金屬元素及其化合物:鎂、鋁、銅及其化合物

位學(xué)習(xí)導(dǎo)航站

核心知識(shí)庫(kù)：重難考點(diǎn)總結(jié)，梳理必背知識(shí)、歸納重點(diǎn)

考點(diǎn)1鎂海水制

考點(diǎn)2鋁及其化合物★★★☆☆

考點(diǎn)3銅及其化合物★★★☆☆

考點(diǎn)4A1（OH）3^^^^^

（星級(jí)越高，重要程度越高）

《真題挑戰(zhàn)場(chǎng)：感知真題，檢驗(yàn)成果，考點(diǎn)追溯

考點(diǎn)1鎂海水制車！!★★☆☆☆

知識(shí)點(diǎn)一鎂的化學(xué)性質(zhì)

i.與氧氣反應(yīng)（寫化學(xué)方程式，下同）：

—（發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體）。

2.與氮?dú)夥磻?yīng)：_

（鎂在空氣中燃燒得到的是MgO和Mg3N2的混合物）。

Mg3Nj+6H2。=o

3.與鹽酸（或稀硫酸）反應(yīng)（寫離子方程式）：

4.與二氧化碳反應(yīng)：二_______（鎂著火不能用CO2滅火器滅火）。

5.與鹽溶液反應(yīng)：Mg+2NH4C1=_________-

6.與水反應(yīng)：—__（鎂與冷水反應(yīng)緩慢,與沸水反應(yīng)迅速）。

知識(shí)點(diǎn)二鎂的重要化合物

1.MgO（堿性氧化物）與酸反應(yīng)（寫離子方程式）：0

2.Mg（OH）2

（1）中強(qiáng)堿，難溶于水，能溶于酸、NH4cl溶液：

+

Mg（OH）2+2H=；

Mg（OH）2+2NH4C1=?

（2）溶解度小于碳酸鎂

MgCO3+H2O^=Mg(OH)2+CO2t

由于Mg(0H)2的溶解度比MgCC)3小，故水垢的主要成分中，含鎂化合物是Mg(0H)2，而非MgCC)3。

(3)不穩(wěn)定，受熱易分解

Mg(OH)2^=MgO+H2O

3.Mg2(OH)2cO3

Mg?+與Na2cCh溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鎂［Mg2(OH)2co3］沉淀：

2Mg2++2co/+HQ=一。

【考法歸納】

常見(jiàn)的含鎂物質(zhì)的用途

物質(zhì)鎂鎂鋁合金氧化鎂氫氧化鎂

用途信號(hào)彈和焰火制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)部件耐高溫材料阻燃劑

知識(shí)點(diǎn)三海水提鎂

基本步驟及主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①制石灰乳：

②沉淀：____。

③酸化：_。

④蒸發(fā)結(jié)晶，析出MgCb6H2。

⑤脫水：-

［在中加熱］。

⑥電解：一_

［電解MgCE溶液—(填“能”或“不能”)得至°鎂］。

【考法歸納】

鋰與鎂的性質(zhì)對(duì)比

根據(jù)元素周期表中的“對(duì)角線規(guī)則”，可以發(fā)現(xiàn)IA的鋰許多性質(zhì)與IIA的鎂相似。

1.在氧氣中燃燒的產(chǎn)物

鋰和鎂在氧氣中燃燒的主要產(chǎn)物是普通氧化物：4Li+O2=^2Li2O；2Mg+02^B=2Mg0o

2.化合物的溶解性

LiOH和Mg（0H）2的溶解性都很小。鋰和鎂的氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都是難溶鹽。

3.硝酸鹽的熱分解

LiNC>3和Mg（NO3）2受熱分解的產(chǎn)物是金屬的普通氧化物、二氧化氮和氧氣，而其他堿金屬對(duì)應(yīng)的硝酸鹽

受熱分解的產(chǎn)物是亞硝酸鹽和氧氣，例如：2KNO3^^2KNO2+O2to

4.與氮?dú)獾姆磻?yīng)

金屬鋰和鎂都能直接與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化物：

6Li+N2^^2Li3N；3Mg+N2=^Mg3N2,而其他堿金屬不能直接與氮?dú)夥磻?yīng)。

3COo

5.Li2c。和MgCO3受熱都能分解生成金屬的普通氧化物和2

考點(diǎn)2鋁及其化合物★★★☆☆

知識(shí)點(diǎn)一鋁的結(jié)構(gòu)、存在和物理性質(zhì)

鋁元素位于元素周期表中,原子結(jié)構(gòu)示意圖為須,〃。鋁是地殼中含量最多的金屬元素，

在自然界中以化合態(tài)形式存在。鋁的密度小，質(zhì)地軟，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。

知識(shí)點(diǎn)二鋁的化學(xué)性質(zhì)

1.與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)（寫化學(xué)方程式）

（1）與。2反應(yīng)：------

（在氧氣中劇烈燃燒，在空氣中加熱，鋁片卷曲但）o

注意:常溫下,A1表面被02氧化生成致密的氧化膜（致密的氧化膜阻止空氣與鋁接觸,故鋁制品較耐腐蝕）。

（2）與Cb反應(yīng)：-

2.與酸反應(yīng)

（1）與氧化性酸

①常溫下，A1在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生_o

②Al+4HNCh（?。?___o

（2）與非氧化性酸反應(yīng)（如鹽酸，寫離子方程式）：o

3.與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)（寫離子方程式）：

4.鋁熱反應(yīng)（與FezCh反應(yīng)，寫化學(xué)方程式）:

（現(xiàn)象：火星四射、有熔融物滴落）。

知識(shí)點(diǎn)三A12O3

1.物理性質(zhì)

