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备考2026届高考 2021-2025全国各地真题汇编 专题3 金属及其化合物
一、选择题
1．中华传统技艺，凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A．纸哪吒 B．石印章 C．木活字 D．不锈钢针
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象；合金及其应用
【解析】【解答】A．纸的主要成分是纤维素，属于有机材料，不属于合金，A不符合题意；
B．石印章的材料通常是天然矿物，其主要成分为大理石、寿山石等，属于硅酸盐或碳酸盐，不属于合金，B不符合题意；
C．木活字的材料是木材，主要成分为纤维素和木质素，均属于有机材料，不属于合金，C不符合题意；
D．不锈钢是铁(Fe)与铬(Cr)、镍(Ni)等金属形成的合金，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对物质组成和材料分类的考查，属于合金的是金属单质或合金。据此结合选项所给物质的成分进行分析即可。
2．材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是（　　）
A．“天问一号”探测器使用的新型基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料
B．“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点
C．中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料
D．“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片，该合金属于纯净物
【答案】B
【知识点】无机非金属材料；合金及其应用；硅酸盐
【解析】【解答】A． 新型基增强铝基复合材料属于新型复合材料，不属于硅酸盐材料，故A错误；
Ｂ．钛合金具有强度高、耐高温、抗腐蚀等优点，广泛适用于航天领域，故B正确；
Ｃ．BN属于新型无机非金属材料，故C错误；
Ｄ．合金由多种物质组成，属于混合物，故D错误；
故选B。
【分析】A． 新型基增强铝基复合材料属新型复合材料；
Ｂ．钛合金具有强度高、耐高温、抗腐蚀等优点；
Ｃ．BN是新型无机非金属材料；
Ｄ．合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质，属于混合物。
3．景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A．青蓝色是由于生成了单质钴 B．表面的釉属于有机高分子膜
C．主要成分为铝硅酸盐 D．铁元素的存在形式只有Fe2O3
【答案】C
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．单质钴是银灰色，青蓝色是氧化钴的颜色，因此青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成，A错误；
B．釉的主要成分是氧化物等无机物，不属于有机高分子，B错误；
C．青花瓷是一种釉面瓷，其材质属于无机非金属材料，主要成分为铝硅酸盐，C正确；
D．青花瓷呈现青蓝色，而 Fe2O3为红棕色，D错误；
故选C。
【分析】A．单质钴的颜色是银灰色；
Ｂ．釉的主要成分包括氧化物、玻璃形成剂和助熔剂；
Ｃ．青花瓷主要成分为铝硅酸盐；
Ｄ． Fe2O3 为红棕色。
4．下列有关物质性质与用途对应关系错误的是（　　）
A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片
B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属
C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂
D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属
【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质；硅和二氧化硅；铝的化学性质；乙炔炔烃
【解析】【解答】A、单晶硅用于制造芯片主要得益于其优良的半导体特性和完整的原子晶体结构，熔与点无关，A错误；
B、铝的还原性较强，因此能把比其还原性弱的金属氧化物中的氧抢走，还原成单质，而自身成为氧化物，故可用于冶炼金属，B正确；
C、浓硫酸具有吸水性，可以吸收水分，可以做干燥剂，但要注意只能干燥中性和酸性气体，不能干燥
碱性气体，C正确；
D、乙炔燃烧产生高温火焰，其外焰温度可达到3000℃以上，因此能够熔化金属，从而实现金属切割，
D正确；
故答案为：A
【分析】 一定要看清楚物质性质与用途是否存在一一对应的关系，要注意，选项的说法可能都正确，但不存在对应关系。
5．实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A．反应为
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
【答案】B
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】A．在高温下，铁和水蒸气发生反应生成和，反应的化学方程式为，A正确；
B．该反应在高温下进行，若将酒精灯移至湿棉花下方，难以产生高温，实验效果不好，B错误；
C．氢气具有可燃性，因此用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；
D．该反应在高温下发生，硬质玻璃管耐高温，因此使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确；
故选B。
【分析】A．高温下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
Ｂ．该反应需要高温条件；
Ｃ．氢气具有可燃性；
Ｄ．硬质玻璃试管耐高温。
6．氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【知识点】氯气的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A、FeCl3属于化合物，其水溶液具有导电性，因此FeCl3属于电解质，由于FeCl3在水中能完全电离，因此属于强电解质，A符合题意。
B、Fe3＋具有氧化性，能将Cu氧化成Cu2＋，因此可用FeCl3腐蚀铜板，B不符合题意。
C、Fe与Cl2点燃条件下发生反应2Fe＋3Cl22FeCl3，因此FeCl3可由Fe和Cl2反应得到，C不符合题意。
D、往沸水中逐滴滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续加热至红褐色，可得到Fe(OH)3胶体，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A、FeCl3属于电解质。
B、Fe3＋具有氧化性，能将Cu氧化成Cu2＋。
C、Cl2具有氧化性，可可变价态金属反应时生成最高价金属氯化物。
D、将饱和FeCl3溶液滴加入沸水中可制得Fe(OH)3胶体。
7．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HCI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
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】铁及其化合物的性质实验；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．具有强氧化性，溶液通足量被氧化为FeCl3溶液，加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解，同时水解生成的HCl挥发，最终生成，无法得到，A错误；
B．红热的铁粉与水蒸气反应得到的产物是Fe3O4，B错误；
C．在干燥的HCI气流中脱水能够抑制Fe2+在水解，同时防止被空气中的氧气氧化，在干燥的气流中脱水可以得到，C正确；
D．在空气中过滤易被氧化为，得不到，D错误；
故选C。
【分析】A．氯化铁溶液水解生成氢氧化铁；
Ｂ．铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁；
Ｃ．亚铁离子能发生水解，且溶液被氧化，因此要注意隔绝空气，同时要抑制其水解；
Ｄ．易被氧化为 。
8． X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是（　　）
A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C．反应需要在强酸性条件下进行
D．Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．由分析可知，固体Y是三氧化二铁，三氧化二铁常用作油漆、涂料等的红色颜料，故A正确；
Ｂ．铁盐溶液加热煮沸会生成氢氧化铁胶体，颜色发生变化，故B正确；
Ｃ．FeS能与强酸反应，因此 不能再强酸性条件下进行，故C错误；
Ｄ．单质铁和单质硫发生化合物反应生成FeS，故D正确；
故选C。
【分析】固体Y为红棕色，溶液Z为棕黄色，溶液R为浅绿色，由此联想到三氧化二铁为红棕色固体，铁盐溶液呈棕黄色，亚铁盐溶液呈浅绿色，则X、Y、Z、R、Q中应含有铁元素，固体Y为三氧化二铁，溶液Z含有铁离子，溶液R含有亚铁离子，X应为FeS2，黑色固体Q与X的组成元素相同，则Q为FeS。
9．某小组对和的性质进行探究：
Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A．实验Ⅰ中继续加入少量固体，溶液颜色变浅
B．实验Ⅱ中溶液呈红色
C．KSCN能区分和
D．焰色试验不能区分和
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况；焰色反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；性质实验方案的设计
【解析】【解答】A．实验Ⅰ中由于发生反应使溶液呈红色，固体溶于水不影响该平衡移动，溶液的颜色不会发生变化，故A错误；
B．实验Ⅱ中，电离产生K+、，不能电离出Fe3+，溶液没有明显变化，故B错误；
C．KSCN溶液能使溶液变为红色，溶液与KSCN溶液并不能发生反应，不能使溶液变红，因此 KSCN能区分和 ，故C正确；
D．透过蓝色钴玻璃可观察到钾元素的焰色呈紫色，铁燃烧火焰为无色，因此焰色试验可以区分和，故D错误；
故答案选C。
【分析】 向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液 ，发生反应，溶液呈红色； 向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液 ，由于不能电离产生铁离子，溶液不会变红。
10．四瓶无色溶液，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是（　　）
A．a呈弱碱性
B．f可溶于过量的b中
C．c中通入过量的e可得到无色溶液
D．b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途；铵盐；铝的化学性质
【解析】【解答】A．由分析可知，a为 硝酸铵 溶液，为强酸弱碱盐的溶液，铵根水解显酸性，故a显弱酸性，A项错误
B．由分析可知，f为氢氧化铝，b氢氧化钡为溶液，氢氧化铝为两性氢氧化物，可溶液强碱，故f可溶于过量的b中，B项正确；
C．由分析可知，c为氯化铝溶液，e为氨气，氯化铝溶液通入氨气会生成沉淀，氢氧化铝不溶于弱碱，继续通入氨气不能得到无色溶液，C项错误；
D．由分析可知，b为氢氧化钡 ，d为碳酸钠，二者反应生成碳酸钡沉淀，可溶与稀硝酸，D项错误；
故答案为：B。
【分析】由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为和的一种，产生的气体e为；又由于b和c反应生成白色沉淀f，不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为，a为；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为，d为，生成的白色沉淀为，无色气体g为。综上所述，a为溶液，b为溶液，c为溶液，d为溶液，e为，f为，g为。
11．依据下列实验操作及现象，不能得出相应结论的是（　　）
实验操作及现象 结论
A 将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中，产生的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊 非金属性：Cl>C
