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2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第16讲 金属及其化合物（一）（一轮二轮通用）
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这是一份2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第16讲 金属及其化合物（一）（一轮二轮通用），共27页。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编
第16讲金属及其化合物（一）
一．选择题（共12小题）
1．（2020春•嘉定区期末）下列叙述中，不属于金属通性的是（ ）
A．易导电、导热 B．有良好的延展性
C．熔沸点低 D．有金属光泽
2．（2020秋•榆阳区校级月考）某学习小组的同学就“选择合理试剂验证Cu，Zn，Ag三种金属活动性顺序”的作业进行交流，下列四位同学选择的试剂中不合理的是（ ）
A．Zn、Ag和CuSO4溶液
B．Cu、Zn（NO3）2、AgNO3溶液
C．Cu、Zn和稀硫酸、AgNO3溶液
D．Cu、Ag、Zn（NO3）2溶液
3．（2020秋•招远市校级月考）2020年8月26日8时38分，湖北荆门。美丽的漳河之滨，由中国航空工业集团有限公司自主研制的“领雁”AG50轻型运动飞机迎风而上，振臂高飞，轻盈翱翔。在经过12分钟平稳飞行后安全着陆，为观众呈现了完美的空中首秀。下列有关说法正确的是（ ）
A．该飞机用的燃油（普通汽油）是由含5～11个碳原子的烃组成的
B．飞机外壳使用了大量的铁合金
C．制作降落伞的蚕丝、长绒棉和优质麻，都属于糖类
D．轻型运动飞机将完全取代人们日常出行的交通工具
4．（2020春•河南月考）青铜是我国使用最早的合金，商代后期制作的后母戊鼎属于青铜，它充分体现了我国光辉灿烂的古代科技。合金的组成、性质与化学密切相关。下列有关说法正确的是（ ）
A．自行车的钢架生锈是因为发生了化学腐蚀
B．后母戊鼎在自然界中不能被腐蚀
C．钛合金用于制作飞机发动机压气机部件，是因为其比强度高、耐热性好、抗腐蚀等
D．“曾青得铁则化为铜”涉及一种炼铜方法，其中发生的反应为复分解反应
5．（2020春•美兰区校级期中）下列物品主要成分是合金的是（ ）
A．海南黎锦 B．花梨家具 C．秦兵马俑 D．越王宝剑
6．（2021春•渝中区校级月考）下列制备金属单质的方法或原理正确的是（ ）
A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg
B．在通电条件下，电解熔融Al2O3与冰晶石（Na3AlF6）混合物制备单质Al
C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na
D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
7．（2020•宝山区二模）下列有关金属腐蚀的说法正确的是（ ）
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下，不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
D．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
8．（2020•来宾模拟）废弃物的综合利用有利于节约资源、保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽（主要成分为Cu、Zn）制备CuSO4•5H2O的部分实验步骤如图，下列说法错误的是（ ）
A．“溶解Ⅰ”中，为加快溶解速率，可将铜帽粉碎
B．“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4
C．“溶解Ⅱ”过程中，有大量的气体产生
D．“操作Ⅰ”须用到酒精灯玻璃棒等仪器
9．（2019春•汕头期末）稀土元素是指元素周期表中15个镧系元素以及钪和钇，它们在科技、生产中有广泛的应 用，被称为万能之土，还被称为工业上的维生素。我国拥有丰富的稀土资源，约占世界 已知储量的80%．其中稀土铈（Ce）元素可作为反应核燃料的稀释剂，金属铈在空气中易氧 化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应并产生气体。已知：铈常见的化合价为+3和+4，且 Ce4++Fe2+＝Ce3++Fe3+，下列说法正确的是（ ）
A．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，合金具有硬度大，熔点大等性能
B．用少量碘化亚铁溶液滴加到Ce（SO4）2溶液中，离子方程式为Ce4++Fe2+＝Ce3++Fe3+
C．金属铈着火，可用水灭火
D．金属铈应储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源
10．（2020秋•东湖区校级月考）下列说法不正确的是（ ）
A．高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用于道路和广场的照明
B．镁合金密度小，硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹和飞机的部件
C．臭氧是一种有鱼腥味、氧化性极强的淡蓝色气体，可用作自来水消毒剂
D．玻璃、水晶和陶瓷都是传统硅酸盐材料
11．（2020秋•山东月考）记笔记是学习过程中非常重要的一个环节，下面是某同学的化学笔记，需要改正的是（ ）
A．实验后剩余的钠粒，要放回原试剂瓶中
B．钠要隔绝空气保存，通常保存在煤油或石蜡油中
C．使用漂白粉时，加入少量醋酸可以增强漂白效果
D．84消毒液杀菌原理：2NaClO+CO2+H2O═Na2CO3+2HClO
12．（2020秋•永州月考）下列有关燃烧的说法正确的是（ ）
A．金属钠在氧气中燃烧生成白色的Na2O
B．细铁丝在氯气中燃烧，氯气不足时生成FeCl2
C．所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧
D．点燃的氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧，瓶口冒白烟
二．填空题（共6小题）
13．（2019•浦东新区学业考试）以下不是铝和铁的共同性质的是 。
a．导电性 b．导热性 c．延展性 d．两性
14．（2020春•洛阳期末）材料的发展与应用促进了人类社会的进步
①碳晶地暖环保、节能、安全，其构造如图所示。其中属于高分子材料的是挤塑板和 ；属于金属材料的是 ；属于硅酸盐材料的是 。
②吸附材料具有多孔、表面积大的特点。活性炭吸附NO2的过程中，会伴有C与NO2的反应。产物为两种常见无毒气体。写出该反应的化学方程式： 。
③LiMn2O4是锂离子电池的一种正极材料，可通过MnO2与Li2CO3煅烧制备，同时还生成CO2和一种单质。写出该反应的化学方程式： 。
15．（2020春•吴忠校级期末）回答下列问题：
（1）工业上常用铝土矿冶炼金属铝。
①铝土矿的主要成分为Al2O3和SiO2，其中Al2O3属于 （填“酸性”“碱性”或“两性”）氧化物；
②冶炼过程中需要用到氨，氨溶于水所得溶液呈 。（填“酸性”或“碱性”）
③利用金属活动性的不同，可以采用不同的冶炼方法，制取单质铝应采取 （填“热还原法”或“电解法”）。
（2）工业上合成氨的反应为：N2+3H2⇌2NH3，一定条件下，将1mol N2和3mol H2置于lL的密闭容器中，10min后测得c（NH3）为0.8mol/L。
①用N2表示该反应的速率为 。
②其他条件不变时，再通入1mol H 2，该反应的速率将 。（填“增大”或“减小”）
16．（2019秋•萧山区校级月考）请按要求回答下列问题：
（1）用氧化物的形式表示翡翠：NaAl（SiO3）2的组成 。
（2）在制作印刷电路板的过程中常利用铜和氯化铁溶液反应，写出离子方程式： 。
（3）写出醋酸在水中的电离方程式 。
（4）碳与二氧化硅在高温条件下反应的化学方程式 。
（5）铜粉溶于双氧水和稀硫酸的混合溶液的离子方程式： 。
17．（2020春•湘东区校级期中）有一种金属单质A，焰色反应呈黄色，能发生如图所示的变化：
图中淡黄色固体B是 ；写出图中的C溶液与硝酸溶液反应的化学方程式 。
18．（2019秋•赫山区校级期末）有一种金属单质A，焰色反应呈黄色，能发生如图所示的变化：
图中淡黄色固体B是 ；其与H2O反应的化学方程式为 。写出图中的C溶液与硝酸溶液反应的化学方程式 。
三．实验题（共5小题）
19．（2020春•江阴市校级期中）某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。
（1）方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为 。
（2）方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出负极的电极反应式 。
（3）方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案及现象 （与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）： 。
20．（2020春•南阳月考）铜是生产和生活中用量较多的金属。
（1）下列有关铜元素的说法中，不正确的是 （填字母）。
A．青铜、不锈钢、硬铝都是合金
B．铜表面易形成致密的氧化膜
C．铜与O2反应生成黑色的CuO
D．CuSO4•5H2O是一种混合物，加热后变为白色固体
（2）某化学小组为测定某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：m1g铜铝混合物测得生成气体的体积为VL
方案Ⅱ：m1g铜铝混合物测得剩余固体的质量为m2g
①请写出方案Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式 。
该方案中稀硝酸表现出来的性质是 （填字母）。
A．挥发性 B．酸性 C．氧化性 D．还原性
②方案Ⅱ比方案Ⅰ更易于实施，理由是 。请写出方案Ⅱ中发生反应的化学方程式 ，该反应产生气体在标准状况下的体积为 （用含m1、m2的代数式表示）。
21．（2020春•广元期末）某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体（CuSO4•5H2O），其实验方案如下：
请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称 。
（2）写出滤液A到生成滤液C的离子方程式为 。
（3）小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯。经分析原因：要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾，改进方法为 。
（4）小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2可以使B溶解，则该反应的化学方程式为 。
（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱溶液，重新设计方案，也能最终制得三种物质，老师认为后者方案相对于前者方案更合理，其理由是 。
22．（2020秋•和平区校级月考）有人设计出一种让Na与CuSO4溶液反应的方法，实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加煤油入CuSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）仔细观察，回答下列问题：
（1）从试剂瓶中取用金属钠需要 （填所用工具或耗材名称）。剩余的Na （能/不能）放回原试剂瓶。
（2）有关钠反应的现象是 。
（3）大试管的溶液中出现的现象： 。
（4）装置中液面的变化 。
（5）写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式： 。
23．（2020春•湖北期中）在课堂上，老师演示了金属钠与CuSO4溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu（OH）2沉淀和气泡，而没有发现铜单质。某同学想，会不会是因为生成的铜较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢？于是他想课后到实验室继续探究，希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
（1）假如你是该同学，请你写一份实验准备单交给老师，要求老师提供必需的用品。
①实验探究的目的： 。
②探究所依据的化学原理： 。
③实验必需的仪器或用品：小刀、玻璃片、滤纸、 和烧杯；药品：金属钠、CuSO4溶液和 。
（2）该同学在探究实验中意外地发现了生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物，而所使用的药品均没有问题，你认为该黑色难溶物是 （填化学式），生成该黑色难溶物的原因是（结合化学方程式和必要的文字作答） 。
四．解答题（共9小题）
24．（2020春•海林市校级期中）某同学设计出如下装置成功的证明了Cu和Ag的金属活动性顺序．请你原电池原理和实验装置，完成下列实验报告．
实验目的：探究Cu和Ag的金属活动性顺序
（1）电极材料：正极： ；负极： ；硝酸银溶液的作用是 ．
（2）写出电极反应式：正极： ；负极： ．
（3）实验现象： ．
（4）实验结论： ．
25．（2019秋•商洛期末）日常生活中常使用到的金属材料有纯金属和合金。
（1）生铁是一种常见的铁碳合金材料。在生铁中常含有化合物Fe3C。
生铁黑色有磁性的固体溶液X
溶液X中大量存在的阳离子是 。
（2）用仅含有H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+四种阳离子的溶液（阴离子：Cl﹣、SO42﹣），通过以下步骤来制备纯净的绿矾晶体：
溶液操作Ⅰ操作ⅡFeSO4•7H2O
可供选择的试剂：NaOH溶液、铁粉、稀硫酸、稀盐酸
①操作Ⅰ、Ⅱ相同，其名称为 。
②试剂A： ，试剂B： ，试剂C： 。
③向原溶液中加入过量的铁粉（阴离子不参与反应），首先被还原的阳离子是 ，写出此反应的离子方程式： 。
