第四章 金属元素及其化合物（综合训练）（江苏专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第四章 金属元素及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H－1 Li－7 C－12 N－14 O－16 Mg－24 S－32 Cl－35.5 K－39 Fe－56 一、单项选择题：共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。 1．（2025·江苏省盐城中学12月检测）为我国化工事业的发展作出了卓越贡献，是我国近代化学工业的奠基人之一的化工专家是 A．侯德榜 B．袁隆平 C．屠呦呦 D．徐光宪 2．（2025·江苏省南京市六校联合体11月月考）2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法正确的是 A．太阳能电池中的单晶硅——半导体材料 B．外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料 C．外层的热控保温材料石墨烯——有机高分子材料 D．外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——天然高分子材料 3．（2025·江苏省南京市考前指导卷）用废铁屑制取摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]，下列原理、装置及操作能达到实验目的的是 A．用装置甲制取FeSO4溶液 B．用装置乙制取并收集NH3 C．用装置丙制备FeSO4和(NH4)2SO4混合溶液 D．用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 4．（2025·苏州期中摸底调研2）在给定条件下，下列物质间的转化可以实现的是 A．FeFeCl2(aq)FeCl3(aq) B．MgCO3(s)MgCl2(aq)Mg(s) C．Al2O3AlCl3(aq)NH4AlO2(aq) D．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) 5．（2025·江苏省丹阳高级中学期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A．CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2O B．Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2 C．CaCl2CaCO3(s)CaSiO3(s) D．AlCl3(aq)无水AlCl3Al 6．（2025·江苏省南京市二模）人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含NO3－)；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性NaNO2溶液浸泡，在表面形成Fe3O4的同时有NH3逸出；铝－空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应4Al＋3O2＋4KOH＋6H2O＝4K[Al(OH3)4]；TiCl4热水解可获得TiO2•xH2O沉淀，焙烧后获得的TiO2颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．Fe3O4有磁性，可用作金属抗腐蚀层 B．TiO2有两性，可用作白色颜料 C．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼 D．Al易钝化，可用于储运浓硝酸 7．（2025·苏州市上学期期中摸底）元素及其化合物的转化在工业生产中具有极其重要的用途。下列物质间转化能实现的是 A．工业制取漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉 B．工业制取镁：MgCl2溶液无水MgCl2Mg C．工业制取硫酸：SSO3H2SO4 D．工业制取纯碱：饱和食盐水NaHCO3固体Na2CO3固体 8．（2024·江苏省无锡期末）室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3溶液的性质。 实验1：向Na2CO3溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色； 实验2：向实验1所得溶液中缓慢滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，无气体产生； 实验3：向Na2CO3溶液中通入过量的CO2，无明显现象； 实验4：向实验3所得溶液中滴加少量 Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 下列有关说法正确的是 A．实验1说明Na2CO3溶液中存在OH－ B．实验2中溶液红色变浅的原因是CO＋2H＋＝H2O＋CO2↑ C．由实验3可以推测Na2CO3与CO2没有发生反应 D．实验4中发生反应的离子方程式为CO＋Ba2＋＝BaCO3↓ 9．（2025·徐州下学期2月调研）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均符合实际的是 A．工业制备硝酸：N2NONO2HNO3 B．工业制备漂白粉：饱和NaCl溶液Cl2Ca(ClO)2 C．工业制备金属Mg：Mg(OH)2MgOMg D．工业生产金属Al：AlCl3·6H2OAlCl3Al 10．（2025·江苏省前黄中学下学期期初）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．制备Ti：NaCl溶液NaTi B．制备FeCl3溶液：FeFeCl2溶液FeCl3溶液 C．制备漂白粉：NH4ClHCl漂白粉 D．制备硫酸：SSO3H2SO4 11．（2025·广东省下学期第一次调研）部分含Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．b无法直接转化为f B．e(硫酸盐)的水溶液可用于水体的净化 C．可存在ceg的转化 D．若a和d含同种元素，则保存d溶液时可加入少量a 12．（2025·山东省青岛市四区县期中）Cu2O不能与酸混用，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。用Fe2(SO4)3溶液浸泡黄铜(CuFeS2)可制得CuSO4溶液，再用其制取Cu2O。下列说法错误的是 A．“浸泡黄铜”的过程中会产生硫单质 B．可用K3[Fe(CN)6]溶液检验浸泡后的溶液中是否生成FeSO4 C．Cu2O与稀硫酸反应只生成硫酸铜和水 D．CuSO4是配制波尔多液的原料 13．（2025·山东省青岛市四区县期中）废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al箔、LiFePO4活性材料和少量不溶于酸碱的导电剂，兴趣小组在实验室中模拟回收相关资源的部分流程如图。下列说法错误的是 A．“碱浸”中铝箔反应的离子方程式为2OH－＋2Al＋6H2O＝2[Al(OH)4]－＋3H2↑ B．“酸浸”主要反应为2LiFePO4＋H2O2＋4H2SO4＝Li2SO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O＋2H3PO4 C．