白色—溶于水的固體，熔點(diǎn)_、硬度大。

2.化學(xué)性質(zhì)

（1）與強(qiáng)酸反應(yīng)（寫離子方程式，下同）：

(2)與強(qiáng)堿反應(yīng):

知識(shí)點(diǎn)四A1(OH)3

1.性質(zhì)

(1)兩性，寫出A1(OH)3的電離方程式。

堿式電離：

酸式電離:

①與強(qiáng)酸反應(yīng)(寫離子方程式，下同):

②與強(qiáng)堿反應(yīng):

(2)不穩(wěn)定性：2Al(OH)3^=_

2.制備(寫離子方程式)

(1)向可溶性鋁鹽中加入足量氨水:

(2)Na［Al(0H)4］溶液中通入足量CO2：

(3)硫酸鋁溶液與Na［Al(OH)4］溶液混合：o

【考法歸納】

①用可溶性鋁鹽與堿溶液反應(yīng)制取A1(OH)3時(shí)，采用弱堿溶液氨水而不用強(qiáng)堿溶液。

②用四羥基合鋁酸鹽與酸反應(yīng)制取Al(0H)3時(shí)，一般向溶液中通入CO2而不使用強(qiáng)酸。

③Na［Al(OH)4］溶液與NaHCC)3溶液混合產(chǎn)生白色沉淀：［Al(0H)4「+HCOr=Al(OH)3；+C01+H20O

由該離子方程式可知結(jié)合H+能力：

［A1(OH)4「_COT(填“>”或)o

知識(shí)點(diǎn)五明磯［KA1(SO4)2T2H2。］

1.明帆凈水原理

3++

Al+3H2?！酢魽1(OH)3+3H

明磯水解生成的Al(0H)3膠體具有吸附性，吸附水中的懸浮物達(dá)到凈水的目的。

注意：明磯沒(méi)有強(qiáng)氧化性，不能起殺菌消毒的作用。

2.明帆與Ba(OH)2溶液反應(yīng)

(i)AP+恰好完全沉淀時(shí)的離子方程式:

(2)SOT恰好完全沉淀的離子方程式:

【考法歸納】

常見(jiàn)含鋁物質(zhì)的用途

物質(zhì)鋁合金鎂鋁合金氧化鋁氫氧化鋁明磯

門窗等飛機(jī)、導(dǎo)彈耐高溫胃酸中

用途凈水劑

材料材料材料和劑

:解疑釋惑<

鋁熱反應(yīng)

鎂條、

JL)引燃劑

■=

裝置圖宸三氯酸鉀

鋁熱劑

沙子

f-i

原理高溫下，鋁將比鋁不活潑的金屬?gòu)钠溲趸镏羞€原出來(lái)

反應(yīng)現(xiàn)象劇烈反應(yīng)，放出大量熱，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙子

⑴冶煉Ni、Mn、V等熔點(diǎn)較高的金屬，如10A1+3V2O5上三5Al2O3+6V。

應(yīng)用

(2)野外焊接鐵軌

注意不能利用鋁熱反應(yīng)冶煉活動(dòng)性比鋁強(qiáng)的金屬，如鋁與氧化鎂高溫下不反應(yīng)

【考法歸納】

鋁原子的缺電子結(jié)構(gòu)

LAlCb的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低，且易升華，易溶于乙醛等有機(jī)溶劑，是一種共價(jià)化合物。熔化的AlCb不易

導(dǎo)電，AlCb晶體屬于分子晶體。

2.AlCb的蒸氣或處于熔融狀態(tài)時(shí)，都以AlCb二聚分子形式存在。AlCb二聚分子的形成原因是鋁原子的

缺電子結(jié)構(gòu)。

C1

二^?！瘜W(xué)鍵

，/―輪廓線

d<C..V-V

Cl

AlCh.聚分子

A1C13二聚分子中，每個(gè)鋁原子均為sp3雜化，各有1個(gè)空軌道，氯原子處于以鋁原子為中心的四面體的4

個(gè)頂點(diǎn)位置。分子中有橋式氯原子存在，可以認(rèn)為，位于上面的橋式氯原子在與左邊的鋁原子形成。鍵的

同時(shí)，與右邊的鋁原子的空軌道發(fā)生配位，形成配位鍵。

考點(diǎn)3銅及其化合物★★★☆☆

知識(shí)點(diǎn)一Cu的原子結(jié)構(gòu)

銅元素在元素周期表中處于第四周期族，位于—區(qū)?；鶓B(tài)Cu原子的電子排布式為

，最外層有一個(gè)電子，主要化合價(jià)為+1和+2。

知識(shí)點(diǎn)二銅及其常見(jiàn)化合物的顏色

含銅物質(zhì)

CuCu2OCuSO4CU2(OH)2CO3

顏色紫紅色磚紅色白色綠色

[CU(HO)]2+

含銅物質(zhì)CU(OH)2CUSO4-5H2O24

顏色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色

2+

含銅物質(zhì)[CU(NH3)4]CuOCuSCu2s

顏色深藍(lán)色黑色黑色黑色

知識(shí)點(diǎn)三銅的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(寫化學(xué)方程式)

①與。2反應(yīng)：Z_________；

2+

潮濕空氣中：2Cu+。H2O+CO2=CU(OH)2-CUCO3。

②與Cb反應(yīng)：-

(現(xiàn)象：棕黃色煙)。

③與S反應(yīng)：_。

(2)與氧化性酸反應(yīng)(完成化學(xué)方程式，下同)

?Cu+2H2so￡濃)=^=_；

②Cu+4HNO式濃)=__；

③3Cu+8HNC>3(稀)==

(3)與鹽溶液反應(yīng)：

Cu+2FeCl3=0

知識(shí)點(diǎn)四銅的氧化物

l.CuO

(1)物理性質(zhì)：黑色固體，難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①與酸反應(yīng)：CuO+2H+=_；

