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小专题6　金属及其化合物
　
1.（2025·浙江金丽衢联考）绿矾具有广泛的用途，下列说法正确的是（　　）
A.医疗上常用于治疗缺铁性贫血
B.工业常用作污水的处理剂，只是利用其还原性
C.高温分解只产生Fe2O3和SO3
D.可用K3[Fe（CN）6]溶液检验其是否变质
2.（2025·浙江宁波二模）碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱，下列说法不正确的是（　　）
A.向碳酸氢钠固体中加入少量水后，会出现吸热现象
B.碳酸氢钠溶液呈碱性，加入NH4Cl溶液后，产生较多氨气
C.分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解
D.往饱和碳酸钠溶液中通入CO2，会产生碳酸氢钠沉淀
3.（2025·浙江联考）碳酸钠和碳酸氢钠在生产生活中有广泛的应用。下列有关说法不合理的是（　　）
A.可通过化合反应由碳酸钠制得碳酸氢钠
B.可用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙：CaSO4（s）＋C（aq）CaCO3（s）＋S（aq）
C.向1 mL浓度均为0.6 mol·L－1 Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加浓的BaCl2溶液，只有碳酸钠溶液产生白色沉淀
D.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都显碱性，均可用作食用碱
4.（2025·江浙皖联考）下列物质性质与用途不具有对应关系的是（　　）
A.Na2O2能与水和CO2反应生成O2，可用作供氧剂
B.MgCl2溶液能导电，可用来冶炼金属镁
C.NaHCO3能跟盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
D.MgO是碱性氧化物，可用于吸收燃煤烟气中的SO2
5.（2025·浙江名校协作体联考）下列过程中属于化学变化的是（　　）
A.氯化铁固体溶解于蒸馏水，使用pH试纸检测，溶液显酸性
B.氢氧化钠固体放在空气中的第一阶段仅吸收水分，可观察到固体表面潮湿
C.氯化钠与碘单质的混合物，可采用加热法将两者分离
D.蘸取含Ca2＋的溶液置于酒精灯上灼烧，观察到火焰呈砖红色
6.部分含Mg或Al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.a一定条件下可与水反应
B.b、c、d、e都能溶于盐酸
C.海水提取Mg存在f→d→f→a的转化过程
D.g溶液与NaHCO3溶液混合一定产生白色沉淀和无色气体
7.（2025·浙江二模）铝及其化合物具有广泛应用价值。下列用于解释事实的方程式书写正确的是（　　）
A.电解冶炼铝：2AlCl32Al＋3Cl2↑
B.利用明矾净水：Al3＋＋3H2OAl（OH）3↓＋3H＋
C.往AlCl3溶液中通入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O[Al（OH）4]－＋4N
D.泡沫灭火器喷出白色泡沫用于灭火：Al3＋＋3HCAl（OH）3↓＋3CO2↑
8.工业上以铜镍矿石（主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质）为原料制备胆矾晶体（CuSO4·5H2O），其主要流程如图所示。
下列叙述错误的是（　　）
A.氧化步骤中可用氧气代替H2O2
B.烟气的主要成分为SO3，滤渣1的主要成分为SiO2
C.调节pH时，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cu（OH）22Fe（OH）3＋3Cu2＋
D.萃取和反萃取操作均用到分液漏斗和烧杯
9.已知Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。实验室利用废旧镀锌铁皮（Fe元素的质量分数为z）制备磁性Fe3O4胶体粒子的过程如下：①碱溶：取x g镀锌铁皮于烧杯中，加入足量NaOH溶液，加热、过滤、水洗；②酸溶、氧化：向所得不溶物中加入稀硫酸，调节溶液pH始终保持在1～2之间并加入NaClO溶液；③碱溶、分离：再向溶液中滴加NaOH溶液并加热，同时向溶液中持续通入N2，充分反应，分离得到y g Fe3O4胶体粒子。下列说法正确的是（　　）
A.①中“过滤”所得的滤液中含有Zn2＋
B.②中“氧化”时加入的NaClO要过量
C.③中“分离”操作中包括过滤
D.Fe3O4胶体粒子的产率为×100％
10.从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如图所示：
已知HAuCl4H＋＋AuC。
下列说法正确的是（　　）
A.酸溶时，硝酸只体现氧化性
B.向过滤所得滤液中加入过量浓氨水，可以分离Cu2＋、Ag＋
C.溶金时NaCl的作用为增强硝酸的氧化性
D.向1 mol HAuCl4中加入过量Zn将HAuCl4完全还原为Au，需消耗2 mol Zn
