第9讲　镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼 学案（含答案）2026届高三化学一轮总复习

第9讲　镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼
复习要求 1. 了解镁、铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途。2. 掌握从海水中提镁的工艺流程及原理。3. 了解氢氧化铝的制备方法。4. 掌握用铝土矿制备铝的工艺流程及原理。5. 了解合金的概念及性质，了解金属冶炼的方法。
续表
知识体系 　
考点一　镁　海水提镁
一、 镁的性质
性质 化学方程式
与氧气反应 ______________________________(发出耀眼的白光，生成白色固体)
与氮气反应 ______________________________(镁在空气中燃烧得到的是MgO和Mg3N2的混合物)
与盐酸(或硫酸)反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
与二氧化碳反应 2Mg＋CO2______________(镁着火不能用CO2灭火器灭火)
与盐溶液反应 Mg＋2NH4Cl===__________________
与水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑(镁与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速)
二、 镁的重要化合物
1. MgO
碱性氧化物：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
2. Mg(OH)2
(1)中强碱，难溶于________，能溶于________、NH4Cl溶液
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
(2)溶解度小于碳酸镁
MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小，故水垢的主要成分中，含镁化合物是Mg(OH)2，而非MgCO3。
(3)不稳定，受热易分解
Mg(OH)2MgO＋H2O
【思维拓展】
常见的含镁物质的用途
物质 镁 镁铝合金 氧化镁 氢氧化镁
用途 信号弹和焰火 制造火箭、导弹、飞机部件 耐高温材料 阻燃剂
三、 海水提镁
基本步骤及主要反应：
(1)制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2
(2)沉淀：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2
(3)酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
(4)蒸发结晶，析出MgCl2·6H2O
(5)脱水：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑[在HCl氛围(或HCl气流)中加热]
(6)电解：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑(电解MgCl2溶液不能得到镁)
【易错辨析】
1. MgCl2(aq)无水MgCl2Mg。(　　)
2. (2024·海安中学)用pH计测量Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的pH，比较溶液pH大小，探究Mg的金属性比Al强。(　　)
3. 从海水中提取镁的过程属于物理变化。(　　)
4. 镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物。(　　)
5. 从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方法。(　　)
下列说法正确的是(　　)
A. MgCl2溶液显酸性的原因：Mg2＋＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2H＋
B. Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
C. 用如图装置(部分装置略)制取无水MgCl2
D. 熔融的氧化镁能电解，故可用作工业冶炼镁的原料
考点二　铝及其化合物
一、 铝的结构和存在
铝元素位于元素周期表中第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中以化合态形式存在。
二、 铝的性质
1. 物理性质
铝的密度小，质地软，有良好的导电性、导热性。
2. 化学性质
续表
与碱反应 能溶于强碱溶液 2Al＋2OH－＋2H2O===________________________
铝热反应 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(现象：____________________)
三、 铝的化合物
1. Al2O3的性质
(1)物理性质
白色难溶于水的固体，熔点高、硬度大。
(2)化学性质
2. Al(OH)3的性质及制备
(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
①Al(OH)3电离方程式：H＋＋AlO＋H2O??Al(OH)3??Al3＋＋3OH－。
②以下为图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
a. 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
b. Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
c. Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(3)Al(OH)3的制备