FePO4、Li2CO3与足量炭黑高温灼烧再生LiFePO4反应的氧化产物一定为CO2 D．“洗涤”操作为向漏斗中加水至没过沉淀，待水自然流下，重复2～3次 14．（2025·江苏省南通市启东中学12月月考）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。镁基合金材料具有良好的储氢一释氢性能。以Mg、Ni混合粉末为原料，利用氢化燃烧合成法可制得高效镁基储氢材料MgxNiyH z。向MgxNiyH z中掺杂铝原子有利于释氢。一种Mg－Ni合金储氢后生成Mg2NiH4，其立方晶胞如题7图所示(●和分别表示不同的金属原子，●位于立方体的顶点和面心，位于立方体的体内)。下列说法正确的是 A．晶胞中“●”表示的是原子 B．1 mol Mg－Ni合金吸收4 mol H2后形成Mg2NiH4 C．Mg2NiH4晶体中存在离子键和非极性共价键 D．掺杂Al原子会改变Mg2NiH4晶体中粒子间作用力，减弱晶体稳定性 15．（2025·山东省潍坊市学科素养能力测评）某小组探究Cu与H2O2在不同条件下的反应，实验结果如表： 实验 试剂a 现象与结果 I ______ 10 h后，液体变为浅蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu(OH)2 II 8 mL 5 mol·L－1氨水 立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu(OH)2 III 8 mL 5 mol·L－1氨水和1 g NH4Cl固体 立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜片依然保持光亮 下列说法不正确是 A．I中生成Cu(OH)2的反应是Cu＋H2O2＝Cu(OH)2 B．由实验可知，增大c(OH－)，H2O2的氧化性增强 C．增大c(NH)有利于[Cu(NH3)4]2＋的生成 D．[Cu(NH3)4]2＋可能是H2O2分解的催化剂 二、非选择题：共4题，共55分。 16．(14分)（2025·江苏省丹阳高级中学期中）实验室以FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。 （1）在氩气气氛下，向装有50 mL 1.00 mol·L－1 FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置下图)中逐滴加入100 mL 14.00 mol·L－1 KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在100℃下回流3 h，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。 ①图中盛装KOH的仪器名称：_____________。 ②三颈烧瓶发生反应的离子方程式为：______________________________________________。 ③检验反应是否进行完全的操作是：_______________________________________________________ _____________________________________________________。 （2）待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品3.24 g。 ①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是__________________________________________。 ②计算实验所得产品产率___________。(写出计算过程) （3）利用反应FeSO4＋Fe2(SO4)3＋8NaOHFe3O4↓＋4Na2SO4＋4H2O也可以制备Fe3O4。请补充完整以FeSO4溶液为原料制备Fe3O4的实验方案：取 40 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，__________________ ___________________________________________________________________________________________(实验中须选用的试剂：稀硫酸、双氧水、1 mol·L－1 NaOH溶液、1 mol·L－1 FeSO4溶液)。 17．(14分)（2025·江苏省苏州市期末）工业上用废铜屑(含有少量铁、油污及不溶性杂质)制CuCl的流程如下： 已知：①Cl－能与Cu＋形成配位数为2的配合物离子；②Ksp[Fe(OH)3]=10－38。 （1）基态Cu2＋的核外电子排布式为__________。 （2）“洗涤”时，Na2CO3 溶液除去废铜屑表面油污的原理是_______________________________。 （3）“溶解”时，边搅拌边向废铜屑中缓慢加入稀硫酸和H2O2溶液。写出Cu溶解的离子反应方程式_____________________________________________。 （4）“除杂”时，使Fe3＋浓度小于1×10－5 mol·L－1，需调节废水pH是_____________。 （5）“还原”时，向CuSO4溶液中加Na2SO3和NaCl并加热，生成CuCl沉淀。 ①生成CuCl反应的离子方程式为________________________________________________________。 ②CuCl收率随n(NaCl)/n(CuSO4)值的变化如图所示。n(NaCl)/n(CuSO4)＞1.6，CuCl收率减小的原因是________________________________________________________________。 ③向CuSO4和NaCl的混合溶液加入N2H4也可制得CuCl，但当N2H4用量过大时，CuCl收率减小，其原因可能是_______________________________________________________________。 （6）准确称取3.000 g CuCl样品，加入足量FeCl3配成250 mL溶液，取25 mL所得溶液于锥形瓶中，滴加2滴指示剂，用0.1000 mol·L－1 Ce(SO4)2标准溶液滴至终点(反应为Fe2＋＋Ce4＋＝Fe3＋＋Ce3＋)，平行滴定3次，平均消耗Ce(SO4)2溶液24. 00 mL。计算样品中CuCl的纯度_______(写出计算过程)。 18．(14分)（2025·江苏省新高考基地学期第二次大联考）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吨发烟硫酸（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________吨。 （2）除铁。已知滤渣2的成分与温度、pH的关系如图所示。 ①若控制温度80℃、pH＝2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]（上图中阴影部分），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）。 （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随时间的变化如图所示。 “沉淀”过程的操作：向含Mg2＋溶液中________________________________________________。 （4）控制“沉淀”温度50℃，可制得碱式碳酸镁[Mga(CO3)b(OH)c•xH2O]，碱式碳酸镁常用作塑料阻燃剂。现称取一定质量碱式碳酸镁样品经高温完全分解后得8.0 gMgO固体，放出3.36 L CO2（标准状况），计算该碱式碳酸镁样品中的n(CO32－)∶n(OH－)＝_______。（写出计算过程） （5）某钙镁矿(CaMgS2)的晶胞结构如图所示。若将Ca全部换为Mg，所得晶体中每个晶胞含有的Mg原子数为________。 19．(14分)（2025·江苏省苏州市南航苏州附中三模）纳米铜用途广泛，可用铜蓝矿（CuS为主要成分）为原料制备。 I．获得纳米铜 （1）制备[Cu(NH3)4]2＋溶液，用FeCl3溶液浸取铜蓝矿，除去其中含铁离子后，再通入NH3制取。不采用氨水直接浸取铜蓝矿的原因为_________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________。[已知：Cu2＋＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋ Kf ＝1.2×109；Ksp(CuS)＝1.2×10－36] （2）制备纳米铜。调节[Cu(NH3)4]2＋溶液的pH＝11，加入3 mol·L－1 N2H4溶液，75℃水浴加热，充分反应得到纳米铜。 ①获得纳米铜时，N2H4被氧化成N2，反应的离子方程式为__________________________________。 ②N2H4还原过程中可能生成难溶的CuCl（白色）和Cu2O（红色），为判断纳米铜样品中是否含有上述两种杂质，补充完整实验方案：将制得的样品先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤干净，_________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（已知：Cu2O＋2H＋＝Cu2＋＋Cu＋H2O；必须使用的试剂和设备：2 mol·L－1 H2SO4溶液。6 mol·L－1 HNO3溶液，2% AgNO3溶液，通风设备） Ⅱ．应用纳米铜 （3）纳米铜铂电池。如图表示一种CuPt纳米棒悬浮在稀碘水中，通过发生电极反应在Cu极和Pt级区域之间产生浓度差即产生电势差，形成自建电场；该纳米棒因内部传递电子而带负电荷，在自建电场作用下定向移动。 ①该纳米棒的Cu极电极反应式为___________________________。 ②该纳米棒向_______。（填“Cu极”或“Pt极”）方向定向移动。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 金属元素及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H－1 Li－7 C－12 N－14 O－16 Mg－24 S－32 Cl－35.5 K－39 Fe－56 一、单项选择题：共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。 1．（2025·江苏省盐城中学12月检测）为我国化工事业的发展作出了卓越贡献，是我国近代化学工业的奠基人之一的化工专家是 A．侯德榜 B．袁隆平 C．屠呦呦 D．徐光宪 【答案】A 【解析】A项，化工专家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业作出了巨大贡献，是我国近代化学工业的奠基人之一，正确；B项，袁隆平是杂交水稻之父，2001年，获得首届国家最高科学技术奖，错误；C项，女科学家屠呦呦发现了一种可用于治疗疟疾的药物——青蒿素，2015年10月屠呦呦获得诺贝尔生理医学奖，错误；D项，“稀土之父”徐光宪化学家提出了稀土串级萃取理论，其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离，荣获了2008年度国家最高科学技术奖，错误。 2．（2025·江苏省南京市六校联合体11月月考）2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法正确的是 A．太阳能电池中的单晶硅——半导体材料 B．外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料 C．外层的热控保温材料石墨烯——有机高分子材料 D．外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——天然高分子材料 【答案】A 【解析】A项，太阳能电池中的单晶硅导电性介于导体和半导体之间，属于半导体材料，正确；B项，外表面的高温结构陶瓷碳化硅属于新型无机非金属材料，不属于硅酸盐材料，错误；C项，外层的热控保温材料石墨烯主要成分是碳单质，属于无机非金属材料，错误；D项，外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是高聚物，属于合成高分子材料，错误。 3．（2025·江苏省南京市考前指导卷）用废铁屑制取摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]，下列原理、装置及操作能达到实验目的的是 A．用装置甲制取FeSO4溶液 B．用装置乙制取并收集NH3 C．用装置丙制备FeSO4和(NH4)2SO4混合溶液 D．用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 【答案】A 【解析】A项，用装置甲制取FeSO4溶液，铁粉过量，可以防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，正确；B项，用装置乙制取NH3，收集气体时试管口放棉花，不能带胶塞，错误；C项，用装置丙将氨气通入FeSO4和H2SO4的混合溶液中，应用倒置漏斗，防止倒吸，错误；D项，用装置丁浓缩溶液，降温结晶得到(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O，蒸干溶液，(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O结构会被破坏，错误。 4．（2025·苏州期中摸底调研2）在给定条件下，下列物质间的转化可以实现的是 A．FeFeCl2(aq)FeCl3(aq) B．MgCO3(s)MgCl2(aq)Mg(s) C．Al2O3AlCl3(aq)NH4AlO2(aq) D．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) 【答案】A 【解析】A项，碘单质氧化性较弱，和铁反应生成碘化亚铁，氯气氧化性较强，将碘化亚铁氧化为氯化铁，正确；B项，碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁，电解氯化镁溶液得不到镁单质，电解熔融氯化镁生成镁单质，错误；C项，氧化铝和盐酸反应生成氯化铝，氯化铝和过量弱碱氨水生成氢氧化铝沉淀，错误；D项，氯化钠和二氧化碳不反应，不能生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解为二氧化碳、水和碳酸钠，错误。 5．