B 硫化锌（ZnS，白色）、硫化镉（CdS，黄色）为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中，滴加Na2S稀溶液，先出现的沉淀是黄色的
C 向可能含有Fe2+的未知溶液中，滴加1滴溶液，有特征蓝色沉淀生成 原未知溶液中含有Fe2+
D 向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中，加入乙醛溶液并加热，出现砖红色沉淀 乙醛具有还原性
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；二价铁离子和三价铁离子的检验；化学实验方案的评价；元素周期律和元素周期表的综合应用；乙醛
【解析】【解答】A、产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，盐酸与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明酸性HCl＞H2CO3，但不能说明非金属性Cl＞C，A选项错误。
B、难溶物ZnS、CdS的组成和结构相似，向等浓度的Zn2＋、Cd2＋的溶液中加入Na2S溶液，先形成沉淀的，其溶度积较小。由于先出现的黄色沉淀为CdS，说明溶度积Ksp(ZnS)＜Ksp(CdS)，B选项正确。
C、滴入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色的沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，C选项正确。
D、产生的砖红色沉淀为Cu2O，其中Cu元素由＋2价变为＋1价， 发生还原反应，体现了乙醛的还原性，D选项正确。
故答案为：A
【分析】A、要比较非金属性的强弱，需通过比较最高价含氧酸的酸性强弱，从而得出非金属性的强弱。
B、向含有等浓度Zn2＋、Cd2＋的溶液中加入Na2S溶液，先形成沉淀的，其溶度积Ksp越小。
C、加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀的，说明溶液中含有Fe2＋。
D、产生的砖红色沉淀为Cu2O，过程中乙醛将Cu(OH)2还原。
12．部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是（　　）
A．若a在沸水中可生成e，则a-→f的反应一定是化合反应
B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
【答案】B
【知识点】镁、铝的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A、a在沸水中可生成e，则a为Mg、e为Mg(OH)2。a转化为f的反应为化合反应或置换反应，A不符合题意。
B、该转化过程为FeO→Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3，白色沉淀转化为灰绿色，最后变为红褐色，存在颜色的变化，B符合题意。
C、c为Fe3＋或Al3＋，加热含有Al3＋的溶液，可产生Al(OH)3胶体；加热含Fe3＋的溶液，可产生Fe(OH)3胶体，C不符合题意。
D、b可能为Al2O3或Fe2O3，因此a可能为Al或Fe。若a为Al，则位于周期表的p区；若a为Fe，则位于周期表的d区，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、a在沸水中可转化为e，则A为Mg，e为Mg(OH)2。
B、d为Fe(OH)3，根据过程中物质颜色的变化分析。
C、加热含有Fe3＋的盐溶液，可能产生Fe(OH)3沉淀。
D、b可能为Al2O3或Fe2O3。
13．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是（　　）
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化
C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A．检验溶液中是否含有三价铁应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将二价铁氧化为三价铁干扰实验，A错误；
B．向2mL硫酸亚铁溶液中滴加几滴酸性酸性高锰酸钾溶液，若观察溶液紫色褪去，说明二价铁有还原性，B正确；
C．二价铁发生水解反应使溶液显酸性，应向原溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；
D．向过氧化氢溶液中滴加几滴氯化铁溶液，若产生气泡有可能是氧化生成的三价铁的催化作用，D错误；
故答案为：B。
【分析】易错分析：A.用KSCN溶液检验是否含有二价铁，先加入硫氰化钾，再加入氯水。
D.二价铁极易被过氧化氢氧化，生成三价铁，三价铁也可以氧化三价铁。
14．取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为)，反应现象没有明显差别的是
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 溶液
B 溶液 溶液
C 溶液 酸性溶液
D 溶液 溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】镁、铝的重要化合物；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、将氨水滴入AgNO3溶液中，NH3·H2O少量，则发生反应Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋，产生沉淀；将AgNO3溶液滴入氨水中，氨水过量，则发生反应Ag＋＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH＋NH4＋，无沉淀产生，二者现象不同，A不符合题意；
B、将NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，NaOH溶液少量，则发生反应Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，产生白色沉淀；将Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中，NaOH溶液过量，则发生反应Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，无沉淀产生，二者现象不同，B不符合题意；
C、H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，KMnO4溶液过量，溶液颜色先变浅，再逐渐变为无色；将KMnO4溶液滴入H2C2O4溶液中，KMnO4溶液少量，溶液为无色，当H2C2O4完全反应后，再滴入KMnO4溶液，溶液变为红色，二者现象不同，C不符合题意；
D、KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，反应生成的Fe(SCN)3使得溶液变为红色，该反应与KSCN、FeCl3的量多少无关，因此改变滴加顺序，实验现象不变，D符合题意；
故答案为：D
【分析】改变两种试剂的滴加顺序，则加入试剂的量改变，存在“过量”和“少量”的区别，结合反应的离子方程式确定现象的差异。
15．下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是（　　）
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe（OH）3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca（HCO3）2
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质；含硫物质的性质及综合应用；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．Cl2与水反应生成HClO和HCl，不能生成NaClO，A错误；
B．SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；
C．氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误；
D．CO2与水反应生成碳酸，碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确；
故答案为：D。
【分析】A.氯气可以与氢氧化钠反应生成NaClO，与水反应无法进行转换；
B.二氧化硫与水反应无法生成硫酸，三氧化硫与水反应才可以得到硫酸；
C.大多数金属氧化物与水不能直接反映生成相应的金属氢氧化物。
二、计算题
16．某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g，经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的质量为3.06g；残留的固体产物是Al2O3，质量为1.02g。计算：
（1）x=　 　(写出计算过程)。
（2）气体产物中n(O2)　 　mol。
【答案】（1）9
（2）0.0100
【知识点】化学方程式的有关计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213+18x)g/mol，根据固体产物氧化铝的质量为1.02g，可知样品中n(Al)= ，则，解得x=9。
(2)气体产物中n(H2O)=3.06g÷18g/mol=0.17mol，则n(HNO3)=0.02×9×2-0.17×2=0.02mol，根据氮元素守恒，n(NO2)=样品中N的物质的量-HNO3中N的物质的量=0.02×3-0.02=0.04mol，根据氧元素守恒，n(O2)=(0.02×18-0.17-0.02×3-0.04×2-0.03)÷2=0.0100mol。
【分析】根据反应物和生成物写出反应的方程式，再根据方程式找出关系式计算。
17．聚合氯化铝用于城市给排水净化。氧化铝法制取无水三氯化铝的反应如下：Al2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）2AlCl3（g）+3CO（g）。
（1）标出上述反应的电子转移方向和数目 　 　。
（2）写出该反应的平衡常数表达式：K＝　 　。
（3）Al原子核外有 　 　种不同能量的电子。
聚合氯化铝（PAC）是一种介于AlCl3和Al（OH）3之间的水溶性无机高分子聚合物，PAC的水解过程中会有一种聚合稳定态物质[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+称为Al13，Al13对水中胶体和颗粒物具有高度电中和桥联作用，是净水过程中的重要物质。
（4）Al13在水解过程中会产生[Al（OH）2]+、[Al（OH）]2+等产物，请写出Al3+水解产生[Al（OH）]2+的离子方程式：　 　。
（5）AlCl3溶液与NaOH溶液反应，若参加反应的铝离子最终转化生成Al13，则理论上参与反应的Al3+与OH﹣的物质的量之比是 　 　。
（6）使用Al3+净水时应控制pH在6.8～8.02之间，否则净水效果不佳。请结合使用Al3+水解净化水时铝元素存在的形态，分析在强酸性和强碱性环境时净水效果差的原因 　 　。
【答案】（1）
（2）
（3）5
（4）Al3++H2O [Al（OH）]2++H+
（5）13：32
（6）若是强酸性，抑制Al3+水解；若是强碱性，Al元素以（或[Al（OH）4]﹣）形式存在
【知识点】氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平；化学实验方案的评价；离子方程式的书写；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）该反应中C为还原剂，氯气为氧化剂，3molC参与反应转移6mol电子，单线桥表示形式为 或用双线桥的形式表示；
（2）根据平衡常数的数学表达式，K= ；
（3）基态Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p，有5种不同能量的电子；故答案为5；
（4） Al3+水解 会产生[Al（OH）2]+、[Al（OH）]2+等即可写出水解的离子方程式为： Al3++H2O [Al（OH）]2++H+ ；
（5）理论上完全转化，发生的离子方程式为13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+，参与Al3+与OH-的物质的量之比为13∶32；故答案为13∶32；
（6）如果是强酸性，抑制Al3+水解，不能得到Al13，如果是强碱，Al元素以 Al（OH）4]﹣ 形式存在，也不能得到Al13；故答案为如果是强酸性，抑制Al3+水解，如果是强碱，Al元素以[Al（OH）4]﹣ 形式存在；
