第１０讲 镁、铝、铜及其化合物 金属材料 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦镁、铝、铜及其化合物和金属材料核心考点，依据高考评价体系梳理物质性质、制备流程及转化关系，通过知识导图和价类二维图构建系统知识网络，分析近五年真题明确工艺流程、离子反应等高频考点，归纳实验现象判断、计算模型等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”训练，如以2022诺贝尔化学奖点击化学为情境，运用科学思维解析铜化合物离子方程式，通过铝盐与碱反应图像模型培养模型认知能力。特设“易错警示”如Al(OH)3制备试剂选择，帮助学生掌握答题技巧，教师可依托课件实现考点精准突破，提升复习效率。

２０２７届 1 第１０讲 镁、铝、铜及其化合物　金属材料 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 1 1.了解镁、铝、铜的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解镁、铝、铜的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 2 01 02 特 训 点 一 特 训 点 二 03 特 训 点 三 04 真 题 探 究 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 3 01 特 训 点 一 知识特训 能力特训 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 4 1.铝的结构与性质 (1)原子结构与物理性质 特训点一　铝及其氧化物 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 5 (2)化学性质 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 铝热反应实验中的有关问题 教材链接 实验装置   第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应　②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 原理应用 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 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (3)制备：铝土矿Al2O3 Al，反应原理： _________________________________。  2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑ 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 2.氧化铝和氢氧化铝 名称 氧化铝 氢氧化铝 物理性质 白色固体，熔点很高 白色胶状物质，难溶于水 化学 性质 与酸 反应 Al2O3＋6H＋====2Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋====Al3＋＋3H2O 与碱 反应 Al2O3＋2OH－＋3H2O ====2[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋OH－==== [Al(OH)4]－ 加热 不分解 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 名称 氧化铝 氢氧化铝 制备方法 Al(OH)3加热分解 ①Al3＋与氨水反应 ②向[Al(OH)4]－溶液中通入CO2 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液混合 主要用途 ①作耐火材料 ②作冶炼铝的原料 ①制药 ②净水 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 3.明矾 (1)化学式为_______________________，它是无色晶体，可溶于水。  (2)明矾净水的原理 明矾溶于水时，电离方程式为KAl(SO4)2·12H2O====K＋＋ Al3＋＋2S＋12H2O，其中Al3＋发生水解反应，产生______________，能吸附水中悬浮物形成沉淀，使水澄清。  KAl(SO4)2·12H2O　 Al(OH)3(胶体) 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 4.可溶性铝盐与NaOH溶液反应的图像分析 操作 向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→_______ 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→________ ______ 消失　 沉淀不 消失 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 图像     反应的离子方程式 AB：Al3＋＋3OH－====Al(OH)3↓ BD：Al(OH)3＋OH－====[Al(OH)4]－ AB：Al3＋＋4OH－====[Al(OH)4]－ BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－====4Al(OH)3↓ 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚 熔化NaOH、Na2CO3固体等。(　　) (2)氢氧化铝可作胃酸的中和剂。(　　) (3)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。(　　) (4)除去Fe2O3中的Al2O3，可以加入足量的NaOH溶液，然后过 滤。(　　) × √ × √ 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 2.利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺流程如下： (1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为____________________。  答案：AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑ 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为____________ _________________。  (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_________________ _________________。  答案：(2)Al2O3＋6H＋====2Al3＋＋3H2O (3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－====2Fe3＋＋Cl－＋H2O 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向一　铝单质的性质 典例1　把一小块镁铝合金溶于100 mL 盐酸中，然后向其中滴入 1 mol·L－1 NaOH溶液，生成沉 淀的质量随加入NaOH溶液的体 积的变化关系如图所示。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 下列说法正确的是(　　) A.