第9讲　镁、铝、铜及其化合物（知识点梳理+真题挑战）-【2026年高考化学一轮大单元复习·知识清单】（新高考通用）

大单元二　金属元素及其化合物 第9讲　镁、铝、铜及其化合物 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 镁　海水制镁★★☆☆☆ 考点2 铝及其化合物★★★☆☆ 考点3 铜及其化合物★★★☆☆ 考点4 Al(OH)3★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点1　镁　海水制镁★★☆☆☆ 知识点一 镁的化学性质 1. 与氧气反应(写化学方程式，下同)： 2Mg＋O22MgO(发出耀眼的白光，生成白色固体)。 2. 与氮气反应：3Mg＋N2Mg3N2 (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)：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 4. 与二氧化碳反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火器灭火)。 5. 与盐溶液反应：Mg＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2↑。 6. 与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑(镁与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速)。 知识点二 镁的重要化合物 1. MgO(碱性氧化物)与酸反应(写离子方程式)：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。 2. Mg(OH)2 (1) 中强碱，难溶于水，能溶于酸、NH4Cl溶液： Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O； Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 (2) 溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小，故水垢的主要成分中，含镁化合物是Mg(OH)2，而非MgCO3。 (3) 不稳定，受热易分解 Mg(OH)2MgO＋H2O 3. Mg2 (OH)2CO3 Mg2＋与Na2CO3溶液反应生成碱式碳酸镁[Mg2 (OH)2CO3]沉淀： 2Mg2＋＋2CO＋H2O===Mg2(OH)2CO3↓＋ CO2↑。 【考法归纳】 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 知识点三 海水提镁 基本步骤及主要反应的化学方程式： ①制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、 CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ②沉淀：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2。 ③酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④蒸发结晶，析出MgCl2·6H2O ⑤脱水：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑ [在HCl氛围(或HCl气流)中加热]。 ⑥电解：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ [电解MgCl2溶液不能(填“能”或“不能”)得到镁]。 【考法归纳】 锂与镁的性质对比 根据元素周期表中的“对角线规则”，可以发现 ⅠA的锂许多性质与ⅡA的镁相似。 1. 在氧气中燃烧的产物 锂和镁在氧气中燃烧的主要产物是普通氧化物：4Li＋O22Li2O；2Mg＋O22MgO。 2. 化合物的溶解性 LiOH和Mg(OH)2的溶解性都很小。锂和镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都是难溶盐。 3. 硝酸盐的热分解 LiNO3和Mg(NO3)2受热分解的产物是金属的普通氧化物、二氧化氮和氧气，而其他碱金属对应的硝酸盐受热分解的产物是亚硝酸盐和氧气，例如：2KNO32KNO2＋O2↑。 4. 与氮气的反应 金属锂和镁都能直接与氮气反应生成氮化物： 6Li＋N22Li3N；3Mg＋N2Mg3N2，而其他碱金属不能直接与氮气反应。 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★★★☆☆ 知识点一 铝的结构、存在和物理性质 铝元素位于元素周期表中第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。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。 知识点二 铝的化学性质 1. 与非金属单质的反应(写化学方程式) (1) 与O2反应：4Al＋3O22Al2O3 (在氧气中剧烈燃烧，在空气中加热，铝片卷曲但不滴落)。 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：2Al＋3Cl22AlCl3。 2. 与酸反应 (1) 与氧化性酸 ①常温下，Al在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化。 ②Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 (2) 与非氧化性酸反应(如盐酸，写离子方程式)：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。 3. 与强碱溶液反应(写离子方程式)： 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 4. 铝热反应(与Fe2O3反应，写化学方程式)： 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (现象：火星四射、有熔融物滴落)。 知识点三 Al2O3 1. 物理性质 白色难溶于水的固体，熔点高、硬度大。 2. 化学性质 (1) 与强酸反应(写离子方程式，下同)： Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。 (2) 与强碱反应： Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。 知识点四 Al(OH)3 1. 性质 (1) 两性，写出Al(OH)3的电离方程式。 碱式电离： Al(OH)3Al3＋＋3OH－； 酸式电离： Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－。 ①与强酸反应(写离子方程式，下同)： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ②与强碱反应： Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 (2) 不稳定性：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 2. 制备(写离子方程式) (1) 向可溶性铝盐中加入足量氨水： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (2) Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2： [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。 (3) 硫酸铝溶液与Na[Al(OH)4]溶液混合：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。 【考法归纳】 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。 ③Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合产生白色沉淀：[Al(OH)4]－＋ HCO===Al(OH)3↓＋CO＋H2O。由该离子方程式可知结合H＋能力： [Al(OH)4]－>CO(填“＞”或“＜”)。 知识点五 明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 1. 明矾净水原理 Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ 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： 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。 (2) SO恰好完全沉淀的离子方程式： Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓。 【考法归纳】 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 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 应用 (1) 冶炼Ni、Mn、V等熔点较高的金属，如10Al＋3V2O55Al2O3＋6V。 (2) 野外焊接铁轨 注意 不能利用铝热反应冶炼活动性比铝强的金属，如铝与氧化镁高温下不反应 【考法归纳】 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晶体属于分子晶体。 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，每个铝原子均为sp3杂化，各有1个空轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，可以认为，位于上面的桥式氯原子在与左边的铝原子形成σ键的同时，与右边的铝原子的空轨道发生配位，形成配位键。 考点3　铜及其化合物★★★☆☆ 知识点一 Cu的原子结构 铜元素在元素周期表中处于第四周期ⅠB族，位于ds区。基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)，最外层有1个电子，主要化合价为＋1和＋2。 知识点二 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 知识点三 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：2Cu＋O22CuO； 潮湿空气中：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu(OH)2·CuCO3。 ②与Cl2反应：Cu＋Cl2CuCl2。 (现象：棕黄色烟) 。 ③与S反应：2Cu＋SCu2S。 (2) 与氧化性酸反应(完成化学方程式，下同) ①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O； ②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； ③3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 (3) 与盐溶液反应： Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。 知识点四 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； ②氧化性：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O； ③高温不稳定：4CuO2Cu2O＋O2↑ (3) 制备：Cu(OH)2CuO＋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＋===Cu2＋＋Cu＋H2O； ②与稀硝酸： 3Cu2O＋14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O； ③与还原剂(H2、C、CO、Al等)反应： H2＋Cu2O2Cu＋H2O 知识点五 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 (2) 不稳定性：Cu(OH)2CuO＋H2O (3) 弱氧化性(检验醛基)： 2Cu(OH)2＋CH2OH(CHOH)4CHO＋OH－ Cu2O↓＋CH2OH(CHOH)4COO－＋3H2O。 知识点六 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===CuS↓＋H2SO4。 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溶液中滴加几滴氨水，形成难溶物，离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH。继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色溶液，离子方程式：Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 再向溶液中加入乙醇，现象为析出深蓝色晶体。 (4) 用途 ①CuSO4溶液作电解液或电镀液； ②CuSO4具有杀菌能力，常被施用在蓄水池、游泳池中以防止藻类生长。 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： CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。 3. Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3] (1) 受热易分解： Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。 (2) 可溶于稀硫酸(写离子方程式)： Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。 4. CuCl (1) 不溶于水的白色固体，不溶于硫酸、稀硝酸，可溶于浓盐酸、氨水，形成[CuCl2]－、[Cu(NH3)2]＋等离子。 (2) 制备方法：在热的浓盐酸中，用铜粉还原CuCl2，生成无色的[CuCl2]－： Cu2＋＋Cu＋4Cl－2[CuCl2]－ ； 用水稀释[CuCl2]－溶液，得到难溶的CuCl沉淀：[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－。 【考法归纳】 Cu(Ⅰ)的性质 1. Cu＋在溶液中不稳定，易歧化为Cu和Cu2＋：2Cu＋(aq)===Cu2＋(aq)＋Cu(s)。利用这一原理可区别Cu和Cu2O：向红色物质中加入稀硫酸(不能用硝酸)，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。 2. ＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。如4CuOH＋O2＋2H2O===4Cu(OH)2。 【真题挑战】 一、单选题 1．（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生和离子 C．“碱溶”时存在反应： D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 2．（2024·广西·高考真题）化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A．用溶液处理水垢中的 B．明矾用于净水： C．抗酸药中的可治疗胃酸过多： D．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的 二、多选题 3．（2024·山东·高考真题）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是 实验操作及现象 试管甲 滴加过量溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A．试管甲中新生成的沉淀为金属 B．试管甲中沉淀的变化均体现了的氧化性 C．试管乙实验可证明与形成无色配合物 D．上述两个实验表明为两性氧化物 三、解答题 4．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。 (2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中 。 (3)“除杂”时需加入的试剂X是 。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成的离子方程式为 。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有 个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则 ，其可能的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。 5．（2023·浙江·高考真题）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：①铝土矿主要成分为，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。 ②的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度 当盐基度为0.60~0.85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 。 (2)下列说法不正确的是___________。 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中控制和的投料比可控制产品盐基度 (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 。    (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 。 ②测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大单元二　金属元素及其化合物 第9讲　镁、铝、铜及其化合物 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 镁　海水制镁★★☆☆☆ 考点2 铝及其化合物★★★☆☆ 考点3 铜及其化合物★★★☆☆ 考点4 Al(OH)3★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点1　镁　海水制镁★★☆☆☆ 知识点一 镁的化学性质 1. 与氧气反应(写化学方程式，下同)： 2Mg＋O22MgO(发出耀眼的白光，生成白色固体)。 2. 与氮气反应：3Mg＋N2Mg3N2 (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)：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 4. 与二氧化碳反应：2Mg＋CO22MgO＋C(镁着火不能用CO2灭火器灭火)。 5. 与盐溶液反应：Mg＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2↑。 6. 与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑(镁与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速)。 知识点二 镁的重要化合物 1. MgO(碱性氧化物)与酸反应(写离子方程式)：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。 2. Mg(OH)2 (1) 中强碱，难溶于水，能溶于酸、NH4Cl溶液： Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O； Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 (2) 溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小，故水垢的主要成分中，含镁化合物是Mg(OH)2，而非MgCO3。 (3) 不稳定，受热易分解 Mg(OH)2MgO＋H2O 3. Mg2 (OH)2CO3 Mg2＋与Na2CO3溶液反应生成碱式碳酸镁[Mg2 (OH)2CO3]沉淀： 2Mg2＋＋2CO＋H2O===Mg2(OH)2CO3↓＋ CO2↑。 【考法归纳】 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 知识点三 海水提镁 基本步骤及主要反应的化学方程式： ①制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、 CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ②沉淀：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2。 ③酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④蒸发结晶，析出MgCl2·6H2O ⑤脱水：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑ [在HCl氛围(或HCl气流)中加热]。 ⑥电解：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ [电解MgCl2溶液不能(填“能”或“不能”)得到镁]。 【考法归纳】 锂与镁的性质对比 根据元素周期表中的“对角线规则”，可以发现 ⅠA的锂许多性质与ⅡA的镁相似。 1. 在氧气中燃烧的产物 锂和镁在氧气中燃烧的主要产物是普通氧化物：4Li＋O22Li2O；2Mg＋O22MgO。 2. 化合物的溶解性 LiOH和Mg(OH)2的溶解性都很小。锂和镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都是难溶盐。 3. 硝酸盐的热分解 LiNO3和Mg(NO3)2受热分解的产物是金属的普通氧化物、二氧化氮和氧气，而其他碱金属对应的硝酸盐受热分解的产物是亚硝酸盐和氧气，例如：2KNO32KNO2＋O2↑。 4. 与氮气的反应 金属锂和镁都能直接与氮气反应生成氮化物： 6Li＋N22Li3N；3Mg＋N2Mg3N2，而其他碱金属不能直接与氮气反应。 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★★★☆☆ 知识点一 铝的结构、存在和物理性质 铝元素位于元素周期表中第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。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。 知识点二 铝的化学性质 1. 与非金属单质的反应(写化学方程式) (1) 与O2反应：4Al＋3O22Al2O3 (在氧气中剧烈燃烧，在空气中加热，铝片卷曲但不滴落)。 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：2Al＋3Cl22AlCl3。 2. 与酸反应 (1) 与氧化性酸 ①常温下，Al在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化。 ②Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 (2) 与非氧化性酸反应(如盐酸，写离子方程式)：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。 3. 与强碱溶液反应(写离子方程式)： 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 4. 铝热反应(与Fe2O3反应，写化学方程式)： 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (现象：火星四射、有熔融物滴落)。 知识点三 Al2O3 1. 物理性质 白色难溶于水的固体，熔点高、硬度大。 2. 化学性质 (1) 与强酸反应(写离子方程式，下同)： Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。 (2) 与强碱反应： Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。 知识点四 Al(OH)3 1. 性质 (1) 两性，写出Al(OH)3的电离方程式。 碱式电离： Al(OH)3Al3＋＋3OH－； 酸式电离： Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－。 ①与强酸反应(写离子方程式，下同)： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ②与强碱反应： Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 (2) 不稳定性：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 2. 制备(写离子方程式) (1) 向可溶性铝盐中加入足量氨水： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (2) Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2： [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。 (3) 硫酸铝溶液与Na[Al(OH)4]溶液混合：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。 【考法归纳】 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。 ③Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合产生白色沉淀：[Al(OH)4]－＋ HCO===Al(OH)3↓＋CO＋H2O。由该离子方程式可知结合H＋能力： [Al(OH)4]－>CO(填“＞”或“＜”)。 知识点五 明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 1. 明矾净水原理 Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ 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： 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。 (2) SO恰好完全沉淀的离子方程式： Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓。 【考法归纳】 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 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 应用 (1) 冶炼Ni、Mn、V等熔点较高的金属，如10Al＋3V2O55Al2O3＋6V。 (2) 野外焊接铁轨 注意 不能利用铝热反应冶炼活动性比铝强的金属，如铝与氧化镁高温下不反应 【考法归纳】 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晶体属于分子晶体。 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，每个铝原子均为sp3杂化，各有1个空轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，可以认为，位于上面的桥式氯原子在与左边的铝原子形成σ键的同时，与右边的铝原子的空轨道发生配位，形成配位键。 考点3　铜及其化合物★★★☆☆ 知识点一 Cu的原子结构 铜元素在元素周期表中处于第四周期ⅠB族，位于ds区。基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)，最外层有1个电子，主要化合价为＋1和＋2。 知识点二 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 知识点三 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：2Cu＋O22CuO； 潮湿空气中：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu(OH)2·CuCO3。 ②与Cl2反应：Cu＋Cl2CuCl2。 (现象：棕黄色烟) 。 ③与S反应：2Cu＋SCu2S。 (2) 与氧化性酸反应(完成化学方程式，下同) ①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O； ②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； ③3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 (3) 与盐溶液反应： Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。 知识点四 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； ②氧化性：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O； ③高温不稳定：4CuO2Cu2O＋O2↑ (3) 制备：Cu(OH)2CuO＋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＋===Cu2＋＋Cu＋H2O； ②与稀硝酸： 3Cu2O＋14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O； ③与还原剂(H2、C、CO、Al等)反应： H2＋Cu2O2Cu＋H2O 知识点五 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 (2) 不稳定性：Cu(OH)2CuO＋H2O (3) 弱氧化性(检验醛基)： 2Cu(OH)2＋CH2OH(CHOH)4CHO＋OH－ Cu2O↓＋CH2OH(CHOH)4COO－＋3H2O。 知识点六 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===CuS↓＋H2SO4。 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溶液中滴加几滴氨水，形成难溶物，离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH。继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色溶液，离子方程式：Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 再向溶液中加入乙醇，现象为析出深蓝色晶体。 (4) 用途 ①CuSO4溶液作电解液或电镀液； ②CuSO4具有杀菌能力，常被施用在蓄水池、游泳池中以防止藻类生长。 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： CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。 3. Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3] (1) 受热易分解： Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。 (2) 可溶于稀硫酸(写离子方程式)： Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。 4. CuCl (1) 不溶于水的白色固体，不溶于硫酸、稀硝酸，可溶于浓盐酸、氨水，形成[CuCl2]－、[Cu(NH3)2]＋等离子。 (2) 制备方法：在热的浓盐酸中，用铜粉还原CuCl2，生成无色的[CuCl2]－： Cu2＋＋Cu＋4Cl－2[CuCl2]－ ； 用水稀释[CuCl2]－溶液，得到难溶的CuCl沉淀：[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－。 【考法归纳】 Cu(Ⅰ)的性质 1. Cu＋在溶液中不稳定，易歧化为Cu和Cu2＋：2Cu＋(aq)===Cu2＋(aq)＋Cu(s)。利用这一原理可区别Cu和Cu2O：向红色物质中加入稀硫酸(不能用硝酸)，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。 2. ＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。如4CuOH＋O2＋2H2O===4Cu(OH)2。 【真题挑战】 一、单选题 1．（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生和离子 C．“碱溶”时存在反应： D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 【答案】C 【分析】废线路板先机械粉碎，可以增加其反应的接触面积，加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解，进入滤液，通入氧气和加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。 【详解】A．机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A错误； B．酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子，B错误； C．“碱溶”时根据产物中，存在反应：，故C正确； D．电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D错误； 故选C。 2．（2024·广西·高考真题）化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A．用溶液处理水垢中的 B．明矾用于净水： C．抗酸药中的可治疗胃酸过多： D．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的 【答案】A 【详解】A．