【分析】（1）找出氧化剂和还原剂找出转移电子总数，由还原剂指向氧化剂即可写出；
（2）根据平衡常数计算公式即可写出；
（3）基态Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p，有5种不同能量的电子；
（4）根据反应物和生成物即可写出离子方程式；
（5）根据反应物和生成物写出离子方程式即可找出物质的量之比；
（6）铝离子水解，酸性抑制水解，碱性导致形成 [Al（OH）4]﹣。
三、流程题
18． 铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：
已知：铬铁矿主要成分是。
回答下列问题：
（1）基态铬原子的价层电子排布式：　 　。
（2）煅烧工序中反应生成的化学方程式：　 　。
（3）浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：、　 　、　 　(填化学式)。
（4）酸化工序中需加压的原因：　 　。
（5）滤液Ⅱ的主要成分：　 　(填化学式)。
（6）补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式　 　。
（7）滤渣Ⅱ可返回　 　工序。(填工序名称)
【答案】（1）
（2）
（3）；MgO
（4）增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行
（5）
（6）
（7）煅烧
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；镁、铝的重要化合物；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）Cr为24号元素，基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，因此基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1。
故答案为：3d54s1
（2）煅烧工序中Fe(CrO2)2、KOH，以及通入的空气反应生成K2CrO4。过程中Cr元素被氧化，因此空气中的O2参与反应，同时Fe元素被氧化成Fe2O3。因此可得该反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2＋7O2＋16KOH2Fe2O3＋8K2Cr2O7＋8H2O。
故答案为：4Fe(CrO2)2＋7O2＋16KOH2Fe2O3＋8K2Cr2O7＋8H2O
（3）煅烧工序中KOH和Al2O3发生反应Al2O3＋2KOH=2KAlO2＋H2O；同时Mg(CrO2)发生类似Fe(CrO2)2的反应，生成MgO。在浸取工序中MgO难溶于水，形成滤渣。而KAlO2与KHCO3发生反应AlO2－＋HCO3－＋H2O=Al(OH)3↓＋CO32－。因此滤渣Ⅰ中的成分还有MgO和Al(OH)3。
故答案为：Al(OH)3；MgO
（4）酸化工序中通入CO2，由于CO2在水中的溶解度较小，因此为了增大CO2的溶解度，使得酸化反应罐充分进行，可对容器进行加压。
故答案为：增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行
（5）酸化过程中给通入过量的CO2，溶液中可逆反应2CrO42－＋2H＋ Cr2O72－＋H2O正向进行，得到K2Cr2O7。同时CO2过量，则形成KHCO3。因此次滤液Ⅱ中溶质为KHCO3。
故答案为：KHCO3
（6）蒸发、分离工序中所得滤液中含有K2CrO4，进入还原、分离工序中，与Fe(CO)5反应生成Cr(OH)3。该反应过程中Cr元素由＋6价变为＋3价，得到3个电子，发生还原反应；则Fe(CO)5发生氧化反应，生成Fe(OH)3，Fe元素由0价变为＋3价，失去3个电子。根据得失电子守恒可得Fe(CO)5、Fe(OH)3、K2CrO4、Cr(OH)3的系数都是1；根据K原子个数守恒可得，反应生成KOH，且其系数为2。因此该反应的化学方程式为：Fe(CO)5＋K2CrO4＋4H2O=Cr(OH)3↓＋Fe(OH)3↓＋2KOH＋5CO↑。
故答案为：Fe(CO)5＋K2CrO4＋4H2O=Cr(OH)3↓＋Fe(OH)3↓＋2KOH＋5CO↑
（7）由还原、分离工序发生反应的化学方程式可知，滤渣Ⅱ的成分为Cr(OH)3、Fe(OH)3；而煅烧工序可将Cr(OH)3转化为K2CrO4；将Fe(OH)3转化为Fe2O3。因此可将滤渣Ⅱ返回煅烧工序中循环使用。
故答案为：煅烧
【分析】（1）Cr为24号元素，结合其基态原子核外电子排布式确定其价层电子排布式。
（2）煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4，过程中Cr元素被氧化，因此通入的空气中O2参与反应，Fe元素被氧化生成Fe2O3，据此写出反应的化学方程式。
（3）煅烧工序中铬铁矿中的Mg(CrO2)2分解生成MgO；Al2O3与KOH反应生成KAlO2。浸取过程中KAlO2与KHCO3反应生成Al(OH)3。
（4）酸化工序中通入CO2，CO2在水中的溶解度较小，加压可增大CO2在水中的溶解度。
（5）经过分离工序后得到K2Cr2O7，滤液中剩余为KHCO3。
（6）根据元素化合价变化，结合得失电子守恒和原子个数守恒进行配平。
（7）根据还原、分离工序过程中发生的反应可得滤渣Ⅱ的成分为Fe(OH)3、Cr(OH)3和KOH，据此确定其可返回的工序。
19．化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：
化合物X在空气中加热到，不发生反应。
请回答：
（1）组成X的三种元素为　 　；X的化学式为　 　。
（2）溶液C的溶质组成为　 　（用化学式表示）。
（3）①写出由X到A的化学方程式　 　。
②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式　 　。
（4）设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体　 　。
【答案】（1）、、O；
（2）、
（3）；
（4）将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有
【知识点】物质检验实验方案的设计；物质的量的相关计算；化学式及其计算
【解析】【解答】（1）根据分析可知，组成X的三种元素为Ba、Cu、O，X的化学式为BaCu3O4。
（2）根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。
（3）①反应中Cu元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4 Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
②X难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3) 生成，所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3 H2O＝3Cu(NH3) +Ba2＋+8OH－+8H2O。
（4）由上述分析可知，尾气中含有NH3、N2和H2O，氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠 ，说明有H2O。
【分析】无色溶液B中加入硫酸得到白色沉淀和无色溶液C，无色溶液C加入足量氯化钡溶液得到白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，物质的量为2.330g÷233g/mol=0.01mol<0.015mol，则白色沉淀B也是硫酸钡，则无色溶液中含有钡离子，固体混合物A中加入盐酸得到紫红色固体A和无色溶液B，紫红色固体为Cu，Cu的物质的量为0.96g÷64g/mol＝0.015mol，1.965gX含有0.960gCu和0.685gBa， 剩余一种元素的质量为0.32g，化合物X在空气中加热到，不发生反应 ，则另一种元素应为O元素，物质的量为0.32g÷16g/mol＝0.02mol，n(Ba)：n(Cu)：n(O)=0.005mol：0.015mol：0.02mol=1：3：4，则X为BaCu3O4，BaCu3O4与足量NH3反应生成Cu、Ba(OH)2、N2和H2O，尾气中含有NH3、N2和H2O，A为Cu和Ba(OH)2的混合物，加入盐酸生成BaCl2，BaCl2与足量硫酸反应生成BaSO4沉淀和HCl，则B溶液为BaCl2溶液或BaCl2、HCl的混合溶液，C溶液为硫酸、盐酸的混合溶液。
20．粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浸出”时适当升温的主要目的是　 　，发生反应的离子方程式为　 　。
（2）“浸渣”的主要成分除残余外，还有　 　。实验测得，粉煤灰(的质量分数为)经浸出、干燥后得到“浸渣”(的质量分数为)，的浸出率为　 　。
（3）“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示，加入沉铝的目的是　 　，“沉铝”的最佳方案为　 　。
（4）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为　 　。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”可返回　 　工序循环使用。
【答案】（1）提高浸出率(或提高浸出速率)；
（2）和；84%
（3）使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；高温溶解再冷却结晶
（4）或
（5）沉铝
【知识点】铝的化学性质；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）温度高速率大，“浸出”时适当升温的主要目的是提高反应速率，提高浸出率；Al2O3和H2SO4发生反应生成Al2(SO4)3和H2O，离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
故答案为：提高浸出率(或提高浸出速率)；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
（2）“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有二氧化硅、硫酸钙；5.0g粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g，3.0g“浸渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g，则Al2O3的浸出率为；
故答案为：SiO2和CaSO4；84%。
（3）根据沉铝体系中，Al2(SO4)3·18H2O溶解度最大，KAl(SO4)2·12H2O溶解度最小，更容易析出，加入K2SO4沉铝的目的是更多的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O，使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；KAl(SO4)2·12H2O溶解度受温度影响较大，“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶；
故答案为：使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；高温溶解再冷却结晶。
（4）“焙烧”时，KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2，反应方程式为2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑；
故答案为：2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用；
故答案为：沉铝。
【分析】粉煤灰中加入硫酸酸浸，Al2O3、CaO分别和稀硫酸反应生成Al2(SO4)3、微溶物CaSO4，SiO2不溶于稀硫酸，过滤得到的浸渣为SiO2和微溶物CaSO4及未溶解的Al2O3，滤液1中含有过量的H2SO4和生成的Al2(SO4)3，向滤液中加入K2SO4沉铝，过滤后，滤液中含有过量的K2SO4和H2SO4，滤渣为KAl(SO4)2·12H2O、Al2(SO4)3·18H2O，干燥脱水焙烧，得到气体，如果不发生氧化还原反应，得到的气体为SO3，如果发生氧化还原反应，得到的气体为SO2和O2，然后水浸得到Al2O3，滤液2中含有未分解的Al2(SO4)3。
四、实验探究题
21．物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要视角。部分含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示，回答下列问题：
（1）Y俗称　 　，写出它的一种常见用途：　 　。
（2）用化学方程式表示Z在空气中转化为：　 　。
