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第三章 金属及其化合物
2025年高考化学专项复习
第三节 镁、铝、铜及其化合物 金属矿物的开发利用
目录
镁及其化合物
壹
铝及其化合物
贰
铜及其化合物
叁
金属材料与金属矿物的开发利用
肆
必做实验：铁及其化合物的性质
伍
镁及其化合物
第一章
教材知识萃取
1.镁及其重要化合物的物理性质
银白色固体，密度较小、质软、有延展性，是电和热的良导体。
白色固体，熔点为 。
白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁。
2.镁及其重要化合物的主要性质
物质 主要性质 反应方程式
镁 与非金属单质反应 与 反应： _ _________________（发出耀眼
白光）
与 反应： _ __________________
与 反应 _ ______________________（燃烧，生成白色
粉末和黑色固体）
与非氧化性强酸反应 _________________________
与沸水反应 _ ____________________________
氧化镁 与酸反应 __________________________






物质 主要性质 反应方程式
氢氧化镁 与酸反应 _______________________________
热分解
氮化镁 发生水解反应 _____________________________________
一般以 的形式存在， 受热易 分解 继续
加热，


续表
物质 主要性质 反应方程式
与碱反应

电解制镁
&1& 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应
，镁元素在水垢中的存在形式是 。
续表
3.从海水中提取镁的工艺流程
（1）流程
（2）主要化学反应
①制石灰乳： 、 。
②沉淀 。
③制备 。
④电解 。
教材素材变式
类型1 镁及其化合物的性质
1.［链接苏教版必修第一册P80~81］镁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列物质的性质与用途不具有对应
关系的是( )
B
A. 具有碱性，可用于制胃酸中和剂
B. 具有很高的熔点，可制作焰火
C. 分解吸热且生成高熔点固体，可用作阻燃剂
D.镁合金的硬度和强度都较大，因此被大量用于制造火箭和飞机的部件
【解析】具有弱碱性，能与反应生成和,且无毒，可用于制胃酸中和剂，A项正确； 具有
很高的熔点，可作为耐高温材料，但不能制作焰火，B项错误；分解为吸热反应，且生成高熔点的 ，可
用作阻燃剂（【提示】和受热分解均会产生耐高温的 ，因此二者均能用作阻燃剂。），C项正
确；制作火箭和飞机的部件材料要求具有耐高温、耐腐蚀、密度低、硬度大等特性，镁合金具有这些特性，D项正
确。
2.[链接苏教版必修第一册P81等，2022上海卷]将加入稀 溶液中，发生反应
，下列说法正确的是( )
B
A.用湿润的蓝色石蕊试纸检验 B.经过一段时间之后可能生成 沉淀
C.和均为还原产物 D.充分反应生成 气体（标准状况下）
【解析】氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，因此检验氨气需用湿润的红色石蕊试纸，A错误；该反应经过一段时
间之后，溶液中有和生成，和可以发生反应生成，B正确；该反应中
中的部分氢元素由价变为0价，化合价降低，被还原，是还原产物，而生成的过程中 元素的化合
价没有变化，不是还原产物，C错误；由该反应的化学方程式可知，充分反应生成氨气和
氢气，其在标准状况下的体积为 ，D错误。
类型2 镁及其化合物的转化
3.[人教版必修第二册P106第6题变式，2021湖南卷]一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
D
A.物质 常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融 制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【解析】
D项，,加热溶液会促进水解生成，且 逸出，最终得不到
无水 ，错误。
4.［链接苏教版必修第一册P80~81］以菱镁矿（主要成分为 ,含少量
、和 ）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有、和 。下列说法错误的是
( )
B
A.浸出镁的反应为
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有、
D.分离与、是利用了它们氢氧化物 的不同
【解析】信息转换
结合工艺流程可知煅烧后得到的轻烧粉的成分为和少量、、， 溶液呈酸性，浸出时使
及、溶解，浸出后得到的废渣中含有、和，所得浸出液中含有 及过量的
，加入氨水时转化为，经煅烧得到高纯镁砂 。
结合流程图和上述分析可知浸出镁的反应为 ，A项正确；浸出可以在较高
温度下进行，促进水解和 的逸出，但沉镁时应在低温下进行，以减弱氨水分解，B项错误；结合流程图
可知浸出得到的可转化为氨水，用于沉镁，滤液中含有过量的 ，可用于浸出时的反应液，故该流程中
和可循环使用，C项正确；本流程中分离时，、 转化为沉淀，是利用了它们氢氧化物的
不同，D项正确。
铝及其化合物
第二章
教材知识萃取
1.铝的性质及用途
（1）铝的物理性质及用途
银白色固体,具有良好的导热性、导电性和延展性，熔点为 。纯铝用作导线，
铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
（2）从原子结构角度认识铝的化学性质
铝在元素周期表中处于第 ____周期 _____族，其原子结构示意图为&3& ，最外
层有3个电子，在反应中易失去电子，表现出还原性。
三

与非金属单 质反应
与酸反应 遇冷的浓硫酸或浓硝酸 ______；

与非氧化性强酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应： ________________
__________（填离子方程式）
与强碱溶液 反应 ___________________________________（填离子方程式）
铝热反应 _ _________________________
钝化



2. 、
（1） 和 的性质及用途

类别 两性氧化物 两性氢氧化物
物理 性质 高熔点，高沸点，高硬度，不溶 于水的白色固体 不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性
化学 性质 ①与强酸反应： __________________________ ________（填离子方程式） ①与强酸反应：
_____________________________
（填离子方程式）



化学 性质 ②与强碱反应： __________________________ ___（填离子方程式） ②与强碱反应：
______________________________
（填离子方程式）
③灼烧：
_ ________________________（填离
子方程式）
用途 作耐火材料；炼铝原料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗
胃酸过多；可作制造瓷釉、耐火材料、
防水织物的原料



续表
&4& 铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下 与 反应生成一层致密的
氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化。
（2） 的制备方法
①向可溶性铝盐中加入足量氨水： _____________________________________
（填离子方程式）。
②向 溶液中通入足量 ______________________________________
（填离子方程式）。


3.

4.从铝土矿中提取 的流程
从铝土矿（主要成分是 ，含 、 、 等杂质）中提取 的两
大工艺流程：
教材素材变式
类型1 铝及其化合物的性质
1.［链接人教版必修第一册P82］下列物质的性质和用途具有对应关系的是( )
C
A.熔点高，可用于电解制铝 B. 不稳定，可用于治疗胃酸过多
C.明矾水解生成胶体，可用作混凝剂 D.铝具有导热性，可用于制备铝热剂
【解析】A项，（熔融）具有导电性，故可以电解生成（【易错辨析】电解 （熔融）冶炼金属铝，而
不用电解，因为为共价化合物，熔融态不导电。），错误；B项，可以与 反应，且碱性较弱，
可用于治疗胃酸过多，错误；C项，明矾水解生成的 胶体具有净水作用，可用作混凝剂，正确；D项，铝
具有强还原性，可以置换出部分金属氧化物中的金属，可用于制备铝热剂，错误。
拓展设问 判正误：铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品( )
×
【解析】 铝可用于制作铝金属制品，是因为其表面有一层致密的氧化膜，不易被腐蚀，与活泼性无关。
类型2 铝及其化合物的转化
2.［链接苏教版必修第二册P97~98拓展视野］工业上用铝土矿（主要成分为，含 杂质）为原料冶炼铝
的工艺流程如下，下列叙述错误的是( )
C
A.步骤①中，试剂一般使用的是 溶液
B.步骤②中，主要的离子反应可能是：
C.实验室条件下，步骤③中的加热操作常在蒸发皿中完成
D.步骤④中，在电解装置的阴极得到液态金属铝
【解析】通过步骤①得到沉淀和滤液，根据和的性质差异及后续流程知，A项正确；步骤①中 转
化为，步骤②中转化为，要使完全转化为，可通入过量 ，
B项正确；加热 固体应在坩埚中完成，C项错误；电解熔融态的氧化铝制备铝时，由于氧化铝熔点高于铝，
在电解装置的阴极得到液态金属铝，D项正确。
拓展设问 判正误：步骤①中，主要反应的离子方程式为 ( )
√
【解析】 步骤①中，氧化铝与强碱溶液发生反应生成 ，离子方程式正确。
3.［人教版必修第一册P89第14题变式］某铝热剂由铝粉和铁的某种氧化物组成，二者恰好完全反应生成铁单质和
氧化铝。将该铝热剂分成两等份，同温同压下，一份直接与足量的溶液反应，放出的体积为 ；另一份
在完全发生铝热反应后与足量的盐酸反应，放出的体积为 。下列说法错误的是( )
C
A.两份铝热剂分别生成氢气的质量之比一定为
B.两份铝热剂消耗和的物质的量之比一定为
C.铝热剂中铝元素和铁元素的物质的量之比一定为
D.铝热剂中氧元素和铁元素的物质的量之比一定为
【解析】综合分析
设铁的氧化物为，则铝热反应为，将含和 的铝热剂分
成两等份进行实验，则每份中铝的物质的量为，其中一份铝热剂发生铝热反应生成铁的物质的量为 。
设该条件下气体摩尔体积为,铝与足量氢氧化钠溶液反应的关系式为 ，由生成氢气
的体积可以计算出消耗的物质的量为，由，可以计算出 ；铁与盐酸反应的
关系式为，由生成氢气的体积可以计算出消耗的物质的量为，由 ，可计
算出 。
同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，对于同一种物质，质量之比等于其物质的量之比，故同
温同压下两份铝热剂分别生成氢气的质量之比一定为，A项正确；也与反应，两份铝热剂消耗
和的物质的量之比为 ，B项正确；铝热剂中铝元素和铁元素的物质的量之比
为，C项错误；铝热剂中氧元素和铁元素的物质的量之比 ，
D项正确。
铜及其化合物
第三章
教材知识萃取
1.铜的性质
2.铜的氧化物和氢氧化物的性质
中 为 价，具有氧化性 可与 、C、 、
等具有还原性的物质反应生成 ,如
_________________
中 为 价，处于中间价态 可发生歧化反应，
________________
中 为 价，具有弱氧化性 常用新制的
悬浊液检验醛基：
__________________________