写出下列反应的离子方程式：
①Al3＋与氨水反应：________________________。
②向含AlO的溶液中通入过量的CO2：______________________________________。
③Al3＋与AlO发生相互促进的水解反应：____________________________________。
【注意】　
a. 用铝盐与碱液反应制取Al(OH)3时，采用弱碱溶液氨水而不用强碱溶液。
b. 用偏铝酸盐与酸反应制取Al(OH)3时，一般向溶液中通入CO2而不使用强酸。
四、 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
1. 明矾净水原理
Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋
明矾水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，吸附水中的悬浮物达到净水的目的。
2. 明矾没有强氧化性，不能起杀菌消毒的作用。
3. 与Ba(OH)2溶液反应
(1)Al3＋恰好完全沉淀的离子方程式：________________________。
(2)SO恰好完全沉淀的离子方程式：________________________。
【思维拓展】
①常见含铝物质的用途
物质 铝合金 镁铝合金 氧化铝 氢氧化铝 明矾
用途 门窗等材料 飞机、导弹材料 耐高温材料 胃酸中和剂 净水剂
②铝热反应
装置图
续表
原理 高温下，铝将比铝不活泼的金属从其氧化物中还原出来
反应现象 剧烈反应，放出大量热，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙子
应用 a. 冶炼Ni、Mn、V等熔点较高的金属，如10Al＋3V2O55Al2O3＋6V。b. 野外焊接铁轨
注意 不能利用铝热反应冶炼活泼性比铝强的金属，如铝与氧化镁高温下不反应
【易错辨析】
1. (2024·前黄、姜堰、如东、沭阳四校联考)AlCl3(aq)无水AlCl3Al。(　　)
2. (2024·镇江一中)用铝粉和氧化铁组成的铝热剂焊接钢轨。(　　)
3. 实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。(　　)
4. 铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱。(　　)
5. 明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
1. 下列有关铝及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. 金属铝质地柔软，可用于冶炼高熔点金属
B. 氧化铝熔点高，可用作耐火材料
C. 氢氧化铝具有弱酸性，可用于治疗胃酸过多
D. Al2(SO4)3易溶于水，故可用作净水剂
2. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是(　　)
A. Al(s)Al(OH)3(s)Al2O3(s)
B. Al2O3(熔融)Al(s)AlCl3(s)
C. AlAl2O3NaAlO2(aq)
D. Al2O3(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
3. (2025·海南一模)铝元素是地壳中含量最丰富的金属元素，金属铝在航天航空、建筑制造等行业中应用极为广泛。利用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3、SiO2)冶炼金属铝的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“粉碎”的目的是增大后续“碱浸”的浸取反应速率，写出另外一种提高“碱浸”反应速率的措施：______________________________。
(2)滤渣a的化学式是__________。
(3)“酸化”时生成滤渣b的离子方程式是______________________________________________。
(4)“反应ⅰ”得到的滤液中的溶质属于盐的是________________(填化学式)。
(5)1 mol Al(OH)3“热解”理论上生成固体产物的质量为__________ g。
(6)工业上铝可用于冶炼某些高熔点的金属，如V、Cr、Mn等，写出Al与V2O5反应制V的化学方程式：________________________________________________________________________。
考点三　铜及其化合物
一、 铜单质
1. 铜的结构与性质
(1)结构
铜元素在元素周期表中处于第四周期ⅠB族，位于ds区。基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)，最外层有1个电子，主要化合价为＋1和＋2。
(2)性质
①物理性质：________色固体，具有________性、________性和________性，不能被磁体吸引。
②化学性质
2. 铜及其常见化合物的颜色
Cu 紫红色
Cu2O 砖红色
CuSO4 白色
Cu2(OH)2CO3 绿色
Cu(OH)2 蓝色
CuSO4·5H2O
[Cu(H2O)4]2＋
[Cu(NH3)4]2＋ 深蓝色
CuO 黑色
CuS
Cu2S
二、 CuO和Cu2O
名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O)
颜色 黑色 砖红色
与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O ____________________________________________
与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O