（3）用离子方程式表示转化为：　 　(写一个即可)。
（4）某小组同学研究的化学性质，预测能与下列试剂中的　 　(填序号)发生氧化还原反应。
①溶液 ②溶液 ③酸性溶液 ④新制氯水
（5）实验室提供了下列试剂：溶液、溶液、淀粉溶液、粉。请设计实验方案证明溶液中的具有氧化性：　 　。
【答案】（1）铁红；红色颜料或冶炼金属铁的原料等
（2）
（3）或等
（4）③④
（5）取少量溶液于试管中，向其中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色
【知识点】氧化还原反应；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】（1）Y为Fe2O3，俗称铁红；Fe2O3为红棕色固体，通常用作红色颜料或冶炼金属铁的原料，故答案为：铁红；红色颜料或冶炼金属铁的原料等。
（2）Z为，在潮湿的空气中容易被氧化为Fe(OH)3，反应的化学方程式为：，故答案为： 。
（3）Fe和稀硫酸、硫酸铁、硫酸铜等反应均可转化为硫酸亚铁，用离子方程式表示转化为：或等，故答案为：或等 。
（4）具有较强还原性，能与酸性高锰酸钾溶液、新制氯水等发生氧化还原反应，选③④，故答案为：③④。
（5）根据所给试剂，可用氯化铁溶液氧化KI生成碘，然后用淀粉检验碘，故设计实验方案证明溶液中的具有氧化性的方案为：取少量溶液于试管中，向其中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色，故答案为： 取少量溶液于试管中，向其中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色 。
【分析】Y是铁元素为+3价的氧化物，则Y为Fe2O3，X是铁元素为+3价的硫酸盐，则X为Fe2(SO4)3，Z为铁元素为+2价的碱，则Z为Fe(OH)2。
22．某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
（1）理论分析
依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是　 　。
（2）实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质
II 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质
III 过量 有大量气泡产：生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是　 　．
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因　 　．
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式　 　．
b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验　 　（填实验操作和现象）。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
i．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。
结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，　 　 （填实验操作和现象），待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。
（3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因　 　。
【答案】（1）
（2）产生蓝色沉淀；水解方程式为，加入的或会消耗，促进水解平衡正向移动，使其转化为沉淀；（或、）；向为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，不产生蓝色沉淀；加入几滴溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
（3）加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹
【知识点】盐类水解的应用；二价铁离子和三价铁离子的检验；性质实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Fe3＋具有氧化性，能与Cu、Zn、Mg反应，生成Fe2＋。由于金属活动性Mg＞Zn＞Fe＞Cu，因此Mg、Zn能与Fe2＋反应生成Fe。所以Cu、Zn、Mg三种金属中可将Fe3＋还原为Fe的金属是Mg、Zn。
故答案为：Mg、Zn
（2）①Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]反应，生成蓝色沉淀。因此若溶液中含有Fe2＋，则加入K3[Fe(CN)6]溶液后，可观察到溶液中有蓝色沉淀产生。
故答案为：产生蓝色沉淀
②溶液中存在可逆反应Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入金属Mg、Zn后，与溶液中的H＋反应，使得溶液中c(H＋)减小，平衡正向移动，Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。
故答案为：Fe3＋水解方程式为Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3＋水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀
③a、Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，与H＋反应生成Fe2＋和H2，反应的离子方程式为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
故答案为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
b、实验证实了pH为3～4的溶液中可忽略H＋对Fe的消耗，因此可向pH为3～4的溶液中加入铁粉，再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀，从而证明该条件下H＋不与Fe反应。因此该实验操作和现象为：向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀。
故答案为：向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀
c、当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸；待溶液的pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。
故答案为：加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
（3）实验Ⅲ中加入过量Mg粉后，产生的大量气泡将镁粉包围，使得镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，因此Mg与溶液中Fe2＋反应生成Fe。
故答案为：加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹
【分析】（1）Fe3＋被还原为Fe的过程为Fe3＋→Fe2＋→Fe，结合金属活动性分析。
（2）①Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]溶液形成蓝色沉淀。
②溶液中存在可逆反应Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入金属Mg、Zn后，与溶液中的H＋反应，平衡正向移动。
③a、Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，与H＋反应生成Fe2＋和H2，据此写出反应的离子方程式。
b、实验证实了可忽略H+对Fe的消耗，则在pH为3~4的溶液中，Fe不会转化为Fe2+，据此设计实验过程。
c、pH＜1.2时，Fe3+未开始形成沉淀，加入KSCN溶液，溶液变为红色，pH＞3后，Fe3+完全沉淀。
（3）产生的气泡覆盖在Mg周围，使Mg不易被Fe(OH)3沉淀包裹，从而能与Fe2＋反应生成Fe单质。
五、综合题
23．金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
回答下列问题：
（1）操作(a)中，反应的离子方程式是　 　；
（2）操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是　 　；
（3）操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是____；
A．丙酮 B．四氯化碳 C．乙醇 D．正己烷
（4）向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为　 　；
（5）仪器M的名称是　 　；
（6）反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是　 　；
（7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是　 　；
（8）判断氢化反应完全的现象是　 　。
【答案】（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
（2）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
（3）C
（4）C
（5）恒压滴液漏斗
（6）排除装置中的空气，防止雷尼自燃
（7）管道中气流不稳，不利于监测反应过程
（8）集气管中液面不再改变
【知识点】常见离子的检验；铝的化学性质；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Al为两性金属，既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶液反应，因此操作a中加入NaOH溶液后，Al与NaOH溶液反应生成可溶性NaAlO2和H2，该反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑。
（2）操作d中水洗是为了除去Ni表面的NaOH，因此判断雷尼Ni是否水洗干净则检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH，其方法为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，因此所选用的溶剂必须为极性分子。
A、丙酮的结构简式为，结构具有对称性，属于非极性分子，A不符合题意；
B、CCl4的空间结构为正四面体，具有对称性，属于非极性分子，B不符合题意；
C、乙醇的结构简式为CH3CH2OH，没有对称性，属于极性分子，C符合题意；
D、正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，具有对称性，属于非极性分子，D不符合题意；
故答案为：C
（4）H2的密度比空气小，要使集气管向装置Ⅱ供气时，则孔路位置应调整为，C符合题意。
（5）仪器M的名称为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni暴露在空气中容易发生自燃，因此反应前向装置内通入一端时间的N2，是为了排出装置内的空气，防止雷尼Ni发生自燃。
（7）如果将导气管直接插入液面下，则H2与邻硝基苯胺直接接触，发生反应，会使得集气管内压强变化较大，导致管内气流不稳，不利于监测反应的发生过程。
（8）若氢化反应完全，则H2不再发生反应，集气管内的压强不变，液面不再改变。
【分析】（1）操作a中加入NaOH溶液后Ni/Al合金中的Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2溶液和H2，据此写出反应的离子方程式。
（2）操作d中水洗的目的是洗去Ni表面附着的NaOH，因此检验是否洗涤干净，则需检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，结合选项所给有机物的是否为极性分子分析。
（4）由于H2的密度比空气小，因此三通阀的一端开孔应向下。
（5）仪器M为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni易发生自燃，通入N2可排出装置内的空气，防止雷尼Ni自燃。
（7）导气管插入液面下，会导致气流不稳，不利于监测反应过程。
（8）若氢化反应完全进行，则H2不再反应，集气管内的压强不再变化，液面不变。
1 / 1备考2026届高考 2021-2025全国各地真题汇编 专题3 金属及其化合物
一、选择题
