第四章 第15讲 金属材料及金属矿物的开发利用（教师用书Word）-【高考领航】2026年高考化学大一轮复习学案

该高中化学高考复习讲义聚焦金属材料及矿物开发利用，系统整合铝、镁、铜及其化合物性质、提取流程、合金与冶炼等核心考点，按单质-化合物-工业应用逻辑架构知识网络。通过考点表格对比梳理、工业流程方法指导、高考真题分层训练等环节，帮助学生突破铝热反应、电解原理等难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义突出科学思维与探究实践，创新采用价类二维图分析铜元素转化，结合铝土矿提取等工业流程培养证据推理能力。设置基础巩固、能力提升、综合应用三级练习，配合2024年广东卷等真题精讲，确保高效突破考点。助力学生构建物质转化模型，提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

第15讲　金属材料及金属矿物的开发利用 学习 目标 　 　 1.了解镁、铝、铜及其化合物的性质及用途。　2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。　3.能根据合金的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。　4.能根据金属的活动性顺序选择合适的冶炼方法。 考点一　铝、镁及其化合物 1．镁、铝单质 (1)物理性质 都是银白色、有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 (2)化学性质(空白处填写化学方程式) 物质 铝 镁 与非金属 单质反应 能被Cl2、O2氧化 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2 与水反应 反应很困难 能与沸水反应： Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与非氧化 性酸反应 能与H＋反应产生H2 Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑，反应速度比Al快 与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应 与某些氧 化物反应 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 能在CO2中燃烧： 2Mg＋CO22MgO＋C 2.氧化镁和氧化铝 物质 MgO Al2O3 物理性质 白色固体，难溶，熔点高 白色固体，难溶，熔点高 化学性质 类别 碱性氧化物 两性氧化物 与H2O 反应 MgO＋H2OMg(OH)2(反应缓慢) 不反应 与H＋ 反应(填 写离子 方程式) MgO＋2H＋===Mg2+＋H2O Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O 与OH－ 反应(填 写离子 方程式) 不反应 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 重要用途 制耐火、耐高温器材 制耐火、耐高温器材；炼铝 3.氢氧化镁和氢氧化铝 物质 Mg(OH)2 Al(OH)3 与H＋ 反应(填 写离子 方程式) Mg(OH)2＋2H＋===Mg2+＋2H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O 与OH－ 反应(填 写离子 方程式) 不反应 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 与盐 反应 溶于NH4Cl浓溶液：Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O Al(OH)3不溶于NH4Cl浓溶液 热稳 定性(填 写化学 方程式) Mg(OH)2MgO＋H2O 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 重要 用途 阻燃剂 制抗酸药 4.镁、铝的提取 (1)从海水中提取镁 ①工艺流程 ②主要化学反应 制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀Mg2+：Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+； 制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； 电解MgCl2（熔融）：MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑。 (2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)提取铝 方案一：酸溶法 流程中的②③步转化的离子方程式分别为Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3+＋4OH－===[Al(OH)4]－；[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋。 方案二：碱溶法 流程中的②③步转化的离子方程式分别为 ＋2H＋===H2SiO3↓、 [Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O； Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却(　　) (2)可用NaOH溶液除去镁粉中的少量铝粉(　　) (3)镁不慎着火，可以用CO2灭火(　　) (4)MgO与铝粉的混合物也可称为铝热剂(　　) (5)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 　镁、铝及其化合物的性质与应用 1．下列说法不正确的是(　　) A．通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁 B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物 C．氧化镁是优质的耐火材料 D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料 解析：D　工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔化，所以氧化镁是优质的耐火材料，C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，D错误。 2．某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　) A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 C．将Al(OH)3悬浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D．将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体 解析：D　稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入水中并不断搅拌，A错误；将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成Na[Al(OH)4]，B错误；悬浊液倒入漏斗时要用玻璃棒引流，C错误。 　有关镁、铝的化工流程 3．(2025·黑龙江绥化市联考)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．“沉镁”时可能发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+ B．在实验室中“煅烧”时使用的仪器为坩埚 C．“氯化”过程中发生的反应为气体分子数增加的反应 D．不可以通过直接灼烧MgCl2·6H2O晶体的方法得到无水MgCl2固体 解析：C　“沉镁”是将Mg2+转化为Mg(OH)2，用CaO或者Ca(OH)2，可能发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A正确；煅烧固体时应选用耐高温的坩埚，B正确；“氯化”过程是在氯气氛围中高温煅烧氧化镁和碳混合物将镁转化为氯化镁，反应方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，反应为气体分子数不变的反应，C错误；直接灼烧MgCl2·6H2O晶体不能得到无水氯化镁，D正确。 4．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 (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]的离子方程式：_____________________________________。 (2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是___________________________________________________________。 (3)冰晶石的化学式为____________，电解时加入冰晶石的目的是_______________________________________________________。 (4)写出Al(OH)3Al转化的化学方程式：_________________、 ______________________________________________________________。 (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_____________________________。 答案：(1)两性　Fe2O3　Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－　(2)氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在，不导电　(3)Na3AlF6　降低Al2O3熔融的温度　(4)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　(5)石墨电极被阳极上产生的O2氧化　定期更换石墨阳极 考点二　铜及其重要化合物 1．熟记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 2.铜及其重要化合物的性质及应用 (1)铜在潮湿的空气中生成铜锈[Cu2(OH)2CO3]的化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。 (2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，用灼热的CuO除去CO2中的CO。 (3)新制的Cu(OH)2常用来检验醛基。 (4)CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO4·5H2O)，可用于检验H2O。 (5)过量的Cu和浓HNO3反应，得到NO2和NO的混合气体，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。 (6)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CuSO4，因为会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低。 (7)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。 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。 1．某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　) A．将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿 解析：D　A项，应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项，常温下铜与氯气不反应，因此观察不到现象；C项，CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体；D项，铜绿能溶于盐酸，Cu和稀盐酸不反应，所以能用盐酸除去铜绿，故D正确。 2．(2025·江西赣州市高三联考)铜元素的“价—类”二维图如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．a可直接转化为e B．b转化为c一定需要另加还原剂 C．新制的e可用于检验葡萄糖中的醛基 D．直接加热f溶液一定可得到f固体 解析：C　由图中元素化合价和物质类别可推出：a为Cu，b为CuO，c为Cu2O，d为CuOH，e为Cu(OH)2，f为铜盐。Cu不可一步转化成Cu(OH)2，A错误；CuO加热条件下可自身分解为Cu2O，B错误；新制的Cu(OH)2可用于检验葡萄糖中的醛基，C正确；Cu2+会发生水解反应，加热CuCl2溶液时得不到CuCl2固体，D错误。 3．氯化亚铜(CuCl)可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。某化学学习小组同学设计如图装置(夹持仪器略)，通过热分解CuCl2·2H2O(易水解)制备氯化亚铜，下列说法正确的是(　　) A．先通入N2，再点燃酒精灯，制备实验结束，持续通入N2至装置甲冷却至室温 B．装置乙中的试剂Y为浓硫酸 C．装置丙中湿润的蓝色石蕊试纸变红 D．装置丁中的NaOH溶液吸收尾气，只发生一个化学反应 解析：B　该制备反应的化学方程式是2CuCl2·2H2O2CuCl＋Cl2↑＋4H2O，为抑制CuCl2·2H2O水解，开始和反应过程中需通入HCl，制备实验结束，再通入N2将装置中残留的HCl排出，A项错误；装置乙中盛放浓硫酸，防止装置丙中水蒸气进入装置甲中，B项正确；CuCl2·2H2O热分解生成Cl2，装置丙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，C项错误；NaOH溶液吸收通入的HCl和生成的Cl2，发生2个化学反应，D项错误。 考点三　金属材料及金属矿物的开发利用 1．合金 2．常见的金属材料 (1)金属材料分类 (2)几种常见的合金 3．金属的冶炼 (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)金属冶炼的方法 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)合金材料中不可能含有非金属元素(　　) (2)热还原法制取汞、银(　　) (3)冶炼铝和钠都可以用电解法(　　) (4)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等(　　) (5)工业电解熔融态的Al2O3制Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 　合金的性质及应用 1．下列关于合金的说法错误的是(　　) A．青铜、硬铝、钢都是合金 B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小 C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D．合金是由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 解析：B　青铜是铜合金、硬铝是铝合金、钢是铁碳合金，A正确；镁铝合金的硬度比镁和铝都大，B错误；在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，C正确；合金是由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，D正确。 　金属冶炼的方法及选择 2．下列化学方程式和冶炼方法，能体现对应金属的常见冶炼原理的是(　　) A．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) B．2AlCl32Al＋3Cl2↑(电解炼铝) C．2Ag2O4Ag＋O2↑(电解法炼银) D．NaCl(熔融)＋KNa(熔融)＋KCl(还原法炼金属钠) 解析：A　AlCl3为共价化合物，熔融时不能产生自由移动的离子，所以不能用电解熔融AlCl3的方法炼Al，B不符合题意；Ag2O熔融时会发生分解，所以不能用电解熔融Ag2O的方法炼银，C不符合题意；K的沸点比Na低，且炼K的成本比Na高，所以不能用熔融的NaCl与K反应炼Na，D不符合题意。 3．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用，古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是(　　) A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—② C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④ 解析：B　(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法冶炼金属铜，对应方法①，故A正确；(Ⅱ)湿法炼铜是采用活泼金属置换法冶炼金属铜，对应方法③，故B错误；(Ⅲ)铝热反应是采用活泼金属置换法冶炼金属，对应方法③，故C正确；(Ⅳ)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方法，对应方法④，故D正确。