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第三节金属材料复合材料第三节金属材料复合材料基础自主梳理清单一铜及重要化合物自我诊断1.铜是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响,请完成(1)~(3)题:(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式:_____________________________________。基础自主梳理清单一铜及重要化合物自我诊断(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式:____________________________,这层铜绿可以用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式:___________________________________________。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。___________________________________________。(铜的熔点是1183.4℃,铁的熔点是1534.8℃)(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式:_答案:(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(2)2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O(3)选择铜做货币是因为铜的熔点比较低,容易冶炼铸造成型;铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀答案:(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu基础回归1.铜(1)物理性质:_____色金属,具有良好的_______、_______和延展性。(2)化学性质紫红导电性导热性基础回归紫红导电性导热性金属材料复合材料课件12.氧化铜(1)物理性质:___色粉末状固体。(2)化学性质黑2.氧化铜黑清单二金属和材料自我诊断2.(原创题)清单二金属和材料自我诊断A.亚运综合城(如图)四万平方米的屋面采用中高铬超纯铁素体不锈钢,其耐腐蚀,使用寿命长,防眩光性良好B.美丽的烟火成为开幕式表演的一部分,这与高中化学中“焰色反应”知识相关C.为纪念第16届广州亚运会,特许商发行了各种贵金属纪念币,贵金属是指金、银、铂D.广州亚运会金牌为通体纯金答案:DA.亚运综合城(如图)四万平方米的屋面采用中高铬超纯铁素体不基础回归1.合金(1)概念:由________________的金属(或金属跟非金属)_____

而成的具有金属特性的物质。(2)特性①合金熔点较各成分金属的熔点低。②合金比各成分金属具有更好的___________以及物理、化学和机械加工性能,如耐腐蚀性强、硬度大等。两种或两种以上熔合硬度、强度基础回归两种或两种以上熔合硬度、强度2.金属材料(1)黑色金属材料:包括_____________及其合金。①生铁与钢Fe、Cr、Mn生铁钢主要成分FeFe含碳量高低含硫、磷量少量极少或没有硅、锰含量少量适量(加进去)2.金属材料Fe、Cr、Mn生铁钢主要成分FeFe含碳量高低②不锈钢:普通钢中,加入___、___等多种元素,使其耐腐蚀。(2)有色金属材料:除_____________以外的其他金属材料及其合金。NiCrFe、Cr、Mn3.复合材料②不锈钢:普通钢中,加入___、___等多种元素,使其耐腐蚀复合材料可以由_____材料、___________材料、___________材料复合而成,既保持了原有材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了____________的特性。金属无机非金属有机合成优于原材料复合材料可以由_____材料、___________材料、_二、复合材料:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀1.认识复合材料

(1)复合材料是

,它由两部分组成:一部分是

,作用是

;另一部分是

,作用是

(2)复合材料的特点既保持了

的特点,又使各组分之间

作用,形成了

的特性。将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工制成的基体黏结增强体骨架原有材料协同优于原材料二、复合材料:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀将两种或两种以上2.生产生活中常用的复合材料

(1)玻璃钢:以

做增强体、

做基体的复合材料。(2)碳纤维增强复合材料:在

的基体中加入了

做增强体,具有韧性好、强度高而质轻的特点。3.航空、航天领域中的复合材料

(1)飞机、火箭的机翼,导弹的壳体,尾翼中的复合材料

基体:

等密度小的金属。 增强体:

等耐热性能好的纤维。玻璃纤维合成树脂合成树脂镁、铝、钛碳纤维碳纤维2.生产生活中常用的复合材料玻璃纤维合成树脂合成树脂镁、铝、(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦基体:各类

。增强体:

。【想一想】合金必须由两种以上的金属熔合而成吗?合金必须都是固体吗?答:合金可以由金属元素之间形成,也可以由金属、非金属之间形成,合金不一定是固体,如钾、钠合金在常温下是液体。

耐高温陶瓷Al2O3陶瓷、SiO2陶瓷碳纤维碳化硅纤维二氧化硅纤维(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦耐高温陶瓷Al2O3

