列装置可实现连续萃取。
①写出图中仪器B的名称________。
②从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤________。
向溶液2中加入适量的浓盐酸、乙醚得到溶液组装好装置→检查气密性→圆底烧瓶C中加入沸石→取下冷凝管→( )→( )→装上冷凝管,( )→( )。
a.向A中加入溶液X直至约占A体积
b.加热圆底烧瓶
c.连接冷凝水的橡皮管
d.向A中加入乙醚直至达到C中圆底烧瓶体积的2/3
(5)产品纯度测定:
Ⅰ.配制样品溶液:称取1.000g样品,用稀盐酸溶解后,在容量瓶中定容至250mL。
Ⅱ.移取待测液:用移液管移取25.00mL上述样品溶液,放入锥形瓶中。
Ⅲ.加入试剂与反应:向锥形瓶中加入过量的KI溶液。
Ⅳ.滴定:立即用0.0100mol·L-1的I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI标准溶液进行滴定。当溶液变为浅黄色时,加入左右的淀粉指示剂,记录终点消耗的标准溶液的体积。
Ⅴ.平行实验:进行三次平行滴定,消耗的I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI标准溶液体积的平均值为。已知反应:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI。
①加入KI溶液需过量的目的是加快反应速率、使Fe3+反应完全和________。
②产品的纯度为________%(保留小数点后1位)。
【答案】(1)分液(1分)
(2)ABD(2分)
(3)[(C2H5)2OH][FeCl4]中含有成分较多的疏水基-C2H5,使得[(C2H5)2OH][FeCl4]与乙醚有较多的相似性(指明两者的乙基极性相似即可)(2分)
(4) 球形冷凝管(2分) 取下冷凝管→(a)→(d)→装上冷凝管,(c)→(b)(2分)
(5) 与I2生成I3-,减少碘挥发(2分) 67.6(2分)
【解析】合金废料与稀盐酸反应得到溶液1(含氯化铝、氯化亚铁),向溶液1中加入试剂a,目的是把Fe2+氧化为Fe3+,得到溶液2(含氯化铝、氯化铁);向溶液2中先加入浓盐酸,再加入乙醚,发生已知信息②的反应生成[(C2H5)2OH][FeCl4],通过操作a(分液)将[(C2H5)2OH][FeCl4]和氯化铝分离;向溶液3中加入试剂b(H2O)使盐酸浓度降低,[(C2H5)2OH][FeCl4]解离为乙醚和氯化铁,再通过分液操作(操作b)分离有机物和溶液,最后进行一系列操作将氯化铁溶液转化为FeCl3·6H2O。
(1)根据分析,操作a的名称为分液。
(2)A项,将合金废料粉碎,可增大反应物间的接触面积,可加快反应速率,A正确;B项,试剂a用于氧化氯化亚铁,Cl2具有强氧化性且不引入杂质离子,故试剂a可用Cl2,B正确;C项,根据分析,试剂b为水,操作b为分液,C错误;D项,K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成Fe3[ Fe(CN)6]2蓝色沉淀,可用K3[Fe(CN)6]溶液可检验溶液2中是否含有Fe2+,D正确;故选ABD。
(3)[(C2H5)2OH][FeCl4]中含有成分较多的疏水基-C2H5,使得[(C2H5)2OH][FeCl4]与乙醚有较多的相似性,根据相似相溶原理,[(C2H5)2OH][FeCl4]在乙醚中溶解度大于在水中的溶解度。
(4)①由图可知,仪器B的名称为球形冷凝管。
②根据题意,利用图示装置实现连续萃取,具体操作为向溶液2中加入适量的浓盐酸、乙醚得到溶液X→组装好装置→检查气密性→圆底烧瓶C中加入沸石→取下冷凝管→向A中加入溶液X直至约占A体积(保证有足够的待萃取样品,又预留空间给后续加入的乙醚,避免液体溢出)→向A中加入乙醚直至达到C中圆底烧瓶体积的(加入足量乙醚,保证萃取效率;控制体积为烧瓶的,防止加热时液体沸腾溢出,同时保证有足够的乙醚蒸气完成回流萃取)→装上冷凝管,连接冷凝水的橡皮管→加热圆底烧瓶(启动回流萃取过程,让乙醚不断循环萃取目标物质,最终将目标物质富集到圆底烧瓶中)。
(5)①过量的KI除了能加快反应速率、使Fe3+反应完全外,还能与生成的I2反应生成I3-,大幅提高I2在水中的溶解度,减少碘挥发,保证滴定结果准确。
②样品为FeCl3·6H2O,其中Fe3+与I-发生反应2Fe3++2I-==I2+2Fe2+,生成的I2用Na2S2O3标准溶液进行滴定,发生反应I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI ,联立可得关系式:。,则,产品的纯度。
20.(14分)纳米Co3O4在压敏陶瓷、催化剂、传感器、电极等方面有广泛应用,实验室利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备Co3O4。
(1)浸取。将一定量的钴渣粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置如图),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤,滴液漏斗中的溶液是 ;Co(OH)3转化为的离子方程式为 。
(2)沉钴。Co(II)盐溶液可以Co(OH)2、CoCO3和CoC2O4等多种形式沉淀。
