文档内容
考点 12 金属材料及金属矿物的开发利用
目录
.............................................................................................................................................1
1.高考真题考点分布...................................................................................................................................1
2.命题规律及备考策略...............................................................................................................................1
.............................................................................................................................................2
考法01 铜及其化合物.............................................................................................................................2
考法02 金属材料与金属矿物的开发利用..............................................................................................8
考法03 镁与海水提镁...........................................................................................................................12
...........................................................................................................................................15
1.高考真题考点分布
考点内容 考点分布
铜及其化合物的 2024年浙江卷；2023全国乙卷第11题，6分；2023全国甲卷第13题，6分；
性质与应用 2023年浙江，1月2题；2023湖北卷第18题，14分；2022山东卷第12题，4分；
2024山东卷第18题，13分；2023湖南卷第1题，3分；2023辽宁卷第，3分；
金属矿物的开发 2023辽宁卷第12题，3分；2023北京第18题，13分；2022湖南卷第17题，13
利用 分；
2022福建卷第6题，4分；2022广东卷1题，2分；
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看，铜及其化合物的性质与应用以及合金的组成、性质和应用仍是高考
命题的热点。
【备考策略】
铜元素的价类二维图及转化关系【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查合金的性质和应用以及金属矿物的开发利用知识，题目难度较小。
在工艺流程题中综合考查镁的提成，铜及其化合物的转化、分离与提纯，题目综合性较强，题目难度较
大。
考法01 铜及其化合物
1.单质铜
(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生成铜绿的化学方程式：2Cu＋O＋CO＋HO===Cu (OH) CO(绿色固体)。
2 2 2 2 2 3
②Cu和S反应的化学方程式：2Cu＋S=====Cu S。
2
③与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO。
2 4 4 2 2
④与稀硝酸反应的离子方程式： 3Cu ＋ 8H ＋ ＋ 2NO == =3Cu 2 ＋ ＋ 2NO↑ ＋ 4H O。
2
⑤与浓硝酸反应的离子方程式： Cu ＋ 4H ＋ ＋ 2NO == =Cu 2 ＋ ＋ 2NO ↑ ＋ 2H O。
2 2
⑥与FeCl 溶液反应的离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
3
a．与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO；
2 4 4 2 2
b．与稀硝酸反应的离子方程式： 3Cu ＋ 8H ＋ ＋ 2NO == =3Cu 2 ＋ ＋ 2NO↑ ＋ 4H O。
2
④与盐溶液反应(写离子方程式)
a．与硝酸银溶液： Cu ＋ 2Ag ＋ == =2Ag ＋ Cu 2 ＋ ；
b．与FeCl 溶液：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
3
2.氧化铜和氧化亚铜
名称 氧化铜 氧化亚铜
颜色 黑色 砖红色
与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋HO Cu O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋HO
2 2 2与H 反应 H＋CuO===== Cu ＋ H O H＋Cu O===== 2Cu ＋ H O
2 2 2 2 2 2
转化关系 4CuO 2Cu O＋O↑
===== 2 2
【注意】区别红色物质Cu和Cu O的方法：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色
2
物质为Cu O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu O＋HSO ===CuSO＋Cu＋HO。
2 2 2 4 4 2
3.氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。
(2)化学性质及应用：
反应①的化学方程式：Cu(OH) ===== CuO ＋ H O；
2 2
反应②的离子方程式：Cu(OH) ＋ 2H ＋ == =C u 2 ＋ ＋ 2H O。
2 2
4.铜盐
(1)Cu (OH) CO 的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的
2 2 3
化学方程式为Cu (OH) CO=====2CuO＋HO＋CO↑。
2 2 3 2 2
(2)CuSO ·5H O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO ·5H O=====CuSO ＋
4 2 4 2 4
5HO，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO 遇水变蓝色(生成CuSO ·5H O)，可作为水的检验依据。
2 4 4 2
(3)铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，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。铜盐溶液有毒，主要是因为
Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用
胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
【特别提醒】
(1)通常利用反应2Cu+O =====2CuO除去某些混合气体中的少量O。
2 2
(2)铜为变价金属,与Cl 反应生成CuCl ,与S反应生成Cu S,由此可知氧化性:Cl >S。
2 2 2 2
(3)Cu与稀硫酸不反应,但在通入O 的条件下,Cu可在稀硫酸中逐渐溶解:2Cu+O +2H SO ==2CuSO +2H O。
2 2 2 4 4 2
(4)无水CuSO 只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。
4
5.铜的冶炼方法
传统湿法炼铜 Fe＋CuSO FeSO ＋Cu
4 4
方案一，干法：Cu （OH）CO===== 2CuO ＋ CO ↑ ＋ H O，CuO＋CO=====Cu＋
2 2 3 2 2
用碱式碳 CO。
2
酸铜制备
方案二，湿法：Cu （OH）CO＋4H＋ 2Cu 2 ＋ ＋ CO ↑ ＋ 3H O，
2 2 3 2 2Cu2＋＋Zn Cu ＋ Zn 2 ＋
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜：
2CuFeS＋4O=====Cu S＋3SO ＋2FeO(炉渣)
2 2 2 2
高温炼铜
2Cu S＋3O======2Cu O＋2SO
2 2 2 2
2Cu O＋Cu S======6Cu＋SO ↑
2 2 2
粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电