1．中华传统技艺，凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A．纸哪吒 B．石印章 C．木活字 D．不锈钢针
A．A B．B C．C D．D
2．材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是（　　）
A．“天问一号”探测器使用的新型基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料
B．“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点
C．中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料
D．“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片，该合金属于纯净物
3．景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A．青蓝色是由于生成了单质钴 B．表面的釉属于有机高分子膜
C．主要成分为铝硅酸盐 D．铁元素的存在形式只有Fe2O3
4．下列有关物质性质与用途对应关系错误的是（　　）
A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片
B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属
C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂
D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属
5．实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A．反应为
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
6．氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
7．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HCI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
A．A B．B C．C D．D
8． X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是（　　）
A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C．反应需要在强酸性条件下进行
D．Q可以通过单质间化合反应制备
9．某小组对和的性质进行探究：
Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A．实验Ⅰ中继续加入少量固体，溶液颜色变浅
B．实验Ⅱ中溶液呈红色
C．KSCN能区分和
D．焰色试验不能区分和
10．四瓶无色溶液，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是（　　）
A．a呈弱碱性
B．f可溶于过量的b中
C．c中通入过量的e可得到无色溶液
D．b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
11．依据下列实验操作及现象，不能得出相应结论的是（　　）
实验操作及现象 结论
A 将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中，产生的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊 非金属性：Cl>C
B 硫化锌（ZnS，白色）、硫化镉（CdS，黄色）为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中，滴加Na2S稀溶液，先出现的沉淀是黄色的
C 向可能含有Fe2+的未知溶液中，滴加1滴溶液，有特征蓝色沉淀生成 原未知溶液中含有Fe2+
D 向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中，加入乙醛溶液并加热，出现砖红色沉淀 乙醛具有还原性
A．A B．B C．C D．D
12．部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是（　　）
A．若a在沸水中可生成e，则a-→f的反应一定是化合反应
B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区
13．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是（　　）
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化
C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
A．A B．B C．C D．D
14．取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为)，反应现象没有明显差别的是
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 溶液
B 溶液 溶液
C 溶液 酸性溶液
D 溶液 溶液
A．A B．B C．C D．D
15．下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是（　　）
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe（OH）3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca（HCO3）2
A．A B．B C．C D．D
二、计算题
16．某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g，经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O，其中H2O的质量为3.06g；残留的固体产物是Al2O3，质量为1.02g。计算：
（1）x=　 　(写出计算过程)。
（2）气体产物中n(O2)　 　mol。
17．聚合氯化铝用于城市给排水净化。氧化铝法制取无水三氯化铝的反应如下：Al2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）2AlCl3（g）+3CO（g）。
（1）标出上述反应的电子转移方向和数目 　 　。
（2）写出该反应的平衡常数表达式：K＝　 　。
（3）Al原子核外有 　 　种不同能量的电子。
聚合氯化铝（PAC）是一种介于AlCl3和Al（OH）3之间的水溶性无机高分子聚合物，PAC的水解过程中会有一种聚合稳定态物质[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+称为Al13，Al13对水中胶体和颗粒物具有高度电中和桥联作用，是净水过程中的重要物质。
（4）Al13在水解过程中会产生[Al（OH）2]+、[Al（OH）]2+等产物，请写出Al3+水解产生[Al（OH）]2+的离子方程式：　 　。
（5）AlCl3溶液与NaOH溶液反应，若参加反应的铝离子最终转化生成Al13，则理论上参与反应的Al3+与OH﹣的物质的量之比是 　 　。
（6）使用Al3+净水时应控制pH在6.8～8.02之间，否则净水效果不佳。请结合使用Al3+水解净化水时铝元素存在的形态，分析在强酸性和强碱性环境时净水效果差的原因 　 　。
三、流程题
18． 铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：
已知：铬铁矿主要成分是。
回答下列问题：
（1）基态铬原子的价层电子排布式：　 　。
（2）煅烧工序中反应生成的化学方程式：　 　。
（3）浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：、　 　、　 　(填化学式)。
（4）酸化工序中需加压的原因：　 　。
（5）滤液Ⅱ的主要成分：　 　(填化学式)。
（6）补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式　 　。
（7）滤渣Ⅱ可返回　 　工序。(填工序名称)
19．化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验：
化合物X在空气中加热到，不发生反应。
请回答：
（1）组成X的三种元素为　 　；X的化学式为　 　。
（2）溶液C的溶质组成为　 　（用化学式表示）。
（3）①写出由X到A的化学方程式　 　。
②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式　 　。
（4）设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体　 　。
20．粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浸出”时适当升温的主要目的是　 　，发生反应的离子方程式为　 　。
（2）“浸渣”的主要成分除残余外，还有　 　。实验测得，粉煤灰(的质量分数为)经浸出、干燥后得到“浸渣”(的质量分数为)，的浸出率为　 　。
（3）“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示，加入沉铝的目的是　 　，“沉铝”的最佳方案为　 　。
（4）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为　 　。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”可返回　 　工序循环使用。
四、实验探究题
21．物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要视角。部分含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示，回答下列问题：
（1）Y俗称　 　，写出它的一种常见用途：　 　。
（2）用化学方程式表示Z在空气中转化为：　 　。
（3）用离子方程式表示转化为：　 　(写一个即可)。
（4）某小组同学研究的化学性质，预测能与下列试剂中的　 　(填序号)发生氧化还原反应。
①溶液 ②溶液 ③酸性溶液 ④新制氯水
（5）实验室提供了下列试剂：溶液、溶液、淀粉溶液、粉。请设计实验方案证明溶液中的具有氧化性：　 　。
22．某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
（1）理论分析
依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是　 　。
（2）实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质
II 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质
III 过量 有大量气泡产：生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是　 　．
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因　 　．
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式　 　．
b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验　 　（填实验操作和现象）。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
i．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。
结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制，　 　 （填实验操作和现象），待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。
（3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因　 　。
五、综合题
23．金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
回答下列问题：
（1）操作(a)中，反应的离子方程式是　 　；
（2）操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是　 　；
（3）操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是____；