26．球墨铸铁是生铁的一种，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。
（1）生铁属于 （填材料类型）。
（2）用铁制容器不能盛放波尔多液，用方程式解释原因 ，该反应的类型为 。
27．（2020春•萍乡期末）金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。
（1）金属铜常用的冶炼方法是 。（填序号）
A．热分解法
B．热还原法
C．电解法
D．湿法冶金
（2）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如图。
①气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。
a．浓H2SO4
b．稀HNO3
c．NaOH溶液
d．氨水
②用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 。（填离子符号）
③由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
④在100mL稀的混合液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，向该混合液中加入32g精铜粉，该反应的离子方程式为 ；所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是 mol/L。
（3）已知灼热的氧化铜可以与氨反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。A中生成氨气的化学方程式是 ，写出C中发生反应的化学方程式： 。D中收集到的物质是 。
28．（2019春•怀化期末）化学是材料科学发展的基础，合理使用材料有利于人类的生产和生活。
①在一定条件下，将某种单体进行加聚反应得到一种如图所示的导电性塑料：
则合成该塑料的单体为 （填字母序号，下同）；
A．乙炔 B．乙烯 C．乙烷 D．甲烷
②工业炼铁通常采用的方法是 ；
A．加热分解法 B．电解法C．高温还原法
③某同学欲探究铁在NaCl溶液、蒸馏水和空气中锈蚀的快慢，设计了如下实验。
实验序号
A
B
C
实验
内容
一周后，试管中铁钉锈蚀程度最大的是 ；
④将质量相同的铁片、铜片用导线连接后浸入硫酸铜溶液中，构成原电池，工作一段时间后铜片质量与铁片质量相差12 g，则理论上导线中通过 mol电子。
29．（2020•海淀区校级三模）金属冶炼、电镀、电路板生产等过程会产生大量的Cu2+，Cu2+是一种重金属离子，严重影响水生动植物的生长发育，对人体健康也有很大危害，必须经过处理达标后方可排放。某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如表：
项目
废水水质
排放标准
pH
1.0
6～9
Cu2+（mg/L）
1470
≤0.5
氨氮（mg/L）
2632
≤15
Ⅰ．为研究上述废水中Cu2+的处理方法并实现Cu的资源化回收，有研究者进行了如下实验：向一定体积的废水中加入一定量废铁屑和焦炭粉，置于搅拌器上搅拌90min、静置，经分析测得上清液中铜含量约为72mg/L；滤出上清液，向滤液中加入一定量FeS固体，充分搅拌后静置，经分析测得其中铜含量已经达标。
（1）在pH＝1.0的废水中，氨氮的主要存在形式是 。（用化学式表示）
（2）①加入废铁屑后，废水中的铜含量明显减少，反应的离子方程式是 。
②加入焦炭可以加快反应速率，原因是 。
（3）结合化学用语解释加入FeS固体使废水达标的原因 。
（4）在处理废水过程中使用的铁粉会因表面布满一层铜膜而失效，因此要对失效的铁粉进行活化处理，同时回收铜。处理方法为：用一定浓度的氨水浸泡包覆铜膜的铁粉，露置在空气中一段时间后，可以将表面的Cu转化为[Cu（NH3）4]2+与铁粉分离。请写出Cu转化为[Cu（NH3）4]2+的离子方程式： 。
Ⅱ．为研究废水处理的最佳pH，取五份等量的Ⅰ中上清液，分别用30%的NaOH溶液调节pH值至8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量。实验结果如图所示。查阅资料可知：
Cu（OH）2+4NH3⇌[Cu（NH3）4]2++2OH﹣。
（5）根据实验结果，你认为最佳的pH约为 。结合资料解释实验结果呈图中b～d段曲线所示的原因： 。
30．（2019春•桃城区校级月考）稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y），共17种元素。稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。
（1）镧系元素位于元素周期表第 族，镧系元素位于周期表的 区。
（2）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为 ；基态镝（Dy）原子的电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
（3）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据，判断表中最可能有+4价的元素是 。
几种稀土元素的电离能（单位：kJ•mol﹣1）：
元素
I1
I2
I3
I1+I2+I3
I4
Sc（钪）
633
1235
2389
4257
7019
Y（钇）
616
1181
1980
3777
5963
La（镧）
538
1067
1850
3455
4819
Ce（铈）
527
1047
1949
3523
3547
（4）Sm（钐）的单质与1，2﹣二碘乙烷可发生反应Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2＝CH2．ICH2CH2I中碳原子的杂化轨道类型为 ，1 mol CH2＝CH2中含有的σ键数目为 。常温下，1，2﹣二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是 。
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点，则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有 个氧原子。
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其相对原子质量为140，其晶胞参数为α＝516pm。晶胞中Ce（铈）原子的配位数为 。列式表示Ce（铈）单质的密度为 g•cm﹣3（不必计算出结果）。
31．（2020秋•历下区校级月考）钠是很活泼的金属，在空气中燃烧的产物是Na2O2。Na2O的制取可以通过如下反应完成：Na+NaNO3Na2O+N2↑（未配平）。请回答下列问题：
（1）钠在空气中燃烧的反应方程式： 。
（2）在上述反应中，N2有何作用？ 。
（3）制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了实验来测定该样品中Na2O的质量分数，实验数据如下：24.8g Na2O在氧气中充分灼烧后所得固体质量为28.0g，该样品中Na2O的质量分数为 。
32．（2020春•天心区校级月考）生活中处处可见金属和它们的化合物。
（1）金属钠与水反应后，向其中滴入石蕊试剂，溶液将呈 色。
（2）已知一种生活中常见的金属，它既可以与盐酸反应也可以与氢氧化钠溶液反应，写出冶炼该金属的化学反应方程式： 。
（3）将铝棒与铜棒用导线连接，一起放入浓硝酸中，一段时间后，形成了较稳定的电流，则铝为该电池的 。（填电极名称）
（4）铁可以形成多种氧化物，其中常用作红色油漆和涂料的是 。（填化学式）
（5）鉴别三价铁离子和亚铁离子的方法有许多，其中之一就是利用加入酸性高锰酸钾溶液观察其是否褪色来进行判断，请写出该方法涉及的离子反应方程式： 。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编-第16讲金属及其化合物（一）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．答案：C
解：金属一般具有一定的金属光泽、良好的导电性和导热性、延展性，金属熔点与金属键强弱有关，有些金属熔点高，有些金属熔点低，所以熔点低不是金属通性，
故选：C。
2．答案：D
解：A．Zn能与CuSO4溶液反应，Zn的活泼性大于Cu；Ag不能与CuSO4溶液反应，Cu的活泼性大于Ag，所以能得到Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故A正确；
B．Cu不能与Zn（NO3）2溶液反应，Zn的活泼性大于Cu；Cu能置换AgNO3溶液中的银，Cu的活泼性大于Ag，所以能得到Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故B正确；
C．Zn能与稀硫酸反应，Cu不能与稀硫酸反应，Zn的活泼性大于Cu；Cu能置换AgNO3溶液中的银，Cu的活泼性大于Ag，所以能得到Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故C正确；
D．Cu、Ag都不能与Zn（NO3）2溶液反应，无法确定Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故D错误；
故选：D。
3．答案：A
解：A．该飞机用的燃油（普通汽油），汽油是由石油分馏获得的，汽油的成分是含5～11个碳原子的烃，故A正确；
B．飞机外壳一般使用镁铝合金或钛合金，不使用铁合金，因为铁合金密度大，飞机不容易起飞，故B错误；
C．蚕丝的主要成分是蛋白质，长绒棉和优质麻的主要成分是纤维素，属于糖类，故C错误；
D．飞机需要专门的起降场所，不可能完全取代人们日常出行的交通工具，人们日常出行的交通工具以自行车和小汽车为主，故D错误。
故选：A。
4．答案：C
解：A.自行车钢架属于铁的合金，易形成原电池腐蚀，所以生锈主要是电化学腐蚀所致，故A错误；
B.后母戊鼎含金属铜，在自然界中能被腐蚀，故B错误；
C.钛合金的密度小，质量轻，强度大，耐腐蚀，具有很多优良的物理、化学特性，可以用于制作飞机的结构部件，故C正确；
D.“曾青得铁则化为铜”，反应原理为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4，属于置换反应，不是复分解，故D错误。
故选：C。
5．答案：D
解：A．海南黎锦，主要成分为蚕丝，为蛋白质，故A不选；
B．花梨家具主要成分为木材，纤维素，故B不选；
C．秦兵马俑主要成分陶瓷，硅酸盐，故C不选；
D．越王宝剑为青铜器，是铜、锡等组成合金，故D选；
故选：D。
6．答案：B
解：A．制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法，故A错误；
B．Al为活泼金属，应用电解熔融Al2O3制备，冰晶石（Na3AlF6）作助熔剂，故B正确；
C．电解饱和食盐水可得到氯气、氢氧化钠、氢气，制备单质Na采用电解熔融NaCl的方法，电解熔融NaCl生成钠和氯气，故C错误；
D．制备单质Cu用热还原法制备，故D错误；
故选：B。
7．答案：C
解：A．金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象，所以金属的腐蚀不一定接触到电解质溶液，故A错误；
B．电化学腐蚀原理是原电池原理，原电池中不含电源，是自发进行的氧化还原反应，故B错误；
C．金属的电化腐蚀和化学腐蚀都是金属失电子被氧化的反应，本质相同，但电化腐蚀过程中形成的原电池反应会产生微弱的电流，故C正确；
D．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，吸氧腐蚀中正极吸收氧气，负极铁失电子最终转化为铁锈，故D错误；
故选：C。
8．答案：C
解：A、“溶解Ⅰ”中，将铜帽粉碎，增大接触面积，加快反应速率，故A正确；
B、Cu不溶于H2SO4，Zn溶于H2SO4生成可溶于水的ZnSO4，“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4，故B正确；
C、Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O，“溶解Ⅱ”过程中，没有气体生成，故C错误；
D、操作Ⅰ包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，需使用酒精灯和玻璃棒，故D正确；
故选：C。
9．答案：D
解：A．合金的硬度大，熔点比其各成分低，在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，故A错误；
B．碘离子的还原性大于亚铁离子的还原性，则少量碘化亚铁溶液滴加到Ce（SO4）2溶液中，碘离子、亚铁离子均被氧化，故B错误；
C．金属铈遇水很快反应并产生气体，金属铈着火，不能用水灭火，故C错误；
D．金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，则金属铈应储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源，故D正确；
故选：D。
10．答案：D
解：A．钠的焰色反应为黄色，穿透力强，可用于广场照明，高压钠灯常用于道路和广场的照明，故A正确；
B．镁合金的强度高、机械性能好，可用于制造火箭和飞机的部件，故B正确；
C．臭氧（O3）有强氧化性，可用作自来水的消毒剂，故C正确；
D．水晶主要成分是二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，故D错误；
故选：D。
11．答案：D
解：A．因钠活泼，易与水、氧气反应，如在实验室随意丢弃，可引起火灾，实验时剩余的钠粒可放回原试剂瓶中，故A正确；
B．钠易与空气中水、氧气反应，钠与煤油、石蜡油不反应，且密度大于煤油、石蜡油，保存在煤油中可以隔绝空气，故B正确；
C．漂白粉是混合物，主要成分是Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分是Ca（ClO）2，白醋的主要成分为醋酸，醋酸的酸性比次氯酸强，发生Ca（ClO）2+2CH3COOH＝（CH3COO）2Ca+2HClO，加入酸则增强漂白能力，故C正确；
D．次氯酸的酸性强于碳酸氢根离子，84消毒液杀菌原理：NaClO+CO2+H2O═NaHCO3+HClO，故D错误；
故选：D。
12．答案：C
解：A．钠在氧气中燃烧产物为淡黄色的过氧化钠，故A错误；