②氧化性：2NH3+3CUO^=；

高溫

③高溫不穩(wěn)定：:

4CuO2CU2O+O2f

(3)制備：CU(OH)2=^=CUO+H2O

2.Cu2O

(1)物理性質(zhì)：磚紅色固體，難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①與非氧化性酸(如稀硫酸)發(fā)生歧化反應(yīng):

+

CU2O+2H=__；

②與稀硝酸：

3Cu,O+14HNCh(W)――

③與還原劑(Hz、C、CO、Al等)反應(yīng)：

H2+CU2O=^=2CU+H2O

知識(shí)點(diǎn)五CU(OH)2

1.物理性質(zhì)：藍(lán)色固體，難溶于水。

2.化學(xué)性質(zhì)

⑴與酸反應(yīng)：

2+

CU(OH)2+2H=CU+2H2O

(2)不穩(wěn)定性：CU(OH)2=^=CUO+H2O

(3)弱氧化性(檢驗(yàn)醛基)：

2CU(OH)2+CH2OH(CHOH)4CHO+OH-

知識(shí)點(diǎn)六銅鹽

l.CuSO4

(1)遇水變藍(lán)(生成CuSO#5H2O),可用無(wú)水C11SO4檢驗(yàn)水。

(2)吸收H2s氣體：

CUSO4+H2S=___□

該反應(yīng)可說(shuō)明CuS難溶于非氧化性強(qiáng)酸，但不能說(shuō)明酸性：H2S>H2SO4O

(3)向C11SO4溶液中滴加幾滴氨水，形成難溶物，離子方程式：_

繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色溶液，離子方程式：

再向溶液中加入乙醇，現(xiàn)象為。

⑷用途

①CuSC)4溶液作電解液或電鍍液；

②CuSC)4具有殺菌能力，常被施用在蓄水池、游泳池中以防止藻類生長(zhǎng)。

2.CuSO#5H2O(膽帆或藍(lán)帆)

(1)膽研與石灰乳混合配制農(nóng)藥波爾多液：

CuSO4+Ca(OH)2=CU(OH)2I+CaSO4=

(2)受熱分解：

CuSO4-5H2O=^=CUSO4+5H20O

3.Cu2(OH)2cO3［或CU(OH)2CUCO3］

⑴受熱易分解：

CU2(OH)2co3^^o

(2)可溶于稀硫酸(寫離子方程式)：

+

CU2(OH)2CO3+4H=

4.CuCl

(1)不溶于水的白色固體，不溶于硫酸、稀硝酸，可溶于濃鹽酸、氨水，形成［CuC12「、［Cu(NH3)2「等離

子。

(2)制備方法：在熱的濃鹽酸中，用銅粉還原CuCb，生成無(wú)色的［CuCkT：

2+-

Cu+Cu+4Cr^=2［CuCl2］；

用水稀釋［CuCh「溶液，得到難溶的CuCl沉淀：［CuCbT=CuCl(+C1,

【考法歸納】

Cu(I)的性質(zhì)

1.Cu卡在溶液中不穩(wěn)定，易歧化為Cu和Cu"：2Cu+(aq)==Ci?+(叫)+Cu(s)。利用這一原理可區(qū)別Cu和

Cu2O：向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸(不能用硝酸)，若溶液由無(wú)色變成藍(lán)色，則該紅色物質(zhì)為Cu?。，否則為

Cuo

2.+1價(jià)的銅有較強(qiáng)的還原性，易被氧化劑氧化為+2價(jià)。如4CUOH+O2+2H2O==4CU(OH)2。

【真題挑戰(zhàn)】

一、單選題

1.(2024?福建?高考真題)從廢線路板(主要成分為銅，含少量鉛錫合金、鋁、鋅和鐵)中提取銅的流程如下:

稀鹽酸O,+NaOH

廢線路板一*|機(jī)械粉碎H酸溶I堿溶I電解精煉icu

濾液1濾液2

已知“濾液2”主要含SnOj和HPbO；。下列說(shuō)法正確的是

A.“機(jī)械粉碎”將鉛錫合金轉(zhuǎn)變?yōu)殂U和錫單質(zhì)

B.“酸溶”時(shí)產(chǎn)生AF+、Fe3+和Zf離子

C.“堿溶”時(shí)存在反應(yīng)：Sn+2OH+O2=SnO^+H2O

D.“電解精煉”時(shí)，粗銅在陰極發(fā)生還原反應(yīng)

2.(2024?廣西?高考真題)化學(xué)與生活息息相關(guān)。下列禺子方程式書寫正確的是

A.用Na2c。3溶液處理水垢中的CaSO4：CaSO4(s)+CO；(aq)[CaCO3(s)+SO^(aq)

3++

B.明磯用于凈水：Al+3H2OA1(OH)3+3H

C.抗酸藥中的Mg(OH)2可治療胃酸過(guò)多：OJT+H+uH?。

+

D.用酸化的KI淀粉溶液檢驗(yàn)加碘鹽中的io-:io-+T+2H=I?+H2O

二、多選題

3.(2024.山東.高考真題)鈞瓷是宋代五大名瓷之一，其中紅色鈞瓷的發(fā)色劑為CU2。。為探究CU2O的性

質(zhì)，取等量少許CU2。分別加入甲、乙兩支試管，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