镁铝合金溶于盐酸时一共产生448 mL H2 B.盐酸的浓度为0.6 mol·L－1 C.反应至B点时，所得沉淀的质量为1.07 g D.合金中镁和铝的物质的量之比为1∶1 答案：C 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：未告知是否为标准状况，无法计算，A错误；加入氢氧化钠溶液体积为50 mL时，沉淀质量最大，此时沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液。根据钠元素守恒，此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.05 L×1 mol·L－1=0.05 mol。根据氯元素守恒，n(HCl)=0.05 mol，故盐酸的物质的量浓度c===0.5 mol·L－1，B错误；B点的沉淀质量最大，此时沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，n[Mg(OH)2]=0.005 mol，n[Al(OH)3]=0.01 mol，m(沉淀)=m[Mg(OH)2]＋m[Al(OH)3] =0.005 mol×58 g·mol－1＋0.01 mol×78 g·mol－1=1.07 g，C正确；合金中镁和铝的物质的量之比为0.005 mol∶0.01 mol= 1∶2，D错误。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 1.化学方程式 2Al＋6HCl====2AlCl3＋3H2↑　 2Al＋2NaOH＋6H2O====2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2.反应规律 (1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H2的物质的量相等； ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)=3∶1。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ①消耗Al的物质的量之比为1∶3； ②生成H2的物质的量之比为1∶3。 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应 若产生氢气的体积比为＜1，则必定： ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足； ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练1　将5.10 g镁铝合金加入120 mL 4.0 mol·L－1的盐酸中，待合金完全溶解后，得到溶液X。下列说法一定正确的是(　　) A.合金完全溶解后产生的H2的物质的量为0.24 mol B.合金中的镁与铝的物质的量之比小于1 C.若向溶液X中加入270 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液，充分反应，所得沉淀为Mg(OH)2 D.若向溶液X中加入足量的氨水，充分反应，所得沉淀经过过滤、洗涤后充分灼烧，则残留固体质量大于8.50 g 答案：D 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：假设全部是镁，物质的量为=0.2125 mol，则消耗HCl的物质的量为0.425 mol，生成氢气的物质的量为0.2125 mol；假设全部是铝，其物质的量为≈ 0.19 mol，消耗HCl的物质的量约为0.57 mol。而HCl的总物质的量为0.48 mol，铝过量，生成氢气的物质的量为0.24 mol，A错误；将5.10 g镁铝合金加入120 mL 4.0 mol·L－1盐酸中，待合金完全溶解后，说明盐酸与合金恰好完全反应或盐酸过量。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 设合金中镁、铝的物质的量分别为x mol、y mol，则24x＋27y=5.10、2x＋3y=0.48，解得x=0.13，y≈0.073。如果盐酸过量，说明镁的含量更大，则合金中的镁与铝的物质的量之比大于1，B错误；如果氢氧化钠过量，所得沉淀为氢氧化镁。如果氢氧化钠不足，沉淀中还会有氢氧化铝，C错误；假设全部是镁，物质的量为=0.2125 mol，氧化镁的质量为 0.2125 mol×40 g·mol－1=8.5 g。如果全是铝，则氧化铝的质量约为 mol×102 g·mol－1=9.69 g，镁铝合金不是单一金属，则残留固体质量大于8.50 g，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向二　铝的化合物的性质 典例2　Zn(OH)2是一种与Al(OH)3类似的两性氢氧化物，它与强碱反应的离子方程式：Zn(OH)2＋2OH－====Zn＋2H2O。而且Zn(OH)2还能溶于过量的氨水，生成易溶于水的[Zn(NH3)4]2＋，而Al(OH)3不能。则下面四组溶液不能用相互滴加的方法来鉴别的是(　　) A.AlCl3、NH3·H2O B.ZnCl2、NH3·H2O C.AlCl3、NaOH D.ZnCl2、NaOH 答案：A 解析：AlCl3溶液和NH3·H2O溶液相互滴定均生成白色沉淀，不能鉴别。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 1.常见的两性物质归纳总结 (1)中学学习阶段接触到的既能与酸反应又能与碱反应的物质： ①金属单质：Al等； ②两性氧化物：Al2O3等； ③两性氢氧化物：Al(OH)3等； ④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等； ⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等； ⑥氨基酸、肽和蛋白质等。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (2)两性物质：指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、肽和蛋白质是两性物质。 2.Al(OH)3的三种制备方法 (1)可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 Al3＋＋3NH3·H2O====Al(OH)3↓＋3N (2)向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2 [Al(OH)4]－＋CO2====Al(OH)3↓＋HC (3)相互促进水解法 Al3＋＋3[Al(OH)4]－====4Al(OH)3↓ 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练2　下图是Al及其部分化合物的价－类二维图。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 下列说法错误的是(　　) A.反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B.反应①⑥所加试剂可能相同 C.物质类别处“ ”代表四羟基合铝酸盐 D.反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 答案：B 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：根据“价－类”二维图可知a为Al，b为Al2O3，c为铝 盐，e为Al(OH)3，c与d，d与e可以相互转化，则d为四羟基合铝酸盐。