B．铁与氯气反应生成氯化铁，与反应物用量无关，故B错误；
C．燃烧是发光、发热的剧烈的化学反应，故C正确；
D．氢气与氯气反应生成氯化氢，氯化氢挥发与水蒸气结合成盐酸小液滴，所以瓶口看到的是白雾，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共6小题）
13．答案：见试题解答内容
解：铝与铁都是金属，都具有良好的导电性、导热性、延展性，Fe只能与酸反应，而Al既能与酸反应也能和碱溶液反应，
故选：d。
14．答案：①聚氯乙烯膜；铝箔；瓷砖；
②2C+2NO2═2CO2+N2；
③8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
解：①相对分子质量在10000以上的为高分子材料，金属材料包含金属单质和合金；由硅酸盐构成的物质为硅酸盐材料；则属于高分子材料的是聚氯乙烯膜，属于金属材料的是铝箔，属于硅酸盐材料的是瓷砖，
故答案为：聚氯乙烯膜；铝箔；瓷砖；
②活性炭吸附NO2的过程中，会伴有C与NO2的反应，产物为两种常见无毒气体，含有C元素的无毒气体为二氧化碳、含有N元素的无毒气体为氮气，反应方程式为2C+2NO2═2CO2+N2，
故答案为：2C+2NO2═2CO2+N2；
③LiMn2O4是锂离子电池的一种正极材料，可通过MnO2与Li2CO3煅烧制备，同时还生成CO2和一种单质，根据原子守恒及转移电子守恒知，还生成氧气，反应方程式为8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑，
故答案为：8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
15．答案：（1）①两性；
②碱性；
③电解法；
（2）①0.04mol/（L•min）；
②增大。
解：（1）①Al2O3既可与酸反应也可与碱反应，为两性氧化物，故答案为：两性；
②氨气溶于水与水反应生成弱碱一水合氨，一水合氨部分电离产生氢氧根离子，所以氨水显弱碱性，故答案为：碱性；
③铝为活泼金属，可电解熔融氧化铝冶炼，故答案为：电解法；
（2）①10min后测得c（NH3）为0.8mol/L，则v（NH3）＝＝0.08mol/（L•min），则v（N2）＝0.04mol/（L•min），故答案为：0.04mol/（L•min）；
②其他条件不变时，再通入1mol H2，则氢气浓度增大，反应速率增大，故答案为：增大。
16．答案：见试题解答内容
解：（1）用氧化物表示物质的组成时，要按照：活泼金属氧化物•不活泼金属氧化物•SiO2•H2O的顺序，故NaAl（SiO3）2的组成可以表示为：Na2O•Al2O3•4SiO2．故答案为：Na2O•Al2O3•4SiO2；
（2）FeCl3溶液与金属铜反应，生成氯化亚铁、氯化铜，化学反应为2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，所以离子反应方程式为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；
（3）醋酸为弱酸，不完全电离，电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+．故答案为：CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+；
（4）碳与二氧化硅在高温条件下反应生成Si和CO，反应方程式为2C+SiO2Si+2CO．故答案为：2C+SiO2Si+2CO；
（5）铜粉溶于双氧水和稀硫酸的混合液中，该离子方程式为Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O．故答案为：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。
17．答案：见试题解答内容
解：金属单质A焰色反应呈黄色，则A是Na，钠在空气燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，则B是Na2O2，B再和H2O反应得到C溶液是氢氧化钠溶液，方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，C的化学式为NaOH，C溶液与HNO3溶液反应的化学方程式为：HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O，
故答案为：Na2O2；HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O。
18．答案：见试题解答内容
解：金属单质A焰色反应呈黄色，则A是Na，钠在空气燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，则B是Na2O2，B再和H2O反应得到C溶液是氢氧化钠溶液，方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，C的化学式为NaOH，C溶液与HNO3溶液反应的化学方程式为：HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O，
故答案为：Na2O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑；HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O。
三．实验题（共5小题）
19．答案：见试题解答内容
解：（1）铁片和铜片同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，铁比铜活泼，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑；
（2）利用Fe、Cu作电极设计成原电池，因铁比铜活泼，负极为铁，正极为铜，电解质溶液可为酸或铜盐溶液，可设计装置图为，负极铁被氧化生成Fe2+，正极H+被还原生成H2，正极反应为2H++2e﹣→H2↑，负极反应为Fe＝Fe2++2e﹣，
故答案为：；Fe＝Fe2++2e﹣；
（3）根据铁和铜的置换反应设计，设计方法如下：将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出，即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的，反应原理为铁和铜离子发生氧化还原反应生成铜和二价铁离子，反应的离子方程式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu，
故答案为：取无锈铁棒插入CuSO4溶液，若铁棒表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强；一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出。
20．答案：（1）BD；
（2）①3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；BC；
②称量操作简单易行；2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；L。
解：（1）A．青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金、硬铝是铝硅、镁等形成的合金，故A正确；
B．铜生成碱式碳酸铜，较为疏松，故B错误；
C．铜与O2反应生成氧化铜，为黑色固体，故C正确；
D．CuSO4•5H2O为纯净物，加热后变为白色的固体CuSO4，故D错误。
故答案为：BD；
（2）①铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，反应的离子方程式：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；反应中硝酸根离子中氮元素部分化合价降低，表现氧化性，部分化合价不变表现酸性，故选：BC；
故答案为：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；BC；
②测量气体的体积不如测量固体的质量简单易操作，所以方案Ⅱ比方案Ⅰ更易于实施，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；溶于氢氧化钠溶于反应后得到固体质量为m2g，m1﹣m2为铝的质量，根据得失电子守恒，该反应产生气体在标准状况下的体积为＝L，
故答案为：称量操作简单易行；2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；L。
21．答案：（1）过滤；
（2）Al3++4OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（3）向溶液D中加入足量铁粉，将反应过程中氧化的部分三价铁全转化成了二价铁，反应后过滤，取滤液蒸发浓缩、冷却结晶即可得绿矾；
（4）Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
（5）因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大。
解：（1）经操作I得到滤液A和滤渣B，
故答案为：过滤；
（2）滤液A到生成滤液C的离子方程式为：Al3++4OH﹣＝AlO2﹣+2H2O，
故答案为：Al3++4OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（3）发现制得的绿矾不纯，是因为亚铁离子被氧化为铁离子，要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾，需要向D溶液中加入过量铁粉还原铁离子为亚铁离子，过滤得到溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到绿矾晶体；
故答案为：向溶液D中加入足量铁粉，将反应过程中氧化的部分三价铁全转化成了二价铁，反应后过滤，取滤液蒸发浓缩、冷却结晶即可得绿矾；
（4）铜与浓硫酸反应生成有毒有污染的二氧化硫气体，若铜先和氧气反应生成氧化铜，然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜，不会产生污染大气的气体，该过程原料利用率高，所以途径②最佳，Cu中加入稀硫酸和H2O2可以制备胆矾晶体，反应方程式为：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O，
故答案为：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
（5）在实验原方案中，需要的是适量的酸，且步骤繁琐，这很难控制，改用烧碱，只有铝与强碱反应，首先分离出来铝；然后加入硫酸，只有铁与硫酸反应，从而分离出铁；最后得铜，从而制备出含有铜的化合物，故比较合理；
故答案为：因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大。
22．答案：（1）镊子；能；
（2）有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和CuSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解；
（3）下层溶液出现蓝色沉；
（4）大试管内的溶液液面下降；
（5）2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑
解：（1）Na是活泼金属，易被空气中氧气氧化，则实验室Na保存在煤油中，从试剂瓶中取用金属钠需要用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切一小块钠，且剩余的钠再放回原试剂瓶，
故答案为：镊子；能；
（2）钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，所以钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，在水中会浮在水面上，钠的熔点较低，则钠在水中会熔成小球；钠和CuSO4溶液中溶剂反应生成氢气，可看到生成的氢气推动钠上浮至煤油层，
故答案为：有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和CuSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解；
（3）氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，
故答案为：下层溶液出现蓝色沉；
（4）该反应中有氢气生成，则大试管内气体的压强增大，大于外界大气压，导致大试管内的溶液下降，把试管内的溶液压入长颈漏斗中，则长颈漏斗中液面逐渐上升，
故答案为：大试管内的溶液液面下降；
（5）钠与硫酸铜溶液反应，是钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应，则发生反应方程式为：2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑，
故答案为：2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑。
23．答案：见试题解答内容
解：（1）①老师演示了金属Na与CuSO4溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu（OH）2沉淀而没有发现Cu单质生成。但某同学心中在想，会不会是因为生成的Cu较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢，学生怀疑Na也与硫酸铜发生了置换反应生成铜单质，因而他探究的实验目的是验证钠与硫酸铜溶液反应是否生成铜；
故答案为：验证钠与硫酸铜溶液反应是否有铜生成；
②探究所依据的化学原理是，当钠不与硫酸铜发生置换反应时，沉淀只有氢氧化铜，当钠与硫酸铜发生置换反应时，沉淀中既有氢氧化铜液有铜，氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶，加入过量的盐酸观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解说明无铜生成，若仍有沉淀说明有铜生成；
