第18讲 镁、铜及其化合物（作业）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第18讲 镁铜及其化合物 2025届高三化学第一轮复习 第18讲 镁铜及其化合物 一、选择题 1．（2023·江苏各地模拟重组）下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是 A．含有铜的铝合金熔点高，可用于制造高导电率导线 B．Cu2O的熔、沸点较高，可用作催化剂 C．CuSO4能使蛋白质变性，可用作游泳池消毒剂 D．Cu(OH)2呈碱性，可用于鉴别葡萄糖和蔗糖 2．（2023·辽宁卷）下列有关物质的工业制备反应错误的是 A．合成氨：N2＋3H22NH3 B．制HCl：H2＋Cl22HCl C．制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑ D．冶炼镁：2MgO2Mg＋O2↑ 3．（2022·上海松江二模）在CuSO4溶液中滴加H2O2溶液，以下实验现象可以反复出现。下列说法错误的是 A．CuSO4是催化剂 B．发生了反应：Cu2O＋H2O2＋4H+＝2Cu2+＋3H2O C．CuSO4将H2O2还原为O2 D．H2O2既发生氧化反应又发生还原反应 4．（2023·江苏各地模拟重组）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．CuCuCl2 B．CuOCu C．CuOCu(OH)2Cu2O D．Cu(s)NO2(g)Ca(NO2)2(aq) 5．（2023·北京高考）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 A．a、c分别是HCl、NH3 B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和小于氯化铵直接分解的反应热 6．（2023·扬州三模）Cu2S可用作钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2＋；Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋；Cu(OH)2能与NaOH溶液反应生成Na2[Cu(OH)4]。 下列化学反应表示正确的是 A．Cu2S在高温下与O2反应：2Cu2S＋4O22Cu2O＋2SO3 B．Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O D．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋＝2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O 7．（2023·常州前黄高级中学二模）在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是 A．Cu2S(s)Cu(s) B．Cu(s)Fe(s) C．Cu(s)CuS(s) D．Cu(s)SO2(g) 8．（2023·福州八县一中期末）实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示（夹持和加热装置略去），已知Mg3N2遇到水蒸气会反应生成NH3，还原铁粉与N2不会反应。下列说法不正确的是 A．装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸 B．若去掉装置C，对产品纯度影响很大 C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 9．（2023·盐城三模）在指定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s) B．CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s) C．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl2(s) D．Cu(s)NO2(g)Ca(NO3)2(aq) 10．（2023·高邮期末）某小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含有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 11．（2022·南京六校联考）用海水晒盐后的苦卤水生产金属Mg的过程可表示如下： 苦卤水Mg(OH)2MgCl2(aq)―→MgCl2(s)Mg 下列说法正确的是 A．反应Mg2＋(aq)＋Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH)2(s)的K＝ B．常温下，Mg(OH)2溶于盐酸所得到的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 12．（2023·盐城五校）以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含有少量FeCO3)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是 A．用装置甲配制稀硫酸 B．用装置乙测溶液的pH C．用装置丙过滤悬浊液 D．用装置丁灼烧Mg(OH)2固体 13．（2023·南通一模）室温下，取四根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中，无明显现象。加热溶液，镁条表面产生气泡，溶液逐渐变红 实验2：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验3：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1醋酸铵溶液(pH≈7)中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验4：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NaCl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 基于相应实验现象得出的结论不正确的是 A．实验1加热时发生反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ B．实验2反应后的溶液中存在：c(Cl－)＜2c(Mg2＋)＋c(NH) C．实验3产生的气体中可能含有NH3 D．实验1和实验4表明Cl－对Mg与H2O的反应有催化作用 14．（2024·南通海安高级中学模拟）用镁还原TiCl4可制取高熔点的金属钛，工艺流程如图。下列说法不正确的是 A．