2026届高考化学一轮复习 镁、铝、铜及其化合物

镁、铝、铜及其化合物 镁及其化合物　海水提镁 考点一 一、镁元素 镁位于元素周期表的第____周期第____族，原子结构示意图为， 价电子排布式:3s2，它是属于活泼金属，在自然界中全部以_________的形式存在。 三 ⅡA 化合态 二、镁单质 1.物理性质：镁单质是银白色、有金属光泽的固体,硬度、密度较小,具有良好的导电、导热和延展性。 铝的熔点比镁高，硬度比镁大 2.镁的化学性质 (1)与氧气反应： (发出耀眼的强光，生成白色固体物质)。 (2)与氮气反应： (镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物)。 (3)与盐酸(或硫酸)反应： 。 (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，如与硫酸铜溶液反应： 。 (6)与水反应： 。 2Mg+O2 2MgO 3Mg+N2 Mg3N2 Mg+2H+===Mg2++H2↑ 2Mg+CO2 2MgO+C Mg+Cu2+===Mg2++Cu Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 相同条件下，反应速率比Al快 3.用途:镁单质用于制造信号弹和焰火,　　　　用于制造火箭、导弹和飞机的部件,被誉为“国防金属”  镁合金 注：氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁能发生反应MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2 三.镁的重要化合物 (1)氧化镁:白色粉末状固体, 溶于水,属于 ,与盐酸反应的离子方程式为 。 碱性氧化物 难 (3)氢氧化镁:白色固体, 溶于水,属于中强碱,与盐酸反应的离子方程式为 。 (4)碳酸镁:微溶于水,溶于强酸。 熔点高(MgO>Al2O3)，是优良的耐热材料 (2)氮化镁黄色固体 ①与水反应 Mg3N2＋6H2O3Mg(OH)2＋2NH3↑ ②与酸反应 Mg3N2＋8H＋3Mg2＋＋2N 难 可用做阻燃剂  典例下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是 A.MgCO3与盐酸反应：C+2H+===CO2↑+2H2O B.Mg(OH)2与H2SO4反应：Mg2++2OH－+2H++S===MgSO4↓+2H2O C.碳酸氢镁与足量的氢氧化钠溶液反应：Mg2++2HC+2OH－=== MgCO3↓+C+2H2O D.工业上以海水为原料制取Mg(OH)2：Ca(OH)2+Mg2+===Mg(OH)2+Ca2+ √ 四、海水提镁 1.工艺流程 2.主要化学反应 (1)制石灰乳: 、 。 (2)沉淀Mg2+: 。 (3)制备MgCl2: 。 (4)电解MgCl2: 。 CaCO3 Ca(OH)2 考向一　镁及其化合物的性质 [例题1] (2024·北京期末)取一段打磨过的镁带放入试管中,向试管中加入2 mL水,并滴入2滴酚酞溶液,一段时间后发现镁带表面有气泡出现,镁带附近溶液变红;加热试管至水沸腾,发现镁带表面出现大量气泡,试管中液体全部变为红色。下列关于该实验的说法中,不正确的是(　　) [A] 其他条件相同时,温度越高,镁与水反应的速率越大 [B] 镁与沸水反应的化学方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ [C] 氢氧化镁显碱性,且在水中有一定的溶解度 [D] 氢氧化镁是离子化合物,它的碱性比同主族的氢氧化钡强 D 能力提升 【解析】 其他条件相同时,温度越高,镁与水反应的速率越大,故A正确; 镁是活泼金属,在加热条件下与水反应,镁与沸水反应的化学方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑,故B正确;滴加酚酞溶液后,镁带附近溶液变红色,说明氢氧化镁显碱性,且在水中有一定的溶解度,故C正确; 氢氧化镁是离子化合物,镁的金属性弱于钡,它的碱性比同主族的氢氧化钡弱,故D 错误。 能力提升 [变式1] (2024·广东东莞中学月考)Mg3N2是一种浅黄色粉末,极易水解,常用于制备超硬、耐高温的氮化物。实验室通过CuO氧化NH3制得N2,再与镁反应得到Mg3N2。下列说法不正确的是(　　) [A] 装置A中分液漏斗中的溶液可以是浓氨水 [B] 装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为2∶3 [C] 装置D中浓硫酸表现酸性和吸水性 [D] Mg3N2的水解方程式为Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑ B 能力提升 【解析】 装置A中分液漏斗中的溶液可以是浓氨水,流入烧瓶中与CaO接触会产生NH3,故A正确;装置C中发生反应3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O,其中氨是还原剂,氧化铜是氧化剂,氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为3∶2,故B错误;装置D中浓硫酸的作用除了干燥N2,还可以吸收NH3,故体现酸性和吸水性,故C正确;Mg3N2水解生成氢氧化镁和氨,故D正确。 能力提升 考向二　工业制镁 [例题2] (2024·浙江杭州期末)镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如图所示: 下列说法不正确的是(　　) [A] 试剂①常选用澄清石灰水 [B] 加入试剂②反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O [C] 电解熔融MgCl2所得副产物是工业制备试剂②的主要原料 [D] 与电解MgO相比,电解熔融MgCl2的方式冶炼金属镁具有节能优势 A 能力提升 能力提升 [变式2] (2024·山西太原阶段考试)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如图所示: 已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。 