高考化学一轮复习第三章第三节金属材料及金属冶炼课件

第三节金属材料及金属冶炼课标要求核心素养1.能结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，理解合金的主要性质。2.能结合真实情境中的应用实例，明确合金在生产、生活中的应用。1.证据推理与模型认知：通过金属冶炼原理的学习和冶炼方法的归纳，理解氧化还原反应在金属矿物开发中的应用，构建金属冶炼的思维模型。2.宏观辨识与微观探析：从多角度认识合金的组成，认识合金的形成对物理性质的影响。[目标导航]课标要求核心素养3.知道不同金属的不同的冶炼方法，了解金属冶炼条件和金属活泼性之间的关系，了解金属冶炼的原理是氧化还原反应。3.科学态度与社会责任：通过金属材料的正确选择，培养化学服务于生活的意识；通过对金属材料的回收利用，培养节约能源和保护资源的可持续发展意识。通过对铝的冶炼成本的计算，认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。能从化学的角度分析从自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用和贡献，感受化学科学在生产、生活中的应用价值。(续表)[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)钢与纯铁比较，钢不易生锈。()(2)不锈钢、硬铝都是合金，青铜是铜单质，不属于合金。()(3)高温时铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼。()(4)能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸，是因为铝的化学性质稳定，不与浓硫酸、浓硝酸反应。()(5)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物。()(6)铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使铝表面生成一层致密的氧化膜。()(7)用热还原法冶炼金属时，可以用H2

将Mg从化合物中还原出来。()(8)可以通过电解熔融的MgO和AlCl3

来制备金属Mg、Al。()(9)工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg单质。()错因：钢由铁和碳熔合而成，会形成原电池加

答案：(1)×快铁的生锈。(2)×(3)√(4)×错因：青铜是铜锡合金，属于混合物。错因：常温下，浓硫酸与浓硝酸能够钝化铝，形成致密的氧化物Al2O3。错因：氧化铝既和酸反应，又能和碱反应，属于两性

(5)×氧化物。(6)√

(7)×原法冶炼。 (8)×错因：Mg是活泼金属，其活泼性强于H，不能用热还错因：MgO熔点太高，一般不用电解熔融的MgO来冶炼Mg；AlCl3

为共价化合物，熔融时不导电。(9)×错因：工业上一般用电解熔融氯化镁来制取Mg。2.下列关于铝单质的叙述中，正确的是()

A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝及其氧化物都会和酸或碱反应 B.铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定

D.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低

答案：A

3.(1)将两小块质量相等的金属钠，一块直接放入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，再投入水中，试分析两者放出的氢气质量是否相等？为什么？_________________________。 (2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”。你认为这种说法是否恰当？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案：(1)不相等，因为用铝箔(刺有小孔)包住的钠放入水中，钠先与水反应，产生的H2

与直接把钠投入水中所产生的H2

的量相同，但生成的氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生H2，故用铝箔包着的钠产生的H2

质量大

(2)不恰当，金属性是指元素的原子失电子的能力，非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应，强的金属性都是失去3e－，化合价升高为＋3价，均是还原剂，因而铝具有较考点一铝及其化合物1.从原子结构角度认识铝的化学性质(1)位置与结构三ⅢA

铝在元素周期表中位于第______周期第_______族，其原子结构示意图为_____________，原子最外层有3个电子，在反应中易_____电子，表现出_______。铝在自然界中只以化合态形式存在，铝是地壳中含量最多的金属元素。失去还原性(2)铝的化学性质(写出对应序号的化学方程式)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑4Al＋3O22Al2O3

④____________________________________________________________________________________ ⑤__________________________________________________＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(铝热反应)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑或2Al＋2NaOH2.氧化铝Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O(1)化学性质(写出化学方程式)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

(2)重要用途 ①作耐火材料：Al2O3

的熔点很高，可制造耐火坩埚等。 ②冶炼金属铝：作为原料，电解熔融氧化铝得到金属铝：______________________________。3.氢氧化铝(1)化学性质(写出离子方程式)

