第3章 第5讲 镁、铝、铜及其化合物(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学（鲁琼版 不定项）

该高中化学高考复习课件聚焦镁、铝、铜及其化合物核心考点，依据高考评价体系明确性质、应用及工业流程转化的考查要求，通过整合必备知识、自我诊断易错点、分析近三年高考真题，归纳性质判断、工业流程分析等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点为“真题引领+素养导向”，以2024山东卷Cu₂O性质探究题为例，运用科学思维的证据推理解析物质转化，结合科学探究与实践设计工艺流程突破方法，设置易错警示与答题模板，帮助学生掌握得分技巧，教师可据此系统梳理考点，助力高效复习。

第5讲　镁、铝、铜及其化合物 复习目标 1.了解镁、铝、铜及其化合物的主要性质以及在生产、生活中的应用。　 2.能根据镁、铝、铜及其化合物的转化关系，分析相关工业流程。 返回导航 内 容 索 引 考点一 1 1 考点二 2 真题演练 体验感悟 1 4 考点三 3 考点一　镁及其化合物 第一部分 4 整合必备知识 夯实基础 1．单质镁 (1)物理性质 镁单质是银白色固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。 返回导航 (2)化学性质 返回导航 2.镁的重要化合物 (1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为____________________________________。 (2)氢氧化镁：__色固体，__溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为__________________________________。 MgO＋2H＋===Mg2+＋H2O 白 难 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2+＋2H2O Mg(OH)2 返回导航 3．镁的工业制备——海水提镁 工艺流程   返回导航 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 返回导航 自我诊断 (1)镁在空气中燃烧只能生成氧化镁(　　) (2)镁在冷的浓硫酸中钝化(　　) (3)镁燃烧时火花四射，烟花中通常掺有一定量的镁粉，以达到美观效果(　　) (4)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法(　　) (5)在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3(　　) × √ × × × 返回导航 A 提升关键能力 融会贯通 一、镁及其化合物的性质 1．关于镁的性质，下列说法错误的是(　　) A．金属镁着火，可以用CO2灭火 B．镁是一种具有银白色光泽的金属 C．镁可以与热水反应生成氢气 D．镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气 返回导航 2．(2026·石家庄月考)某同学通过系列实验探究Mg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，将镁片置于其中探究Mg的活泼性 B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C．将Mg(OH)2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Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，灼烧得MgO固体 B 返回导航 BD 返回导航 解析：海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含较多的Mg2+，向其中加入物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2得到MgO，MgO和C、Cl2经“氯化”得到无水MgCl2。物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2，工业上常选用生石灰(CaO)，发生的反应为CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A正确； Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，B错误； 返回导航 “煅烧”后得到MgO，MgO和稀盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解为Mg(OH)2和HCl(易挥发)，因此将MgCl2溶液加热蒸发时HCl会逸出，导致MgCl2的水解平衡正向移动，得到 Mg(OH)2沉淀，得不到无水MgCl2，D错误。 返回导航 4．菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3)制备MgO的流程如下图所示。下列说法正确的是(　　)   A．步骤(Ⅰ)得到的滤渣主要成分为SiO2 B．步骤(Ⅱ)发生的反应有2个 C．步骤(Ⅲ)操作可在蒸发皿中进行 D．滤液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀 A 返回导航 解析：菱镁矿中加入足量盐酸，SiO2不与盐酸反应，则滤渣的主要成分为SiO2，滤液X中加入足量NaOH溶液，生成氢氧化镁沉淀和四羟基合铝酸钠，滤液Y为四羟基合铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液，氢氧化镁沉淀灼烧生成氧化镁。由分析可知，滤渣的主要成分是SiO2，A正确； 滤液X中含有的阳离子主要有Mg2+、Al3+、H＋，加入足量NaOH溶液后，发生的反应至少有3个，B错误； 步骤(Ⅲ)灼烧应在坩埚中进行，C错误； 滤液Y为四羟基合铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液，加入足量氨水无法生成白色沉淀，D错误。 返回导航 考点二　铝及其化合物 第二部分 18 整合必备知识 夯实基础 1．铝 (1)铝元素的存在 铝是地壳中含量____的金属元素，全部以______的形式存在。 (2)物理性质 铝单质是____色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。 最多 化合态 银白 返回导航 (3)化学性质 返回导航 写出图中有关反应的化学方程式： ① ②_____________________________ ③ ④________________________________________________ ⑤______________________________________(铝热反应) 2Al＋3Cl22AlCl3 钝化 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 返回导航 2．氧化铝——两性氧化物 (1)物理性质：难溶于水的白色固体，熔点高、硬度大。 (2)化学性质 ①与强酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O。 ②与强碱反应：_______________________________________。 (3)重要用途 ①用作耐火材料：制造耐火坩埚、耐火管等。 ②工业冶炼铝：__________________________________(填化学方程式)。 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 返回导航 3．氢氧化铝——两性氢氧化物 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质 Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O 返回导航 (3)制备 写出下列反应的离子方程式： ①Al3+与氨水反应：___________________________________________。 ②向含[Al(OH)4]－的溶液中通入过量的CO2：__________________________________________________________。 ③Al3+与[Al(OH)4]－发生相互促进的水解反应：______________________________________________________。 Al3+＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ 返回导航 4．