能力提升 下列说法错误的是(　　) [A] 煅烧时将菱镁矿粉碎,有利于增大反应速率 [B] 浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl MgCl2+2NH3↑+H2O [C] 流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl [D] 将反应温度调控在高温条件下进行浸出和沉镁操作,均有利于提高镁元素的转化率 D 能力提升 能力提升 1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(　　) [A] (2022·河北卷)1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA B 高考借鉴 高考借鉴 2.(2023·北京卷,13)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,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 C 高考借鉴 高考借鉴 铝及其化合物 骐骥一跃，不能十步。驽马十驾，功在不舍。 一、铝元素 问题1：铝元素在周期表中的什么位置？画出其原子结构示意图及电子排布式？ 铝元素位于元素周期表的第三周期第IIIA族，p区，原子结构示意图 其电子排布式为[Ne]3s23p1,价电子排布式:3s23p1 问题2：铝元素在地壳中含量多少？自然界中是否存在游离态铝单质？ 铝是地壳中含量最多的金属元素,全部以化合态的形式存在。  二、铝单质 1.物理性质：铝单质是银白色、有金属光泽的固体,硬度、密度较小,具有良好的导电、导热和延展性。 问题3：结合以往所学知识，推测铝单质具有哪些物理性质？ 问题4:根据原子结构，推测铝单质具有哪些化学性质？ 2.化学性质：还原性，能与非金属单质及氧化性物质反应。 4Al+3O2 2Al2O3 (1)①O2常温下形成致密的氧化膜 ②O2点燃 (2)铝在氯气中燃烧 (3)铝与酸反应①氧化性酸：常温下遇浓硫酸，浓硝酸钝化 ②非氧化性酸（H+）： ③写出铝与稀硝酸发生反应离子方程式： Al+4H++NO-3==Al3++NO↑+2H2O (4)铝具有两性，写出与强碱反应的方程式。 (5)铝与氧化铁发生铝热反应 铝的熔点比镁高，硬度比镁大 相同条件，反应速率比镁慢 三、铝的氧化物（Al2O3） 1.物理性质：难溶于水、硬度大 2.化学性质 Al2O3具有两性，分别写出其与强酸强碱反应的离子方程式 (1)与酸反应 (2)与碱反应 Al2O3+2OH-+3H2O==2[Al(OH)4]- Al2O3+6H+==2Al3++3H2O ②冶炼金属铝：通过电解熔融氧化铝得到铝化学方程式 2Al2O3熔融 　 4Al＋3O2↑　 （3）重要用途①作耐火材料：可制造坩埚等。 四.氢氧化铝 2.化学性质 1.物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性,中和胃酸。 问题5：写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ①受热分解 ②与酸反应 ③与碱反应 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O Al(OH)3+OH－===[Al(OH)4]－ 问题6：写出下列反应的离子方程式: ①Al3+与氨水反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②向含[Al(OH)4]-的溶液中通入过量的CO2:　　　　　　　　　　　　　　　  ③Al3+与[Al(OH)4]-发生相互促进的水解反应:　　　　　　　　　　　　　　  Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N 3.Al(OH)3的制备 [Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ 熔点高(MgO>Al2O3) 五.铝盐 (1)明矾化学式为[KAl(SO4)2·12H2O]属于复盐 (2)明矾净水原理：明矾溶于水时发生电离,方程式为KAl(SO4)2===K++Al3++2S 明矾电离产生的Al3＋发生水解Al3＋＋3H2OAl(OH)3（胶体）＋3H＋产生Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。 思考判断：明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　) × 1.明矾 2.四羟基合铝酸钠（配合物）Na[Al(OH)4] (1)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先产生白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解直至消失，写出反应的有关离子方程式（OH）4]－＋HAl（OH [Al(OH)4]－＋H＋Al(OH)3↓＋H2O　 Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O 2[Al(OH)4]－＋CO22Al(OH)3↓＋C＋H2O　 (2)向Na[Al(OH)4]溶液中通入少量CO2，写出反应的离子方程式为 3.氯化铝AlCl3 (1)AlCl3熔点、沸点都很低,且会升华,易溶于乙醚等有机溶剂;因为它是一种共价化合物,熔化的AlCl3不导电,AlCl3晶体属于分子晶体。 (2)AlCl3处于熔融状态或气态时,都以AlCl3二聚分子形式存在。 铝原子均为sp3杂化,各有1个空轨道 六、工业炼铝的流程 (1)氧化铝是　　氧化物，资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，除此外，滤渣中还含有 　 (化学式)。