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第15讲　金属材料和金属冶炼
一、选择题（本题包括11小题，每小题只有一个选项符合题意）
1.据《本草纲目》记载：“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也，铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。”这里的“铜青”是指（　　）
A.CuO B.Cu2O
C.Cu D.Cu2（OH）2CO3
2.化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是（　　）
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
C.青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁
D.铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
3.（2024·西安模拟）金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是（　　）
A.用电解法制取金属钠：2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑
B.用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti：2Mg＋TiCl4（熔融）Ti＋2MgCl2
C.用Al作还原剂冶炼金属V：3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3
D.用H2作还原剂冶炼金属Ag：Ag2O＋H22Ag＋H2O
4.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F溶液中的少量A
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
5.探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是（　　）
A.Al、NaOH溶液、稀盐酸
B.Al2O3、氨水、稀盐酸
C.Al2（SO4）3溶液、NaOH溶液、稀盐酸
D.AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
6.（2024·贵阳模拟）铝热反应可用于焊接钢轨，实验室模拟装置如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A.该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
B.实验过程中有熔融铁珠生成，说明该反应放出大量的热
C.利用铝热反应可冶炼金属镁等高熔点金属
D.工业上可用焦炭和铁的氧化物在高温下反应冶炼生铁
7.如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断不合理的是（　　）
A.在酸性环境中，Cu变成a需要加氧化剂
B.Cu（OH转化成Cu（OH）2需要加碱
C.如果将高铜酸根离子（Cu）填入图中，应该填在b的位置
D.在酸性环境中，Cu2O可以歧化生成a和Cu
8.氧化亚铜（Cu2O）主要用于制造船底防污漆。已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O。现将经高温灼烧后的CuO样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列有关说法正确的是（　　）
A.高温时稳定性：Cu2O＜CuO
B.样品与酸反应中Cu2O既是氧化剂又是还原剂
C.如果溶液中出现蓝色，说明CuO已分解
D.若有14.4 g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.2NA
9.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
10.铝土矿中主要含有Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2杂质，从铝土矿中冶炼金属铝的方法如图所示（步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应）。下列有关说法不正确的是（　　）
A.电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度
B.步骤②的作用是除去母液1中的Fe3＋和H＋
C.步骤③生成沉淀的反应的离子方程式为[Al（OH）4]－＋CO2HC＋Al（OH）3↓
D.将步骤①和步骤②顺序颠倒，再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀
11.（2024·徐州模拟）铜是人类祖先最早应用的金属，随着科学技术的发展不断开发出新的用途，如制印刷电路板等。目前工业上生产铜的主要方法为火法冶炼铜，部分工业流程如图：
下列化学方程式或离子方程式书写正确的是（　　）
A.制印刷电路板：Fe3＋＋CuFe＋Cu2＋
B.电解精炼铜阳极电极反应式：Cu2＋＋2e－Cu
C.生产粗铜时发生的化学反应可能有：Cu2S＋2CuO4Cu＋SO2↑
D.青铜器产生铜绿的过程：2Cu＋3H2O＋CO2Cu2（OH）2CO3＋2H2
二、非选择题（本题包括2小题）
12.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是Al（OH）3不溶于氨水，而Zn（OH）2能溶于氨水，生成[Zn（NH3）4]2＋。回答下列问题：
（1）单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为　　　　　　　（用化学式表示）。
（2）写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：　　　　　　　。
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是　　　　（填序号）。
①Al2（SO4）3和NaOH　②Al2（SO4）3和氨水　③ZnSO4和NaOH　④ZnSO4和氨水
（4）写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。
试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.（2024·济南模拟）金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛，废旧金属的回收利用是重要研究课题。某学习小组在实验室中模拟利用含铜废料（主要成分为Cu和CuO，还有少量的Al、Fe及其氧化物）生产胆矾，其实验方案如下：
回答问题：
（1）上述流程中，将废铜料“研磨”的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）“碱浸”时Al发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　。
（3）请写出“酸溶”过程中单质铜发生反应的化学方程式　　　　　　　。
（4）试剂X可以是　　　　。
（5）实验证明，溶液D能将I－氧化为I2。某同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，写出该同学的实验方案及结果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（不要求写具体操作过程）。
第15讲　金属材料和金属冶炼
1.D　铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，则这里的“铜青”是指Cu2（OH）2CO3。
2.B　合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，硬度大，B错误。
3.D　电解熔融氯化钠制取金属钠，化学方程式是2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑，A正确；Mg的活泼性强于Ti，可用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti，化学方程式是2Mg＋TiCl4（熔融）Ti＋2MgCl2，B正确；铝的还原性强于钒，用Al作还原剂可以冶炼金属V，化学方程式是3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3，C正确；银是不活泼金属，一般采用加热Ag2O的方法冶炼Ag，D错误。
4.B　Al（OH）3不溶于氨水，故向含少量A的F溶液中加入过量氨水时，F、A均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
5.C　可溶性的铝盐Al2（SO4）3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。
6.C　金属铝具有还原性，高温下，可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属，镁是活泼的金属，通过电解法冶炼，C错误。
7.B　a中Cu元素显＋2价，在酸性环境中，Cu变成a失电子，需要加氧化剂，A正确；由图可知，Cu（OH转化成Cu（OH）2需要加酸，B错误；Cu中铜元素显＋3价，整个离子带1个单位负电荷，应该填在b的位置，C正确；Cu2O中铜元素为＋1价，在酸性环境下可以发生歧化反应生成含＋2价铜的a和单质铜，D正确。
8.B　A项，CuO经高温灼烧生成Cu2O，则高温时Cu2O比CuO稳定，错误；B项，反应Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O中，Cu元素发生歧化反应，Cu2O既是氧化剂又是还原剂，正确；C项，如果溶液中出现蓝色，不能说明CuO已分解，因为CuO与稀硫酸反应溶液也呈蓝色，错误；D项，反应Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O中，1 mol Cu2O完全反应转移1 mol电子，14.4 g Cu2O为0.1 mol，完全反应转移0.1 mol电子，电子数为0.1NA，错误。
9.D　A项，应将反应后的液体缓慢倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项，应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中；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。
10.D　氧化铝熔点较高，加入冰晶石可降低氧化铝熔融时所需的温度，A正确；母液1含有AlCl3、FeCl3、HCl，步骤②中加入过量NaOH溶液，其作用是除去H＋、Fe3＋，B正确；通入足量二氧化碳与Na[Al（OH）4]反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为[Al（OH）4]－＋CO2HC＋Al（OH）3↓，C正确；将步骤①和步骤②顺序颠倒，“母液1”含有Na[Al（OH）4]、Na2SiO3，“母液2”中含有Al3＋，再通入足量CO2不能得到氢氧化铝沉淀，D错误。
