2019年高考化学一轮复习第4章材料家族中的元素第3节金属材料复合材料学案鲁科版

1、第 3 节金属材料复合材料考纲定位全国卷 5 年考情1. 了解合金的概念及其重要应用；了解化学与金属材料的关系。2. 掌握金属铜及其重要化合物的主要性质及 应用。3. 了解铜及其重要化合物的制备方法。4. 了解常见金属的活动性顺序和常见金属的 冶炼方法。2017 年：山卷T13(B)2016 年：卷 T13(C)；出卷 T7(B)2015 年：卷 T10(B、D)2014 年：1卷 T8(D)；卷 T9(A、D)一 Q考点 1|金属材料及其冶炼复合材料两种或两种以上的金属（或金属与年金属）熔 甲合而成的 理甸一具有金属特性-属于混合物I厂多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 性能_合金的硬度

2、一般比它的各成分金属的硬度大提醒：（1）常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。（2）与合金的物理性质相比成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。（3）并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属必须熔合在一起才能形成合金。如果一种金属还未熔化时，另一种y金属已经汽化，则一般不能熔合在一起，如Cu 与 Na、Fe 与 Na 等不能形成合金。2.常见金属材料（1）重要的黑色金属材料一一钢铁1钢是用量最大、用途最广的合金。（2）有色金属材料一一铜和铝1我国使用最早的合金是青铜，常见的铜合金有黄铜和白铜。2铝合金。1 合金根据含碳量根据化学成分高低分低碳钢厂中碳钢一高碳钢（对应学生用书

3、第考纲知识整23 金属矿物的开发利用(1) 金属在自然界中的存在形态在自然界中绝大多数金属以化合态的形式存在。2少数化学性质不活泼的金属存在游离态。(2) 金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程:(3) 常见冶炼方法电解法一一 KAI4 复合材料(1)概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。组成基体：在复合材料中起黏结作用。增强体：在复合材料中起骨架作用。分类合成树脂基复合材料按基体金属基复合材料陶瓷基复合材料颗粒增强复合材料按增强体形状夹层增强复合材料纟千维增强复合材料M +ne =MNa：2NaCI（熔融）Na+ CI2T;Mg一 通

4、电MgC2（熔融）=Mg+ Cl2f;Al :2AI2Q（熔融）=通电 4AI + 3Qf。热还原法- ZnCu高炉炼铁：3CO Fe2Q=2Fe+ 3CQ;高温铝热反应制铬：2AI + Cr2Q 高温=Cr + Al2O;5*C+2CuO=Cu+COfo焦炭还原铜:热分解法一一 Hg、AgHg：2HgQ=2Hg+ Qf;Ag： 2AgaO=4Ag+ C2f。3高考命题点突破4命题点 1 金属材料与合金1.C919 大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是 （ ）A. 铝锂合金是铝与锂形成的混合物B. 铝锂合金的硬度比锂大C. 铝锂合金的熔、沸点比铝低D. 铝锂合金

5、耐酸碱腐蚀D 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。2.所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔化状态下形成的一种熔合物，F 表为四种金属的熔、沸点:NaCuAlFe熔点/c97.51 0836601 535沸点/c8832 5952 2003 000根据以上数据判断其中不能形成合金的是（）A. Cu 和 AlB. Fe 和 CuC. Fe 和 NaD. Al 和 NaC Fe 熔点比 Na 的沸点高，当 Fe 熔化时，Na 已汽化，不能熔合成为合金。3. （2018 唐山调研）现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验（每一

6、步试剂均过量），由此可以推知硬铝的组成可能为（提示：Si + 2OH+ Hz0=SiO+ 2H4 ）（）气体溶液A. Al、Mg Si、ZnB. Al、Fe、Zn、NaC. Al、Na、Cu Fe D . Al、Cu、Mg Si、MnD 通过反应知合金中必须含有排在金属活动性顺序中H 之前的金属和 H 之后的金属或其他非金属；由反应知合金中必须含有 Si 及排在金属活动性顺序表 H 之后的金属或其 他非金属。命题点 2 金属矿物的开发利用4._ 下列说法正确的是（填序号）。【导学号：95160084】样品稀盐酸难溶物浓 NaO 溶液-溶液难溶物5(1) 工业上电解熔融状态的 AI2Q制备 Al

7、 涉及氧化还原反应(2) 电解 AICI3、FeCb、CUCI2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(3) 电解氯化镁溶液制取金属镁(4) 用金属钠置换四氯化钛(TiCI4)溶液中的钛来制取单质钛(5) 将 MgO 与铝粉混合发生铝热反应制备镁(6) 工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气(7) MgCl2(aq) 石乳 Mg(OH煅烧LMgO 通巴 Mg 工业上常按此流程图进行海水提取镁(8) 用焦炭和空气反应产生的CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物制备Fe(9) 用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3Q被 CO 还原成 Fe,转移 9 mol 电子(10) 湿法炼铜与火法炼铜

8、的反应中，铜元素都发生还原反应【答案】 (1)(8)(10)5某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知：Al、AI2Q、Fe、FaO 的熔点、沸点数据如表所示：物质AlAl2QXFeJ Fe2O熔点/c6602 054 小1 5351 462沸点/c2 4672 9802 750(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：_(填“合理”或“不合理”)。(2) 将铝与 Fe2Q 混合后放

9、入漏斗中，然后引发铝热反应的实验操作是(3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试齐廿是_，反应的离子方程式为 _ 。实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是 _ (填字母)。A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.氢氧化钠溶液(5)取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀HSQ,滴加 KSCN 溶液无明显现象，_ (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无 Fe2O3，理由是_(用离子方程式说明)。【解析】在一定温度范围内，Fe 和 AI 均为熔融状态，可以熔合形成Fe-AI 合金。6(2) 加助燃剂 KCIQ 和引燃剂镁条，点燃镁条。(3) 利用 AI 与碱

10、液反应。(4) 熔融物为金属及其金属氧化物，用稀酸溶解。(5) 即使固体混合物中有FezQ，因发生反应Fe2C3+ 6H+=2F(T + 3fO 和 Fe+ 2Fe3+=3F 尹，使 Fe3+转化为 FeKSCN 溶液也不会变红。【答案】(1)合理(2) 加少量 KCIQ，插上镁条并将其点燃(3) NaOH 溶液2AI + 20H + 6HzO=2AI(OH)4+ 3H4(4) B(5) 不能 Fe2Q+ 6H+=2F(I+ 3H2O Fe+ 2Fe3+=3Fe+(或只写 Fe+ 2Fe3+=3F(I+)题后归纳(1) 金属活泼性与冶炼方法的关系：KCBNMAl Zu Fl：Sil Pt Cu

11、HEAePt AuI电時一聲一黔+翹 T(2) 有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如Na+KCI8=Kf+NaCI、2RbCI+ Mg700=CMgC2+ 2Rbf 等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用Rb 沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。考点 2|铜及其化合物(对应学生用书第 87 页)考纲知识整合1.铜的主要性质一紫红色金風写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:化学方程式：2Cu+ Q+ H2O+ CO=Cu(OH)2CO。2化学方程式：2Cu+ S=CuzS。3与氧化性酸反应K、僱.Ch单质桶应ft筑牝性隈Cu1*+非飞金局氧优物某贱捷制報空气7

12、a.与浓硫酸共热的化学方程式：Cu+ 2HSQ(浓)=CuSO+ SOf+2HO;8亠 2 亠b 与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu+ 8H + 2NO=3Cu + 2NOT+ 4H0;c.与浓硝酸反应的离子方程式：Cu+ 4H+ 2NO = + 2NQf+ 2IH0。4与某些盐溶液反应a.与硝酸银溶液反应的离子方程式：Cu+ 2Ag=2A+ Cu2+；b.与 FeCIs溶液反应的离子方程式： Cu+ 2Fe3+=2Fg+ Cu2+。2铜的重要化合物的性质及其应用 Cuo：m色难溶于水的固体与酸可以反应，可以用Ib.CO.Al还原出CuC也0：琏红色难溶于水的固体与一般酸反 应为Cu20十2H+

13、Cu + Cu-_十 吐 6 遇到HN03发生氧化反应生成4 *_ICU(0H)2 CLIO + H2OO1+Cu(OH)2- T土2H+-+ 2HgOI弱氧化性.Cw0(红色沉淀)(检验-CHO CHO或葡萄糖铜盐1Cu2(QH)2CQCs(QH)2CQ 的名称为碱式碳酸铜， 呈绿色，是铜锈的主要成分, 4公Cu(QH)2CQ=2CuQ H2Q+ CQf。2CuSQa. CuSQ 5H2Q 为蓝色晶体，俗称蓝矶或胆矶。 受热或遇浓 HbSQ,蓝色晶体变为白色粉 末。b.无水 CuSQ 遇水变蓝色(生成 CuSQ5fQ),可作为水或水蒸气的检验试剂。3铜盐的毒性铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能

14、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矶、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。应用体验(1)氧化物氢氧化铜一一蓝色难溶物，是一种弱碱。受热易分解的方程式为9判断正误(正确的打“V”，错误的打“x”)。(1) CuQ 是黑色固体，与水反应生成Cu(QH)2。()2 +(2) (2014 全国I卷)FeCI3溶液可用于铜质印刷线路板制作的原理是FeCIs能从含 Cu的溶液中置换出铜。()(3) 无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水。()(4) 将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀。()(5)CUSO4 50 失去结晶水属于物理变化。()(6) 用稀硝酸清除铜制品上

15、的铜锈。()(7) (2016 全国川卷)铁比铜金属性强的实际应用是FeCb 腐蚀 Cu 刻制印刷电路板。( )(8) Cu 和 CibO 均为红色，可用稀 HN0 鉴别。()(9) Cu 放置于潮湿的空气中最终生成铜锈的反应为2Cu+ Q + CQ+ Hb0=CU0H)2C0。( )(10) 葡萄糖与新制CU(OH)2悬浊液共热可生成红色 CUQ。()【提示】X (2)X(3)V(4)V(5)X(6)X(7)X(8)X(9)V(10)V高考命题点突破命题点 1 铜及其化合物的主要性质和应用1.下列有关 Cu 及其化合物的性质和应用正确的是()A. (2016 全国H卷)除去 Cu 粉中混有

16、Cu0 的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、 洗涤、干 燥B.(2015 全国I卷)将铜粉加入 1.0 mol LFe2(SQ4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有 黑色固体出现C.(2017 全国川卷)向含 C的溶液中同时加入 Cu 和 CuS0 生成 CuCl 沉淀而除去 C 的反应为 Cu+ Cu2+ 2CI=2CuCIJD. (2014 全国n卷)H2通过灼热的 Cu0 粉末，反应后固体物质增重C A 项，Cu、Cu0 均与稀 HN0 发生反应；B 项，不会出现黑色固体；D 项，Cu0 固体质量减轻。2.下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是()A. CuS0 变成 CuS05H2O 是化学变化

17、B. 定条件下，新制的CU(OH)2悬浊液能与葡萄糖反应但不能与乙酸反应C.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中， 观察CuCb 的生成10D.将 CuCb 溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCb 固体A B 项，Cu(0H)2与乙酸发生中和反应； C 项，Cu 与 CI2反应需要点燃或加热；D 项，CuCb 在蒸干过程中水解生成 Cu(0H)2。3已知酸性条件下有如下反应：2Cu+=Cu+ CuJ。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu 或 CibO,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验11所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下:加入试剂稀硫酸浓硫酸

18、、加热稀硝酸浓硝酸实验现象有红色固体剩余和溶液变为蓝色产生无色气体产生无色气体和溶液变为蓝色产生红棕色气体和溶液变为蓝色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物()A. 是 CuB. 是Cu2O-1C. 一定有 Cu, 定有 CuOD. 定有 CuaO,可能有 CuCjD 浓 H2SQ(加热)、硝酸均能氧化 Cu 或 CUO 而稀 H2SC4与 Cu 不反应，与 CuO 反应。4.铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：(1) Cu 不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu 和稀硫酸的混合物中滴入 H2C2溶液后，溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式：_。(2) 将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，

19、会析出CuaQHhCQ 绿色固体，试写出该反应的离子方程式：(3)向 CuO CuO 中加入足量稀硫酸得到的溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生 成红色物质的离子方程式：将溶液中红色物质反应掉，最终得到胆矶。则加入的试剂最好是A.适量的 NaNOB.适量的 HNOC.适量的 HaOa【解析】(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入HQ 溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色，说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性，能溶解铜，离子方程式为+2+H2O2+ 2H =Cu + 2H2O。(2) 将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cuz(OH)2CO,反应的化学方程式为2Cu2+CO+2H2O=Ct(

20、OH)2COJ +2H+O(3) Cu2O 在酸性条件下生成 Cu2+(蓝色)和单质铜(红色)，反应的离子方程式为 CuaO+ 2H+2+(填字母序号)。Cu+12=Cu + Cu+ H2Q【答案】（1）Cu + H2Q+ 2H+=cu+ 2HaO(2) 2Cu2+CO+2fO=CUOH)2CGJ +2H+(3) Cu2O+2H+=CIJ+ Cu+ H2O C命题点 2 以铜的重要化合物制备为载体的试题5.某工业含铜废料含有Cu CuO CuS CuSO 等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体Cu(NO3)2 3H2O,生产的工艺流程如图所示：滾甑WiSESi回答下列问题:【导学号：95160

21、085】(1) “焙烧”过程中除生成 SQ 的反应外，另外一个反应的化学方程式是(2) “酸化”过程为加快反应速率，可采用的措施有 _ (写出一条即可)，“酸化”的冃的是_若试剂 a 为 Zn，则“置换”的离子方程式为 _? 滤液中溶质的化学式是_。(4)“淘洗”的作用是_，若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，则试剂 b 是_ 。(5)“反应”一步中使用 20% HNO 和 10% HQ,整个过程无红棕色气体产生，则发生反应的化学方程式为_ ；若该步骤只使用 20%HNO,随着反应的进行，温度升高，出现大量红棕色气体，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为 _。(6)“一系列操作”是指化学实验操作，这些操作的名称是 _。【解析】(1)加热条件下，Cu 被 Q 氧