高三化学一轮复习课件第15讲：镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼

第15讲镁、铝、铜及其化合物金属冶炼第四章金属及其化合物知识点一镁、铝及其重要化合物自主梳理对点练通1.镁、铝单质(1)原子结构和存在名称镁铝在周期表中位置______周期________族______周期________族原子结构示意图

自然界存在形态________态________态(2)物理性质都是银白色、有金属光泽的固体，有良好的_____________、_____________和导热性等，密度较小，质地柔软。第三第ⅡA第三第ⅢA化合化合延展性导电性(3)化学性质(空白处填写化学方程式)从海水中提取镁的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)海水通过结晶、过滤得到的固体物质主要是____________________。(2)怎样使MgCl2·6H2O失去结晶水得到MgCl2?NaCl提示

将晶体置于HCl气体氛围中脱水。(3)上述工艺流程涉及到的基本反应类型有________________________________。(4)写出电解熔融MgCl2的电极反应式。提示

阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Mg2＋＋2e－===Mg化合反应、分解反应、复分解反应2.氧化镁和氧化铝MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2OAl2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O3.氢氧化镁和氢氧化铝Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OAl(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O化学式Mg(OH)2Al(OH)3与盐反应溶于NH4Cl浓溶液：Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2OAl(OH)2不溶于NH4Cl浓溶液热稳定性

用途——①制药②Al(OH)3胶体用于净水4.常见的铝盐——明矾(1)化学式：______________________，属于复盐。(2)净水原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为__________________________________________________________，其中Al3＋发生水解反应，产生___________________，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。KAl(SO4)2·12H2OAl(OH)3胶体铝及其化合物广泛应用于生产、生活中。从铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)提取Al2O3的两种方案：方案1：(1)方案1中沉淀A、B分别是_____________、________________。(2)方案1中的②③步转化的离子方程式分别为②__________________________________________________________，③__________________________________________________________。SiO2Fe(OH)3方案2：(3)方案2中的沉淀A、B分别是__________、_____________。(4)方案2中的②③步转化的离子方程式分别为②__________________________________________________________，③__________________________________________________________。Fe2O3H2SiO3(一)镁、铝及其化合物的性质与用途1.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.②③④C2.下列关于铝的化合物的说法错误的是(

)D(二)镁、铝及其化合物的图像与计算3.根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件已略去)(

)A.生成等质量H2时，①和②反应消耗n(HCl)＝n(NaOH)B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3C.反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2D.等浓度等体积的稀HCl和NaOH溶液与足量Al反应，①②生成H2的分子数之比为3∶1C4.(2023·赣州兴国县联考)将12.6gMg、Al合金加入300mL稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48LNO和NO2的混合气体，将全部混合气体与2.24LO2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0mol·L－1NaOH溶液，滴加过程中有沉淀产生，生成沉淀的量与加入溶液的体积如图所示，下列说法不正确的是(气体体积均折算为标准状况下)(

)A.合金完全溶解时转移的电子总数为0.4molB.原硝酸的浓度为6mol·L－1C.合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2D.V1＝0.2A生成Al(OH)3的反应归纳知识点二铜及其化合物自主梳理对点练通1.铜单质(1)物理性质：________色固体，具有导电性、导热性和延展性，不能被磁体吸引。紫红(2)化学性质2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3反应物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↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2AgCu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2(1)如何除去N2中的O2?提示

常用灼热的铜粉除去N2中的O2(2)查阅资料，工业如何获得铜(粗铜)?2.氧化铜和氧化亚铜黑色砖红色CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O设计方案，证明H2还原氧化铜所得的红色固体中含有Cu2O。提示

向所得红色固体中加入过量稀硫酸，若溶液变蓝，则红色固体中含有Cu2O。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：____________________________________________。Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O4.铜盐(1)碱式碳酸铜碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜绿的成分，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_____________________________________。(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)，无水CuSO4只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂用于除杂或干燥。③铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性。蓝矾胆矾蓝说出铜盐在工农业生产中的一种用途。提示

铜盐溶液有毒，用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物病毒而减少病虫害。(一)铜及其化合物的性质、用途1.下列说法正确的是___________。(1)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2。(2)将气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气。(3)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化。(4)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中铜不易生锈。(5)1molCu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子。(6)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈。(7)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，可制得无水CuCl2固体。(2)(4)(6)2.氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污。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，下列有关说法不正确的是(

)A.稳定性：Cu2O>CuOB.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14.4gCu2O参加反应，则转移电子数为0.1NAC(二)铜及其化合物的实验探究3.(2023·齐齐哈尔普高期末改编)[探究一]硫酸铜可应用于电镀、颜料、医药、农药等方面。下图是探究铜与浓硫酸反应生成硫酸铜的实验装置图：回答下列问题：(1)将铜丝下端卷成螺旋状的理由是________________________________________________________。(2)用化学方程式表示氢氧化钠溶液的作用是______________________________。(3)装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。(4)装置B和装置C分别验证了二氧化硫的__________、__________性质。增大Cu与浓硫酸的接触面积，加快反应速率SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O还原性氧化性[探究二]某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。装置(尾气处理装置略)现象甲中开始无明显现象，逐渐有小气泡生成，后越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。乙中反应剧烈，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色。(5)乙中反应的速率比甲中的快，原因是__________________________________。硝酸浓度大(6)针对乙中溶液呈绿色的原因，提出假设：假设1：Cu2＋的浓度较大所致；假设2：溶解了生成的NO2。探究如下：取乙中绿色溶液，分为两等份。①取一份于如图所示装置中，向上拉动活塞a，______________________________________(填现象)，证实乙中溶解了NO2。②向另一份溶液加入CuO，若溶液颜色变为________，则证实假设1不成立，假设2成立。试管内液面上方出现红棕色气体蓝色知识点三金属材料与金属冶炼自主梳理对点练通1.常见的金属材料(1)金属材料分类铁铬(2)几种常见的合金低碳钢中碳钢高碳钢青铜下列说法中正确的是________。(1)铁是人类最早使用的金属，钢铁属于铁碳合金(2)铝合金的熔点比纯铝的低(3)黑色金属材料及它们的合金是应用最广泛的金属材料(4)金属镁有“国防金属”的美誉，也被誉为“21世纪的金属”(2)(3)2.金属冶炼的一般方法与应用(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________态还原为________态的过程，即Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。正化合游离(3)金属冶炼的方法2Hg＋O2↑4Ag＋O2↑2Fe＋3CO2W＋3H2O2Fe＋Al2O34Al＋3O2↑Mg＋Cl2↑2Na＋Cl2↑(1)根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。提示

K、Na、Ca、Mg属于活泼金属，一般使用电解法冶炼；Sn、Pb属于较活泼金属，一般使用热还原法冶炼；Hg、Ag属于不活泼金属，一般使用热分解法冶炼。(2)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。写出它们的冶炼对应方法。提示

(Ⅰ)—①

(Ⅱ)—③

(Ⅲ)—③

(Ⅳ)—④1.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FeC.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D.Ag2O直接热分解可得到AgC2.(2023·台州一中竞赛兴趣小组选拔)金属钛(Ti)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序，他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度足量稀盐酸中，观察现象如下：下列有关三种金属的说法正确的是(

)A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是：Ti、Mg、CuB.若Ti粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途