11.C　A项，制印刷电路板时Cu与Fe3＋反应，离子方程式为2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋，错误；B项，电解精炼铜时粗铜为阳极，粗铜中比Cu活泼的金属如Fe等先放电，Cu后放电，阳极反应式为Fe－2e－Fe2＋、Cu－2e－Cu2＋（主要）等，精铜为阴极，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，错误；C项，生产粗铜时，Cu2S与O2高温反应可生成CuO和SO2，CuO可能与未反应的Cu2S高温反应生成Cu和SO2，可能的反应为Cu2S＋2CuO4Cu＋SO2↑，正确；D项，青铜器产生铜绿的过程：2Cu＋O2＋H2O＋CO2Cu2（OH）2CO3，错误。
12.（1）[Al（OH）4]－　（2）Zn＋2OH－＋2H2O[Zn（OH）4]2－＋H2↑（或Zn＋2OH－Zn＋H2↑）　（3）①③④
（4）Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N　可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn（OH）2可溶于过量氨水中，生成[Zn（NH3）4]2＋，氨水的用量不易控制
解析：（1）Al与NaOH溶液反应生成Na[Al（OH）4]。（2）锌与NaOH溶液反应的离子方程式为Zn＋2OH－＋2H2O[Zn（OH）4]2－＋H2↑（或Zn＋2OH－Zn＋H2↑）。
（3）①Al2（SO4）3与NaOH溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴别；②Al2（SO4）3与氨水滴加顺序不同，现象相同，不可鉴别；③ZnSO4与NaOH溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴别；④ZnSO4与氨水滴加顺序不同，现象不同，可鉴别。
（4）可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N，因Zn（OH）2能溶于氨水，故在实验室里不能用可溶性锌盐与氨水反应制取Zn（OH）2。
13.（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高浸出率
（2）2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
（3）2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O
（4）CuO
（5）取D溶液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入含碘离子的溶液和淀粉溶液，溶液未变蓝，说明碘离子未被氧化
解析：含铜废料（主要成分为Cu和CuO，还有少量的Al、Fe及其氧化物）经研磨后用热烧碱碱浸，Cu、CuO、Fe及其氧化物均不能和NaOH反应，只有铝能和烧碱反应，在操作1过滤之后，滤液的主要成分为Na[Al（OH）4]；所得滤渣为Cu、CuO、Fe及其氧化物，水洗后，加入过量的稀硫酸并通入氧气，Fe与硫酸反应先生成FeSO4，后Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，即最终生成了Fe2（SO4）3，CuO和硫酸反应生成CuSO4，Cu先被氧气氧化为CuO，后CuO和硫酸反应生成CuSO4，因此酸溶后的溶液中的溶质有生成的Fe2（SO4）3、CuSO4和过量的H2SO4；加入试剂X调节pH＝5.2，使溶液中的Fe3＋全部转化为Fe（OH）3沉淀除去，为不引入新的杂质，试剂X可为CuO。经过操作2过滤后，所得的溶液是CuSO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥得到胆矾。（1）将废铜料“研磨”，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高浸出率。（2）“碱浸”时，Al和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑。（3）“酸溶”过程中，单质Cu和O2、H2SO4反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O。（4）加入试剂X调节pH＝5.2，目的是使溶液中的Fe3＋全部转化为Fe（OH）3沉淀除去，为不引入新的杂质，试剂X可为CuO。（5）铜离子与硫离子在溶液中反应生成硫化铜沉淀，若先将溶液D中的铜离子全部转化为硫化铜沉淀，再加入含有碘离子的溶液就不可能有I2生成。因此该同学可设计实验方案为取D溶液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入含有碘离子的溶液和淀粉溶液，溶液未变蓝，说明碘离子未被氧化。
3 / 3第15讲　金属材料和金属冶炼
课标要求
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解金属材料及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识镁、铝、铜及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探究物质的性质，实现物质的转化。
3.结合实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。
考点一　金属材料与金属冶炼
（一）金属材料
1.合金
2.常见金属材料
（1）铁合金
（2）铜合金
（3）铝合金：如硬铝，它的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
（4）新型合金
新型储氢材料：Ti-Fe合金和La-Ni合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
（二）金属矿物的开发利用
1.金属冶炼的实质
金属的冶炼就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－M（M表示金属）。
2.金属活动性与冶炼方法的关系
（1）金属冶炼的方法（用化学方程式表示）
（2）铝热反应
①反应原理：　　　　　　　。
②原理应用
a.制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铬、锰、钨等；
b.金属焊接，如野外焊接钢轨等。
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂CO。（　　）
（2）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AlCl3。（　　）
（3）铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等。（　　）
（4）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。（　　）
1.镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是（　　）
A.此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高
B.此合金能全部溶解于稀盐酸中
C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D.此合金不能全部溶解于过量FeCl3溶液中
2.古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是（　　）
A.用焦炭热还原SnO2可得到Sn
B.用H2还原Fe2O3可得到Fe
C.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu
D.Ag2O直接热分解可得到Ag
3.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）
　　（1）冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。
（2）冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。加入冰晶石（Na3AlF6）的目的是降低Al2O3的熔化温度。
（3）用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。
考点二　铝、铜及其化合物
（一）铝及其化合物
1.铝元素
2.铝单质
（1）物理性质
铝单质是　　　色、有金属光泽的固体，硬度、密度较　　，具有良好的　　　　　　　。
（2）化学性质
写出上图中反应④⑤的化学（或离子）方程式：
④离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。
⑤化学方程式：　　　　　　　　　　　　　（铝热反应）。
3.氧化铝
（1）物理性质：难溶于水、熔点高、硬度大。
（2）化学性质（写出化学方程式）
（3）重要用途
①作耐火材料：可制造坩埚等。
②冶炼金属铝：通过电解熔融氧化铝得到金属铝化学方程式为　　　　　　　。
4.氢氧化铝
（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（写出离子方程式）
①　　　　　　　。
②　　　　　　　。
③2Al（OH）3Al2O3＋3H2O。
（3）制备方法（写出离子方程式）
①向可溶性铝盐溶液中加入足量氨水：　　　　　　　。
②向Na[Al（OH）4]溶液中通入足量CO2：　　　　　　　。
5.两种铝盐
（1）明矾[KAl（SO4）2·12H2O]
明矾净水原理：明矾电离产生的Al3＋发生水解Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋，产生的Al（OH）3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。
（2）四羟基合铝酸钠（配合物）
①向Na[Al（OH）4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先产生白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解直至消失，反应的有关离子方程式为　　　　　　　、　　　　　　　。
②向Na[Al（OH）4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）铝制餐具不能长时间存放酸性食物但可以长时间存放碱性食物。（　　）
（2）明矾可以作净水剂，起到杀菌消毒的作用。（　　）
（3）Al2O3具有两性，故可以用于电解冶炼铝。（　　）
（4）在给定条件下，可发生转化：Al（s）Na[Al（OH）4]（aq）Al（OH）3（s）。（　　）
（5）实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体。（　　）
（二）铜及其化合物
1.铜单质
（1）物理性质：铜是紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
（2）化学性质
写出图中下列反应的化学方程式（离子反应只写离子方程式）：
①在潮湿空气中反应：　　　　　　　　　　　　　（绿色固体）。
②与S反应：　　　　　　　。
③与稀硝酸反应：　　　　　　　　　　　　　。
与浓硝酸反应：　　　　　　　　　　　　　。
2.氧化铜与氧化亚铜的比较
名称 氧化铜 氧化亚铜
颜色 　　色 　　　色
与酸反应（H＋）
与H2反应 H2＋CuOCu＋H2O H2＋Cu2O2Cu＋H2O
转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑
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：　　　　　　　。
反应②的离子方程式：　　　　　　　。
4.两种铜盐
（1）碱式碳酸铜——Cu2（OH）2CO3（铜绿、孔雀石的主要成分）与盐酸反应的化学方程式：　　　　　　　。
（2）蓝矾（胆矾）——CuSO4·5H2O
蓝矾不稳定，易分解，反应的化学方程式为　　　　　　　。
CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体，可用于检验水。
（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，用来杀灭侵染植物的病毒。
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物。（　　）
（2）Cu2O和CuO在稀硫酸中反应原理相同。（　　）
（3）清除铜制品表面的铜绿用稀硝酸。（　　）
（4）CuO是黑色固体，与水反应生成Cu（OH）2。（　　）
（5）无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水。（　　）
（6）铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S。（　　）
一 铝、铜及其化合物的性质与应用
1.下列关于铝的化合物的说法错误的是（　　）
A.氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B.KAl（SO4）2·12H2O溶于水可形成Al（OH）3胶体，可以净水
C.Al3＋和[Al（OH）4]－两种离子不能大量共存于同一溶液中
D.将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O[Al（OH）4]－＋4N
2.部分含铜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.a可与硫单质反应生成f
B.c可与水反应得到d
C.可将葡萄糖与新制的d混合后加热制得b
D.可存在a→c→e→a的循环转化关系
　　区别红色物质Cu和Cu2O的方法是向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu；反应离子方程式为Cu2O＋2H＋Cu2＋＋Cu＋H2O。
二 工艺流程中的铝和铜
3.（2022·湖南高考7题）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
4.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如图：
下列说法正确的是（　　）
A.焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2
B.焙烧后的废气能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.滤渣中主要含铁的氧化物
D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体
废铜利用的一般流程模板
考点三　镁与海水提镁
1.单质镁
写出图中有关反应的化学方程式：
①MgMg3N2：　　　　　　　；
②MgMgO：　　　　　　　。
2.镁的化合物
物质 颜色、状态 主要性质 反应方程式
氧化镁 白色固体 碱性氧化物 MgO与盐酸反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　
氮化镁 黄色 固体 与水反应
与酸反应 Mg3N2＋8H＋3Mg2＋＋2N
氢氧 化镁 白色 固体 中强碱 Mg（OH）2＋2H＋Mg2＋＋2H2O
溶解度小 于MgCO3 MgCO3＋H2OMg（OH）2＋CO2↑
3.海水提镁
（1）工业流程
（2）写出下列主要反应的化学方程式或离子方程式：
①制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2OCa（OH）2；
②沉淀Mg2＋：　　　　　　　；
③制备MgCl2：　　　　　　　；
④电解MgCl2制Mg：　　　　　　　。
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生耀眼的白光并有黑色颗粒产生。（　　）
（2）向Mg（OH）2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg（OH）2＋2FeCl32Fe（OH）3＋3MgCl2。（　　）
（3）在给定条件下，可实现转化：MgCl2（aq）Mg（OH）2（s）MgO（s）。（　　）
（4）加热MgCl2溶液可制得MgCl2固体。（　　）
（5）镁不慎着火，可用CO2灭火。（　　）
（6）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。（　　）
一 镁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
二 工艺流程中的“镁”
2.如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是（　　）
A.“石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应
B.“过滤器”的母液中主要是CaCl2溶液，可直接返回海洋
C.“中和”时反应的离子方程式为H＋＋OH－H2O
D.电解槽中发生反应的化学方程式为MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
3.以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知“浸出”时产生的废渣中有SiO2、Fe（OH）3和Al（OH）3。下列说法错误的是（　　）
A.浸出镁的反应为MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O
B.“沉镁”的操作能在较高温度下进行
C.分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同，调节溶液的pH来实现
D.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2024·浙江6月选考）Al（OH）3呈两性，不能用于治疗胃酸过多。（　　）
（2）（2024·浙江6月选考）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）（2024·浙江6月选考）加入混凝剂氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒。（　　）
（4）（2024·广东高考）机械表中由钼铬等元素组成的发条，其材质属于合金。（　　）
（5）（2024·湖南高考）《天工开物》记载用炉甘石（ZnCO3）火法炼锌：2ZnCO3＋C2Zn＋3CO2↑。（　　）
（6）（2024·河北高考）Mg（OH）2和Al（OH）3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg（OH）2只溶于盐酸，Al（OH）3都能溶，说明Mg（OH）2比Al（OH）3碱性强。（　　）
（7）（2024·江苏高考）金属镁的制备：Mg（OH）2MgCl2溶液Mg。（　　）
2.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2023·天津高考）“天舟六号”壳体使用了铝合金，合金是金属材料。（　　）
（2）（2023·重庆高考）Mg分别与空气和氧气反应，生成的产物相同。（　　）
（3）（2023·辽宁高考）工业上冶炼镁：2MgOMg＋O2↑。（　　）
（4）（2023·湖南高考）青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金。（　　）
（5）（2023·全国乙卷）使用明矾对水进行净化涉及氧化还原反应。（　　）
（6）（2023·全国乙卷）MgO的水合物具有两性。（　　）
（7）（2023·湖南高考）Al2（SO4）3溶液和NaOH溶液相互滴加顺序不同，反应现象也不同。（　　）
3.（2022·湖北高考10题）Be2＋和Al3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是（　　）
A.Be2＋与Al3＋都能在水中与氨形成配合物
B.BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低
C.Be（OH）2和Al（OH）3均可表现出弱酸性
D.Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
4.（2024·吉林高考13题）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＋＋H2O22Cu2＋＋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
制备过渡金属及其化合物的“微流程”分析
题型分析
　　以过渡金属元素及其化合物的制备及提纯过程设计的工艺“微流程”选择题，是近几年高考的热考题型之一，试题流程尽管只有几步，但涉及内容知识面广，融合了元素化合物的理论、实验等诸多知识，试题综合性强，思维容量大，着力考查学生独立思考、灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力。主要考查物质的性质、反应原理、物质成分的判断、分离提纯等实验操作。
（2024·贵州高考13题）贵州重晶石矿（主要成分BaSO4）储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡（BaTiO3）工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是（　　）
A.“气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S
B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应
D.“洗涤”时可用稀硫酸去除残留的碱，以提高纯度
“微流程”的分析模型
1.（2023·辽宁高考10题）某工厂采用如下工艺制备Cr（OH）3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是（　　）
　
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe（OH）2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
2.（2025·八省联考四川卷）TiO2是重要的无机材料，一种含有铁的氧化物和氧化钙的TiO2废渣可以通过如下流程纯化。
已知：“铝热还原”时，Al转化为难溶于酸和碱的α-Al2O3，TiO2转化为TiOx（1≤x≤1.5）；“浸取”时，TiOx溶于盐酸生成易被空气氧化的Ti3＋。
下列说法错误的是（　　）
A.TiO2具有弱氧化性
B.“浸取”需要惰性气体保护
C.“滤液”中存在Fe3＋和Ca2＋
D.H2来自于Fe和盐酸的反应
第15讲　金属材料和金属冶炼
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
（一）1.非金属　低　大
（二）2.（1）MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑　2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　2HgO2Hg＋O2↑　（2）①Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
易错辨析
（1）√　（2）×　（3）×　（4）√
关键能力突破
1.B　合金的熔点比各成分金属的低，A错误； 此合金属于镁和铝的混合物，铝能与氢氧化钠溶液反应，但镁不能与氢氧化钠溶液反应，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中，C错误；氯化铁能腐蚀铜，铜能溶于氯化铁溶液，镁铝的还原性均大于铜，则此合金能全部溶解于过量FeCl3溶液中，D错误。
2.C　根据金属活泼性顺序可知，可以用热还原法冶炼Sn，因此可以用焦炭热还原SnO2得到Sn，A正确；根据金属活泼性顺序可知，也可以用热还原法冶炼Fe，因此可以用H2还原Fe2O3得到Fe，B正确；铜能够与氧气反应，Cu2S与过量O2共热产物中含有CuO等，C错误；银的活泼性较差，工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag，D正确。
3.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。
考点二
必备知识夯实
（一）1.三　ⅢA　　最多　化合物　2.（1）银白　小　导电、导热和延展性　（2）2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑　2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe　3.（2）Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O　Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na[Al（OH）4]　（3）②2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑　4.（2）①Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O　②Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－
（3）①Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N
②[Al（OH）4]－＋CO2Al（OH）3↓＋HC
5.（2）①[Al（OH）4]－＋H＋Al（OH）3↓＋H2O　Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O　②2[Al（OH）4]－＋CO22Al（OH）3↓＋C＋H2O
易错辨析
（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）×
（二）1.（2）①2Cu＋O2＋CO2＋H2OCu2（OH）2CO3　②2Cu＋SCu2S　③3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　2.黑　砖红　CuO＋2H＋Cu2＋＋H2O　Cu2O＋2H＋ Cu2＋＋Cu＋H2O　3.（2）Cu（OH）2CuO＋H2O　Cu（OH）2＋2H＋Cu2＋＋2H2O　4.（1）Cu2（OH）2CO3＋4HCl2CuCl2＋CO2↑＋3H2O　（2）CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O
易错辨析
（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√　（6）√
关键能力突破
1.D　将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D错误。
2.B　铜能与硫单质在加热的条件下反应得到硫化亚铜，A正确；CuO不能与H2O反应，B错误；新制的Cu（OH）2与葡萄糖溶液混合后加热可得Cu2O，C正确；Cu可以在O2中加热得到CuO，CuO溶于酸可得到Cu2＋，Cu2＋可被铁单质置换生成Cu，D正确。
3.C　流程梳理
陶瓷中的SiO2能与HF反应，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；根据流程梳理知，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可回收进入吸收塔中循环利用，D项正确。
4.B　焙烧过程中CuS发生的反应为2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由上述方程式可知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2，A项错误；焙烧后的废气中含有SO2，能使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；调节溶液pH为3～4时，Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀而除去，因而滤渣中主要成分为Fe（OH）3，C项错误；将CuCl2·2H2O直接加热脱水，Cu2＋水解，HCl挥发会生成Cu（OH）2，无法得到CuCl2，应在HCl气流中加热失水才能制得CuCl2固体，D项错误。
考点三
必备知识夯实
1.①3Mg＋N2Mg3N2　②2Mg＋CO22MgO＋C
2.MgO＋2H＋Mg2＋＋H2O　Mg3N2＋6H2O3Mg（OH）2＋2NH3↑　3.（2）②Mg2＋＋Ca（OH）2Mg（OH）2＋Ca2＋　③Mg（OH）2＋2H＋Mg2＋＋2H2O　④MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
易错辨析
（1）√　（2）√　（3）√　（4）×　（5）×　（6）×
关键能力突破
1.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，在一般条件下不熔融，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.C　石灰窑中CaCO3在高温下分解生成CaO和CO2，该反应为吸热反应；消化池中CaO与水反应生成Ca（OH）2，该反应为放热反应，A正确。沉淀池中MgCl2与Ca（OH）2悬浊液反应生成Mg（OH）2和CaCl2，海水中含有CaCl2，则母液可直接返回海洋，B正确。中和时发生的反应为Mg（OH）2与盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为2H＋＋Mg（OH）2Mg2＋＋2H2O，C错误。电解槽中发生的反应为MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑，D正确。
3.B　分析流程可知，“浸出”时杂质不需要考虑，则浸出镁的化学方程式为MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O，A正确；加入氨水就可将Mg2＋转化为沉淀，不需要加热，加热反而会使氨水分解，B错误；Mg2＋与Al3＋、Fe3＋的氢氧化物都是难溶物，不同的沉淀其Ksp不同，可利用该原理选择沉淀的顺序，可通过调节pH来完成，C正确；“浸出”产生的氨气可溶于水成为氨水，可用于后续的沉镁，“沉镁”时所得的滤液中的氯化铵可用来“浸出”，D正确。
【真题·体验品悟】
1.（1）×　（2）√　（3）√　（4）√　（5）×　（6）√　（7）×
2.（1）√　（2）×　（3）×　（4）√　（5）×　（6）×　（7）√
3.A　在水溶液中形成氨配合物，要面对大量水分子（以及氨水电离形成的氢氧根离子）的竞争，因此并不是很容易，s区、p区金属离子基本不能在水溶液中形成氨配合物，A错误；BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B正确；Be（OH）2和Al（OH）3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C正确；Be和Al的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D正确。
4.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，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，离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2Cu2＋＋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。
题型突破3　制备过渡金属
及其化合物的“微流程”分析
典题示例研析
【典例】 B　根据原子守恒可知，BaS溶液与盐酸反应生成的气体为H2S，“酸化”后的溶液中含有BaCl2、HCl等，加入过量NaOH后，生成氯化钠、氢氧化钡，则“溶液1”中溶质主要为氯化钠、氢氧化钠，A错误；经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可从溶液中得到Ba（OH）2·8H2O，B正确；根据化合物中元素正、负化合价代数和为零可知，Ti（OC4H9）4中Ti的化合价为＋4，则“合成反应”中生成BaTiO3的反应各元素化合价未发生变化，该反应是非氧化还原反应，C错误；残留的碱为Ba（OH）2，H2SO4与Ba（OH）2反应会产生BaSO4沉淀，降低BaTiO3的纯度，D错误。
迁移应用演练
1.B　流程梳理
　
焙烧时Cr2O3发生反应：2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，有CO2产生，A项正确；焙烧时FeO发生反应：4FeO＋O22Fe2O3，滤渣的主要成分为Fe2O3，B项错误；水浸后滤液①中主要溶质为Na2CrO4，Cr元素的主要存在形式为Cr，C项正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖具有还原性，能将Cr还原为Cr（OH）3，D项正确。
2.B　二氧化钛废渣与铝粉进行“铝热还原”生成TiOx（1≤x≤1.5）以及难溶于酸和碱的α-Al2O3，同时铁的氧化物转化为铁单质，加入盐酸后TiOx、Fe与酸反应生成Ti3＋、Fe2＋和氢气，难溶的α-Al2O3转化为浸渣，滤液中Fe2＋、Ti3＋被H2O2氧化成Fe3＋和Ti4＋，Ti4＋水解生成TiO2·xH2O分离，滤液中含有Fe3＋、Ca2＋。A.TiO2中Ti为高价态，具有氧化性，正确；B.“浸取”过程中，不需要惰性气体保护，产生的Ti3＋在下一步需要被氧化成Ti4＋，错误；C.Ti4＋转化为TiO2·xH2O分离，滤液中含有Fe3＋、Ca2＋，正确；D.铝热反应中只有铁的氧化物转化为铁单质，故氢气是铁与盐酸反应产生的，正确。
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第15讲　金属材料和金属冶炼
高中总复习·化学
课标要求
1. 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解金属材料及其重要化
合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。
2. 结合实例认识镁、铝、铜及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应
可以探究物质的性质，实现物质的转化。
3. 结合实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性