試管滴加過(guò)量0.3mol.L」HNC)3溶液并充分振蕩，磚紅色沉淀轉(zhuǎn)化為另一顏色沉淀，溶

甲液顯淺藍(lán)色；傾掉溶液，滴加濃硝酸，沉淀逐漸消失

試管滴加過(guò)量6moi?!?氨水并充分振蕩，沉淀逐漸溶解，溶液顏色為無(wú)色；靜置一段

乙時(shí)間后，溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色

A.試管甲中新生成的沉淀為金屬Cu

B.試管甲中沉淀的變化均體現(xiàn)了HNO3的氧化性

C.試管乙實(shí)驗(yàn)可證明Cu(I)與NH3形成無(wú)色配合物

D.上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明C%。為兩性氧化物

三、解答題

4.(2024?貴州?高考真題)煤氣化渣屬于大宗固廢，主要成分為Fe2c>3、A12O3.SiO,及少量MgO等。一種利

用“酸浸一堿沉一充鈉”工藝，制備鈉基正極材料NaFePOa和回收AIQ3的流程如下：

煤

氣

化

渣

濾渣過(guò)量X足量Fe

,_L____L?濾液2穩(wěn)定劑

濾液1―阿翦f水解一____

|fTHHAI2O3

Mg(OH),A1(OH方晶種

已知:

39312

①25℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]=2.8x10-,Ksp[Al(OH)3]=1.3x10^,Ksp[Mg(OH)2]=5.6xIO；

②2Na[Al(0H)/(aq)日礴鞭?1A12O3-3H2O(s)+2NaOH(aq)。

回答下列問(wèn)題：

（1）“濾渣”的主要成分為（填化學(xué)式）。

（2）25。（2時(shí)，“堿沉”控制溶液pH至3.0,此時(shí)溶液中c（Fe3+）=molL10

（3）“除雜”時(shí)需加入的試劑X是。

（4）“水熱合成”中，NH4H2PO’作為磷源,“濾液2”的作用是,水熱合成NaFePO4的離子方程式為

（5）“燃燒”得到的物質(zhì)也能合成鈉基正極材料NaFeO?,其工藝如下：

C

INa2c。3空氣

f碳熱還原f焙燒->NaFeO2

①該工藝經(jīng)碳熱還原得到Fe3O4，“焙燒”生成NaFeO,的化學(xué)方程式為。

②NaFeC）2的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如甲所示。每個(gè)晶胞中含有NaFeO?的單元數(shù)有個(gè)。

③若“焙燒”溫度為700℃,n（Na2co3）:n（Fe3Oj=9:8時(shí)，生成純相Na^FeOz，則*=,其可能的結(jié)

構(gòu)示意圖為（選填“乙”或"丙”）。

5.（2023?浙江?高考真題）某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁（[AL（OH）aClb]n,,a=l~5）按如

下流程開展實(shí)驗(yàn)。

已知：①鋁土礦主要成分為AIQ3,含少量Fe。?和Si。?。用NaOH溶液溶解鋁土礦過(guò)程中SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)殡y

溶性的鋁硅酸鹽。

②[Al2（0H）aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量，鹽基度=唉

當(dāng)鹽基度為0.60~0.85時(shí)，絮凝效果較好。

請(qǐng)回答：

(1)步驟I所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是O

⑵下列說(shuō)法不比碉的是o

A.步驟I,反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)所需反應(yīng)溫度

B.步驟n,濾液濃度較大時(shí)通入過(guò)量co?有利于減少AI(OH)3沉淀中的雜質(zhì)

c.步驟ni,為減少AI(OH)3吸附的雜質(zhì)，洗滌時(shí)需對(duì)漏斗中的沉淀充分?jǐn)嚢?/p>

D.步驟IV中控制A1(OH)3和A1J的投料比可控制產(chǎn)品鹽基度

(3)步驟V采用如圖所示的蒸汽浴加熱，儀器A的名稱是；步驟V不宜用酒精燈直接加熱的原因

(4)測(cè)定產(chǎn)品的鹽基度。

cr的定量測(cè)定：稱取一定量樣品，配成溶液，移取25.00mL溶液于錐形瓶中，調(diào)pH=6.5~10.5,滴加指示

劑KzCrO,溶液。在不斷搖動(dòng)下，用0.100。111011人8??)3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色(有人820'04沉淀)，30秒

內(nèi)不褪色。平行測(cè)試3次，平均消耗AgNOs標(biāo)準(zhǔn)溶液22.50mL。另測(cè)得上述樣品溶液中

c(Al3+)=0.1000molL%

①產(chǎn)品的鹽基度為O

②測(cè)定cr過(guò)程中溶液pH過(guò)低或過(guò)高均會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，原因是。

金屬元素及其化合物:鎂、鋁、銅及其化合物

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?核心知識(shí)庫(kù)：重難考點(diǎn)總結(jié)，梳理必背知識(shí)、歸納重點(diǎn)

考點(diǎn)1鎂海水制

考點(diǎn)2鋁及其化合物★★★☆☆

考點(diǎn)3銅及其化合物★★★☆☆

考點(diǎn)4A1（OH）3***^^

（星級(jí)越高，重要程度越高）

需真題挑戰(zhàn)場(chǎng)：感知真題，檢驗(yàn)成果，考點(diǎn)追溯

考點(diǎn)1鎂海水制

知識(shí)點(diǎn)一鎂的化學(xué)性質(zhì)

