第9讲　镁、铝、铜及其化合物 课件-2027届高三化学一轮复习

第9讲　镁、铝、铜及其化合物 大单元二 金属元素及其化合物 1 构建体系 高 考 导 向 构建体系 高 考 导 向 × × × √ 高 考 导 向 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(　　) √ √ √ × √ 高 考 导 向 √ × √ 高 考 导 向 考点研析 考点1　镁　海水提镁 1 镁单质 自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中，海水中镁的总储量约为1.8×1015 t。 【思考1】镁的结构与性质预测 周期表中的位置 基态电子排布式 基态电子排布图 原子结构示意图 1s22s22p63s2 第三周期 ⅡA族 1. 镁的存在 2027高考 银白色有金属光泽的固体，密度、硬度较小，熔点较低，有延展性，是电和热的良导体。 2. 镁的物理性质 【思考2】单质镁可以与空气中的多种成分发生反应，你知道有哪些吗？ 【思考3】结合上述化学反应方程式和镁的结构，你能总结镁的化学性质吗？ 钠是否可以反应？ 2027高考 (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)。 2. 镁的物理性质 (3) 与二氧化碳反应：_________________________________(镁着火不能用CO2灭火器灭火)。 白色 黑色 2027高考 (6) 与水反应：_________________________________(镁与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速)。 【思考4】镁和冷水、热水反应对比？ 镁带与冷水（滴有酚酞） 镁带与热水（滴有酚酞） 2027高考 (5) 与盐溶液反应：Mg＋2NH4Cl===_________________________。 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ MgCl2＋2NH3↑＋H2↑ 请分析并写出镁条放入NH4Cl溶液中发生反应的化学方程式？ (4) 与盐酸(或稀硫酸)反应(写离子方程式)：_________________________。 镁如何制备？ 为什么是氨气？ 2027高考 2 海水提镁 蒸发大部分水后得到的母液（苦卤） 2027高考 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 2027高考 将海水中的氯化镁先转化成氢氧化镁后又转化成氯化镁的目的是？ 用石灰乳制得的氢氧化镁因含有氢氧化钙而不纯，该如何提纯？ 富集镁和除去杂质 放氯化镁溶液中浸泡后过滤，可以获得纯的物质 2027高考 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 MgO熔点高，难溶于水，可作耐火材料 (镁坩埚，不能灼烧酸性固体) 酸中和剂等。 2027高考 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)： _______________________________________________。 4.MgCO3（受热分解生成MgO和CO2） 微溶于水，与沸水反应可转化为更难溶的Mg(OH)2：_________________________。 胃酸中和剂： _________________________________。 5. Mg(HCO3)2 可溶性酸式盐，与Ba(OH)2或Ca(OH)2反应：________________________________。 6. Mg3N2 离子化合物，只存在离子键，易水解：_______________________________。 MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ MgCO3＋H2O ===Mg(OH)2＋CO2↑ Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑ 请分别书写两者与量有关的化学发应方程式 2027高考 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 2027高考 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 2027高考 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。 2027高考 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。 2027高考 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 练习1 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 练习1 【思考1】铝的基态原子核外电子的表示方法 周期表位置 原子结构 示意图 电子式 电子排布式 简化电子排布式 电子排布图 （电子轨道表达式） 价电子排布式 第三周期第IIIA族，p区 1s22s22p63s23p1 【Ne】3s23p1 3s23p1 以化合态的形式存在 2027高考 【思考2】回顾金属有哪些通性？铝有哪些性质？并完成的相关转化的化学方程式 Al(OH)4-+H2 【关注】铝被氧化而钝化 2027高考 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 铝在空气中很快与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，构成薄膜的Al2O3熔点（ 2050℃ ）高于包在里面的Al的熔点(660 ℃) 2027高考 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↑ 2027高考 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↑ 2027高考 11 Fe2O3+2Al=== 2Fe + Al2O3 高温 铝粉+某些金属氧化物 (如Fe3O4 、V2O5、Cr2O3 、MnO2等) 1.引发操作： 在铝热剂上加少量KClO3，插上镁条，将其点燃 2.