质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护
中的重要作用。
考点·全面突破
01
题型突破 3
03
真题·体验品悟
02
课时·跟踪检测
04
考点·全面突破
锁定要点，聚焦应用
考点一　金属材料与金属冶炼
（一）金属材料
1. 合金
2. 常见金属材料
（1）铁合金
（2）铜合金
（3）铝合金：如硬铝，它的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，
是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
（4）新型合金
新型储氢材料：Ti-Fe合金和La-Ni合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合
金等新型合金广泛用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
（二）金属矿物的开发利用
1. 金属冶炼的实质
金属的冶炼就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－
M（M表示金属）。
2. 金属活动性与冶炼方法的关系
（1）金属冶炼的方法（用化学方程式表示）
（2）铝热反应
①反应原理： 。
②原理应用
a.制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铬、锰、钨等；
b.金属焊接，如野外焊接钢轨等。
Fe2O3＋2Al　 2Fe＋Al2O3　
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂CO。
（　√　）
（2）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
AlCl3。 （　×　）
（3）铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等。
（　×　）
（4）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。 （　√　）
√
×
×
√
1. 镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用
化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是（　　）
A. 此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高
B. 此合金能全部溶解于稀盐酸中
C. 此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D. 此合金不能全部溶解于过量FeCl3溶液中
√
解析： 　合金的熔点比各成分金属的低，A错误； 此合金属于镁和铝的
混合物，铝能与氢氧化钠溶液反应，但镁不能与氢氧化钠溶液反应，此合
金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中，C错误；氯化铁能腐蚀铜，铜能溶于
氯化铁溶液，镁铝的还原性均大于铜，则此合金能全部溶解于过量FeCl3溶
液中，D错误。
2. 古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是
（　　）
A. 用焦炭热还原SnO2可得到Sn
B. 用H2还原Fe2O3可得到Fe
C. Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu
D. Ag2O直接热分解可得到Ag
√
解析： 　根据金属活泼性顺序可知，可以用热还原法冶炼Sn，因此可以
用焦炭热还原SnO2得到Sn，A正确；根据金属活泼性顺序可知，也可以用
热还原法冶炼Fe，因此可以用H2还原Fe2O3得到Fe，B正确；铜能够与氧气
反应，Cu2S与过量O2共热产物中含有CuO等，C错误；银的活泼性较差，
工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag，D正确。
3. 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＋3CO 2Fe＋3CO2（高炉炼铁）
B. 2AlCl3 2Al＋3Cl2↑（电解炼铝）
C. 2Ag2O 4Ag＋O2↑（电解法炼银）
D. NaCl（熔融）＋K Na（熔融）＋KCl（还原法炼金属钠）
√
解析： 　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。
　　（1）冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点
高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。
（2）冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价
化合物，熔融态不导电。加入冰晶石（Na3AlF6）的目的是降低Al2O3
的熔化温度。
（3）用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。
考点二　铝、铜及其化合物
（一）铝及其化合物
1. 铝元素
（1）物理性质
铝单质是 色、有金属光泽的固体，硬度、密度较 ，具有良
好的 。
银白　
小　
导电、导热和延展性　
2. 铝单质
（2）化学性质
写出上图中反应④⑤的化学（或离子）方程式：
④离子方程式： 。
2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑　
⑤化学方程式： （铝热反应）。
2Al＋Fe2O3　 Al2O3＋2Fe　
3. 氧化铝
（1）物理性质：难溶于水、熔点高、硬度大。
（2）化学性质（写出化学方程式）
②冶炼金属铝：通过电解熔融氧化铝得到金属铝化学方程式为
。
2Al2O3
（熔融）　 4Al＋3O2↑　
（3）重要用途
①作耐火材料：可制造坩埚等。
4. 氢氧化铝
（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（写出离子方程式）


③2Al（OH）3Al2O3＋3H2O。
Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O　
Al（OH）3＋OH－[Al（OH）4]－　
（3）制备方法（写出离子方程式）
①向可溶性铝盐溶液中加入足量氨水：

②向Na[Al（OH）4]溶液中通入足量CO2：

Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N　
[Al（OH）4]－＋CO2Al（OH）3↓＋HC　
5. 两种铝盐
（1）明矾[KAl（SO4）2·12H2O]
明矾净水原理：明矾电离产生的Al3＋发生水解Al3＋＋3H2OAl（OH）3
（胶体）＋3H＋，产生的Al（OH）3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附
水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。
（2）四羟基合铝酸钠（配合物）
①向Na[Al（OH）4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先产生白色沉
淀，然后沉淀又逐渐溶解直至消失，反应的有关离子方程式为
（OH）4]－＋H＋Al（OH）3↓＋H2O　、 　Al（OH）3＋3H＋Al3＋
。
②向Na[Al（OH）4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为
。
[Al
（OH）4]－＋H＋Al（OH）3↓＋H2O　
Al（OH）3＋3H＋Al3＋
＋3H2O　
2[Al
（OH）4]－＋CO22Al（OH）3↓＋C＋H2O　
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）铝制餐具不能长时间存放酸性食物但可以长时间存放碱性食物。
（　×　）
（2）明矾可以作净水剂，起到杀菌消毒的作用。 （　×　）
（3）Al2O3具有两性，故可以用于电解冶炼铝。 （　×　）
（4）在给定条件下，可发生转化：Al（s） Na[Al（OH）4]
（aq） Al（OH）3（s）。 （　×　）
（5）实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体。 （　×　）
×
×
×
×
×
（二）铜及其化合物
1. 铜单质
（1）物理性质：铜是紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电
性。
（2）化学性质
写出图中下列反应的化学方程式（离子反应只写离子方程式）：




2Cu＋O2＋CO2＋H2OCu2（OH）2CO3　
2Cu＋SCu2S　
3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　
Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　
2. 氧化铜与氧化亚铜的比较
名称 氧化铜 氧化亚铜
颜色 色 色
与酸反应（H＋）
与H2反应 H2＋CuO Cu＋H2O
转化关系 4CuO 2Cu2O＋O2↑ 黑　
砖红　
CuO＋2H＋Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋ Cu2＋＋
Cu＋H2O
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


Cu（OH）2CuO＋H2O　
Cu（OH）2＋2H＋Cu2＋＋2H2O　
4. 两种铜盐
（1）碱式碳酸铜——Cu2（OH）2CO3（铜绿、孔雀石的主要成分）与盐
酸反应的化学方程式：
。
（2）蓝矾（胆矾）——CuSO4·5H2O
蓝矾不稳定，易分解，反应的化学方程式为
。
CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体，可用于检验水。
（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，用来杀灭侵染植物的病毒。
Cu2（OH）2CO3＋4HCl2CuCl2＋CO2↑＋
3H2O　
CuSO4·5H2OCuSO4＋
5H2O　
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物。 （　×　）
（2）Cu2O和CuO在稀硫酸中反应原理相同。 （　×　）
（3）清除铜制品表面的铜绿用稀硝酸。 （　×　）
（4）CuO是黑色固体，与水反应生成Cu（OH）2。 （　×　）
（5）无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水。 （　√　）
（6）铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S。
（　√　）
×
×
×
×
√
√
一 铝、铜及其化合物的性质与应用
1. 下列关于铝的化合物的说法错误的是（　　）
A. 氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B. KAl（SO4）2·12H2O溶于水可形成Al（OH）3胶体，可以净水
C. Al3＋和[Al（OH）4]－两种离子不能大量共存于同一溶液中
解析： 　将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D错误。
√