转化关系 ______________________________________
三、 Cu(OH)2
1. 物理性质：________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：Cu(OH)2CuO＋H2O。
反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。
反应③的离子方程式：2Cu(OH)2＋RCHO＋OH－Cu2O↓＋RCOO－＋3H2O。
四、 铜盐
1. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3]
碱式碳酸铜是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热易分解，可溶于稀硫酸。化学方程式如下：
(1)受热易分解：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。
(2)可溶于稀硫酸(离子方程式)：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。
2. CuSO4
(1)遇水变蓝(生成CuSO4·5H2O)，可用无水CuSO4检验水。
(2)吸收H2S气体：________________________。该反应可说明CuS难溶于非氧化性强酸，但不能说明酸性：H2S>H2SO4。
(3)向CuSO4溶液中滴加几滴氨水，形成难溶物，离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH。
继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色溶液，离子方程式：________________________。再加入乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O，现象为析出________晶体。
3. CuSO4·5H2O(胆矾或蓝矾)
(1)胆矾与石灰乳混合配制农药波尔多液：CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2↓＋CaSO4。
(2)受热分解：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。
【易错辨析】
1. (2025·海安中学)CuS(s)H2S(g)。(　　)
2. CuCu(OH)2。(　　)
3. 已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，稳定性：Cu2O>CuO。(　　)
4. 《千里江山图》中的绿色颜料——铜绿的主要成分是碱式碳酸铜。(　　)
5. 向等量的Cu(OH)2固体中分别滴加盐酸和氨水；向等量的Al(OH)3固体中分别滴加盐酸和烧碱溶液，固体均溶解，Cu(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物。(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
1. (2024·前黄中学二模)在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是(　　)
A. Cu2S(s)Cu(s)
B. Cu(s)Fe(s)
C. Cu(s)CuS(s)
D. Cu(s)SO2(g)
2. (2024·扬州高三三模)Cu2S可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2＋；Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋；Cu(OH)2能与NaOH反应生成Na2[Cu(OH)4]。O3、O2的沸点分别为－111 ℃、－182 ℃。下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. Cu2S具有导电性，可用于电池的负极材料
B. SO2具有还原性，可用于漂白草编制品
C. CuSO4溶液显蓝色，可用于游泳池防止藻类生长
D. Na2[Cu(OH)4]在水中电离出Na＋，可用于检验葡萄糖
考点四　合金　金属冶炼方法
一、 合金
1. 概念
合金是指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。
2. 性能
(1)熔点：一般比它的各成分金属______。
(2)硬度和强度：一般比它的各成分金属______。
3. 生铁与钢的含碳量大小
生铁和钢都属于合金，但是含碳量不同，含碳量：生铁______钢。
4. 常见的几种合金
二、 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)。
3. 金属活动性顺序与金属冶炼的方法
【易错辨析】
1. 奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料。(　　)
2. 镁铝合金密度小、强度高，故可用作制造飞机的材料。　(　　)
3. 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。(　　)
4. 热还原法制取汞、银。(　　)
5. 铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等。　(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
1. 下列说法不正确的是(　　)
A. 生铁和钢都属于铁合金
B. 铝合金是用途最广的合金
C. 钠钾合金的熔点比钠低
D. 不锈钢的硬度比纯铁大
2. (2024·泰州高三调研)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