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2024·浙江省6月选考，2A)Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多(　　) (2)(2024·浙江省6月选考，5A)部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到(　　) (3)(2023·重庆卷，3A)Mg分别与空气和氧气反应，生成的产物相同(　　) (4)(2022·浙江6月选考，8C)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(　　) (5)(2023·广东卷，5B)饱和CuSO4溶液可析出无水蓝色晶体(　　) (6)(2022·浙江6月选考，9A)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(　　) (7)(2022·广东卷，6D)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，与铝能形成致密氧化膜有关(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√ 2．(2024·广东卷，14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是(　　) A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 解析：B　若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg＋Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误；e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确；若c为铝盐，加热c的饱和溶液不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，故C错误；假设b为Al2O3，则d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，则d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误。 3．(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，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是(　　) 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-1) 145 0.03 1 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＋＋H2O2===2Cu2+＋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：C　结合“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变并产生CuCl固体，可推断“脱氯”时Cu和Cu2+发生归中反应并结合Cl－生成CuCl沉淀，离子方程式为Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl，则“浸铜”时铜屑不能完全溶解，A错误，C正确；“浸铜”时Cu与H2O2在酸性条件下反应生成Cu2+和H2O，离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，B错误；脱氯液中含大量的Zn2+，净化后电解，Zn2+在阴极上得电子生成单质Zn，D错误。 4．(2022·湖南卷，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 解析：C　陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，向合成槽中加入NaAlO2，发生反应：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液，所以合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确。 限时规范训练15 (建议用时：45分钟　满分：45分) 一、选择题(每小题3分，共30分) 1．化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是(　　) A．“超级钢”属于合金 B．合金的熔点比各成分金属的高 C．储氢金属可用于解决氢能储存和运输难题 D．不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，有很强的抗腐蚀能力 解析：B　钢为铁的合金，则“超级钢”属于合金，A正确；合金的熔点比各成分金属的低，B错误；氢气为气体，不易储存和运输，则储氢金属可用于解决氢能储存和运输难题，C正确；不锈钢是以铁、铬为主，再添加如镍、锰、钼等元素冶炼而成的合金，在大气中比较稳定，不容易生锈，有很强的抗腐蚀能力，D正确。 2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是(　　) A．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 B．铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属 C．电解AlCl3饱和溶液可制得金属铝 D．Al2O3、MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 解析：C　铝比铁活泼，但铝制品表面容易形成致密的氧化物薄膜，比铁制品在空气中耐腐蚀，A正确；铝属于活泼的金属元素，具有较强的还原性，铝热反应不仅被用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属，B正确；冶炼铝，一般电解熔融状态的氧化铝，铝属于活泼的金属元素，电解氯化铝饱和溶液，得不到铝，C不正确；Al2O3、MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料，D正确。 3．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，下列物质能证明二者存在较大差异性的是(　　) ①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④醋酸 A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④ 解析：C　镁能与CO2反应而铝不能；铝能与NaOH溶液反应而镁不能。 4．下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是(　　) A．铜单质具有延展性，可用作传输电流 B．Cu2O的熔、沸点较高，可用作催化反应 C．Cu(OH)2具有氧化性，可用作检验醛基 D．CuSO4能使蛋白质变性，可用于饮用水消毒 解析：C　铜单质具有导电性，可用作传输电流，A不符合题意；Cu2O的熔、沸点较高与其作催化剂无因果关系，B不符合题意；已知反应RCHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCu2O↓＋RCOONa＋3H2O，反应中Cu(OH)2作氧化剂，具有氧化性，可用作检验醛基，C符合题意；CuSO4能使蛋白质变性，但CuSO4不可用于饮用水消毒，只能用于环境消毒，D不符合题意。 5．下列除去杂质的方法不正确的是(　　) A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 解析：B　Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时，Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。 6．(2023·广东卷，10)部分含Na或含Cu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．可存在c→d→e的转化 B．能与H2O反应生成c的物质只有b C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键 解析：B　由图可知a、b、c对应物质分别为：钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应物质分别为：铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。