2. 部分含铜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. a可与硫单质反应生成f
B. c可与水反应得到d
C. 可将葡萄糖与新制的d混合后加热制得b
D. 可存在a→c→e→a的循环转化关系
√
解析： 　铜能与硫单质在加热的条件下反应得到硫化亚铜，A正确；CuO
不能与H2O反应，B错误；新制的Cu（OH）2与葡萄糖溶液混合后加热可得
Cu2O，C正确；Cu可以在O2中加热得到CuO，CuO溶于酸可得到Cu2＋，
Cu2＋可被铁单质置换生成Cu，D正确。
　　区别红色物质Cu和Cu2O的方法是向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由
无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu；反应离子方程式为
Cu2O＋2H＋Cu2＋＋Cu＋H2O。
二 工艺流程中的铝和铜
3. （2022·湖南高考7题）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： 　流程梳理
陶瓷中的SiO2能与HF反应，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；根据流程梳理知，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可回收进入吸收塔中循环利用，D项正确。
4. 某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料
生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如图：
下列说法正确的是（　　）
A. 焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2
B. 焙烧后的废气能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 滤渣中主要含铁的氧化物
D. 将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体
√
解析： 　焙烧过程中CuS发生的反应为2CuS＋3O2 2CuO＋2SO2，由上
述方程式可知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2，A项错误；焙烧后的废气中含
有SO2，能使酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；调节溶液pH为3～4时，Fe3
＋转化为Fe（OH）3沉淀而除去，因而滤渣中主要成分为Fe（OH）3，C项
错误；将CuCl2·2H2O直接加热脱水，Cu2＋水解，HCl挥发会生成Cu（OH）
2，无法得到CuCl2，应在HCl气流中加热失水才能制得CuCl2固体，D项错
误。
废铜利用的一般流程模板
考点三　镁与海水提镁
1. 单质镁
写出图中有关反应的化学方程式：
①Mg Mg3N2： ；
②Mg MgO： 。
3Mg＋N2　 Mg3N2　
2Mg＋CO2　 2MgO＋C　
2. 镁的化合物
物质 颜色、
状态 主要性质 反应方程式
氧化镁 白色 固体 碱性氧化物 MgO与盐酸反应的离子方程式：

氮化镁 黄色 固体 与水反应
与酸反应
MgO＋
2H＋Mg2＋＋H2O　
Mg3N2＋6H2O3Mg（OH）2＋2NH3↑
物质 颜色、
状态 主要性质 反应方程式
氢氧 化镁 白色 固体 中强碱
溶解度小于
MgCO3
（1）工业流程
（2）写出下列主要反
应的化学方程式或离子方程式：
①制石灰乳：CaCO3 CaO＋CO2↑、CaO＋H2OCa（OH）2；
②沉淀Mg2＋： ；
③制备MgCl2： ；
Mg2＋＋Ca（OH）2Mg（OH）2＋Ca2＋　
Mg（OH）2＋2H＋Mg2＋＋2H2O　
3. 海水提镁
④电解MgCl2制Mg： 。
MgCl2（熔融）　 Mg＋Cl2↑　
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生耀眼的白光
并有黑色颗粒产生。 （　√　）
（2）向Mg（OH）2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg
（OH）2＋2FeCl32Fe（OH）3＋3MgCl2。 （　√　）
（3）在给定条件下，可实现转化：MgCl2（aq） Mg（OH）2
（s） MgO（s）。 （　√　）
√
√
√
（5）镁不慎着火，可用CO2灭火。 （　×　）
（6）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。 （　×　）
×
×
（4）加热MgCl2溶液可制得MgCl2固体。 （　×　）
×
一 镁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： 　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，在一般条件下不熔融，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。
二 工艺流程中的“镁”
2. 如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是（　　）
A. “石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应
B. “过滤器”的母液中主要是CaCl2溶液，可直接返回海洋
D. 电解槽中发生反应的化学方程式为MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑
√
解析： 　石灰窑中CaCO3在高温下分解生成CaO和CO2，该反应为吸热反
应；消化池中CaO与水反应生成Ca（OH）2，该反应为放热反应，A正确。
沉淀池中MgCl2与Ca（OH）2悬浊液反应生成Mg（OH）2和CaCl2，海水中
含有CaCl2，则母液可直接返回海洋，B正确。中和时发生的反应为Mg
（OH）2与盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为2H＋＋Mg（OH）2
Mg2＋＋2H2O，C错误。电解槽中发生的反应为MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑，D正确。
3. 以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制
备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知“浸出”时产生的废渣中有SiO2、Fe（OH）3和Al（OH）3。下列说法
错误的是（　　）
B. “沉镁”的操作能在较高温度下进行
C. 分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同，调节溶液的
pH来实现
D. 流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
√
解析： 　分析流程可知，“浸出”时杂质不需要考虑，则浸出镁的化学
方程式为MgO＋2NH4ClMgCl2＋2NH3↑＋H2O，A正确；加入氨水就可
将Mg2＋转化为沉淀，不需要加热，加热反而会使氨水分解，B错误；Mg2＋
与Al3＋、Fe3＋的氢氧化物都是难溶物，不同的沉淀其Ksp不同，可利用该原
理选择沉淀的顺序，可通过调节pH来完成，C正确；“浸出”产生的氨气
可溶于水成为氨水，可用于后续的沉镁，“沉镁”时所得的滤液中的氯化
铵可用来“浸出”，D正确。
真题·体验品悟
感悟高考，明确方向
1. 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2024·浙江6月选考）Al（OH）3呈两性，不能用于治疗胃酸过多。
（　×　）
（2）（2024·浙江6月选考）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）（2024·浙江6月选考）加入混凝剂氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚
集成大颗粒。 （　√　）
（4）（2024·广东高考）机械表中由钼铬等元素组成的发条，其材质属于
合金。 （　√　）
×
√
√
√
（5）（2024·湖南高考）《天工开物》记载用炉甘石（ZnCO3）火法炼
锌：2ZnCO3＋C 2Zn＋3CO2↑。 （　×　）
（6）（2024·河北高考）Mg（OH）2和Al（OH）3中均分别加入NaOH溶液
和盐酸，Mg（OH）2只溶于盐酸，Al（OH）3都能溶，说明Mg（OH）2比
Al（OH）3碱性强。 （　√　）
（7）（2024·江苏高考）金属镁的制备：Mg（OH）2 MgCl2溶
液 Mg。 （　×　）
×
√
×
2. 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2023·天津高考）“天舟六号”壳体使用了铝合金，合金是金属材
料。 （　√　）
（2）（2023·重庆高考）Mg分别与空气和氧气反应，生成的产物相同。
（　×　）
（3）（2023·辽宁高考）工业上冶炼镁：2MgO Mg＋O2↑。
（　×　）
（4）（2023·湖南高考）青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金。
（　√　）
√
×
×
√
（5）（2023·全国乙卷）使用明矾对水进行净化涉及氧化还原反应。
（　×　）
（6）（2023·全国乙卷）MgO的水合物具有两性。 （　×　）
（7）（2023·湖南高考）Al2（SO4）3溶液和NaOH溶液相互滴加顺序不
同，反应现象也不同。 （　√　）
×
×
√
3. （2022·湖北高考10题）Be2＋和Al3＋的电荷与半径之比相近，导致两元
素性质相似。下列说法错误的是（　　）
A. Be2＋与Al3＋都能在水中与氨形成配合物
B. BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低
C. Be（OH）2和Al（OH）3均可表现出弱酸性
D. Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
√
解析： 　在水溶液中形成氨配合物，要面对大量水分子（以及氨水电离
形成的氢氧根离子）的竞争，因此并不是很容易，s区、p区金属离子基本
不能在水溶液中形成氨配合物，A错误；BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而
MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B正确；Be
（OH）2和Al（OH）3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C正确；
Be和Al的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存
在，D正确。
4. （2024·吉林高考13题）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
D. 脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn
√
解析： 　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，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，离子方程式为Cu＋
2H＋＋H2O2Cu2＋＋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。
题型突破 3
制备过渡金属及其化合物的“微流程”分析
　
题型分析
　　以过渡金属元素及其化合物的制备及提纯过程设计的工艺“微流程”
选择题，是近几年高考的热考题型之一，试题流程尽管只有几步，但涉及
内容知识面广，融合了元素化合物的理论、实验等诸多知识，试题综合性
强，思维容量大，着力考查学生独立思考、灵活运用所学知识分析问题、
解决问题的能力。主要考查物质的性质、反应原理、物质成分的判断、分
离提纯等实验操作。
（2024·贵州高考13题）贵州重晶石矿（主要成分BaSO4）储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡（BaTiO3）工艺。部分流程如右：
A. “气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀硫酸去除残留的碱，以提高纯度
下列说法正确的是（　　）
√
解析：根据原子守恒可知，BaS溶液与盐酸反应生成的气体为H2S，“酸
化”后的溶液中含有BaCl2、HCl等，加入过量NaOH后，生成氯化钠、氢
氧化钡，则“溶液1”中溶质主要为氯化钠、氢氧化钠，A错误；经过蒸发
浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可从溶液中得到Ba（OH）2·8H2O，
B正确；根据化合物中元素正、负化合价代数和为零可知，Ti（OC4H9）4
中Ti的化合价为＋4，则“合成反应”中生成BaTiO3的反应各元素化合价未
发生变化，该反应是非氧化还原反应，C错误；残留的碱为Ba（OH）2，
H2SO4与Ba（OH）2反应会产生BaSO4沉淀，降低BaTiO3的纯度，D错误。
“微流程”的分析模型
1. （2023·辽宁高考10题）某工厂采用如下工艺制备Cr（OH）3，已知焙烧
后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是（　　）
　
A. “焙烧”中产生CO2
B. 滤渣的主要成分为Fe（OH）2
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
√
解析： 　流程梳理
焙烧时Cr2O3发生反应：2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O2 4Na2CrO4＋4CO2，有
CO2产生，A项正确；焙烧时FeO发生反应：4FeO＋O2 2Fe2O3，滤渣的
主要成分为Fe2O3，B项错误；水浸后滤液①中主要溶质为Na2CrO4，Cr元
素的主要存在形式为Cr，C项正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖具有
还原性，能将Cr还原为Cr（OH）3，D项正确。
2. （2025·八省联考四川卷）TiO2是重要的无机材料，一种含有铁的氧化
物和氧化钙的TiO2废渣可以通过如下流程纯化。
已知：“铝热还原”时，Al转化为难溶于酸和碱的α-Al2O3，TiO2转化为TiOx
（1≤x≤1.5）；“浸取”时，TiOx溶于盐酸生成易被空气氧化的Ti3＋。
下列说法错误的是（　　）
A. TiO2具有弱氧化性 B. “浸取”需要惰性气体保护
C. “滤液”中存在Fe3＋和Ca2＋ D. H2来自于Fe和盐酸的反应
√
解析： 　二氧化钛废渣与铝粉进行“铝热还原”生成TiOx（1≤x≤1.5）
以及难溶于酸和碱的α-Al2O3，同时铁的氧化物转化为铁单质，加入盐酸后
TiOx、Fe与酸反应生成Ti3＋、Fe2＋和氢气，难溶的α-Al2O3转化为浸渣，滤
液中Fe2＋、Ti3＋被H2O2氧化成Fe3＋和Ti4＋，Ti4＋水解生成TiO2·xH2O分离，
滤液中含有Fe3＋、Ca2＋。A. TiO2中Ti为高价态，具有氧化性，正确；B.
“浸取”过程中，不需要惰性气体保护，产生的Ti3＋在下一步需要被氧化
成Ti4＋，错误；C. Ti4＋转化为TiO2·xH2O分离，滤液中含有Fe3＋、Ca2＋，
正确；D. 铝热反应中只有铁的氧化物转化为铁单质，故氢气是铁与盐酸
反应产生的，正确。
课时·跟踪检测
培优集训，提升素养
一、选择题（本题包括11小题，每小题只有一个选项符合题意）
1. 据《本草纲目》记载：“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，
以次空青也，铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。”这里的“铜青”是指
（　　）
A. CuO B. Cu2O
C. Cu D. Cu2（OH）2CO3
解析： 　铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反
应生成碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，则这里的“铜青”是指Cu2（OH）
2CO3。
√
1
2
3
4
5
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9
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13
2. 化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是（　　）
A. 目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B. 合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
C. 青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是
钢铁
D. 铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
解析： 　合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，硬度大，B错误。
√
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3. （2024·西安模拟）金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切
相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是（　　）
A. 用电解法制取金属钠：2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑
B. 用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti：2Mg＋TiCl4（熔融） Ti＋
2MgCl2
C. 用Al作还原剂冶炼金属V：3V2O5＋10Al 6V＋5Al2O3
D. 用H2作还原剂冶炼金属Ag：Ag2O＋H2 2Ag＋H2O
√
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解析： 　电解熔融氯化钠制取金属钠，化学方程式是2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑，A正确；Mg的活泼性强于Ti，可用Mg等活泼金属为还
原剂冶炼Ti，化学方程式是2Mg＋TiCl4（熔融） Ti＋2MgCl2，B正确；
铝的还原性强于钒，用Al作还原剂可以冶炼金属V，化学方程式是3V2O5＋
10Al6V＋5Al2O3，C正确；银是不活泼金属，一般采用加热Ag2O的
方法冶炼Ag，D错误。
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4. 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
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： 　Al（OH）3不溶于氨水，故向含少量A的F溶液中加入
过量氨水时，F、A均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
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5. 探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是（　　）
A. Al、NaOH溶液、稀盐酸
B. Al2O3、氨水、稀盐酸
C. Al2（SO4）3溶液、NaOH溶液、稀盐酸
D. AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
解析： 　可溶性的铝盐Al2（SO4）3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧
化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝
沉淀中加盐酸也会溶解。
√
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6. （2024·贵阳模拟）铝热反应可用于焊接钢轨，实验室模拟装置如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A. 该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3
B. 实验过程中有熔融铁珠生成，说明该反应放出大量的热
C. 利用铝热反应可冶炼金属镁等高熔点金属
D. 工业上可用焦炭和铁的氧化物在高温下反应冶炼生铁
解析： 　金属铝具有还原性，高温下，可以通过铝热反应冶炼某些高熔
点金属，镁是活泼的金属，通过电解法冶炼，C错误。
√
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7. 如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断不合理的是（　　）
A. 在酸性环境中，Cu变成a需要加氧化剂
D. 在酸性环境中，Cu2O可以歧化生成a和Cu
√
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解析： 　a中Cu元素显＋2价，在酸性环境中，Cu变成a失电子，需要加氧
化剂，A正确；由图可知，Cu（OH转化成Cu（OH）2需要加酸，B错
误；Cu中铜元素显＋3价，整个离子带1个单位负电荷，应该填在b的位
置，C正确；Cu2O中铜元素为＋1价，在酸性环境下可以发生歧化反应生成
含＋2价铜的a和单质铜，D正确。
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8. 氧化亚铜（Cu2O）主要用于制造船底防污漆。已知CuO经高温灼烧生成
Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O。现将经高
温灼烧后的CuO样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列有关说法正确
的是（　　）
A. 高温时稳定性：Cu2O＜CuO
B. 样品与酸反应中Cu2O既是氧化剂又是还原剂
C. 如果溶液中出现蓝色，说明CuO已分解
D. 若有14.4 g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.2NA
√
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解析： 　A项，CuO经高温灼烧生成Cu2O，则高温时Cu2O比CuO稳定，
错误；B项，反应Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O中，Cu元素发生歧化反
应，Cu2O既是氧化剂又是还原剂，正确；C项，如果溶液中出现蓝色，不
能说明CuO已分解，因为CuO与稀硫酸反应溶液也呈蓝色，错误；D项，
反应Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O中，1 mol Cu2O完全反应转移1 mol电
子，14.4 g Cu2O为0.1 mol，完全反应转移0.1 mol电子，电子数为
0.1NA，错误。
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9. 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： 　A项，应将反应后的液体缓慢倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；
B项，应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中；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。
√
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10. 铝土矿中主要含有Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2杂质，从铝土矿中冶炼金属铝的方法如图所示（步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应）。下列有关说法不正确的是（　　）
A. 电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度
B. 步骤②的作用是除去母液1中的Fe3＋和H＋
D. 将步骤①和步骤②顺序颠倒，再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀
√
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解析： 　氧化铝熔点较高，加入冰晶石可降低氧化铝熔融时所需的温
度，A正确；母液1含有AlCl3、FeCl3、HCl，步骤②中加入过量NaOH溶
液，其作用是除去H＋、Fe3＋，B正确；通入足量二氧化碳与Na[Al（OH）
4]反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为[Al（OH）4]－＋
CO2HC＋Al（OH）3↓，C正确；将步骤①和步骤②顺序颠倒，“母
液1”含有Na[Al（OH）4]、Na2SiO3，“母液2”中含有Al3＋，再通入足量
CO2不能得到氢氧化铝沉淀，D错误。
1
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11. （2024·徐州模拟）铜是人类祖先最早应用的金属，随着科学技术的发
展不断开发出新的用途，如制印刷电路板等。目前工业上生产铜的主要方
法为火法冶炼铜，部分工业流程如图：
下列化学方程式或离子方程式书写正确的是（　　）
C. 生产粗铜时发生的化学反应可能有：Cu2S＋2CuO 4Cu＋SO2↑
√
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解析： 　A项，制印刷电路板时Cu与Fe3＋反应，离子方程式为2Fe3＋＋
Cu2Fe2＋＋Cu2＋，错误；B项，电解精炼铜时粗铜为阳极，粗铜中比
Cu活泼的金属如Fe等先放电，Cu后放电，阳极反应式为Fe－2e－Fe2
＋、Cu－2e－Cu2＋（主要）等，精铜为阴极，阴极电极反应式为Cu2＋
＋2e－Cu，错误；C项，生产粗铜时，Cu2S与O2高温反应可生成CuO和
SO2，CuO可能与未反应的Cu2S高温反应生成Cu和SO2，可能的反应为Cu2S
＋2CuO4Cu＋SO2↑，正确；D项，青铜器产生铜绿的过程：2Cu＋
O2＋H2O＋CO2Cu2（OH）2CO3，错误。
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二、非选择题（本题包括2小题）
12. 锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱
溶液，但是Al（OH）3不溶于氨水，而Zn（OH）2能溶于氨水，生成[Zn
（NH3）4]2＋。回答下列问题：
（1）单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为
（用化学式表示）。
解析： Al与NaOH溶液反应生成Na[Al（OH）4]。
[Al（OH）
4]－　
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（2）写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：
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解析： 锌与NaOH溶液反应的离子方程式为Zn＋2OH－＋
2H2O[Zn（OH）4]2－＋H2↑（或Zn＋2OH－Zn＋H2↑）。
Zn＋2OH－＋
2H2O[Zn（OH）4]2－＋H2↑（或Zn＋2OH－Zn＋H2↑）
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（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是
（填序号）。
①Al2（SO4）3和NaOH　②Al2（SO4）3和氨水　③ZnSO4和NaOH　④
ZnSO4和氨水
解析： ①Al2（SO4）3与NaOH溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴
别；②Al2（SO4）3与氨水滴加顺序不同，现象相同，不可鉴别；③ZnSO4
与NaOH溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴别；④ZnSO4与氨水滴加顺序
不同，现象不同，可鉴别。
①
③④　
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（4）写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：
。
试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：

。
解析： 可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：Al3＋＋
3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N，因Zn（OH）2能溶于氨水，故在实验
室里不能用可溶性锌盐与氨水反应制取Zn（OH）2。
Al3＋＋
3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N
可溶
性锌盐与氨水反应产生的Zn（OH）2可溶于过量氨水中，生成[Zn（NH3）
4]2＋，氨水的用量不易控制
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13. （2024·济南模拟）金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛，
废旧金属的回收利用是重要研究课题。某学习小组在实验室中模拟利用含
铜废料（主要成分为Cu和CuO，还有少量的Al、Fe及其氧化物）生产胆
矾，其实验方案如下：
回答问题：
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（1）上述流程中，将废铜料“研磨”的目的是
。
解析：含铜废料（主要成分为Cu和CuO，还有少量的Al、Fe及其氧化物）经研磨后用热烧碱碱浸，Cu、CuO、Fe及其氧化物均不能和NaOH反应，只有铝能和烧碱反应，在操作1过滤之后，滤液的主要成分为Na[Al（OH）4]；所得滤渣为Cu、CuO、Fe及其氧化物，水洗后，加入过量的稀硫酸并通入氧气，Fe与硫酸反应先生成FeSO4，后Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，即最终生成了Fe2（SO4）3，CuO和硫酸反应生成CuSO4，Cu先被氧气氧化为CuO，后CuO和硫酸反应生成CuSO4，因此酸溶后的溶液中的溶质有生成的Fe2（SO4）3、CuSO4和过量的H2SO4；加入试剂X调节pH＝5.2，
增大反应物的接触面
积，加快反应速率，提高浸出率
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使溶液中的Fe3＋全部转化为Fe（OH）3沉淀除去，为不引入新的杂质，试剂X可为CuO。经过操作2过滤后，所得的溶液是CuSO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥得到胆矾。（1）将废铜料“研磨”，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高浸出率。
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（2）“碱浸”时Al发生反应的化学方程式
。
解析：“碱浸”时，Al和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑。
2Al＋2NaOH＋
6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
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（3）请写出“酸溶”过程中单质铜发生反应的化学方程式
。
2Cu＋O2＋
2H2SO42CuSO4＋2H2O
解析： “酸溶”过程中，单质Cu和O2、H2SO4反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O。
（4）试剂X可以是 。
解析： 加入试剂X调节pH＝5.2，目的是使溶液中的Fe3＋全部转化为Fe（OH）3沉淀除去，为不引入新的杂质，试剂X可为CuO。
CuO　
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（5）实验证明，溶液D能将I－氧化为I2。某同学通过实验证实，只能是Cu2
＋将I－氧化为I2，写出该同学的实验方案及结果

（不要求写具体操作过程）。
取D溶液，向其中加入适
量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入含碘离子的溶液和淀粉溶液，
溶液未变蓝，说明碘离子未被氧化
解析： 铜离子与硫离子在溶液中反应生成硫化铜沉淀，若先将溶液D中的铜离子全部转化为硫化铜沉淀，再加入含有碘离子的溶液就不可能有I2生成。因此该同学可设计实验方案为取D溶液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入含有碘离子的溶液和淀粉溶液，溶液未变蓝，说明碘离子未被氧化。
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THANKS
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