　 素 养 评 估 　
　　　　　　　　　　　　　　　　
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AlO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===AlO＋4NH＋2H2O
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>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0.1NA
3. 《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是(　　)
A. 金属冶炼方法由金属活泼性决定
B. 熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差
C. 炒铁是为了降低铁水中的含碳量
D. 该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
4. 将12.6 g Mg、Al合金加入300 mL稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48 L NO和NO2的混合气体，将全部混合气体与2.24 L O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH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0.4 mol
B. 原硝酸的浓度为6 mol·L－1
C. 合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2
D. V1＝0.2
第9讲　镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼
考点一　镁　海水提镁
知识归纳
一、 2Mg＋O22MgO　3Mg＋N2Mg3N2　2MgO＋C　MgCl2＋2NH3↑＋H2↑
二、 2. (1)水　酸
【易错辨析】
1. ×　2. ×　3. ×　4. √　5. √
命题突破
C　解析：Mg2＋的水解反应是微弱的可逆反应，可表示为Mg2＋＋2H2O??Mg(OH)2＋2H＋，A错误；电解MgCl2溶液得不到金属Mg，得到的产物是Mg(OH)2、H2和Cl2，B错误；熔融MgO耗费的能量比熔融MgCl2高，故工业冶炼镁的原料是MgCl2，D错误。
考点二　铝及其化合物
知识归纳
二、 2. 不滴落　2Al3＋＋3H2↑　2AlO＋3H2↑　火星四射、有熔融物滴落
三、 1. (2)2Al3＋＋3H2O　2AlO＋H2O
2. (3)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　②AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　③Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
四、 3. (1)2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
(2)Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2H2O＋2BaSO4↓
【易错辨析】
1. ×　2. √　3. ×　4. ×　5. ×
命题突破
1. B　解析：Al具有强还原性，可用于冶炼高熔点金属，A错误；氧化铝是离子晶体，且半径较小，具有较高的熔点，常用作耐火材料，B正确；氢氧化铝具有两性，能与酸反应，可用于治疗胃酸过多，C错误；Al2(SO4)3溶于水产生的Al3＋可水解生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体能吸附水体中悬浮物，可用于净水，D错误。故选B。
2. A　解析：Al与NaOH溶液反应不生成氢氧化铝，而是生成偏铝酸钠，该转化不能实现，A符合题意；电解熔融的氧化铝可以得到铝和氧气，铝在氯气中燃烧可以得到氯化铝，转化能实现，B不符合题意；Al与四氧化三铁发生铝热反应，生成氧化铝和铁，氧化铝溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠和水，转化能实现，C不符合题意；氧化铝和氢氧化钠反应，生成偏铝酸钠和水，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，转化能实现，D不符合题意。故选A。
3. (1)适当升高温度或适当增大NaOH溶液的浓度或搅拌等　(2)Fe2O3　(3)SiO＋2H＋===H2SiO3↓　(4)Na2SO4、(NH4)2SO4　(5)51　(6)10Al＋3V2O55Al2O3＋6V
解析：铝土矿中含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，加入氢氧化钠溶解，发生反应Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Fe2O3不反应，则滤渣a为Fe2O3；加入硫酸酸化，滤渣b得到H2SiO3沉淀，溶质为硫酸、硫酸钠和硫酸铝，通入氨气将铝离子转化为Al(OH)3沉淀，得到滤液中的溶质属于盐的有硫酸铵和硫酸钠，Al(OH)3热解得到Al2O3，最后电解熔融Al2O3得到铝单质。
(1)提高“碱浸”反应速率的措施可以有：适当升高温度或适当增大NaOH溶液的浓度或搅拌等；
(2)根据上述分析，滤渣a为Fe2O3；
(3)“酸化”时生成滤渣b的离子方程式为：SiO＋2H＋===H2SiO3↓；
(4)根据上述分析，“反应ⅰ”得到的滤液中的溶质属于盐的是Na2SO4、(NH4)2SO4；
(5)根据氢氧化铝的热解方程式：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，1 mol Al(OH)3“热解”理论上生成0.5 mol Al2O3，则固体产物的质量为0.5 mol×102 g·mol－1＝51 g；