工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg B．“高温还原”时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2 C．用金属镁还原TiCl4过程中需通入N2或Ar作保护气 D．“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离 15．（2022·如皋中学）氯酸镁[Mg(ClO3)2]常作催熟剂、除草剂等。实验室利用卤块(主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备少量Mg(ClO3)2的工艺流程如下： 部分氢氧化物开始沉淀及沉淀完全的pH如表所示： 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 6.5 8.9 沉淀完全的pH 3.2 9.7 10.9 下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的离子方程式为MnO＋5Fe2＋＋4H2O＝Mn2＋＋5Fe3＋＋8OH－ B．反应Ⅱ后溶液中大量存在的离子有：Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、SO、Cl－ C．调pH时应控制溶液的pH在1.5～3.2 D．反应Ⅲ属于复分解反应，能够发生的原因是生成溶解度相对较小的Mg(ClO3)2 二、填空题 16．MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3，SiO2杂质)制取MgSO4·7H2O的实验，流程如下： （1）第①步研磨的目的是________________________________________，所得滤液主要含__________、__________等溶质。 （2）第②步反应的离子方程式为_________________________________________________。 （3）第③步浓缩结晶后，要经过_______，洗涤，干燥等步骤才可得到MgSO4·7H2O，洗涤沉淀的基本操作是：将沉淀置于过滤器中，______________________________________________________________。 （4）若制得MgSO4·7H2O的质量为82.00 g，测得MnO2质量为1.74 g，且测得第①步滤渣质量为4.70 g，忽略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为________。 17．（2022·扬州期初）用低品铜矿(主要含有CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如下： （1）“酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为_____________________________________________。 （2）“调pH”后滤液中Fe3＋刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1认为沉淀完全)，此时pH约为____。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－38。 （3）“除锰”时的离子方程式为___________________________________________________________。 （4）“还原”前需测定铜氨离子{[Cu(NH3)4]2＋}的浓度来确定水合肼的用量。准确量取20.0 mL除去Mn2＋的铜氨溶液于100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加3 mol·L－1 H2SO4至pH为3～4，加入过量碘化钾固体。以淀粉溶液为指示剂，生成的碘用0．100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I2、I2＋2S2O＝2I－＋S4O)，重复2～3次，平均消耗Na2S2O3标准溶液21．00 mL。计算铜氨溶液的物质的量浓度：_______________(写出计算过程)。 （5）保持其他条件不变，水合肼浓度对Cu2O的产率的影响如图所示。水合肼浓度大于3.25 mol·L－1 时Cu2O的产率下降，[Cu(NH3)4]2＋的转化率仍增大，可能的原因是 _________________________________________________。 18．（2023·南京外国语中学一模）纳米铜粉具有比表面积大、表面活性中心数目多、颗粒极细且软等性能在众多领域有着巨大的潜在应用价值。常用热分解、还原法、电解法来制取纳米铜粉。 （1）草酸铜（CuC2O4）在氩气中热分解可制备纳米铜粉，其化学方程式为 _______________________________________________________________。 （2）一定温度和pH条件下，将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应，制备纳米铜粉。 已知：Cu2＋＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋＋2N2H4[Cu(N2H4)2]2＋ ①[Cu(NH3)4]2＋中铜离子基态核外电子排布式为___________________。 ②固定水温70 ℃，反应时间1 h，水合肼溶液浓度和pH值对铜产率的影响如图所示。 当水合肼浓度继续增加到3.25 mol·L－1时，铜产率下降的原因是_______________________________ ___________________________________________________________。 当pH值继续上升时，铜产率有下降的趋势，原因是________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。 （3）制取纳米铜粉都需要硫酸铜溶液，通过下列方法可测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的纯度：准确称取5.000 g硫酸铜晶体于烧杯中，加入5 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液和少量水，配成250.00 mL溶液。