①______________________________；

②____________________________________________________________；③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O(2)制备方法(写出离子方程式)①向可溶性铝盐中加入足量氨水：_______________________________________。②NaAlO2溶液中通入足量CO2：_______________________________________。4.利用铝土矿冶炼金属铝的工艺流程由铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3，并冶炼金属铝的两大工艺流程：化学性质化学(或离子)方程式与非金属反应(O2)2Mg＋O2

2MgO与酸(H＋)反应Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑与CO2反应2Mg＋CO2

2MgO＋C考点二镁及其化合物1.镁的化学性质2.从海水中提取镁(1)工艺流程制石灰乳CaCO3

CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2

沉淀Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2+酸化Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O蒸发浓缩、 冷却结晶析出MgCl2·6H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁(2)基本步骤及主要反应考点三铜及其化合物1.铜的化学性质分别写出Cu与稀硝酸、FeCl3

溶液反应的离子方程式：_______________________________________________________、______________________________。2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O

常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈，发生反应为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。物质氧化铜氧化亚铜颜色、状态黑色固体砖红色固体与酸反应(H＋)CuO＋2H＋===Cu2+＋H2O与H2反应H2＋CuO

Cu＋H2OH2＋Cu2O

2Cu＋H2O转化关系4CuO

2Cu2O＋O2↑2.氧化铜和氧化亚铜Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O3.氢氧化铜的性质及应用反应①的化学方程式：__________________________________。反应②的离子方程式：__________________________________。反应③乙醛与新制Cu(OH)2

反应的化学方程式：___________________________________________________。Cu(OH)2＋2H＋===Cu2+＋2H2OCH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2OCu(OH)2CuO＋H2O

4.两种重要的铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3

是碱式碳酸铜，是铜绿的主要成分，是铜在潮湿的空气中被腐蚀的结果，受热易分解，化学方程式为___________________________________。 (2)CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称________，受热易分解，蓝色晶体转化为白色粉末。常用无水CuSO4检验气体中是否含有少量水(白色→蓝色)。Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑胆矾考点四合金及金属材料1.合金(1)合金的概念及成分①概念：合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)高温熔合而成的具有金属特性的物质。②成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。(2)合金的性质①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于其成分金属。②合金的硬度一般大于其成分金属。③合金的熔点一般低于其成分金属。(1)合金具有金属的大多共性；合金中成分元素的种类、含量和生成合金的条件影响合金的性能。

(2)“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度大、机械强度高、耐腐蚀等性质；喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点高、耐高温的性质。2.金属矿物的开发利用(1)金属冶炼的一般步骤(2)金属冶炼的方法①分解法：冶炼Hg、Ag②电解法：冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等③热还原法：冶炼金属活动性居中间位置的金属④其他方法

考向1铝的化合物的性质

解析：因为Al(OH)3不溶于氨水，所以AlCl3和NH3·H2O不答案：A论按照何种顺序混合，都只会产生白色沉淀，用相互滴加的方法无法鉴别；由于Al(OH)3溶于NaOH溶液，所以向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，先产生白色沉淀，后沉淀消失。而向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液时，由于NaOH溶液过量，所以先没有沉淀产生，能够鉴别；由于Zn(OH)2溶于NaOH溶液和氨水，所以向ZnCl2溶液中滴加NaOH溶液或NH3·H2O时，先产生白色沉淀，后沉淀消失。而向NaOH溶液或NH3·H2O中滴加ZnCl2溶液时，由于NaOH溶液或NH3·H2O过量，所以先没有沉淀产生，能够鉴别。2.用稀H2SO4、NaOH溶液和单质铝为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三个学生制备的途径分别是：)若要得到等量的Al(OH)3，则(A.三者消耗原料相同B.甲消耗的原料最少C.乙消耗原料最少D.丙消耗原料最少答案：D[归纳提升]1.常见的两性物质归纳总结(1)中学阶段接触到的既能与酸反应又能与碱反应的物质有：①金属单质：Al等；②两性氧化物：Al2O3