A．丙酮 B．四氯化碳 C．乙醇 D．正己烷
（4）向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为　 　；
（5）仪器M的名称是　 　；
（6）反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是　 　；
（7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是　 　；
（8）判断氢化反应完全的现象是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象；合金及其应用
【解析】【解答】A．纸的主要成分是纤维素，属于有机材料，不属于合金，A不符合题意；
B．石印章的材料通常是天然矿物，其主要成分为大理石、寿山石等，属于硅酸盐或碳酸盐，不属于合金，B不符合题意；
C．木活字的材料是木材，主要成分为纤维素和木质素，均属于有机材料，不属于合金，C不符合题意；
D．不锈钢是铁(Fe)与铬(Cr)、镍(Ni)等金属形成的合金，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对物质组成和材料分类的考查，属于合金的是金属单质或合金。据此结合选项所给物质的成分进行分析即可。
2．【答案】B
【知识点】无机非金属材料；合金及其应用；硅酸盐
【解析】【解答】A． 新型基增强铝基复合材料属于新型复合材料，不属于硅酸盐材料，故A错误；
Ｂ．钛合金具有强度高、耐高温、抗腐蚀等优点，广泛适用于航天领域，故B正确；
Ｃ．BN属于新型无机非金属材料，故C错误；
Ｄ．合金由多种物质组成，属于混合物，故D错误；
故选B。
【分析】A． 新型基增强铝基复合材料属新型复合材料；
Ｂ．钛合金具有强度高、耐高温、抗腐蚀等优点；
Ｃ．BN是新型无机非金属材料；
Ｄ．合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质，属于混合物。
3．【答案】C
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．单质钴是银灰色，青蓝色是氧化钴的颜色，因此青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成，A错误；
B．釉的主要成分是氧化物等无机物，不属于有机高分子，B错误；
C．青花瓷是一种釉面瓷，其材质属于无机非金属材料，主要成分为铝硅酸盐，C正确；
D．青花瓷呈现青蓝色，而 Fe2O3为红棕色，D错误；
故选C。
【分析】A．单质钴的颜色是银灰色；
Ｂ．釉的主要成分包括氧化物、玻璃形成剂和助熔剂；
Ｃ．青花瓷主要成分为铝硅酸盐；
Ｄ． Fe2O3 为红棕色。
4．【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质；硅和二氧化硅；铝的化学性质；乙炔炔烃
【解析】【解答】A、单晶硅用于制造芯片主要得益于其优良的半导体特性和完整的原子晶体结构，熔与点无关，A错误；
B、铝的还原性较强，因此能把比其还原性弱的金属氧化物中的氧抢走，还原成单质，而自身成为氧化物，故可用于冶炼金属，B正确；
C、浓硫酸具有吸水性，可以吸收水分，可以做干燥剂，但要注意只能干燥中性和酸性气体，不能干燥
碱性气体，C正确；
D、乙炔燃烧产生高温火焰，其外焰温度可达到3000℃以上，因此能够熔化金属，从而实现金属切割，
D正确；
故答案为：A
【分析】 一定要看清楚物质性质与用途是否存在一一对应的关系，要注意，选项的说法可能都正确，但不存在对应关系。
5．【答案】B
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】A．在高温下，铁和水蒸气发生反应生成和，反应的化学方程式为，A正确；
B．该反应在高温下进行，若将酒精灯移至湿棉花下方，难以产生高温，实验效果不好，B错误；
C．氢气具有可燃性，因此用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；
D．该反应在高温下发生，硬质玻璃管耐高温，因此使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确；
故选B。
【分析】A．高温下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
Ｂ．该反应需要高温条件；
Ｃ．氢气具有可燃性；
Ｄ．硬质玻璃试管耐高温。
6．【答案】A
【知识点】氯气的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A、FeCl3属于化合物，其水溶液具有导电性，因此FeCl3属于电解质，由于FeCl3在水中能完全电离，因此属于强电解质，A符合题意。
B、Fe3＋具有氧化性，能将Cu氧化成Cu2＋，因此可用FeCl3腐蚀铜板，B不符合题意。
C、Fe与Cl2点燃条件下发生反应2Fe＋3Cl22FeCl3，因此FeCl3可由Fe和Cl2反应得到，C不符合题意。
D、往沸水中逐滴滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续加热至红褐色，可得到Fe(OH)3胶体，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A、FeCl3属于电解质。
B、Fe3＋具有氧化性，能将Cu氧化成Cu2＋。
C、Cl2具有氧化性，可可变价态金属反应时生成最高价金属氯化物。
D、将饱和FeCl3溶液滴加入沸水中可制得Fe(OH)3胶体。
7．【答案】C
【知识点】铁及其化合物的性质实验；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．具有强氧化性，溶液通足量被氧化为FeCl3溶液，加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解，同时水解生成的HCl挥发，最终生成，无法得到，A错误；
B．红热的铁粉与水蒸气反应得到的产物是Fe3O4，B错误；
C．在干燥的HCI气流中脱水能够抑制Fe2+在水解，同时防止被空气中的氧气氧化，在干燥的气流中脱水可以得到，C正确；
D．在空气中过滤易被氧化为，得不到，D错误；
故选C。
【分析】A．氯化铁溶液水解生成氢氧化铁；
Ｂ．铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁；
Ｃ．亚铁离子能发生水解，且溶液被氧化，因此要注意隔绝空气，同时要抑制其水解；
Ｄ．易被氧化为 。
8．【答案】C
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．由分析可知，固体Y是三氧化二铁，三氧化二铁常用作油漆、涂料等的红色颜料，故A正确；
Ｂ．铁盐溶液加热煮沸会生成氢氧化铁胶体，颜色发生变化，故B正确；
Ｃ．FeS能与强酸反应，因此 不能再强酸性条件下进行，故C错误；
Ｄ．单质铁和单质硫发生化合物反应生成FeS，故D正确；
故选C。
【分析】固体Y为红棕色，溶液Z为棕黄色，溶液R为浅绿色，由此联想到三氧化二铁为红棕色固体，铁盐溶液呈棕黄色，亚铁盐溶液呈浅绿色，则X、Y、Z、R、Q中应含有铁元素，固体Y为三氧化二铁，溶液Z含有铁离子，溶液R含有亚铁离子，X应为FeS2，黑色固体Q与X的组成元素相同，则Q为FeS。
9．【答案】C
【知识点】配合物的成键情况；焰色反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；性质实验方案的设计
【解析】【解答】A．实验Ⅰ中由于发生反应使溶液呈红色，固体溶于水不影响该平衡移动，溶液的颜色不会发生变化，故A错误；
B．实验Ⅱ中，电离产生K+、，不能电离出Fe3+，溶液没有明显变化，故B错误；
C．KSCN溶液能使溶液变为红色，溶液与KSCN溶液并不能发生反应，不能使溶液变红，因此 KSCN能区分和 ，故C正确；
D．透过蓝色钴玻璃可观察到钾元素的焰色呈紫色，铁燃烧火焰为无色，因此焰色试验可以区分和，故D错误；
故答案选C。
【分析】 向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液 ，发生反应，溶液呈红色； 向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液 ，由于不能电离产生铁离子，溶液不会变红。
10．【答案】B
【知识点】氨的性质及用途；铵盐；铝的化学性质
【解析】【解答】A．由分析可知，a为 硝酸铵 溶液，为强酸弱碱盐的溶液，铵根水解显酸性，故a显弱酸性，A项错误
B．由分析可知，f为氢氧化铝，b氢氧化钡为溶液，氢氧化铝为两性氢氧化物，可溶液强碱，故f可溶于过量的b中，B项正确；
C．由分析可知，c为氯化铝溶液，e为氨气，氯化铝溶液通入氨气会生成沉淀，氢氧化铝不溶于弱碱，继续通入氨气不能得到无色溶液，C项错误；
D．由分析可知，b为氢氧化钡 ，d为碳酸钠，二者反应生成碳酸钡沉淀，可溶与稀硝酸，D项错误；
故答案为：B。
【分析】由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为和的一种，产生的气体e为；又由于b和c反应生成白色沉淀f，不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为，a为；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为，d为，生成的白色沉淀为，无色气体g为。综上所述，a为溶液，b为溶液，c为溶液，d为溶液，e为，f为，g为。
11．【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；二价铁离子和三价铁离子的检验；化学实验方案的评价；元素周期律和元素周期表的综合应用；乙醛
【解析】【解答】A、产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，盐酸与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明酸性HCl＞H2CO3，但不能说明非金属性Cl＞C，A选项错误。
B、难溶物ZnS、CdS的组成和结构相似，向等浓度的Zn2＋、Cd2＋的溶液中加入Na2S溶液，先形成沉淀的，其溶度积较小。由于先出现的黄色沉淀为CdS，说明溶度积Ksp(ZnS)＜Ksp(CdS)，B选项正确。
C、滴入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色的沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，C选项正确。
D、产生的砖红色沉淀为Cu2O，其中Cu元素由＋2价变为＋1价， 发生还原反应，体现了乙醛的还原性，D选项正确。
故答案为：A
【分析】A、要比较非金属性的强弱，需通过比较最高价含氧酸的酸性强弱，从而得出非金属性的强弱。
B、向含有等浓度Zn2＋、Cd2＋的溶液中加入Na2S溶液，先形成沉淀的，其溶度积Ksp越小。
C、加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀的，说明溶液中含有Fe2＋。
D、产生的砖红色沉淀为Cu2O，过程中乙醛将Cu(OH)2还原。
12．【答案】B
【知识点】镁、铝的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A、a在沸水中可生成e，则a为Mg、e为Mg(OH)2。a转化为f的反应为化合反应或置换反应，A不符合题意。
B、该转化过程为FeO→Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3，白色沉淀转化为灰绿色，最后变为红褐色，存在颜色的变化，B符合题意。
C、c为Fe3＋或Al3＋，加热含有Al3＋的溶液，可产生Al(OH)3胶体；加热含Fe3＋的溶液，可产生Fe(OH)3胶体，C不符合题意。
D、b可能为Al2O3或Fe2O3，因此a可能为Al或Fe。若a为Al，则位于周期表的p区；若a为Fe，则位于周期表的d区，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、a在沸水中可转化为e，则A为Mg，e为Mg(OH)2。
B、d为Fe(OH)3，根据过程中物质颜色的变化分析。
C、加热含有Fe3＋的盐溶液，可能产生Fe(OH)3沉淀。
D、b可能为Al2O3或Fe2O3。
13．【答案】B
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A．检验溶液中是否含有三价铁应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将二价铁氧化为三价铁干扰实验，A错误；
B．向2mL硫酸亚铁溶液中滴加几滴酸性酸性高锰酸钾溶液，若观察溶液紫色褪去，说明二价铁有还原性，B正确；
C．二价铁发生水解反应使溶液显酸性，应向原溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；