写出“碱溶”时生成Na[Al(OH)4]的离子　　　　　　　　 两性 Fe2O3 Al2O3+2OH－+3H2O=2[Al(OH)4]－ (2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是什么？ [Al(OH)4]－ 已知：铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子形式存在 (3)冰晶石的化学式 电解时加入冰晶石的目的是 (4)写出Al(OH)3　　Al2O3　　 Al转化的化学方程式： Na3AlF6 降低Al2O3熔融的温度 (5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是____________________ 　，应该采取的措施是　　　　　　　。 2Al(OH)3　 　Al2O3+3H2O 石墨电极被阳极上产生 的O2氧化 定期补充石墨 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 　　　　 方程式： Al3+ Fe2O3 H2SiO3 1.碱溶法 2.酸溶法 主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3 H2SiO3 Al3+ [Al(OH)4]－ Fe(OH)3 [Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC 2Al(OH)3　 　Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 　　　　 考向一　铝及其化合物的性质 [例题1] (2024·广东广州模拟)“价—类”二维图体现了元素的分类观、转化观,如图是Al及其部分化合物的“价—类”二维图。下列说法错误的是(　　) [A] 反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 [B] 反应①⑥所加试剂可能相同 [C] 物质的类别处“ ”代表四羟基合铝酸盐 [D] 反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 B 能力提升 D [变式1] (2024·山东青岛一中月考)冰晶石-Al2O3熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到实验目的的是(　　) [A] 制取CO2 [B] 制取Al(OH)3 [C] 分离Al(OH)3 [D] 制取Al2O3 能力提升 考向二　有关铝及其化合物的工艺流程 [例题2](2024·辽宁葫芦岛期末)铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3和SiO2)是生产金属铝的最佳原料,其总产量的90%以上用于生产金属铝。工业上利用铝土矿制备金属铝的工艺流程如图所示: 能力提升 (1)“浸取”时为了使Al2O3转化为[Al(OH)4]-,试剂①可以选用　　　　 　　, 发生反应的离子方程式为 　  　, “浸渣1”为　　　　　　　　。  氢氧化钠溶液　 Fe2O3 (2)试剂②可以选用　　　　　　,加入试剂②的用量应　　　　(填“少量”或“足量”),分离H2SiO3的方法为　　　　。  盐酸 足量 过滤 (3)“电解”过程发生反应的化学方程式为  　。  (4)利用铝热反应可以制备许多过渡金属单质,由Fe2O3制备Fe的铝热反应的化学方程式为  　。  [变式2] (2024·山西大同一中期末)铝是地壳中含量较多的金属元素,其单质和化合物广泛应用于日常生活中。如图是从铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有少量Fe3O4等杂质)中提取Al2O3并生产AlN的工艺流程: 能力提升 (1)“滤渣”的主要成分为　　　　 　(填化学式),“滤液”的主要成分为　　 　 Fe3O4 NaHCO3 (2)向“滤渣”中加入稀硫酸后,检验反应后溶液中存在Fe2+的试剂为　　　(填字母)。  A.KMnO4溶液 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 A (3)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　。  烧杯、漏斗、玻璃棒 (4)“还原”时,炭黑在高温下被氧化为CO,发生反应的化学方程式为 　　　 　　　　　。  1.下列说法正确的是(　　) [A] (2023·浙江6月选考)铝有强还原性,可用于制作门窗框架 [B] (2024·浙江6月选考)按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于盐 [C] (2024·安徽卷)比较镁和铝的金属性强弱时,用到的试剂是MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水,用到的仪器是试管、胶头滴管,可以实现实验目的 [D] (2024·浙江6月选考)Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多 B 高考借鉴 2.下列离子方程式中,错误的是(　　) C 高考借鉴 Al Al2O3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4] AlCl3 过量NaOH 过量HCl CO2+H2O或适量盐酸 NaOH NH3·H2O或适量NaOH HCl HCl NaOH Cl2点燃或盐酸 NaOH O2点燃或Fe2O3 熔融电解 受热分解 用化学方程式（或离子方程式）完成下列各物质间的转化： 课堂小结： 铜及其化合物 一、铜元素 铜元素位于元素周期表的第四周期第IB族，原子结构示意图 其电子排布式为[Ne]3d104s1,价电子排布式:3d104s1 二. 铜单质 1.物理性质: 色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。 紫红 2.化学性质(写出相关化学方程式)。 ①在潮湿的空气里铜表面逐渐形成一层 色的铜锈: 。 ②铜丝与硫蒸气反应: 。 ③铜在氯气中燃烧: 。 ④铜与氯化铁溶液反应: 。 绿 三.