1、章末综合检测(三)金属及其化合物 一、选择题：本题包括 8 小题，每小题只有一个选项最符合题意。 1(2021山西运城高三调研)新修本草中关于“青矾”的描述： “本来绿色，新出窟 未见风者，正如琉璃，烧之赤色” 。据此推测， “青矾”的主要成分为() ACuSO45H2OBFeSO47H2O CZnSO47H2ODKAl(SO4)212H2O B“青矾”本来绿色，烧之赤色，说明“青矾”灼烧过程由绿色变成红色，据 此推知“青矾”可能是 FeSO47H2O。 2(2020北京顺义区期末)下列关于钠、铝、铁、铜和氧气的反应，不正确的是() A铁在氧气中燃烧，产物为 Fe2O3 B钠在空气中易被氧化，
2、所以应该保存在煤油中 C铝表面很容易被氧气氧化，生成致密的氧化物保护膜 D铜可以在加热的条件下和氧气反应，生成氧化铜 A铁在氧气中燃烧生成 Fe3O4，A 项错误。 3(2021河南鹤壁一中检测)下列反应中，反应后固体物质增重的是() A氢气通过灼热的 CuO 粉末 B二氧化碳通过 Na2O2粉末 C铝与 Fe2O3发生铝热反应 D将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液 B氢气通过灼热的 CuO 粉末发生的反应为 CuOH2= CuH2O， 固体由 CuO 变 为 Cu，反应后固体质量减小，A 项错误；二氧化碳通过 Na2O2粉末发生的反应为 2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2，固体由 Na
3、2O2变为 Na2CO3，反应后固体质量增加，B 项正确；铝与 Fe2O3发生铝热反应，化学方程式为 2AlFe2O3= 高温 Al2O32Fe，反应前后各物质均为固 体，根据质量守恒定律知，反应后固体质量不变，C 项错误；将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液发 生的反应为 ZnCu(NO3)2=Zn(NO3)2Cu，固体由 Zn 变为 Cu，反应后固体质量减小，D 项错误。 4(2021河南洛阳一中检测)用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理 的是() A鉴别纯碱与小苏打 B证明 Na2O2与水反应放热 C证明 Cl2能与烧碱溶液反应 D探究钠与 Cl2反应 A鉴别纯碱与小苏打，试管
4、口略向下倾斜，且铁架台的铁夹要夹在离试管口的三分 之一处，故此实验装置错误，A 项错误；过氧化钠与水反应放出大量热，则脱脂棉燃烧，B 项正确；氯气与烧碱溶液反应时，锥形瓶中氯气被消耗，压强减小，气球会变大，C 项正确； 氯气与钠反应时， 尾气端一定要加上蘸有碱液的棉花除去尾气中残留的氯气， 避免氯气污染 环境，D 项正确。 5(2021安徽六校教育研究会联考)已知 A、B、D、E 均为中学 化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去)， 则下列有关物质的推断不正确的是() A若 A 是铁，则 E 可能为稀硝酸 B若 A 是 AlCl3溶液，E 可能是氨水 C若 A 是 CuO，
5、E 是碳，则 B 为 CO D若 A 是 NaOH 溶液，E 是 CO2，则 B 为 NaHCO3 B铁与过量稀硝酸反应生成 Fe(NO3)3，与少量稀硝酸反应生成 Fe(NO3)2，Fe(NO3)3 与铁生成 Fe(NO3)2，Fe(NO3)2与稀硝酸生成 Fe(NO3)3，A 项正确；AlCl3溶液与氨水反应， 无论氨水是否过量均生成 Al(OH)3沉淀，B 项错误；CuO 与过量碳反应生成 Cu 和 CO，与 少量碳反应生成 Cu 和 CO2，CO 和 CO2之间可相互转化，C 项正确；NaOH 溶液与过量 CO2 反应生成 NaHCO3，与少量 CO2反应生成 Na2CO3，NaHCO
6、3和 Na2CO3之间可相互转化，D 项正确。 6(2021山西应县检测)新版人民币的硬币采用镍合金，工业上利用镍矿提取镍的一种 流程如下： 已知：镍的金属活动性介于铁和铜之间。下列说法不正确的是() A将镍矿粉碎可以加快“酸浸”速率 BNaClO 的作用是氧化 Fe2 CNaxFey(SO4)m(OH)n中，x2yn2m D工业上可以用热还原法炼镍 C将镍矿粉碎，可以增大与硫酸接触面积，加快“酸浸”速率，A 项正确；NaClO 具有强氧化性，可将酸浸液中 Fe2 氧化成 Fe3，B 项正确；Na、Fe 的化合价分别为1 价、 3 价，根据 NaxFey(SO4)m(OH)n中各元素化合价代数