D．向过氧化氢溶液中滴加几滴氯化铁溶液，若产生气泡有可能是氧化生成的三价铁的催化作用，D错误；
故答案为：B。
【分析】易错分析：A.用KSCN溶液检验是否含有二价铁，先加入硫氰化钾，再加入氯水。
D.二价铁极易被过氧化氢氧化，生成三价铁，三价铁也可以氧化三价铁。
14．【答案】D
【知识点】镁、铝的重要化合物；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、将氨水滴入AgNO3溶液中，NH3·H2O少量，则发生反应Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋，产生沉淀；将AgNO3溶液滴入氨水中，氨水过量，则发生反应Ag＋＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH＋NH4＋，无沉淀产生，二者现象不同，A不符合题意；
B、将NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，NaOH溶液少量，则发生反应Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，产生白色沉淀；将Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中，NaOH溶液过量，则发生反应Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，无沉淀产生，二者现象不同，B不符合题意；
C、H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，KMnO4溶液过量，溶液颜色先变浅，再逐渐变为无色；将KMnO4溶液滴入H2C2O4溶液中，KMnO4溶液少量，溶液为无色，当H2C2O4完全反应后，再滴入KMnO4溶液，溶液变为红色，二者现象不同，C不符合题意；
D、KSCN溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，反应生成的Fe(SCN)3使得溶液变为红色，该反应与KSCN、FeCl3的量多少无关，因此改变滴加顺序，实验现象不变，D符合题意；
故答案为：D
【分析】改变两种试剂的滴加顺序，则加入试剂的量改变，存在“过量”和“少量”的区别，结合反应的离子方程式确定现象的差异。
15．【答案】D
【知识点】氯气的化学性质；含硫物质的性质及综合应用；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．Cl2与水反应生成HClO和HCl，不能生成NaClO，A错误；
B．SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；
C．氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误；
D．CO2与水反应生成碳酸，碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确；
故答案为：D。
【分析】A.氯气可以与氢氧化钠反应生成NaClO，与水反应无法进行转换；
B.二氧化硫与水反应无法生成硫酸，三氧化硫与水反应才可以得到硫酸；
C.大多数金属氧化物与水不能直接反映生成相应的金属氢氧化物。
16．【答案】（1）9
（2）0.0100
【知识点】化学方程式的有关计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)Al(NO3)3·xH2O的摩尔质量为(213+18x)g/mol，根据固体产物氧化铝的质量为1.02g，可知样品中n(Al)= ，则，解得x=9。
(2)气体产物中n(H2O)=3.06g÷18g/mol=0.17mol，则n(HNO3)=0.02×9×2-0.17×2=0.02mol，根据氮元素守恒，n(NO2)=样品中N的物质的量-HNO3中N的物质的量=0.02×3-0.02=0.04mol，根据氧元素守恒，n(O2)=(0.02×18-0.17-0.02×3-0.04×2-0.03)÷2=0.0100mol。
【分析】根据反应物和生成物写出反应的方程式，再根据方程式找出关系式计算。
17．【答案】（1）
（2）
（3）5
（4）Al3++H2O [Al（OH）]2++H+
（5）13：32
（6）若是强酸性，抑制Al3+水解；若是强碱性，Al元素以（或[Al（OH）4]﹣）形式存在
【知识点】氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平；化学实验方案的评价；离子方程式的书写；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）该反应中C为还原剂，氯气为氧化剂，3molC参与反应转移6mol电子，单线桥表示形式为 或用双线桥的形式表示；
（2）根据平衡常数的数学表达式，K= ；
（3）基态Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p，有5种不同能量的电子；故答案为5；
（4） Al3+水解 会产生[Al（OH）2]+、[Al（OH）]2+等即可写出水解的离子方程式为： Al3++H2O [Al（OH）]2++H+ ；
（5）理论上完全转化，发生的离子方程式为13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+，参与Al3+与OH-的物质的量之比为13∶32；故答案为13∶32；
（6）如果是强酸性，抑制Al3+水解，不能得到Al13，如果是强碱，Al元素以 Al（OH）4]﹣ 形式存在，也不能得到Al13；故答案为如果是强酸性，抑制Al3+水解，如果是强碱，Al元素以[Al（OH）4]﹣ 形式存在；
【分析】（1）找出氧化剂和还原剂找出转移电子总数，由还原剂指向氧化剂即可写出；
（2）根据平衡常数计算公式即可写出；
（3）基态Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p，有5种不同能量的电子；
（4）根据反应物和生成物即可写出离子方程式；
（5）根据反应物和生成物写出离子方程式即可找出物质的量之比；
（6）铝离子水解，酸性抑制水解，碱性导致形成 [Al（OH）4]﹣。
18．【答案】（1）
（2）
（3）；MgO
（4）增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行
（5）
（6）
（7）煅烧
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；镁、铝的重要化合物；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）Cr为24号元素，基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，因此基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1。
故答案为：3d54s1
（2）煅烧工序中Fe(CrO2)2、KOH，以及通入的空气反应生成K2CrO4。过程中Cr元素被氧化，因此空气中的O2参与反应，同时Fe元素被氧化成Fe2O3。因此可得该反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2＋7O2＋16KOH2Fe2O3＋8K2Cr2O7＋8H2O。
故答案为：4Fe(CrO2)2＋7O2＋16KOH2Fe2O3＋8K2Cr2O7＋8H2O
（3）煅烧工序中KOH和Al2O3发生反应Al2O3＋2KOH=2KAlO2＋H2O；同时Mg(CrO2)发生类似Fe(CrO2)2的反应，生成MgO。在浸取工序中MgO难溶于水，形成滤渣。而KAlO2与KHCO3发生反应AlO2－＋HCO3－＋H2O=Al(OH)3↓＋CO32－。因此滤渣Ⅰ中的成分还有MgO和Al(OH)3。
故答案为：Al(OH)3；MgO
（4）酸化工序中通入CO2，由于CO2在水中的溶解度较小，因此为了增大CO2的溶解度，使得酸化反应罐充分进行，可对容器进行加压。
故答案为：增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行
（5）酸化过程中给通入过量的CO2，溶液中可逆反应2CrO42－＋2H＋ Cr2O72－＋H2O正向进行，得到K2Cr2O7。同时CO2过量，则形成KHCO3。因此次滤液Ⅱ中溶质为KHCO3。
故答案为：KHCO3
（6）蒸发、分离工序中所得滤液中含有K2CrO4，进入还原、分离工序中，与Fe(CO)5反应生成Cr(OH)3。该反应过程中Cr元素由＋6价变为＋3价，得到3个电子，发生还原反应；则Fe(CO)5发生氧化反应，生成Fe(OH)3，Fe元素由0价变为＋3价，失去3个电子。根据得失电子守恒可得Fe(CO)5、Fe(OH)3、K2CrO4、Cr(OH)3的系数都是1；根据K原子个数守恒可得，反应生成KOH，且其系数为2。因此该反应的化学方程式为：Fe(CO)5＋K2CrO4＋4H2O=Cr(OH)3↓＋Fe(OH)3↓＋2KOH＋5CO↑。
故答案为：Fe(CO)5＋K2CrO4＋4H2O=Cr(OH)3↓＋Fe(OH)3↓＋2KOH＋5CO↑
（7）由还原、分离工序发生反应的化学方程式可知，滤渣Ⅱ的成分为Cr(OH)3、Fe(OH)3；而煅烧工序可将Cr(OH)3转化为K2CrO4；将Fe(OH)3转化为Fe2O3。因此可将滤渣Ⅱ返回煅烧工序中循环使用。
故答案为：煅烧
【分析】（1）Cr为24号元素，结合其基态原子核外电子排布式确定其价层电子排布式。
（2）煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4，过程中Cr元素被氧化，因此通入的空气中O2参与反应，Fe元素被氧化生成Fe2O3，据此写出反应的化学方程式。
（3）煅烧工序中铬铁矿中的Mg(CrO2)2分解生成MgO；Al2O3与KOH反应生成KAlO2。浸取过程中KAlO2与KHCO3反应生成Al(OH)3。
（4）酸化工序中通入CO2，CO2在水中的溶解度较小，加压可增大CO2在水中的溶解度。
（5）经过分离工序后得到K2Cr2O7，滤液中剩余为KHCO3。
（6）根据元素化合价变化，结合得失电子守恒和原子个数守恒进行配平。
（7）根据还原、分离工序过程中发生的反应可得滤渣Ⅱ的成分为Fe(OH)3、Cr(OH)3和KOH，据此确定其可返回的工序。
19．【答案】（1）、、O；
（2）、
（3）；
（4）将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有
【知识点】物质检验实验方案的设计；物质的量的相关计算；化学式及其计算
【解析】【解答】（1）根据分析可知，组成X的三种元素为Ba、Cu、O，X的化学式为BaCu3O4。
（2）根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。
（3）①反应中Cu元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4 Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
②X难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3) 生成，所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3 H2O＝3Cu(NH3) +Ba2＋+8OH－+8H2O。
（4）由上述分析可知，尾气中含有NH3、N2和H2O，氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠 ，说明有H2O。
【分析】无色溶液B中加入硫酸得到白色沉淀和无色溶液C，无色溶液C加入足量氯化钡溶液得到白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，物质的量为2.330g÷233g/mol=0.01mol<0.015mol，则白色沉淀B也是硫酸钡，则无色溶液中含有钡离子，固体混合物A中加入盐酸得到紫红色固体A和无色溶液B，紫红色固体为Cu，Cu的物质的量为0.96g÷64g/mol＝0.015mol，1.965gX含有0.960gCu和0.685gBa， 剩余一种元素的质量为0.32g，化合物X在空气中加热到，不发生反应 ，则另一种元素应为O元素，物质的量为0.32g÷16g/mol＝0.02mol，n(Ba)：n(Cu)：n(O)=0.005mol：0.015mol：0.02mol=1：3：4，则X为BaCu3O4，BaCu3O4与足量NH3反应生成Cu、Ba(OH)2、N2和H2O，尾气中含有NH3、N2和H2O，A为Cu和Ba(OH)2的混合物，加入盐酸生成BaCl2，BaCl2与足量硫酸反应生成BaSO4沉淀和HCl，则B溶液为BaCl2溶液或BaCl2、HCl的混合溶液，C溶液为硫酸、盐酸的混合溶液。