反应现象： 剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿,沙子上落有红热铁珠 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 铝热剂 铝热反应：高温下，铝将排在金属活动顺序表铝后面的金属从其氧化物中还原出来 如铝与氧化镁高温下不反应 2027高考 思考3：Al2O3是两性氧化物，有哪些性质的？ 两性氧化物 铝的冶炼 物理性质 HCl NaOH溶液 白色难溶于水，熔点高，硬度大 可作耐火材料 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O= 2Al(OH)4- 2Al2O3(熔融) ===== 4Al + 3O2↑ 电解 俗称：刚玉 冰晶石 2 Al2O3 2027高考 受热分解 物理性质 HCl NaOH溶液 白色絮状固体，难溶于水，热稳定性差，两性很弱 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- =[ Al(OH)4]- 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O △ 两性氢氧化物 胃酸中和剂：弱碱性、适宜胃酸过多且患胃溃疡的病人 仅与强碱反应 【思考4】如何制备氢氧化铝？ 3 Al(OH)3 请你写出Al(OH)3酸式电离和碱式电离方程式 碱式电离：__________________________； 酸式电离：___________________________________。 2027高考 Al3＋＋3[Al(OH)4]-＝4Al(OH)3↓(完全双水解） [Al(OH)4]- 铝三角 2027高考 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↓ 2027高考 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。 > 2027高考 2Al3+ + 3CO32- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+3 CO2↑ Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+3 CO2↑ Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓ Fe3+ + 3AlO2- + 6H2O = Fe(OH)3 ↓+ 3Al(OH)3 ↓ 【思考5】与Al3+、Al(OH)4-因发生双水解反应不能共存的离子有哪些？ Al3+ 与S2-、HS-、CO32-、HCO3-、Al(OH)4-因发生双水解反应不能共存 Al(OH)4-与Al3+ 、Fe3+、NH4+因发生双水解反应不能共存 2027高考 Al3+、Al(OH)3、 [Al(OH)4]-之间的转化关系 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 2027高考 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： _______________________________________________________。 ______________________________________________________。 2027高考 补充 酸性：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 【思考6】配制AlCl3溶液要注意什么？ 【思考7】将AlCl3溶液蒸干灼烧会得到什么？ 提示：将AlCl3溶液蒸在HCl气流中蒸干得到AlCl3固体 拓展：像AlCl3·3H2O这种易水解的结晶水合物除去结晶水的另一种方法是将该固体与SOCl2混合加热得纯净干燥固体 AlCl3·3H2O+3SOCl2 AlCl3+3SO2 ↑+6HCl ↑ 铝盐：氯化铝[AlCl3] 将其固体溶于较浓的盐酸中，抑制Al3+水解 2027高考 低 升华 易 共价 分子 不 二聚 拓展：氯化铝的结构与性质 2027高考 (1) 向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量，先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解直至消失，反应的有关离子方程式为 (2) 向Na[Al(OH)4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为: 过量CO2为： [Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O 2[Al(OH)4]－＋CO2=2Al(OH)3↓＋CO32－＋H2O 补充：既能与强酸反应又能与强碱反应的物质 ①某些单质：Al、Be、Zn、S（浓硫酸） ②某些氧化物：Al2O3、BeO、ZnO、As2O3 ③两性氢氧化物：Al(OH)3、Be(OH)2、Zn(OH)2 ④多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4 补充：四羟基合铝酸钠(配合物) CO2+ CO32- +H2O === HCO3- CO2 + [Al(OH)4]- === Al(OH)3↓+HCO3- 2027高考 【练习1】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱， 但Al(OH)3不溶于氨水，而ZnOH2能溶于氨水，生成ZnNH342+， 回答下列问题： Zn＋ 2NaOH＝Na2ZnO2＋H2 (2) 写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。 (1) 单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 。 [Al(OH)4]- (3) 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备ZnOH2的原因。 可溶性锌盐与氨水反应产生的ZnOH2可溶于过量氨水中，生成 ZnNH342+ ,氨水的用量不易控制。 质量测评 【练习2】铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，已知反应: BeCl2+Na2BeO2+2H2O===2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是(　　) A.Be(OH)2既能溶于盐酸,又能溶于NaOH溶液 B.