【优化方案】高考化学总复习 第3章第四节 用途广泛的金属材料课件

第四节用途广泛的金属材料

课堂互动讲练实验专项探究达标突破训练第四节用途广泛的金属材料基础自主梳理基础自主梳理自我诊断判断下列说法是否正确。A．黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金。(

)(2011年枣庄模拟T4－D)B．金属活动性顺序表中，排在汞以前的金属都能被冷的浓HNO3氧化。(

)(2011年肇庆检测T8－A)清单合金及常见的金属材料C．合金是重要的材料，其组成只有金属。(

)(2010年南通调研T2－B)D．铜合金表面生锈后生成的铜绿[Cu2(OH)2CO3]不溶于酸。(

)(2011年杭州检测T7－C)E．铝合金密度小、强度大，常用于飞机制造业。(

)(2011年苏锡常镇四市T6－B)答案：A.√

B．×

C．×

D．×

E．√基础回归1．合金(1)概念：合金是指____________________________________熔合而成的具有__________的物质。(2)性能①熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点___；②硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度___。两种或两种以上的金属(或金属与非金属)金属特性低大2．常见金属材料金属材料包括纯金属和合金，可分为__________材料和__________材料。(1)黑色金属材料——钢铁钢是用量最大、用途最广的合金。黑色金属有色金属(2)有色金属材料——铜和铝①铜合金我国使用最早的合金是_____，常见的铜合金还有_____和_____。青铜黄铜白铜密度小强度高塑性好致密的氧化物保护膜结合你所了解的知识，思考讨论：合金的性能与成分有什么关系？【提示】合金原料及原料的配比，制造合金的工艺，都影响着合金的性质，所以不同成分的合金会有不同的性质。如碳素钢中，碳的含量越高，硬度越大，脆性越大；含碳量越低，硬度越小，韧性越好。再如普通钢中加入铬、镍等会增强钢的抗腐蚀性，制成不锈钢，再如镁、铝合金密度小、机械强度大，常用于飞机、航天器等。思考感悟课堂互动讲练考点一金属活动性顺序表及其应用【特别别提提醒醒】1.Fe、Al常温温下下在在浓浓硝硝酸酸、、浓浓硫硫酸酸中中钝钝化化，，加加热热时时发发生生氧氧化化还还原原反反应应，，但但无无H2生成成。。2．Cu、Hg、Ag能与与强强氧氧化化性性酸酸发发生生氧氧化化还还原原反反应应，，但但无无H2生成。3．Pt、Au只能与王水(浓HNO3与浓盐酸一定定体积比的混混合物)反应。X、Y、Z、M、N代表五种金属属，有以下化化学反应：①水溶液中：：X＋Y2＋===X2＋＋Y；②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑；③M、N为电极与N盐溶液组成原原电池，发生生的电极反应应为：M－2e－===M2＋；④Y可以溶于稀硫硫酸中，M不被稀硫酸氧氧化。则这五五种金属的活活泼性由弱到到强的顺序是是()例1A．M<N<Y<X<ZB．N<M<X<Y<ZC．N<M<Y<X<ZD．X<Z<N<M<Y【解析】由①知X活泼性大于Y，且X、Y都不与水反应应。由②知Z为很活泼的金金属，由③及及原电池原理理知活泼性M>N。由④知活泼泼性Y>M，综合上述结结论可知活泼泼性Z>X>Y>M>N，故选C。【答案】C【规律方法】元素的金属性性强弱的判断断跟踪训练(随学随练，轻轻松夺冠)1．(2011年北京市东城城区高三综合合练习)下列化学反应应在金属冶炼炼工业中还没没有得到应用用的是()解析：选B。冶炼金属主主要依据金属属的活泼性而而采用不同的的方法，如K、Na、Al等活泼的金属属采用电解法法；Fe、Cu等可采取热还还原法；Ag、Hg等不活泼的金金属可采用热热分解法，所所以可知Al的冶炼应采用用电解法，而而不采用热还还原法，且该该法需要温度度太高，难以以实现。故B在金属冶炼工工业中还没有有得到应用。。1．铜(1)物理性质：紫紫红色，不能能被磁铁吸引引。(2)化学性质考点二铜及其化合物2.氧化铜和氢氧氧化铜3.CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O为蓝色色晶体体，俗俗称蓝蓝矾、、胆矾矾。(1)无水CuSO4遇水变变蓝色色(生成CuSO4·5H2O)，可作作为水水的检检验依依据；；(2)CuSO4和石灰灰乳的的混合合液即即为无无机农农药波波尔多多液，，是一一种良良好的的杀菌菌剂，，可以以用来来防治治多种种作物物的病病害。。