反应③是铝盐转化为四羟基合铝酸盐，其离子方程式为Al3＋＋4OH－====[Al(OH)4]－，反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为[Al(OH)4]－＋4H＋====Al3＋＋4H2O，反应⑥是铝盐转化为碱，离子方程式为Al3＋＋3OH－==== Al(OH)3↓，反应⑦是碱转化为四羟基合铝酸盐，离子方程式为Al(OH)3＋OH－====[Al(OH)4]－，③④⑤⑥⑦反应均为复分解 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 反应，A正确；反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加入碱实现转化，两反应所加试剂不可能相同，B错误；根据“价－类”二维图可知，d为四羟基合铝酸盐，C正确；反应④是四羟基合铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为[Al(OH)4]－＋4H＋====Al3＋＋4H2O，反应⑤是四羟基合铝酸盐转化为碱，离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋====Al(OH)3↓＋H2O，均可以通过加酸实现转化，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向三　有关铝的工艺流程 典例3　明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 下列说法错误的是(　　) A.“碱溶”步骤中有H2产生 B.“沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C.用浓硫酸配制9 mol·L－1 H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒搅拌 D.“一系列操作”中还需要加入K2SO4 答案：B 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：废易拉罐的主要成分为Al，含有少量的不溶于碱的杂质，加入NaOH溶液溶解，得到四羟基合铝酸钠溶液，并通过过滤除去不溶于碱的杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进[Al(OH)4]－水解生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀溶解在硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾。“碱溶”过程中发生的是NaOH和Al的反应，即2Al＋2NaOH＋6H2O==== 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，A正确；由分析可知，“沉铝”步骤有Al(OH)3、NH3和NaHCO3生成，所得滤液呈碱性，B错误；浓硫酸稀释时需要“酸入水”，并用玻璃棒不断搅拌，故用浓硫酸配制9 mol·L－1 H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C正确；由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 含铝杂质的提纯方法归类：利用Al、Al2O3、Al(OH)3 可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如： (1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液。 (2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。 (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。 (4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练3　铝土矿是生产金属铝的最佳原料，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠(NaAlH4)的一种工业流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠)： 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 下列说法错误的是(　　) A.为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎 B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同 C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应：2H2O－4e－＋4C====O2↑＋4HC D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH＋AlCl3====NaAlH4＋3NaCl 答案：B 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎，可以增大接触面积，提高“碱溶”效率，A正确；“反应Ⅰ”是[Al(OH)4]－＋HC====Al(OH)3↓＋C＋H2O，与泡沫灭火器的原理不相同，B错误；“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液，阳极的电极反应为2H2O－4e－＋4C====O2↑＋4HC，C正确；“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成NaAlH4和氯化钠，化学方程式为4NaH＋AlCl3====NaAlH4＋3NaCl，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 【情境探究】　 管道疏通剂又称管道疏通颗粒，是一种 新型厨卫管道深层清洁产品，主要是针 对厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣、纸 棉纤维等各种有机物质造成的堵塞进行 疏通。管道疏通剂大致分为两类：一类是固体，主要成分是苛性钠、铝粉；另一类是液体，物理形态是凝胶，主要成分是表面活性剂。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (1)固体管道疏通剂的主要成分是苛性钠、铝粉，使用时发生反应的离子方程式为____________________。  (2)若每瓶固体管道疏通剂中含有81.0 g铝粉，理论上使用1瓶固体管道疏通剂产生氢气的最大体积(标准状况)为______L。若铝与稀硫酸反应产生相同体积(标准状况)的氢气，消耗 5.0 mol·L－1稀硫酸的体积为______L。  答案：(1)2Al＋2OH－＋6H2O====2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (2)100.8　0.9　　　　　　　　　　　　　　　　　 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 典例　甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比V(甲)∶V(乙) =1∶2，则加入铝粉的质量为(　　) A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 答案：A 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：100 mL 3 mol·L－1盐酸和NaOH溶液中n(HCl)= n(NaOH)=0.1 L×3 mol·L－1=0.3 mol。