故答案为：氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶；
③实验需要首先完成Na与硫酸铜溶液反应，然后再进行沉淀与盐酸的反应，完成钠与硫酸铜溶液的反应，需要的试剂是钠和硫酸铜溶液，需要的用品：小刀、玻璃片、滤纸，还需要的用品是镊子、烧杯；完成沉淀与盐酸的反应，需要试剂是稀盐酸或稀硫酸，不再需要其他用品，
故答案为：镊子；盐酸（或稀H2SO4）；
（2）钠与水反应放出热量，氢氧化铜受热分解，Cu（OH）2CuO+H2O，所以实验中意外发现的黑色沉淀是氧化铜，
故答案为：CuO；钠与水反应放出的热使生成的Cu（OH）2部分发生分解，Cu（OH）2CuO+H2O。
四．解答题（共9小题）
24．答案：见试题解答内容
解：（1）原电池时，Cu为负极，Ag为正极，电解质是硝酸银溶液，故答案为：银片；铜片；参与氧化还原反应和导电；
（2）原电池的正极上是电解质中的阳离子得电子的还原反应，即Ag++e﹣＝Ag，负极上是电极本身发生失电子的氧化反应，即Cu﹣2e﹣＝Cu2+，
故答案为：Ag++e﹣＝Ag；Cu﹣2e﹣＝Cu2+；
（3）负极上是电极本身发生失电子的氧化反应，电极不断溶解，正极上是电解质中的阳离子银离子得电子的还原反应，有白色的银单质析出，溶液从无色变为蓝色，故答案为：负极不断溶解，正极上有白色的银单质析出，溶液从无色变为蓝色；
（4）根据原电池反应的现象，得出金属Cu可以将金属银从其盐中置换出来，所以金属的活泼性是Cu＞Ag，故答案为：金属的活泼性是Cu＞Ag；
25．答案：见试题解答内容
解：（1）Fe3C在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体X，X为Fe3O4，溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+，
故答案为：Fe2+、Fe3+、H+；
（2）①依据题意可知操作Ⅰ、Ⅱ都是分离固体与液体，操作为过滤；
故答案为：过滤；
②依据分析为除去氯离子，向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀，氢氧化铁不稳定继续被氧化为氢氧化铁，过滤，然后在沉淀中加入稀硫酸，反应得到硫酸铁，硫酸铜溶液，再加入足量铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，过滤得到硫酸亚铁溶液；
故答案为：氢氧化钠溶液；稀硫酸；铁粉；
③三价铁离子氧化性大于铜离子，大于氢离子，所以加入铁粉，先与Fe3+反应，离子方程式：2Fe3++Fe═3Fe2+，
故答案为：Fe3+；2Fe3++Fe═3Fe2+。
26．答案：（1）金属材料；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置换反应。
解：（1）生铁是铁和碳的合金，属于金属材料，
故答案为：金属材料；
（2）波尔多液中含有硫酸铜，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，该反应属于置换反应，
故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置换反应。
27．答案：（1）BD；
（2）①cd；
②Fe3+；
③3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu；
④3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；3；
（3）Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2；2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；氨水。
解：（1）A．冶炼不活泼的金属，用热分解法，如Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，故A不选；
B．热还原法冶炼较不活泼的金属Fe、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等），故B选；
C．电解法冶炼活泼金属Na、Ca、Al，故C不选；
D．湿法冶金用较活泼的金属从溶液中置换出活泼性相对弱的金属，如我国古代利用铁和硫酸铜溶液反应炼铜，反应为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，属于湿法冶金，故D选；
故答案为：BD；
（2）①SO2为酸性气体，可以用碱性溶液：NaOH溶液、氨水吸收；虽然HNO3可以氧化SO2，但是会生成新的污染物NO，浓硫酸不与SO2反应，所以选cd，
故答案为：cd；
②用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe3+；
故答案为：Fe3+；
③Cu2O与Al反应置换反应生成Al2O3与Cu，反应方程式为：3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu；
故答案为：3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu；
④溶液中有硝酸根和氢离子，所以加入铜粉，Cu被硝酸根氧化成Cu2+，离子方程式为：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；n（Cu）＝＝0.5mol，n（NO3﹣）＝4mol/L×0.1L＝0.4mol，n（H+）＝4mol/L×0.1L+2mol/L×0.1L×2＝0.8mol，根据离子方程式可知氢离子少量，所以生成n（Cu2+）＝0.3mol，c（Cu2+）＝＝3mol/L，
故答案为：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；3；
（3）实验室一般加热氯化铵和氢氧化钙的混合固体制取氨气，反应方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2；装置C中为氨气和氧化铜的反应，根据题意可知应生成N2、Cu，结合电子守恒和元素守恒可得反应方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；氮气难溶于水，氨气和水蒸气在D中冷凝形成氨水。
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2；2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；氨水。
28．答案：见试题解答内容
解：①该塑料最小重复单位为﹣CH＝CH﹣，则单体为CH≡CH，为乙炔，
故答案为：A；
②工业炼铁通常采用的方法是热还原法，利用还原剂一氧化碳还原氧化铁得到金属铁，故选C，
故答案为：C；
③A．铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀；
B．铁钉在蒸馏水中，并与空气接触，会缓慢生锈；
C．铁钉在干燥的空气中不易生锈；
所以铁钉腐蚀最快的是A，
故答案为：A；
④设转移xmol电子，则消耗0.5xmolFe，析出0.5xmolCu，
则有0.5x×（64+56）＝12，
x＝0.2，
故答案为：0.2mol。
29．答案：（1）NH4+；
（2）①Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；②加入焦炭后，Fe、C和溶液中的Cu2+构成原电池，加快反应速率；
（3）加入FeS后，溶液中存在平衡：FeS⇌Fe2++（aq）+S2﹣（aq），由于CuS比FeS 更难溶，Cu2++S2﹣＝CuS↓，使溶液中Cu2+浓度降低而达标；
（4）2Cu+O2+8 NH3•H2O＝2[Cu（NH3）4]2++4OH﹣+6H2O；
（5）9； 在b～c之间，随着清液pH增大，c（OH﹣）增大，NH4+与OH﹣反应生成NH3•H2O，使得c（NH3）增大，Cu（OH）2+4NH3⇌ [Cu（NH3）4]2++2OH﹣向正反应方向移动，故清液中的铜浓度升高；在c～d之间，随着c（OH﹣）增大，上述平衡向逆反应方向移动，故清液中的铜浓度又逐渐降低。
解：（1）在 pH＝1.0 的废水显酸性，根据氨气可以与酸反应生成铵盐可知，氨氮在该废水中的主要存在形式是NH4+，
故答案为：NH4+；
（2）①铁比铜活泼，铁可以与铜盐发生置换反应，因此加入废铁屑后，废水中的铜含量明显减少，反应的离子方程式是Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+，
故答案为：Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；
②废水中加入一定量废铁屑和焦炭粉后，可以形成许多微小的原电池，形成原电池可以加快化学反应速率，
故答案为：加入焦炭后，Fe、C和溶液中的Cu2+构成原电池，加快反应速率；
（3）FeS可以与废水的Cu2+发生反应生成溶解度更小的CuS，因此，加入 FeS 固体使废水达标的原因用离子方程式可表示为FeS+Cu2+＝CuS+Fe2+，
故答案为：加入FeS后，溶液中存在平衡：FeS⇌Fe2++（aq）+S2﹣（aq），由于CuS比FeS 更难溶，Cu2++S2﹣＝CuS↓，使溶液中Cu2+浓度降低而达标；
（4）用一定浓度的氨水浸泡包覆铜膜的铁粉，露置在空气中一段时间后，可以将表面的 Cu 转化为[Cu（NH3）4]2+，该反应的离子方程式为2Cu+O2+8 NH3•H2O＝2[Cu（NH3）4]2++4OH﹣+6H2O，
故答案为：2Cu+O2+8 NH3•H2O＝2[Cu（NH3）4]2++4OH﹣+6H2O；
（5）由图中信息可知，pH约为9时，上层清液中铜元素的含量（铜浓度）最低，因此，最佳的pH约为9．由题中所给资料可知，Cu（OH）2+4NH3⇌ [Cu（NH3）4]2++2OH﹣．在b～c之间，随着清液pH增大，c（OH﹣）增大，NH4+与 OH﹣反应生成NH3•H2O，使得c（NH3）增大，上述平衡向正反应方向移动，故清液中的铜浓度升高；在c～d之间，随着c（OH﹣）增大，上述平衡向逆反应方向移动，故清液中的铜浓度又逐渐降低，
故答案为：9； 在b～c之间，随着清液pH增大，c（OH﹣）增大，NH4+与OH﹣反应生成NH3•H2O，使得c（NH3）增大，Cu（OH）2+4NH3⇌ [Cu（NH3）4]2++2OH﹣向正反应方向移动，故清液中的铜浓度升高；在c～d之间，随着c（OH﹣）增大，上述平衡向逆反应方向移动，故清液中的铜浓度又逐渐降低。
30．答案：见试题解答内容
解：（1）根据周期表的位置关系，镧系元素位于元素周期表第六周期ⅢB族，根据分区，镧系元素位于f区；
故答案为：ⅢB；f；
（2）钪为21号元素，核外电子层排布为2、8、9、2，故M能层电子数为9；在f能级中有7个轨道，而镝的基态原子在f能级只排布了10个电子，故未成对电子数为4，
故答案为：9；4；
（3）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4价的可能性越大，在上述表中Ce的I1+I2+I3和I4最接近，故应为Ce元素，
故答案为：Ce；
（4）在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键，有四个单键，故碳原子杂化轨道类型为sp3；1个CH2＝CH2分子中含有5个σ键，故1mol CH2＝CH2中含有的σ键数目为5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以二碘乙烷在常温下为液体，
故答案为：sp3；5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高；
（5）在晶胞中，Y为镨原子，X为氧原子，可以看到，氧原子在晶胞的内部，故此晶胞中应有8个氧原子，
故答案为：8；
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，以晶胞顶点的铈原子为例，与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上，这样的面有12个，晶胞中铈原子位于顶点和面心，数目为8×+6×＝4，该晶胞体积为a3，该晶胞的质量为4M/NA，根据ρ═，即有ρ＝g•cm﹣3；
故答案为：12；。
31．答案：（1）2Na+O2Na2O2；
（2）做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2；
（3）50%。
解：（1）钠性质活泼，加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，方程式：2Na+O2Na2O2，
故答案为：2Na+O2Na2O2；
（2）氧化钠性质不稳定加热可以继续被氧化生成过氧化钠，所以在上述反应中，氮气做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2，
故答案为：做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2；
（3）依据方程式可知：
2Na2O+O22Na2O2 △m
124 32
m （28﹣24.8）
124：m＝32：（28﹣24.8）
解得m＝12.4（g），
则氧化钠质量分数为：×100%＝50%，
故答案为：50%。
32．答案：（1）蓝；
（2）.2Al2O34Al+3O2↑；
（3）正极；
（4）Fe2O3；
（5）5Fe2++8H++MnO4﹣═5Fe3++Mn2++4H2O。
解：（1）金属钠与水反应2Na+2H2O═2NaOH+H2↑生成氢氧化钠和氢气，向其中滴入石蕊试剂，指示剂遇碱变蓝，溶液将呈蓝色，
故答案为：蓝；
（2）铝是一种生活中常见的金属，它既可以与盐酸反应生成氯化铝和氢气，也可以与氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠和氢气，冶炼该金属的方法是电解熔融的氧化铝，生成铝和氧气，其反应的化学反应方程式：2Al2O34Al+3O2↑，
故答案为：2Al2O34Al+3O2↑；
（3）将铝棒与铜棒用导线连接，一起放入浓硝酸中，铝遇浓硝酸发生钝化，铜和硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，所以铜棒为负极，铝棒做正极，
故答案为：正极；
（4）铁可以形成多种氧化物，氧化铁俗称为铁红，颜色为红色，其中常用作红色油漆和涂料的是Fe2O3；
故答案为：Fe2O3；
（5）三价铁离子具有氧化性，与酸性高锰酸钾溶液不反应，亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化，该方反应的离子反应方程式：5Fe2++8H++MnO4﹣═5Fe3++Mn2++4H2O，
故答案为：5Fe2++8H++MnO4﹣═5Fe3++Mn2++4H2O。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编
第16讲金属及其化合物（一）
一．选择题（共12小题）
1．（2020春•嘉定区期末）下列叙述中，不属于金属通性的是（ ）
A．易导电、导热 B．有良好的延展性
C．熔沸点低 D．有金属光泽
2．（2020秋•榆阳区校级月考）某学习小组的同学就“选择合理试剂验证Cu，Zn，Ag三种金属活动性顺序”的作业进行交流，下列四位同学选择的试剂中不合理的是（ ）
A．Zn、Ag和CuSO4溶液
B．Cu、Zn（NO3）2、AgNO3溶液
C．Cu、Zn和稀硫酸、AgNO3溶液
D．Cu、Ag、Zn（NO3）2溶液
3．（2020秋•招远市校级月考）2020年8月26日8时38分，湖北荆门。美丽的漳河之滨，由中国航空工业集团有限公司自主研制的“领雁”AG50轻型运动飞机迎风而上，振臂高飞，轻盈翱翔。在经过12分钟平稳飞行后安全着陆，为观众呈现了完美的空中首秀。下列有关说法正确的是（ ）
A．该飞机用的燃油（普通汽油）是由含5～11个碳原子的烃组成的
B．飞机外壳使用了大量的铁合金
C．制作降落伞的蚕丝、长绒棉和优质麻，都属于糖类
D．轻型运动飞机将完全取代人们日常出行的交通工具
4．（2020春•河南月考）青铜是我国使用最早的合金，商代后期制作的后母戊鼎属于青铜，它充分体现了我国光辉灿烂的古代科技。合金的组成、性质与化学密切相关。下列有关说法正确的是（ ）
A．自行车的钢架生锈是因为发生了化学腐蚀
B．后母戊鼎在自然界中不能被腐蚀
C．钛合金用于制作飞机发动机压气机部件，是因为其比强度高、耐热性好、抗腐蚀等
D．“曾青得铁则化为铜”涉及一种炼铜方法，其中发生的反应为复分解反应
5．（2020春•美兰区校级期中）下列物品主要成分是合金的是（ ）
A．海南黎锦 B．花梨家具 C．秦兵马俑 D．越王宝剑
6．（2021春•渝中区校级月考）下列制备金属单质的方法或原理正确的是（ ）
A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg
B．在通电条件下，电解熔融Al2O3与冰晶石（Na3AlF6）混合物制备单质Al
C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na
D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
7．（2020•宝山区二模）下列有关金属腐蚀的说法正确的是（ ）
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下，不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
D．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
8．（2020•来宾模拟）废弃物的综合利用有利于节约资源、保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽（主要成分为Cu、Zn）制备CuSO4•5H2O的部分实验步骤如图，下列说法错误的是（ ）
A．“溶解Ⅰ”中，为加快溶解速率，可将铜帽粉碎
B．“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4
C．“溶解Ⅱ”过程中，有大量的气体产生
D．“操作Ⅰ”须用到酒精灯玻璃棒等仪器
9．（2019春•汕头期末）稀土元素是指元素周期表中15个镧系元素以及钪和钇，它们在科技、生产中有广泛的应 用，被称为万能之土，还被称为工业上的维生素。我国拥有丰富的稀土资源，约占世界 已知储量的80%．其中稀土铈（Ce）元素可作为反应核燃料的稀释剂，金属铈在空气中易氧 化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应并产生气体。已知：铈常见的化合价为+3和+4，且 Ce4++Fe2+＝Ce3++Fe3+，下列说法正确的是（ ）
A．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，合金具有硬度大，熔点大等性能
B．用少量碘化亚铁溶液滴加到Ce（SO4）2溶液中，离子方程式为Ce4++Fe2+＝Ce3++Fe3+
C．金属铈着火，可用水灭火
D．金属铈应储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源
10．（2020秋•东湖区校级月考）下列说法不正确的是（ ）
A．高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用于道路和广场的照明
B．镁合金密度小，硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹和飞机的部件
C．臭氧是一种有鱼腥味、氧化性极强的淡蓝色气体，可用作自来水消毒剂
D．玻璃、水晶和陶瓷都是传统硅酸盐材料
11．（2020秋•山东月考）记笔记是学习过程中非常重要的一个环节，下面是某同学的化学笔记，需要改正的是（ ）
A．实验后剩余的钠粒，要放回原试剂瓶中
B．钠要隔绝空气保存，通常保存在煤油或石蜡油中
C．使用漂白粉时，加入少量醋酸可以增强漂白效果
D．84消毒液杀菌原理：2NaClO+CO2+H2O═Na2CO3+2HClO
12．（2020秋•永州月考）下列有关燃烧的说法正确的是（ ）
A．金属钠在氧气中燃烧生成白色的Na2O
B．细铁丝在氯气中燃烧，氯气不足时生成FeCl2
C．所有发光发热的剧烈的化学反应都称为燃烧
D．点燃的氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧，瓶口冒白烟
二．填空题（共6小题）
13．（2019•浦东新区学业考试）以下不是铝和铁的共同性质的是 。
a．导电性 b．导热性 c．延展性 d．两性
14．（2020春•洛阳期末）材料的发展与应用促进了人类社会的进步
①碳晶地暖环保、节能、安全，其构造如图所示。其中属于高分子材料的是挤塑板和 ；属于金属材料的是 ；属于硅酸盐材料的是 。
②吸附材料具有多孔、表面积大的特点。活性炭吸附NO2的过程中，会伴有C与NO2的反应。产物为两种常见无毒气体。写出该反应的化学方程式： 。
③LiMn2O4是锂离子电池的一种正极材料，可通过MnO2与Li2CO3煅烧制备，同时还生成CO2和一种单质。写出该反应的化学方程式： 。
15．（2020春•吴忠校级期末）回答下列问题：
（1）工业上常用铝土矿冶炼金属铝。
①铝土矿的主要成分为Al2O3和SiO2，其中Al2O3属于 （填“酸性”“碱性”或“两性”）氧化物；
②冶炼过程中需要用到氨，氨溶于水所得溶液呈 。（填“酸性”或“碱性”）
③利用金属活动性的不同，可以采用不同的冶炼方法，制取单质铝应采取 （填“热还原法”或“电解法”）。
（2）工业上合成氨的反应为：N2+3H2⇌2NH3，一定条件下，将1mol N2和3mol H2置于lL的密闭容器中，10min后测得c（NH3）为0.8mol/L。
①用N2表示该反应的速率为 。
②其他条件不变时，再通入1mol H 2，该反应的速率将 。（填“增大”或“减小”）
16．（2019秋•萧山区校级月考）请按要求回答下列问题：
（1）用氧化物的形式表示翡翠：NaAl（SiO3）2的组成 。
（2）在制作印刷电路板的过程中常利用铜和氯化铁溶液反应，写出离子方程式： 。
（3）写出醋酸在水中的电离方程式 。
（4）碳与二氧化硅在高温条件下反应的化学方程式 。
（5）铜粉溶于双氧水和稀硫酸的混合溶液的离子方程式： 。
17．（2020春•湘东区校级期中）有一种金属单质A，焰色反应呈黄色，能发生如图所示的变化：
图中淡黄色固体B是 ；写出图中的C溶液与硝酸溶液反应的化学方程式 。
18．（2019秋•赫山区校级期末）有一种金属单质A，焰色反应呈黄色，能发生如图所示的变化：
图中淡黄色固体B是 ；其与H2O反应的化学方程式为 。写出图中的C溶液与硝酸溶液反应的化学方程式 。
三．实验题（共5小题）
19．（2020春•江阴市校级期中）某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。
（1）方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为 。
（2）方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出负极的电极反应式 。
（3）方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案及现象 （与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）： 。
20．（2020春•南阳月考）铜是生产和生活中用量较多的金属。
（1）下列有关铜元素的说法中，不正确的是 （填字母）。
A．青铜、不锈钢、硬铝都是合金
B．铜表面易形成致密的氧化膜
C．铜与O2反应生成黑色的CuO
D．CuSO4•5H2O是一种混合物，加热后变为白色固体
（2）某化学小组为测定某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：m1g铜铝混合物测得生成气体的体积为VL
方案Ⅱ：m1g铜铝混合物测得剩余固体的质量为m2g
①请写出方案Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式 。
该方案中稀硝酸表现出来的性质是 （填字母）。
A．挥发性 B．酸性 C．氧化性 D．还原性
②方案Ⅱ比方案Ⅰ更易于实施，理由是 。请写出方案Ⅱ中发生反应的化学方程式 ，该反应产生气体在标准状况下的体积为 （用含m1、m2的代数式表示）。
21．（2020春•广元期末）某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体（CuSO4•5H2O），其实验方案如下：
请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称 。
（2）写出滤液A到生成滤液C的离子方程式为 。
（3）小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯。经分析原因：要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾，改进方法为 。
（4）小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2可以使B溶解，则该反应的化学方程式为 。
（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱溶液，重新设计方案，也能最终制得三种物质，老师认为后者方案相对于前者方案更合理，其理由是 。
22．（2020秋•和平区校级月考）有人设计出一种让Na与CuSO4溶液反应的方法，实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加煤油入CuSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）仔细观察，回答下列问题：
（1）从试剂瓶中取用金属钠需要 （填所用工具或耗材名称）。剩余的Na （能/不能）放回原试剂瓶。
（2）有关钠反应的现象是 。
（3）大试管的溶液中出现的现象： 。
（4）装置中液面的变化 。
（5）写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式： 。
23．（2020春•湖北期中）在课堂上，老师演示了金属钠与CuSO4溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu（OH）2沉淀和气泡，而没有发现铜单质。某同学想，会不会是因为生成的铜较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢？于是他想课后到实验室继续探究，希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
（1）假如你是该同学，请你写一份实验准备单交给老师，要求老师提供必需的用品。
①实验探究的目的： 。
②探究所依据的化学原理： 。
③实验必需的仪器或用品：小刀、玻璃片、滤纸、 和烧杯；药品：金属钠、CuSO4溶液和 。
（2）该同学在探究实验中意外地发现了生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物，而所使用的药品均没有问题，你认为该黑色难溶物是 （填化学式），生成该黑色难溶物的原因是（结合化学方程式和必要的文字作答） 。
四．解答题（共9小题）
24．（2020春•海林市校级期中）某同学设计出如下装置成功的证明了Cu和Ag的金属活动性顺序．请你原电池原理和实验装置，完成下列实验报告．
实验目的：探究Cu和Ag的金属活动性顺序
（1）电极材料：正极： ；负极： ；硝酸银溶液的作用是 ．
（2）写出电极反应式：正极： ；负极： ．
（3）实验现象： ．
（4）实验结论： ．
25．（2019秋•商洛期末）日常生活中常使用到的金属材料有纯金属和合金。
（1）生铁是一种常见的铁碳合金材料。在生铁中常含有化合物Fe3C。
生铁黑色有磁性的固体溶液X
溶液X中大量存在的阳离子是 。
（2）用仅含有H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+四种阳离子的溶液（阴离子：Cl﹣、SO42﹣），通过以下步骤来制备纯净的绿矾晶体：
溶液操作Ⅰ操作ⅡFeSO4•7H2O
可供选择的试剂：NaOH溶液、铁粉、稀硫酸、稀盐酸
①操作Ⅰ、Ⅱ相同，其名称为 。
②试剂A： ，试剂B： ，试剂C： 。
③向原溶液中加入过量的铁粉（阴离子不参与反应），首先被还原的阳离子是 ，写出此反应的离子方程式： 。
26．球墨铸铁是生铁的一种，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。
（1）生铁属于 （填材料类型）。
（2）用铁制容器不能盛放波尔多液，用方程式解释原因 ，该反应的类型为 。
27．（2020春•萍乡期末）金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。
（1）金属铜常用的冶炼方法是 。（填序号）
A．热分解法
B．热还原法
C．电解法
D．湿法冶金
（2）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如图。
①气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。
a．浓H2SO4
b．稀HNO3
c．NaOH溶液
d．氨水
②用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 。（填离子符号）
③由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
④在100mL稀的混合液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，向该混合液中加入32g精铜粉，该反应的离子方程式为 ；所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是 mol/L。
（3）已知灼热的氧化铜可以与氨反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。A中生成氨气的化学方程式是 ，写出C中发生反应的化学方程式： 。D中收集到的物质是 。
28．（2019春•怀化期末）化学是材料科学发展的基础，合理使用材料有利于人类的生产和生活。
①在一定条件下，将某种单体进行加聚反应得到一种如图所示的导电性塑料：
则合成该塑料的单体为 （填字母序号，下同）；
A．乙炔 B．乙烯 C．乙烷 D．甲烷
②工业炼铁通常采用的方法是 ；
A．加热分解法 B．电解法C．高温还原法
③某同学欲探究铁在NaCl溶液、蒸馏水和空气中锈蚀的快慢，设计了如下实验。
实验序号
A
B
C
实验
内容
一周后，试管中铁钉锈蚀程度最大的是 ；
④将质量相同的铁片、铜片用导线连接后浸入硫酸铜溶液中，构成原电池，工作一段时间后铜片质量与铁片质量相差12 g，则理论上导线中通过 mol电子。
29．（2020•海淀区校级三模）金属冶炼、电镀、电路板生产等过程会产生大量的Cu2+，Cu2+是一种重金属离子，严重影响水生动植物的生长发育，对人体健康也有很大危害，必须经过处理达标后方可排放。某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如表：
项目
废水水质
排放标准
pH
1.0
6～9
Cu2+（mg/L）
1470
≤0.5
氨氮（mg/L）
2632
≤15
Ⅰ．为研究上述废水中Cu2+的处理方法并实现Cu的资源化回收，有研究者进行了如下实验：向一定体积的废水中加入一定量废铁屑和焦炭粉，置于搅拌器上搅拌90min、静置，经分析测得上清液中铜含量约为72mg/L；滤出上清液，向滤液中加入一定量FeS固体，充分搅拌后静置，经分析测得其中铜含量已经达标。
（1）在pH＝1.0的废水中，氨氮的主要存在形式是 。（用化学式表示）
（2）①加入废铁屑后，废水中的铜含量明显减少，反应的离子方程式是 。
②加入焦炭可以加快反应速率，原因是 。
（3）结合化学用语解释加入FeS固体使废水达标的原因 。
（4）在处理废水过程中使用的铁粉会因表面布满一层铜膜而失效，因此要对失效的铁粉进行活化处理，同时回收铜。处理方法为：用一定浓度的氨水浸泡包覆铜膜的铁粉，露置在空气中一段时间后，可以将表面的Cu转化为[Cu（NH3）4]2+与铁粉分离。请写出Cu转化为[Cu（NH3）4]2+的离子方程式： 。
Ⅱ．为研究废水处理的最佳pH，取五份等量的Ⅰ中上清液，分别用30%的NaOH溶液调节pH值至8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量。实验结果如图所示。查阅资料可知：
Cu（OH）2+4NH3⇌[Cu（NH3）4]2++2OH﹣。
（5）根据实验结果，你认为最佳的pH约为 。结合资料解释实验结果呈图中b～d段曲线所示的原因： 。
30．（2019春•桃城区校级月考）稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y），共17种元素。稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。
（1）镧系元素位于元素周期表第 族，镧系元素位于周期表的 区。
（2）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为 ；基态镝（Dy）原子的电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
（3）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据，判断表中最可能有+4价的元素是 。
几种稀土元素的电离能（单位：kJ•mol﹣1）：
元素
I1
I2
I3
I1+I2+I3
I4
Sc（钪）
633
1235
2389
4257
7019
Y（钇）
616
1181
1980
3777
5963
La（镧）
538
1067
1850
3455
4819
Ce（铈）
527
1047
1949
3523
3547
（4）Sm（钐）的单质与1，2﹣二碘乙烷可发生反应Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2＝CH2．ICH2CH2I中碳原子的杂化轨道类型为 ，1 mol CH2＝CH2中含有的σ键数目为 。常温下，1，2﹣二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是 。
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点，则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有 个氧原子。
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其相对原子质量为140，其晶胞参数为α＝516pm。晶胞中Ce（铈）原子的配位数为 。列式表示Ce（铈）单质的密度为 g•cm﹣3（不必计算出结果）。
31．（2020秋•历下区校级月考）钠是很活泼的金属，在空气中燃烧的产物是Na2O2。Na2O的制取可以通过如下反应完成：Na+NaNO3Na2O+N2↑（未配平）。请回答下列问题：
（1）钠在空气中燃烧的反应方程式： 。
（2）在上述反应中，N2有何作用？ 。
（3）制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了实验来测定该样品中Na2O的质量分数，实验数据如下：24.8g Na2O在氧气中充分灼烧后所得固体质量为28.0g，该样品中Na2O的质量分数为 。
32．（2020春•天心区校级月考）生活中处处可见金属和它们的化合物。
（1）金属钠与水反应后，向其中滴入石蕊试剂，溶液将呈 色。
（2）已知一种生活中常见的金属，它既可以与盐酸反应也可以与氢氧化钠溶液反应，写出冶炼该金属的化学反应方程式： 。
（3）将铝棒与铜棒用导线连接，一起放入浓硝酸中，一段时间后，形成了较稳定的电流，则铝为该电池的 。（填电极名称）
（4）铁可以形成多种氧化物，其中常用作红色油漆和涂料的是 。（填化学式）
（5）鉴别三价铁离子和亚铁离子的方法有许多，其中之一就是利用加入酸性高锰酸钾溶液观察其是否褪色来进行判断，请写出该方法涉及的离子反应方程式： 。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编-第16讲金属及其化合物（一）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．答案：C
解：金属一般具有一定的金属光泽、良好的导电性和导热性、延展性，金属熔点与金属键强弱有关，有些金属熔点高，有些金属熔点低，所以熔点低不是金属通性，
故选：C。
2．答案：D
解：A．Zn能与CuSO4溶液反应，Zn的活泼性大于Cu；Ag不能与CuSO4溶液反应，Cu的活泼性大于Ag，所以能得到Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故A正确；
B．Cu不能与Zn（NO3）2溶液反应，Zn的活泼性大于Cu；Cu能置换AgNO3溶液中的银，Cu的活泼性大于Ag，所以能得到Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故B正确；
C．Zn能与稀硫酸反应，Cu不能与稀硫酸反应，Zn的活泼性大于Cu；Cu能置换AgNO3溶液中的银，Cu的活泼性大于Ag，所以能得到Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故C正确；
D．Cu、Ag都不能与Zn（NO3）2溶液反应，无法确定Zn、Cu、Ag三种金属正确的活动性顺序，故D错误；
故选：D。
3．答案：A
解：A．该飞机用的燃油（普通汽油），汽油是由石油分馏获得的，汽油的成分是含5～11个碳原子的烃，故A正确；
B．飞机外壳一般使用镁铝合金或钛合金，不使用铁合金，因为铁合金密度大，飞机不容易起飞，故B错误；
C．蚕丝的主要成分是蛋白质，长绒棉和优质麻的主要成分是纤维素，属于糖类，故C错误；
D．飞机需要专门的起降场所，不可能完全取代人们日常出行的交通工具，人们日常出行的交通工具以自行车和小汽车为主，故D错误。
故选：A。
4．答案：C
解：A.自行车钢架属于铁的合金，易形成原电池腐蚀，所以生锈主要是电化学腐蚀所致，故A错误；
B.后母戊鼎含金属铜，在自然界中能被腐蚀，故B错误；
C.钛合金的密度小，质量轻，强度大，耐腐蚀，具有很多优良的物理、化学特性，可以用于制作飞机的结构部件，故C正确；
D.“曾青得铁则化为铜”，反应原理为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4，属于置换反应，不是复分解，故D错误。
故选：C。
5．答案：D
解：A．海南黎锦，主要成分为蚕丝，为蛋白质，故A不选；
B．花梨家具主要成分为木材，纤维素，故B不选；
C．秦兵马俑主要成分陶瓷，硅酸盐，故C不选；
D．越王宝剑为青铜器，是铜、锡等组成合金，故D选；
故选：D。
6．答案：B
解：A．制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法，故A错误；
B．Al为活泼金属，应用电解熔融Al2O3制备，冰晶石（Na3AlF6）作助熔剂，故B正确；
C．电解饱和食盐水可得到氯气、氢氧化钠、氢气，制备单质Na采用电解熔融NaCl的方法，电解熔融NaCl生成钠和氯气，故C错误；
D．制备单质Cu用热还原法制备，故D错误；
故选：B。
7．答案：C
解：A．金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象，所以金属的腐蚀不一定接触到电解质溶液，故A错误；
B．电化学腐蚀原理是原电池原理，原电池中不含电源，是自发进行的氧化还原反应，故B错误；
C．金属的电化腐蚀和化学腐蚀都是金属失电子被氧化的反应，本质相同，但电化腐蚀过程中形成的原电池反应会产生微弱的电流，故C正确；
D．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，吸氧腐蚀中正极吸收氧气，负极铁失电子最终转化为铁锈，故D错误；
故选：C。
8．答案：C
解：A、“溶解Ⅰ”中，将铜帽粉碎，增大接触面积，加快反应速率，故A正确；
B、Cu不溶于H2SO4，Zn溶于H2SO4生成可溶于水的ZnSO4，“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4，故B正确；
C、Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O，“溶解Ⅱ”过程中，没有气体生成，故C错误；
D、操作Ⅰ包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，需使用酒精灯和玻璃棒，故D正确；
故选：C。
9．答案：D
解：A．合金的硬度大，熔点比其各成分低，在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，故A错误；
B．碘离子的还原性大于亚铁离子的还原性，则少量碘化亚铁溶液滴加到Ce（SO4）2溶液中，碘离子、亚铁离子均被氧化，故B错误；
C．金属铈遇水很快反应并产生气体，金属铈着火，不能用水灭火，故C错误；
D．金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，则金属铈应储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源，故D正确；
故选：D。
10．答案：D
解：A．钠的焰色反应为黄色，穿透力强，可用于广场照明，高压钠灯常用于道路和广场的照明，故A正确；
B．镁合金的强度高、机械性能好，可用于制造火箭和飞机的部件，故B正确；
C．臭氧（O3）有强氧化性，可用作自来水的消毒剂，故C正确；
D．水晶主要成分是二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，故D错误；
故选：D。
11．答案：D
解：A．因钠活泼，易与水、氧气反应，如在实验室随意丢弃，可引起火灾，实验时剩余的钠粒可放回原试剂瓶中，故A正确；
B．钠易与空气中水、氧气反应，钠与煤油、石蜡油不反应，且密度大于煤油、石蜡油，保存在煤油中可以隔绝空气，故B正确；
C．漂白粉是混合物，主要成分是Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分是Ca（ClO）2，白醋的主要成分为醋酸，醋酸的酸性比次氯酸强，发生Ca（ClO）2+2CH3COOH＝（CH3COO）2Ca+2HClO，加入酸则增强漂白能力，故C正确；
D．次氯酸的酸性强于碳酸氢根离子，84消毒液杀菌原理：NaClO+CO2+H2O═NaHCO3+HClO，故D错误；
故选：D。
12．答案：C
解：A．钠在氧气中燃烧产物为淡黄色的过氧化钠，故A错误；
B．铁与氯气反应生成氯化铁，与反应物用量无关，故B错误；
C．燃烧是发光、发热的剧烈的化学反应，故C正确；
D．氢气与氯气反应生成氯化氢，氯化氢挥发与水蒸气结合成盐酸小液滴，所以瓶口看到的是白雾，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共6小题）
13．答案：见试题解答内容
解：铝与铁都是金属，都具有良好的导电性、导热性、延展性，Fe只能与酸反应，而Al既能与酸反应也能和碱溶液反应，
故选：d。
14．答案：①聚氯乙烯膜；铝箔；瓷砖；
②2C+2NO2═2CO2+N2；
③8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
解：①相对分子质量在10000以上的为高分子材料，金属材料包含金属单质和合金；由硅酸盐构成的物质为硅酸盐材料；则属于高分子材料的是聚氯乙烯膜，属于金属材料的是铝箔，属于硅酸盐材料的是瓷砖，
故答案为：聚氯乙烯膜；铝箔；瓷砖；
②活性炭吸附NO2的过程中，会伴有C与NO2的反应，产物为两种常见无毒气体，含有C元素的无毒气体为二氧化碳、含有N元素的无毒气体为氮气，反应方程式为2C+2NO2═2CO2+N2，
故答案为：2C+2NO2═2CO2+N2；
③LiMn2O4是锂离子电池的一种正极材料，可通过MnO2与Li2CO3煅烧制备，同时还生成CO2和一种单质，根据原子守恒及转移电子守恒知，还生成氧气，反应方程式为8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑，
故答案为：8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
15．答案：（1）①两性；
②碱性；
③电解法；
（2）①0.04mol/（L•min）；
②增大。
解：（1）①Al2O3既可与酸反应也可与碱反应，为两性氧化物，故答案为：两性；
②氨气溶于水与水反应生成弱碱一水合氨，一水合氨部分电离产生氢氧根离子，所以氨水显弱碱性，故答案为：碱性；
③铝为活泼金属，可电解熔融氧化铝冶炼，故答案为：电解法；
（2）①10min后测得c（NH3）为0.8mol/L，则v（NH3）＝＝0.08mol/（L•min），则v（N2）＝0.04mol/（L•min），故答案为：0.04mol/（L•min）；
②其他条件不变时，再通入1mol H2，则氢气浓度增大，反应速率增大，故答案为：增大。
16．答案：见试题解答内容
解：（1）用氧化物表示物质的组成时，要按照：活泼金属氧化物•不活泼金属氧化物•SiO2•H2O的顺序，故NaAl（SiO3）2的组成可以表示为：Na2O•Al2O3•4SiO2．故答案为：Na2O•Al2O3•4SiO2；
（2）FeCl3溶液与金属铜反应，生成氯化亚铁、氯化铜，化学反应为2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，所以离子反应方程式为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；
（3）醋酸为弱酸，不完全电离，电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+．故答案为：CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+；
（4）碳与二氧化硅在高温条件下反应生成Si和CO，反应方程式为2C+SiO2Si+2CO．故答案为：2C+SiO2Si+2CO；
（5）铜粉溶于双氧水和稀硫酸的混合液中，该离子方程式为Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O．故答案为：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。
17．答案：见试题解答内容
解：金属单质A焰色反应呈黄色，则A是Na，钠在空气燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，则B是Na2O2，B再和H2O反应得到C溶液是氢氧化钠溶液，方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，C的化学式为NaOH，C溶液与HNO3溶液反应的化学方程式为：HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O，
故答案为：Na2O2；HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O。
18．答案：见试题解答内容
解：金属单质A焰色反应呈黄色，则A是Na，钠在空气燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，则B是Na2O2，B再和H2O反应得到C溶液是氢氧化钠溶液，方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，C的化学式为NaOH，C溶液与HNO3溶液反应的化学方程式为：HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O，
故答案为：Na2O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑；HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O。
三．实验题（共5小题）
19．答案：见试题解答内容
解：（1）铁片和铜片同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，铁比铜活泼，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑，
故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑；
（2）利用Fe、Cu作电极设计成原电池，因铁比铜活泼，负极为铁，正极为铜，电解质溶液可为酸或铜盐溶液，可设计装置图为，负极铁被氧化生成Fe2+，正极H+被还原生成H2，正极反应为2H++2e﹣→H2↑，负极反应为Fe＝Fe2++2e﹣，
故答案为：；Fe＝Fe2++2e﹣；
（3）根据铁和铜的置换反应设计，设计方法如下：将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出，即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的，反应原理为铁和铜离子发生氧化还原反应生成铜和二价铁离子，反应的离子方程式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu，
故答案为：取无锈铁棒插入CuSO4溶液，若铁棒表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强；一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出。
20．答案：（1）BD；
（2）①3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；BC；
②称量操作简单易行；2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；L。
解：（1）A．青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金、硬铝是铝硅、镁等形成的合金，故A正确；
B．铜生成碱式碳酸铜，较为疏松，故B错误；
C．铜与O2反应生成氧化铜，为黑色固体，故C正确；
D．CuSO4•5H2O为纯净物，加热后变为白色的固体CuSO4，故D错误。
故答案为：BD；
（2）①铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，反应的离子方程式：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；反应中硝酸根离子中氮元素部分化合价降低，表现氧化性，部分化合价不变表现酸性，故选：BC；
故答案为：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；BC；
②测量气体的体积不如测量固体的质量简单易操作，所以方案Ⅱ比方案Ⅰ更易于实施，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；溶于氢氧化钠溶于反应后得到固体质量为m2g，m1﹣m2为铝的质量，根据得失电子守恒，该反应产生气体在标准状况下的体积为＝L，
故答案为：称量操作简单易行；2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；L。
21．答案：（1）过滤；
（2）Al3++4OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（3）向溶液D中加入足量铁粉，将反应过程中氧化的部分三价铁全转化成了二价铁，反应后过滤，取滤液蒸发浓缩、冷却结晶即可得绿矾；
（4）Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
（5）因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大。
解：（1）经操作I得到滤液A和滤渣B，
故答案为：过滤；
（2）滤液A到生成滤液C的离子方程式为：Al3++4OH﹣＝AlO2﹣+2H2O，
故答案为：Al3++4OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（3）发现制得的绿矾不纯，是因为亚铁离子被氧化为铁离子，要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾，需要向D溶液中加入过量铁粉还原铁离子为亚铁离子，过滤得到溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到绿矾晶体；
故答案为：向溶液D中加入足量铁粉，将反应过程中氧化的部分三价铁全转化成了二价铁，反应后过滤，取滤液蒸发浓缩、冷却结晶即可得绿矾；
（4）铜与浓硫酸反应生成有毒有污染的二氧化硫气体，若铜先和氧气反应生成氧化铜，然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜，不会产生污染大气的气体，该过程原料利用率高，所以途径②最佳，Cu中加入稀硫酸和H2O2可以制备胆矾晶体，反应方程式为：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O，
故答案为：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；
（5）在实验原方案中，需要的是适量的酸，且步骤繁琐，这很难控制，改用烧碱，只有铝与强碱反应，首先分离出来铝；然后加入硫酸，只有铁与硫酸反应，从而分离出铁；最后得铜，从而制备出含有铜的化合物，故比较合理；
故答案为：因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大。
22．答案：（1）镊子；能；
（2）有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和CuSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解；
（3）下层溶液出现蓝色沉；
（4）大试管内的溶液液面下降；
（5）2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑
解：（1）Na是活泼金属，易被空气中氧气氧化，则实验室Na保存在煤油中，从试剂瓶中取用金属钠需要用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切一小块钠，且剩余的钠再放回原试剂瓶，
故答案为：镊子；能；
（2）钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，所以钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，在水中会浮在水面上，钠的熔点较低，则钠在水中会熔成小球；钠和CuSO4溶液中溶剂反应生成氢气，可看到生成的氢气推动钠上浮至煤油层，
故答案为：有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和CuSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解；
（3）氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，
故答案为：下层溶液出现蓝色沉；
（4）该反应中有氢气生成，则大试管内气体的压强增大，大于外界大气压，导致大试管内的溶液下降，把试管内的溶液压入长颈漏斗中，则长颈漏斗中液面逐渐上升，
故答案为：大试管内的溶液液面下降；
（5）钠与硫酸铜溶液反应，是钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应，则发生反应方程式为：2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑，
故答案为：2Na+CuSO4+2H2O═Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑。
23．答案：见试题解答内容
解：（1）①老师演示了金属Na与CuSO4溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu（OH）2沉淀而没有发现Cu单质生成。但某同学心中在想，会不会是因为生成的Cu较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢，学生怀疑Na也与硫酸铜发生了置换反应生成铜单质，因而他探究的实验目的是验证钠与硫酸铜溶液反应是否生成铜；
故答案为：验证钠与硫酸铜溶液反应是否有铜生成；
②探究所依据的化学原理是，当钠不与硫酸铜发生置换反应时，沉淀只有氢氧化铜，当钠与硫酸铜发生置换反应时，沉淀中既有氢氧化铜液有铜，氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶，加入过量的盐酸观察沉淀是否全部溶解，若全部溶解说明无铜生成，若仍有沉淀说明有铜生成；
故答案为：氢氧化铜可溶于盐酸而铜不溶；
③实验需要首先完成Na与硫酸铜溶液反应，然后再进行沉淀与盐酸的反应，完成钠与硫酸铜溶液的反应，需要的试剂是钠和硫酸铜溶液，需要的用品：小刀、玻璃片、滤纸，还需要的用品是镊子、烧杯；完成沉淀与盐酸的反应，需要试剂是稀盐酸或稀硫酸，不再需要其他用品，
故答案为：镊子；盐酸（或稀H2SO4）；