取上述25.00 mL 溶液至碘量瓶中，加入10 mL 10%足量KI溶液（2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I2），加入淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至浅蓝色（I2＋2S2O＝S4O＋2I－），再加入10% KSCN溶液10 mL，使CuI沉淀完全转化为CuSCN沉淀，（目的是释放出吸附在CuI表面上的I2），溶液蓝色加深，再继续用Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好消失，共消耗Na2S2O3溶液19.80 mL，计算CuSO4·5H2O样品的纯度___________（写出计算过程）。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第18讲 镁铜及其化合物 2025届高三化学第一轮复习 第18讲 镁铜及其化合物 一、选择题 1．（2023·江苏各地模拟重组）下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是 A．含有铜的铝合金熔点高，可用于制造高导电率导线 B．Cu2O的熔、沸点较高，可用作催化剂 C．CuSO4能使蛋白质变性，可用作游泳池消毒剂 D．Cu(OH)2呈碱性，可用于鉴别葡萄糖和蔗糖 【答案】C 【解析】A项，含铜的铝合金具有良好的导电性，可用于制造高导电率导线，与其熔点无关，错误；B项，Cu2O能催化某些反应的发生，可用作催化剂，与其熔、沸点无关，错误；D项，新制Cu(OH)2具有氧化性，能与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，可用于鉴别葡萄糖和蔗糖，错误。 2．（2023·辽宁卷）下列有关物质的工业制备反应错误的是 A．合成氨：N2＋3H22NH3 B．制HCl：H2＋Cl22HCl C．制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑ D．冶炼镁：2MgO2Mg＋O2↑ 【答案】D 【解析】A项，工业合成氨是利用氮气和氢气在高温、高压催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2＋3H22NH3，正确；B项，工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2＋Cl22HCl，正确；C项，工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，正确；D项，冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，错误。 3．（2022·上海松江二模）在CuSO4溶液中滴加H2O2溶液，以下实验现象可以反复出现。下列说法错误的是 A．CuSO4是催化剂 B．发生了反应：Cu2O＋H2O2＋4H+＝2Cu2+＋3H2O C．CuSO4将H2O2还原为O2 D．H2O2既发生氧化反应又发生还原反应 【答案】C 【解析】A项，CuSO4先被过氧化氢还原为Cu2O，Cu2O又被过氧化氢氧化为CuSO4，所以CuSO4是催化剂，正确；B项，第二步Cu2O被过氧化氢氧化为CuSO4，发生反应：Cu2O＋H2O2＋4H+＝2Cu2＋＋3H2O，正确；C项，第一步CuSO4将H2O2氧化为O2，总反应为2H2O22H2O＋O2↑，错误；D项，总反应为2H2O22H2O＋O2↑，H2O2中氧元素化合价既升高又降低，H2O2既发生氧化反应又发生还原反应，正确。 4．（2023·江苏各地模拟重组）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．CuCuCl2 B．CuOCu C．CuOCu(OH)2Cu2O D．Cu(s)NO2(g)Ca(NO2)2(aq) 【答案】D 【解析】A项，Cu与FeCl2溶液不反应，错误；B项，乙醛不能将CuO还原为Cu，错误；C项，CuO不能与水反应生成Cu(OH)2，错误。 5．（2023·北京高考）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 A．a、c分别是HCl、NH3 B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和小于氯化铵直接分解的反应热 【答案】C 【解析】NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl与MgO反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO，A、B错误；C项，MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少MgCl2的生成，正确；D项，反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，错误。 6．（2023·扬州三模）Cu2S可用作钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2＋；Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋；Cu(OH)2能与NaOH溶液反应生成Na2[Cu(OH)4]。 下列化学反应表示正确的是 A．Cu2S在高温下与O2反应：2Cu2S＋4O22Cu2O＋2SO3 B．Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O D．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋＝2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O 【答案】C 【解析】A项，Cu2S不能一步转化为SO3，应该生成SO2，错误；B项，强氧化性环境中，不能生成H2S，错误；D项，氨水呈碱性，反应物中不能出现H＋，错误。 7．（2023·常州前黄高级中学二模）在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是 A．Cu2S(s)Cu(s) B．Cu(s)Fe(s) C．Cu(s)CuS(s) D．Cu(s)SO2(g) 【答案】A 【解析】A项，由反应Cu2S＋O22Cu＋SO2，可知物质之间的转化能实现，符合题意；B项，由反应Cu＋Fe2(SO4)3＝CuSO4＋2FeSO4，可知物质之间的转化不能实现，不符合题意；C项，由反应2Cu＋SCu2S，可知物质之间的转化不能实现，不符合题意；D项，常温下，Cu和浓硫酸不反应，可知物质之间的转化不能实现，不符合题意。 8．（2023·福州八县一中期末）实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示（夹持和加热装置略去），已知Mg3N2遇到水蒸气会反应生成NH3，还原铁粉与N2不会反应。下列说法不正确的是 A．装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸 B．