(6)Al与V2O5发生铝热反应，反应的化学方程式为：10Al＋3V2O55Al2O3＋6V。
考点三　铜及其化合物
知识归纳
一、 1. (2)①紫红　导电　导热　延展　②Cu＋Cl2CuCl2　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
二、 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　4CuO2Cu2O＋O2↑
三、 1. 蓝
四、 2. (2)CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4
(3)Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－　深蓝色
【易错辨析】
1. ×　2. ×　3. √　4. √　5. ×
命题突破
1. A　解析：由反应Cu2S＋O22Cu＋SO2，可知物质之间的转化能实现，A符合题意；由反应Cu＋Fe2(SO4)3===CuSO4＋2FeSO4，可知物质之间的转化不能实现，B不符合题意；由反应2Cu＋SCu2S，可知物质之间的转化不能实现，C不符合题意；常温下，Cu和浓硫酸不反应，可知物质之间的转化不能实现，D不符合题意。
2. A　解析：根据题中信息可知，Cu2S可用于钾离子电池的负极材料，说明Cu2S具有导电性，A正确；SO2可用于漂白草编制品是利用其漂白性，与还原性无关，B错误；CuSO4可用于游泳池防止藻类生长是因为铜离子还能和细菌细胞内的蛋白质结合，从而杀死细菌，与溶液显蓝色无关，C错误；Na2[Cu(OH)4]在水中电离出Na＋，但用于检验葡萄糖的是新制的氢氧化铜悬浊液，D错误。故选A。
考点四　合金　金属冶炼方法
知识归纳
一、 2. (1)低　(2)大
3. >
4. ①低碳钢　中碳钢　高碳钢　③青铜
二、 2. 化合　游离
3. 4Al＋3O2↑　Mg＋Cl2↑　2Na＋Cl2↑　2Cu＋CO2↑　2Fe＋3CO2　W＋3H2O　Al2O3＋2Cr　2Hg＋O2↑　4Ag＋O2↑
【易错辨析】
1. ×　2. √　3. ×　4. ×　5. ×
命题突破
1. B　解析：生铁和钢都属于铁碳合金，故A正确；铁合金是用途最广的合金，故B错误；合金的熔点一般比成分金属的熔点低，钾钠合金常温下呈液态，熔点比钠低，故C正确；合金的硬度一般比成分金属的硬度大，不锈钢的硬度比纯铁大，故D正确。故选B。
2. B　解析：(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。
素养评估
1. D　解析：将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D错误。
2. C　解析：CuO经高温灼烧生成Cu2O，则Cu2O比CuO稳定，A正确；反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中Cu元素的化合价部分从＋1价升高到＋2价，部分从＋1价降低到0价，则Cu2O既是氧化剂又是还原剂，B正确；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，C错误；反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，1 mol氧化亚铜完全反应转移1 mol电子，14.4 g Cu2O的物质的量为0.1 mol，0.1 mol氧化亚铜完全反应转移0.1 mol电子，转移电子数为0.1NA，D正确。故选C。
3. B　解析：活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活泼性决定，A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，B错误；炒铁过程中降低了铁水中的含碳量，从而将生铁转化成熟铁，C正确；该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中的氧气氧化碳元素，其原理基本相同，D正确。故选B。
4. A　解析：镁铝合金与硝酸反应，合金失去电子，硝酸被还原为氮的氧化物，同时生成硝酸镁和硝酸铝，随后氮的氧化物和氧气一起通入水中，完全反应生成硝酸，则氧气得到的电子物质的量和硝酸还原为铵根离子得到电子的物质的量等于合金失去的电子的总物质的量，向反应后的溶液中滴加氢氧化钠，先和硝酸反应，随后生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，则和溶液中的铵根离子反应，由图可知铵根离子的物质的量为0.1 mol，铵根离子反应完后，加入的氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，设合金中，Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，则根据质量关系可知，24x＋27y＝12.6；根据得失电子守恒可知，2x＋3y＝×4＋0.1 mol×8＝0.1 mol×4＋0.8 mol；解这个方程组可知x＝0.3，y＝0.2，以此解题。由分析可知，合金完全溶解时转移的电子总数为1.2 mol，A错误；由图可知，当氢氧化钠的体积为1.5 L时，溶液中的溶质为硝酸钠，其物质的量为1.5 mol，结合氮守恒可知，原硝酸的浓度＝6 mol·L－1，B正确；由分析可知，Mg的物质的量为0.3 mol，Al的物质的量为0.2 mol，则合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2，C正确；当氢氧化钠的体积为1.4 L时，消耗氢氧化钠的物质的量为1.4 mol，其中镁离子消耗0.6 mol，铝离子消耗0.6 mol，则剩余硝酸消耗的NaOH物质的量为0.2 mol，体积为0.2 L，D正确。故选A。