几种重要的有色金属材料 钛-21世纪的金属,亲生物金属金属物理性质性能应用金质地柔软的

色金属,优良的导热性、导电性、延展性最好极高的抗腐蚀性电子工业,货币金属银质地柔软的

色金属,具有良好的延展性、导电性、导热性最好催化、抗腐蚀性有机合成、能源开发、医用材料制造,电源铜硬度较小

色金属,具有良好的导电性、导热性、延展性在空气中易锈蚀电气和电子工业、建筑材料黄银白紫红 几种重要的有色金属材料 钛-21世纪的金属,亲生物金属金属课堂互动讲练考点一金属活动性顺序表及其应用课堂互动讲练考点一金属活动性顺序表及其应用金属材料复合材料课件1【特别提醒】

1.Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化,加热时发生氧化还原反应,但无H2生成。2.Cu、Hg、Ag能与强氧化性酸发生氧化还原反应,但无H2生成。3.Pt、Au只能与王水(浓HNO3与浓盐酸一定体积比的混合物)反应。【特别提醒】1.Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化,加A.生活中可用铝制的水壶烧水B.镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品C.工业上常用热还原法冶炼铁,用电解法冶炼钠D.电解法精炼铜时,粗铜中含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部A.生活中可用铝制的水壶烧水【解析】生活中可用铝制的水壶烧水是因为铝是热的良导体,与金属活动性无关,A错;镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品,是因为锌的金属活动性比铁强,形成原电池,锌作为负极被腐蚀而铁作为正极得以保护,B对;由于钠的金属活动性较强,用电解法冶炼,而铁的活动性较弱,用热还原法冶炼,C对;电解法精炼铜时,由于铜的金属活动性比杂质Ag、Au强,故Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部,D对。【答案】

A【解析】生活中可用铝制的水壶烧水是因为铝是热的良导体,与金跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)1.(2011年福建南平高三模拟)某单质X能从含元素Y的溶液中置换出Y单质,由此可知(

)A.当X、Y均为金属时,X一定比Y活泼B.当X、Y均为非金属时,Y一定比X活泼C.当X是金属时,Y一定是金属D.当X是非金属时,Y可能是金属,也可能是非金属解析:选A。A项,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu;B项说明X比Y活泼;C项,如X是Mg,可与NH4Cl溶液作用产生H2;D项,在盐溶液中,没有非金属置换出金属的情况。跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)考点二金属的冶炼1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu自然界中存在形态化合态多数是化合态,极少数是游离态游离态主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法考点二金属的冶炼1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的

由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此冶炼不同的金属必须采用不同的冶炼方法。1.热分解法

适用于冶炼金属活动性较差的金属,如汞和银:2.热还原法

用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物,适合于金属活动性介于Al~Cu之间的大多数金属的冶炼(不包括Al)。如 由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的若这类金属以硫化物或碳酸盐的形式存在时,应首先将其转化成氧化物后再还原,如:若这类金属以硫化物或碳酸盐的形式存在时,应首先将其转化成氧化3.电解法

适合冶炼金属活动性很强的金属(一般是在金属活动顺序表中铝及排在铝前边的金属)。例如:3.电解法2.铝热反应(1)原理:高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。(2)实验装置:如图所示。2.铝热反应(3)实验现象①镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。②反应放出大量的热,并发出耀眼的强光。③纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。④待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以发现落下的是铁珠。(3)实验现象(4)铝热反应的应用①该反应为放热反应,铝在高温下还原出了单质铁,在冶金工业上也常用这一原理制取(4)铝热反应的应用例2A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的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例2A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的【解析】目前我国流通的硬币的主要成分为钢或铜合金,A正确;因AlCl3为共价化合物,熔融时不导电,冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法,B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正确。【答案】

B【规律方法】

选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。金属活动性顺序表中,金属的位置越靠后,越容易被还原;金属的位置越靠前,越难被还原。【解析】目前我国流通的硬币的主要成分为钢或铜合金,A正确;跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)2.(2009年高考上海卷改编题)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质18g,则该氧化物粉末可能是(