电解精炼铜 解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜
在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
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.CuSO ·5H O失去结晶水属于物理变化 ( )
4 2
4.常温下Cu和浓HSO 反应生成CuSO ( )
2 4 4
5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成 ( )
6.用稀硫酸和锌粒制取H 时，加几滴CuSO 溶液以加快反应速率 （ ）
2 4
7.加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥，可除去Cu粉中混有的CuO （ ）
8.将CuCl 溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl 固体 （ ）
2 2
【答案】1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.× 8.×
考向01 铜及其化合物的性质
【例1】（2024·安徽安庆·三模） 铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu S)可
2
以用于制铜，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu S与浓硝酸反应可得Cu(NO )。Cu在O 条件下能与氨
2 3 2 2
水反应生成[Cu(NH )]2+。向稀硫酸中加入Cu O，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。2022年诺贝尔化学奖
3 4 2
授予了点击化学领域的三位科学家。一价铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应可谓点击化学中的第一个经典
之作，催化剂CuCl是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成H[CuCl ] (强酸)。
2
上述叙述过程涉及的离子方程式，不正确的是
A．Cu S与浓硝酸反应：
2
B．Cu O溶于稀硫酸：Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O
2 2 2
C．Cu在O 存在下与氨水反应：
2
D．CuCl溶于较浓盐酸：CuCl+Cl-=[CuCl ]-
2
【答案】A
【分析】在书写离子方程式时要遵循电荷守恒、原子守恒，若为氧化还原反应，同时还要符合电子守恒，结合物质的存在形式及拆分原则分析判断。
【解析】A．浓硝酸具有强氧化性，Cu S与浓硝酸反应时，硫元素的氧化产物为HSO ，Cu为氧化为
2 2 4
Cu(NO )，浓硝酸被还原为NO 气体，同时反应产生HO，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反
3 2 2 2
应的离子方程式应该为：Cu S+12H++10 =2Cu2++10NO↑+ +6H O，A项错误。
2 2 2
B．Cu O在酸性条件下会发生歧化反应，产生Cu、Cu2+、HO，则Cu O加入到稀硫酸中，反应产生Cu单
2 2 2
质、CuSO 、HO，离子方程式为：Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O，B正确；
4 2 2 2
C．Cu在O 存在下能与氨水反应生成[Cu(NH )]2+，在碱性环境中，O 得到电子转化生成OH-，离子方程式
2 3 4 2
应该为：2Cu+O +8NH·H O=[Cu(NH )]2++4OH-+6H O，C正确；
2 3 2 3 4 2
D．CuCl是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成强酸H[CuCl ]，则该反应的离子方程式应该为：
2
CuCl+Cl-=[CuCl ]-，D正确；
2
故合理选项是A。
考向02 以工艺流程考查铜及其化合物
【例2】（2024·河北衡水·模拟预测）以含有少量杂质Fe的粗铜为原料，制备蓝矾( )的工艺
流程如下图所示：
下列说法正确的是
A．“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，理论上硫酸和硝酸的物质的量之比为3∶2
B．气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用
C．物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响
D．“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
【答案】A
【分析】粗铜加稀硫酸、稀硝酸溶解，得NO和铜离子的溶液，往溶液中加物质X沉淀Fe3+，过滤，所得
滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得蓝矾。
【解析】A．“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，据 可知，要使
H+与 的物质的量比为4:1(8:2)，则理论上HSO 和HNO 的物质的量之比为3∶2，故A正确；
2 4 3
B．气体A为NO，不属于酸性氧化物，故B错误；
C．若物质X为氨水，则过量氨水会沉淀Cu2+，即生成Cu(OH) 沉淀，使蓝矾产量降低，故C错误；
2
D．“操作Z”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D错误；
故答案为：A。
考向03 以化学实验考查铜及其化合物
【例3】（2024·广东汕头·二模）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．装置内发生的化学反应方程式为：
B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器B
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，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A
【答案】B
【解析】A．装置内铜与稀硝酸反应，即 ，故A正确；
B．实验开始时先拉注射器A活塞，其目的是除去反应前试管内的空气，故B错误；
C．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；
D．反应停止后，提拉粗铜丝，使粗铜丝下端靠近软胶塞A，再打开止水夹，缓慢拉注射器A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活塞缓慢向内移动，如
不提拉铜丝会继续反应，故D正确；
故答案选B。
【对点1】（2024·河北邯郸·一模）中国三星堆出土了大量文物，如青铜面具、青铜大立人等。下列有关说
法正确的是
A．铜在空气中主要发生析氢腐蚀
B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，其主要成分为Cu (OH) CO
2 2 3
C．用硝酸清洗铜器可以除去铜锈，保护铜器
D．青铜是铜中加入铅、锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀
【答案】B
【解析】A．铜在空气中主要发生吸氧腐蚀，故A错误；
B．铜锈的主要成分为 ，故B正确；
C．铜可以和硝酸反应，用硝酸清洗铜器可以除去铜绿，但也会破坏铜器，故C错误；
D．铅、锡比铜活泼，腐蚀反应中铜做正极，会减缓铜的腐蚀，故D错误；
故答案选B。【对点2】（2024·甘肃兰州·期中）通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH )]Cl )为
3 4 2
原料制备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
A．“沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)
2
B．“还原”时离子方程式为SO +Cu2++Cl-+H O=CuCl↓+SO +2H+
2
C．“过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行
D．可循环利用的物质为HSO
2 4
【答案】B
【分析】碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH )]Cl )加足量NaOH将铜转化为氢氧化铜沉淀，过滤后将氢氧化
3 4 2
铜溶于稀硫酸，得到硫酸铜溶液，再加入亚硫酸钠、NaCl再还原成CuCl,过滤、洗涤得到CuCl。
【解析】A．由上述分析可知“沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH) ，故A正确；
2
B．该反应不满足电荷守恒，正确的离子方程式为：SO +2Cu2++2Cl-+H O=2CuCl↓+SO +2H+，故B错
2
误；