【特别提提醒】1.溶液中中的Cu2＋常为蓝蓝色(浓CuCl2溶液为为蓝绿绿色，，稀CuCl2溶液为为蓝色色)，可作作为Cu2＋的判定定依据据。如如CuSO4溶液呈呈蓝色色。2．Cu2＋与碱反反应生生成蓝蓝色沉沉淀Cu(OH)2，这是是鉴定定Cu2＋的原理理之一一。铜在自自然界界存在在于多多种矿矿石中中，如如：例2矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2请回答答下列列问题题：(1)上表所所列铜铜化合合物中中，铜铜的质质量百百分含含量最最高的的是________________________________________________________________________。(2)工业上上以黄黄铜矿矿为原原料，，采用用火法法熔炼炼工艺艺生产产铜。。该工工艺的的中间间过程程会发发生反反应：：反应的的氧化化剂是是__________。(3)SO2尾气直直接排排放到到大气气中造造成环环境污污染的的后果果是______________________；处理该尾尾气可得到到有价值的的化学品，，写出其中中1种酸和1种盐的名称称________________________________________________________________________。(4)黄铜矿熔炼炼后得到的的粗铜含少少量Fe、Ag、Au等金属杂质质，需进一一步采用电电解法精制制。请简述述粗铜电解解得到精铜铜的原理：：________________________________________________________________________。(5)下表中，对对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及及其有无因因果关系的的判断都正正确的是________(填字母)。【解析】(1)根据四种矿矿石主要成成分的化学学式及元素素的相对原原子质量进进行估算能能快速选出出Cu2S。(2)Cu2S和Cu2O中＋1价的铜化合合价都降低低了，所以以二者都是是氧化剂。。(3)结合SO2的性质和用用途来回答答。(4)回忆课本电电解原理的的应用——粗铜的精炼炼。(5)A项，铜绿主主要成分是是Cu2(OH)2CO3，可视为Cu(OH)2·CuCO3，所以铜绿绿能和盐酸酸反应，所所以A项判断是正正确的；B项，铜表面面生锈生成成的是铜绿绿，不是致致密的氧化化物。铜和和浓硫酸在在温度较高高时能反应应，不能用用铜容器盛盛放浓H2SO4，所以B项判断是错错误的；C项，陈述Ⅰ正确，陈述述Ⅱ中铁铜在潮潮湿的空气气中能组成成原电池，，发生电化化学腐蚀。。所以C项的判断是是错误的；；D项，CuSO4·5H2O受热失水是是化学变化化。因为Cu2＋是重金属离离子，可使使蛋白质变变性，有杀杀菌能力，，故能作游游泳池的消消毒剂。所所以D项判断是正正确的。【答案】(1)Cu2S(2)Cu2S和Cu2O(3)形成酸雨，，会对植物物和建筑物物等造成严严重危害硫硫酸、硫硫酸钠(4)以硫酸铜－－硫酸溶液液为电解液液。电解时时，粗铜(阳极)中的铜以及及比铜活泼泼的金属失失去电子进进入溶液，，不如铜活活泼的金属属沉入电解解槽形成“阳极泥”；溶液中的的Cu2＋得到电子沉沉积在纯铜铜(阴极)上(5)AD【易误警示】(2)中容易漏掉掉Cu2S为氧化剂，，只注意到到S由－2价升至＋4价，而忽略略其中Cu由＋1价降至0价。(4)中叙述不准准确，忽略略Ag、Au等不活泼金金属变为“阳极泥”。跟踪训练(随学随练，，轻松夺冠冠)2．(2011年南通模拟拟)某课外研究究小组，用用含有较多多杂质的铜铜粉，通过过不同的化化学反应制制取胆矾。。其设计的的实验过程程为：(1)铜中含有大大量的有机机物，可采采用灼烧的的方法除去去有机物，，灼烧时将将瓷坩埚置置于__________上(用以下所给给仪器的编编号填入，，下同)，取用坩埚埚应使用__________，灼烧后的的坩埚应放放在________上，不能能直接放放在桌面面上。实验所用用仪器：：a.蒸发皿b．石棉网网c．泥三角角d．表面皿皿e．坩埚钳钳f．试管夹夹(2)杂铜经灼灼烧后得得到的产产物是氧氧化铜及及少量铜铜的混合合物，用用以制取取胆矾。。灼烧后后含有少少量铜的的可能原原因是________。a．灼烧过过程中部部分氧化化铜被还还原b．灼烧不不充分铜铜未被完完全氧化化c．氧化铜铜在加热热过程中中分解生生成铜d．