分别加入等质量的铝粉，发生反应2Al＋6HCl====2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O====2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，若铝粉均完全反应，则生成等体积的H2。测得生成的气体体积比V(甲)∶V(乙)=1∶2，说明盐酸中有铝粉剩余，则HCl完全反应，生成的H2的物质的量为0.3 mol×=0.15 mol，从而推知NaOH溶液中生成 0.3 mol H2，NaOH消耗Al的物质的量为0.2 mol，其质量为 0.2 mol×27 g·mol－1=5.4 g，故加入铝粉的质量为5.4 g。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 02 特 训 点 二 知识特训 能力特训 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 45 1.镁及其化合物 (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1.8×1015 t。 特训点二　镁、铜及其重要化合物 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 46 (2)镁的性质 镁分别与①O2、②N2、③Cl2、④H＋、⑤NH4Cl溶液反应的化学方程式(离子方程式)如下： ①2Mg＋O22MgO；②3Mg＋N2Mg3N2；③Mg＋Cl2MgCl2；④Mg＋2H＋====Mg2＋＋H2↑；⑤Mg＋2N====Mg2＋＋2NH3↑＋H2↑。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (3)镁的提取——从海水/苦卤中提取镁的流程 ①流程 Ca(OH)2 MgCl2 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 ②主要化学反应 a.制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O==== Ca(OH)2； b.沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2====Mg(OH)2＋Ca2＋； c.制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl====MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； d.电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (4)镁的重要化合物 氧化镁 碱性氧化物 MgO＋2H＋====Mg2＋＋H2O 氢氧 化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋====Mg2＋＋2H2O 难溶于水 Mg2＋＋2OH－====Mg(OH)2↓ 溶解度小于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 热稳定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 氯化镁 用于冶炼金属镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 2.铜及其化合物 (1)铜单质 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： 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (2)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 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (3)铜的重要化合物 铜的重要化合物转化关系如下： 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 ①铜的氧化物 a.CuO高温分解得Cu2O，化学方程式为4CuO2Cu2O＋O2↑。 b.Cu2O溶于稀硫酸生成________(填溶液颜色)溶液和________ (填固体颜色)固体，离子方程式为Cu2O＋2H＋====Cu＋Cu2＋＋H2O。  ②氢氧化铜悬浊液煮沸后变黑的原因用化学方程式表示为Cu(OH)2CuO ＋H2O。 蓝色　 紫红色 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 ③硫酸铜晶体受热分解为________(填颜色)的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。  ④Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是________、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O； Cu2(OH)2CO3可溶于稀硫酸，离子方程式为Cu2(OH)2CO3＋4H＋====2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。  白色　 铜绿 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶中，集气瓶中产生 耀眼的白光和大量白烟并有黑色颗粒产生。(　　) (2)CuCuOCu(OH)2，两个反应过程都能一步实现。 (　　) (3)2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA。(　　) (4)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物。(　　) √ × × × 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向一　物质组成与分类的判断 典例1　铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分为Cu2S)可以用于制铜，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在的条件下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋。向稀硫酸中加入Cu2O，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 57 2022年诺贝尔化学奖授予了在点击化学和生物正交化学领域做出贡献的三位科学家。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[CuCl2](强酸)。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 上述过程涉及的离子方程式不正确的是(　　) A.Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6H＋＋2N====2Cu2＋＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O B.Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O＋2H＋====Cu＋Cu2＋＋H2O C.Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3·H2O＋O2==== 2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O D.CuCl溶于较浓盐酸：CuCl＋Cl－====[CuCl2]－ 答案：A 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：离子方程式应该为Cu2S＋12H＋＋10N====2Cu2＋＋10NO2↑＋S＋6H2O，A错误；离子方程式为Cu2O＋2H＋====Cu＋Cu2＋＋H2O，B正确；离子方程式为2Cu＋O2＋8NH3·H2O====2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O，C正确；离子方程式为CuCl＋Cl－====[CuCl2]－，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 Cu 紫红色，有金属光泽 固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸 CuSO4 白色 粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色 CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 CuSO4·5H2O 蓝色 晶体 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 物质 颜色 状态及溶解性 Cu2O 砖红色 固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2＋) Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末，难溶于水，可溶于酸溶液 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液 CuS 黑色 粉末，难溶于水及非氧化性强酸 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练1　某同学进行如下实验： 实验 实验操作 实验现象 ⅰ 将铜粉加入试管中，再加入稀硝酸 溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡时，铜粉有剩余，余液呈酸性 ⅱ 继续向ⅰ中试管加入少量固体NaNO3 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色 ⅲ 继续向ⅰ中试管滴加几滴浓硫酸 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 下列说法不正确的是(　　) A.铜与硝酸反应中，硝酸氧化性与氢离子、硝酸根离子浓度均有关 B.ⅰ、ⅱ中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释 C.继续向ⅰ中试管加入少量硫酸铜固体，也能发生ⅱ、ⅲ现象 D.用一定浓度的H2SO4溶液与NaNO3溶液也能使铜粉溶解 答案：C 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：ⅰ还有硝酸剩余，不能将铜全部溶解，故硝酸的氧化性和氢离子、硝酸根离子浓度均有关，A正确；ⅰ、ⅱ铜粉减少的原因均为硝酸和铜发生了氧化还原反应，能用相同的离子反应3Cu＋8H＋＋2N====3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O解释，B正确；加入CuSO4固体，不会发生反应，C错误；硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可以将铜氧化，故用一定浓度的H2SO4溶液与NaNO3溶液也能使铜粉溶解，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向二　镁的制备与化工流程 典例2　以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O的工艺流程如下： 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 已知：MnO＋H2SO4====MnSO4＋H2O。下列说法正确的是 (　　) A.为提高“酸浸”速率，可使用浓硫酸 B.试剂X可以是MgSO4 C.滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2 D.“操作a”所得滤液经处理后可循环利用 答案：D 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：不能使用浓硫酸，A错误；试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为MgSO4，B错误；滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2，C错误；“操作a”是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，“操作a”后滤液的处理方法是将“操作a”后的母液循环利用，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练2　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.物质X常选用生石灰 B.工业上常用电解熔融MgCl2的方法制备金属镁 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO D.向“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2 答案：D 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中会水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发，HCl会逸出，使MgCl2水解平衡正向移动，即得到氢氧化镁，得不到无水MgCl2，D错误。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 海水中提取镁的过程： 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 典例　海水是重要资源，从海水中提取镁的流程如下图所示。 (1)从海水中得到食盐经常采用________(填“降温”或“蒸发”)结晶法。  答案：蒸发 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (2)步骤②分离Mg(OH)2沉淀与溶液的实验操作名称为_______。  (3)流程图的4个步骤中发生了氧化还原反应的是________。(填 序号)  (4)步骤③发生反应的化学方程式为___________________。  答案：(2)过滤 (3)④ (4)Mg(OH)2＋2HCl====MgCl2＋2H2O 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 03 特 训 点 三 知识特训 能力特训 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 75 1.