若去掉装置C，对产品纯度影响很大 C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 【答案】D 【解析】A项，镁为活泼金属，会与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应，要制备氮化镁，需要去除空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气，装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，由于混合气体通过氢氧化钠溶液后带出水蒸气，因此浓硫酸需要放在氢氧化钠溶液后，对气体进行干燥，正确；B项，装置C的作用是除去氧气，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，正确；C项，氧气会与镁反应，为保证装置内氧气全部除去，实验时应先加热C，通入一段时间空气除尽氧气，然后再加热，正确；D项，根据Mg3N2遇水会发生反应生成Mg(OH)2和NH3，装置E中碱石灰的作用是防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置D中，错误。 9．（2023·盐城三模）在指定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s) B．CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s) C．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl2(s) D．Cu(s)NO2(g)Ca(NO3)2(aq) 【答案】D 【解析】A项，电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、Cl2，Cl2和石灰乳反应得到漂白粉，不符合题意；B项，CuO不和水反应，不符合题意；C项，Fe2O3和Al高温下反应生成Fe，Fe和Cl2反应生成FeCl3，不符合题意；D项，Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2和Ca(OH)2溶液反应生成Ca(NO3)2和Ca(NO2)2，符合题意。 10．（2023·高邮期末）某小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含有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 【答案】C 【解析】A项，“酸浸”时使用98%的浓硫酸，FeO与浓硫酸反应会生成污染性气体SO2，错误；B项，“氧化”后溶液中不存在Fe2＋，错误；C项，“调节pH”的目的是除去Cu2＋中混有的Fe3＋，为避免引入杂质，可以选择CuO或Cu(OH)2，正确；D项，根据得失电子守恒可知，“还原”过程中消耗的CuSO4和N2H4的物质的量之比为4∶1，错误。 11．（2022·南京六校联考）用海水晒盐后的苦卤水生产金属Mg的过程可表示如下： 苦卤水Mg(OH)2MgCl2(aq)―→MgCl2(s)Mg 下列说法正确的是 A．反应Mg2＋(aq)＋Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH)2(s)的K＝ B．常温下，Mg(OH)2溶于盐酸所得到的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 【答案】C 【解析】A项，Mg2＋(aq)＋Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋Mg(OH)2(s)的K＝＝＝，错误；B项，常温下，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，错误；C项，MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，在HCl气流中蒸干MgCl2溶液能抑制MgCl2水解，最终得到无水MgCl2，正确；D项，电解熔融MgCl2时，Mg2＋在阴极得电子生成Mg，错误。 12．（2023·盐城五校）以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含有少量FeCO3)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是 A．用装置甲配制稀硫酸 B．用装置乙测溶液的pH C．用装置丙过滤悬浊液 D．用装置丁灼烧Mg(OH)2固体 【答案】C 【解析】A项，不能在容量瓶中稀释溶液，错误；B项，测定溶液pH时，不能将pH试纸伸入溶液中，错误；D项，用试管加热固体时，试管口应略向下倾斜，且灼烧固体应该使用坩埚，错误。 13．（2023·南通一模）室温下，取四根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。 实验1：将镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中，无明显现象。加热溶液，镁条表面产生气泡，溶液逐渐变红 实验2：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验3：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1醋酸铵溶液(pH≈7)中，产生气泡，溶液逐渐变红 实验4：将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NaCl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红 基于相应实验现象得出的结论不正确的是 A．实验1加热时发生反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ B．实验2反应后的溶液中存在：c(Cl－)＜2c(Mg2＋)＋c(NH) C．实验3产生的气体中可能含有NH3 D．实验1和实验4表明Cl－对Mg与H2O的反应有催化作用 【答案】D 【解析】A项，加热条件下，Mg与水反应生成Mg(OH)2和H2，Mg(OH)2电离出OH－使溶液呈碱性，能使酚酞变红，正确；B项，实验2反应后溶液中存在电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝2c(Mg2＋)＋c(NH)＋c(H＋)，溶液呈碱性：c(OH－)＞c(H＋)，则c(Cl－)＜2c(Mg2＋)＋c(NH)，正确；C项，实验3中反应后溶液呈碱性，碱性条件下NH与OH－反应生成NH3，正确；D项，实验1和实验4对比可知，NaCl对Mg与H2O的反应有促进作用，起作用的离子可能是Cl－，也可能是Na＋，错误。 14．