等；③两性氢氧化物：Al(OH)3

等；④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3

等；⑥氨基酸、肽和蛋白质等。

(2)两性物质：是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、肽和蛋白质是两性物质。2.Al(OH)3

的三种制备方法(1)可溶性铝盐溶液与过量氨水反应(2)向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2(3)相互促进水解法

考向2有关铝的工艺流程

3.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如图所示。下列叙述错误的是()A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al和FeC.“沉淀”中的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4

代替NaHCO3

解析：易拉罐作为可再生资源，其回收再利用对提高经济效益、社会效益、保护环境有着巨大的促进作用，A正确；由题意可知，易拉罐中主要含有Al和Fe，因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al和Fe，B正确；“沉淀”的主要成分是Fe(OH)3，C正确；铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应，可生成氢氧化铝沉淀，硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根，不能与铝离子反应，D错误。答案：D4.铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

(1)铝土矿中Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为____________________________________________________________。已知：①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；②溶液中的硅酸钠与四羟基合铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3＋2Na[Al(OH)4]===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH＋2H2O。请回答下列问题：

(2)在工艺流程中“酸化”时，加入的最佳物质B是________，理由是_________________________________________________，写出酸化过程发生反应的化学方程式：_________________________________________。

(3)工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，理论上每消耗6.0g碳单质，转移1mol电子，则反应的化学方程式为________________。

(4)某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。物质甲是________(填化学式)，该同学设计的实验方案__________(填“合理”或“不合理”)。原因是__________________________________________________________________(若合理，则不用填写)。离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。(2)由于解析：(1)铝土矿中Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，Al(OH)3

不溶于H2CO3等弱酸，易溶于强酸，故在工艺流程中“酸化”时，常通入过量CO2

气体，其优点是Al(OH)3

不会溶解，便于控制反应，且原料的价格低廉，反应的化学方程式为CO2＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaHCO3。(3)理论上每消耗6.0g碳单质(即0.5mol)，转移1mol电子，则C元素由0价变为＋2价，据此推测反应产生CO，结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式：Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO。(4)检验溶液中是否含有Fe3+，常加入KSCN溶液，若溶液变成红色，则含有Fe3+，否则不含Fe3+。由于铝热反应所得固体中含有Fe、Al、Al2O3，而Fe3+具有较强氧化性，可与Fe、Al反应生成Fe2+，故不能检验出是否含有Fe3+。答案：(1)Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－

(2)CO2

CO2

过量时氢氧化铝不会溶解，反应易控制，且原料廉价CO2＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaHCO3(3)Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO不合理Fe3+能与Fe、Al反应生成Fe2+，不能检

(4)KSCN出Fe3+[归纳提升]铝土矿提铝(Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2)(1)强酸→强碱→弱酸法(2)强碱→强酸→弱碱法考向3铜及其化合物的转化及应用5.(2023年湛江二模)部分含铜物质的分类与相应铜元素的化)合价关系如图所示。下列说法正确的是( A.a、d均易溶于水 B.b既有氧化性又有还原性 C.常温下，f与单质硫反应生成e D.向c的悬浊液中通入H2S气体生成e