已知:向0.1mol·L-1 CoSO4溶液中滴加NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现Co(OH)2沉淀。向除杂后CoSO4溶液中加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂,可得到CoC2O4。
①基态Co2+的价电子排布式为 ;
②不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是 。
(3)制备Co3O4。以CoSO4为原料先制得CoCO3;然后再制备Co3O4。
已知:①尿素水溶液呈弱碱性,70℃以上能缓慢水解产生CO32-,pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。
②取1mol CoCO3在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示。
请补充完整以CoSO4溶液、尿素、稀硫酸、蒸馏水为原料,制备Co3O4的实验方案:取一定体积CoSO4溶液, ;充分反应, ;反应至固体质量不再变化,即可制得Co3O4。
(4)Co(OH)2加热可制得Co3O4。Co(OH)2在空气中受热时,固体残留率随温度的变化如图所示,制备Co3O4最适宜的加热温度为 。
(5)纯化后的CoC2O4在加热条件下也可直接与氧气充分反应,得到产品Co3O4, 化学方程式为 。
【答案】(1) 硫酸溶液(1分) 2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2++SO42-+5H2O(2分)
(2) 3d7 (1分) 若用草酸钠溶液替换草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生成,导致草酸亚钴的产率降低(2分)
(3)加入一定量尿素,水浴加热控制温度在70℃以上,加入硫酸调节溶液pH至1-3,搅拌(2分) 冷却过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2-3次,干燥后在空气中加热至300-600℃,反应至固体质量不再变化(2分)
(4) 500℃(2分)
(5) 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2(2分)
【解析】实验室利用钴渣制备四氧化三钴的实验过程为向钴渣粉中加入亚硫酸钠、稀硫酸将氢氧化钴转化为硫酸钴,除去溶液中的铁离子后,过滤得到硫酸钴溶液;向溶液中氢氧化钠溶液或草酸铵溶液将钴元素转化为氢氧化亚钴或草酸钴沉淀,过滤得到氢氧化亚钴或草酸钴沉淀,向沉淀中加入硫酸,将钴元素转化为硫酸亚钴,硫酸亚钴溶液与尿素溶液共热反应制得碳酸亚钴,过滤得到碳酸亚钴,碳酸亚钴在空气中加热制得四氧化三钴。
(1)由钴渣粉与题给溶液配成悬浊液可知,滴液漏斗中的溶液是硫酸溶液;由题意可知,氢氧化钴转化为亚钴离子的反应为酸性条件下,氢氧化钴与亚硫酸根离子共热反应生成亚钴离子、硫酸根离子和水,反应的离子方程式为:2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2++SO42-+5H2O;
(2) Co2+的价电子排布式为3d7;草酸钠是强碱弱酸盐,草酸铵是弱酸弱碱盐,草酸钠溶液的碱性强于草酸铵溶液,若用草酸钠溶液替换草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生成,导致草酸亚钴的产率降低,所以不能用草酸钠溶液替换草酸铵溶液;
(3) 由题给信息可知,制备四氧化三钴的实验方案取一定体积硫酸亚钴溶液,加入一定量尿素,水浴加热控制温度在70℃以上,加入硫酸调节溶液pH至1-3,搅拌,充分反应,冷却过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2-3次,干燥后在空气中加热至300-600℃,反应至固体质量不再变化,即可制得四氧化三钴;
(4) 设Co(OH)2的物质的量为3mol,根据元素守恒可知,得到的Co3O4应为1mol,理论上固体残留率为×100%=86.38%,结合图像可知适宜温度为500℃;
(5)经纯化后再加热条件下与O2充分反应制取得到Co3O4,化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。
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第三章 金属及其化合物
(考试时间:90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 O-16 Na-23 Mg 24 Si-28 Al-27 P-31 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 CO-59 Cu-64 Eu-152
一、选择题:共16小题,每小题3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.【原创】按照物质的性质分类,下列物质属于碱性氧化物的是( )
A.K2O B.Al2O3 C.SiO2 D.Fe(OH)2
2.【原创】物质的性质与用途息息相关,下列说法不正确的是( )
A.Na能与水反应,可用作乙醚的除水剂
B.新制Cu(OH)2悬浊液有氧化性,可用于区分葡萄糖、麦芽糖和淀粉
C.Mg有较强的还原性,可用于钢铁的电化学防护
D.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均呈碱性,可用作食用碱或工业用碱