常见的铝盐——明矾 (1)明矾的化学式为______________________________，属于复盐。 (2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为__________________________________________，其中Al3+发生________，产生__________________，可以吸附水中的悬浮杂质并聚沉，使水变得澄清。 KAl(SO4)2·12H2O 水解反应 Al(OH)3胶体 返回导航 (1)铝制餐具不能长时间存放酸性或碱性食物　(　　) (2)投入铝片能产生氢气的溶液一定呈强酸性(　　) (3)常温下能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸，是因为铝不与浓硫酸、浓硝酸反应(　　) (4)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3等固体(　　) (5)明矾可用作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　) 自我诊断 √ × × × × 返回导航 提升关键能力 融会贯通 一、铝及其化合物的性质 1．铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是(　　) A．由于铝在空气中不会锈蚀，因此铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，因此常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．常温下，铝遇浓硫酸发生钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D．由于铝的导电性能比铜强，因此常用铝制造电线、电缆 B 返回导航 2．(2026·辽宁省实验中学模拟)实验：向两支试管中分别加入NaOH溶液和稀盐酸，再加入铝片(过量)，开始均未观察到明显现象，一段时间后均产生气泡。反应结束后，将两支试管中的溶液混合，有白色沉淀产生。 下列分析不正确的是(　　) A．两支试管中反应生成的气体均为氢气 B．开始没有明显现象，说明铝与NaOH或盐酸反应的速率小 C．两支试管中生成等量气体时，反应消耗的铝的物质的量相等 D．生成白色沉淀的反应为Al3+＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ B 返回导航 解析：开始时铝片表面氧化铝薄膜参与反应，故无气泡产生，一段时间后铝与氢氧化钠或盐酸均反应生成氢气，离子方程式分别为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑、2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑，由于铝过量，氢氧化钠和盐酸都被反应完，将反应后的溶液混合有白色沉淀产生，发生的反应为Al3+＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，则生成氢氧化铝沉淀。 返回导航 D 二、工艺流程中铝及其化合物的转化 3．铝土矿的主要成分为氧化铝，还含有氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是(　　)   A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 B．a、b中铝元素的化合价相同 C．③中需要通入过量的CO2 D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝 返回导航 C 返回导航 解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解； B项，若用强酸代替CO2，则强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能生成Al(OH)3沉淀； D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。 返回导航 第三部分 考点三　铜及其重要化合物 1．铜单质 (1)物理性质：____色固体，具有导电性、导热性和延展性。 (2)化学性质 整合必备知识 夯实基础 紫红 返回导航 与Cu反应的物质 化学方程式 氧化 性酸 浓硫酸 ________________________________________________ 浓硝酸 ________________________________________________ 稀硝酸 ________________________________________________ 盐 AgNO3 溶液 ____________________________________________ FeCl3 溶液 ________________________________________________ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 返回导航 2.氧化铜和氧化亚铜 黑色 CuO＋2H＋===Cu2+＋H2O 返回导航 3.氢氧化铜 (1)物理性质：不溶于水的蓝色固体。 Cu(OH)2＋2H＋===Cu2+＋2H2O 返回导航 4．铜盐 (1)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] 碱式碳酸铜是铜绿的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为________________________________________。 返回导航 (2)硫酸铜 ①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称____或____。 ②无水CuSO4为白色粉末，遇水变__色(生成CuSO4·5H2O)。 (3)铜盐的毒性 Cu2+是一种重金属离子，能使蛋白质失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用于农作物的病害防治。 蓝矾 胆矾 蓝 返回导航 (1)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成CuS(　　) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物(　　) (3)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2(　　) (4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀(　　) (5)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(　　) 自我诊断 × × × √ × 返回导航 A 提升关键能力 融会贯通 返回导航 由反应Cu＋Fe2(SO4)3===CuSO4＋2FeSO4可知，B项物质之间的转化不能实现； 常温下，Cu和浓硫酸不反应，D项物质之间的转化不能实现。 返回导航 D 2．某研究小组通过实验探究铜及其化合物的性质，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，反应后将水加入反应器中，观察溶液的颜色 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 返回导航 解析：A项，应将反应后的混合物缓慢倒入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌； B项，应将铜丝在空气中加热到红热后再伸入盛满氯气的集气瓶中； C项，CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。 返回导航 二、实验流程中铜及其化合物的转化 3．(2025·菏泽模拟)实验室用含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如下。  下列有关说法正确的是(　　) A．溶解废铜粉的“过量酸”是指稀硝酸 B．气体A是Cl2，将亚铁离子氧化为铁离子 C．生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO＋2Fe3+＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cu2+ D．