周练（五）金属及其化合物-【高考领航】2027年高考化学总复习四测通关卷（A版）

**基本信息** 聚焦金属及其化合物核心知识，以“概念-反应-应用”逻辑链构建训练体系，融合真实情境与实验探究，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（1-2,6）|材料判断/性质用途对应|从金属材料分类到性质决定用途的化学观念| |反应原理|4题（3-4,7,9）|离子共存/方程式正误/类比推理|基于物质结构与反应规律的科学思维训练| |实验应用|3题（8,12-13）|实验设计/现象分析/定量计算|通过铝热反应、钠与CO₂反应培养科学探究能力| |工业流程|2题（11,14）|物质制备/分离提纯|以硝酸铜、高纯ZnO制备为例，构建物质转化逻辑链|

周练(五)　金属及其化合物 1．A　金属材料包括纯金属及其合金，选项中的不锈钢是铁基合金，属于金属材料，A正确；金刚石是碳的非金属形态，是无机非金属材料，B错误；玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料，C错误；玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物，属于无机非金属材料，D错误。 2．D　银虽具有最佳导电性和良好延展性，但由于其价格昂贵，在实际电缆制造中应用不广泛，D错误；故选D。 3．C　稀硝酸与铜反应生成H＋、Cu2+、和NO，NO难溶于水，无法大量存在，A不符合题意；70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2，溶液中应含H＋、Na＋、，但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O，无法大量存在，B不符合题意；浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2，产物为K＋、Mn2+、Cl－和H＋，这些离子在酸性环境中稳定共存，无后续反应干扰，C符合题意；FeCl3催化H2O2分解生成O2，溶液中应含Fe3+而非Fe2+，D不符合题意。 4．D　Cl2与反应时生成Cl－、HClO和CO2，离子方程式为Cl2＋===Cl－＋CO2↑＋HClO，D错误；故选D。 5．A　铝土矿与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，再与过量HCl溶液反应生成AlCl3溶液，而不是无水AlCl3；且工业上冶炼铝电解的是熔融态Al2O3而非AlCl3(熔融AlCl3导电性差)，因此该流程无法实现，故A错误；故选A。 6．B　氢氧化铝的弱碱性使其能够中和胃酸，性质与用途直接相关，A不符合题意；锂在空气中不稳定(易与氧气、水反应)，选用锂作负极是因锂的还原性强、质量轻，而非“空气中稳定”，性质与用途无对应关系，B符合题意；合金熔点低、硬度大的特性符合铸剑需求，C不符合题意；四氧化三铁的磁性和颜色特性与墨粉用途匹配，D不符合题意。 7．D　S的氧化性较弱，与变价金属Fe、Cu反应时只能生成低价态金属硫化物，故Cu与S反应可生成Cu2S，A错误；Li的氧化物只有Li2O，则Li与O2加热生成Li2O，B错误；二氧化碳属于酸性氧化物，与Na2O2反应时二氧化碳中元素的化合价不变，Na2O2具有氧化性，SO2具有还原性，SO2与Na2O2反应生成硫酸钠，C错误；根据对角线规则，Al(OH)3能溶于强碱生成[Al(OH)4]－，则Be(OH)2能溶于强碱生成[Be(OH)4]2-，D正确。 8．C　验证Na2CO3固体和NaHCO3固体热稳定性，Na2CO3放在试管A中直接加热，NaHCO3应放在试管B中间接加热，A不能达到实验目的；FeCl3和CuSO4的阴离子种类不同，未控制变量，不能论证催化效果Fe3+>Cu2+，B不能达到实验目的；直接加热MgCl2·6H2O，Mg2+会水解为Mg(OH)2，得不到无水MgCl2，而在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，干燥的HCl会抑制Mg2+水解、并带走结晶水，能得到无水MgCl2，C能达到实验目的；侯氏制碱法中，应是向NH3和NaCl的饱和溶液中通入CO2，因为CO2的溶解度较小，饱和食盐水先溶解NH3，创造碱性环境，可增大CO2的溶解度、吸收更多的CO2，D不能达到实验目的。 9．C　FeCl2溶液通足量Cl2后，得到FeCl3溶液，若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发，导致生成Fe(OH)3，无法得到FeCl3·6H2O，A错误；红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4，得不到Fe2O3，B错误；Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化，则让FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水可以得到FeCl2，C正确；FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤，生成的易被氧化为Fe(OH)3，D错误。 10．BD　氧化亚铁、三氧化二铬在焙烧过程中与氧气、碳酸钠反应生成高价态的对应的钠盐和二氧化碳，因此“焙烧”中产生CO2，故A正确；FeO与氧气反应后，铁元素应以＋3价存在，故B错误；滤液①中Cr元素的价态为＋6价，溶液呈碱性，因此铬元素的主要存在形式为，故C正确；滤液①主要是，与淀粉水解液反应，铬元素化合价降低，说明淀粉水解液作了还原剂，因此淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，故D错误。 11．