该条件件下铜无无法被氧氧气氧化化(3)通过途径径Ⅱ实现用粗粗制氧化化铜制取取胆矾，，必须进进行的实实验操作作步骤：：酸溶、、加热通通氧气、、过滤、、______________、冷却结晶、、________________、自然干燥。。(4)由粗制氧化铜铜通过两种途途径制取胆矾矾，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个个优点是________________________________________________________________________、________________________。(5)在测定所得胆胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程程中，称量操操作至少进行行______次。(6)若测定结果x值偏高，可能能的原因是________。a．加热温度过过高b．胆矾晶体的的颗粒较大c．加热后放在在空气中冷却却d．胆矾晶体部部分风化解析：(1)问如果坩埚中中的物质冷却却时能吸水或或易被氧化，，则放入干燥燥器中冷却，，如果没有这这些要求则放放到石棉网上上，防止烫坏坏实验台。(2)问杂铜中含有有大量有机物物，如果燃烧烧不完全则产产生具有还原原性的物质碳碳或一氧化碳碳，在灼烧的的过程中可能能还原CuO，所以选a。选项b很容易选出。。(3)问要搞清楚题题干中过滤的的目的，过滤滤是要滤掉粗粗制的CuO中不溶于H2SO4的物质，那么么后面的两个个空不难做答答。(4)问因为粗制的的CuO中含有Cu，在加热时与与浓H2SO4反应产生SO2，既污染环境境，又浪费H2SO4。(6)问加热温度过过高CuSO4分解使x值偏高。颗粒粒较大分解不不完全，放在在空气中冷却却又吸收水，，部分风化已已失去部分结结晶水，这些些因素都造成成x值偏低。答案：(1)ceb(2)ab(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾矾途径Ⅱ消耗硫酸少途途径Ⅱ不会产生污染染大气的气体体(5)4(6)a氢气还原氧化化铜所得红色色物质成分的探探究铜及其化合物物一般都具有有特殊的颜色色，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。在在铜及其化合合物中，Cu2O和铜绿[Cu2(OH)2CO3]是重点内容，，试题中除以以信息题的形形式出现外，，还常设置探探究性题。实验专项探究【典例探究】研究性学习小小组为检测实实验室用H2还原CuO所得红色固体体中是否含有有Cu2O进行了探究：：Ⅰ.查阅资料：①Cu2O属于碱性氧氧化物；②高温灼烧CuO生成Cu2O；③Cu2O在酸性条件件下能发生生下列反应应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。Ⅱ.设计实验方方案：方案1：取该红色色试样溶于于足量的稀稀硝酸中，，观察溶液液颜色变化化。方案2：取该红色色试样溶于于足量的稀稀硫酸中，，观察溶液液是否呈蓝蓝色。方案3：称得干燥燥坩埚的质质量为ag，取红色试试样置于坩坩埚中称得得总质量为为bg，在空气中中高温灼烧烧至质量恒恒定，称得得最后总质质量为cg。(1)请你评价方方案1和方案2。如果你认认为该方案案合理，请请简述其化化学原理；；如果你认认为该方案案不合理，，请简述原原因。方案1：________________________________________________________________________；方案2：________________________________________________________________________。(2)方案3中，若确认认红色粉末末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数数学关系为为________，该实验方方案最少得得进行________次称量。【解析】(1)方案1不合理，因因为稀硝酸酸具有强氧氧化性，若若红色物质质中存在氧氧化亚铜，，也会被氧氧化成Cu2＋，使溶液始始终呈现蓝蓝色，无法法验证，方方案2可以证明。。(2)若红色物质质都是铜，，则存在反反应：得到关系：：2Cu～2CuO～Cu2O128144b－ac－a解得c＝(9b－a)/8，而红色物物质中存在在Cu2O，则c＜(9b－a)/8，称量时，，要保证高高温灼烧后后质量不发发生变化，，则高温灼灼烧后要称称量两次，，若质量不不变，则反反应完全。。【答案】(1)不合理，因因