（2024·南通海安高级中学模拟）用镁还原TiCl4可制取高熔点的金属钛，工艺流程如图。下列说法不正确的是 A．工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg B．“高温还原”时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2 C．用金属镁还原TiCl4过程中需通入N2或Ar作保护气 D．“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离 【答案】C 【解析】A项，由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属Mg能耗大，工业生产一般采用电解熔融MgCl2的方法制备金属Mg，正确；B项，还原时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2，正确；C项，点燃条件下金属镁和N2能反应，则用金属镁还原TiCl4过程中N2不能用作保护气，可通入Ar作保护气，错误；D项，“真空蒸馏”时，需要将金属Mg、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此“真空蒸馏”的目的是降低单质Mg和MgCl2的沸点，使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离，正确。 15．（2022·如皋中学）氯酸镁[Mg(ClO3)2]常作催熟剂、除草剂等。实验室利用卤块(主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备少量Mg(ClO3)2的工艺流程如下： 部分氢氧化物开始沉淀及沉淀完全的pH如表所示： 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 6.5 8.9 沉淀完全的pH 3.2 9.7 10.9 下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的离子方程式为MnO＋5Fe2＋＋4H2O＝Mn2＋＋5Fe3＋＋8OH－ B．反应Ⅱ后溶液中大量存在的离子有：Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、SO、Cl－ C．调pH时应控制溶液的pH在1.5～3.2 D．反应Ⅲ属于复分解反应，能够发生的原因是生成溶解度相对较小的Mg(ClO3)2 【答案】D 【解析】A项，产物中的Fe3＋、OH－不能大量共存，有H＋参与反应，错误；B项，Ba2＋、SO不能大量共存，错误；C项，调节pH的目的是使Fe3＋沉淀而Mg2＋不沉淀，pH应控制在3.2～8.9，错误；D项，反应Ⅲ为NaClO3与MgCl2生成溶解度相对较小的Mg(ClO3)2和NaCl，该反应属于复分解反应，正确。 二、填空题 16．MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3，SiO2杂质)制取MgSO4·7H2O的实验，流程如下： （1）第①步研磨的目的是________________________________________，所得滤液主要含__________、__________等溶质。 （2）第②步反应的离子方程式为_________________________________________________。 （3）第③步浓缩结晶后，要经过_______，洗涤，干燥等步骤才可得到MgSO4·7H2O，洗涤沉淀的基本操作是：将沉淀置于过滤器中，______________________________________________________________。 （4）若制得MgSO4·7H2O的质量为82.00 g，测得MnO2质量为1.74 g，且测得第①步滤渣质量为4.70 g，忽略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为________。 【答案】（1）使溶解充分并加快溶解速率 MgSO4 MnSO4 （2）Mn2＋＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋Cl－＋2H＋ （3）过滤 加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复2～3次 （4）80% 【解析】由流程图可知第①步酸溶后得到的滤渣为SiO2，滤液中含有MgSO4，MnSO4，在第②步中Mn2＋被ClO－氧化为MnO2，过滤除去，ClO－自身被还原为Cl－(该转化在酸性环境中进行)，最后浓缩、结晶析出晶体，经过滤，洗涤，干燥等即可得到MgSO4晶体。 （4）由原子守恒知，所取矿石样品质量为m(MgCO3)＋m(MnCO3)＋m(SiO2)＝84 g·mol－1×(82.00 g/246 g·mol－1)＋115 g·mol－1×(1.74 g/87 g·mol－1)＋4.70 g＝28.0 g＋2.30 g＋4.70 g＝35.0 g，故矿石中MgCO3的质量分数为28.0 g/35.0 g×100%＝80%。 17．（2022·扬州期初）用低品铜矿(主要含有CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如下： （1）“酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为_____________________________________________。 （2）“调pH”后滤液中Fe3＋刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1认为沉淀完全)，此时pH约为____。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－38。 （3）“除锰”时的离子方程式为___________________________________________________________。 （4）“还原”前需测定铜氨离子{[Cu(NH3)4]2＋}的浓度来确定水合肼的用量。准确量取20.0 mL除去Mn2＋的铜氨溶液于100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加3 mol·L－1 H2SO4至pH为3～4，加入过量碘化钾固体。以淀粉溶液为指示剂，生成的碘用0．100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I2、I2＋2S2O＝2I－＋S4O)，重复2～3次，平均消耗Na2S2O3标准溶液21．00 mL。计算铜氨溶液的物质的量浓度：_______________(写出计算过程)。 （5）保持其他条件不变，水合肼浓度对Cu2O的产率的影响如图所示。水合肼浓度大于3．