硅及其化合物解析.docx
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硅及其化合物解析
硅及其化合物
1．SiO2基础知识：
SiO2是硅最重要的化合物，占地壳质量约12%，其存在形态有结晶型和无定型两大类，统称硅石。
SiO2基本结构单元为四面体结构：
Si与O按1:
2的比例组成立体网状结构。
二．氧化硅和二氧化碳性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
熔沸点、硬度、状态
很高、硬度大、固态
低、硬度小、气态
化
学
性
质
与水
不反应
CO2+H2O=H2CO3
与氢氟酸
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
用HF来腐蚀和雕刻玻璃。
不反应
与碱溶液
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞，而不用玻璃塞。
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
与碱性氧化物
SiO2+CaO=CaSiO3
CO2+CaO=CaCO3
异同点
相同点
都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。
不同点
①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；
②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；
③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温常压下进行。
三．硅酸和碳酸的性质比较
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
硅酸胶体的制备：
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
CO2+H2O=H2CO3
颜色与状态
白色、固体
无纯态，只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
H2CO3＞H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。
四．硅单质物性：
①存在和形态：
自然界中无游离态，主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性：
半导体材料，介于导体和半导体之间。
五．硅以及硅的化合物的用途
物质
用途
硅单质
半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器）
SiO2
饰物、仪器、光导纤维、玻璃
硅酸钠
矿物胶
SiC
砂纸、砂轮的磨料
六．硅酸盐
硅酸盐材料：
水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等
硅酸盐组成的表示：
如，Na2SiO3Na2O·SiO2Al2Si2O5（OH）4Al2O3·2SiO2·2H2O
KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2
水泥
普通玻璃
原料
石灰石、粘土
纯碱、石灰石、石英（SiO2）
设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
反应
复杂的物理化学变化过程
Na2CO3+SiO2=高温=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=高温=CaSiO3+CO2↑
主要成分
3CaO·SiO2
2CaO·SiO2
3CaO·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2
组成表示法
金属氧化物·SiO2·H2O
特性
水硬性
（加石膏调节硬化速度）
玻璃态物质（在一定温度范围内软化）非晶体
硅及其化合物之间的转换关系
综合能力测试卷
一．选择题（共15小题）
1．将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（ ）
A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2D．SiO2
2．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（ ）
A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3
C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
3．石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：
Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（ ）
A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐
B．该物质的化学组成可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O
C．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应
D．这种石棉属于新型无机非金属材料
4．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：
Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（ ）
A．青石棉是一种易燃品且易溶于水
B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O
C．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液
D．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L2mol/LHF溶液
5．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（ ）
A．青石棉是一种硅酸盐材料
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O
D．1mol青石棉能将含1molHNO3的稀硝酸还原
6．古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载．20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：
BaCuSi2O6其中Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（ ）
A．用盐的形式表示：
BaSiO3•CuSiO3
B．用氧化物形式表示：
BaO•CuO•2SiO2
C．易溶于强酸、强碱
D．性质稳定，不易褪色
7．北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（ ）
A．CaO•MgO•SiO2•H2OB．2CaO•5MgO•8SiO2•H2O
C．2CaO•MgO•SiO2•2H2OD．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O
8．下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是（图中箭头表示一步转化）（ ）
a
b
c
d
①
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
②
Al
AlCl3
NaAlO2
Al（OH）3
③
Cu
CuO
Cu（OH）2
CuSO4
④
Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
A．①②B．②③C．③④D．②④
9．关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（ ）
A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH溶液和氢氟酸反应
B．二氧化硅与石灰石反应：
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO↑
C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：
SiO2+2C
Si+2CO2↑
D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
10．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成．现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（ ）
A．沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3
B．从蛇纹石组成看，其成分皆是碱性氧化物
C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
D．在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3和Mg（OH）2