C．CuCl易被氧化，因此“过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行，以防止其氧化，故C正
确；
D．由B中反应可知还原过程中生成硫酸，可在酸溶时循环利用，故D正确；
故选：B。
【对点3】（2024·北京西城·期末）铜与浓硫酸反应的装置如下图，下列说法不正确的是
A．反应一段时间后，品红溶液褪色，说明有SO 生成
2
B．在该反应中，浓硫酸只表现出酸性
C．石蕊溶液变红说明SO 与水发生了反应
2
D．为确认CuSO 生成，试管①冷却后，将其中的物质缓慢倒入水中，观察颜色
4
【答案】B
【解析】A．反应一段时间后，品红溶液褪色，说明铜与浓硫酸共热反应生成具有漂白性的二氧化硫使品
红溶液褪色，故A错误；
B．铜与浓硫酸反应共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应中硫元素化合价部分降低被还原，浓硫酸在反应中表现酸性和强氧化性，故B错误；
C．实验中石蕊溶液变红说明铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出的
氢离子使石蕊溶液变红，故C正确；
D．为确认硫酸铜的生成，为防止水加入到密度大于水的浓硫酸中产生暴沸，应待管①冷却后，将其中的
物质缓慢倒入水中，观察溶液颜色是否为淡蓝色，故D正确；
故选B。
考法02 金属材料与金属矿物的开发利用
1．合金
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或 金属与非金属 )熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
【特别提醒】①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含
金属元素。合金一定是混合物。
②常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。
③合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同
于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
2．常见金属材料
(1)黑色金属材料——钢铁
①钢是用量最大、用途最广的合金。
②钢
(2)有色金属材料——铜和铝
①铝及铝合金
②铜及铜合金
【特别提醒】
合金的组成与性质
(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合
金一定是混合物。
(2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。
(3)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同
于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
3．金属矿物的开发利用
(1)金属在自然界中的存在
(2)金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金
属)。
(3)金属冶炼的一般步骤
(4)金属冶炼的方法——金属活动顺序与金属冶炼的关系
①热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。由HgO冶炼Hg的化学方程式：2HgO=====2Hg＋
O↑；由Ag O冶炼Ag的化学方程式：2Ag O=====4Ag＋O↑。
2 2 2 2
②热还原法：用还原剂(C、CO、H、Al等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。
2
a．CO还原Fe O：Fe O＋4CO=====3Fe＋4CO；
3 4 3 4 2
b．C还原ZnO：ZnO＋C=====Zn＋CO↑；
c．H 还原WO：WO＋3H=====W＋3HO。
2 3 3 2 2
【注意】在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但反应中真正作还原剂的是CO。
③电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的金属)。
工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl↑、
2
MgCl (熔融)=====Mg＋Cl↑、2Al O=====4Al＋3O↑。
2 2 2 3 2
(5)铝热反应
实验 Al和某些金属氧化物在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈熔融态且易
原理 与Al O 分离
2 3
实验
装置
实验 ①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈的
现象 反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为 2Al ＋ Fe
2
O
3 =====
2Fe ＋ Al
2
O
3
结论
原理
①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等
应用
【特别提醒】铝热反应的三个注意事项
①铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应。
②铝热反应会放出大量的热(这一特性常出现在推断题中)。Mg条、KClO 的作用是产生高温，引发铝热反
3
应。
③铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料( )
2．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈( )
3．青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑 ( )
4．金属钠的冶炼用电解熔融的NaCl，则金属铝的冶炼也用电解熔融的AlCl ( )
3
5．热还原法制取汞、银( )
6．铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等( )
7．将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁( )
【答案】1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7．√
考向01 合金与金属材料
【例1】（2024·广东东莞·模拟预测）博物馆珍藏着很多文物。下列文物主要由合金材料制成的是
A．西周兽面纹青铜盉 B．东汉陶船模型 C．端石千金猴王砚 D．西汉素纱禅衣
【答案】A
【解析】A．西周兽面纹青铜盉的材料为青铜，青铜属于合金，A符合题意；
B．东汉陶船模型的材料为陶瓷，由硅酸盐制成，B不符合题意；
C．端石千金猴王砚的材料为硅酸盐等无机非金属材料，C不符合题意；
D．西汉素纱禅衣主要成分为蛋白质，属于天然有机高分子材料，D不符合题意；
故选A。
考向02 金属矿物的开发利用
【例2】（2024·辽宁葫芦岛·一模）下列有关金属的工业制法中，正确的是
A．制铜：火法炼铜，即将黄铜矿 受热分解以获得铜单质
B．制铁：以铁矿石、焦炭、石灰石为原料，CO还原得铁
C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体， 还原得镁
D．制铝：从铝土矿制得氯化铝固体，再电解熔融的氯化铝得到铝
【答案】B【解析】A．黄铜矿(CuFeS
2
)中Fe的化合价为＋2，工业上用黄铜矿冶炼铜的反应：8CuFeS
2
＋21O 2=====8Cu
＋4FeO＋2Fe O＋16SO ，该反应不是分解反应，故A错误；
2 3 2
B．工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO+Fe
2
O 3=====2Fe+3CO
2
，故B正确；
C．工业上以海水为原料，经过一系列过程获得无水氯化镁，工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl (熔
2
融)=====Mg+Cl ↑，故C错误；
2
D．因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下氯化铝不电离，也不导电，工业制铝是电解熔融的氧化铝：
2Al
2
O
3
(熔融) =====4Al+3O
2
↑，故D错误；
故选B。
【对点1】（2022·广东茂名·一模）科技助力2022年北京冬奥会。下列说法错误的是
A．制比赛的雪橇所用碳纤维材料，属于有机高分子材料
B．制火炬接力火种灯所用可再生铝合金硬度大于纯铝
C．主体为钢结构的首钢滑雪大跳台，钢属于合金材料
D．首次使用氢能作火炬燃料，践行“绿色、低碳”理念
【答案】A
【解析】A．碳纤维属于无机非金属材料，A错误；
B．合金的硬度一般大于成分金属，B正确；
C．钢为铁碳合金，属于合金材料，C正确；
D．氢气燃料产物为水，环保无污染，D正确。
故选A。
【对点2】（2024·重庆·模拟预测）下列工业制备原理或流程不正确的是
A．工业冶炼镁：MgCl (熔融)=====Mg+Cl ↑
2 2
B．工业制硝酸：N NO HNO
2 3
C．工业制氯气：2NaCl+2H O=====2NaOH+Cl ↑+H ↑