因BeCl2水溶液的导电性强,故BeCl2是离子化合物 C.常温下Na2BeO2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO D.常温下BeCl2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物是BeCl2 A 质量测评 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 2027高考 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 C 2027高考 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 2027高考 从铝土矿中提取铝 铝土矿的主要成分是Al2O3 含有少量SiO2、Fe2O3等杂质 (两性氧化物) (酸性氧化物) (碱性氧化物) 方案二：酸溶法 方案一：碱溶法 【课堂思考】铝是地壳中含量最多的金属元素，以化合态形式存在如何从铝土矿提取Al？ 2027高考 NaCl、HCl 写出①、②两步骤中可能发生反应的离子方程式。 方案一：碱溶法 Al2O3 (SiO2、Fe2O3) Fe2O3 Na[Al(OH)4] Na2SiO3 NaOH ①Al2O3＋2OH-＋3H2O=2[Al(OH)4]- SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O H2SiO3 AlCl3 ②[Al(OH)4]-＋CO2 = Al(OH)3↓＋HCO3- SiO32-＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCO3- ① ② 2Al2O3(熔融) ==== 4Al + 3O2↑ 电解 冰晶石 2027高考 方案二：酸溶法 Al2O3 (SiO2、Fe2O3) SiO2 AlCl3 FeCl3 HCl 写出①②中可能发生反应的离子方程式，并思考步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因 ①Al2O3＋6H＋ = 2Al3＋＋3H2O Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O 铝 ②Al3＋＋4OH－= [Al(OH)4]- Fe3＋＋3OH－= Fe(OH)3↓ Fe(OH)3↓ Na[Al(OH)4]; NaCl NaOH Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 2027高考 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 2027高考 (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 2027高考 【阶段小结】铝三角 Al Al3+ Al2O3 Al(OH)3 [Al(OH)4]- ①O2 ②电解 ③∆ ④H+ ⑤OH- ⑥H+ ⑦OH-或NH3·H2O ⑧OH- ⑨H+或CO2 ⑩H+ ⑪OH- ⑬OH- ⑫H+ 2027高考 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 Cu第一电离能小于Zn，但第二电离能大于Zn 自然界几乎都是化合态, 是人类最早使用的金属之一 2027高考 自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿(______)、 黄铜矿(________)、孔雀石( )和蓝铜矿（ ）。 铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是________。 铜单质 2. 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 铜单质 1. 存在： 用途：导线、电路板、水龙头、管道、 仪器器件、催化剂 2027高考 3 3. 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 2027高考 从类别角度分析，金属铜有哪些性质？ 2027高考 3 4. 铜的化学性质 (1) 与非金属单质的反应(写化学方程式) ① 与O2反应：___________________________。 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：________________________（黑色固体）。 2027高考 (2) 与氧化性酸反应(完成化学方程式，下同) ② Cu＋4HNO3(浓)===____________________________。（实验室制NO） ③ 3Cu＋8HNO3(稀)===______________________________。（实验室制NO2） CuSO4＋SO2↑＋2H2O Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 2027高考 【思考】铜单质与稀硫酸、稀盐酸在任何条件下都不反应么? (Ⅰ) Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中 滴入KNO3 、H2O2、或通入氧气， 能够使溶液变蓝 用H2O2与稀H2SO4溶解铜： Cu+H2SO4(稀)+H2O2== CuSO4+ 2H2O (Ⅱ) 通电溶解 铜不溶于稀硫酸，但是将铜作电解池阳极时，在外加电流的作用下，铜能够溶解在稀硫酸溶液中。 补充：与H2O2(H+)反应：__________________________。 Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O 2027高考 (3) 与盐溶液反应： Cu＋2FeCl3===__________________。 2FeCl2＋CuCl2 【思考】 氯化铁溶液腐蚀电路板 2027高考 (1) 湿法炼铜：________________________。 (2) 高温炼铜： 工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 5. 