氢氧化钠和硫酸铜反应能生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解能生成氧化铜，所以存在c→d→e的转化，A合理；钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O反应，都能生成氢氧化钠，B不合理；新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，C合理；若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，D合理。 7．(2025·辽宁省六校协作体高三联考)某同学为探究Al和反应情况，做如下实验： 实 验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 现 象 溶液无色，试管上方呈浅红棕色 产生大量气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝 有白色沉淀生成，产生气泡，能使湿润红色石蕊试纸变蓝 下列说法不正确的是(　　) A．实验Ⅰ的离子反应：Al＋＋4H＋===Al3+＋NO↑＋2H2O B．实验Ⅱ、Ⅲ的产物结果，说明只有在碱性或中性时才被还原为最低价 C．实验Ⅲ中白色沉淀为Al(OH)3 D．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ说明在酸、碱及中性溶液中都能被还原 解析：B　Al与稀HNO3反应产生Al(NO3)3、产生无色气体NO，NO在试管上部遇空气被氧化产生红棕色NO2，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：Al＋＋4H＋===Al3+＋NO↑＋2H2O，A正确；实验Ⅱ为碱性条件下，实验Ⅲ为中性条件下，均生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为NH3，但只能说明在碱性或中性时被还原到最低价，不能说明只有在碱性或中性时才被还原到最低价，B错误；实验Ⅲ为中性条件下，生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为NH3，Al被氧化为Al3+，NH3溶于水显碱性，与溶液中的Al3+反应产生Al(OH)3白色沉淀，C正确；实验在酸性条件下被还原为NO，实验在碱性条件下被还原为NH3，实验在中性条件下被还原为NH3，D正确。 8．从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　) A．从Na[Al(OH)4]→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] C．Na[Al(OH)4]生成Al(OH)3的离子方程式：[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋ D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3+＋3e－===Al 解析：D　向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生Na[Al(OH)4]，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2气体，反应产生、NaHCO3，该反应的离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2-失去电子变为O2，电极反应式为2O2-－4e－===O2↑，D错误。 9．利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图，下列说法错误的是(　　) A．“酸浸”时溶液中无电子转移 B．“氧化”时用稀硝酸代替更好 C．沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3 D．电解熔融MgCl2可得到金属镁 解析：B　“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸反应，所得产物有金属氯化物、水和二氧化碳，元素化合价不变，无电子转移，A正确；过氧化氢是绿色氧化剂，若“氧化”时用稀硝酸，则易产生NO气体污染环境且引入新杂质，B错误；“沉淀”环节，加入MgO调节pH使Al3+、Fe3+生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤除去，C正确；电解熔融氯化镁可得到金属镁，D正确。 10．(2025·安徽池州市模拟)用低品铜矿(主要含CuS、FeS)制备Cu2O的一种工艺流程如下： 下列说法正确的是(　　) A．“酸浸”过程中FeS发生反应的离子方程式为S2-＋4H＋＋MnO2===Mn2+＋S＋2H2O B．“调pH”的目的是除去溶液中的Fe2+ C．使用Na2CO3溶液“除锰”时，锰渣中可能会含有少量Mn(OH)2 D．“还原”过程中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 解析：C　低品铜矿(主要含CuS、FeS)与稀硫酸、二氧化锰反应生成硫单质、硫酸铜、硫酸锰、硫酸铁等，调节溶液的pH值除铁，过滤后，向滤液中加入除锰的物质，再向溶液中加入水合肼得到氧化亚铜。FeS固体难溶于水不能拆成离子形式，正确的离子方程式为2FeS＋12H＋＋3MnO2===2Fe3+＋2S＋6H2O＋3Mn2+，A项错误；“调pH”的目的是除去溶液中的Fe3+，B项错误；和Mn2+相互促进水解，生成少量Mn(OH)2，C项正确；水合肼中N元素合计－4价，最后变为0价，合计升高4价，Cu元素化合价从＋2价降为＋1价，铜离子化合价降低1价，根据得失电子守恒，“还原”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1，D项错误。 二、非选择题 11．(15分)铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为探究铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。 ①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。 ②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。 ③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。 请回答下列问题： (1)绿色固体中含有的元素是________。 (2)加热后试管中剩余的黑色物质是______________________。 (3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是____________，加热分解的化学方程式为___________________________________。 (4)上述实验步骤③中反应的离子方程式为 ______________________________________________________________。 (5)实验装置最后的干燥管的作用是____________________________。 (6)如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)，为什么？_______________________________________。 解析：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应有水生成，根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成，根据黑色固体溶于稀H2SO4且溶液为蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，可知黑色物质应是CuO。若该绿色固体是纯净物，根据组成元素和各元素的化合价分析该物质应是碱式盐，化学式可能是Cu2(OH)2CO3。(5)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入C装置，干扰实验。(6)若将B、C两装置对调，气体先通过澄清石灰水，则无法证明绿色物质分解时是否有水生成。 答案：(1)Cu、H、O、C　(2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3　Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑　(4)Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+　(5)防止空气中的CO2进入C装置　(6)不能　因为B、C两装置对调后无法证明反应有水生成 学科网（北京）股份有限公司 $