2 2 2
D．工业制纯硅：石英砂 粗硅 SiHCl 高纯硅
3
【答案】B
【解析】工业上采用电解熔融的氯化镁冶炼镁，反应方程式为：MgCl (熔融)=====Mg+Cl ↑，A正确；已
2 2
知NO与水不反应，故工业上制硝酸：N NO NO HNO，B错误；工业上制
2 2 3
氯气是采用石墨电极电解饱和食盐水，反应方程式为：2NaCl+2H O=====2NaOH+Cl ↑+H ↑，C正确；工
2 2 2
业上制纯硅采用从石主要成分为SiO 的英砂出发：石英砂 粗硅 SiHCl 高纯硅，
2 3
D正确；故选B。
考法03 镁与海水提镁
1．镁的存在
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1.8×1015t。2．镁的性质
分别写出镁与①O、②N、③Cl、④H＋、⑤NH Cl溶液反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式：
2 2 2 4
①2Mg＋O=====2MgO；
2
②3Mg＋N=====MgN；
2 3 2
③Mg＋Cl=====MgCl ；
2 2
④Mg＋2H＋===Mg2＋＋H↑；
2
⑤Mg＋2NH===Mg2＋＋2NH ↑＋H↑。
3 2
3．镁的提取
(1)从海水中提取镁的流程
(2)主要化学反应
①制石灰乳：CaCO =====CaO＋CO↑、CaO＋HO===Ca(OH) ；
3 2 2 2
②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH) ===Mg(OH) ＋Ca2＋；
2 2
③制备MgCl ：Mg(OH) ＋2HCl===MgCl ＋2HO、MgCl ·6H O=====MgCl ＋6HO；
2 2 2 2 2 2 2 2
④电解MgCl ：MgCl ( 熔融 ) ===== Mg ＋ Cl ↑。
2 2 2
4．镁的重要化合物
氧化镁 碱性氧化物 MgO ＋ 2H ＋ == =Mg 2 ＋ ＋ H O
2
中强碱 Mg(OH) ＋ 2H ＋ == =M g 2 ＋ ＋ 2H O
2 2
难溶于水 Mg 2 ＋ ＋ 2OH － == =Mg(OH) ↓
2
氢氧化镁
溶解度小于碳酸镁 MgCO ＋ H O ===== Mg(OH) ＋ CO ↑
3 2 2 2
热稳定性 Mg(OH) ===== MgO ＋ H O
2 2
氯化镁 用于冶炼金属镁 MgCl ( 熔融 ) ===== Mg ＋ Cl ↑
2 2
考向01 考查镁的性质
【例1】（2024·河北唐山·期末）镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在气体
中冷却，下列不可作为冷却剂的是
①空气 ②CO ③Ar ④H ⑤N ⑥HO
2 2 2 2
A．①②⑤⑥ B．③④⑥ C．③⑥ D．③④
【答案】A
【解析】由2Mg+O=====2MgO、3Mg+N=====MgN、2Mg+CO=====2MgO+C，水做冷却剂时镁粉也
2 2 3 2 2
能和水发生反应生成氢氧化镁，能与Mg反应的物质不能作冷却剂，可以用氩气和氢气作冷却气体，故选A。
考向02 考查镁的提取
【例2】（2024·江苏徐州·二模）从海水晒盐后的母液中提取镁，最基本的方法是往海水中加石灰乳，得到
Mg(OH) 沉淀，将沉淀分离后再加入盐酸变成MgCl 溶液；之后经结晶、过滤、干燥、电解，即可得到金
2 2
属镁(已知镁在热水中能反应生成氢气)。工艺流程如下：
下列对从海水中提取镁的有关说法正确的是
A．电解MgCl 溶液即可得到金属镁
2
B．电解后得到的镁应在氮气氛围中冷却
C．上述从母液中提取镁的变化过程中不存在分解反应
D．制备过程中产生的氯气可以用来制备盐酸，循环使用
【答案】D
【解析】电解熔融的MgCl 即可得到金属镁和氯气，电解其溶液不能得到镁，A错误；镁在高温下能与氮
2
气反应生成氮化镁，则电解后得到的镁不能在氮气氛围中冷却，B错误；上述从母液中提取镁的变化过程
中，电解氯化镁得到镁为分解反应，C错误；制备过程中产生的氯气可以与氢气反应制备盐酸，在浓缩结
晶中循环使用，D正确；故选D。
【对点1】（2024·广东珠海·模拟）镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁，已知氮化镁遇水剧烈反应。某
同学设计如图装置制备氮化镁。下列说法正确的是
A．实验时先点燃C处酒精灯，一段时间后，再点燃B处酒精灯
B．干燥管A的作用主要是防止空气中的二氧化碳进入硬质玻璃管
C．氮化镁与水反应生成的气体，能使紫色石蕊试液变红
D．蒸馏烧瓶中反应的方程式是NH Cl +NaNO =====NaCl + N ↑+ 2H O
4 2 2 2
【答案】D
【解析】制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应，因此要让生成的氮气充满整个装置时，再
点燃C处的酒精灯，实验时先点燃B处酒精灯，一段时间后，再点燃C处酒精灯，A错误；因为氮化镁遇
水剧烈反应，干燥管A的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入硬质玻璃管，B错误；氮化镁与水反应生成的气体为氨气，能使紫色石蕊试液变蓝，C错误；蒸馏烧瓶中氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应
生成氮气，方程式为NH Cl +NaNO =====NaCl + N ↑+ 2H O，D正确；故选D。
4 2 2 2
【对点2】（2024·山东青岛·模拟）海水中蕴藏着丰富的化学资源，海水开发利用的部分过程如图所示。下
列说法错误的是
A．操作a为结晶
B．精制过程中，加入NaOH溶液可除去粗盐中的Mg2+
C．反应①为氧化还原反应，反应②为复分解反应
D．将Mg(OH) 加热分解，可以得到金属Mg
2
【答案】D
【解析】海水经过操作a获得母液和粗盐，说明并没有把水大量蒸发，故操作a应为蒸发浓缩，结晶之后
过滤，A正确；粗盐中含有Mg2+杂质，可加入NaOH将Mg2+转化为Mg(OH) 沉淀除去，B正确；饱和食
2
盐水制取烧碱为氯碱工业，具体反应为： ，有化合价发生改变，故为氧化
还原反应；反应②为：Ca(OH) +MgCl =Mg(OH) ↓+CaCl ，此反应为复分解反应，C正确；Mg(OH) 受热分
2 2 2 2 2
解生成MgO和HO，得不到Mg，D错误；故选D。
2
1.（2024·广东深圳·模拟预测）中华文化源远流长，如下是“2023年度全国十大考古新发现”中各遗址出
土的文物，主要由金属材料制成的是
A．玉璜 B．金覆面 C．象牙质铲形器 D．珐华彩莲纹梅瓶
【答案】B
【解析】A．玉璜的主要成分是二氧化硅，不属于金属材料，A不合题意；
B．金覆面的主要成分是金或者含金的合金，属于金属材料，B符合题意；C．象牙有机成分中的各种蛋白质为高分子化合物，是自然界中存在的，所以为天然高分子化合物，不属
于金属材料，C不合题意；
D．珐华彩莲纹梅瓶是陶瓷，属于传统硅酸盐材料，D不合题意；
故答案为：B。
2．（2024·山东·模拟预测）镧镍合金是一种具有实用价值的新型储氢合金材料。下列说法不正确的是
A．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物
B．镍属于过渡元素，位于元素周期表d区
C．氢能是理想能源，具有来源广、热值高、无污染等优点
D．合金的熔点一定比各成分金属的熔点低
【答案】D
【解析】A．镧镍合金能大量吸收H，并与H 结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，所以
2 2
可用作储氢材料，A正确；
B．镍是28号元素，属于过渡元素，位于元素周期表d区，B正确；
C．氢能是理想能源，具有来源广、热值高、无污染等优点，C正确；
D．合金的熔点一般比各成分金属的熔点低，但不是一定低，比如汞合金的熔点比汞高，D错误；
故选D。
3．（2024·河北·模拟预测）易县燕下都遗址出土的透雕龙凤纹铜铺首(如图)是战国时期青铜器，下列说法
错误的是
A．青铜是铜锡合金
B．青铜的熔点高于纯铜
C．青铜器表面的铜绿主要成分为Cu (OH) CO
2 2 3
D．青铜器应保存在相对干燥的环境中
【答案】B
【解析】A．青铜是由铜、锡等合金元素形成合金材料，因此属于青铜属于铜锡合金，A正确；
B．青铜是铜合金，合金的熔点低于成分金属，故合金青铜的熔点低于纯铜，B错误；
C．青铜器表面的铜绿是Cu、O、HO发生反应产生的碱式碳酸铜，其主要成分为Cu (OH) CO，C正
2 2 2 2 3
确；
D．青铜器中的同单质与空气中的氧气、水发生反应产生碱式碳酸铜，因此青铜器应保存在相对干燥的环
境中，D正确；
故合理选项是B。
4．（2024·湖南·二模）将含氧化铜的矿石与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于A．电解冶炼法 B．热还原法 C．热分解法 D．物理分离法
【答案】B
【解析】冶炼金属铜的反应为氧化铜与焦炭在高温条件反应生成铜和一氧化碳，该冶炼方法属于热还原
法，故选B。
5．（2024·江苏南京·期末）在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．由反应Cu S+O=====2Cu+SO，可知物质之间的转化能实现，A符合题意；
2 2 2