铜的冶炼 2CuFeS2＋4O2 === Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O2 ==== 2Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S ==== 6Cu＋SO2↑ 800℃ 1200℃ 1200℃ Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu 2027高考 ① 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有 等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。 Ag、Zn、Fe、Au (3) 电解精炼铜： ② 电解精炼铜的原理是用粗铜作 极，铜在 极上 电子变为 ，用纯铜棒作 极， 在 极上 电子生成 。 阳 阳 失 Cu2＋ 阴 Cu2＋ 阴 得 铜 阳极 阴极 (粗铜) (纯铜) Cu-2e-= Cu2+等 Cu2+ + 2e-= Cu 2027高考 3 铜的氧化物 1. CuO（碱性氧化物） (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 2027高考 Cu＋H2O Cu＋CO2 2Cu＋CO2↑ N2＋3Cu＋3H2O CH3CHO＋Cu＋H2O 2027高考 2. Cu2O（非碱性氧化物） (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 2027高考 4 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 2027高考 (4) 氢氧化铜可溶于浓氨水形成深蓝色溶液： ______________________________________________________________ Cu(OH)2+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+＋2OH-+4H2O 氧化亚铜在酸性条件下不稳定，检验还原性糖需要在碱性条件下 Cu2O↓＋CH2OH(CHOH)4COO－ ＋3H2O 2027高考 5 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 注：铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性。 因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒 2027高考 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： 2027高考 3. Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]（孔雀石、绿色，可以制颜料，难溶于水易溶于酸） (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 碱式碳酸铜，是铜绿的成分是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果 2027高考 4. CuS 黑色，难溶于水，难溶于一般酸，-2价S体现还原性，用于冶炼Cu CuSO4＋H2S === CuS↓＋H2SO4 5. Cu2S 黑色，难溶于水，难溶于一般酸，-2价S与+1价Cu体现还原性，用于冶炼Cu 2027高考 （1）Cu(Ⅰ)在酸性条件下不稳定，易发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，如Cu2O加入稀H2SO4的离子方程式： 。 （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。 1. Cu＋的性质 利用这一原理区别红色物质Cu和Cu2O：向红色物质中加入 ，若溶液由无色变成 色，则该红色物质为 ，否则为 。 稀硫酸 蓝 Cu2O Cu Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O 2027高考 2. 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。 2027高考 (3) 制备方法: ① 实验室里可将硫酸铜与氯化钠溶液先混合，再用亚硫酸钠(或SO2)等还原剂还原可得到CuCl。比如向硫酸铜溶液中加氯化钠溶液，随后滴加亚硫酸钠溶液作还原剂，50 ℃下发生反应，经抽滤、真空干燥后可得产物， 发生反应：2CuSO4＋2NaCl＋Na2SO3＋H2O=====2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4。 ② 在热的浓盐酸中，用铜粉还原CuCl2，生成无色的[CuCl2]－， 发生反应：Cu2＋＋Cu＋4Cl－=====2[CuCl2]－； 用水稀释[CuCl2]-溶液，得到难溶的CuCl沉淀，发生反应：[CuCl2]- == CuCl↓＋Cl-。 50 ℃ 加热 2027高考 (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。 2027高考 小结 Cu → CuO → Cu2+ → Cu(OH)2 → Cu2O 1. 几种重要的铜化合物及其转化 △ 红色 H+ 黑色 蓝色 OH- 蓝色↓ 砖红色↓ -CHO 2. 值得注意的几个知识点 1) 无水CuSO4遇水变蓝色，可用于检验水，不用作水蒸气的吸收试剂。 3) CuO、 CuS、 Cu2S均为黑色粉末，难溶于水。 其中CuS、 Cu2S难溶于非氧化性酸。 3) Cu2+与碱生成蓝色Cu(OH)2↓, 沉淀溶于氨水形成深蓝色溶液。 2027高考 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 2027高考 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 2027高考 【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。 2027高考 质量测评 79 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 质量测评 质量测评 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 质量测评 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 质量测评 【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。 