3.(2026·浙江省北斗星盟高三一模)下列物质的制备方案正确的是
选项
目标产物
制备方案
A
Al(OH)3
打磨后的铝片置于浓氨水中
B
H2SO4
煅烧黄铁矿后,直接用98.3%浓硫酸吸收产生的气体
C
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
将[Cu(NH3)4]SO4溶液蒸发结晶
D
Fe3O4
FeO在空气中受热
4.(2026·浙江省强基联盟高三二模)工业上制备相关物质,下列涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )
A.制备钠:粗盐精盐溶液
B.制备溴:浓缩海水溶液
C.制备镁:海水溶液
D.制备纯碱:饱和食盐水
5.(2026·浙江宁波期中)部分铁或铜或铝及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若不与稀硫酸反应,则与水反应生成
B.若c在空气中最终变为红褐色,则常温下,a与浓硝酸反应生成e
C.若是两性氧化物,则f是两性氢氧化物
D.若溶液中滴加KSCN溶液变红色,则在空气中加热会转化为
6.(2026·浙江湖州、衢州、丽水等三地市高三下学期教学质量检测)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( )
A.实验①利用传感器探究两种物质分别溶于水时的温度变化
B.实验②检验乙醇消去反应的有机产物
C.实验③检验铁和水蒸气反应生成的H2
D.实验④加入乙醇并用玻璃棒摩擦烧杯内壁析出深蓝色晶体
7.【原创】下列方程式中正确的是( )
A.Fe(OH)2易被空气氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
B.向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:3S2O32-+2H+=4S↓+2SO2+H2O
C.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+4NH4+
D.用浓盐酸与MnO2反应:MnO2+4HClMn2++2Cl⁻+Cl2↑+2H2O
8.【改编】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CO2能与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,可推测SO2能与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
B.已知Al2O3能和NaOH反应,可推测Fe2O3能和NaOH反应
C.已知常温下Fe在浓硝酸中可发生钝化,可推测常温下Cu在浓硝酸中可发生钝化
D.已知CO2能与NaOH反应生成Na2CO3,可推测SiO2能与NaOH反应生成Na2SiO3
9.(2026·浙江省嘉兴市高三一模)“锰白”(MnCO3,在潮湿介质中易被氧化)常用作脱硫催化剂、饲料添加剂等。某小组设计如下步骤制备锰白:
步骤1:将pH约为4的FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中,搅拌下充分反应得到含Mn2+的溶液X;
步骤2:用氨水调节溶液X的pH=4,过滤,得MnSO4溶液和滤渣Y;
步骤3:向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,经系列操作得到MnCO3。下列说法不正确的是( )
A.步骤1中可用SO2气体代替FeSO4溶液
B.步骤2中滤渣Y为Fe(OH)3
C.步骤3中系列操作为过滤、冷水洗涤、自然风干
D.可用稀H2SO4、H2O2和KSCN溶液检验产品中是否含有铁杂质
10.(2026·浙江嘉兴期中)某兴趣小组利用废旧金属材料(主要含Fe、Cu、Al及这几种金属的氧化物)制备绿矾(FeSO4·7H2O),并回收部分金属,流程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.“碱浸”过程中产生气体的主要原因为:2Al+2OH-+4H2O===2Al(OH)3↓+3H2↑
B.“酸浸1”步骤加入的酸为稀盐酸,“酸浸2”步骤加入的酸为稀硫酸
C.对滤液Ⅱ进行的系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
D.若该废旧金属材料中含有铁元素56 g,则经上述转化最多制得278 g绿矾
11.【改编】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
12.高铁铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3、Fe3O4等,一种通过高铁铝土矿制备金属铁和Al2O3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“悬浮焙烧”时,铁矿磁化得到的主要为Fe3O4
B.“还原”时,1mol C发生反应一定转移4mol电子
C.矿渣经处理后可加入到“碱溶”操作中
D.“沉淀”时,主要反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
13.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