25 mol/L 时Cu2O的产率下降，[Cu(NH3)4]2＋的转化率仍增大，可能的原因是 _________________________________________________。 【答案】（1）CuS＋MnO2＋4H＋＝Cu2＋＋Mn2＋＋S＋2H2O （2）3 （3）Mn2＋＋NH3·H2O＋HCO＝MnCO3↓＋NH＋H2O或Mn2＋＋NH3＋HCO＝MnCO3↓＋NH （4）0.42 mol·L－1(计算过程见解析) （5）Cu2O被N2H4·H2O进一步还原生成铜单质 【解析】（2）Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1×10－38，c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－11 mol·L－1，pH＝3；（4）根据2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I2、I2＋2S2O＝2I－＋S4O，可得关系式：Cu2＋～S2O，n(Cu2＋)＝n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×21.00×10－3 L＝2.1×10－3 mol，20 mL除去Mn2＋的铜氨溶液中，n([Cu(NH3)4] 2＋)＝2.1×10－3 mol×4＝8.4×10－3 mol，c([Cu(NH3)4] 2＋)＝＝0.42 mol·L－1；（5）水合肼浓度大于3.25 mol·L－1时，Cu2O的产率下降，[Cu(NH3)4]2＋的转化率仍增大，可能的原因是Cu2O被N2H4·H2O进一步还原生成铜单质。 18．（2023·南京外国语中学一模）纳米铜粉具有比表面积大、表面活性中心数目多、颗粒极细且软等性能在众多领域有着巨大的潜在应用价值。常用热分解、还原法、电解法来制取纳米铜粉。 （1）草酸铜（CuC2O4）在氩气中热分解可制备纳米铜粉，其化学方程式为 _______________________________________________________________。 （2）一定温度和pH条件下，将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应，制备纳米铜粉。 已知：Cu2＋＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋＋2N2H4[Cu(N2H4)2]2＋ ①[Cu(NH3)4]2＋中铜离子基态核外电子排布式为___________________。 ②固定水温70 ℃，反应时间1 h，水合肼溶液浓度和pH值对铜产率的影响如图所示。 当水合肼浓度继续增加到3.25 mol·L－1时，铜产率下降的原因是_______________________________ ___________________________________________________________； 当pH值继续上升时，铜产率有下降的趋势，原因是________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。 （3）制取纳米铜粉都需要硫酸铜溶液，通过下列方法可测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的纯度：准确称取5.000 g硫酸铜晶体于烧杯中，加入5 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液和少量水，配成250.00 mL溶液。取上述25.00 mL 溶液至碘量瓶中，加入10 mL 10%足量KI溶液（2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I2），加入淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至浅蓝色（I2＋2S2O＝S4O＋2I－），再加入10% KSCN溶液10 mL，使CuI沉淀完全转化为CuSCN沉淀，（目的是释放出吸附在CuI表面上的I2），溶液蓝色加深，再继续用Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好消失，共消耗Na2S2O3溶液19.80 mL，计算CuSO4·5H2O样品的纯度___________（写出计算过程）。 【答案】（1）CuC2O4Cu＋2CO2↑ （2）①[Ar]3d9（或1s22s22p63s23p63d9） ②铜离子和过量的水合肼生成新的稳定配合物[Cu(N2H4)2]2＋，[Cu(NH3)4]2＋浓度减小，产率下降 pH升高，一方面溶液中OH－浓度增大，会造成氨气逸出，另一方面OH－浓度增大会与铜离子结合生成Cu（OH）2沉淀，[Cu(NH3)4]2＋浓度减小，产率下降 （3）99.00%（过程见解析） 【解析】根据题中信息，写出草酸铜（CuC2O4）在氩气中热分解可制备纳米铜粉的化学方程式；根据核外电子排布规律，写出[Cu(NH3)4]2＋中铜离子基态核外电子排布式；根据题中图示信息，结合Cu2＋＋2N2H4[Cu(N2H4)2]2＋和Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓，解释水合肼浓度增大和pH增大铜产率下降的原因；根据题中信息，由关系式2S2O～I2～2Cu2＋，计算CuSO4·5H2O样品的纯度。 （1）由题中信息可知，草酸铜（CuC2O4）在氩气中热分解可制备纳米铜粉，根据元素守恒，其化学方程式为CuC2O4Cu＋2CO2↑；（2）①Cu的原子序数为29，核外有29个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋离子表示失去2个电子，即4s上1个电子和3d上1个电子失去，则Cu2＋离子基态核外电子排布式为[Ar]3d9（或1s22s22p63s23p63d9）；②由题中图示信息可知，当水合肼浓度继续增加到3.25 mol·L－1时，铜产率下降，是因为铜离子和过量的水合肼生成新的稳定配合物[Cu(N2H4)2]2＋，即Cu2＋＋2N2H4[Cu(N2H4)2]2＋，[Cu(NH3)4]2＋浓度减小，产率下降；当pH值继续上升时，铜产率有下降的趋势，是因为pH升高，一方面溶液中OH－浓度增大，会造成氨气逸出，另一方面OH－浓度增大会与铜离子结合生成Cu(OH)2沉淀，[Cu(NH3)4]2＋浓度减小，产率下降；（3）由题中信息可知，关系式为2S2O～I2～2Cu2＋，则n(Cu2＋)＝n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×19.80×10－3 L＝1.980×10－3 mol，CuSO4·5H2O 样品的纯度为×100%＝99.00%。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$