11.我国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉（其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹），以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）北宋时期我国就有多处矿场利用“细菌氧化”形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为　　　　（填化学式）。
（2）“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成　　　　（填化学式）胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。
（4）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为　　　　（填字母）。
A.无需控温 B.可减少有害气体产生
C.设备无需耐高温 D.不产生废液废渣
（5）“真金不怕火炼”表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）“沉金”中Zn的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（7）滤液②经H2SO4酸化，[Zn（CN）4]2－转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
用碱（NaOH）中和HCN可生成　　　　（填化学式）溶液，从而实现循环利用。
1.A　绿矾是硫酸亚铁晶体，医疗上常用于治疗缺铁性贫血，A正确；工业常用绿矾作污水的处理剂，利用其还原性，同时Fe2＋水解生成Fe（OH）2，水解生成的Fe（OH）2易被氧化为Fe（OH）3，得到的Fe（OH）3胶体有较好的吸附作用，B错误；绿矾高温分解产生Fe2O3、SO2、SO3和H2O，C错误；绿矾中Fe2＋能与K3[Fe（CN）6]溶液反应生成蓝色沉淀，不能检验其是否变质，D错误。
2.B　碳酸氢钠溶于水吸热，A项正确；碳酸氢钠溶液和NH4Cl溶液不反应，B项错误；碳酸氢钠不稳定，受热易分解，故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解，C项正确；往饱和碳酸钠溶液中通入CO2，碳酸钠和CO2、H2O反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，会有碳酸氢钠析出，D项正确。
3.C　可通过化合反应由碳酸钠制得碳酸氢钠：Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3，A正确；碳酸钙的溶解度更小，可用碳酸钠溶液将硫酸钙转化为碳酸钙，来处理锅炉水垢中的硫酸钙，B正确； NaHCO3溶液中滴加浓的BaCl2溶液也会产生白色沉淀，离子反应为2HC＋Ba2＋BaCO3↓＋CO2↑＋H2O，C错误；碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都显碱性，均可用作食用碱，D正确。
4.B　Na2O2能与水或二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具等作供氧剂，故A不符合题意；电解氯化镁溶液时，阴极上氢离子放电生成氢气，不能得到镁单质，应该采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg，故B符合题意；胃酸的主要成分是盐酸，碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可用于治疗胃酸过多，故C不符合题意； SO2是酸性氧化物，MgO是碱性氧化物，在氧气作用下二者反应生成MgSO4，则MgO可用于吸收燃煤烟气中的SO2，故D不符合题意。
5.A　氯化铁固体溶解于蒸馏水，Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋，Fe3＋水解使溶液显酸性，属于化学变化，A符合题意；氢氧化钠固体放在空气中的第一阶段仅吸收水分，可观察到固体表面潮湿，属于潮解，没有新物质生成，属于物理变化，B不符合题意；氯化钠与碘单质的混合物，由于碘单质易升华，可采用加热法将两者分离，没有新物质生成，属于物理变化，C不符合题意；蘸取含Ca2＋的溶液置于酒精灯上灼烧，观察到火焰呈砖红色，属于焰色试验，没有新物质生成，属于物理变化，D不符合题意。
6.D　根据化合价及对应的物质类别可知，a是Mg或Al、b是MgO，c为Al2O3，d为Mg（OH）2，e为Al （OH）3，f为＋2价镁盐，g为含＋3价铝元素的盐。铝、镁均为活泼金属，一定条件下能和水反应，A正确； b是MgO，c为Al2O3，d为Mg（OH）2，e为Al （OH）3，其均能和盐酸反应生成相应盐和水，B正确；海水提取Mg，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，加入盐酸将Mg（OH）2转化为氯化镁，获得氯化镁后，电解熔融氯化镁生成镁单质，存在f→d→f→a的转化过程，C正确； g为含＋3价铝元素的盐，若g是Na[Al（OH）4]，和NaHCO3溶液混合，不会产生无色气体，D错误。