14.【新情境·反应历程】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
15.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
16.【新情境·络合滴定】(2026·浙江金华十校高三模拟考试)某小组利用如下方案对茶叶中四种微量金属元素铁、铝、钙、镁进行定量测定:
步骤Ⅰ:称取一定质量茶叶,粉碎、灰化后进行充分酸浸,过滤、洗涤;
步骤Ⅱ:往滤液(含Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Mn2+等)中滴加NH3·H2O使Fe3+、Al3+完全沉淀,过滤、洗涤,滤液配制成一定体积的待测液;
步骤Ⅲ:准确移取25.00 mL待测液,加入5 mL25%三乙醇胺水溶液,再加入指示剂,用EDTA标准溶液测定Ca2+、Mg2+总含量;
步骤Ⅳ:取步骤Ⅱ的沉淀经一系列操作后分别测定铁、铝元素含量。
已知:EDTA与Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Mn2+均能按1:1形成配合物。
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ的灰化操作需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、蒸发皿等
B.步骤Ⅱ中为使Fe3+、Al3+完全沉淀,需加入过量NH3·H2O
C.由步骤Ⅲ可知,Mn2+与三乙醇胺的配位能力大于EDTA
D.步骤Ⅳ中一系列操作包括:酸溶、定容至100 mL、取样用EDTA滴定
二、非选择题:共4题,共52分。
17. (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________________。
18.(13分)【新情境·结合物质结构】(2026·浙江嘉兴市高三教学测试)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
(1)不锈钢材料常采用Fe/Cr合金,已知Fe为立方体心结构,如下图a所示。
①若体心位置的Fe置换成Cr,如图b,则晶胞的化学式为___________。
②若将Fe按图c方式用Cr取代,则平均一个晶胞中含有的Cr原子数为___________,每个Cr周围距离最近且相等的Fe有___________个。
(2)“发蓝”是钢铁表面处理的一种方法:将洁净的铁件浸入NaOH和NaNO2溶液中,加热到适当温度,一段时间后在铁件表面形成均匀稳定且防锈的氧化膜Fe3O4,处理过程有无色有刺激性气味气体放出。写出该反应的离子方程式:___________。
(3)B、N元素广泛存在于各类新型非金属材料体系中。
①H-N-H键角:NH3BH3___________NH3(填“>”“<”或“=”),从结构角度解释原因___________。
②气体BF3可与ClF发生反应:。ClF的电子式为___________;阳离子的结构式为___________。
③羟胺和用同位素标记氮原子()的亚硝酸在某介质中发生反应,方程式如下:,由A脱水得到的有两种结构和。请写出A的结构式___________。
19.(13分)(2026·浙江台州市高三第二次教学质量评估)某实验小组利用废铁铝合金来制取FeCl3·6H2O(M=270.5 g·molˉ1)。流程如下:
已知:①乙醚[(C2H5)2O]的沸点为34.5℃,微溶于水,密度约为0.71g· cm-3;
②C2H5OC2H5+FeCl3+HCl(浓)[(C2H5)2OH][FeCl4];
③[(C2H5)2OH][FeCl4]溶于乙醚,当盐酸浓度降低时,该化合物解离。
请回答:
(1)操作a的名称为________。
(2)下列说法正确的是_______。
A.将合金废料粉碎,可加快反应速率
B.试剂a可用Cl2
C.试剂b为水,操作b为过滤
D.用K3[Fe(CN)6]溶液可检验溶液2中是否含有
(3)[(C2H5)2OH][FeCl4]在乙醚中溶解度大于在水中的溶解度,从结构上解释原因________。
(4)用乙醚萃取[(C2H5)2OH][FeCl4]时,用下列装置可实现连续萃取。
①写出图中仪器B的名称________。
②从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤________。
向溶液2中加入适量的浓盐酸、乙醚得到溶液组装好装置→检查气密性→圆底烧瓶C中加入沸石→取下冷凝管→( )→( )→装上冷凝管,( )→( )。
a.向A中加入溶液X直至约占A体积
b.加热圆底烧瓶
c.连接冷凝水的橡皮管
d.向A中加入乙醚直至达到C中圆底烧瓶体积的2/3
(5)产品纯度测定:
Ⅰ.配制样品溶液:称取1.000g样品,用稀盐酸溶解后,在容量瓶中定容至250mL。
Ⅱ.移取待测液:用移液管移取25.00mL上述样品溶液,放入锥形瓶中。
Ⅲ.加入试剂与反应:向锥形瓶中加入过量的KI溶液。
Ⅳ.滴定:立即用0.0100mol·L-1的I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI标准溶液进行滴定。当溶液变为浅黄色时,加入左右的淀粉指示剂,记录终点消耗的标准溶液的体积。
Ⅴ.平行实验:进行三次平行滴定,消耗的I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI标准溶液体积的平均值为。已知反应:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI。