B．由反应Cu+Fe (SO )=CuSO+2FeSO，可知物质之间的转化不能实现，B不符合题意；
2 4 3 4 4
C．由反应2Cu+S=====Cu S，可知物质之间的转化不能实现，C不符合题意；
2
D．常温下，Cu和浓硫酸不反应，可知物质之间的转化不能实现，D不符合题意；
故选A。
6．（2024·安徽淮北·一模）某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：
①将镁粉投入冷水中，未见任何现象
②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量气泡，但溴水的颜色逐断褪去
③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象
④向足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去
则下列关于反应机理叙述正确的是
A．铁粉只直接与溴水中的溴反应
B．镁粉只与溴水中的酸反应
C．产生少量的气泡是由于镁粉与水反应
D．镁粉在水的催化下与溴发生反应
【答案】D
【解析】①将镁粉投入冷水中，未见任何现象，说明二者不会发生化学反应，
②溴水中含有溴化氢和溴单质，将镁粉放入溴水中，开始时产生极少量气泡的原因是镁与氢离子反应，而
后溴水褪色，说明镁与溴单质在水中能够发生化学反应，
③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象，说明镁与溴单质不发生反应，
④向足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去，由③可知镁与液溴不反应，但向混合物
中加入水后，溶液褪色，说明溴单质与镁反应需要水做催化剂，
综上所述，关于反映机理叙述正确的是D项，故答案为D。
7．（2024·山东滨州·模拟）宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿
色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH) ·CuCO)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH) ·2CuCO)。下
2 3 2 3
列说法错误的是
A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D．Cu(OH) ·CuCO 中铜的质量分数高于Cu(OH) ·2CuCO
2 3 2 3
【答案】C
【解析】A．字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特别注意
控制适宜的温度和湿度，A说法正确；
B．由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较
稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B说法正确；
C．孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐酸腐蚀，C说
法错误；
D．因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜，所以Cu(OH) ∙CuCO 中铜的质量分数高于
2 3
Cu(OH) ∙2CuCO ，D说法正确。
2 3
综上所述，相关说法错误的是C，故本题答案为C。
8．（2024·湖南长沙·一模）部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A．a、d均易溶于水 B．b既有氧化性又有还原性
C．加热条件下f与单质硫反应生成d D．向固体c中通入 气体生成e
【答案】B
【分析】a为 为 为 为 为 为 。
【解析】 ．a为 为 ，二者均为难溶于水的黑色粉末，故A错误；
B．b为 的化合价为 价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故B正确；
C． 与硫加热时生成 ，故C错误；
D．向固体 中通入 气体生成 和水，故D错误；
选B。
9．（2024·福建·一模）“夏禹铸九鼎，天下分九州”，青铜器在古时被称为“吉金”，是红铜与锡、铅等
的合金。铜锈大多呈青绿色，主要含有 和 。下列说法错误的是
A．基态铜原子核外电子有15种不同的空间运动状态
B．青铜的熔点低于纯铜
C．青铜器中锡、铅对铜有保护作用
D．可用 溶液浸泡青铜器来清洗水铜器的铜锈【答案】D
【解析】A．Cu的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s轨道，核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空
间运动状态，故A正确；
B．合金的熔点低于组分金属的熔点，因此青铜的熔点低于纯铜，故B正确；
C．Sn、Pb的活泼性强于Cu，青铜中的Cu和Sn、Pb形成原电池且Sn、Pb为负极，达成“牺牲阳极的阴
极保护”，故C正确；
D． 会和Cu反应而腐蚀铜器，不能用 溶液浸泡青铜器来清洗水铜器的铜锈，故D错误；
故答案为：D。
10．（2024·河北衡水·二模）已知MgCl ·6H O在空气中加热时，失去部分结晶水，同时生成Mg(OH)Cl或
2 2
MgO。实验室用MgCl ·6H O制取无水MgCl 的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示：
2 2 2
下列有关说法错误的是( )
A．循环物质甲为盐酸
B．装置b填充的可能是PO 或CaCl
2 5 2
C．装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸，其作用为催化剂
D．装置d中与装置c直接相连的装置为干燥装置
【答案】C
【分析】MgCl •6H O晶体在空气中加热时，释出部分结晶水，同时生成Mg（OH）Cl或MgO，实验室以
2 2
MgCl •6H O制取无水MgCl ，应该是在HCl气氛中加热MgCl •6H O，所以a中液体为盐酸，盐酸受热挥
2 2 2 2 2
发出HCl，通过酸性干燥剂或中性干燥剂干燥，HCl进入c装置，加热c在HCl气氛中MgCl •6H O分解生
2 2
成无水MgCl ，d装置为干燥装置，用于吸收分解生成的水蒸气，同时防止循环物质盐酸中的水蒸气进入
2
c，据此分析。
【解析】在HCl气氛中加热MgCl 6HO，所以a中为盐酸，最后多余的HCl被水吸收形成盐酸，所以循环
2 2
的物质甲是盐酸，故A正确；装置b填充的是酸性干燥剂或中性干燥剂，用于干燥HCl，则可能是PO 或
⋅ 2 5
CaCl ，故B正确；装置a中起始装有的试剂为盐酸，加热时挥发出HCl，故C错误；d中与c直接相连的
2
为干燥装置，用于吸收分解生成的水蒸气，同时防止循环物质盐酸中的水蒸气进入c，故D正确；故选
C。
11．（2023·浙江·一模）足量的铜溶于一定量浓硝酸，产生NO 、NO、NO的混合气体。这些气体若与
2 2 4
3.36LO (标准状况)混合后通入水中，气体恰好能被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 molL-1HSO 溶
2 2 4
液250mL，则继续溶解一定量的Cu。下列说法正确的是
∙
A．最后溶液是CuSO 、Cu(NO ) 混合液
4 3 2B．最多溶解铜的质量是57.6g
C．放电或高温下N 与O 反应是现代工业制硝酸的基础
2 2
D．铜与浓硝酸的反应仅体现了硝酸的强氧化性
【答案】B
【分析】足量的铜溶于一定量浓硝酸，产生NO 、NO、NO的混合气体。这些气体若与3.36LO (标准状
2 2 4 2
况)混合后通入水中，气体恰好能被水完全吸收，则发生的总反应为2Cu+O +4HNO =2Cu(NO)+2H O，
2 3 3 2 2
n(O )=0.15mol，则n(Cu)=0.3mol，n( )=0.6mol。
2
【解析】A．向原所得溶液中加入5 mol∙L-1HSO 溶液250mL，发生反应3Cu+8H++2 =3Cu2+
2 4
+2NO↑+4HO，n( )=0.6mol，n(H+)=2.5mol，则 完全反应，最后溶液是CuSO 溶液，A不正确；
2 4
B．n( )=0.6mol，最多溶解铜的物质的量为0.9mol，质量是0.9mol×64g/mol=57.6g，B正确；
C．现代工业制硝酸的第一步反应，是氨的催化氧化反应4NH +5O 4NO+6H O，C不正确；
3 2 2
D．铜与浓硝酸的反应为Cu+4HNO (浓)=Cu(NO)+2NO↑+2H O，硝酸体现强氧化性和酸性，D不正确；
3 3 2 2 2
故选B。
12．（2024·湖南·模拟预测）某课外小组为探究金属铜的还原性，进行如下实验：①将金属铜投入用
酸化的 的 溶液中，现象不明显②将金属铜投入用盐酸酸化的 的
溶液中，铜粉溶解，溶液变为蓝绿色③将金属铜投入用 酸化的 的
溶液中，铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含 ]，无气泡生成。下列分析正
确的是
A．①说明 的 溶液不与铜粉反应
B．②证明氧化性 还原性
C．③中 的生成速率一定小于 被还原的速率
D．在①中加入少量绿矾，铜粉可溶解，溶液变为深棕色
【答案】D
【分析】铜与浓硝酸、稀硝酸均可以发生反应，生成硝酸铜，而在酸性条件下，硝酸根具有强氧化性，据