解析：(1)在“焙烧”前，将含铜废料粉碎，其目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分；“焙烧”时，CuS和氧气反应转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为：2CuS＋3O22CuO＋2SO2，因此废气中的有害气体主要成分为SO2。(2)焙烧后主要成分为氧化铜，酸化过程中氧化铜和氢离子反应生成铜离子和水，离子方程式为：CuO＋2H＋===Cu2+＋H2O。(3)取最后一次淘洗液少许于试管中，先滴加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴硫氰化钾溶液，若溶液不变红色，则已淘洗完全。(答案合理即可)(4)“反应”阶段Cu被过氧化氢和硝酸氧化为硝酸铜，化学反应方程式为＋2H2O。(5)根据图像中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知，温度高于26.4 ℃从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2·3H2O，故从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2·3H2O的方法是：蒸发浓缩、降温至温度略高于26.4 ℃结晶、过滤、冰水洗涤、低温烘干。 答案：(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分　SO2　(2)CuO＋2H＋===Cu2+＋H2O　(3)取最后一次淘洗液少许于试管中，先滴加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴硫氰化钾溶液，若溶液不变红色，则已淘洗完全(答案合理即可)　(4)Cu＋H2O2＋2HNO3===Cu(NO3)2＋2H2O　(5)降温至温度略高于26.4 ℃结晶 12．解析：(1)铝热反应化学方程式：2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3；基本反应类型为置换反应；置换反应中，一定有元素的化合价发生变化，因此一定是氧化还原反应。(2)仪器X的名称为锥形瓶。(3)铝粉与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，离子方程式为：2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑。(4)量气管测量气体体积时，若水准管与量气管中液面不平，会存在压强差，导致测量的气体体积不准确；因此使水准管与量气管中液面相平的目的是保持装置内气体的压强和外界压强相同，减小实验误差。(5)H2的密度为ρ g·L-1，铝粉与稀硫酸反应生成H2的体积为V mL，则H2的质量为 g，由反应方程式可知，消耗铝的质量为 g，故该铝热剂中铝元素的质量分数为：×100%＝%。 答案：(1)2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3　置换反应　一定　(2)锥形瓶　(3)2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑ (4)保持装置内气体的压强和外界压强相同，减小实验误差　(5) 13．解析：(1)由仪器构造可知，装置A中上方箭头所指仪器的名称为分液漏斗。(2)稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有HCl，HCl会干扰实验，除去CO2中的HCl可用饱和碳酸氢钠溶液，则装置B中的试剂为饱和NaHCO3溶液。(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则步骤②中，观察到E中石灰水变浑浊，说明装置中空气已经排尽，再点燃酒精灯。(4)若未排尽空气，空气中的氧气会和Na在加热条件下反应生成Na2O2，则可能发生的化学反应方程式主要为：2Na＋O2Na2O2。(5)将管壁上的物质加蒸馏水溶解，过滤，取适量滤液于试管中，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，结合化学反应前后元素种类不变，该白色沉淀为BaCO3，说明该白色物质中含有碳酸根离子，据此推断白色物质的成分是NaCO3，故选D。(6)黑色滤渣与CuO共热，生成红色固体，说明该黑色滤渣能还原氧化铜生成铜，据此推断黑色颗粒是C。(7)由第(5)、(6)问可知，管壁附有的黑色颗粒为C，白色物质为Na2CO3，即金属钠与CO2反应生成C和Na2CO3，反应的化学方程式为：4Na＋3CO2C＋2Na2CO3。 答案：(1)分液漏斗　(2)饱和NaHCO3溶液　(3)E中石灰水变浑浊　(4)2Na＋O2Na2O2　(5)D　(6)碳　(7)4Na＋3CO2C＋2Na2CO3 14．解析：(1)PbO2作氧化剂，与浓盐酸加热反应生成氯气，反应的方程式为：PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。滤渣1是PbSO4。(2)Fe3O4是金属氧化物，与稀硫酸反应的离子方程式：Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O。检验Fe3+的实验方案：取少量样品溶液，滴加适量KSCN溶液，溶液变红证明含有Fe3+。(3)加入高锰酸钾溶液氧化亚铁离子，反应的方程式：3Fe2+＋＋7H2O===＋3H＋，加入Zn后发生Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑，降低了H＋浓度，水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀。(5)加入碳酸氢铵，发生非氧化还原反应，反应的方程式为：2Zn2+＋＋H2O＋3CO2↑。 答案：(1)PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O　　(2)Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O　取少量样品溶液，滴加适量KSCN溶液，溶液变红证明含有Fe3+　(3)3Fe2+＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋　(4)锌　溶液中Fe3+发生水解＋3H＋，加入Zn后发生Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑，降低了H＋浓度，水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀　(5)2Zn2+＋===ZnCO3·Zn(OH)2↓＋H2O＋3CO2↑ 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(五)　金属及其化合物 (时间：45分钟　满分：80分) 可能用到的相对原子质量：H 1　C 12　O 16 一、选择题(本题共7小题，每小题3分，共21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．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是(　　) A．高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件 B．金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层 C．超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料 D．超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉” 2．下列关于金属材料用途的说法错误的是(　　) A．镁铝合金密度小、强度高，可用于制造飞机部件 B．不锈钢耐腐蚀性强，可用于制造医疗器械 C．金属钠具有强还原性，可用于冶炼金属钛 D．银具有良好的导电性和延展性，广泛应用于电缆制造 3．下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是(　　) 选项 实验 粒子组 A 稀硝酸与铜片制NO H＋、Cu2+、、NO B 70%硫酸与Na2SO3制SO2 H＋、Na＋、、 C 浓盐酸与KMnO4制Cl2 H＋、K＋、Mn2+、Cl－ D 双氧水与FeCl3溶液制O2 H＋、Fe2+、Cl－、H2O2 4.下列反应的离子方程式书写不正确的是(　　) A．用Na2O2和水制备少量O2：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ B．AlCl3溶液与过量氨水混合：Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋ C．用稀盐酸浸泡氧化银：Ag2O＋2H＋＋2Cl－===2AgCl＋H2O D．向NaHCO3溶液中通入少量Cl2：＋Cl2===2CO2↑＋Cl－＋ClO－＋H2O 5．下列有关物质的工业制备过程，在给定条件下不能一步实现的是(　　) A．冶炼铝：铝土矿Na[Al(OH)4]无水AlCl3Al B．制氯化铁：FeFeCl3 C．制铜电路板：CuFeCl2(aq)FeCl3(aq) D．制取金属镁：Mg(OH)2MgCl2(熔融)Mg 6．下列物质性质与用途不具有对应关系的是(　　) A．Al(OH)3能与盐酸反应，可用作胃酸中和剂 B．锂轻且在空气中稳定，选用金属锂作锂电池的负极 C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D．四氧化三铁是具有磁性的黑色粉末，可用于制备激光打印墨粉 7．下列类比关系正确的是(　　) A．Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应可生成CuS B．Na与O2在加热条件下生成Na2O2，则Li与O2加热生成Li2O2 C．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应可生成Na2SO3和O2 D．Al(OH)3能溶于强碱生成[Al(OH)4]－，则Be(OH)2能溶于强碱生成[Be(OH)4]2- 二、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 8．下列实验，能达到实验目的的是(　　) 9．下列含铁化合物的制备方案正确的是(　　) 选项 目标产物 制备方案 A FeCl3·6H2O FeCl2溶液通足量Cl2后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B Fe2O3 红热的铁粉与水蒸气反应 C FeCl2 FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水 D Fe(OH)2 FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤 10.某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　) 已知：＋H2O⥫⥬2H＋＋ A．“焙烧”中产生CO2 B．滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C．滤液①中Cr元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起氧化作用 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题(本题共4小题，共47分) 11．(11分)硝酸铜是一种重要的化工原料，可由工业含铜废料(主要成分为Cu、CuS、CuSO4等)制备，制备流程如图所示： 回答下列问题： (1)在“焙烧”前，将含铜废料粉碎，其目的是________________________________________________________________________，“焙烧”时，废气中的有害气体主要成分为________(写化学式)。 (2)“酸化”过程中CuO与硫酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (3)“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的Fe单质，如何证明Fe元素已被“淘洗”完全？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)“反应”阶段，H2O2作为氧化剂，该阶段的总化学反应方程式为 ________________________________________________________________________。 (5)如图是相关物质的溶解度曲线，由“反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法为：将“反应”所得溶液蒸发浓缩、__________________________(填操作名称)、过滤、冰水洗涤、低温烘干即可获得。 12．(12分)铝热反应是铝粉与金属氧化物在高温下发生的剧烈氧化还原反应，生成金属单质和氧化铝并释放大量热能，在工业上常用这种方法冶炼难熔的金属。请回答下列问题： Ⅰ.高温下铝粉可与氧化铬(Cr2O3)反应，生成的单质铬在较高温度下呈熔融状态，跟形成的熔渣分离开来，从而获得较纯的单质铬。 (1)高温下铝粉与氧化铬反应的化学方程式为____________________，该反应的基本反应类型为________，这种类型的反应________(填“一定”“不一定”或“一定不”)是氧化还原反应。 Ⅱ.为了测定某铝热剂(由铝粉和氧化铬组成)中铝元素的质量分数，同学们设计了如图所示装置(夹持装置省略)进行实验。 实验操作： ①检查装置的气密性，调节水准管使量气管的液面与“0”刻度线齐平。 ②滴入过量稀硫酸与a g铝热剂充分反应。 ③待反应停止后，恢复至室温，使水准管与量气管中液面相平，读取量气管液面的读数并记录进入量气管的气体体积。 已知：氧化铬与稀硫酸反应生成硫酸铬和水；该实验所处环境下，H2的密度为ρ g·L-1。 (2)仪器X的名称为________。 (3)写出铝粉与稀硫酸反应的离子方程式：________________________________________________________________________。 (4)操作③中使水准管与量气管中液面相平的目的是________________________________________________________________________。 (5)通过该实验测得进入量气管的气体体积为V mL，则该铝热剂中铝元素的质量分数为________%(用含有a、ρ、V的代数式表示)。 13．(12分)某学习小组类比镁在CO2中的燃烧反应，认为钠和CO2也能发生反应，他们利用下图装置进行实验探究钠与CO2的反应。 实验步骤及现象如下：①检查装置的气密性后，装入药品并连接好装置；②向装置A中滴加稀盐酸，待装置内的空气排尽后，再点燃酒精灯；③反应一段时间后观察到玻璃直管中的钠燃烧，火焰为黄色。冷却后，管壁附有黑色颗粒和白色物质。 (1)装置A中上方箭头所指仪器的名称为________。 (2)装置B中的试剂为________________。 (3)步骤②中，观察到__________________现象，再点燃酒精灯。 (4)若未排尽空气就开始加热，则可能发生的化学反应方程式主要为________________________________________________________________________。 (5)收集管壁上得到的物质，加蒸馏水溶解，过滤，取适量滤液于试管中，滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。据此推断白色物质的成分是________(填字母)。 A．Na2O B．Na2O2 C．NaOH D．Na2CO3 (6)将过滤后的黑色滤渣与CuO共热，生成红色固体。据此推断黑色颗粒是________(填名称)。 (7)综上，本实验中金属钠与CO2反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 14．(12分)工业炼锌的锌灰制备高纯ZnO的工艺流程如图所示： 已知：锌灰主要成分为ZnO，还含有Fe3O4、CuO、PbO等杂质。 回答下面问题： (1)Pb的氧化物除了PbO，还有PbO2。其中PbO2具有强氧化性，PbO2与浓盐酸加热反应生成氯气，写出反应的化学方程式：______________________________________________________，滤渣1的化学式是________。 (2)写出Fe3O4与稀硫酸反应的离子方程式：______________________________。写出检验“酸浸”后溶液中含有Fe3+的实验方案：__________________________________________。 (3)写出“步骤1”反应的离子方程式：_______________________。 (4)试剂a的名称是________。滤渣2中还含有红褐色的Fe(OH)3沉淀，利用平衡移动的原理解释生成Fe(OH)3沉淀的原因(要求写出相应的离子方程式)：_____________________________________________。 (5)写出“步骤3”的离子方程式：___________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $