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大单元二 金属元素及其化合物
第9讲　镁、铝、铜及其化合物
构建体系
构建体系
×
×
×
√
能力自测 (5) 用如图装置制取无水MgCl2(　　)
(6) 常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化(　　)
(7) (2020·江苏卷)室温下，Al与4.0 mol/L NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4](　　)
(8) 可溶性铝盐净水原理：2Al3＋＋3H2O===Al2O3＋6H＋(　　)
(9) (2025·如东中学)Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶，说明Mg(OH)2比Al(OH)3的碱性强(　　)
√
√
√
×
√
√
×
√
考点研析
考点1　镁　海水提镁
1
镁的化学性质
1. 与氧气反应(写化学方程式，下同)：___________________________(发出耀眼的白光，生成白色固体)。
2. 与氮气反应：___________________________(镁在空气中燃烧得到的是MgO和Mg3N2的混合物)。
Mg3N2＋6H2O===______________________。
3Mg(OH)2＋2NH3↑
3. 与盐酸(或稀硫酸)反应(写离子方程式)：_________________________。
4. 与二氧化碳反应：_________________________________(镁着火不能用CO2灭火器灭火)。
5. 与盐溶液反应：Mg＋2NH4Cl===_________________________。
6. 与水反应：_________________________________(镁与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速)。
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
MgCl2＋2NH3↑＋H2↑
2
镁的重要化合物
1. MgO(碱性氧化物)与酸反应(写离子方程式)：_________________________。
2. Mg(OH)2
(1) 中强碱，难溶于水，能溶于酸、NH4Cl溶液：
Mg(OH)2＋2H＋===_______________；
Mg(OH)2＋2NH4Cl===______________________。
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
Mg2＋＋2H2O
MgCl2＋2NH3·H2O
3. Mg2(OH)2CO3
Mg2＋与Na2CO3溶液反应生成碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]沉淀(写离子方程式)：__________________________________________________。
常见的含镁物质的用途
物质 镁 镁铝合金 氧化镁 氢氧化镁
用途 信号弹和焰火 制造火箭、导弹、飞机部件 耐高温材料 阻燃剂、胃酸中和剂
3
海水提镁
基本步骤及主要反应的化学方程式：
① 制石灰乳：________________________、___________________________。
② 沉淀：_________________________________________。
③ 酸化：______________________________________。
④ 蒸发浓缩、冷却结晶，析出MgCl2·6H2O
⑤ 脱水：___________________________________[在______________________中加热]。
⑥ 电解：__________________________[电解MgCl2溶液_____(填“能”或“不能”)得到镁]。工业上不采用电解熔融MgO制Mg的原因是_________________。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
HCl氛围(或HCl气流)
不能
MgO熔点太高
A. 工业上将苦卤水转化为Mg(OH)2(s)时，用氢氧化钠溶液
B. 常温下，Mg(OH)2溶于盐酸所得MgCl2溶液中c(H＋)·c(OH－)>10－14
C. 将MgCl2·6H2O晶体在HCl气流中蒸干可得到无水MgCl2
D. 电解熔融MgCl2在阳极获得金属Mg
【解析】 苦卤水生成Mg(OH)2时用石灰乳，A错误；常温下，水溶液中　　c(H＋)·c(OH－)＝10－14，B错误；电解池中阴极发生还原反应，Mg2＋变为Mg为还原反应，所以阴极获得Mg，D错误。
C
锂与镁的性质对比
根据元素周期律中的“对角线规则”，可以发现 ⅠA族的锂许多性质与ⅡA族的镁相似。
1. 在氧气中燃烧的产物
2. 化合物的溶解性
LiOH易溶于水，Mg(OH)2难溶于水，锂和镁的氟化物、碳酸盐微溶于水，磷酸盐是难溶盐。
3. 硝酸盐的热分解
4. 与氮气的反应
金属锂和镁都能与氮气反应生成氮化物：
5. Li2CO3和MgCO3受热都能分解生成金属的普通氧化物和CO2。
考点2　铝及其化合物
1
Al
1. 铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中以化合态形式存在。铝的密度小，质地软，有良好的导电性、导热性。
2. 铝与非金属单质的反应(写化学方程式)
(1) 与O2反应：_______________________________(在氧气中剧烈燃烧，在空气中加热铝片卷曲但_________)。
注意：常温下，Al表面被O2氧化生成致密的氧化膜(致密的氧化膜阻止空气与铝接触，故铝制品较耐腐蚀)。
(2) 与Cl2反应：_________________________。
不滴落
3. 铝与酸反应
(1) 与氧化性酸
① 常温下，Al在浓硫酸、浓硝酸中发生______。
② Al＋4HNO3(稀)===_________________________。
(2) 与非氧化性酸反应(如盐酸，写离子方程式)：_________________________。
钝化
Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
4. 铝与强碱溶液反应(写离子方程式)：
_________________________________________
5. 铝热反应(与Fe2O3反应，写化学方程式)：
_____________________________(现象：火星四射、有熔融物滴落)。
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
2
Al2O3
1. 物理性质
白色___溶于水的固体，熔点___、硬度大。
2. 化学性质
(1) 与强酸反应(写离子方程式，下同)：
________________________________。
(2) 与强碱反应：
______________________________________。
难
高
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
3
Al(OH)3
1. 性质
(1) 两性，写出Al(OH)3的电离方程式。
碱式电离：__________________________；
酸式电离：___________________________________。
① 与强酸反应(写离子方程式，下同)：
________________________________。
② 与强碱反应：________________________________。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al2O3＋3H2O
2. 制备(写离子方程式)
(1) 向可溶性铝盐中加入足量氨水：
________________________________________。
(2) Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2：
__________________________________________。
(3) 硫酸铝溶液与Na[Al(OH)4]溶液混合：
_____________________________________。
Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
① 用可溶性铝盐与碱溶液反应制取Al(OH)3时，采用弱碱溶液氨水而不用强碱溶液。
② 用四羟基合铝酸盐与酸反应制取Al(OH)3时，一般向溶液中通入CO2而不使用强酸。
>
4
明矾[KAl(SO4)2 12H2O]
1. 明矾净水原理
明矾水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，吸附水中的悬浮物达到净水的目的。
注意：明矾没有强氧化性，不能起杀菌消毒的作用。
2. 明矾与Ba(OH)2溶液反应
(1) Al3＋恰好完全沉淀时的离子方程式：
_______________________________________________________。
______________________________________________________。
常见含铝物质的用途
物质 铝合金 镁铝合金 氧化铝 氢氧化铝 明矾
用途 门窗等材料 飞机、导弹材料 耐高温材料 胃酸中和剂 净水剂
11
铝热反应
装置图
原理 高温下，铝将比铝不活泼的金属从其氧化物中还原出来
反应现象 剧烈反应，放出大量热，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙子
例2　(2025·南京考前模拟)铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是(　　)
A. 铝合金硬度低，可用于航空工业
B. Al2O3熔点高，可用于电解冶炼铝
C. Al(OH)3有弱碱性，可用于治疗胃酸过多
D. KAl(SO4)2易溶于水，可用于净水
1
物质的性质与用途
【解析】 铝合金硬度大，A错误；电解Al2O3冶炼铝是因为Al2O3熔融状态下能导电，与其熔点高无关，B错误；Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸，C正确；KAl(SO4)2用于净水原理是Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质，D错误。
C
例3　(2025·江苏各地模拟重组)下列转化错误的是(　　)
2
物质的转化
【解析】 Al2O3与水不反应，Al(OH)3与氨水也不反应，D错误。
D
例4　铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
3
化学工艺流程
(1) “碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子方程式为___________________________ _______________。
(2) 向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH______(填“增大” “不变”或“减小”)。
(3) “电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是____________________________________。
(4) 铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_____________________________________ ______________。
Al2O3＋2OH－＋3H2O ===
2[Al(OH)4]－
减小
石墨电极被阳极上产生的O2氧化
NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的
Al2O3薄膜
铝原子的缺电子结构
1. AlCl3的熔点、沸点都很低，且易升华，易溶于乙醚等有机溶剂，是一种共价化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于______晶体。
2. AlCl3的蒸气或处于熔融状态时，都以AlCl3二聚分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。
AlCl3二聚分子中，每个铝原子均采取_________杂化。
分子
sp3
考点3　铜及其化合物
1
Cu的原子结构
铜元素在元素周期表中处于第四周期______族，位于______区。基态Cu原子的电子排布式为___________________________________，最外层有___个电子，主要化合价为＋1和＋2。
ⅠB
ds
[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)
1
2
铜及其常见化合物的颜色
含铜物质 Cu Cu2O CuSO4 Cu2(OH)2CO3
颜色 紫红色 砖红色 白色 绿色
含铜物质 Cu(OH)2 CuSO4·5H2O [Cu(H2O)4]2＋
颜色 蓝色 蓝色 蓝色
含铜物质 [Cu(NH3)4]2＋ CuO CuS Cu2S
颜色 深蓝色 黑色 黑色 黑色
3
铜的性质
1. 物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
2. 化学性质
(1) 与非金属单质的反应(写化学方程式)
① 与O2反应：___________________________。
潮湿空气中：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu(OH)2·CuCO3。
② 与Cl2反应：___________________________。
(现象：棕黄色烟)。
③ 与S反应：________________________。
(2) 与氧化性酸反应(完成化学方程式，下同)
② Cu＋4HNO3(浓)===____________________________。
③ 3Cu＋8HNO3(稀)===______________________________。
(3) 与盐溶液反应：
Cu＋2FeCl3===__________________。
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
2FeCl2＋CuCl2
4
铜的氧化物
1. CuO
(1) 物理性质：黑色固体，难溶于水。
(2) 化学性质
① 与酸反应：CuO＋2H＋===______________。
Cu2＋＋H2O
Cu＋H2O
Cu＋CO2
2Cu＋CO2↑
N2＋3Cu＋3H2O
CH3CHO＋Cu＋H2O
2. Cu2O
(1) 物理性质：砖红色固体，难溶于水。
(2) 化学性质
① 与非氧化性酸(如稀硫酸)发生歧化反应：
Cu2O＋2H＋===_____________________。
② 与稀硝酸：
3Cu2O＋14HNO3(稀)===____________________________。
③ 与还原剂(H2、C、CO、Al等)反应：
Cu2＋＋Cu＋H2O
6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O
5
Cu(OH)2
1. 物理性质：蓝色固体，难溶于水。
2. 化学性质
(1) 与酸反应：
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
Cu2O↓＋CH2OH(CHOH)4COO－
＋3H2O
6
铜盐
1. CuSO4
(1) 遇水变蓝(生成CuSO4·5H2O)，可用无水CuSO4检验水。
(2) 吸收H2S气体：CuSO4＋H2S===_________________。
该反应可说明CuS难溶于非氧化性强酸，但不能说明酸性：H2S>H2SO4。
(3) 向CuSO4溶液中滴加氨水，形成难溶物，离子方程式：__________________ ________________________。继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色溶液，离子方程式：_______________________________________。再向溶液中加入乙醇，现象为__________________。
(4) 用途
① CuSO4溶液作电解液或电镀液；
② CuSO4具有杀菌能力，常被使用在蓄水池、游泳池中以防止藻类生长。
CuS↓＋H2SO4
Cu2＋＋2NH3·H2O
析出深蓝色晶体
2. CuSO4·5H2O(胆矾或蓝矾)
(1) 胆矾与石灰乳混合配制农药波尔多液：
CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2↓＋CaSO4。
(2) 受热分解：
3. Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]
(1) 受热易分解：
(2) 可溶于稀硫酸(写离子方程式)：
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===_________________________。
2CuO＋H2O＋CO2↑
2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O
例5　(2025·如东中学)下列化学反应表示正确的是(　　)
A. 电解精炼铜时的阴极发生的电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋
D. Cu在O2存在下与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋=== 2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O
C
【解析】 电解精炼铜阴极上Cu2＋得电子生成Cu，A错误；浓硝酸有强氧化性，与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体，B错误；CH3CH2OH还原CuO生成CH3CHO、Cu和水，C正确；氨水显碱性，离子方程式中不出现H＋，D错误。
例6　实验室探究浓度为0.1 mol/L CuSO4溶液的性质，下列实验方案不能达到探究目的的是(　　)
选项 探究目的 实验方案
A Cu2＋是否水解 测定0.1 mol/L CuSO4溶液的pH
B Cu2＋能否催化H2O2分解 向2 mL 1.5%的H2O2溶液中滴加5滴0.1 mol/L CuSO4溶液，观察气泡产生情况
C Cu2＋是否具有氧化性 向2 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液中通入一定量的HI气体，观察实验现象
D Cu2＋能否形成配位键 向2 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液中，边振荡边滴加过量浓氨水，观察实验现象
B
【解析】 若测定CuSO4溶液的pH＜7，说明Cu2＋能水解，A正确；没有对比实验，无法确定Cu2＋能否催化H2O2分解，B错误；Cu2＋有氧化性，I－有还原性，若溶液转变为黄色，说明Cu2＋能将I－氧化为I2，C正确；CuSO4溶液中滴加浓氨水，先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，继续滴加氨水沉淀溶解，生成[Cu(NH3)4]2＋，D正确。
Cu(Ⅰ)的性质
1. Cu(Ⅰ)在酸性溶液中不稳定，易歧化为Cu(0)和Cu(Ⅱ)。可利用这一原理区别均呈现为红色的Cu和Cu2O：向红色物质中加入稀硫酸(不能用硝酸)，若溶液变为蓝色，则该红色物质为Cu2O。
2. Cu(Ⅰ)有较强的还原性，易被氧化剂氧化为Cu(Ⅱ)。如4CuOH＋O2＋2H2O ===4Cu(OH)2。
3. CuCl的性质
(1) 物理性质：白色立方晶体(或粉末)，难溶于水(溶解度极小)。
(2) 化学性质
① CuCl极易被氧化，如暴露在空气中逐渐被氧化，颜色变为蓝绿色，生成Cu(OH)Cl(或CuCl2)；与强氧化剂反应更显著，如与氯气反应：2CuCl＋Cl2=== 2CuCl2。
② CuCl易与Cl－、NH3等形成配合物而溶解。如溶于氨水时生成无色的[Cu(NH3)2]＋，亚铜氨溶液常用于除去工业合成氨原料气中的CO。
用水稀释[CuCl2]－溶液，得到难溶的CuCl沉淀，发生反应：[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－。
(4) 典型应用
用作有机合成催化剂(如乙炔聚合反应)、气体吸附剂(吸附CO)、颜料及冶金原料。
质量测评
1. (2025·扬州中学)镁和铝都是较活泼的金属。下列叙述错误的是(　　)
A. 第一电离能：I1(Mg)>I1(Al)
B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg
C. 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3
D
2. 下列有关物质的性质与用途正确且具有对应关系的是(　　)
A. 铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B. 氯化铝是一种电解质，现在大规模用于电解法制铝
C. 明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
D. 铜的金属活动性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块减缓其腐蚀
【解析】 铁与氧化铝不反应，A错误；氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，工业上电解熔融氧化铝制Al，B错误；明矾水解生成Al(OH)3胶体，胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质，C正确；Fe、Cu在海水中形成原电池，Fe作负极，被腐蚀，D错误。
C
3. (2025·扬州期初)某小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含Fe2O3、CuO、FeO)为原料制取Cu2O，流程如下：
下列说法正确的是(　　)
A. “酸浸”时使用98%的浓硫酸代替稀硫酸有利于提高原料利用率
B. “氧化”后溶液中存在的阳离子有H＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋
C. “调节pH”时可以选择CuO或Cu(OH)2
D. “还原”过程中消耗的CuSO4、N2H4的物质的量之比为1∶4
C
【解析】 “酸浸”时使用98%的浓硫酸会氧化Fe(Ⅱ)，产生SO2，消耗的硫酸增多，不利于提高原料利用率，A错误；氧化的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，因此“氧化”后溶液中存在的阳离子有H＋、Fe3＋、Cu2＋，B错误；“调节pH”目的是沉淀Fe3＋而Cu2＋不沉淀，可以选择CuO或Cu(OH)2等调节pH，C正确；根据得失电子相等可知 “还原”中CuSO4、N2H4物质的量之比为4∶1，D错误。
4. (2025·江苏卷)探究含铜化合物性质的实验如下：
步骤Ⅰ　取一定量5% CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ　将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ　向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是(　　)
A. 步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4
B. 步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2＋)C. 步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D. 步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋＋4NH3↑
B
练习1　镁及其化合物
1. (2025·江苏各地模拟)下列叙述正确的是(　　)
A. 常温下，Mg在CO2中燃烧生成MgCO3
B. 用石灰沉淀富镁海水中的Mg2＋，生成碳酸镁
C. MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色沉淀后沉淀消失
D. 金属镁失火不可用水来灭火
【解析】 Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，A错误；用石灰沉淀Mg2＋生成Mg(OH)2，B错误；Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，C错误。
D
2. (2025·启东中学)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. Al原子有空轨道，气态AlCl3可通过配位键形成双聚分子
B. Mg的第一电离能比Al的大，Mg与盐酸反应比Al更剧烈
C. MgH2中氢元素显－1价，在干燥空气中性质稳定
D. Mg－Ni合金熔点低，可用作储氢材料
A
3. (2025·江苏各地模拟)下列转化在指定条件下能实现的是(　　)
【解析】 MgCl2水解生成Mg(OH)2和盐酸，加热促进水解，盐酸挥发，加热MgCl2溶液或MgCl2·6H2O晶体得不到无水MgCl2，A错误、D错误；电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2，B错误。
C
4. (2025·射阳中学)下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是(　　)
A. 工业上以海水为原料制取Mg(OH)2：Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2＋Ca2＋
D. 镁与醋酸反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
【解析】 工业上用石灰乳沉淀海水中的Mg2＋，Ca(OH)2转化为更难溶的Mg(OH)2，A正确；Mg(OH)2难溶于水，在离子方程式中不能拆开，MgSO4不是沉淀，B错误；MgCO3微溶于水，在离子方程式中不能拆开，C错误；醋酸是弱酸，在离子方程式中不能拆开，D错误。
A
5. (2025·泰州中学)铍的化合物的性质与铝相似，Mg的燃烧热数值为610 kJ/mol，实验室中常用CaC2的水解反应制备乙炔，某些金属碳化物也类似于CaC2能发生水解反应。下列化学反应表示正确的是(　　)
A. BeO与NaOH溶液反应：BeO＋NaOH===NaBeO2＋H2O
B. 镁的燃烧：2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH＝－610 kJ/mol
C. 向Mg(HCO3)2溶液中滴加足量NaOH溶液：
D. Al4C3的水解反应：Al4C3＋12H2O===4Al(OH)3＋C3H12↑
【解析】 BeO＋2NaOH＋H2O===Na2[Be(OH)4]，A错误；Mg的燃烧热数值为610 kJ/mol，则2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH＝－1 220 kJ/mol，B错误；Al4C3的水解反应：Al4C3＋12H2O===4Al(OH)3＋3CH4↑，D错误。
C
6. (2025·启东中学)Mg、Al、Ni都是活泼金属，其单质能在一定条件的水溶液中产生氢气。下列化学反应表示正确的是(　　)
【解析】 该离子方程式中O原子不守恒，A错误；铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋6H2O＋2OH－===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，B错误；醋酸为弱酸，在离子方程式中不能拆成离子，C错误。
D
7. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质)为原料制备MgCl2·6H2O的实验流程如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
B
8. (2025·泰州考前模拟)利用镁泥(主要成分为MgCO3、FeCO3和SiO2等)为主要原料制取碳酸镁(MgCO3·3H2O)的工业流程如下：
(1) 酸溶。某工厂用1.78 t发烟硫酸(化学式：H2SO4·SO3)配制质量分数为50% H2SO4溶液，配制时需要水的质量为__________ t。
2.14
(2) 除铁。已知滤渣2的成分与温度、pH的关系如图1所示。
　图1　　　　　　　　　　　　图2
① 若控制温度80 ℃、pH＝2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12](图1中阴影部分)，写出“除铁”过程总反应的离子方程式：______________________________　
_______________________________________________。
② 工业生产不选择以Fe(OH)3形式除铁的可能原因：______________________ ____________________________________________________________________(写出两点)。
H＋浓度小，ClO－的氧化性弱；温度低，反应速率慢[或Fe(OH)3胶状沉淀，沉降慢，不易过滤等]
(3) 沉淀。
① 写出“沉淀”过程的离子方程式：
______________________________________________。
② “沉淀”过程中溶液pH随时间的变化如图2所示。“沉淀”过程的操作：向含Mg2＋溶液中_______________________________________________________。
Mg2＋＋CO2＋2OH－＋2H2O===MgCO3·3H2O↓
先通CO2至饱和，然后滴加NaOH溶液，同时继续通入CO2
(2) ②生成Fe(OH)3沉淀时所需溶液的pH大，即H＋浓度小，ClO－氧化性弱；温度低，反应速率慢；且Fe(OH)3为胶状沉淀，沉降慢，不易过滤。
练习2　铝及其化合物
1. 高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是(　　)
A. 铝合金硬度小 B. 铝合金密度大
C. 铝合金强度高 D. 铝合金易被腐蚀
【解析】 铝合金硬度大、密度小、不易被腐蚀，故选C。
C
2. 下列物质的性质和用途具有对应关系的是(　　)
A. Al的金属活动性强，可用于制作铝金属制品
B. Al2O3是两性氧化物，可用作耐火材料
C. Al(OH)3具有两性，可用作塑料制品的阻燃剂
D. KAl(SO4)2·12H2O水解生成胶体，可用作混凝剂
【解析】 Al表面有致密的氧化铝保护膜，铝可用于制作铝金属制品，A错误；Al2O3熔点高，可用作耐火材料，B错误；Al(OH)3分解吸热，且生成的Al2O3覆盖在可燃物表面阻燃，C错误。
D
3. (2025·如皋质检)下列关于铝元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A. 常温下，浓硫酸与铝片不反应
B. 可以用氨水鉴别MgCl2溶液和AlCl3溶液
C. 铝是地壳中含量最高的元素
D. NaOH溶液加入铝制易拉罐中发生反应：
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
【解析】 常温下，浓硫酸将铝表面氧化生成致密的薄膜，A错误；MgCl2溶液和AlCl3溶液中加入氨水至过量都有白色沉淀生成，B错误；铝是地壳中含量最高的金属元素，C错误；Al与NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]和H2，D正确。
D
4. (2025·射阳中学)下列说法不正确的是(　　)
A. 向NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液可得到Al(OH)3
B. 明矾溶液中加入过量NaOH溶液可制备Al(OH)3胶体
C. AlCl3溶液和过量氨水生成Al(OH)3
D. 电解熔融Al2O3制取Al
【解析】 向AlCl3溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀，化学方程式为3NaOH＋AlCl3===Al(OH)3↓＋3NaCl，A正确；明矾溶液中加入过量NaOH溶液，离子方程式为Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，得不到Al(OH)3胶体，B错误；AlCl3溶液和氨水生成Al(OH)3，Al(OH)3不溶于弱碱，C正确；Al2O3为离子化合物，熔融状态下能导电，电解熔融Al2O3生成Al和O2，D正确。
B
5. (2025·盐城期中)实验室利用以下装置制备Al2O3。下列相关原理、装置及操作正确的是(　　)
A. 制取CO2　　B. 制取Al(OH)3　　C. 分离Al(OH)3　　D. 制取Al2O3
B
【解析】 浓硫酸与石灰石反应生成微溶的CaSO4，覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行，实验室制取CO2常用稀盐酸与块状石灰石反应，A错误；向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2，发生反应：2Na[Al(OH)4]＋CO2===2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O或Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3，可以制备Al(OH)3，B正确；过滤时漏斗下端要紧靠烧杯内壁，C错误；由Al(OH)3制取Al2O3，需要高温灼烧，应在坩埚中进行，D错误。
6. (2025·江苏各地模拟)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是(　　)
【解析】 Al与NaOH溶液反应应生成Na[Al(OH)4]，A错误。
A
7. 由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。
下列有关说法不正确的是(　　)
A. 控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率
B. Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
C. 滤液中主要存在的阳离子有H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋
D. 聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
【解析】 双氧水会将Fe2＋氧化，所以滤液中主要存在的阳离子中没有Fe2＋，而是Fe3＋，C错误。
C
8. (2025·镇江期中)AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇和乙醚。实验室用铝箔制备AlCl3·6H2O流程如下。
(1) “碱溶”时转化的离子方程式为______________________________________ _________。
(2) 已知Ka1(H2CO3)＝4.3×10－7，Ka2(H2CO3)＝5.61×10－11，Ka[Al(OH)3]＝6.3×10－13。通入少量CO2发生“沉淀”反应，滤液中溶质主要为Na2CO3的原因为___________________________________________________________。
(3) 为加快“酸溶”的反应速率，可采用的实验措施为______________________ ________________________(写出两种措施)。
2Al＋2OH－＋6H2O===2Al[(OH)4]－＋
3H2↑
因为溶液中Na[Al(OH)4]溶液过量，同时Ka2(H2CO3)>Ka[Al(OH)3]
搅拌、适当升温(适当
增大盐酸的浓度)
(4) 溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图甲所示。结晶后，经过滤、洗涤、干燥制得晶体。
① 通入HCl的作用是__________________________________________________。
② 洗涤选用合适的洗涤剂为__________________。
甲
抑制AlCl3的水解；c(Cl－)增大，促进AlCl3·6H2O的析出
饱和AlCl3溶液
(5) 明矾在水中的溶解度如图乙所示。请补充完全用Al(OH)3固体制备明矾晶体的实验方案：____________________________________________________________ __________________________________________________________，过滤、洗涤，干燥获得明矾晶体(实验中须使用的试剂：H2SO4溶液、K2SO4固体)。
乙
向Al(OH)3固体中加入硫酸溶液至固体恰好全部溶解，加入Al(OH)3物质的量一半的K2SO4，(水浴80 ℃)蒸发浓缩，冷却至室温结晶
练习3　铜及其化合物
1. (2025·连云港)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. CuFeS2呈金黄色，可用于制取单质Cu
B. CuSO4溶液呈酸性，可用于湿法炼铜
C. CuCl不溶于水，可用于制取K[CuCl2]
D. Cu2＋有空轨道，可与NH3反应制[Cu(NH3)4]2＋
【解析】 CuFeS2用于制取单质Cu与其颜色无关，A错误；湿法炼铜原理为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，与CuSO4溶液呈酸性无关，B错误；CuCl难溶于水，溶于KCl溶液形成配合物K[CuCl2]，C错误；Cu2＋有空轨道，可与NH3中的N形成配位键，D正确。
D
2. (2025·如皋中学)以工业废铜屑为原料制取CuSO4溶液，进一步制取用于检验醛基的新制Cu(OH)2。下列装置正确且能达到实验目的的是(　　)
A. 用甲装置去油污 B. 用乙装置制CuSO4溶液
C. 用丙装置稀释CuSO4溶液 D. 用丁装置制新制Cu(OH)2
A
【解析】 碳酸钠溶液显碱性，可以除去铜表面的油污，A正确；铜与稀硫酸不反应，B错误；稀释含浓硫酸的CuSO4溶液，应将溶液倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C错误；检验醛基时需在碱性溶液中进行，则配制新制Cu(OH)2时NaOH需过量，D错误。
3. (2025·江苏各地模拟)在指定条件下，下列有关物质的转化能实现的是(　　)
【解析】 NO与水不反应，A错误；乙醛与CuO不反应，C错误；Cu(OH)2与麦芽糖反应可得到Cu2O，D错误。
B
4. (2025·连云港期中)单质铜作催化剂可以将CH3CH2OH氧化为CH3CHO。Cu2O是一种良好的离子型半导体，Cu2S高温下可以被O2氧化为Cu和SO2，CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成配合物Cu(CO)Cl·H2O。下列说法正确的是(　　)
A. CH3CH2OH氧化为CH3CHO的过程中，单质铜能降低反应的焓变
B. Cu2O具有良好的半导体性能，是利用其晶体与硅晶体类型相同
C. Cu2S高温下被O2氧化的反应中，Cu2S既是氧化剂又是还原剂
D. CuCl的盐酸溶液可用于吸收CO，是利用了CuCl的氧化性
【解析】 CH3CH2OH氧化为CH3CHO的过程中，Cu作催化剂，催化剂能降低反应活化能，但不影响焓变，A错误；Cu2O属于离子晶体，Si属于共价晶体，B错误；Cu2S高温下被O2氧化为Cu和SO2，Cu元素化合价降低，S元素化合价升高，Cu2S既作氧化剂又作还原剂，C正确；CuCl的盐酸溶液吸收CO，生成配合物，不是氧化还原反应，D错误。
C
5. (2025·常州中学)CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易被氧化。以碱性蚀刻废液中[Cu(NH3)4]Cl2为原料制备CuCl的部分流程如下：
下列说法正确的是(　　)
A. [Cu(NH3)4]Cl2溶于水所得溶液中c(NH3)∶c(Cl－)＝2∶1
B. “酸溶”时不用稀硝酸的主要原因是硝酸易挥发
C. “还原”后溶液的pH增大
D. “洗涤”时先用水再用乙醇可提高产品的纯度
D
6. 兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案。
下列说法正确的是(　　)
A. 还原性：Ag>Cu>Fe
B. 按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
D. 溶液①中的金属离子是Fe2＋
C
7. (2025·南京、盐城期末)生产印刷电路板所用的蚀刻液成分为[Cu(NH3)4]Cl2、NH4Cl、NH3·H2O等。回答下列问题：
(1) 蚀刻反应原理为Cu＋[Cu(NH3)4]Cl2===2[Cu(NH3)2]Cl。蚀刻过程中[Cu(NH3)4]Cl2浓度下降，蚀刻能力降低。当通入空气后，即可恢复其蚀刻能力，反应的化学方程式为________________________________________________________ ____________。
4[Cu(NH3)2]Cl＋O2＋4NH4Cl＋4NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]Cl2
＋6H2O
(2) 利用蚀刻废液可制备Cu2(OH)2CO3。取一定量蚀刻废液和稍过量的Na2CO3溶液加入如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热并通入空气，待产生大量沉淀时停止加热，冷却、过滤、洗涤，得到Cu2(OH)2CO3固体。
① 向反应液中通入空气，除了使[Cu(NH3)2]Cl被氧化，另一个作用是________ _________________________________________。
② 图中装置X的作用是____________。
③ 检验Cu2(OH)2CO3固体是否洗涤干净的实验操作是______________________ ______________________________________________________________________。
(3) 利用铜精炼炉渣(含有CuO、SiO2及Fe2O3)制取该蚀刻液，请补充完整相应的实验方案：取一定量的铜精炼炉渣，________________________________________ ______________________________________________________________________，得到蚀刻液(实验中须选用的试剂：1.0 mol/L盐酸、浓氨水)。
及时排
出生成的NH3，增大Cu2(OH)2CO3的产率
防止倒吸
取少量最后一次洗涤滤液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，至无白色沉淀产生，表明洗涤干净
加入稍过量1.0 mol/L盐酸，搅拌，至沉淀不再溶解,过滤，向滤液中逐滴加入稍过量浓氨水，至生成的沉淀不再溶解，过滤
(4) 利用蚀刻废液还可制备Cu2O(产品中会混有CuO)。测定产品中Cu2O纯度的方法：准确称取4.480 g Cu2O产品，加适量稀硫酸溶解，过滤、洗涤，滤液及洗涤液一并转移至碘量瓶中,加过量KI溶液，以淀粉溶液为指示剂，用1.000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。测定过程中发生下列反应：
计算样品中Cu2O的纯度为___________________________(写出计算过程，保留小数点后2位有效数字)。
64.29%(计算过程见解析)

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