（2）钠与水反应放出热量，氢氧化铜受热分解，Cu（OH）2CuO+H2O，所以实验中意外发现的黑色沉淀是氧化铜，
故答案为：CuO；钠与水反应放出的热使生成的Cu（OH）2部分发生分解，Cu（OH）2CuO+H2O。
四．解答题（共9小题）
24．答案：见试题解答内容
解：（1）原电池时，Cu为负极，Ag为正极，电解质是硝酸银溶液，故答案为：银片；铜片；参与氧化还原反应和导电；
（2）原电池的正极上是电解质中的阳离子得电子的还原反应，即Ag++e﹣＝Ag，负极上是电极本身发生失电子的氧化反应，即Cu﹣2e﹣＝Cu2+，
故答案为：Ag++e﹣＝Ag；Cu﹣2e﹣＝Cu2+；
（3）负极上是电极本身发生失电子的氧化反应，电极不断溶解，正极上是电解质中的阳离子银离子得电子的还原反应，有白色的银单质析出，溶液从无色变为蓝色，故答案为：负极不断溶解，正极上有白色的银单质析出，溶液从无色变为蓝色；
（4）根据原电池反应的现象，得出金属Cu可以将金属银从其盐中置换出来，所以金属的活泼性是Cu＞Ag，故答案为：金属的活泼性是Cu＞Ag；
25．答案：见试题解答内容
解：（1）Fe3C在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体X，X为Fe3O4，溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+，
故答案为：Fe2+、Fe3+、H+；
（2）①依据题意可知操作Ⅰ、Ⅱ都是分离固体与液体，操作为过滤；
故答案为：过滤；
②依据分析为除去氯离子，向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀，氢氧化铁不稳定继续被氧化为氢氧化铁，过滤，然后在沉淀中加入稀硫酸，反应得到硫酸铁，硫酸铜溶液，再加入足量铁粉，铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，过滤得到硫酸亚铁溶液；
故答案为：氢氧化钠溶液；稀硫酸；铁粉；
③三价铁离子氧化性大于铜离子，大于氢离子，所以加入铁粉，先与Fe3+反应，离子方程式：2Fe3++Fe═3Fe2+，
故答案为：Fe3+；2Fe3++Fe═3Fe2+。
26．答案：（1）金属材料；
（2）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置换反应。
解：（1）生铁是铁和碳的合金，属于金属材料，
故答案为：金属材料；
（2）波尔多液中含有硫酸铜，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，该反应属于置换反应，
故答案为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置换反应。
27．答案：（1）BD；
（2）①cd；
②Fe3+；
③3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu；
④3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；3；
（3）Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2；2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；氨水。
解：（1）A．冶炼不活泼的金属，用热分解法，如Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，故A不选；
B．热还原法冶炼较不活泼的金属Fe、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2等），故B选；
C．电解法冶炼活泼金属Na、Ca、Al，故C不选；
D．湿法冶金用较活泼的金属从溶液中置换出活泼性相对弱的金属，如我国古代利用铁和硫酸铜溶液反应炼铜，反应为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，属于湿法冶金，故D选；
故答案为：BD；
（2）①SO2为酸性气体，可以用碱性溶液：NaOH溶液、氨水吸收；虽然HNO3可以氧化SO2，但是会生成新的污染物NO，浓硫酸不与SO2反应，所以选cd，
故答案为：cd；
②用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe3+；
故答案为：Fe3+；
③Cu2O与Al反应置换反应生成Al2O3与Cu，反应方程式为：3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu；
故答案为：3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu；
④溶液中有硝酸根和氢离子，所以加入铜粉，Cu被硝酸根氧化成Cu2+，离子方程式为：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；n（Cu）＝＝0.5mol，n（NO3﹣）＝4mol/L×0.1L＝0.4mol，n（H+）＝4mol/L×0.1L+2mol/L×0.1L×2＝0.8mol，根据离子方程式可知氢离子少量，所以生成n（Cu2+）＝0.3mol，c（Cu2+）＝＝3mol/L，
故答案为：3Cu+8H++2NO3﹣＝3Cu2++2NO↑+4H2O；3；
（3）实验室一般加热氯化铵和氢氧化钙的混合固体制取氨气，反应方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2；装置C中为氨气和氧化铜的反应，根据题意可知应生成N2、Cu，结合电子守恒和元素守恒可得反应方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；氮气难溶于水，氨气和水蒸气在D中冷凝形成氨水。
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+2H2O+CaCl2；2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；氨水。
28．答案：见试题解答内容
解：①该塑料最小重复单位为﹣CH＝CH﹣，则单体为CH≡CH，为乙炔，
故答案为：A；
②工业炼铁通常采用的方法是热还原法，利用还原剂一氧化碳还原氧化铁得到金属铁，故选C，
故答案为：C；
③A．铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀；
B．铁钉在蒸馏水中，并与空气接触，会缓慢生锈；
C．铁钉在干燥的空气中不易生锈；
所以铁钉腐蚀最快的是A，
故答案为：A；
④设转移xmol电子，则消耗0.5xmolFe，析出0.5xmolCu，
则有0.5x×（64+56）＝12，
x＝0.2，
故答案为：0.2mol。
29．答案：（1）NH4+；
（2）①Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；②加入焦炭后，Fe、C和溶液中的Cu2+构成原电池，加快反应速率；
（3）加入FeS后，溶液中存在平衡：FeS⇌Fe2++（aq）+S2﹣（aq），由于CuS比FeS 更难溶，Cu2++S2﹣＝CuS↓，使溶液中Cu2+浓度降低而达标；
（4）2Cu+O2+8 NH3•H2O＝2[Cu（NH3）4]2++4OH﹣+6H2O；
（5）9； 在b～c之间，随着清液pH增大，c（OH﹣）增大，NH4+与OH﹣反应生成NH3•H2O，使得c（NH3）增大，Cu（OH）2+4NH3⇌ [Cu（NH3）4]2++2OH﹣向正反应方向移动，故清液中的铜浓度升高；在c～d之间，随着c（OH﹣）增大，上述平衡向逆反应方向移动，故清液中的铜浓度又逐渐降低。
解：（1）在 pH＝1.0 的废水显酸性，根据氨气可以与酸反应生成铵盐可知，氨氮在该废水中的主要存在形式是NH4+，
故答案为：NH4+；
（2）①铁比铜活泼，铁可以与铜盐发生置换反应，因此加入废铁屑后，废水中的铜含量明显减少，反应的离子方程式是Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+，
故答案为：Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；
②废水中加入一定量废铁屑和焦炭粉后，可以形成许多微小的原电池，形成原电池可以加快化学反应速率，
故答案为：加入焦炭后，Fe、C和溶液中的Cu2+构成原电池，加快反应速率；
（3）FeS可以与废水的Cu2+发生反应生成溶解度更小的CuS，因此，加入 FeS 固体使废水达标的原因用离子方程式可表示为FeS+Cu2+＝CuS+Fe2+，
故答案为：加入FeS后，溶液中存在平衡：FeS⇌Fe2++（aq）+S2﹣（aq），由于CuS比FeS 更难溶，Cu2++S2﹣＝CuS↓，使溶液中Cu2+浓度降低而达标；
（4）用一定浓度的氨水浸泡包覆铜膜的铁粉，露置在空气中一段时间后，可以将表面的 Cu 转化为[Cu（NH3）4]2+，该反应的离子方程式为2Cu+O2+8 NH3•H2O＝2[Cu（NH3）4]2++4OH﹣+6H2O，
故答案为：2Cu+O2+8 NH3•H2O＝2[Cu（NH3）4]2++4OH﹣+6H2O；
（5）由图中信息可知，pH约为9时，上层清液中铜元素的含量（铜浓度）最低，因此，最佳的pH约为9．由题中所给资料可知，Cu（OH）2+4NH3⇌ [Cu（NH3）4]2++2OH﹣．在b～c之间，随着清液pH增大，c（OH﹣）增大，NH4+与 OH﹣反应生成NH3•H2O，使得c（NH3）增大，上述平衡向正反应方向移动，故清液中的铜浓度升高；在c～d之间，随着c（OH﹣）增大，上述平衡向逆反应方向移动，故清液中的铜浓度又逐渐降低，
故答案为：9； 在b～c之间，随着清液pH增大，c（OH﹣）增大，NH4+与OH﹣反应生成NH3•H2O，使得c（NH3）增大，Cu（OH）2+4NH3⇌ [Cu（NH3）4]2++2OH﹣向正反应方向移动，故清液中的铜浓度升高；在c～d之间，随着c（OH﹣）增大，上述平衡向逆反应方向移动，故清液中的铜浓度又逐渐降低。
30．答案：见试题解答内容
解：（1）根据周期表的位置关系，镧系元素位于元素周期表第六周期ⅢB族，根据分区，镧系元素位于f区；
故答案为：ⅢB；f；
（2）钪为21号元素，核外电子层排布为2、8、9、2，故M能层电子数为9；在f能级中有7个轨道，而镝的基态原子在f能级只排布了10个电子，故未成对电子数为4，
故答案为：9；4；
（3）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4价的可能性越大，在上述表中Ce的I1+I2+I3和I4最接近，故应为Ce元素，
故答案为：Ce；
（4）在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键，有四个单键，故碳原子杂化轨道类型为sp3；1个CH2＝CH2分子中含有5个σ键，故1mol CH2＝CH2中含有的σ键数目为5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以二碘乙烷在常温下为液体，
故答案为：sp3；5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高；
（5）在晶胞中，Y为镨原子，X为氧原子，可以看到，氧原子在晶胞的内部，故此晶胞中应有8个氧原子，
故答案为：8；
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，以晶胞顶点的铈原子为例，与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上，这样的面有12个，晶胞中铈原子位于顶点和面心，数目为8×+6×＝4，该晶胞体积为a3，该晶胞的质量为4M/NA，根据ρ═，即有ρ＝g•cm﹣3；
故答案为：12；。
31．答案：（1）2Na+O2Na2O2；
（2）做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2；
（3）50%。
解：（1）钠性质活泼，加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，方程式：2Na+O2Na2O2，
故答案为：2Na+O2Na2O2；
（2）氧化钠性质不稳定加热可以继续被氧化生成过氧化钠，所以在上述反应中，氮气做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2，
故答案为：做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2；
（3）依据方程式可知：
2Na2O+O22Na2O2 △m
124 32
m （28﹣24.8）
124：m＝32：（28﹣24.8）
解得m＝12.4（g），
则氧化钠质量分数为：×100%＝50%，
故答案为：50%。
32．答案：（1）蓝；
（2）.2Al2O34Al+3O2↑；
（3）正极；
（4）Fe2O3；
（5）5Fe2++8H++MnO4﹣═5Fe3++Mn2++4H2O。
解：（1）金属钠与水反应2Na+2H2O═2NaOH+H2↑生成氢氧化钠和氢气，向其中滴入石蕊试剂，指示剂遇碱变蓝，溶液将呈蓝色，
故答案为：蓝；
（2）铝是一种生活中常见的金属，它既可以与盐酸反应生成氯化铝和氢气，也可以与氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠和氢气，冶炼该金属的方法是电解熔融的氧化铝，生成铝和氧气，其反应的化学反应方程式：2Al2O34Al+3O2↑，
故答案为：2Al2O34Al+3O2↑；
（3）将铝棒与铜棒用导线连接，一起放入浓硝酸中，铝遇浓硝酸发生钝化，铜和硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，所以铜棒为负极，铝棒做正极，
故答案为：正极；
（4）铁可以形成多种氧化物，氧化铁俗称为铁红，颜色为红色，其中常用作红色油漆和涂料的是Fe2O3；
故答案为：Fe2O3；
（5）三价铁离子具有氧化性，与酸性高锰酸钾溶液不反应，亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化，该方反应的离子反应方程式：5Fe2++8H++MnO4﹣═5Fe3++Mn2++4H2O，
故答案为：5Fe2++8H++MnO4﹣═5Fe3++Mn2++4H2O。
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