（2025·江苏省丹阳高级中学期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A．CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2O B．Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2 C．CaCl2CaCO3(s)CaSiO3(s) D．AlCl3(aq)无水AlCl3Al 【答案】A 【解析】A项，CuSO4与NaOH反应生成新制氢氧化铜悬浊液，新制氢氧化铜可与还原性糖麦芽糖反应生成Cu2O，正确；B项，铁与氯气反应只能生成FeCl3，错误；C项，CaCl2与CO2不能反应，错误；D项，AlCl3为共价化合物，不能电解制取Al，错误。 6．（2025·江苏省南京市二模）人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含NO3－)；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性NaNO2溶液浸泡，在表面形成Fe3O4的同时有NH3逸出；铝－空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应4Al＋3O2＋4KOH＋6H2O＝4K[Al(OH3)4]；TiCl4热水解可获得TiO2•xH2O沉淀，焙烧后获得的TiO2颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．Fe3O4有磁性，可用作金属抗腐蚀层 B．TiO2有两性，可用作白色颜料 C．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼 D．Al易钝化，可用于储运浓硝酸 【答案】D 【解析】A项，Fe3O4的磁性可做磁性材料，与“作抗腐蚀层”并无直接对应，错误；B项，TiO2颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料，与两性无关，错误；C项，Al2O3熔点高可做耐火材料，用Al2O3电解Al需要加冰晶石降低熔点，错误；D项，Al易在浓硝酸中钝化，故可用于储运浓硝酸，性质与用途相符，正确。 7．（2025·苏州市上学期期中摸底）元素及其化合物的转化在工业生产中具有极其重要的用途。下列物质间转化能实现的是 A．工业制取漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉 B．工业制取镁：MgCl2溶液无水MgCl2Mg C．工业制取硫酸：SSO3H2SO4 D．工业制取纯碱：饱和食盐水NaHCO3固体Na2CO3固体 【答案】D 【解析】A项，工业制取漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得，不合题意；B项，由于MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，HCl易挥发，故直接蒸干MgCl2溶液得不到无水MgCl2，不合题意；C项，硫与过量的O2燃烧只能生成SO2，SO2经催化氧化才能制得SO3，且工业上制备硫酸是煅烧含硫矿物来制得SO2，不合题意；D项，向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，可以制得NaHCO3固体此为侯氏制碱法，然后NaHCO3受热分解得到纯碱，符合题意。 8．（2024·江苏省无锡期末）室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3溶液的性质。 实验1：向Na2CO3溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色； 实验2：向实验1所得溶液中缓慢滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，无气体产生； 实验3：向Na2CO3溶液中通入过量的CO2，无明显现象； 实验4：向实验3所得溶液中滴加少量 Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 下列有关说法正确的是 A．实验1说明Na2CO3溶液中存在OH－ B．实验2中溶液红色变浅的原因是CO＋2H＋＝H2O＋CO2↑ C．由实验3可以推测Na2CO3与CO2没有发生反应 D．实验4中发生反应的离子方程式为CO＋Ba2＋＝BaCO3↓ 【答案】A 【解析】A项，能使酚酞变红的溶液显碱性，正确；B项，向Na2CO3溶液中滴加几滴稀盐酸，离子方程式为CO＋H＋＝HCO，错误；C项，Na2CO3溶液中通入过量CO2，化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3，错误；D项，NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2HCO＝BaCO3↓＋CO＋2H2O，错误。 9．（2025·徐州下学期2月调研）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均符合实际的是 A．工业制备硝酸：N2NONO2HNO3 B．工业制备漂白粉：饱和NaCl溶液Cl2Ca(ClO)2 C．工业制备金属Mg：Mg(OH)2MgOMg D．工业生产金属Al：AlCl3·6H2OAlCl3Al 【答案】B 【解析】A项，工业制硝酸时，采用催化氧化的方法，将NH3转化为NO，然后NO和氧气反应得到NO2，NO2用水吸收即获得HNO3，不符合题意；B项，电解饱和NaCl溶液，可以生成NaOH、H2和Cl2，Cl2和Ca(OH)2(石灰乳)可反应得到CaCl2、Ca(ClO)2，符合题意；C项，MgO的熔点非常高，电解时需要消耗大量能源，生产成本太大，制备金属Mg不用电解MgO的方法，工业上常以海水为原料，往海水中加入Ca(OH)2，将生成的Mg(OH)2沉淀过滤，滤渣中加入盐酸，得到MgCl2溶液，将溶液蒸发浓缩(在HCl气流中)、冷却结晶，得到MgCl2•6H2O，再在一定条件下加热，使晶体脱去结晶水，最后电解熔融MgCl2，从而制得金属镁，不符合题意；D项，AlCl3是共价化合物，熔融AlCl3不电离，电解氯化铝溶液也不能得到铝，获得金属铝应电解氧化铝，不符合题意。 10．（2025·江苏省前黄中学下学期期初）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．制备Ti：NaCl溶液NaTi B．制备FeCl3溶液：FeFeCl2溶液FeCl3溶液 C．制备漂白粉：NH4ClHCl漂白粉 D．制备硫酸：SSO3H2SO4 【答案】B 【解析】A项，电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2和氢氧化钠，得不到金属钠，错误；B项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，正确；C项，HCl与石灰乳反应生成氯化钙，漂白粉主要成分是氯化钙与次氯酸钙混合物，错误；D项，S与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与氧气在催化剂作用下生成三氧化硫，三氧化硫用浓硫酸吸收，错误。 11．（2025·广东省下学期第一次调研）部分含Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．