此作答。
【解析】A．实验①可能因为 的 溶液与铜粉反应慢，现象不明显，A错误。
B．②中发生反应 ，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性
强于还原产物的还原性，氧化性 ，还原性 ，B错误；
C．③中发生反应a． ，反应b． 、反应c．，由题干知③中无气泡产生，则说明反应b的反应速率小于或等于反应c，即
的生成速率大于或等于 被还原的速率，C错误；
D．在①中加入少量绿矾，根据C项，先发生反应b产生 ， 再与铜反应，故铜粉可溶解，溶液变
为深棕色，D正确；
故答案选D。
13．（2024·北京西城·一模）某小组对FeCl 溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。
3
①向2mL 0.1mol/L FeCl 溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝。2天后，溶液变为浅蓝色，有白
3
色不溶物生成。
②取①中浅蓝色的上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多，红色
褪去。经检验，白色不溶物是CuSCN。
③向2mL 0.1mol/LCuSO 溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊。放置24小时后，出现白色不溶物。
4
已知：CuCl和CuSCN均为白色不溶固体
下列说法不正确的是
A．①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓
B．由③可知②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-直接反应生成的
C．②中红色褪去的原因是Fe3+被完全消耗了
D．实验表明：K (CuSCN)＜K (CuCl)
sp sp
【答案】C
【解析】A．①中，FeCl 溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝，表明有Cu2+生成；2天后，溶液
3
变为浅蓝色，则表明Cu2+浓度减少，Cu2+被Cu还原为Cu+，Cu+与Cl-结合为CuCl沉淀，从而得出可能原因
是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，A正确；
B．由③可知，CuSO 溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊，则表明②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-
4
直接反应生成的，B正确；
C．②中红色褪去的原因可能是生成的Cu+与溶液中的SCN-结合为CuSCN，从而促进Fe(SCN) 的不断电
3
离，不一定是Fe3+被完全消耗了，C不正确；
D．从②中可以看出，当溶液中既有Cl-又有SCN-时，优先生成CuSCN，则表明：K (CuSCN)＜
sp
K (CuCl)，D正确；
sp
故选C。
14．（2024·福建龙岩·一模）以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、SiO、Fe O)为原料制备
2 2 3
ZnO的流程如图所示。下列说法正确的是已知：“浸取”工序中ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH )]2+和[Cu(NH )]2+。
3 4 3 4
A．H-N-H键角：[Cu(NH )]2+NH，故A错误；
3 4 3
B．由分析可知，滤渣②的主要成分为Cu和过量的Zn，故B错误；
C．由分析可知，滤液①中含有金属元素的离子为[Zn(NH )]2+、[Cu(NH )]2+，加入锌粉发生反应Zn+
3 4 3 4
[Cu(NH )] 2+＝Cu+[Zn(NH)] 2+，因此滤液①中[Cu(NH )]2+转化为[Zn(NH )]2+，因此滤液②中含有金属元
3 4 3 4 3 4 3 4
素的离子为[Zn(NH )] 2+，Zn的相对原子质量大于Cu，金属元素的质量增加，即“滤液①”< “滤液②”，
3 4
故C正确；
D．煅烧时 会分解，Zn为+2价，不会被氧气氧化，因此不需要隔绝空气，故D错误；
故答案选C。
15.（2024·湖北武汉·模拟）氧化镁在易燃材料中常被用作阻燃剂，碳酸镁高温分解法是工业上制备轻质氧
化镁的常用方法。镁硅矿主要成分为Mg(Si O)(OH) 和少量的Fe O、Al O 等。以镁硅矿为原料制备碳酸
3 2 5 4 2 3 2 3
镁晶体(MgCO •nH O)的生产流程如下：
3 2
已知“焙烧”过程中的主要反应为：
Mg(Si O)(OH) +5(NH)SO 3MgSO +10NH↑+2SiO +7H O↑+2SO ↑
3 2 5 4 4 2 4 4 3 2 2 3(1)Mg (Si O)(OH) 用氧化物的形式表示为_______。
3 2 5 4
(2)为提高水浸速率，可采取的措施为_______(任写一种)。“浸渣”的主要成分为_______。
(3)“除铝、铁”时，需将溶液pH调至8.0左右，适宜作调节剂的是_______(填字母代号)。
a.Ca(OH) b.Mg(OH) c.NH •H O
2 2 3 2
(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为_______。“沉镁”时若温度超过60℃，将会产生较多的碱式碳酸镁
杂质，原因是_______。
(5)流程中可以循环利用的物质是_______(填化学式)。
(6)为测定产品MgCO •nH O中的n值，称取15.6g产品进行充分加热至恒重，冷却，称得固体质量为4g，
3 2
则n=_______。
【答案】（1）3MgO•2SiO•2H O （2）将焙烧渣粉碎、加热或搅拌 SiO （3） bc
2 2 2
（4）Mg2++2HCO -+(n-1)HO=MgCO ·nH O↓+CO↑ 升温促进Mg2+水解 （5）(NH )SO （6）4
3 2 3 2 2 4 2 4
【分析】镁硅矿主要成分为Mg(Si O)(OH) 和少量的Fe O、Al O，为原料制备碳酸镁晶体(MgCO •nH O)
3 2 5 4 2 3 2 3 3 2
的工艺流程：加入硫酸铵焙烧得到MgSO 、SiO、Fe O、Al O，水浸，形成Mg2+、Fe3+、Al3+的溶液，
4 2 2 3 2 3
SiO 不溶于水形成浸渣，加入Mg(OH) 或NH •H O将pH调至8.0左右，将Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式过
2 2 3 2
滤除去，向含有镁离子的滤液中加入碳酸氢铵发生反应：Mg2++2HCO -+(n-1)HO=MgCO ·nH O↓+CO↑，
3 2 3 2 2
洗涤晶体可得，据此分析解答。
【解析】(1)化学式改写成相应的氧化物的形式，按照活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO、HO的
2 2
顺序来书写，Mg(Si O)(OH) 用氧化物的形式表示为：3MgO•2SiO•2H O；
3 2 5 4 2 2
(2)为提高水浸速率，可采取的措施有：将焙烧渣粉碎、加热或搅拌等；石棉尾矿加入硫酸铵焙烧得到
MgSO 、SiO、Fe O、Al O，水浸，SiO 不溶于水形成浸渣；
4 2 2 3 2 3 2
(3)“除铁、铝”时，需将pH调至8.0左右，选择不引入新杂质的试剂，故可选用Mg(OH) 或NH •H O；故
2 3 2
答案为：bc；
(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为：Mg2++2HCO -+(n-1)HO=MgCO ·nH O↓+CO↑；升温促进Mg2+水解
3 2 3 2 2
生成Mg(OH) ，Mg(OH) 与CO 反应生成碱式碳酸镁；
2 2 2
(5)沉镁过程的滤液为(NH )SO ，可循环使用；
4 2 4
(6)称取15.6gMgCO•nH O进行受热分解，MgCO •nH O受热分解生成MgO、CO、HO，最终剩余的固体
3 2 2 2 2 2
为MgO4.0g，n(Mg)= =0.1mol，则n(MgCO )=n(Mg)=0.1mol，m(MgCO)=8.4g，
3 3
m(HO)=15.6g-8.4g=7.2g，n(H O)= =0.4mol，1：n=n(MgCO)：n(H O)=0.1：0.4，故n=44。
2 2 3 2
1．（2024·浙江·高考真题）下列离子方程式正确的是
A．用 溶液除 气体：
B． 溶液中滴加 溶液：
C． 溶液中通入少量 ：D．用 溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：
【答案】D
【解析】A．HS在离子方程式中应以化学式保留，正确的离子方程式为Cu2++H S=CuS↓+2H+，A项错误；
2 2
B．酸性条件下 会将HSO 氧化成HSO ，Ba2+与 形成BaSO 沉淀，滴加少量Ba(NO ) 时的离子方
2 3 2 4 4 3 2
程式为Ba2++2 +3H SO =BaSO ↓+2NO↑+2 +4H++H O，滴加足量Ba(NO ) 时的离子方程式为3Ba2+
2 3 4 2 3 2