合金的概念及性能 特训点三　金属材料　金属冶炼 低 大 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 76 2.常见的金属材料 (1)金属材料分类 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (2)几种常见的合金 ①钢铁 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 ②铝合金 ③铜合金 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 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。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (3)金属冶炼的方法 电解法　 热还 原法　 热分 解法 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)合金的硬度一般大于其成分金属，而熔点一般低于其成分金 属。(　　) (2)生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次降低。(　　) (3)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。 (　　) (4)工业上通过电解氯化钠溶液来制备金属钠和氯气。(　　) √ √ √ × 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向一　金属材料 典例1　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H2形成金属氢化物 B.镍属于过渡元素，位于元素周期表的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 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物加热又容易分解，所以镧镍合金可用作储氢材料，A正确；镍是28号元素，属于过渡元素，位于元素周期表的d区，B正确；氢能是理想能源，具有来源广、热值高、无污染等优点，C正确；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。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 合金的组成和性质 (1)金属与合金的物理性质相比有所改变，但合金中各金属的化学性质仍然不变。 (2)金属越活泼，一般越晚被发现或使用。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练1　化学与生活、生产、社会密切相关。下列说法正确的是(　　) A.制造镍氢电池使用的储氢合金是一类能与氢气结合成金属氢化物的材料，如钛锆合金、镧镍合金等 B.SO2、HClO等漂白剂均利用强氧化性达到漂白效果 C.用于制作大运会火炬塔塔身的钛合金板具有硬度低、延展性好等特点 D.天和核心舱电推进系统腔体的氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料 答案：A 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：储氢合金是一种新型合金，一定条件下能吸收氢气和放出氢气。循环寿命性能优异，并可用于大型电池，尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等，A正确；二氧化硫的漂白是化合型漂白，不是利用强氧化性，B错误；钛合金硬度大，强度高，耐腐蚀，C错误；氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，D错误。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 考向二　金属冶炼 典例2　下列有关金属的工业制法中，正确的是(　　) A.制铜：火法炼铜，即黄铜矿(CuFeS2)受热分解得到铜单质 B.制铁：以铁矿石、焦炭、石灰石为原料，CO还原得铁 C.制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2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 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：火法炼铜的反应不是分解反应，A错误；工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，B正确；工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，C错误；工业制铝是电解熔融的氧化铝：2Al2O3(熔融) 4Al ＋3O2↑，D错误。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 对点训练2　工业上利用镁还原TiCl4制备金属Ti，工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　) A.工业上可通过电解熔融MgCl2制取金属Mg B.用金属Mg还原TiCl4的过程中需要通入N2作保护气 C.“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2汽化，实现与Ti的分离 D.制得的海绵钛中含有少量金属Mg，可以用稀盐酸浸泡除Mg 答案：B 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属Mg能耗大，工业生产一般采用电解熔融MgCl2的方法制镁，A正确；金属镁能和N2反应，则用金属镁还原过程中不能用N2作保护气，B错误；“真空蒸馏”时，需要将金属Mg、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此“真空蒸馏”的目的是降低Mg和MgCl2的沸点，使Mg、MgCl2汽化，实现与Ti的分离，C正确；制得的海绵钛中含有少量金属Mg，Ti常温下不与稀盐酸反应，Mg与稀盐酸反应，因此可以用稀盐酸浸泡除Mg，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 新型金属材料在现代科技和工业中扮演着至关重要的角色。 ①形状记忆合金 形状记忆合金能够在特定温度下恢复到预设形状，最常见的是 镍钛合金(NiTi)。 ②纳米晶合金 纳米晶合金是由纳米级晶粒组成的材料，具有超高强度和硬度。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 ③超导材料 这些材料在特定温度下表现出零电阻和完全抗磁性，常见的超导材料包括钇钡铜氧(YBCO)。 ④生物医用金属材料 如钛及其合金，这些材料具有良好的生物相容性和力学性能，适用于医疗植入物。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 典例　文物不仅是历史的实物见证，也是文化传承的重要载体。