20．【答案】（1）提高浸出率(或提高浸出速率)；
（2）和；84%
（3）使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；高温溶解再冷却结晶
（4）或
（5）沉铝
【知识点】铝的化学性质；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）温度高速率大，“浸出”时适当升温的主要目的是提高反应速率，提高浸出率；Al2O3和H2SO4发生反应生成Al2(SO4)3和H2O，离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
故答案为：提高浸出率(或提高浸出速率)；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
（2）“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有二氧化硅、硫酸钙；5.0g粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g，3.0g“浸渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g，则Al2O3的浸出率为；
故答案为：SiO2和CaSO4；84%。
（3）根据沉铝体系中，Al2(SO4)3·18H2O溶解度最大，KAl(SO4)2·12H2O溶解度最小，更容易析出，加入K2SO4沉铝的目的是更多的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O，使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；KAl(SO4)2·12H2O溶解度受温度影响较大，“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶；
故答案为：使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；高温溶解再冷却结晶。
（4）“焙烧”时，KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2，反应方程式为2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑；
故答案为：2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用；
故答案为：沉铝。
【分析】粉煤灰中加入硫酸酸浸，Al2O3、CaO分别和稀硫酸反应生成Al2(SO4)3、微溶物CaSO4，SiO2不溶于稀硫酸，过滤得到的浸渣为SiO2和微溶物CaSO4及未溶解的Al2O3，滤液1中含有过量的H2SO4和生成的Al2(SO4)3，向滤液中加入K2SO4沉铝，过滤后，滤液中含有过量的K2SO4和H2SO4，滤渣为KAl(SO4)2·12H2O、Al2(SO4)3·18H2O，干燥脱水焙烧，得到气体，如果不发生氧化还原反应，得到的气体为SO3，如果发生氧化还原反应，得到的气体为SO2和O2，然后水浸得到Al2O3，滤液2中含有未分解的Al2(SO4)3。
21．【答案】（1）铁红；红色颜料或冶炼金属铁的原料等
（2）
（3）或等
（4）③④
（5）取少量溶液于试管中，向其中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色
【知识点】氧化还原反应；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】（1）Y为Fe2O3，俗称铁红；Fe2O3为红棕色固体，通常用作红色颜料或冶炼金属铁的原料，故答案为：铁红；红色颜料或冶炼金属铁的原料等。
（2）Z为，在潮湿的空气中容易被氧化为Fe(OH)3，反应的化学方程式为：，故答案为： 。
（3）Fe和稀硫酸、硫酸铁、硫酸铜等反应均可转化为硫酸亚铁，用离子方程式表示转化为：或等，故答案为：或等 。
（4）具有较强还原性，能与酸性高锰酸钾溶液、新制氯水等发生氧化还原反应，选③④，故答案为：③④。
（5）根据所给试剂，可用氯化铁溶液氧化KI生成碘，然后用淀粉检验碘，故设计实验方案证明溶液中的具有氧化性的方案为：取少量溶液于试管中，向其中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色，故答案为： 取少量溶液于试管中，向其中滴加几滴溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色 。
【分析】Y是铁元素为+3价的氧化物，则Y为Fe2O3，X是铁元素为+3价的硫酸盐，则X为Fe2(SO4)3，Z为铁元素为+2价的碱，则Z为Fe(OH)2。
22．【答案】（1）
（2）产生蓝色沉淀；水解方程式为，加入的或会消耗，促进水解平衡正向移动，使其转化为沉淀；（或、）；向为3~4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，不产生蓝色沉淀；加入几滴溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
（3）加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹
【知识点】盐类水解的应用；二价铁离子和三价铁离子的检验；性质实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Fe3＋具有氧化性，能与Cu、Zn、Mg反应，生成Fe2＋。由于金属活动性Mg＞Zn＞Fe＞Cu，因此Mg、Zn能与Fe2＋反应生成Fe。所以Cu、Zn、Mg三种金属中可将Fe3＋还原为Fe的金属是Mg、Zn。
故答案为：Mg、Zn
（2）①Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]反应，生成蓝色沉淀。因此若溶液中含有Fe2＋，则加入K3[Fe(CN)6]溶液后，可观察到溶液中有蓝色沉淀产生。
故答案为：产生蓝色沉淀
②溶液中存在可逆反应Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入金属Mg、Zn后，与溶液中的H＋反应，使得溶液中c(H＋)减小，平衡正向移动，Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。
故答案为：Fe3＋水解方程式为Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3＋水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀
③a、Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，与H＋反应生成Fe2＋和H2，反应的离子方程式为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
故答案为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
b、实验证实了pH为3～4的溶液中可忽略H＋对Fe的消耗，因此可向pH为3～4的溶液中加入铁粉，再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀，从而证明该条件下H＋不与Fe反应。因此该实验操作和现象为：向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀。
故答案为：向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀
c、当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸；待溶液的pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。
故答案为：加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸
（3）实验Ⅲ中加入过量Mg粉后，产生的大量气泡将镁粉包围，使得镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹，因此Mg与溶液中Fe2＋反应生成Fe。
故答案为：加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹
【分析】（1）Fe3＋被还原为Fe的过程为Fe3＋→Fe2＋→Fe，结合金属活动性分析。
（2）①Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]溶液形成蓝色沉淀。
②溶液中存在可逆反应Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入金属Mg、Zn后，与溶液中的H＋反应，平衡正向移动。
③a、Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，与H＋反应生成Fe2＋和H2，据此写出反应的离子方程式。
b、实验证实了可忽略H+对Fe的消耗，则在pH为3~4的溶液中，Fe不会转化为Fe2+，据此设计实验过程。
c、pH＜1.2时，Fe3+未开始形成沉淀，加入KSCN溶液，溶液变为红色，pH＞3后，Fe3+完全沉淀。
（3）产生的气泡覆盖在Mg周围，使Mg不易被Fe(OH)3沉淀包裹，从而能与Fe2＋反应生成Fe单质。
23．【答案】（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
（2）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
（3）C
（4）C
（5）恒压滴液漏斗
（6）排除装置中的空气，防止雷尼自燃
（7）管道中气流不稳，不利于监测反应过程
（8）集气管中液面不再改变
【知识点】常见离子的检验；铝的化学性质；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Al为两性金属，既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶液反应，因此操作a中加入NaOH溶液后，Al与NaOH溶液反应生成可溶性NaAlO2和H2，该反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑。
（2）操作d中水洗是为了除去Ni表面的NaOH，因此判断雷尼Ni是否水洗干净则检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH，其方法为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，因此所选用的溶剂必须为极性分子。
A、丙酮的结构简式为，结构具有对称性，属于非极性分子，A不符合题意；
B、CCl4的空间结构为正四面体，具有对称性，属于非极性分子，B不符合题意；
C、乙醇的结构简式为CH3CH2OH，没有对称性，属于极性分子，C符合题意；
D、正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，具有对称性，属于非极性分子，D不符合题意；
故答案为：C
（4）H2的密度比空气小，要使集气管向装置Ⅱ供气时，则孔路位置应调整为，C符合题意。
（5）仪器M的名称为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni暴露在空气中容易发生自燃，因此反应前向装置内通入一端时间的N2，是为了排出装置内的空气，防止雷尼Ni发生自燃。
（7）如果将导气管直接插入液面下，则H2与邻硝基苯胺直接接触，发生反应，会使得集气管内压强变化较大，导致管内气流不稳，不利于监测反应的发生过程。
（8）若氢化反应完全，则H2不再发生反应，集气管内的压强不变，液面不再改变。
【分析】（1）操作a中加入NaOH溶液后Ni/Al合金中的Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2溶液和H2，据此写出反应的离子方程式。
（2）操作d中水洗的目的是洗去Ni表面附着的NaOH，因此检验是否洗涤干净，则需检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，结合选项所给有机物的是否为极性分子分析。
（4）由于H2的密度比空气小，因此三通阀的一端开孔应向下。
（5）仪器M为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni易发生自燃，通入N2可排出装置内的空气，防止雷尼Ni自燃。
（7）导气管插入液面下，会导致气流不稳，不利于监测反应过程。
（8）若氢化反应完全进行，则H2不再反应，集气管内的压强不再变化，液面不变。
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