用溶液处理水垢中的CaSO4，生成溶解度更小的碳酸钙，，A项正确； B．水解方程式不对，明矾是硫酸铝钾晶体，溶于水，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，可用于净水：，不写沉淀符号，B项错误； C．物质拆分不对，抗酸药中的可治疗胃酸过多，属于难溶性碱，离子方程式：，C项错误； D．未配平方程式，用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的，D项错误； 故答案选A。 二、多选题 3．（2024·山东·高考真题）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是 实验操作及现象 试管甲 滴加过量溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A．试管甲中新生成的沉淀为金属 B．试管甲中沉淀的变化均体现了的氧化性 C．试管乙实验可证明与形成无色配合物 D．上述两个实验表明为两性氧化物 【答案】AC 【详解】A．Cu2O中滴加过量0.3mol/LHNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色，说明Cu2O转化成Cu2+，Cu元素的化合价由+1价升至+2价，根据氧化还原反应的特点知，Cu元素的化合价还有由+1价降至0价，新生成的沉淀为金属Cu，A项正确； B．Cu2O与0.3mol/LHNO3发生的反应为Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2+Cu+H2O，该过程中HNO3表现酸性，后滴加浓硝酸发生的反应为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该过程中HNO3变现氧化性和酸性，B项错误； C．Cu2O中滴加过量6mol/L氨水充分振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液，静置一段时间无色溶液变为深蓝色，说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2+，C项正确； D．既能与酸反应生成盐和水、又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，Cu2O溶于6mol/L氨水形成的是配合物，Cu2O不属于两性氧化物、是碱性氧化物，D项错误； 答案选AC。 三、解答题 4．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。 (2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中 。 (3)“除杂”时需加入的试剂X是 。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成的离子方程式为 。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有 个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则 ，其可能的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。 【答案】(1)SiO2 (2)2.8×10-6 (3)NaOH溶液 (4) 提供Na+和反应所需要的碱性环境 (5) 3 0.25 乙 【分析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤，滤液1中含硫酸铝和硫酸镁，加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，过滤，滤液主要含和NaOH，往其中加氢氧化铝晶种，过滤得Al2O3‧3H2O和NaOH溶液，焙烧Al2O3‧3H2O得Al2O3；在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原，然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。 【详解】（1）煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，即“滤渣”的主要成分为SiO2； （2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，即c(H+)=10-3mol/L，则c(OH-)=10-11mol/L，此时溶液中； （3）“除杂”时需要沉淀镁离子、得，所以加入的试剂X是NaOH溶液； （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”为NaOH溶液，其既可以提供合成所需要的Na+，又可以提供反应所需要的碱性环境，水热合成的离子方程式为； （5）①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成，其化学方程式为； ②由的晶胞图如甲可知，每个晶胞中含有Fe：4×+2=3，Na：8×+2=3，O：8×+4=6，即每个晶胞中的单元数有3个； ③若“焙烧”温度为时，，生成纯相，则，解得0.25；丙图中Na：1+6×=1.75，，乙图中Na：2+2×=2.25，，则其可能的结构示意图为乙。 5．（2023·浙江·高考真题）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：①铝土矿主要成分为，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。 ②的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度 当盐基度为0.60~0.85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 。 (2)下列说法不正确的是___________。 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中控制和的投料比可控制产品盐基度 (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 。    (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 。 ②测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是 。 【答案】(1)Na[Al(OH)4] (2)BC (3) 蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀 (4) 0.7 pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多 【分析】铝土矿主要成分为，含少量和，向铝土矿中加氢氧化钠溶液，得到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤，滤液中主要含偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝沉淀，分为两份，一份加入盐酸得到氯化铝，将两份混合得到聚合氯化铝溶液，加热得到聚合氯化铝固体。 【详解】（1）根据题中信息步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是Na[Al(OH)4]；故答案为：Na[Al(OH)4]； （2）A．步骤I，反应所学温度高于100℃，因此反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，故A正确； B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通二氧化碳转化为碳酸氢钠沉淀（溶解度较小），不利于除杂，故B错误； C．步骤Ⅲ，洗涤时不能对漏斗中的沉淀进行搅拌，故C错误； D．中a、b可通过控制和的投料比来控制产品盐基度，故D正确； 故选BC； （3）步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀；故答案为：蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀； （4）①根据，样品溶液中氯离子物质的量浓度为，，根据电荷守恒得到 产品的盐基度为；故答案为：0.7。 ②测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多；故答案为：pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸跟，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多。 学科网（北京）股份有限公司 $$