、 和
3.铜盐的性质
白色粉末，可用于检验水的存在，但不能作干燥剂
俗称胆矾或蓝矾，在不同温度下逐步失去结晶水，最终
分解为氧化铜可溶性铜盐能与 或 反应生成难溶于强酸的黑色
_____沉淀 应用：常用于溶液中 的检验

铜盐
4.铜的冶炼方法
传统湿法炼铜
用碱式碳酸铜制备 方案一，干法： __________________
， 。
方案二，湿法： ______________
__________，


高温炼铜 工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）。
___________________
______________
____________
续表



教材素材变式
类型1 铜及其化合物的性质
1.[链接人教版必修第二册P7资料卡片，2023浙江卷1月]硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是( )
A
A.元素位于周期表 区 B.硫酸铜属于强电解质 C.硫酸铜溶液呈酸性 D.硫酸铜能使蛋白质变性
【解析】的价电子排布式为，位于周期表 区，A项错误；硫酸铜属于盐，溶于水或熔融状态下完全电
离，属于强电解质，B项正确；硫酸铜为强酸弱碱盐，由于 水解溶液呈酸性，C项正确；硫酸铜属于重金属盐，
能使蛋白质变性，D项正确。
2.［链接苏教版必修第二册P111第6题等］中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是( )
B
A.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B.铸造铜钱用的材料黄铜是单质铜
C.诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是 的颜色
D.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
【解析】该反应为， 中的金属键断裂，A项正确；黄铜是铜锌合金，B项错误；碱式碳酸
铜俗称铜绿，C项正确；铜的性质比铁稳定，较易以单质的形式存在，是青铜器时期早于铁器时期的原因之一，D
项正确。
类型2 铜及其化合物的转化
3.［链接苏教版必修第二册P102实验探究等］部分含铜物质的价类关系
如图所示。下列说法正确的是( )
B
A.能与溶液反应：
B.在酸性环境中可以转化为和
C.经一步反应可转化为
D.若为，则其水溶液中可能大量存在、、
【解析】解题关键
根据图示可知，为，为，为，为，为价铜的盐（如 ）。
未配平，正确的反应为。为 ，在酸性溶液中发生歧化反应，即
。为，为，不能直接转化为。若 为
，在酸性条件下具有氧化性， 具有还原性，会发生反应
，所以溶液中不能大量存在、 。
4.［链接人教版必修第二册P6资料卡片］ 样
品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如
图所示：
下列判断不正确的是( )
D
A.时固体物质的化学式为
B.胆矾晶体存在的最高温度为
C.实验室灼烧固体所需器材除热源外，还需要坩埚、泥三角、
三脚架、坩埚钳等
D.继续升高温度，当固体残留率（剩余固体质量/原始固体质量）
为 时，所得固体产物为黑色
【解析】初始时，样品的物质的量为 ，样品中
,。 时减少的水
的总质量为，则所得固体中 ，此时固体组
成表示为，A项正确； 时固体质量开始减小，即胆矾晶体开始脱水，说明胆矾晶体存在的最高温
度为 ，B项正确；实验室灼烧固体所需器材除热源外，还需坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等，C项正确；
固体残留率为时，剩余固体的质量为，说明此时 开始分解，生成
铜的氧化物，铜元素质量不变，则氧元素的质量为 ，其物质的
量为，由此可确定固体的组成为， 是一种砖红色固体，D项错误。
金属材料与金属矿物的开发利用
第四章
教材知识萃取
金属材料 包括金属和合金。合金具有金属特性，熔点低于成分金属、硬度高于成分金属
金属冶炼的方法
1.金属的冶炼
（1）实质：使金属离子得到电子，被还原成金属单质的过程。
（2）金属冶炼的一般步骤
2.常见金属的冶炼方法
3.金属冶炼方法的选择