从溶液中得到无水硫酸铜的方法是冷却结晶 C 返回导航 向混合溶液中通入气体A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，气体A为氧气，不能使用氯气，原因是会引入Cl－杂质，B错误； 加入固体B的作用是调节溶液的pH，使Fe3+变为Fe(OH)3沉淀而除去，为了不引入新的杂质，可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若加入CuO，发生反应的离子方程式为3CuO＋2Fe3+＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cu2+，C正确； 从溶液中冷却结晶得到的是CuSO4·5H2O晶体，D错误。 返回导航 B 返回导航 解析：废铜屑与稀硝酸反应，产生的气体为一氧化氮；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，加入碳酸钠溶液，加热，碳酸钠与硝酸、硝酸铜反应，生成硝酸钠和碱式碳酸铜，再加氢氧化钠溶液调节pH为8.5，防止生成氢氧化铜沉淀，最后经过一系列操作得到碱式碳酸铜。加热的温度为70 ℃，可选用水浴加热，A正确； 返回导航 酸浸产生的气体为NO，NO与NaOH溶液不反应，不能用NaOH溶液吸收，B错误； “滤液”中溶质的主要成分为NaNO3，C正确； 返回导航 真题演练 体验感悟 第四部分 50 D 返回导航 解析：电解熔融氯化镁制得单质镁，A、B错误； Al(OH)3呈两性，能与酸发生反应，能用于治疗胃酸过多，C错误。 返回导航 2．(2023·浙江1月选考)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是(　　) A．Cu元素位于元素周期表p区 B．硫酸铜属于强电解质 C．硫酸铜溶液呈酸性 D．硫酸铜能使蛋白质变性 解析：Cu为29号元素，位于ⅠB族，属于ds区元素，故A错误； 硫酸铜属于盐类，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确； 硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确； 铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确。 A 返回导航 3．(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如下图所示。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的元素一定位于元素周期表p区 B 返回导航 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。 返回导航 c为铝盐或铁盐，二者均能形成胶体，但铝盐形成的Al(OH)3胶体不是红棕色分散系，故C错误。 若b为Al2O3，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，位于元素周期表p区；若b为Fe2O3，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，位于元素周期表d区，故D错误。 返回导航 4．(2022·湖南卷)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．不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料 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 C 返回导航 解析：陶瓷中的SiO2能与HF反应，故不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料，A项正确； 喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确； 根据题图可知，吸收塔中发生反应HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中发生反应6NaF＋Na[Al(OH)4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中产物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C项错误； 滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。 返回导航 5．(2024·山东卷)(双选)钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是(　　) 试管 实验操作及现象 甲 滴加过量0.3 mol·L-1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 乙 滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 返回导航 A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物 D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 √ √ 返回导航 解析： 试管 现象 原因分析 甲 砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液颜色为浅蓝色 Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O 倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 乙 沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色 Cu2O＋4NH3·H2O===2[Cu(NH3)2]＋＋2OH－＋3H2O 静置一段时间，溶液颜色变为深蓝色 4[Cu(NH3)2]＋＋8NH3·H2O＋O2===4[Cu(NH3)4]2+＋4OH－＋6H2O 返回导航 试管甲中Cu2O与酸发生歧化反应，所以新生成的沉淀为金属Cu，A项正确； 试管甲中Cu2O在酸性条件下的歧化反应体现硝酸的酸性，沉淀逐渐消失是金属Cu的溶解过程，体现浓硝酸的强氧化性和酸性，B项错误； 试管乙中，无色配合物中阳离子为[Cu(NH3)2]＋，C项正确； 试管甲中Cu2O与酸发生歧化反应，试管乙中Cu2O与碱配位溶解，不能表明Cu2O属于两性氧化物，D项错误。 返回导航 与氧气反应 2Mg＋O22MgO (发出耀眼的强光，生成白色固体物质) 与氮气反应 3Mg＋N2Mg3N2 (镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物) 与水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与盐酸(或稀硫酸)反应 Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑ 与二氧化碳反应 __________________________(镁着火不能用CO2灭火) 步骤 及主要 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：__________________________________________________、__________________________________________ 制镁：________________________________ 二、工艺流程中镁及其化合物的转化 3．(双选)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MgCl2溶液制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO D．“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 与Cu反应的物质 化学方程式 非金属单质 O2 常温下，在潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色) 在空气中加热：2Cu＋O22CuO(黑色固体) Cl2 ________________________(棕黄色烟) 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 颜色 ____ 砖红色 与酸反 应(H＋) ____________________________________ Cu2O＋2H＋=== Cu2+＋Cu＋H2O 与H2 反应 ____________________ Cu2O＋H2 2Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ $