专题3金属及其重要化合物（原卷版）

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：H1C12N14O16Na23Al27S32Cl35.5V51Mn—55Fe—56Cu—64Ba137一、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FeS2C．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+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．实验中发生反应的离子方程式为CO32+CO2+H2O=2HCO3D．实验中既有复分解反应发生，又有氧化还原反应发生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(AlZrSc)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]3d14s2C．AlZrSc合金比纯金属具有较高的熔点D．AlZrSc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Cl2B．氧化剂与还原剂物质的量之比为2：3C．1L0.1mol·L1NaClO溶液中含ClO数目为0.1NAD．若生成0.5molH2O，则反应转移的电子数为0.6NA7．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3mL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ZnCu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eC．若a能与水剧烈反应，则a在空气中最终转化成b9．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V2mLB.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bgC.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cgD.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dg10．(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KSCNC．新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+D．固体产物的成分为Fe、FeCl2和FeCl311．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为为，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+3H+=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：水解生成的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PbCl42ⅱ、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A12O3B．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FeOB．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Na2SO4D．加入H2O2的主要目的是将过量NaHSO3氧化成Na2SO415．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1.0mol·L－1H2SO4C．滤渣1成分是SiO2和CuS，滤渣2成分只有SiO2D．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、B、C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)2SO4SO4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_______。(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：.称取4.850g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00mL溶液A；.量取25.00mL溶液A，加入足量的KI，用0.2500mol·L－1Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6)，消耗30.00mLNa2S2O3溶液至终点。.另取25.00mL溶液A，加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165g。将样品配成100mL待测液，需要的主要仪器有烧杯、玻璃棒、。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。通过计算确定黄钠铁矾的化学式(写出计算过程)。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。pH4~66~88~1010~12主要离子VO2+VO3V2O74VO43ii．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)