)A.Fe2O3和MnO2

B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.MnO2和Cr2O3解析:选A。9g铝粉可以提供1mol电子,则氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应的质量就应该是18g。三价铁得到1mol电子对应的质量为18.7g,四价Mn得到1mol电子对应的质量为13.8g,故A项正确。跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)氢气还原氧化铜所得红色物质成分的探究实验专项探究铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如Cu呈紫红色、Cu2O呈砖红色,CuO呈黑色,CuSO4·5H2O、Cu(OH)2呈蓝色,Cu2(OH)2CO3呈绿色等。在铜及其化合物中,Cu2O和铜绿[Cu2(OH)2CO3]是重点内容,试题中除以信息题的形式出现外,还常设置探究性题。【典例探究】研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了探究:氢气还原氧化铜所得实验专项探究铜及其化合物一般都具有特殊的颜Ⅰ.查阅资料:①Cu2O属于碱性氧化物;②高温灼烧CuO生成Cu2O;③Cu2O在酸性条件下能发生下列反应:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。Ⅱ.设计实验方案:方案1:取该红色试样溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。方案2:取该红色试样溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色。方案3:称得干燥坩埚的质量为ag,取红色试样置于坩埚中称得总质量为bg,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为cg。Ⅰ.查阅资料:(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理,请简述其化学原理;如果你认为该方案不合理,请简述原因。方案1:___________________;方案2:___________________。(2)方案3中,若确认红色粉末中含有Cu2O,则a、b、c应符合的数学关系为________,该实验方案最少得进行________次称量。(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理,请简述其【解析】

(1)方案1不合理,因为稀硝酸具有强氧化性,若红色物质中存在氧化亚铜,也会被氧化成Cu2+,使溶液始终呈现蓝色,无法验证,方案2可以证明。(2)若红色物质都是铜,则存在反应:得到关系:2Cu~2CuO~Cu2O 128 144

b-a

c-a解得c=(9b-a)/8,而红色物质中存在Cu2O,则【解析】(1)方案1不合理,因为稀硝酸具有强氧化性,若红色c<(9b-a)/8,称量时,要保证高温灼烧后质量不发生变化,则高温灼烧后要称量两次,若质量不变,则反应完全。【答案】

(1)不合理,因为铜和氧化亚铜均可与稀硝酸反应形成蓝色溶液合理,因为氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色,而铜不与稀硫酸反应(2)c<(9b-a)/8