利用金属活泼性的差异，可以采取不同的冶炼方法冶炼金属，常见金属的冶炼方法如表所示：
金属的活动 性顺序
自然界中存 在形式 化合态（陨铁中有单质铁） 少量游离态，主要 化合态 游离态
冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法
教材素材变式
类型1 金属材料
1.[链接人教版必修第一册P78~80，2021河北卷]“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景
在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生 作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁（含碳量约 ）混合加
热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( )
C
A.钢是以铁为主的含碳合金 B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为
【解析】钢是以铁为主的含碳合金，A项正确；纯铁硬度小，质地较软，随着含碳量的升高，钢的硬度和脆性增大，
B项正确；熟铁含碳量比生铁的含碳量低，结合题目信息“生铁熔化灌入熟铁”可知生铁的熔点比熟铁低，C项错误；
赤铁矿为红色，主要成分是 ，D项正确。
类型2 金属的冶炼
2.[链接人教版必修第二册P106第8题等，2022山东卷]高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿
（含、元素的杂质）为主要原料制备 粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀 1.9 4.2 6.2
沉淀完全 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是( )
D
A.固体主要成分是和；金属为
B.浸取时，增大 压强可促进金属离子浸出
C.中和调的范围为
D.还原时，增大溶液酸度有利于 的生成
【解析】流程梳理
由上述分析知，A项正确；浸取时，增大 压强即增大反应物浓度，可加快反应速率，促进金属离子浸出，B项正
确；中和调是为了沉淀而不沉淀、，结合表中数据可知，调的范围为 ，C项正确；还
原时发生反应，故增大溶液酸度不利于 的生成，D项错误。
3.［链接苏教版必修第二册P94~98］金、银是贵金属，废旧中含单质、和。从废旧 中回收
单质、 的方法如图所示。
已知：①浓硝酸不能单独将 溶解；
②王水是浓硝酸与浓盐酸的混合物（体积比 ）；
。
下列说法错误的是( )
C
A.用浓盐酸与也可能使 溶解
B.试剂 可以是浓氨水
C.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
D.恰好被完全还原，可消耗
（仅考虑 的反应）
【解析】从流程中可以看出，在、、同时存在时金可溶解，用浓盐酸和 可能使金溶解。
与过量浓氨水能生成，试剂可以是浓氨水。王水中浓盐酸的主要作用是提供 ，
可以得到溶液。仅考虑的反应，结合已知③可知，粉将还原为和 ,金元
素由价降至0价，氢元素由价降为0价，消耗的物质的量为 。
4.[链接鲁科版必修第一册P69化学与技术，2022湖南卷节选]钛 及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以
钛渣（主要成分为，含少量、和 的氧化物杂质）为原料，制备金属钛的工艺流程如下:
已知“降温收尘”后，粗 中含有的几种物质的沸点:
回答下列问题:
（1）与C、在 的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表:
①该温度下，与C、 反应的总化学方程式为_________________________________________;
【解题思路】 根据混合气体中、、的分压，可计算出三者的物质的量之比约为 ，结合得
失电子守恒和物料守恒可写出总反应的化学方程式为 。
②随着温度升高，尾气中 的含量升高，原因是_________________________。
温度升高，C主要转化为
