高考A计划高三一轮复习化学3.4用途广泛的金属材料开发金属矿物综述

1、第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第三章第三章主干知识回顾-2-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第三章第三章主干知识回顾-3-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾一、铜及其化合物1.单质铜(1)物理性质:紫红色固体,有良好的延展性、导电、导热性,不能被磁铁吸引。第三章第三章主干知识回顾-4-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾(2)化学性质第三章第三章

2、主干知识回顾-5-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾第三章第三章主干知识回顾-6-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾第三章第三章主干知识回顾-7-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾【小题自测】下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是 ( D)A.CuSO4变成CuSO45H2O是物理变化B.一定条件下,新制的Cu(OH)2悬浊液不能与乙酸反应C.CuO是黑色固体,与水反应可生

3、成Cu(OH)2D.Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2+【解析】CuSO4变成CuSO45H2O属于化学变化,A项错误;Cu(OH)2是碱,能与乙酸发生中和反应,B项错误;CuO不能与水反应,C项错误;Cu2O中铜处于低价态,能被强氧化剂硝酸氧化。第三章第三章主干知识回顾-8-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾二、合金金属材料1.合金(1)概念:由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性质:一般来说,与它的各成分金属相比,合金的熔点低,硬度大。合金的许多物理性质都优于其成分金属,日常生活中所使用的金

4、属制品大都是合金。2.常见金属材料(1)金属材料包括纯金属和合金,可分为黑色金属材料和有色金属材料。(2)黑色金属材料主要指铁、锰、铬及其合金,钢是用量最大、用途最广的合金。第三章第三章主干知识回顾-9-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾(3)有色金属材料是指铁、锰、铬三种金属以外的所有金属及其合金,主要有铜合金和铝合金。铜合金:我国使用最早的合金是青铜,常见的铜合金还有黄铜和白铜。铝合金第三章第三章主干知识回顾-10-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知

5、识回顾【小题自测】1.判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“”或“”表示。(1)水银属于合金。 ( )【解析】水银是单质汞的俗称,常温下为液态。(2)合金材料中不可能含有非金属元素。 ( )【解析】合金可以由金属和非金属熔炼而成。第三章第三章主干知识回顾-11-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾2.下列有关金属的说法不正确的是 ( B)A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼【解析】合金的性质与其

6、成分金属的性质不完全相同,如强度、硬度更大、熔点更低,A项正确;AlCl3是共价化合物,熔融时不导电,故冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法,B项错误;金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子,越活泼的金属,其阳离子的氧化性越弱,越难被还原,C、D项正确。第三章第三章主干知识回顾-12-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾第三章第三章主干知识回顾-13-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾第三章第三章主干知识回顾-14-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广

7、泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾【小题自测】1.判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“”或“”表示。(1)(2015北京高考)我国古代铁的冶炼不涉及化学反应。 ( )【解析】铁的冶炼是将铁由化合态转化为游离态,发生了化学变化。(2)(2013安徽高考)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。 ( )【解析】工业上通过电解熔融NaCl制取金属钠。第三章第三章主干知识回顾-15-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾2.下列有关热还原法冶炼金属的说法不正确的是 ( A)A.肯定发生的是置

8、换反应B.肯定发生的是氧化还原反应C.H2、CO、C都可作热还原法冶炼金属的还原剂D.H2作还原剂冶炼金属所得产品纯度高【解析】热还原法冶炼金属的实质是用还原剂将金属从其化合物中还原出来,必定发生氧化还原反应,但不一定是置换反应,如用CO还原Fe2O3的反应,H2作还原剂冶炼金属时,其氧化产物为H2O,通常以水蒸气的形式逸出,所得产品纯度高,综上,A项符合题意。第三章第三章主干知识回顾-16-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物主干知识回顾第三章第三章主干知识回顾-17-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四

9、节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一考点一金属冶炼中的易错点1.忽视金属还原性的强弱:一般来说,活泼金属要用电解法,较活泼金属可用热还原法,不活泼金属可用热分解法等。铝热法只能冶炼活泼性较铝弱的金属,如铝粉和MgO粉末的混合物不能称为铝热剂。2.忽视盐类的水解:如由MgCl26H2O获得MgCl2或从MgCl2溶液中获得MgCl2要注意防止Mg2+的水解,要在HCl气氛中加热。3.忽视物质的熔点和导电性:如工业上通过电解熔融的MgCl2冶炼金属镁而不是电解熔融的MgO,是因为MgO熔点高,熔融时耗能多;工业上通过电解熔融的Al2O3冶炼金属铝,而不是电解熔点较低的熔融的Al

10、Cl3,是因为AlCl3为共价化合物,熔融状态下不能导电。4.金属冶炼中的特例:利用金属单质间的置换反应冶炼金属时,一般是活泼性较强的金属置换出活泼性较弱的金属,但工业上在850下利用金属Na与KCl反应制取金属钾,其原因是反应体系中只有金属钾是气态,可以从体系中逸出,利于反应向生成K的方向进行。第三章第三章主干知识回顾-18-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一典例1(2014天津高考节选)已知:工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是。制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是。【解题思路】M