4c<(9b-a)/8,称量时,要保证高温灼烧后质量不发生变化达标突破训练达标突破训练解题方法指导(4)——无机推断题解题方法与技巧无机推断是高考命题的特有重要形式,围绕H、C、N、O、Si、S、Cl和Na、Mg、Al、Fe、Cu等元素单质及其化合物的命题考查频繁,要在这些元素组成的单质及其化合物的性质上下足功夫。要快捷、高效地解决无机推断题,还需要熟练掌握破解无机推断的“突破口”,即找“题眼”。常见的无机推断题的“题眼”有以下5种类型:解题方法指导(4)无机推断是高考命题的特有重要形式,围绕H、1.物质的特殊颜色:如浅黄色一般为S或Na2O2或AgBr;2.特征反应现象:如先使品红溶液退色,加热后又恢复红色的气体是SO2,加热后不恢复红色的是Cl2等;1.物质的特殊颜色:如浅黄色一般为S或Na2O2或AgBr;金属材料复合材料课件14.特殊工业生产:如电解饱和食盐水制氯气和NaOH;5.特征数据:计算型推断题是近几年高考化学的热点之一,这些特征数据包括,物质转化时相对分子质量的变化、放出气体的体积或生成沉淀的量、化合物中各元素的含量、气体的相对密度、相对分子质量、化合物中原子个数、离子化合物中离子个数比等。4.特殊工业生产:如电解饱和食盐水制氯气和NaOH; (2009年高考宁夏卷)如图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)例 (2009年高考宁夏卷)如图表示有关物质(均由短周期元素形(1)A、B、C、D代表的物质分别为__________、__________、__________、__________(填化学式);(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是________________________;(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是________、________(填化学式);(4)反应③产物中K的化学式为___________________________________;(5)反应④的离子方程式为___________________________________。(1)A、B、C、D代表的物质分别为__________、_【解析】本题框图复杂,纵横交错,难度较大,但是若找到突破口,本题也就迎刃而解了。D是淡黄色的固体化合物就是本题的突破口,根据中学化学知识基本判定D为Na2O2,能与水和CO2反应。题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水,则G为CO2;再依据K能溶于水,说明K为Na2CO3,F为O2;题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到G(CO2),说明B为C(碳的单质);依据F(O2)与E反应生成C(H2O)可知E为氢气,再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气,可得到A为Al。【解析】本题框图复杂,纵横交错,难度较大,但是若找到突破口金属材料复合材料课件1跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)已知A、B、C是单质且C是绿色植物光合作用的产物之一,X、Y是化合物,它们之间的转化关系如下(反应条件略):跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)解析:选D。由题意知C为O2。对于A项,A为Al,B为铁,则X为Fe3O4,Y为Al2O3,符合框图关系;对于B项,A为C,B为Si时,X为SiO2,Y为CO符合框图转化关系;对于C项,解析:选D。由题意知C为O2。对于A项,A为Al,B为铁,则金属材料复合材料课件1本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢第三节金属材料复合材料第三节金属材料复合材料基础自主梳理清单一铜及重要化合物自我诊断1.铜是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响,请完成(1)~(3)题:(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式:_____________________________________。基础自主梳理清单一铜及重要化合物自我诊断(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式:____________________________,这层铜绿可以用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式:___________________________________________。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。___________________________________________。(铜的熔点是1183.4℃,铁的熔点是1534.8℃)(2)铜器表面有时会生成铜绿,请写出生成铜绿的化学方程式:_答案:(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(2)2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O(3)选择铜做货币是因为铜的熔点比较低,容易冶炼铸造成型;铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀答案:(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu基础回归1.铜(1)物理性质:_____色金属,具有良好的_______、_______和延展性。(2)化学性质紫红导电性导热性基础回归紫红导电性导热性金属材料复合材料课件12.氧化铜(1)物理性质:___色粉末状固体。(2)化学性质黑2.氧化铜黑清单二金属和材料自我诊断2.(原创题)清单二金属和材料自我诊断A.亚运综合城(如图)四万平方米的屋面采用中高铬超纯铁素体不锈钢,其耐腐蚀,使用寿命长,防眩光性良好B.美丽的烟火成为开幕式表演的一部分,这与高中化学中“焰色反应”知识相关C.为纪念第16届广州亚运会,特许商发行了各种贵金属纪念币,贵金属是指金、银、铂D.广州亚运会金牌为通体纯金答案:DA.亚运综合城(如图)四万平方米的屋面采用中高铬超纯铁素体不基础回归1.合金(1)概念:由________________的金属(或金属跟非金属)_____

而成的具有金属特性的物质。(2)特性①合金熔点较各成分金属的熔点低。②合金比各成分金属具有更好的___________以及物理、化学和机械加工性能,如耐腐蚀性强、硬度大等。两种或两种以上熔合硬度、强度基础回归两种或两种以上熔合硬度、强度2.金属材料(1)黑色金属材料:包括_____________及其合金。①生铁与钢Fe、Cr、Mn生铁钢主要成分FeFe含碳量高低含硫、磷量少量极少或没有硅、锰含量少量适量(加进去)2.金属材料Fe、Cr、Mn生铁钢主要成分FeFe含碳量高低②不锈钢:普通钢中,加入___、___等多种元素,使其耐腐蚀。(2)有色金属材料:除_____________以外的其他金属材料及其合金。NiCrFe、Cr、Mn3.复合材料②不锈钢:普通钢中,加入___、___等多种元素,使其耐腐蚀复合材料可以由_____材料、___________材料、___________材料复合而成,既保持了原有材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了____________的特性。金属无机非金属有机合成优于原材料复合材料可以由_____材料、___________材料、_二、复合材料:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀1.认识复合材料

(1)复合材料是

,它由两部分组成:一部分是

,作用是

;另一部分是

,作用是

(2)复合材料的特点既保持了

的特点,又使各组分之间

作用,形成了

的特性。将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工制成的基体黏结增强体骨架原有材料协同优于原材料二、复合材料:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀将两种或两种以上2.生产生活中常用的复合材料

(1)玻璃钢:以

做增强体、

做基体的复合材料。(2)碳纤维增强复合材料:在

的基体中加入了

做增强体,具有韧性好、强度高而质轻的特点。3.航空、航天领域中的复合材料

(1)飞机、火箭的机翼,导弹的壳体,尾翼中的复合材料

基体:

等密度小的金属。 增强体:

等耐热性能好的纤维。玻璃纤维合成树脂合成树脂镁、铝、钛碳纤维碳纤维2.生产生活中常用的复合材料玻璃纤维合成树脂合成树脂镁、铝、(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦基体:各类

。增强体:

。【想一想】合金必须由两种以上的金属熔合而成吗?合金必须都是固体吗?答:合金可以由金属元素之间形成,也可以由金属、非金属之间形成,合金不一定是固体,如钾、钠合金在常温下是液体。

耐高温陶瓷Al2O3陶瓷、SiO2陶瓷碳纤维碳化硅纤维二氧化硅纤维(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦耐高温陶瓷Al2O3

几种重要的有色金属材料 钛-21世纪的金属,亲生物金属金属物理性质性能应用金质地柔软的

色金属,优良的导热性、导电性、延展性最好极高的抗腐蚀性电子工业,货币金属银质地柔软的

色金属,具有良好的延展性、导电性、导热性最好催化、抗腐蚀性有机合成、能源开发、医用材料制造,电源铜硬度较小

色金属,具有良好的导电性、导热性、延展性在空气中易锈蚀电气和电子工业、建筑材料黄银白紫红 几种重要的有色金属材料 钛-21世纪的金属,亲生物金属金属课堂互动讲练考点一金属活动性顺序表及其应用课堂互动讲练考点一金属活动性顺序表及其应用金属材料复合材料课件1【特别提醒】

1.Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化,加热时发生氧化还原反应,但无H2生成。2.Cu、Hg、Ag能与强氧化性酸发生氧化还原反应,但无H2生成。3.Pt、Au只能与王水(浓HNO3与浓盐酸一定体积比的混合物)反应。【特别提醒】1.Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化,加A.生活中可用铝制的水壶烧水B.镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品C.工业上常用热还原法冶炼铁,用电解法冶炼钠D.电解法精炼铜时,粗铜中含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部A.生活中可用铝制的水壶烧水【解析】生活中可用铝制的水壶烧水是因为铝是热的良导体,与金属活动性无关,A错;镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品,是因为锌的金属活动性比铁强,形成原电池,锌作为负极被腐蚀而铁作为正极得以保护,B对;由于钠的金属活动性较强,用电解法冶炼,而铁的活动性较弱,用热还原法冶炼,C对;电解法精炼铜时,由于铜的金属活动性比杂质Ag、Au强,故Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部,D对。【答案】

A【解析】生活中可用铝制的水壶烧水是因为铝是热的良导体,与金跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)1.(2011年福建南平高三模拟)某单质X能从含元素Y的溶液中置换出Y单质,由此可知(

)A.当X、Y均为金属时,X一定比Y活泼B.当X、Y均为非金属时,Y一定比X活泼C.当X是金属时,Y一定是金属D.当X是非金属时,Y可能是金属,也可能是非金属解析:选A。A项,如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu;B项说明X比Y活泼;C项,如X是Mg,可与NH4Cl溶液作用产生H2;D项,在盐溶液中,没有非金属置换出金属的情况。跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)考点二金属的冶炼1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu自然界中存在形态化合态多数是化合态,极少数是游离态游离态主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法考点二金属的冶炼1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的