7、和为 0 推知，x3yn2m，C 项错 误；镍的金属活动性介于铁和铜之间，而工业上常采用热还原法冶炼铁和铜，据此推知，可 用热还原法冶炼镍，D 项正确。 7(2021山东师大附中一模)实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)，聚铁的化学式可表示为Fe2(OH)n(SO4)30.5nm， 主要工艺流程如下： 下列说法错误的是() A 炉渣中 FeS 与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为： 4FeS3O212H =4Fe34S 6H2O B气体 M 的成分是 SO2，通入 H2O2溶液得到硫酸，可循环使用 C向溶液 X 中加入过量铁粉
8、，充分反应后过滤得到溶液 Y，再经蒸干即得绿矾 D溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数，若其 pH 偏小，将导致聚铁中铁的质量分 数偏小 C炉渣中 FeS 与稀硫酸和氧气反应生成硫单质、硫酸铁和水，反应的离子方程式为 4FeS3O212H =4Fe34S6H2O，A 项正确；气体 M 的成分是 SO2，通入 H2O2溶 液得到硫酸，可循环使用，B 项正确；溶液 X 中加入过量铁粉，铁和硫酸铁溶液反应生成 硫酸亚铁，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到绿矾，C 项错误；若溶液 Z 的 pH 偏小，则 聚铁中生成的氢氧根离子的含量减少， 硫酸根离子的含量偏大， 将导致聚铁中铁的质量分数 偏小，D
9、 项正确。 8(2021北京门头沟区一模)某小组在 Fe2 检验实验中观察到异常现象，为探究“红色 褪去”的原因，进行如下实验： 编号实验步骤现象 实验 溶液先变红，片刻后红 色褪去，有气体生成(经 检验为 O2) 实验将实验褪色后的溶液分三份分别进行实验 无明显现象 溶液变红 产生白色沉淀 实验 为进一步探究“红色褪去”的原因， 又进行以 下实验 取反应后的溶液，滴加盐酸和 BaCl2溶液 溶液变红，一段时间 后不褪色 无白色沉淀产生 分析上述三个实验，下列叙述不正确的是() A在此实验条件下 H2O2氧化 Fe2 的速率比氧化 SCN的速率快 B通过实验推出实验中红色褪去的原因是由于 SC
10、N 被氧化 C通过实验和实验对比推出红色褪去只与 H2O2的氧化性有关 D综上所述，实验中红色褪去的原因与化学平衡移动原理无关 D对比实验和可知，H2O2可将 Fe2 、SCN氧化，由于实验中溶液先变红，片 刻后红色褪去，说明 H2O2氧化 Fe2 的速率比氧化 SCN的速率快，A 项正确；实验中滴 加盐酸和 BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀应为 BaSO4，说明 SCN 被氧化生成了 SO2 4 ， B 项正确；对比实验和，说明 O2不能将 SCN 氧化为 SO2 4 ，溶液红色褪去是由于 SCN 被 H2O2氧化生成了 SO2 4 ，C 项正确；实验中存在平衡：Fe3 3SCNFe(S
11、CN)3，SCN 被 H2O2氧化生成 SO2 4 ，平衡逆向移动，溶液的红色逐渐褪去，D 项错误。 二、非选择题：本题包括 3 个小题。 9(2021安徽蚌埠质检)实验室由铁泥(主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料 Fe2O3。其主要实验流程如下： 铁泥酸浸 还原 除杂 沉铁 Fe2O3 (1)酸浸。用一定浓度的 H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采 取下列措施能提高铁元素浸出率的有_(填序号)。 A适当升高酸浸温度 B适当缩短酸浸时间 C适当加快搅拌速度 (2)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使 Fe3 完全转化为 Fe2。“还原”过 程中除生成 Fe2 外，