（2）“除钒”过程中的化学方程式为____________________________;“除硅、铝”过程中，分离中含、 杂质
的方法是________。
蒸馏法
【解题思路】 结合图示流程可知“除钒”时与发生反应生成和。根据与、 沸点相
差较大，知可对混合物进行加热蒸馏，收集约的蒸馏产物，即可除去含、 杂质。
（3）“除钒”和“除硅、铝”的顺序______（填“能”或“不能”）交换，理由是___________________________________
_________________________________。
（4）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼 的方法相似的是_____。
不能
“除钒”后产生的可在“除硅、铝”时除去，若交换顺序，无法除去
AC
A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞
【解题思路】 该工艺流程中冶炼时发生反应： ，是利用热还原法，与A、C项原理
相同，而B项是电解法，D项是热分解法，均与该原理不相似。
类型3 金属矿物的开发利用
5.[链接苏教版必修第二册P97拓展视野，2023浙江卷6月]某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝
, ，按如下流程开展实验。
已知:主要成分为,含少量和。用溶液溶解铝土矿过程中 转变为难溶性的铝硅酸
盐。
的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度。当盐基度为 时,絮凝效果较好。
请回答:
（1）步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是____________。
【解题思路】 步骤Ⅰ中主要发生铝土矿中、溶解于 溶液中的反应，结合已知①及各物质性质知，滤
液中的主要溶质为 。
（2）下列说法不正确的是_____。
BC
A.步骤Ⅰ,反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量有利于减少 沉淀中的杂质
C.步骤Ⅲ,为减少 吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D.步骤Ⅳ,控制和 的投料比可控制产品盐基度
【解题思路】 步骤Ⅰ为铝土矿的高温碱液浸取过程，故反应须在密闭耐高压容器中进行，A项正确；步骤Ⅱ发生反
应：，当滤液中浓度较大时，通入过量，因 溶
解度较小，从而使含较多 杂质，B项错误；过滤时，漏斗中垫有滤纸，若搅拌则可能导致滤纸破损，
从而导致过滤失败，C项错误；由产品聚合氯化铝的化学式及已知②可知，步骤Ⅳ控制和 的投料比可
控制产品的盐基度，D项正确。
（3）步骤Ⅴ采用如图所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是________;步骤Ⅴ不宜用酒精灯直接加热
的原因是____________________________。
蒸发皿
温度升高，聚合氯化铝会分解
【解题思路】 由仪器A的构造可知其名称为蒸发皿。用酒精灯直接加热时，温度较高，聚合氯化铝会分解。
（4）测定产品的盐基度。
的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取溶液于锥形瓶中，调,滴加指示剂 溶
液。在不断摇动下，用标准溶液滴定至浅红色（有 沉淀）,30秒内不褪色。平行测
试3次，平均消耗标准溶液 。
另测得上述样品溶液中 。
①产品的盐基度为____。
0.7
【解题思路】测定过程中发生反应： ，则
， ,由化合物中各元素化合价代数
和为0知聚合氯化铝为，故产品的盐基度为 。
②测定过程中溶液 过低或过高均会影响测定结果,原因是_____________________________________________
_________________________________________________________________________。
过低，转为，浓度降低，不能形成沉淀显色以指示终点；过高，转为（或）沉淀，影响测定
【解题思路】 测定过程中，溶液中存在反应：，溶液 过低，即
浓度过大，平衡正向移动，从而影响的生成；过高，则易形成或 。
必做实验：铁及其化合物的性质
第五章
必做实验拓展
1.[链接人教版必修第一册P90实验活动2，2023浙江卷1月]探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
实验 方案 现象 结论
A 往溶液中加入 片 短时间内无明显现象 的氧化能力比 弱
B 往溶液中滴加 溶液，再加入少 量 固体 溶液先变成血红色后 无明显变化 与 的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸， 滴加 溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有 价铁
D 向沸水中逐滴加滴饱和 溶液，持续 煮沸 溶液先变成红褐色再 析出沉淀 先水解得 再聚集成
沉淀
D
【解析】 往溶液中加入片，发生反应，的氧化能力比 的强，A项错误；
往溶液中滴加溶液，发生反应，溶液变血红色，再加入少量 固体，
对平衡无影响，故不能说明与的反应不可逆，B项错误；若食品脱氧剂样品中有价铁，铁粉与 价铁
发生反应，滴加溶液，溶液呈浅绿色，C项错误；向沸水中逐滴加滴饱和 溶液，
继续煮沸至溶液呈红褐色，得到胶体，持续煮沸， 胶体发生聚沉，析出红褐色沉淀，D项正确。
2.［链接人教版必修第一册P90实验活动2］在工业上用途非常广泛，通过下列实验探究 溶液的性质。
实验1：将浓 溶液滴入沸水中，分散系呈现红褐色；
实验2：在装有少量 溶液的试管中加入铜粉充分振荡，溶液由黄色变成蓝色；
实验3：在装有少量溶液的试管中加入过量溶液，充分振荡后，分成两份：一份加入有机溶剂 ，振荡后
层显紫红色；另一份加入 溶液，溶液显红色；
实验4：在装有少量溶液的试管中加入少量 溶液，充分振荡后产生白色沉淀。下列说法正确的是( )
C
A.实验1中的铁元素形成的粒子大小没有改变
B.实验2中发生反应的离子方程式为
C.实验3中与 发生氧化还原反应，但该反应存在限度
D.实验4静置后溶液中大量存在的离子有、、、
【解析】实验1中得到的红褐色分散系为 胶体，其胶体粒子直径大于溶液中铁元素形成的分子、离子的直
径，A项错误；实验2中发生的反应为，B项错误；实验3中一份振荡后 层呈紫红色，
说明过量溶液和少量溶液发生氧化还原反应生成了，另一份反应液能使 溶液呈红色，说明溶液中仍
含，即和的反应是可逆的，该反应存在限度，C项正确；与反应生成沉淀，即溶液中 、
不能大量存在，D项错误。
3.[链接人教版必修第一册P76研究与实践等，2023海南卷]某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题：
（1）实验方案中出现的图标 和 ，前者提示实验中会用到温度较高的设备，后者要求实验者____________
（填防护措施）。
佩戴护目镜
【解题思路】实验中的&4& 标识要求实验者佩戴护目镜，以保护眼睛。
（2）灰化：干燥样品应装入__中（填标号），置高温炉内，控制炉温 ，在充足空气气氛中燃烧成灰渣。
．不锈钢培养皿 ．玻璃烧杯
．石英坩埚
【解题思路】高温灼烧固体物质需在坩埚中进行。
（3）向灰渣中滴加 的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是_____
（填化学式），因而本实验应在实验室的________中进行（填设施名称）。若将漏斗直接置于容量瓶上
过滤收集滤液（如图所示），存在安全风险，原因是______________________。
通风橱
装置重心不稳，易倾倒
【解题思路】向灰渣中滴加的硝酸，灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是，由于 有毒，
所以需在通风橱中进行；将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液，装置较高，易重心不稳，存在安全风
险。
（4）测定铁含量基本流程：将滤液在容量瓶中定容，移取，驱尽并将全部还原为 。
用微量滴定管盛装 标准溶液进行滴定。
①选用微量滴定管的原因是________________________________。
减小误差，滴定更准确，节约试剂
【解题思路】木耳中铁含量较少，选用微量滴定管可减小实验误差，使滴定更准确，并且节约试剂。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据，应采取的措施是________________。
序号 1 2 3
标准溶液用量/ 2.715 2.905 2.725
舍去第二次数据
【解题思路】三次平行滴定中，第二组数据偏差较大，可能为错误操作得到的数据，应舍去。
③本实验中，使测定结果偏小的是__（填标号）。
．样品未完全干燥
．微量滴定管未用标准溶液润洗
．灰渣中有少量炭黑
【解题思路】铁元素的含量，样品未完全干燥，会造成样品质量偏大，使测定结果偏小，
正确；微量滴定管未用标准溶液润洗，会使标准溶液被稀释，消耗的标准溶液体积偏大，测定结果偏大， 错误；
灰渣中有少量炭黑，对测定结果无影响， 错误。
命题动向
立足教材，强化对教材内容的深度思考，强化教学导向
以实验为基础是化学学科的重要特征之一,化学实验对于全面发展考生的化学学科核心素养有极为关键的作用。选择教材实验作为命题素材,有利于落实基础性的考查,有利于检测各学校贯彻新课程标准关于培养考生实验能力的要求,有利于了解和掌握教师对教科书的使用水平。本题实验源自人教版必修第一册第三章第一节的研究与实践“检验食品中的铁元素”，其中（1）中图标源自人教版必修第一册第一章第一节中的提示栏目。
4.［链接鲁科版必修第一册P88活动·探究］柠檬酸亚铁是一种补血铁制剂，可以用于药物开发及饲料添加剂。以硫酸亚铁和柠檬酸为主要原料的制备程序及有关装置如下：
（1）制备
①该制备实验所用的溶液、 溶液需临时配制，配制这些溶液的蒸馏水必须煮沸冷却，目的是_______
_______________。
除去蒸馏水中溶解的氧
【解题思路】为防止被溶液中溶解的 氧化，配制溶液的蒸馏水必须煮沸冷却。
【解题思路】反应Ⅰ生成和，则操作Ⅰ中将沉淀洗涤后，可以通过检验最后一次洗涤液中是否含有
来检验是否洗涤干净，故所选试剂为 溶液。
②操作Ⅰ中将沉淀洗涤后，检验是否洗涤干净的试剂为______（填化学式）。
（2）制备柠檬酸亚铁
①反应Ⅱ中 与柠檬酸反应制备柠檬酸亚铁时需加入抗氧化剂，该抗氧化剂是___（填标号）。
粉粉 粉
【解题思路】为不引入新的杂质离子，选择的抗氧化剂应为铁粉。
②操作Ⅱ应先加入无水乙醇，再静置、抽滤、洗涤、干燥。加入无水乙醇的目的是________________________。
减小柠檬酸亚铁的溶解度
【解题思路】操作Ⅱ先加入无水乙醇，再静置、抽滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁，则加入无水乙醇可减小柠檬酸亚铁的溶解度。
（3）实验测得产品柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁含量随着溶液 、温度的变
化曲线如图所示。则该方法制备柠檬酸亚铁的最佳条件是__________________。
较高时，产品产率降低的原因是_______________________________________
________________________________。
左右，
大于7时，水解程度增大，转化为，导致柠檬酸亚铁的产率降低
【解题思路】根据图示，左右、 时柠檬酸亚铁的产率大、产品中铁
的含量高，为制备柠檬酸亚铁的最佳条件。大于7时， 水解程度增大，转
化为 ，导致柠檬酸亚铁的产率降低。
（4）称取上述方法制备的柠檬酸亚铁样品，配制成一定物质的量浓度的溶液，量取 溶液转
移至锥形瓶中，加酸性溶液，至溶液恰好出现粉红色，且 内不褪色，再向溶液中加入适量还原剂将
完全还原为，加入酸化后，用溶液滴定四次，消耗的 溶液体积如下
表：
测定组次 1 2 3 4
消耗溶液体积/ 17.09 20.3 16.97 16.94
该柠檬酸亚铁样品中铁含量为______%。
19.04
【解题思路】根据得失电子守恒，可得关系式 ，四次实验中第二次实验数据误差较大，舍去，取其
余三次实验的数据平均值，消耗溶液，则 样品中
，该柠檬酸亚铁样品中铁含量为
。
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