11．化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH﹣反应，生成Si044﹣，然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04，下列有关说法正确的是（ ）
A．原硅酸钠（Na4Si04）能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na4Si04为弱电解质
B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品
C．2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于Si
D．半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：
将二氧化硅制成晶体硅
12．下列关于硅的说法不正确的是（ ）
A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．在常温下，硅的化学性质活泼
D．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
13．下列有关硅酸盐的说法错误的是（ ）
A．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成
B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体
C．水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应
D．传统无机非金属材料的优缺点，抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击
14．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（ ）
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料．
A．①②B．②③C．①④D．③④
15．下列物品或设备：
①水泥路桥；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤玛瑙手镯；⑥硅太阳能电池；⑦光导纤维；⑧计算机芯片．所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（ ）
A．⑥⑧B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦D．全部
二．填空题（共3小题）
16．硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：
（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有 ．
（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：
①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为 ．
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式 ．
（3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ；SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 ．
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
﹣30.4
﹣84.9
﹣111.9
（4）还原炉中发生的化学反应为：
．
（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 ．
17．几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：
（1）写出图示反应的几种物质的化学式：
A ，B ，C ，
D ，E ，F ．
（2）写出下列反应的化学方程式：
①B﹣→A：
；
②B﹣→E：
．
（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：
①A﹣→D ；
②D﹣→F ．
18．用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：
（1）蛇纹石：
Mg6[Si4O10]（OH）8 ；
（2）钙长石：
CaAl2Si2O8 ；
（3）石棉：
CaMg3Si4O12
（4）钾长石：
KAlSiO3O8 ；
（5）玻璃：
CaNa2SiO6O14：
；
（6）黏土：
Al4（Si4O10）OH8 ．
三．解答题（共2小题）
19．白玉的化学式可用CaxMgySipO22（OH）2表示（也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示）．
（l）取8.10g白玉粉末灼烧至恒重，固体减少了0.18g，则白玉的摩尔质量为 ．
（2）另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解，最终得不溶氧化物2.40g．过滤，将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑，得到气体336mL（标准状况下）．则
①p= ；
②白玉的化学式（用氧化物的形式）表示为 ．
20．按要求填写下列空白．
（1）高岭石一种硅酸盐矿物，其化学式为Al4Si4O10（OH）8，用氧化物的形式表示为 ．
（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂．
①Fe2O3（Al2O3） ②NO（NO2）
③SO2（HCl） ④FeCl2（FeCl3）
（3）为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质，将硅产品用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是 （填字母代号）
a．氯水b．NaOH溶液c．KSCN溶液d．Na2SO3溶液
（4）取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50mL，分别向其中通入一定量的CO2后，再分别稀释为100mL．在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸，产生的CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：
①A曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为
②B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为
③原NaOH溶液的物质的量浓度是 mol/L．
硅
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2013•路南区校级模拟）将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（ ）
A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2D．SiO2
【解答】解：
二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠，蒸干灼烧时，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水；
二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应，生成二氧化碳和硅酸钠，所以最终所得固体是硅酸钠．故选A．
2．（2013•山东模拟）在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（ ）
A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3
C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
【解答】解：
通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓，加热后H2SiO3
SiO2+H2O，再高温灼烧，SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑，所以最后生成的固体是硅酸钠，故选A．
3．（2008•揭阳二模）石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：
Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（ ）
A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐
B．该物质的化学组成可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O
C．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应
D．这种石棉属于新型无机非金属材料
【解答】解：
A．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，矿青石棉属于硅酸盐，故A错误；
B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故B正确；
C．1mol该物质能和18molHNO3反应，能与14mol盐酸反应，故C错误；