b无法直接转化为f B．e(硫酸盐)的水溶液可用于水体的净化 C．可存在ceg的转化 D．若a和d含同种元素，则保存d溶液时可加入少量a 【答案】C 【解析】当为铝元素时：a为Al单质，c为Al2O3，e为＋3价的铝盐，g为Al(OH)3；当为铁元素时：a为Fe单质，b为FeO，c为Fe2O3，d为＋2价的亚铁盐，e为＋3价的铁盐，f为Fe(OH)2，g为Fe(OH)3，据此回答。 A项，b为FeO，f为Fe(OH)2，FeO难溶于水，不能直接与水反应生成Fe(OH)2，不符合题意，错误；B项，e为＋3价的铁盐(硫酸盐)或e为＋3价的铝盐，其水溶液中Fe3＋或Al3＋水解生成氢氧化铁或氢氧化铝胶体，氢氧化铁或氢氧化铝胶体具有吸附性，可用于水体的净化，不符合题意，错误；C项，当c为Fe2O3，Fe2O3与NaOH不反应，不能实现ce的转化，当c为氧化铝时，e为四羟基合铝酸钠，不能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝，故不存在选项中的转化关系，符合题意，正确；D项，若a和d含同种元素，即a为Fe，d为亚铁盐，亚铁离子易被氧化，保存亚铁盐溶液时，加入少量Fe，可以防止亚铁离子被氧化，错误。 12．（2025·山东省青岛市四区县期中）Cu2O不能与酸混用，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。用Fe2(SO4)3溶液浸泡黄铜(CuFeS2)可制得CuSO4溶液，再用其制取Cu2O。下列说法错误的是 A．“浸泡黄铜”的过程中会产生硫单质 B．可用K3[Fe(CN)6]溶液检验浸泡后的溶液中是否生成FeSO4 C．Cu2O与稀硫酸反应只生成硫酸铜和水 D．CuSO4是配制波尔多液的原料 【答案】C 【解析】A项，黄铜(CuFeS2)与Fe2(SO4)3溶液反应时，Fe3＋作为氧化剂将S2－氧化为硫单质，同时自身被还原为Fe2＋，因此反应中确实会产生硫单质，正确；B项，K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)可用于检验Fe2＋的存在。Fe2＋与铁氰化钾反应生成深蓝色沉淀，若反应中生成了FeSO4(含Fe2＋)，可用此试剂检验，正确；C项，Cu2O中Cu为＋1价，与稀硫酸反应发生歧化反应，生成Cu2＋和Cu单质，同时生成水，反应式为：Cu2O＋H2SO4＝CuSO4＋Cu＋H2O，因此产物不只有硫酸铜和水，错误；D项，波尔多液由CuSO4与石灰乳[Ca(OH)2]混合配制而成，正确。 13．（2025·山东省青岛市四区县期中）废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al箔、LiFePO4活性材料和少量不溶于酸碱的导电剂，兴趣小组在实验室中模拟回收相关资源的部分流程如图。下列说法错误的是 A．“碱浸”中铝箔反应的离子方程式为2OH－＋2Al＋6H2O＝2[Al(OH)4]－＋3H2↑ B．“酸浸”主要反应为2LiFePO4＋H2O2＋4H2SO4＝Li2SO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O＋2H3PO4 C．FePO4、Li2CO3与足量炭黑高温灼烧再生LiFePO4反应的氧化产物一定为CO2 D．“洗涤”操作为向漏斗中加水至没过沉淀，待水自然流下，重复2～3次 【答案】C 【解析】废旧磷酸亚铁锂离子电池正极片(除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂)加入氢氧化钠溶液进行碱浸，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，过滤得到滤液①四羟基合铝酸钠溶液，浸渣加入硫酸、H2O2氧化剂，LiFePO4中亚铁被氧化生成铁离子，调节溶液pH生成磷酸铁沉淀，过滤后的滤液3为LiCl溶液，加入饱和碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，利用碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小的性质，经趁热过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸锂。 A项，铝在强碱中反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]－＋3H2↑书写正确，正确；B项，利用H2O2将LiFePO4中的Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)生成Fe2(SO4)3、H3PO4等物质，选项所给方程式正确，正确；C项，将FePO4、Li2CO3与足量炭黑高温灼烧生成LiFePO4时，碳被氧化不一定只生成CO2，高温下还可能生成CO等产物，错误；D项，选项描述的“洗涤”操作方法符合实验常规操作，正确。 14．（2025·江苏省南通市启东中学12月月考）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。镁基合金材料具有良好的储氢一释氢性能。以Mg、Ni混合粉末为原料，利用氢化燃烧合成法可制得高效镁基储氢材料MgxNiyH z。向MgxNiyH z中掺杂铝原子有利于释氢。一种Mg－Ni合金储氢后生成Mg2NiH4，其立方晶胞如题7图所示(●和分别表示不同的金属原子，●位于立方体的顶点和面心，位于立方体的体内)。下列说法正确的是 A．晶胞中“●”表示的是原子 B．1 mol Mg－Ni合金吸收4 mol H2后形成Mg2NiH4 C．Mg2NiH4晶体中存在离子键和非极性共价键 D．掺杂Al原子会改变Mg2NiH4晶体中粒子间作用力，减弱晶体稳定性 【答案】D 【解析】A项，●位于立方体的顶点和面心，个数为：8×＋6×＝4，位于立方体的体内，个数为：8，根据该晶体的分子式Mg2NiH4，可得晶胞中“●”表示的是Ni原子，错误；B项，根据该晶体的分子式Mg2NiH4，可得1 mol Mg－Ni合金吸收2 mol H2后形成Mg2NiH4，错误；C项，根据晶胞示意图，可知Mg2NiH4晶体中不存在非极性共价键，错误；D项，掺杂Al原子会改变Mg2NiH4晶体中粒子间作用力，减弱晶体稳定性，有利于释氢，正确。 15．（2025·山东省潍坊市学科素养能力测评）某小组探究Cu与H2O2在不同条件下的反应，实验结果如表： 实验 试剂a 现象与结果 I ______ 10 h后，液体变为浅蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu(OH)2 II 8 mL 5 mol·L－1氨水 立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu(OH)2 III 8 mL 5 mol·L－1氨水和1 g NH4Cl固体 立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜片依然保持光亮 下列说法不正确是 A．I中生成Cu(OH)2的反应是Cu＋H2O2＝Cu(OH)2 B．由实验可知，增大c(OH－)，H2O2的氧化性增强 C．增大c(NH)有利于[Cu(NH3)4]2＋的生成 D．