11、gO和MgCl2均为离子化合物,但MgO的熔点太高,熔融时需要消耗大量能量,故使用熔点较低的MgCl2。AlCl3属于共价化合物,熔融时不导电,故不能用电解AlCl3的方法冶炼Al。【参考答案】MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本AlCl3是共价化合物,熔融态难导电第三章第三章主干知识回顾-19-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一1.下列有关金属冶炼的说法正确的是 ( B)A.制钛:用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B.炼铁: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C.制钠

12、:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液D.炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜【解析】A项,不能用TiCl4溶液,应用熔融态的TiCl4;C项,电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2;D项,电解法精炼铜的原料是粗铜。第三章第三章主干知识回顾-20-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一2.(2012山东高考)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的cd吸收。a.浓H2SO4b.稀HNO3c.NaOH溶液d.氨水第三章第三章主

13、干知识回顾-21-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是bd。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属第三章第三章主干知识回顾-22-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-23-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广

14、泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-24-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一3.反应特点(1)引燃剂:镁条、氯酸钾。(2)反应条件:高温。(3)反应现象:镁带剧烈燃烧,放出大量的热,导致混合物剧烈反应后,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。(4)结论:Al从Fe2O3中置换出Fe,说明金属性:AlFe;由熔融物及铁珠说明此反应放出大量的热。4.应用(1)野外焊接钢轨;(2)冶炼高熔点金属。第三章第三章主干知识回顾-25-名师考点精讲真

15、题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一典例2(2015济南一模)按要求回答下列问题:(1)实验室用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,铝热反应的化学方程式为,该实验中除用到铝粉和Fe2O3外,需要的试剂还有(填编号)。a.KClO3b.Mgc.MnO2d.KCl(2)据文献报道,在实际反应中铝热反应的产物成分较为复杂。某课题组对铝热反应产物的成分进行探究,经成分分析,发现主要得到甲和乙两种产物。甲由具有相同电子层结构的阴、阳离子构成;乙是一种铁铝的金属互化物(可用FexAly表示),取该合金粉末2.47g,滴加足量浓NaOH溶液,

16、充分搅拌、过滤、洗涤得固体,再将所得固体在空气中充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g。甲的化学式为,乙中x=,y=。甲的晶体是耐高温材料,用此材料做成的坩埚,不能用来熔融NaOH,用化学方程式解释其原因:。第三章第三章主干知识回顾-26-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一如图表示室温下相同组分的乙分别在两种不同的酸中的腐蚀情况,由图可知,乙在中具有比较强的抗腐蚀性,原因可能是。第三章第三章主干知识回顾-27-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考

17、点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-28-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-29-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-30-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一铝热反应在工业生产中意义重大,在化学实验室中可以用铝粉和氧化铁的混合粉末等完成该实验。(1)铝热反应实验中的漏斗是c。a.普通

18、漏斗b.瓷制漏斗c.滤纸做的漏斗d.耐高温材料做成的(2)取少量铝热反应得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,不能(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是第三章第三章主干知识回顾-31-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-32-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物名师考点精讲考点二考点一第三章第三章主干知识回顾-33-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿

19、物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检测1.(2015福建高考)下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是 ( C)A.橡皮擦橡胶工业B.铝合金片冶金工业C.铅笔芯电镀工业D.铅笔漆涂料工业【解析】橡皮擦的主要成分为橡胶,与橡胶工业有关,A项正确;铝合金片的主要成分为铝合金,与冶金工业有关,B项正确;铅笔芯的主要成分为石墨,与电镀工业无关,C项错误;铅笔漆的主要成分为油漆,与涂料工业有关,D项正确。第三章第三章主干知识回顾-34-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检测2.(2015浙江高考)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的

20、烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是 ( D)A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O第三章第三章主干知识回顾-35-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检

21、测【解析】由于最终制备的是硫酸盐,所以溶解所用的酸应该为硫酸,且要将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,所以X应该为铁单质,A项正确;加硫酸后SiO2不能溶解,所以固体1中一定含有SiO2,用NaOH控制溶液pH的目的是使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,而Fe2+不受影响,B项正确;Fe2+极易被氧化,而FeSO47H2O易受热分解,故从溶液2得到产品的过程中需要做好防氧化和防分解,C项正确;改变后的方案中,Fe主要以Fe3+形式存在,且加入过量NaOH溶液生成Fe(OH)3,得到的不是FeSO47H2O,D项错误。第三章第三章主干知识回顾-36-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料

22、开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检测第三章第三章主干知识回顾-37-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检测(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为83.1%。为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合题8图信息推断该合金中除铜外一定含有Al、Ni。第三章第三章主干知识回顾-38-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检测第三章第三章主干知识回顾-39-名师考点精讲真题随堂检测第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物真题随堂检测4.(2013广东高考)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制