质量测评 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 质量测评 质量测评 练习1　镁及其化合物 87 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 练习1 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 练习1 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 练习1 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 练习1 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 练习1 练习1 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 练习1 (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 练习1 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] 练习1 (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 练习1 练习1 (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1 练习2　铝及其化合物 100 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 练习2 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 练习2 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 练习2 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 练习2 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 练习2 【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。 练习2 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 练习2 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 练习2 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。 练习2 (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) 练习2 (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 练习2 (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2 练习2 练习3　铜及其化合物 114 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 练习3 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 练习3 【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。 练习3 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 练习3 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 练习3 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 练习3 练习3 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 练习3 练习3 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 练习3 (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。 练习3 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 练习3 (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) 练习3 练习3 谢谢观赏 能力自测 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1) (2025·常州期中)向2 mL FeCl2溶液中加入Mg条，产生无色气体，并有红褐色沉淀生成，说明金属活动性：Mg＞Fe(　　) (2) (2025·常州期末)向Fe2O3粉末和Al粉的均匀混合物中插入点燃的Mg条，火星四射，有液态Fe从固体中流出，说明金属活动性：Mg>Fe(　　) (3) (2020·江苏卷) 下列转化能实现：Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s) (　　) (4) 向盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中加入适量饱和NH4Cl溶液，振荡，白色沉淀溶解(　　) 能力自测 (10) (2025·淮阴中学)将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合，有白色沉淀生成，原因是二者发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3沉淀(　　) (11) (2020·江苏卷)室温下，Cu与浓硝酸反应放出的气体是NO(　　) (12) 下列转化能实现：CuSO4Cu(OH)2Cu2O(　　) 2Mg＋CO22MgO＋C 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ CaCO3CaO＋CO2↑ (2) 由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小，易发生反应：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，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(一般难溶性碱受热易分解)：Mg(OH)2MgO＋H2O 2Mg2＋＋3CO＋2H2O===Mg2(OH)2CO3↓＋2HCO 例1　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)2 →MgCl2(aq)→ MgCl2(s)Mg。