1.與氧氣反應(yīng)（寫化學(xué)方程式，下同）：

2Mg+C）2=^2MgO（發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體）。

2.與氮?dú)夥磻?yīng)：3Mg+N2^=Mg3N2

（鎂在空氣中燃燒得到的是MgO和Mg3N2的混合物）。

Mg3N2+6H-.O=3Mg（OH）2+2NH3t。

3.與鹽酸（或稀硫酸）反應(yīng)（寫離子方程式）：Mg+2H+=Mg2++H?t。

4.與二氧化碳反應(yīng)：2Mg+CC）2^^2M￡O+C（鎂著火不能用CO,滅火器滅火）。

5.與鹽溶液反應(yīng)：Mg+2NHaCl=MgCb+2NHat+H?t。

6.與水反應(yīng)：Mg+2H2<J^^Mg（OH）2+H2t（鎂與冷水反應(yīng)緩慢,與沸水反應(yīng)迅速）。

知識(shí)點(diǎn)二鎂的重要化合物

1.MgO（堿性氧化物）與酸反應(yīng)（寫離子方程式）：MgO+2H+=Mg2++比0。

2.Mg（OH）2

（1）中強(qiáng)堿，難溶于水，能溶于酸、NH4cl溶液：

+2+

Mg（OH）7+2H=Mg+2H2Q；

Mg（OH）2+2NH4C1=MgCl2+2NHrH2O□

（2）溶解度小于碳酸鎂

MgCO3+H2O^=Mg(OH)2+CO2t

由于Mg(0H)2的溶解度比MgCC)3小，故水垢的主要成分中，含鎂化合物是Mg(0H)2，而非MgCC)3。

(3)不穩(wěn)定，受熱易分解

Mg(OH)2^=MgO+H2O

3.Mg2(OH)2cO3

Mg?+與Na2cCh溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鎂［Mg2(OH)2co3］沉淀：

2Mg2++2co/+HQ=Mq(OH)2co3I+CO?t。

【考法歸納】

常見(jiàn)的含鎂物質(zhì)的用途

物質(zhì)鎂鎂鋁合金氧化鎂氫氧化鎂

用途信號(hào)彈和焰火制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)部件耐高溫材料阻燃劑

知識(shí)點(diǎn)三海水提鎂

酬

Mg(0H)21

I?鹽酸I濃縮

-------熔融1-------1△------------

基本步驟及主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：

①制石灰乳：CaCOs^^CaO+CO?t、

CaO+H2O=Ca(OH)2。

②沉淀：MgCb+Ca(0H”=Mg(0H)2I+CaCl?。

③酸化：Mg(OH)2+2HCl=MgC」+2H2O。

④蒸發(fā)結(jié)晶，析出MgCb6H2。

⑤脫水：MgCl?6H2O^^MgCb+6H20t

［在HC1氛圍(或HC1氣流)中加熱1。

⑥電解：MgC12(熔融)里=乂(+。2t

曲解MgC12溶液丕能(填“能”或“不能")得到鎂］。

【考法歸納】

鋰與鎂的性質(zhì)對(duì)比

根據(jù)元素周期表中的“對(duì)角線規(guī)則”，可以發(fā)現(xiàn)IA的鋰許多性質(zhì)與IIA的鎂相似。

1.在氧氣中燃燒的產(chǎn)物

鋰和鎂在氧氣中燃燒的主要產(chǎn)物是普通氧化物：4Li+O2=^2Li2O；2Mg+02=^B=2Mg0o

2.化合物的溶解性

LiOH和Mg（0H）2的溶解性都很小。鋰和鎂的氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都是難溶鹽。

3.硝酸鹽的熱分解

LiNC>3和Mg（NO3）2受熱分解的產(chǎn)物是金屬的普通氧化物、二氧化氮和氧氣，而其他堿金屬對(duì)應(yīng)的硝酸鹽

受熱分解的產(chǎn)物是亞硝酸鹽和氧氣，例如：2KNO3^^2KNO2+O2to

4.與氮?dú)獾姆磻?yīng)

金屬鋰和鎂都能直接與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化物：

6Li+N2^^2Li3N；3Mg+N2=^Mg3N2,而其他堿金屬不能直接與氮?dú)夥磻?yīng)。

5.Li2c。3和MgCO3受熱都能分解生成金屬的普通氧化物和CO2o

考點(diǎn)2鋁及其化合物★★★☆☆

知識(shí)點(diǎn)一鋁的結(jié)構(gòu)、存在和物理性質(zhì)

鋁元素位于元素周期表中第三周期niA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為_鋁是地殼中含量最多的金屬元素，

在自然界中以化合態(tài)形式存在。鋁的密度小，質(zhì)地軟，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。

知識(shí)點(diǎn)二鋁的化學(xué)性質(zhì)

i.與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)（寫化學(xué)方程式）

占燃成△

（1）與02反應(yīng)：4Al+3O；/^^2AbO3

（在氧氣中劇烈燃燒，在空氣中加熱，鋁片卷曲但不滴落）。

注意：常溫下，A1表面被。2氧化生成致密的氧化膜（致密的氧化膜阻止空氣與鋁接觸，故鋁制品較耐腐蝕）。

（2）與Ch反應(yīng)：2Al+3clAICI3。

2.與酸反應(yīng)

（1）與氧化性酸

①常溫下，A1在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化。

②A1+4HN0K稀）=A1（NO6+NOt+2H?0。

（2）與非氧化性酸反應(yīng)（如鹽酸，寫離子方程式）：2A1+6H+=2A/+3H2t。

3.與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)（寫離子方程式）：

2A1+2OH-+6H20=2仄1（0田4「+3H2t

4.鋁熱反應(yīng)（與FezCh反應(yīng)，寫化學(xué)方程式）：

2Al+Fe?0a=^2Fe+Alga

（現(xiàn)象：火星四射、有熔融物滴落）。

知識(shí)點(diǎn)三A12O3

1.物理性質(zhì)

白色難溶于水的固體，熔點(diǎn)高、硬度大。

2.化學(xué)性質(zhì)

（1）與強(qiáng)酸反應(yīng)（寫離子方程式，下同）：

AbO3+6H+=2AF++3均0?