12、还会生成_(填化学式)；检测 Fe3是否还原完全的实验操作是 _。 (3)除杂。向“还原”后的滤液中加入 NH4F 溶液，使 Ca2 转化为 CaF2沉淀除去。若溶 液的 pH 偏低，将会导致 CaF2沉淀不完全，其原因是_。 Ksp(CaF2)5.310 9、Ka(HF)6.3104 (4)沉铁。将提纯后的 FeSO4溶液与 NH3H2ONH4HCO3混合溶液反应，生成 FeCO3 沉淀。 生成 FeCO3沉淀的离子方程式为_。 答案(1)AC (2)H2取少量清液，向其中滴加几滴 KSCN 溶液，观察溶液颜色是否呈红色 (3)pH 偏低形成 HF，导致溶液中 F 浓度减小，CaF2沉淀不完
13、全 (4)Fe2 HCO 3 NH3 H2O=FeCO3 NH 4 H2O 或 Fe2 HCO 3 NH3=FeCO3NH 4 10(2021河南部分重点校联考)草酸铅(PbC2O4)是某医药的中间体，以废旧铅酸电池的 铅膏(PbO、PbO2、PbSO4)为原料，制备草酸铅的工艺流程如下： 铅 膏 （NH4）2CO3 过滤 固 体 H2O2/稀硝酸 Na2C2O4 PbC2O4 固体 已知：PbO2具有强氧化性，稀硝酸不能氧化 H2O。 PbO 可溶于稀硝酸。 回答下列问题： (1)步骤的目的是“脱硫”，即将 PbSO4转化为 PbCO3， “脱硫” 过程可在如图所示的装置中进行。仪器 X 的
14、名称是_， “脱硫” 时适宜温度为 35 ，则可采用的加热方式是_。 (2)步骤中 H2O2的作用是_， 该反应的离子方程式为_； 溶解 PbO 的离子方程式为_。 (3)已知：得到的 PbC2O4样品中不可能含有碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2，二者受热 都易分解生成 PbO。请完成如下实验，证明该样品中不存在碱式碳酸铅。 实验步骤实验现象 取一定量干燥的样品， _ _ (4)测定制得的草酸铅固体的纯度：称取 5.90 g PbC2O4固体，酸溶后配制成 250 mL 溶 液， 然后量取 25.00 mL 该溶液， 用 0.05 molL 1的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定(Pb
15、2H2Y2 =PbY22H，杂质不反应)，至滴定终点时消耗 EDTA 标准溶液 28.00 mL。则草酸铅的 纯度为_；若滴定完成时，发现滴定管内有气泡，测定结果将_(填“偏 高”“偏低”或“不变”)。 解析(1)仪器 X 的名称为三颈烧瓶；根据“脱硫”时适宜温度为 35 ，所以采用温水 浴加热。 (2)PbO2具有强氧化性，能够将双氧水氧化，加双氧水的目的是将 PbO2还原为 Pb2 ， 反应的离子方程式为 PbO22H H2O2=Pb22H2OO2；根据已知信息可知 PbO 溶解的离子方程式为 PbO2H =Pb2H2O。 (3)二者受热都易分解生成 PbO，根据元素守恒可知，碱式碳酸铅分
16、解可以生成水，利 用无水硫酸铜不变蓝色，证明样品中没有碱式碳酸铅。 (4)根据 Pb2 H2Y2=PbY22H，消耗 EDTA 标准溶液 28.00 mL，则 n(PbC2O4) n(Pb2 )n(H2Y2)0.028 L0.05 molL1，则 250 mL 溶液中 n(PbC2O4)0.028 L0.05 molL 1250 25 ， 因此草酸铅的纯度 0.0280.05250 25 295 5.9 100%70%； 若滴定完成时 发现滴定管内有气泡，则滴定过程中实际消耗的 EDTA 标准液体积大于滴定管测得的体积， 导致测定结果偏低。 答案(1)三颈烧瓶温水浴(或水浴加热) (2)将 P
17、bO2还原为 Pb2 PbO22H H2O2=Pb22H2OO2 PbO2H =Pb2 H2O (3)加热样品使其分解，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管无水硫酸铜不变 蓝色 (4)70%偏低 11(2020北京房山区二模)某小组用实验验证 Fe2(SO4)3与 Cu 的反应，观察到了异常 现象，决定对其进行深入探究。 实验： (1)Fe2(SO4)3溶液常温下呈酸性的原因是_。 (2)Fe2(SO4)3与 KSCN 溶液反应的离子方程式为_。 (3)实验前， 小组同学预测经过步骤 2 后溶液不应该呈现红色， 依据是_。 (4)实验小组对白色沉淀的产生进行了深入探究 查阅资料：.CuSCN