下列文物的主要成分为金属材料的是(　　) 选项 A B 文物     名称 象牙铲形器 东花丘遗址陶器 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 答案：D 选项 C D 文物     名称 磉墩 金覆面 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：象牙铲形器的主要成分是无机盐，A错误；陶器的主要成分是硅酸盐，B错误；磉墩的主要成分是无机盐，C错误；金覆面的主要成分是金或者含金的合金，属于金属材料，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 04 真 题 探 究 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 97 典例　以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下： 真题示范 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 98 回答下列问题： (1)“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2－和[AgCl2]－及单质硫。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时，消耗Fe3＋物质的量之比为_______；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生________(填化学式)。  (2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水“热溶”，电解所得溶液可制备金属Pb，“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“________”。  第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 (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________(填字母)。“置换”反应的离子方程式为______________________。  A.Al B.Zn C.Pb D.Ag (5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作________(填“阴极”或“阳极”)。  第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 [真题分析] 本考点(流程＋实验)是历年高考的考查重点，以从铅精矿中提取金属Pb和Ag为情境，考查化学工艺流程、循环使用、电解、元素化合物的转化等基础知识，考查分析金属冶炼及电解知识等能力素养以及变化观念与平衡思想、宏观辨识与微观探析等学科核心素养。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 [思路分析] 解答化学工艺流程试题的思维流程：(1)认真阅读题干，提取有用信息，包括物质转化(加入物质、生成物质及流程中循环物质等)、陌生物质的性质、陌生反应原理等。(2)仔细观察流程图，联想熟悉的物质转化，化学反应条件控制及原理的应用，分析每步操作的作用。(3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识得出正确答案。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 [命题预测] 2026年高考预计继续在非选择题中加强对金属及其化合物的转化及制备流程的考查，可能是推断题，也可能是工艺流程题或实验流程题。 答案：(1)1∶1　H2S　(2)热浸 (3)将过量的Fe3＋还原为Fe2＋ (4)C　Pb＋2[AgCl2]－ ====2Ag＋[PbCl4]2－ (5)阳极 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：(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，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。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 1.取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1 mol·L－1)，反应现象没有明显差别的是(　　) 真题再练 选项 试剂① 试剂② A 氨水 AgNO3溶液 B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液 C H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 D KSCN溶液 FeCl3溶液 答案：D 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：向氨水中滴加AgNO3溶液并振荡，没有沉淀产生，向AgNO3溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀，A不符合题意；向NaOH溶液中滴加Al2(SO4)3溶液并振荡，开始时没有沉淀产生，向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液并振荡，开始时生成白色沉淀，B不符合题意；向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液并振荡，紫红色的溶液褪为无色，向KMnO4溶液中滴加酸性H2C2O4溶液并振荡，紫红色的溶液逐渐变浅，最后变为无色，C不符合题意；向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液，溶液立即变为红色；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液同样立即变为红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序反应现象没有明显差别，D符合题意。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 2.武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是(　　) A.鎏金工艺利用了汞的挥发性 B.鎏金工艺中金发生了化学反应 C.鎏金工艺的原理可用于金的富集 D.用电化学方法也可实现铜上覆金 答案：B 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：加热除汞，说明汞易挥发，A正确；将金溶于汞中制成“金汞漆”，然后加热汞，汞挥发后留下金，整个过程中没有新物质生成，属于物理变化，可用于金的富集，B错误，C正确；用电解的方法，铜作阴极，电解液中含有可溶性的含金离子，则可实现铜上镀金，D正确。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 【原创题】明矾[KAl(SO4)2·12H2O]应用广泛。下列说法不正确的是(　　) A.油炸食品中，明矾用量增多，人食用会得老年痴呆症 B.明矾溶液和小苏打溶液混合会有气泡冒出 C.明矾大晶体的培养可以通过形状完整的小晶体作为晶核 D.明矾溶于水生成了氢氧化铝胶体，可用于自来水的杀菌消毒 答案：D 真题预测 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 解析：油炸食品中，明矾用量增多，人食用会得老年痴呆症，A正确；明矾溶液中含有Al3＋，Al3＋和HC会发生双水解反应生成CO2气体，B正确；选用形状较为规则的小明矾晶体作晶核，更有利于晶体的完美析出，C正确；明矾溶于水生成了氢氧化铝胶体，明矾可以用作净水剂，但不能杀菌消毒，D错误。 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 第１０讲　镁、铝、铜及其化合物　金属材料 返 回 1 $