D．矿青石棉属于无机非金属材料，但不是新型材料，故D错误．
故选B．
4．（2012秋•朝阳县校级月考）青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：
Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（ ）
A．青石棉是一种易燃品且易溶于水
B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O
C．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液
D．1molNa2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L2mol/LHF溶液
【解答】解：
A．青石棉属于硅酸盐，不易燃，也不溶于水，故A错误；
B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故B正确；
C．6L3mol/LHNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，产物为NaNO3、Fe（NO3）3、NO、H2O、SiO2，1mol该物质能和18molHNO3反应，故C正确；
D．5.5L2mol/LHF溶液中HF的物质的量为11mol，1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅，故D错误．
故选BC．
5．（2015•上海模拟）青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（ ）
A．青石棉是一种硅酸盐材料
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O
D．1mol青石棉能将含1molHNO3的稀硝酸还原
【解答】解：
A．硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，所以青石棉是一种硅酸盐产品，故A正确；
B．硅酸盐中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶体，故B错误；
C．硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为：
活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故C正确；
D．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，所以青石棉中含有二价铁离子；根据氧化还原反应中得失电子相等判断青石棉与硝酸的关系式，所以青石棉与硝酸反应的关系式计算得：
Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O﹣﹣HNO3，所以1mol青石棉能使1mol硝酸被还原，故D正确；
故选B．
6．（2015春•红河州校级月考）古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载．20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：
BaCuSi2O6其中Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（ ）
A．用盐的形式表示：
BaSiO3•CuSiO3
B．用氧化物形式表示：
BaO•CuO•2SiO2
C．易溶于强酸、强碱
D．性质稳定，不易褪色
【解答】解：
A．硅酸铜钡中各元素的化合价代数和为0，所以BaCuSi2Ox中x为6，用盐的形式表示：
BaSiO3•CuSiO3，故A正确；
B．硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：
活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：
BaO•CuO•2SiO2，故B正确；
C．BaCuSi2O6是弱酸盐，所以能和强酸反应，和强碱不反应，故C错误；
D．BaCuSi2O6中铜显+2价，二价铜离子不容易被还原，所以性质较稳定，不容易褪色，故D正确；
故选C．
7．（2014•宜章县校级模拟）北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（ ）
A．CaO•MgO•SiO2•H2OB．2CaO•5MgO•8SiO2•H2O
C．2CaO•MgO•SiO2•2H2OD．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O
【解答】解：
根据硅酸盐改写成氧化物的形式为：
活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水，同时要遵循原子守恒，Ca2Mg5Si8O22（OH）2可表示为：
2CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：
B
8．（2012秋•金乡县校级期末）下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是（图中箭头表示一步转化）（ ）
a
b
c
d
①
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
②
Al
AlCl3
NaAlO2
Al（OH）3
③
Cu
CuO
Cu（OH）2
CuSO4
④
Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
A．①②B．②③C．③④D．②④
【解答】解：
①b（SiO2）→c（H2SiO3）．一步不能转化，所以①不符合；
②Al
AlCl3
NaAlO2
Al（OH）3
AlCl3，故②符合；
③b（CuO）→c（Cu（OH）2），不能一步实现，故③不符合；
④Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
NaOH，故④符合；
故选D．
9．（2012秋•威海期末）关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（ ）
A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH溶液和氢氟酸反应
B．二氧化硅与石灰石反应：
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO↑
C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：
SiO2+2C
Si+2CO2↑
D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
【解答】解：
A．硅可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气；硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，故A正确；
B．二氧化硅与石灰石反应：
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑，故B错误；
C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：
SiO2+2C
Si+2CO↑，故C错误；
D．水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，故D错误．
故选A．
10．（2011秋•温州期末）蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成．现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（ ）
A．沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3
B．从蛇纹石组成看，其成分皆是碱性氧化物
C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
D．在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3和Mg（OH）2
【解答】解：
混合物中加入过量的盐酸后，氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁，而二氧化硅不会溶于盐酸，所以得到的沉淀是二氧化硅，反应后的溶液Y中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁和反应剩余的盐酸；
A、混合物中加入过量的盐酸后，氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁，而二氧化硅不会溶于盐酸，所以得到的沉淀是二氧化硅，故A错误；
B、蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成，MgO，Fe2O3是碱性氧化物，A12O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，故B错误；
C、MgO、A12O3、Fe2O3都能与过量盐酸反应生成金属阳离子，且酸过量，则溶液Y中主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，故C正确；
D、
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