18、 为难溶于水的白色固体。 .SCN 被称为拟卤素离子，性质与卤素离子相似 经过实验测定白色固体为 CuSCN， 查阅资料后小组同学猜测 CuSCN 的生成有如下两种 可能 猜测 1：Cu2 与 KSCN 发生了氧化还原反应 猜测 2：亚铁离子将其还原 Cu2 Fe2=CuFe3 Cu SCN=CuSCN 为证实猜想小组同学做了实验和。 (FeSO4和 CuSO4溶液浓度为 0.1 mol/L，KSCN 溶液浓度为 0.4 mol/L) 实验序号对比实验及试剂实验步骤实验现象 加入 1 mL KSCN溶液 开始时溶液的上方变为红 色，一段时间后红色向下蔓 延，最后充满整支试管 加入 1 mL K
19、SCN溶液 溶液变成绿色 猜测 1 的离子方程式_； 实验中试管_(填字母)中的现象可以证实猜测 1 不成立。 实验序号对比实验及试剂实验步骤实验现象 加入 2 mL CuSO4 溶液 溶液变为淡蓝色 再加入 1 mL KSCN 溶液 溶液的上层变为红色，有 白色沉淀发生，一段时间 后整支试管溶液呈红色 加入 4 mL CuSO4 溶液 溶液变为淡蓝色 再加入 1 mL KSCN 溶液 溶液的上层变为红色，有 白色沉淀产生，一段时间 后整支试管溶液呈浅红 色 加入 2 mL CuSO4 溶液 溶液变为淡蓝色 再加入 1 mL KSCN 溶液 溶液的上层变为红色，有 白色沉淀产生，一段时间 后整
20、支试管溶液呈深红 色 (5)Fe3 的氧化性本应强于 Cu2，结合实验中的现象解释 Cu2Fe2=CuFe3能 正向发生的原因是_。 (6)实验小组查阅资料并讨论后得出：溶液中离子在反应时所表现的氧化性强弱与相应 还原产物的价态和状态有关。由此分析生成 CuSCN 沉淀使 Cu2 的氧化性增强，并补充实验 进一步证明。补充的实验是_。 解析(1)Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，Fe3 发生水解反应而使溶液呈酸性。 (2)Fe2(SO4)3和 KSCN溶液反应生成易溶于水的弱电解质 Fe(SCN)3， 该反应是可逆反应， 离子方程式为 Fe3 3SCNFe(SCN)3。 (3)2 mL 0.05
21、 mol/L Fe2(SO4)3溶液中含 110 4 mol Fe2(SO4)3，0.15 g 铜粉约为 0.002 34 mol，二者发生反应：Fe2(SO4)3Cu=2FeSO4CuSO4，二者反应后铜粉剩余，溶液中应不 含 Fe3 ，滴加 KSCN 溶液后，溶液不应呈现红色。 (5)从平衡移动角度分析反应发生的原因， SCN 与 Cu形成 CuSCN 沉淀， SCN与 Fe2、 Fe3 、Cu形成配合物，大大降低了 Cu和 Fe3的浓度，使反应 Cu2Fe2=CuFe3正 向移动。 (6)分析生成 CuSCN 沉淀使 Cu2 的氧化性增强， 可以设计成对比实验： 在两支试管中分 别加入等
22、体积、等浓度 FeSO4溶液，再加入等体积、等浓度 CuSO4溶液，最后加入等体积、 不同浓度 KSCN 溶液，根据溶液中颜色深浅进行验证。也可以设计成双液原电池，利用石 墨作电极， 两个烧杯中分别加入等浓度 CuSO4、 FeSO4溶液， 再在 CuSO4溶液中滴加浓 KSCN 溶液，根据滴加溶液前后，电流计指针的偏转程度进行验证。 答案(1)Fe3 3H2OFe(OH)33H，Fe3水解显酸性 (2)Fe3 3SCNFe(SCN)3 (3)依据反应 Cu2Fe3 =Cu22Fe2，Cu 粉过量不应有 Fe3存在 (4)2Cu2 4SCN=2CuSCN(SCN)2 B (5)由于 SCN 与
23、 Cu形成沉淀以及 SCN与 Fe2、Fe3、Cu形成配合物，大大降低了产 物中 Cu 和 Fe3的浓度，使得该反应平衡得以正向移动 (6)答案不唯一，合理即可得分，可设计对比实验 对比实验及试剂实验步骤实验现象 加入 4 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液 再加入 1 mL 0.4 mol/L KSCN 溶液 一段时间后整支试 管溶液呈红色 加入 4 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液 再加入 1 mL 1 mol/L KSCN 溶液 一段时间后整支试 管溶液比 F 试管颜 色更深 也可设计成原电池装置 在左侧烧杯中滴入 1 滴浓度较大的硫氰化钾溶液，在滴入前与滴入后记录电压表(或电 流计)示数的变化