氧化铜和氧化亚铜 (1)氧化铜是 色固体,与盐酸反应的离子方程式为 (2)氧化亚铜是 色固体,与盐酸反应的离子方程式为Cu2O+2H+ Cu2++Cu+H2O。 (3)转化关系:4CuO 2Cu2O+O2↑。 黑 砖红 四.氢氧化铜 氢氧化铜是 色固体,难溶于水,受热发生分解,可表示为 ,新制的Cu(OH)2与含 的有机物共热可生成砖红色的Cu2O,可用于检验 。 蓝 醛基(—CHO) 醛基 Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH－+4H2O 氢氧化铜和氨水反应 五.碱式碳酸铜和硫酸铜 1.碱式碳酸铜——Cu2(OH)2CO3（铜绿、孔雀石的主要成分）与盐酸反应的化学方程式： Cu2(OH)2CO3＋4HCl2CuCl2＋CO2↑＋3H2O 碱式碳酸铜不稳定，易分解，反应方程式 Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O 2.CuSO4·5H2O 俗称 、 。 无水CuSO4为白 色 固 体,遇水变 色,可用于检验水的存在。 蓝矾 胆矾 蓝 CuSO4·5H2O　　 CuSO4+5H2O 胆矾加热分解 注 ：Cu+的性质 (1)+1价铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为+2价。 4CuOH+O2+2H2O==4Cu(OH)2、3Cu2O+14HNO3(稀)==6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O。 (2)+1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cu2+，如Cu2O加入稀H2SO4的离子方程式：Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。 铜及其常见化合物的颜色 物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 CuSO4 白色 CuO 黑色 CuSO4·5H2O 蓝色 Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色 Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色 1.CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2(　　) 2.将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀(　　) 3.CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(　　) 4.常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4(　　) 5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成(　　) × √ × × × 思考判断： 考向一　铜及其化合物的性质与转化 [例题1] (2025·江西宜春上高月考)以某工业铜粉(主要成分为Cu和少量CuO)为原料生产CuCl的工艺流程如图所示: 已知CuCl难溶于醇和水,在潮湿的空气中易水解、易被氧化。 能力提升 下列说法错误的是(　　) [A] 为避免反应物分解,“浸出”时温度不宜过高 [B] “反应”中,主要反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1 [C] 可从“滤液”中回收其主要溶质NH4Cl [D] 乙醇加快了CuCl表面水分的去除,防止CuCl变质 C 能力提升 能力提升 [变式1] (2025·吉林梅河口五中月考)部分含铁或铜元素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] a和足量S混合加热,可能生成f或g,不可能生成e [B] 往f中加入浓NaOH溶液,则最终会生成i [C] 新制的i和葡萄糖混合溶液加热,可能得到d [D] d和j溶于稀硫酸,如果有f生成,则有a生成 B 能力提升 【解析】 若是含铁元素物质的分类,铁元素常见的化合价是0、+2、+3价,则a、b、c、e、f、h、i分别为Fe、Fe2O3、FeO、+3价的铁盐、+2价的铁盐、Fe(OH)3、Fe(OH)2;若是含铜元素物质的分类,铜元素常见的化合价是0、+1、+2价,则a、c、d、f、g、i、j分别为Cu、CuO、Cu2O、+2价的铜盐、+1价的铜盐、Cu(OH)2、CuOH。a可能为Fe或Cu,与S混合加热,由于S的氧化性较弱,与Fe反应产生FeS,与Cu反应产生Cu2S,但不可能生成+3价的铁盐,故A正确; 能力提升 能力提升 考向二　铜及其化合物性质探究及制备实验 [例题2] (2025·广西南宁三中月考)胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾流程如图,下列说法不正确的是(　　) [A] 步骤②中包含了氧化还原反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 [B] 步骤③④得到的胆矾晶体,可以用水进行洗涤 [C] 往滤液D中加入淀粉-KI溶液,无明显现象 [D] 将25 g胆矾晶体与75 g水混合,配制得到质量 分数为16%的硫酸铜溶液 B 能力提升 能力提升 [变式2] (2024·河南邓州一中期末)为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰,以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题,某实验小组对装置进行微型化改造,设计如图所示的装置(试管底部有孔隙)。下列说法错误的是(　　) [A] 装置内发生反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O [B] 实验开始前需除去试管内的氧气,可拉动注射器B的活塞 [C] 该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止 [D] 实验终止时,需将粗铜丝提拉上来后再拉动注射器A的活塞 B 能力提升 能力提升 1.