①加入KI溶液需过量的目的是加快反应速率、使Fe3+反应完全和________。
②产品的纯度为________%(保留小数点后1位)。
【答案】(1)分液(1分)
(2)ABD(2分)
(3)[(C2H5)2OH][FeCl4]中含有成分较多的疏水基-C2H5,使得[(C2H5)2OH][FeCl4]与乙醚有较多的相似性(指明两者的乙基极性相似即可)(2分)
(4) 球形冷凝管(2分) 取下冷凝管→(a)→(d)→装上冷凝管,(c)→(b)(2分)
(5) 与I2生成I3-,减少碘挥发(2分) 67.6(2分)
20.(14分)纳米Co3O4在压敏陶瓷、催化剂、传感器、电极等方面有广泛应用,实验室利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备Co3O4。
(1)浸取。将一定量的钴渣粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置如图),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤,滴液漏斗中的溶液是 ;Co(OH)3转化为的离子方程式为 。
(2)沉钴。Co(II)盐溶液可以Co(OH)2、CoCO3和CoC2O4等多种形式沉淀。
已知:向0.1mol·L-1 CoSO4溶液中滴加NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现Co(OH)2沉淀。向除杂后CoSO4溶液中加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂,可得到CoC2O4。
①基态Co2+的价电子排布式为 ;
②不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是 。
(3)制备Co3O4。以CoSO4为原料先制得CoCO3;然后再制备Co3O4。
已知:①尿素水溶液呈弱碱性,70℃以上能缓慢水解产生CO32-,pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。
②取1mol CoCO3在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示。
请补充完整以CoSO4溶液、尿素、稀硫酸、蒸馏水为原料,制备Co3O4的实验方案:取一定体积CoSO4溶液, ;充分反应, ;反应至固体质量不再变化,即可制得Co3O4。
(4)Co(OH)2加热可制得Co3O4。Co(OH)2在空气中受热时,固体残留率随温度的变化如图所示,制备Co3O4最适宜的加热温度为 。
(5)纯化后的CoC2O4在加热条件下也可直接与氧气充分反应,得到产品Co3O4, 化学方程式为 。
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第三章 金属及其化合物
参考答案
一、选择题:共16小题,每小题3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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
B
C
B
A
D
C
C
11
12
13
14
15
16
C
B
C
C
D
C
二、非选择题:共4题,共52分。
17. (12分)(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)
18.(13分)(1)FeCr(1分) 12(1分) 4(1分)
(2)9Fe+8H2O+4NO2-=3Fe3O4+4NH3↑+4OH-(2分)
(3)>(1分) NH3BH3和NH3分子中N原子都是sp3杂化;NH3中N原子上有孤电子对,孤电子对对N-H键斥力大,键角变小(2分) (1分) (2分) 或H-O-N=N*-O-H(2分)
19.(13分(1)分液(1分)
(2)ABD(2分)
(3)[(C2H5)2OH][FeCl4]中含有成分较多的疏水基-C2H5,使得[(C2H5)2OH][FeCl4]与乙醚有较多的相似性(指明两者的乙基极性相似即可)(2分)
(4) 球形冷凝管(2分) 取下冷凝管→(a)→(d)→装上冷凝管,(c)→(b)(2分)
(5) 与I2生成I3-,减少碘挥发(2分) 67.6(2分)
20.(14分)(1) 硫酸溶液(1分) 2Co(OH)3+SO32-+4H+2Co2++SO42-+5H2O(2分)
(2) 3d7 (1分) 若用草酸钠溶液替换草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生成,导致草酸亚钴的产率降低(2分)
(3)加入一定量尿素,水浴加热控制温度在70℃以上,加入硫酸调节溶液pH至1-3,搅拌(2分) 冷却过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2-3次,干燥后在空气中加热至300-600℃,反应至固体质量不再变化(2分)
(4) 500℃(2分)
(5) 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2(2分)
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