[Cu(NH3)4]2＋可能是H2O2分解的催化剂 【答案】B 【解析】A项，I中生成Cu(OH)2，说明铜被过氧化氢氧化为氢氧化铜，反应是Cu＋H2O2＝Cu(OH)2，正确；B项，酸性条件下，H2O2的氧化性增强，错误；C项，II、III比较，III中加入氯化铵，铵根离子浓度增大，铜片表面不生成Cu(OH)2，可知增大c(NH)有利于[Cu(NH3)4]2＋的生成，正确；D项，I、II比较，II溶液变为深蓝色，说明有[Cu(NH3)4]2＋生成，立即产生大量气泡，说明[Cu(NH3)4]2＋可能是H2O2分解的催化剂，正确。 二、非选择题：共4题，共55分。 16．(14分)（2025·江苏省丹阳高级中学期中）实验室以FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。 （1）在氩气气氛下，向装有50 mL 1.00 mol·L－1 FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置下图)中逐滴加入100 mL 14.00 mol·L－1 KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在100℃下回流3 h，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。 ①图中盛装KOH的仪器名称：_____________。 ②三颈烧瓶发生反应的离子方程式为：______________________________________________。 ③检验反应是否进行完全的操作是：_______________________________________________________ _____________________________________________________。 （2）待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品3.24 g。 ①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是__________________________________________。 ②计算实验所得产品产率___________。(写出计算过程) （3）利用反应FeSO4＋Fe2(SO4)3＋8NaOHFe3O4↓＋4Na2SO4＋4H2O也可以制备Fe3O4。请补充完整以FeSO4溶液为原料制备Fe3O4的实验方案：取 40 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，__________________ ___________________________________________________________________________________________(实验中须选用的试剂：稀硫酸、双氧水、1 mol·L－1 NaOH溶液、1 mol·L－1 FeSO4溶液)。 【答案】（1）①恒压滴液漏斗(2分) ②4Fe2＋＋8OH－Fe↓＋Fe3O4↓＋4H2O(2分) ③从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，再加入少量新制氯水，若溶液不出现血红色，则反应已经进行完全(或加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀，则反应已经进行完全)(2分) （2）①防止产品中的铁元素被空气中的O2氧化(2分) ②m(理论)＝0.0125 mol×(56＋232) g·mol－1＝3.6 g，×100%＝90.00%(2分) （3）边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反应后，加热至沸除去过量的H2O2，冷却，再加入20 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，加入足量1 mol·L－1 NaOH溶液，加热、搅拌使其充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥(4分)。 【解析】实验室以FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物，该反应利用氩气排除装置中的空气，再利用4FeCl2＋8KOHFe↓＋Fe3O4↓＋4H2O＋8KCl，制得Fe和Fe3O4的黑色沉淀，以此来解析。 （1）①由图可知，盛装KOH的仪器名称为恒压滴液漏斗，故答案为：恒压滴液漏斗；②三颈烧瓶发生反应为4FeCl2＋8KOHFe↓＋Fe3O4↓＋4H2O＋8KCl，则其离子方程式为：4Fe2＋＋8OH－Fe↓＋Fe3O4↓＋4H2O，故答案为：4Fe2＋＋8OH－Fe↓＋Fe3O4↓＋4H2O；③反应是否进行完全，只需检验是否存在亚铁离子即可，具体操作为：从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，再加入少量新制氯水，若溶液不出现血红色，则反应已经进行完全(或加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀，则反应已经进行完全)，故答案为：从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，再加入少量新制氯水，若溶液不出现血红色，则反应已经进行完全(或加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀，则反应已经进行完全)；（2）①焙烧需要在隔绝空气的条件下进行是因为产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化，故答案为：防止产品中的铁元素被空气中的O2氧化；②50 mL 1.00 mol·L－1 FeCl2溶液的物质的量为0.05 mol，根据发生反应的离子方程式：4Fe2＋＋8OH－Fe↓＋Fe3O4↓＋4H2O，可知理论上所得的Fe和Fe3O4的物质的量各自为0.0125 mol，所以得到的黑色产品质量m(理论)＝0.0125 mol×(56+232) g·mol－1＝3.6 g，，实际得到的产品3.24 g，所以其产率为×100%＝90.00%，故答案为：m(理论)＝0.0125 mol×(56＋232) g·mol－1＝3.6 g，×100%＝90.00%；（3）根据反应FeSO4＋Fe2(SO4)3＋8NaOHFe3O4↓＋4Na2SO4＋4H2O制备Fe3O4，应该先将FeSO4与双氧水和硫酸反应，将其氧化为Fe2(SO4)3，再加入FeSO4溶液和氢氧化钠溶液，加热，即可达到目的。具体步骤为：取40 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反应后，加热至沸除去过量的H2O2，冷却，再加入20 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，加入足量1 mol·L－1 NaOH溶液，加热、搅拌使其充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥，故答案为：边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水，充分反应后，加热至沸除去过量的H2O2，冷却，再加入20 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，加入足量1 mol·L－1 NaOH溶液，加热、搅拌使其充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥。 