(2024·黑吉辽卷,13)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如图所示。“脱氯”步骤仅铜元素化合价发生改变。 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度/(g/L) 145 0.03 1 高考借鉴 下列说法正确的是(　　) C 高考借鉴 高考借鉴 2.(2024·山东卷,14改编)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。 项目 实验操作及现象 试管甲 滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3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6 mol·L-1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 高考借鉴 下列说法不正确的是(　　) [A] 试管甲中新生成的沉淀为金属Cu [B] 试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 [C] 试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物 [D] 上述两个实验表明Cu2O为碱性氧化物 B 高考借鉴 高考借鉴 Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O MgO+2H+Mg2++H2O CaO+H2OCa(OH)2 Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+ Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ CaCO3CaO+CO2↑ 【解析】 海水(含NaCl和MgSO4等)中加入石灰乳,Mg2+可与石灰乳反应生成难溶于水的Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2中加入盐酸,发生酸碱中和反应即可生成MgCl2溶液,经过一系列操作,即可得到无水氯化镁,电解熔融状态下的无水氯化镁即可得到镁单质。澄清石灰水中Ca(OH)2浓度很小,试剂①常选用石灰乳,故A错误; Mg(OH)2中加入盐酸,发生酸碱中和反应生成MgCl2,加入试剂②反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,故B正确;试剂2为盐酸,电解熔融MgCl2所得副产物氯气是工业制备试剂②的主要原料,故C正确;氯化镁的熔点低于氧化镁,与电解MgO相比,电解熔融MgCl2的方式冶炼金属镁具有节能优势,故D正确。 【解析】 煅烧时将菱镁矿粉碎,增大了反应物的受热面积,有利于增大反应速率,故A正确;高温煅烧后镁元素主要以MgO的形式存在,MgO可以与铵根离子水解产生的氢离子反应,促进铵根离子的水解,所以得到氯化镁、氨和水,化学方程式为MgO+2NH4ClMgCl2+2NH3↑+H2O,故B正确;浸出过程产生的氨可以回收制备氨水,沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中,故C正确;一水合氨受热易分解,沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解,挥发出氨,不利于提高镁元素的转化率,故D错误。 [B] (2024·江苏卷)在给定条件下,可通过物质转化过程:Mg(OH)2MgCl2溶液Mg,实现金属镁的制备 [C] (2024·河北卷)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碱性强 [D] (2022·浙江1月选考)镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件 【解析】 镁在空气中燃烧无论生成氧化镁,还是氮化镁,镁均转化为镁离子,则1.2 g Mg在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时,转移电子个数为×2× NA mol-1=0.1NA,A正确;氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液,但是电解氯化镁溶液不能得到Mg,电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质,B错误;Mg(OH)2能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应,Al(OH)3与NaOH溶液和盐酸都能反应,说明Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3的强,C正确;镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件,D正确。 【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。由分析可知,a为NH3,c为HCl,d为MgO,A、B错误;MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl,通入水蒸气可以减少MgCl2的生成,C正确;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,D错误。 