(2)與強(qiáng)堿反應(yīng)：

他0吐20丁+3H2O=2fAl(OH)「=

知識(shí)點(diǎn)四A1(OH)3

1.性質(zhì)

(1)兩性，寫出A1(OH)3的電離方程式。

堿式電離：

A1(OH)3DL1A13++3OH—；

酸式電離：

Al(OHb+H?O□□!!++fA1(OH)4「。

①與強(qiáng)酸反應(yīng)(寫離子方程式，下同)：

A1(OH)3+3H+=A1++3H2。o

②與強(qiáng)堿反應(yīng)：

Al(0H)3+0H-=「Al(0H)g「。

(2)不穩(wěn)定性：2Al(OH)3^、A12Q3±里12。。

2.制備(寫離子方程式)

(1)向可溶性鋁鹽中加入足量氨水：

AF++3NH3HO=A1(OH)3J+3NH^。

(2)Na［Al(0H)4］溶液中通入足量CO2：

「Al(OH)d+CO2=A1(OH)3(+HCC斤。

(3)硫酸鋁溶液與Na［Al(OH)4］溶液混合：A13++31Al(OHyT=4Al(OH)3I。

【考法歸納】

①用可溶性鋁鹽與堿溶液反應(yīng)制取A1(OH)3時(shí)，采用弱堿溶液氨水而不用強(qiáng)堿溶液。

②用四羥基合鋁酸鹽與酸反應(yīng)制取A1(OH)3時(shí)，一般向溶液中通入C02而不使用強(qiáng)酸。

③Na［Al(0H)4］溶液與NaHCC)3溶液混合產(chǎn)生白色沉淀：［A1(OH)4「+HCOr=Al(OH)31+COi-+H2Oo

由該離子方程式可知結(jié)合H+能力：

［A1(OH)4「NCOT(填“>”或)o

知識(shí)點(diǎn)五明磯［KA1(SO4)2T2H2。］

1.明磯凈水原理

3++

Al+3H2?！酢魽1(OH)3+3H

明磯水解生成的A1(OH)3膠體具有吸附性，吸附水中的懸浮物達(dá)到凈水的目的。

注意：明磯沒(méi)有強(qiáng)氧化性，不能起殺菌消毒的作用。

2.明帆與Ba(OH)2溶液反應(yīng)

(i)AF+恰好完全沉淀時(shí)的離子方程式：

2AF++3SO^+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3l+3BaSC)4I。

(2)SO『恰好完全沉淀的離子方程式：

A3++2SO/+2Ba2++4OH—=「Al(OHb「+2BaSC)4I。

【考法歸納】

常見(jiàn)含鋁物質(zhì)的用途

物質(zhì)鋁合金鎂鋁合金氧化鋁氫氧化鋁明磯

門窗等飛機(jī)、導(dǎo)彈耐高溫胃酸中

用途凈水劑

材料材料材料和劑

:解疑釋惑

鋁熱反應(yīng)

1=鎂條\

.)引燃劑

裝置圖卓二氨酸鉀

一^鋁熱劑

丁?、今—\

沙子

原理高溫下，鋁將比鋁不活潑的金屬?gòu)钠溲趸镏羞€原出來(lái)

反應(yīng)現(xiàn)象劇烈反應(yīng)，放出大量熱，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙子

(1)冶煉Ni、Mn、V等熔點(diǎn)較圖的金屬，如10A1+3V2O55Al2O3+6V。

應(yīng)用

(2)野外焊接鐵軌

注意不能利用鋁熱反應(yīng)冶煉活動(dòng)性比鋁強(qiáng)的金屬，如鋁與氧化鎂高溫下不反應(yīng)

【考法歸納】

鋁原子的缺電子結(jié)構(gòu)

LAlCb的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低，且易升華，易溶于乙醛等有機(jī)溶劑，是一種共價(jià)化合物。熔化的AlCb不易

導(dǎo)電，AlCb晶體屬于分子晶體。

2.AlCb的蒸氣或處于熔融狀態(tài)時(shí)，都以AlCb二聚分子形式存在。AlCb二聚分子的形成原因是鋁原子的

缺電子結(jié)構(gòu)。

C1

二^;CI-------化學(xué)鍵

/JAI//-----輪廓線

_________cj

Cl

AlCh.聚分子

AlCb二聚分子中，每個(gè)鋁原子均為sp3雜化，各有1個(gè)空軌道，氯原子處于以鋁原子為中心的四面體的4

個(gè)頂點(diǎn)位置。分子中有橋式氯原子存在，可以認(rèn)為，位于上面的橋式氯原子在與左邊的鋁原子形成◎鍵的

同時(shí)，與右邊的鋁原子的空軌道發(fā)生配位，形成配位鍵。

考點(diǎn)3銅及其化合物★★★☆☆

知識(shí)點(diǎn)一Cu的原子結(jié)構(gòu)

銅元素在元素周期表中處于第四周期認(rèn)族，位于豆區(qū)?；鶓B(tài)Cu原子的電子排布式為[Ar]3d1°4sl(或

Is22s?2D63s23D63d'sb,最外層有L個(gè)電子，主要化合價(jià)為+1和+2。

知識(shí)點(diǎn)二銅及其常見(jiàn)化合物的顏色

含銅物質(zhì)

CuCu2OCuSO4CU2(OH)2CO3

顏色紫紅色磚紅色白色綠色

[CU(HO)]2+

含銅物質(zhì)CU(OH)2CUSO4-5H2O24

顏色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色

2+

含銅物質(zhì)[CU(NH3)4]CuOCuSCu2s

顏色深藍(lán)色黑色黑色黑色

知識(shí)點(diǎn)三銅的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(寫化學(xué)方程式)