17．(14分)（2025·江苏省苏州市期末）工业上用废铜屑(含有少量铁、油污及不溶性杂质)制CuCl的流程如下： 已知：①Cl－能与Cu＋形成配位数为2的配合物离子；②Ksp[Fe(OH)3]=10－38。 （1）基态Cu2＋的核外电子排布式为__________。 （2）“洗涤”时，Na2CO3 溶液除去废铜屑表面油污的原理是_______________________________。 （3）“溶解”时，边搅拌边向废铜屑中缓慢加入稀硫酸和H2O2溶液。写出Cu溶解的离子反应方程式_____________________________________________。 （4）“除杂”时，使Fe3＋浓度小于1×10－5 mol·L－1，需调节废水pH是_____________。 （5）“还原”时，向CuSO4溶液中加Na2SO3和NaCl并加热，生成CuCl沉淀。 ①生成CuCl反应的离子方程式为________________________________________________________。 ②CuCl收率随n(NaCl)/n(CuSO4)值的变化如图所示。n(NaCl)/n(CuSO4)＞1.6，CuCl收率减小的原因是________________________________________________________________。 ③向CuSO4和NaCl的混合溶液加入N2H4也可制得CuCl，但当N2H4用量过大时，CuCl收率减小，其原因可能是_______________________________________________________________。 （6）准确称取3.000 g CuCl样品，加入足量FeCl3配成250 mL溶液，取25 mL所得溶液于锥形瓶中，滴加2滴指示剂，用0.1000 mol·L－1 Ce(SO4)2标准溶液滴至终点(反应为Fe2＋＋Ce4＋＝Fe3＋＋Ce3＋)，平行滴定3次，平均消耗Ce(SO4)2溶液24. 00 mL。计算样品中CuCl的纯度_______(写出计算过程)。 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(1分) （2）碳酸钠水解溶液呈碱性，油脂碱性条件下水解去除(1分) （3）Cu＋H2O2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O(2分) （4）＞3(2分) （5）2Cu2＋＋SO32－＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋SO42－＋2H＋(2分) ②部分CuCl与Cl－形成了可溶性配合物CuCl2－(2分) ③水合肼将部分Cu2＋还原为Cu(2分) （6）79.60%(2分) 【解析】废铜屑(含有少量铁、油污及不溶性杂质)中加入碳酸钠溶液洗涤，碳酸钠水解溶液呈碱性，油脂碱性条件下水解去除，将洗涤后的固体稀硫酸和过氧化氢进行溶解，得到硫酸铜和硫酸铁溶液，过滤，将不溶性杂质去除，再加入CuO调pH进行除杂，将铁转化为氢氧化铁沉淀除去，得到硫酸铜溶液，加入亚硫酸钠和氯化钠进行还原，即可得到CuCl，据此回答， （1）Cu原子序数29，核外电子排布为[Ar]3d104s1，失去2个电子（先失4s，再失3d），Cu2＋电子排布式：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；（2）碳酸钠溶液呈碱性（CO32－＋H2OHCO3－＋OH－），油污（油脂）在碱性条件下水解生成可溶于水的物质，达到除油污目的；（3）Cu在酸性条件下被H2O2氧化为铜离子，离子方程式Cu＋H2O2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O；（4）Fe3＋沉淀完全（浓度小于1×10－5 mol·L－1）时，由Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝10－38，得：c(OH－)＞=1×10－11 mol·L－1，则c(H＋)＜1×10－3 mol·L－1，pH＞3，需保证Cu2＋不沉淀，故pH＞3；（5）①Cu2＋被SO32－还原为Cu＋，结合Cl－生成CuCl，反应的离子方程式为：2Cu2＋＋SO32－＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋SO42－＋2H＋；②n(NaCl)/n(CuSO4)＞1.6时，由于Cl－过量，部分CuCl与Cl－形成了可溶性配合物CuCl2－，导致CuCl收率减小；③向CuSO4和NaCl的混合溶液加入N2H4也可制得CuCl，N2H4具有还原性，但当N2H4用量过大时，水合肼将部分Cu2＋还原为Cu，导致CuCl收率减小；（6）由反应Fe2＋＋Ce4＋＝Fe3＋＋Ce3＋，CuCl与Fe3＋发生Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－反应，得关系：CuCl～Fe2＋～Ce4＋，25 mL溶液中：n(Ce4＋)＝0.1000 mol·L－1×0.024 L＝0.0024 mol，则250 mL溶液中n(Ce4＋)＝0.0024 mol×＝0.024 mol，故n(CuCl)＝0.024 mol，质量m(CuCl)＝0.024 mol×99.5 g·mol－1＝2.388 g，纯度×100%＝79.60%。 18．(14分)（2025·江苏省新高考基地学期第二次大联考）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吨发烟硫酸（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________吨。 （2）除铁。已知滤渣2的成分与温度、pH的关系如图所示。 ①若控制温度80℃、pH＝2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]（上图中阴影部分），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）。 （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随时间的变化如图所示。 “沉淀”过程的操作：向含Mg2＋溶液中________________________________________________。 （4）控制“沉淀”温度50℃，可制得碱式碳酸镁[Mga(CO3)b(OH)c•xH2O]，碱式碳酸镁常用作塑料阻燃剂。现称取一定质量碱式碳酸镁样品经高温完全分解后得8.0 gMgO固体，放出3.36 L CO2（标准状况），计算该碱式碳酸镁样品中的n(CO32－)∶n(OH－)＝_______。（写出计算过程） （5）某钙镁矿(CaMgS2)的晶胞结构如图所示。若将Ca全部换为Mg，所得晶体中每个晶胞含有的Mg原子数为________。 