解析：a为CuO，b为Cu2O，c为Cu(OH)2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。A项，a为CuO，d为CuS，二者均为难溶于水的黑色粉末，A错误；B项，b为Cu2O，Cu的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；C项，Cu在常温下不与S反应，需要加热才能反应，C错误；D项，向Cu(OH)2的悬浊液中通入H2S气体生成CuS，D错误。答案：B)6.用含铁废铜制备胆矾的流程如图，下列说法错误的是(A.物质A可选用盐酸B.Ⅰ中加H2O2的目的是溶解铜并将Fe2+氧化为Fe3+C.长时间煮沸Ⅲ中悬浊液的目的是充分聚沉Fe(OH)3D.“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤解析：用含铁废铜制备胆矾，首先将金属溶解，A为稀硫酸，答案：A溶解除铜以外的其他金属，不可选用HCl，会引入杂质离子Cl－，A错误；再加入强氧化性的过氧化氢，将铜溶解，同时将存在的亚铁离子氧化为铁离子，加入Cu2(OH)2CO3，调节溶液的pH，将铁变成氢氧化铁沉淀除去，B、C正确；最后进行过滤，滤液中剩余的阳离子主要有Cu2+，阴离子有SO，加硫酸目的是抑制Cu2+的水解，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，得到产品胆矾。7.氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆。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，有关说法不正确的是(

)A.高温条件下，稳定性：Cu2O＞CuOB.样品与酸反应中Cu2O既为氧化剂又是还原剂C.如果溶液中出现蓝色，说明CuO已分解D.若有14.4gCu2O参加反应，则转移电子数为0.1NA

解析：二者稳定性需要根据所处条件分析，在温度不是很高时CuO比氧化亚铜稳定，在高温的时候，氧化亚铜比氧化铜稳定，A正确；反0.1mol，0.1mol氧化亚铜完全反应转移了0.1mol电子，转移电子数为0.1NA，D正确。答案：C应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O中Cu元素的化合价从＋1价升高＋2价，部分降低到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，1mol氧化亚铜完全反应转移1mol电子，14.4gCu2O物质的量为：[归纳提升]冶炼铜的“两方法”(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)

粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为Cu2+，用纯铜棒作阴极，即可得精铜。考向4镁的制备与化工流程8.(2021年湖南选择考)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：下列说法错误的是()A.物质X常选用生石灰B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2

解析：海水经一系列处理后得到苦卤水，苦卤水中含Mg2+，苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2得MgO，MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2，工业上常采用CaO，发生CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A正确；Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，B正确；由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C，生成物之一为MgCl2，C在高温下被氧化为CO，则“气体”为CO，反应方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正确；“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2

溶液，由于MgCl2

在溶液中水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发HCl会逸出，MgCl2水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水MgCl2，D错误。答案：D

9.(2023年西宁期中)碱式次氯酸镁[Mg2ClO(OH)n·H2O]微溶于水，不潮解，相对稳定，是一种有开发价值的无机抗菌剂，以菱镁矿(MgCO3，含少量FeCO3)为主要原料，制备碱式次氯酸镁的工艺流程如下：(1)碱式次氯酸镁的化学式中n＝________(填数字)。(2)菱镁矿酸溶时，为了提高溶出率，可采取的措施有_______________(写一条)。(3)氧化时发生反应的离子方程式为_____________________。(4)调pH时需要加入的物质最好为________，过滤1所得滤渣为________。

(5)混合时发生反应的化学方程式为________________。混合时NaOH溶液须最后加入且不能过量，其原因是______________。(6)在酸性溶液中碱式次氯酸镁具有杀菌、漂白作用的原因是____________________(用离子方程式表示)。

(7)如果以单位质量的消毒剂所得到的电子数来表示消毒效率，碱式次氯酸镁的消毒效率约是Cl2的消毒效率的________。

解析：(1)碱式次氯酸镁中Mg和Cl的化合价分别是＋2价和＋1价，则根据正负化合价代数和为0可知化学式中n＝3。(2)菱镁矿酸溶时，为了提高溶出率，可采取的措施有：粉碎菱镁矿、增大盐酸浓度、加热、边加盐酸边搅拌等。(3)氧化时是将Fe2+转化为Fe3+。(4)调pH是为了沉淀Fe3+，需要加入的物质为MgO[或Mg(OH)2