+2 +3H SO =3BaSO ↓+2NO↑+4H++H O，B项错误；
2 3 4 2
C．电离平衡常数：K (H CO) ＞K (HClO) ＞K (H CO)，Cl 与水反应生成的HClO与NaHCO 不反应，
a1 2 3 a a2 2 3 2 3
正确的离子方程式为Cl+ =Cl-+HClO+CO ，C项错误；
2 2
D．Cu与FeCl 溶液反应生成CuCl 、FeCl ，反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，D项正确；
3 2 2
答案选D。
2．（2023·湖南卷）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是
A．青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金
B．长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素
C．蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化
D．铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成
【答案】C
【解析】A．四羊方尊由青铜制成，在当时铜的冶炼方法还不成熟，铜中常含有一些杂质，因此青铜属合
金范畴，A正确；B．竹木简牍由竹子、木头等原料制成，竹子、木头的主要成分为纤维素，B正确；C．
蔡伦用碱液制浆法造纸，将原料放在碱液中蒸煮，原料在碱性环境下发生反应使原有的粗浆纤维变成细
浆，该过程涉及化学变化，C错误；D．陶瓷是利用黏土在高温下烧结定型生成硅酸铝，D正确；故答案
选C。
二氧化碳，是非氧化还原反应，反应Ⅲ是NaSO 和CuSO 反应生成Cu O，是氧化还原反应，故A错误；
2 3 4 2
B．低温真空蒸发主要目的是防止 被氧化，而不是 ，故B错误；C．经分析溶液Y的成分
是NaSO 溶液，可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO 气体(气体Ⅰ)，故C正确；D．制取 总反应方
2 3 2
程式是2CuSO +3Na SO = Cu O+2SO ↑+3Na SO ，化合物X是指NaSO ，若 产量不变，增大
4 2 3 2 2 2 4 2 3
比，多的NaSO 会消耗氢离子，用于控制pH值，可减少 的量，故D正确；答案CD。
2 3
3．（2023·山东卷）利用热再生氨电池可实现 电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两
室均预加相同的 电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是A．甲室 电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：
D． 扩散到乙室将对电池电动势产生影响
【答案】CD
【解析】A. 向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室 电极溶解，变为铜离子与氨气形成
，因此甲室 电极为负极，故A错误；B. 再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为
阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明
显不利于电池反应正常进行，故B错误；C. 左侧负极是 ，正极是
，则电池总反应为： ，故C正确；D. 扩散到乙室会与铜
离子反应生成 ，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，
故D正确。综上所述，答案为CD。
4．（2023·全国卷）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
【答案】D
【解析】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH) ，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，
3
化学方程式为：12FeSO +3O +6H O=4Fe (SO )+4Fe(OH) ↓，A错误；B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为
4 2 2 2 4 3 3
淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：2NaS+O+2H O=4NaOH+2S↓，B错误；C．溴水的主要
2 2 2
成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br +H O HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O ，所以溴水放置太久
2 2 2
会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；D．胆矾为CuSO ·5H O，颜色为蓝
4 2
色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO ，化学方程式为：CuSO ·5H O=CuSO +5H O，方程式正
4 4 2 4 2
确，D正确；故选D。5.（2022·浙江卷）下列说法不正确的是
A．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出
B．铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜
C．利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D．蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体
【答案】A
【解析】A．用标准液润洗滴定管，要将整个滴定管内壁进行润洗，因此，应将润洗液的一部分从滴定管
上口倒出，另一部分从滴定管下口放出，A说法不正确；B．铝热反应非常剧烈，反应过程中放出大量的
热，有大量火星飞溅出来，因此，在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛，B说法正确；C．
有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线，因此，可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪
些基团，C说法正确；D．硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小，蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质
的量)的混合溶液至出现晶膜，溶液达到饱和状态，静置冷却后，由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵
的溶解度最小，因此，析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体，D说法正确。综上所述，本题选A。
6.（2021·河北卷）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集
注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生
铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe O
2 3
【答案】C
【解析】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大
而增大，故正确；C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错
误；D．赤铁矿的主要成分是Fe O，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
2 3
7．(2021·湖北卷)“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺
人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是( )
A．铜的金属活动性大于银
B．通过揉搓可提供电解质溶液
C．银丝可长时间保持光亮
D．用铝丝代替银丝，铜也会变黑
【答案】D
【解析】根据金属活动性顺序表，铜的金属活动性大于银，A项正确；通过揉搓，手上的汗水可提供电解
质溶液(氯化钠等水溶液)，B项正确；银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性比铜弱，
可长时间保持光亮，C项正确；铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D
项错误。
8．（2024·山东卷）以铅精矿(含 ， 等)为主要原料提取金属 和 的工艺流程如下：回答下列问题：
（1）“热浸”时，难溶的 和 转化为 和 及单质硫。溶解等物质的量的 和
时，消耗 物质的量之比为 ；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时 挥发外，
另一目的是防止产生 (填化学式)。
（2）将“过滤Ⅱ”得到的 沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属 “电解I”阳极
产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为 。
（3）“还原”中加入铅精矿的目的是 。
（4）“置换”中可选用的试剂X为 (填标号)。
A． B． C． D．
“置换”反应的离子方程式为 。
（5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作 (填“阴极”或“阳极”)。
【答案】（1）1：1 H S
2
（2）热浸
（3）将过量的Fe3+还原为Fe2+
（4）C
（5）阳极
【分析】本题以铅精矿(含 ， 等)为主要原料提取金属 和 ， “热浸”时，难溶的 和
转化为 和 及单质硫， 被还原为Fe2+，过滤I除掉单质硫滤渣，滤液中
在稀释降温的过程中转化为PbCl 沉淀，然后用饱和食盐水热溶，增大氯离子浓度，使PbCl 又转化为
2 2
，电解得到Pb；过滤II后的滤液成分主要为 、FeCl 、FeCl ，故加入铅精矿主要将FeCl
2 3 3
还原为FeCl ，试剂X将 置换为Ag，得到富银铅泥，试剂X为铅，尾液为FeCl 。
2 2
【解析】（1）“热浸”时， 将 和 中-2价的硫氧化为单质硫， 被还原为Fe2+，在这个过
程中Pb和Ag的化合价保持不变，所以等物质的量的 和 时，S2-物质的量相等，所以消耗 的物
质的量相等，比值为1：1；溶液中盐酸浓度过大，这里主要考虑氢离子浓度会过大，会生成HS 气体。
2
（2）“过滤Ⅱ”得到的 沉淀反复用饱和食盐水热溶，会溶解为 ，电解 溶液制备金属 ， 在阴极产生，阳极Cl-放电产生Cl， 尾液成分为FeCl ，FeCl 吸收Cl 后转化为FeCl ，可以在
2 2 2 2 3
热浸中循环使用。
（3）过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+，根据还原之后可以得到含硫滤渣，“还原”中加入铅精
矿的目的是是将将过量的Fe3+还原为Fe2+。
（4）“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥，为了防止引入其他杂质，则试剂X应为Pb，发生的
反应为： 。
（5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，电解Ⅱ得到金属银和金属铅，将银和铅分离出来，所以不可能
作为阴极，应作为阳极板，阳极放电视，银变成阳极泥而沉降下来，铅失电子为Pb2+，阴极得电子得到
Pb，所以电极板应作阳极。
9．（2023·湖北卷）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。
（2）铜与过量 反应的探究如下：
实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说
明 的作用是_______。
（3）用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X
在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y， 。X的化学式为_______。
（4）取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指
示剂，用 标准溶液滴定，滴定终点时消耗 标准溶液15.00mL。(已知：
， )标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量
为_______。
【答案】（1）具支试管 防倒吸
（2）Cu+H O+2H+= Cu2++2H O O 增强了HO 的氧化性，既不是氧化剂，又不是还原剂
2 2 2 2 2 2
（3）CuO
2
（4）溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 96%
【解析】（1）由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧
化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸；（2）根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离
子方程式为：Cu+H O+2H+= Cu2++2H O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O；在
2 2 2 2
铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明 的作用是：既不是
氧化剂，又不是还原剂；
（3）在该反应中铜的质量m(Cu)=n× ，因为 ，则m(O)= ，则X的化学式
中铜原子和氧原子的物质的量之比为： ，则X为CuO；
2
（4）滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来
的颜色；在CuO 中铜为+2价，氧为-1价，根据2CuO~3I， ，可以得到关系式：
2 2 2
2CuO~3I~6SO2-，则n(CuO)=(1/3)×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol，粗品中X的相对含量为
2 2 2 3 2
0.0005×96/0.048=96%。
10．(2022·海南卷)胆矾(CuSO ·5H O)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
4 2
Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO、Cu(OH) ]制备胆矾。流程如下。
3 2
回答问题：
(1)步骤①的目的是______________________________________________________________。
(2)步骤②中，若仅用浓HSO 溶解固体B，将生成__________(填化学式)污染环境。
2 4
(3)步骤②中，在HO 存在下Cu溶于稀HSO ，反应的化学方程式为___________________。
2 2 2 4
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_________________________________。
(5)实验证明，滤液D能将I－氧化为I。
2
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量HO 将I－氧化为I，理由是______________________。
2 2 2
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I，写出乙同学的实验方案及结果_________
2
________________________________________________________________________________
(不要求写具体操作过程)。
【解析】(1)原料表面含有少量的油污，NaCO 溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污。(2)在加热的条件
2 3
下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO 、SO 和HO，二氧化硫是一种大气污染物，步骤②中，若仅用
4 2 2
浓HSO 溶解固体B，将生成SO 污染环境。(3)步骤②中，在HO 存在下Cu溶于稀HSO ，生成CuSO
2 4 2 2 2 2 4 4
和HO，该反应的化学方程式为Cu＋ HO＋ HSO ===CuSO＋2HO。(4)胆矾是一种易溶于水的晶体，
2 2 2 2 4 4 2
因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤。(5)ⅰ.H O 常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其
2 2分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量HO 将I－氧化为I。ⅱ.I－氧化为I 时溶液的颜色会发
2 2 2 2
生变化；滤液D中含有CuSO 和HSO ，乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I，较简单的方案
4 2 4 2
是除去溶液中的Cu2＋，然后再向其中加入含有I－的溶液，观察溶液是否变色。
【答案】(1)除去原料表面的油污 (2)SO
2
(3)Cu＋HO＋HSO ===CuSO＋2HO (4)胆矾晶体易溶于水 (5)ⅰ.溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水
2 2 2 4 4 2
已完全分解 ⅱ.取滤液D，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，静置后，向上层清液中再加