【答案】（1）2.14(2分) （2）①2Na＋＋3ClO－＋6Fe2＋＋4SO42－＋9H2ONa2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋3Cl－＋6H＋(2分) ②H＋浓度小，ClO－的氧化性弱；温度低，反应速率慢(2分) （3）①Mg2＋＋CO2＋2OH－＋2H2O＝MgCO3•3H2O↓(2分) ②先通CO2至饱和，然后滴加NaOH溶液，同时继续通入CO2(2分) （4）3∶2(2分) （5）4(2分) 【解析】由制备流程可知，镁泥的主要成分为MgCO3、FeCO3和SiO2，加硫酸时SiO2不溶解，过滤得到滤渣1为二氧化硅，NaClO具有氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，调节pH生成沉淀除去，滤液通入二氧化碳、加入氢氧化钠溶液反应后得到沉淀，经过滤得到碳酸镁(MgCO3•3H2O)。 （1）1.78吨发烟硫酸（化学式：H2SO4•SO3）的物质的量为=104 mol，配制过程中，生成硫酸为2×104 mol，配制质量分数为50% H2SO4溶液，配制时需要水的质量为－1.78吨＝2.14 吨；（2）①“除铁”时，若控制温度80℃、pH＝2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，则总反应的离子方程式：2Na＋＋3ClO－＋6Fe2＋＋4SO42－＋9H2ONa2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋3Cl－＋6H＋；②由图可知，pH在4附近温度略低于40°C时产生的氢氧化铁最多，温度继续升高时铁转化为其它含铁的不溶性物质，结合分析可知，铁工业生产不选择以Fe(OH)3形式除铁的可能原因：H＋浓度小，ClO－的氧化性弱；温度低，反应速率慢；（3）①结合分析可知，“沉淀”过程的离子方程式：Mg2＋＋CO2＋2OH－＋2H2O＝MgCO3•3H2O↓；②由图知，“沉淀”时溶液的pH先减小后增大后维持不变，则“沉淀”过程的操作：向含Mg2＋溶液中先通CO2至饱和，然后滴加NaOH溶液，同时继续通入CO2；（4）现称取一定质量碱式碳酸镁样品经高温完全分解后得8.0 g MgO固体，根据镁元素守恒，镁离子为＝0.2 mol，放出3.36 L CO2（标准状况），其物质的量为＝0.15 mol，则碳酸根为0.15 mol，则根据电荷守恒可知氢氧根的物质的量为0.1 mol，则碱式碳酸镁样品中的n(CO32－)∶n(OH－)＝3∶2；（5）某钙镁矿(CaMgS2)的晶胞中若将Ca全部换为Mg，若Ca换为Mg，则该图变为两个立方晶胞，则Mg位于晶胞的8个顶点和6个面心，所得晶体中每个晶胞含有的Mg原子数为8×＋6×＝4。 19．(14分)（2025·江苏省苏州市南航苏州附中三模）纳米铜用途广泛，可用铜蓝矿（CuS为主要成分）为原料制备。 I．获得纳米铜 （1）制备[Cu(NH3)4]2＋溶液，用FeCl3溶液浸取铜蓝矿，除去其中含铁离子后，再通入NH3制取。不采用氨水直接浸取铜蓝矿的原因为_________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________。[已知：Cu2＋＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋ Kf ＝1.2×109；Ksp(CuS)＝1.2×10－36] （2）制备纳米铜。调节[Cu(NH3)4]2＋溶液的pH＝11，加入3 mol·L－1 N2H4溶液，75℃水浴加热，充分反应得到纳米铜。 ①获得纳米铜时，N2H4被氧化成N2，反应的离子方程式为__________________________________。 ②N2H4还原过程中可能生成难溶的CuCl（白色）和Cu2O（红色），为判断纳米铜样品中是否含有上述两种杂质，补充完整实验方案：将制得的样品先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤干净，_________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（已知：Cu2O＋2H＋＝Cu2＋＋Cu＋H2O；必须使用的试剂和设备：2 mol·L－1 H2SO4溶液。6 mol·L－1 HNO3溶液，2% AgNO3溶液，通风设备） Ⅱ．应用纳米铜 （3）纳米铜铂电池。如图表示一种CuPt纳米棒悬浮在稀碘水中，通过发生电极反应在Cu极和Pt级区域之间产生浓度差即产生电势差，形成自建电场；该纳米棒因内部传递电子而带负电荷，在自建电场作用下定向移动。 ①该纳米棒的Cu极电极反应式为___________________________。 ②该纳米棒向_______。（填“Cu极”或“Pt极”）方向定向移动。 【答案】（1）CuS＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋＋S2－，K＝＝＝Ksp(CuS)×Kf＝1.44×10－27，其平衡常数很小，几乎不反应(3分) （2）①2[Cu(NH3)4]2＋＋N2H4＋4OH－2Cu＋N2↑＋8NH3↑＋4H2O(2分) ②将制得的样品先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤干净，取少量样品，将其加入过量2 mol·L－1 H2SO4溶液中，边加边搅拌，若固体部分溶解，溶液呈现蓝色，则含有Cu2O(2分)；在通风设备里，另取少量样品加入过量6 mol·L－1 HNO3溶液中，边加边搅拌，使固体充分溶解，向其中滴加几滴2% AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则含有CuCl(2分) （3）①Cu－e－＋I－＝CuI(2分) ②Cu极(2分) 【解析】（1）CuS＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋＋S2－，K＝＝＝Ksp(CuS)×Kf＝1.44×10－27，其平衡常数很小，几乎不反应，故不采用直接氨水浸取铜蓝矿；（2）①75℃时，碱性溶液中[Cu(NH3)4]2＋与N2H4发生氧化还原反应，生成Cu、N2，结合质量守恒还生成NH3、H2O，铜化合价由＋2变为0、肼中氮化合价由－2变为0，根据得失电子守恒，离子方程式为2[Cu(NH3)4]2＋＋N2H4＋4OH－2Cu＋N2↑＋8NH3↑＋4H2O；②检验纳米铜样品中是否含有CuCl（白色）、Cu2O（红色），应使其溶解检验溶液中是否含有氯离子，确定样品中是否含有CuCl，根据Cu2O在酸性条件下发生Cu2O＋2H＋＝Cu2＋＋Cu＋H2O，得到溶液显蓝色，而Cu、CuCl与稀硫酸不反应，确定样品中是否含有Cu2O，故实验方案为：将制得的样品先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤干净，取少量样品，将其加入过量2 mol·L－1 H2SO4溶液中，边加边搅拌，若固体部分溶解，溶液呈现蓝色，则含有Cu2O；在通风设备里，另取少量样品加入过量6 mol·L－1 HNO3溶液中，边加边搅拌，使固体充分溶解，向其中滴加几滴2% AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则含有CuCl；（3）①原电池中电子由负极移向正极，根据题干、图中信息可知，Cu极相当于原电池负极，失电子生成CuI，电极反应式为Cu－e－＋I－＝CuI；②根据Cu极电极反应可知，Cu极区域碘离子浓度减小、Pt极区域碘离子浓度增大，即产生电势差，形成自建电场，该纳米棒带负电荷向碘离子浓度小的方向移动，即向Cu极方向移动。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$