①與。2反應(yīng)：2CU+O2^^2CUO；

潮濕空氣中：2Cu+。2+H2O+CO2=CU(OH)2-CUCO3。

②與反應(yīng)：Cu+Cb^^CuCb。

(現(xiàn)象：棕黃色煙)。

③與S反應(yīng)：2Cu+S=^=Cu?S。

(2)與氧化性酸反應(yīng)(完成化學(xué)方程式，下同)

?Cu+2H,SC)4(濃)^^CuSOa+SC)2t+2H?O；

②Cu+4HNCh(濃)=Cu(NOa)2+2NC)2t+2H?O；

③3Cu+8HN0,(稀)=3CU(NC>3)2+2NOt+4H20。

(3)與鹽溶液反應(yīng)：

Cu+2FeCh=2FeCl2+CuCl2。

知識(shí)點(diǎn)四銅的氧化物

l.CuO

(1)物理性質(zhì)：黑色固體，難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

+2+

①與酸反應(yīng)：CuO+2H=CU+H2O；

②氧化性：2NHa+3CuO^=N2+3Cu+3H2。；

③高溫不穩(wěn)定：4CUO=^=2CU2O+O2t

(3)制備：CU(OH)2=^=CUO+H2O

2.Cu2O

(1)物理性質(zhì)：磚紅色固體，難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①與非氧化性酸(如稀硫酸)發(fā)生歧化反應(yīng)：

+2+

Cu2O+2H=CU+CU+H；Q；

②與稀硝酸：

3<250+1411>^03(稀)=6(211(?403)2+21<10t+7H?O；

③與還原劑32、C、CO、Al等)反應(yīng)：

H,+CU2O=^=2CU+H2O

知識(shí)點(diǎn)五CU(OH)2

1.物理性質(zhì)：藍(lán)色固體，難溶于水。

2.化學(xué)性質(zhì)

⑴與酸反應(yīng)：

2+

CU(OH)2+2H=Cu+2H2O

(2)不穩(wěn)定性：CU(OH)2=^=CUO+H2O

(3)弱氧化性(檢驗(yàn)醛基)：

2CU(OH)2+CH2OH(CHOH)4CHO+OH

Cu?。I+CH20H(CHOH)4coe)一+3均0□

知識(shí)點(diǎn)六銅鹽

l.CuSO4

(1)遇水變藍(lán)(生成CUSO#5H2。)，可用無(wú)水C11SO4檢驗(yàn)水。

(2)吸收H2s氣體：

CuSO4+H,S=CuSI+H2sO4o

該反應(yīng)可說(shuō)明CuS難溶于非氧化性強(qiáng)酸，但不能說(shuō)明酸性：H2S>H2SO4O

(3)向C11SO4溶液中滴加幾滴氨水，形成難溶物，離子方程式：CU2++2NH3-H9=CU(OH)2J+2NH,

繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色溶液，離子方程式：Cu(OH)2+4NH3=「Cu(NHa)4]2++2OH,

再向溶液中加入乙醇，現(xiàn)象為析出深藍(lán)色晶體。

⑷用途

①CuSC)4溶液作電解液或電鍍液；

②CuSC)4具有殺菌能力，常被施用在蓄水池、游泳池中以防止藻類生長(zhǎng)。

2.CuSO#5H2O(膽帆或藍(lán)帆)

(1)膽研與石灰乳混合配制農(nóng)藥波爾多液：

CuSO4+Ca(OH)2=CU(OH)2J+CaSO4o

(2)受熱分解：

CuSO4-5H2O=^=CUSO4+5H20O

3.Cu2(OH)2cO3［或CU(OH)2CUCO3］

⑴受熱易分解：

CU,(OH)￡0^^2CUO+H20+CO?t□

(2)可溶于稀硫酸(寫離子方程式)：

CU2(OH)2CO3+4H+=2CI?++CC)2t+3H200

4.CuCl

(1)不溶于水的白色固體，不溶于硫酸、稀硝酸，可溶于濃鹽酸、氨水，形成［CuC12「、［Cu(NH3)2「等離

子。

(2)制備方法：在熱的濃鹽酸中，用銅粉還原CuCb，生成無(wú)色的［CuCkT：

2+-

Cu+Cu+4Cr^=2［CuCl2］；

用水稀釋［CuCh「溶液，得到難溶的CuCl沉淀：［CuCbT=CuCl(+C1,

【考法歸納】

Cu(I)的性質(zhì)

1.Cu卡在溶液中不穩(wěn)定，易歧化為Cu和Cu"：2Cu+(aq)==Ci?+(叫)+Cu(s)。利用這一原理可區(qū)別Cu和

Cu2O：向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸(不能用硝酸)，若溶液由無(wú)色變成藍(lán)色，則該紅色物質(zhì)為Cu?。，否則為

Cuo

2.+1價(jià)的銅有較強(qiáng)的還原性，易被氧化劑氧化為+2價(jià)。如4CUOH+O2+2H2O==4CU(OH)2。

【真題挑戰(zhàn)】

一、單選題

1.(2024?福建?高考真題)從廢線路板(主要成分為銅，含少量鉛錫合金、鋁、鋅和鐵)中提取銅的流程如下:

稀鹽酸O,+NaOH

,,II,

廢線路板T機(jī)械粉碎11酸溶I堿溶I電解精煉icu

濾液1濾液2

已知“濾液2”主要含SnOj和HPbO；。下列說(shuō)法正確的是

A.“機(jī)械粉碎”將鉛錫合金轉(zhuǎn)變?yōu)殂U和錫單質(zhì)

B.“酸溶”時(shí)產(chǎn)生AF+、Fe3+和Zf離子

C.“堿溶”時(shí)存在反應(yīng)：Sn+2OH+O2=SnO^+H2O

D.“電解精煉”時(shí)，粗銅在陰極發(fā)生還原反應(yīng)