7.D　工业上电解熔融氧化铝冶炼铝，化学方程式为2Al2O34Al＋3O2↑，A错误；明矾净水的原理是Al3＋水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，离子方程式为Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋，B错误；往AlCl3溶液中通入过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N，C错误；泡沫灭火器中，Al3＋与HC发生双水解反应，生成Al（OH）3沉淀和CO2气体，离子方程式为Al3＋＋3HCAl（OH）3↓＋3CO2↑，D正确。
8.B　由流程信息可知，酸浸后所得滤液中主要含有的金属阳离子为Cu2＋、Ni2＋、Fe3＋和少量Fe2＋，加入H2O2的主要目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，故可用氧气代替H2O2，A正确；由题给流程图可知，粉碎焙烧时主要是铜镍矿石中的CuS、NiS、FeS与氧气反应，生成的烟气的主要成分为SO2，加稀硫酸酸浸，SiO2不与硫酸反应，与不溶于酸的杂质一同进入滤渣1，B错误；向氧化后的溶液中加入Cu（OH）2调节溶液pH，使Fe3＋完全转化为Fe（OH）3沉淀，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cu（OH）22Fe（OH）3＋3Cu2＋，C正确；调节pH除铁后，过滤所得滤液中主要含有的金属阳离子为Cu2＋和Ni2＋，向滤液中加入HR进行萃取，分液除去Ni2＋，再向含铜有机相中加入稀硫酸进行反萃取，萃取和反萃取操作均用到分液漏斗和烧杯，D正确。
9.D　Zn与足量NaOH溶液反应得Na2[Zn（OH）4]溶液，故①中过滤所得的滤液中含有[Zn（OH）4]2－，不含有锌离子，A错误；②中酸溶后得到Fe2＋，加入适量次氯酸钠溶液的目的是将亚铁离子部分氧化为铁离子，若加入过量次氯酸钠溶液，ClO－会和其还原产物Cl－在酸性条件下反应生成污染性气体Cl2，还会将亚铁离子全部氧化，得不到最终产物Fe3O4，B错误；③中用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子，C错误；由题给数据可知，四氧化三铁胶体粒子的产率为×100％＝×100％，D正确。
10.D　A项，酸溶时，银、铜与硝酸反应生成硝酸银、硝酸铜、氮氧化物和水，反应中氮元素的化合价部分降低被还原，硝酸表现酸性和强氧化性，错误；B项，铜离子和银离子都能与过量氨水反应分别生成铜氨配离子和银氨配离子，则用过量氨水无法分离铜离子和银离子，错误；C项，加入硝酸和氯化钠的混合溶液的目的是将金溶解得到HAuCl4溶液，其中氯化钠的作用是提供氯离子与金离子形成AuC配离子，错误；D项，加入锌粉的目的是将HAuCl4转化为金，由题意可知HAuCl4为强酸，在溶液中完全电离出的氢离子也能与锌反应，则由得失电子守恒可知1 mol HAuCl4完全反应时，消耗锌的物质的量为1 mol×＋1 mol×＝2 mol，正确。
11.（1）CuSO4　（2）4FeS2＋15O2＋2H2O4Fe3＋＋8S＋4H＋　（3）Fe（OH）3　（4）BC　（5）与Au＋结合形成[Au（CN）2]－，提高Au的还原性　（6）作还原剂，将浸出液中的[Au（CN）2]－还原为Au
（7）Na2[Zn（CN）4]＋2H2SO4Na2SO4＋ZnSO4＋4HCN　NaCN
解析：（1）利用“胆水”冶炼铜为湿法炼铜，利用了铁和硫酸铜溶液的置换反应：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu，故“胆水”的主要溶质为CuSO4。（2）金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，则“细菌氧化”过程中空气中的氧气将FeS2氧化为Fe3＋和S，1 mol FeS2参与反应失去15 mol电子，1 mol氧气参与反应得到4 mol电子，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为4FeS2＋15O2＋2H2O4Fe3＋＋8S＋4H＋。（3）“沉铁砷”时加碱调节pH，Fe3＋转化为Fe（OH）3胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。（4）高温时细菌可能会失活，故“细菌氧化”也要控制温度，A错误；“焙烧氧化”时有SO2产生，“细菌氧化”时无SO2产生，B正确；“焙烧氧化”时温度高，设备需耐高温，而“细菌氧化”时设备无需耐高温，C正确；由题图知，“细菌氧化”也有废液废渣产生，D错误。（5）“浸金”过程中发生反应：4Au＋O2＋8CN－＋2H2O4[Au（CN）2]－＋4OH－，CN－与Au＋结合形成[Au（CN）2]－，使Au的还原性增强，促进其与O2反应。（6）“沉金”时发生反应：2[Au（CN）2]－＋Zn2Au＋[Zn（CN）4]2－，Zn的作用是作还原剂，将浸出液中的[Au（CN）2]－还原为Au。（7）滤液②中的[Zn（CN）4]2－发生非氧化还原反应转化为ZnSO4和HCN，根据原子守恒配平化学方程式为Na2[Zn（CN）4]＋2H2SO4Na2SO4＋ZnSO4＋4HCN。根据流程中所加物质知，用碱（NaOH）中和HCN生成NaCN溶液，从而循环到“浸金”环节被利用。

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