由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此冶炼不同的金属必须采用不同的冶炼方法。1.热分解法

适用于冶炼金属活动性较差的金属,如汞和银:2.热还原法

用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物,适合于金属活动性介于Al~Cu之间的大多数金属的冶炼(不包括Al)。如 由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的若这类金属以硫化物或碳酸盐的形式存在时,应首先将其转化成氧化物后再还原,如:若这类金属以硫化物或碳酸盐的形式存在时,应首先将其转化成氧化3.电解法

适合冶炼金属活动性很强的金属(一般是在金属活动顺序表中铝及排在铝前边的金属)。例如:3.电解法2.铝热反应(1)原理:高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。(2)实验装置:如图所示。2.铝热反应(3)实验现象①镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。②反应放出大量的热,并发出耀眼的强光。③纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。④待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以发现落下的是铁珠。(3)实验现象(4)铝热反应的应用①该反应为放热反应,铝在高温下还原出了单质铁,在冶金工业上也常用这一原理制取(4)铝热反应的应用例2A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的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例2A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的【解析】目前我国流通的硬币的主要成分为钢或铜合金,A正确;因AlCl3为共价化合物,熔融时不导电,冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法,B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正确。【答案】

B【规律方法】

选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。金属活动性顺序表中,金属的位置越靠后,越容易被还原;金属的位置越靠前,越难被还原。【解析】目前我国流通的硬币的主要成分为钢或铜合金,A正确;跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)2.(2009年高考上海卷改编题)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质18g,则该氧化物粉末可能是(

)A.Fe2O3和MnO2

B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.MnO2和Cr2O3解析:选A。9g铝粉可以提供1mol电子,则氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应的质量就应该是18g。三价铁得到1mol电子对应的质量为18.7g,四价Mn得到1mol电子对应的质量为13.8g,故A项正确。跟踪训练(随学随练,轻松夺冠)氢气还原氧化铜所得红色物质成分的探究实验专项探究铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如Cu呈紫红色、Cu2O呈砖红色,CuO呈黑色,CuSO4·5H2O、Cu(OH)2呈蓝色,Cu2(OH)2CO3呈绿色等。在铜及其化合物中,Cu2O和铜绿[Cu2(OH)2CO3]是重点内容,试题中除以信息题的形式出现外,还常设置探究性题。【典例探究】研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了探究:氢气还原氧化铜所得实验专项探究铜及其化合物一般都具有特殊的颜Ⅰ.查阅资料:①Cu2O属于碱性氧化物;②高温灼烧CuO生成Cu2O;③Cu2O在酸性条件下能发生下列反应:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。Ⅱ.设计实验方案:方案1:取该红色试样溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。方案2:取该红色试样溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色。方案3:称得干燥坩埚的质量为ag,取红色试样置于坩埚中称得总质量为bg,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为cg。Ⅰ.查阅资料:(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理,请简述其化学原理;如果你认为该方案不合理,请简述原因。方案1:___________________;方案2:___________________。(2)方案3中,若确认红色粉末中含有Cu2O,则a、b、c应符合的数学关系为________,该实验方案最少得进行________次称量。(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理,请简述其【解析】

(1)方案1不合理,因为稀硝酸具有强氧化性,若红色物质中存在氧化亚铜,也会被氧化成Cu2+,使溶液始终呈现蓝色,无法验证,方案2可以证明。(2)若红色物质都是铜,则存在反应:得到关系:2Cu~2CuO~Cu2O 128 144

b-a

c-a解得c=(9b-a)/8,而红色物质中存在Cu2O,则【解析】(1)方案1不合理,因为稀硝酸具有强氧化性,若红色c<(9b-a)/8,称量时,要保证高温灼烧后质量不发生变化,则高温灼烧后要称量两次,若质量不变,则反应完全。【答案】

(1)不合理,因为铜和氧化亚铜均可与稀硝酸反应形成蓝色溶液合理,因为氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色,而铜不与稀硫酸反应(2)c<(9b-a)/8

4c<(9b-a)/8,称量时,要保证高温灼烧后质量不发生变化达标突破训练达标突破训练解题方法指导(4)——无机推断题解题方法与技巧无机推断是高考命题的特有重要形式,围绕H、C、N、O、Si、S、Cl

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