【答案】C

【分析】廢線路板先機(jī)械粉碎，可以增加其反應(yīng)的接觸面積，加入稀鹽酸后鋁、鋅、鐵溶解，進(jìn)入濾液，

通入氧氣和加氫氧化鈉，可以溶解錫和鉛，最后電解精煉得到銅。

【詳解】A.機(jī)械粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，A錯(cuò)誤；

B.酸溶的過(guò)程中Al、Zn、Fe轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的Al"、Fe?+和Zi?+離子，B錯(cuò)誤；

C.“堿溶”時(shí)根據(jù)產(chǎn)物中SnO；,存在反應(yīng)：Sn+2OH+O2=SnO；+H2O,故C正確；

D.電解精煉時(shí)粗銅在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，逐步溶解，故D錯(cuò)誤；

故選C。

2.(2024.廣西.高考真題)化學(xué)與生活息息相關(guān)。下列離子方程式書寫正確的是

A.用Na2cO3溶液處理水垢中的CaSC)4：CaSO4(s)+CO；-(aq『CaCO3(sj+SOt(aq)

3++

B.明磯用于凈水：Al+3H2OA1(OH)3+3H

C.抗酸藥中的Mg(OH)2可治療胃酸過(guò)多：OH-+H+=H2。

+

D.用酸化的KI淀粉溶液檢驗(yàn)加碘鹽中的IO；:I0-+T+2H=I2+H20

【答案】A

【詳解】A.用Na2cO3溶液處理水垢中的CaS04,生成溶解度更小的碳酸鈣，

CaSO4(s)+CO|-(aq)DCaCO3(s)+SO^(aq),A項(xiàng)正確;

B.水解方程式不對(duì)，明磯是硫酸鋁鉀晶體，溶于水，鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，可用于凈水：

3+

A1+3H2ODAl(0H)3(膠體)+3H+,不寫沉淀符號(hào)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.物質(zhì)拆分不對(duì)，抗酸藥中的Mg(0H)2可治療胃酸過(guò)多，Mg(OH)?屬于難溶性堿，離子方程式：

+2+

Mg(OH)2+2H=Mg+2H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.未配平方程式，用酸化的KI淀粉溶液檢驗(yàn)加碘鹽中的IO；:IO]+5「+6H+=3l2+3H2。，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案選A。

二、多選題

3.(2024.山東.高考真題)鈞瓷是宋代五大名瓷之一，其中紅色鈞瓷的發(fā)色劑為CU2。。為探究C112O的性

質(zhì)，取等量少許CU2。分別加入甲、乙兩支試管，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

試管滴加過(guò)量0.3mol.L」HNC>3溶液并充分振蕩，胸紅色沉淀轉(zhuǎn)化為另一顏色沉淀，溶

甲液顯淺藍(lán)色；傾掉溶液，滴加濃硝酸，沉淀逐漸消失

試管滴加過(guò)量6moi.!?氨水并充分振蕩，沉淀逐漸溶解，溶液顏色為無(wú)色；靜置一段

乙時(shí)間后，溶液顏色變?yōu)樯钏{(lán)色

A.試管甲中新生成的沉淀為金屬Cu

B.試管甲中沉淀的變化均體現(xiàn)了HNO3的氧化性

C.試管乙實(shí)驗(yàn)可證明Cu(I)與N&形成無(wú)色配合物

D.上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明C%。為兩性氧化物

【答案】AC

【詳解】A.Cu?。中滴加過(guò)量0.3mol/LHNC>3溶液并充分振蕩，磚紅色沉淀轉(zhuǎn)化為另一顏色沉淀，溶液顯

淺藍(lán)色，說(shuō)明Cu?。轉(zhuǎn)化成Cu2+,Cu元素的化合價(jià)由+1價(jià)升至+2價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)知，Cu

元素的化合價(jià)還有由+1價(jià)降至。價(jià)，新生成的沉淀為金屬Cu,A項(xiàng)正確；

B.Cu?。與0.3mol/LHNC)3發(fā)生的反應(yīng)為CU2O+2HNO3=CU(NO3)2+CU+H2。，該過(guò)程中HNO3表現(xiàn)酸性，后

滴加濃硝酸發(fā)生的反應(yīng)為Cu+4HNC>3(濃尸Cu(NC)3)2+2NO2T+2H2。，該過(guò)程中HNCh變現(xiàn)氧化性和酸性，B

項(xiàng)錯(cuò)誤；

c.CU2。中滴加過(guò)量6moi/L氨水充分振蕩，沉淀逐漸溶解得到無(wú)色溶液，靜置一段時(shí)間無(wú)色溶液變?yōu)樯?/p>

藍(lán)色，說(shuō)明Cu(I)與NH3形成無(wú)色配合物易被空氣中的。2氧化成深藍(lán)色［Cu(NH3)4產(chǎn)，C項(xiàng)正確；

D.既能與酸反應(yīng)生成鹽和水、又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為兩性氧化物，CU2。溶于6moi/L氨水

形成的是配合物，CU2。不屬于兩性氧化物、是堿性氧化物，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選AC。

三、解答題

4.(2024.貴州?高考真題)煤氣化渣屬于大宗固廢，主要成分為Fe。〉A(chǔ)12O3,SiO2及少量MgO等。一種利

用“酸浸一堿沉一充鈉”工藝，制備鈉基正極材料NaFePO,和回收ALOa的流程如下：

煤濃H2sQ,NaOH溶液稀HzSQ,NH4H,PO4

氣JLJL,I,,「，

化*酸浸卜麗麗T煨燒T酸化、還原H水熱合成fNaFePO,

渣

I