2Al+3Cl22AlCl3 2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe Al(OH)3+3H+Al3++3H2O、 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-、 SiO2+2OH-Si+H2O Al2O3+N2+3C2AlN+3CO [A] (2023·重庆卷)Al放入NaOH溶液中:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ [B] (2023·浙江1月选考)氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]- [C] (2022·全国甲卷)明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+4H2O[Al(OH)4]-+4N [D] (2021·浙江1月选考)明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:2Al3++3S+3Ba2++ 6OH-2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3 2Cu+SCu2S Cu+Cl2CuCl2 Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2 CuO+2H+Cu2++H2O Cu(OH)2CuO+H2O 【解析】 硝酸铵易分解,所以为避免其分解,“浸出”时温度不宜过高,A正确;反应中氧化剂为Cu2+,被还原成Cu+,还原剂为S,被氧化为S,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1,B正确;Cl-和Cu+反应生成了CuCl沉淀,滤液中主要溶质为硫酸铵,C错误;乙醇易挥发,可快速除去CuCl表面的水分,防止CuCl变质,D正确。 f可能为+2价的铁盐或+2价的铜盐,加入浓NaOH溶液后分别产生Fe(OH)2、Cu(OH)2,由于空气中含有O2,因此发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,最终生成的是h,故B错误;根据分析可知,当新制的i是新制的Cu(OH)2时,因葡萄糖中含有—CHO,两者发生反应产生Cu2O,故C正确;d和j分别为Cu2O、CuOH,溶于稀硫酸,如果有+2价的铜盐生成,说明发生歧化反应,由此可知,则有Cu生成,故D正确。 【解析】 生锈的铜屑先利用碳酸钠溶液进行浸洗以除油污,过滤后对固体进行酸溶,Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2在有过氧化氢条件下被稀硫酸溶解,生成硫酸铜溶液,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤后得胆矾。步骤②中铜单质在酸性条件下被过氧化氢氧化为二价铜,铜元素由0价变为+2价,过氧化氢中氧元素由-1价变为-2价,存在氧化还原反应,根据得失电子守恒,氧化剂过氧化氢与还原剂铜的物质的量之比为1∶1,A正确;胆矾晶体易溶于水,不能用水进行洗涤,B错误;过氧化氢不稳定,加热浓缩过程中受热分解,则滤液D中没有过氧化氢,加入淀粉-KI溶液,不会生成碘单质,故无明显现象,C正确;将25 g胆矾晶体与75 g水混合,配制得到硫酸铜溶液的质量分数为×100%=16%,D正确。 【解析】 装置内铜与稀硝酸发生反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故A正确;实验开始时先拉动注射器A的活塞,其目的是除去反应前试管内的空气,故B错误;该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止,故C正确;反应停止后,提拉粗铜丝,再打开止水夹,缓慢拉动注射器A的活塞,可观察到试管内的无色气体被吸入注射器A内,试管内稀硝酸液面逐渐上升,注射器B的活塞缓慢向内移动,如不提拉粗铜丝会继续反应,故D正确。 [A] “浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全 [B] “浸铜”反应:2Cu+4H++H2O22Cu2++H2↑+2H2O [C] “脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-2CuCl [D] 脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn 【解析】 铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅铜元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu2++Cu+2Cl-2CuCl,过滤得到脱氯液,脱氯液净化后电解,Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,故B错误;“脱氯”步骤中仅铜元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,即发生归中反应,离子方程式为Cu2++ Cu+2Cl-2CuCl,故C正确;脱氯液净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D 错误。 【解析】 Cu2O中滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3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+,铜元素由+1价升至+2价,根据氧化还原反应的特点知,还应有铜元素由+1价降至0价,则新生成的沉淀为金属Cu,A正确;Cu2O与0.3 mol·L-1 HNO3溶液发生的反应为Cu2O+2HNO3Cu(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表现氧化性和酸性,B错误;Cu2O中滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解得到无色溶液,说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物,C正确;由试管甲中实验可知,Cu2O与酸反应生成盐,故其为碱性氧化物, D正确。 $