下列说法正确的是(　　) 锂和镁在氧气中燃烧的主要产物是普通氧化物：4Li＋O22Li2O；2Mg＋O22MgO。 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↑。 6Li＋N22Li3N；3Mg＋N2Mg3N2，而其他碱金属不能直接与氮气反应。 【解析】 基态Al原子有空轨道，气态AlCl3可通过配位键形成双聚分子，如图所示： 或 ，A正确；Mg的金属性比Al强，Mg与盐酸反应比Al更剧烈，B错误；MgH2中H元素显－1价，具有强还原性，在干燥空气中易被氧化，C错误；Mg－Ni合金作储氢材料与熔点低无关，D错误。 4Al＋3O22Al2O3 2Al＋3Cl22AlCl3 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 Al(OH)3Al3＋＋3OH－ Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③ Na[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]－___(填“＞”或“＜”)CO。 Al3＋＋3H2O ⇌ Al(OH)3(胶体)＋3H＋ (2) SO恰好完全沉淀的离子方程式： 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===[Al(OH)4]－＋2BaSO4↓ A. Al2O3Na[Al(OH)4]Al(OH)3 B. Al2O3(熔融)AlFe C. Al2O3(g)AlCl3(aq)Al(OH)3(s) D. Al2O3Al(OH)3NH4[Al(OH)4] Cu＋Cl2CuCl2 2Cu＋SCu2S 2Cu＋O22CuO ① Cu＋2H2SO4(浓)________________________。 ② 氧化性： H2＋CuO_____________； CO＋CuO_____________； C＋2CuO_________________； 2NH3＋3CuO_____________________； CH3CH2OH＋CuO___________________________。 ③ 高温不稳定：4CuO2Cu2O＋O2↑。 (3) 制备：Cu(OH)2CuO＋H2O。 H2＋Cu2O2Cu＋H2O (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－___________________________ __________。 ===Cu(OH)2↓＋2NH Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。 Cu2(OH)2CO3_____________________。 B. Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O C. CuO氧化乙醇：CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O D. 已知反应：Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb↑，说明还原性：Mg>Rb 【解析】 Mg、Al位于同一周期，短周期主族元素从左至右第一电离能呈增大的趋势，ⅡA族元素第一电离能大于同周期相邻两种元素，I1(Mg)>I1(Al)，A正确；Mg比较活泼，工业上电解熔融MgCl2制取金属Mg，B正确；AlCl3溶液蒸干过程中，Al3＋易水解生成Al(OH)3，故AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3，C正确；还原性： Rb>Na>Mg，Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb↑能发生是因为Mg的沸点高于Rb，D错误。 【解析】 向CuSO4溶液中加入适量浓氨水，Cu2＋与NH3·H2O反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，A错误；向Cu(OH)2沉淀中加入浓氨水形成[Cu(NH3)4]2＋，向Cu(OH)2沉淀中加入稀盐酸，得到的蓝色溶液中含[Cu(H2O)4]2＋，电负性：N<O，则NH3的配位能力强于H2O，溶液中c{[Cu(NH3)4]2＋}>c{[Cu(H2O)4]2＋}，故c深蓝色(Cu2＋)<c蓝色(Cu2＋)，B正确；步骤Ⅲ中无明显现象是因为[Cu(NH3)4]2＋极难电离出Cu2＋，溶液中Cu2＋浓度太低，与铁发生反应的速率极慢，无明显现象，C错误；步骤 Ⅲ中加入稀盐酸后，H＋会与NH3结合成NH，使[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3平衡右移，溶液中c(Cu2＋)增大，Cu2＋与铁发生置换反应析出红色的Cu，离子方程式为Fe＋[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Fe2＋＋Cu＋4NH，产生气泡表明加入的稀盐酸与铁钉发生置换反应：Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋，D错误。 A. MgOMgCl2(aq)MgCl2(s) B. MgCO3(s)MgCl2(aq)Mg(s) C. MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO D. MgCl2(aq)MgCl2·6H2O(s)MgCl2(s) B. Mg(OH)2和稀硫酸反应：Mg2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===MgSO4↓＋2H2O C. MgCO3与盐酸反应：CO＋2H＋===CO2↑＋2H2O Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O A. 镁在碳酸氢钠溶液中生成氢气：2Mg＋2HCO＋H2O===MgCO3↓＋CO＋Mg(OH)2↓＋H2↑ B. 铝在氢氧化钠溶液中生成氢气：2Al＋3H2O＋8OH－===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ C. 氢化镁投入醋酸溶液中生成氢气：MgH2＋2H＋===Mg2＋＋2H2↑ D. 以惰性电极电解氯化镁溶液生成氢气：Mg2＋＋2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋Mg(OH)2↓ A. “酸溶”时发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O B. “氧化”步骤中，Cl2的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋ C. “沉铁”后的溶液中大量存在的离子有Mg2＋、NH、OH－、Cl－ D. 该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应和氧化还原反应 【解析】 MgCO3和FeCO3难溶，离子方程式中不能拆开，A错误；菱镁矿与盐酸反应生成Mg2＋和Fe2＋，通入Cl2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，B正确；Mg2＋、NH和　　　　OH－不能大量共存，C错误；该流程中不涉及分解反应，D错误。 2Na＋＋3ClO－＋6Fe2＋＋4SO＋ 9H2ONa2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋3Cl－＋6H＋ (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 g MgO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(CO)∶ n(OH－)＝_________(写出计算过程)。 　　标准状况下3.36 L CO2物质的量为＝0.15 mol，n(CO)＝0.15 mol，8.0 g MgO为0.2 mol，根据Mg原子守恒，n(Mg2＋)＝0.2 mol，根据电荷守恒计算n(OH－)＝0.1 mol，n(CO)∶n(OH－)＝3∶2 【解析】 (1) 1.78 t发烟硫酸(H2SO4·SO3)物质的量为＝104 mol，加水溶解，得到2×104 mol H2SO4，配制50% H2SO4溶液， 需要水的质量为－1.78 t＝2.14 t。 A. Al(s)Al(OH)3(s)Al2O3(s) B. Al2O3(熔融)Al(s)AlCl3(s) C. AlAl2O3Na[Al(OH)4](aq) D. Al2O3(s)Na[Al(OH)4](aq)Al(OH)3(s) 【解析】 (1) 铝与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气。(3) 为加快“酸溶”的反应速率，可搅拌、适当升温或适当增大盐酸的浓度等。(4) ①AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，为了抑制氯化铝水解，需要通入HCl；同时增大c(Cl－)，促进AlCl3·6H2O的析出。②为了减少氯化铝晶体溶解损失，可用饱和氯化铝溶液进行洗涤。 　　　 甲　　　　　　乙　　　　　　丙　　　　　　丁 A. CuNOHNO3 B. Cu(s)NO2(g)HNO3(aq) C. Cu(OH)2CuOCu D. CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu 【解析】 [Cu(NH3)4]Cl2===[Cu(NH3)4]2＋＋2Cl－，[Cu(NH3)4]2＋难电离出NH3，A错误；“酸溶”时不用稀硝酸的主要原因是稀硝酸有强氧化性，能将SO氧化，导致SO无法将溶液中的Cu2＋还原为CuCl沉淀，B错误；“还原”发生的反应为　　2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋，反应后溶液pH减小，C错误；CuCl在潮湿空气中易被氧化，“洗涤”时先用水洗再用乙醇洗可提高产品的纯度，D正确。 C. 反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH 【解析】 氨水溶解AgCl，用铜置换出银，说明还原性：Cu>Ag，A错误；由得失电子守恒可知，1 mol Fe可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换2 mol Ag，按上述方案，消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag，B错误；反应①中，[Cu(NH3)4]2＋与浓盐酸反应生成CuCl2和NH4Cl，离子方程式为[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH，C正确；铁置换出铜后生成Fe2＋，Fe2＋被O2氧化为Fe3＋，溶液①中的金属离子是Fe3＋，D错误。 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O；2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2；2S2O＋I2===S4O＋2I－。 【解析】 (2) ③Cu2(OH)2CO3从溶液中析出后，沉淀表面附着有NH4Cl、NaCl等，故可通过检测最后一次洗涤滤液中是否含有Cl－来检验沉淀是否洗涤干净。(3) 结合给定的试剂，可以在炉渣中加入稍过量1.0 mol/L盐酸，CuO、Fe2O3溶解，过滤后SiO2转移至滤渣中，在滤液中逐滴加入稍过量浓氨水，至生成的沉淀不再溶解，由于Fe(OH)3不溶于氨水，过滤后可得蚀刻液。(4) 根据题意得关系式：2Cu2＋～I2～2S2O，n(Cu2＋)＝1.000 mol/L×40×10－3 L＝0.040 mol，n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.040 mol，n(Cu2O)×144 g/mol＋n(CuO)×80 g/mol＝4.480 g，解得n(Cu2O)＝0.020 mol、n(CuO)＝0.020 mol，w(Cu2O)＝×100%≈64.29% $