或MgCO3]，所得滤渣为Fe(OH)3。(5)根据质量守恒定律书写化学方程式：NaClO＋2MgCl2＋3NaOH＋H2O===Mg2ClO(OH)3·H2O↓＋4NaCl。混合时NaOH溶液须最后加入且不能过量，是为了防止生成Mg(OH)2沉淀。(6)Mg2ClO(OH)3·H2O在酸性条件下发生反应：Mg2ClO(OH)3·H2O＋4H＋===2Mg2+＋HClO＋4H2O，反应生成的次氯酸具有强氧化性，所以在酸性溶液中碱式次氯酸镁具有杀菌、漂白的作用。(7)设碱式次氯酸镁、氯气的质量均为mg。1mol碱式次氯酸镁在反应中得到2mol电子，1mol氯气得到2mol电子，则碱式次氯酸镁与氯气的消毒效率比值为答案：(1)3(2)粉碎菱镁矿(或增大盐酸浓度等)(3)2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O(4)MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]

Fe(OH)3(5)NaClO＋2MgCl2＋3NaOH＋H2O===Mg2ClO(OH)3·H2O↓＋4NaCl防止生成Mg(OH)2沉淀(6)Mg2ClO(OH)3·H2O＋4H＋===2Mg2+＋HClO＋4H2O(7)0.42[归纳提升]1.从海水中提取镁的流程2.主要化学反应(1)制取石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (2)沉淀Mg2+：Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+。 (3)提取MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。(4)制氯化镁晶体：MgCl2＋6H2O(5)氯化镁晶体脱水：MgCl2·6H2O

MgCl2·6H2O。

MgCl2＋6H2O。(6)制金属镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。3.重要操作(1)从MgCl2

溶液中获取晶体的操作。①基本操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量。②基本仪器：酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平。(2)氯化镁晶体脱水HCl的作用。①带走部分水蒸气，减少MgCl2

的水解。②抑制MgCl2的水解，得到无水MgCl2。(3)制金属镁加入少量CaCl2

的作用：降低MgCl2

的熔点，节能。4.原料(1)直接原料：海水、贝壳和盐酸。(2)间接原料：氢气。(3)循环利用：氯气。5.海水提镁过程中应该注意的问题(1)制取Mg(OH)2

沉淀时，所用的试剂是廉价的熟石灰，而不是NaOH。(2)海水提镁，可以用提取食盐剩下的苦卤，因为Mg2+得到了富集，浓度大。

(3)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在HCl气流中加热脱水，防止MgCl2和H2O反应生成Mg(OH)2沉淀。

(4)因为海水提镁用的是石灰乳，不是澄清石灰水，所以反应MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2的离子方程式应该写成Mg2+＋Ca(OH)2===Ca2+＋Mg(OH)2的形式。(5)制备单质镁时所用的方法是电解熔融的氯化镁，而不是电解氯化镁溶液，也不是电解熔融的氧化镁。

考向5金属材料

10.(2022年江苏选择考)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2

是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛)用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是( A.石墨能导电，可用作润滑剂 B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料 C.青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D.含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料

解析：石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，A错误；单晶硅熔点高，可用作耐高温材料，用作半导体材料与熔点高无关，B错误；青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，C正确；含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，D错误。答案：C11.(2023年温州模拟)下列说法不正确的是()

A.硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料 B.贮氢合金的发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径 C.“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料 D.不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢

解析：硬铝是合金，合金的硬度比纯金属大，硬铝密度小、硬度大，抗腐蚀能力强，是制造飞机的理想材料，A正确；贮氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径，B正确；“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，C错误；不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍和少量的碳，D正确。答案：C[归纳提升]1.合金的组成和性质(1)成分金属与合金的物理性质相比有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。(2)金属越活泼，一般发现或使用越晚。2.常见合金的性能与用途

(1)铁合金：随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性等。(2)铝合金：高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，并具有抗海水侵蚀、避磁性等特点。(3)铜合金：锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。铝青铜耐腐蚀性好、强度高，可作弹簧材料。(4)锌合金：流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表、汽车零件外壳等。

(5)钛合金：是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金。[易错提醒]金属材料的易错点(1)纳米金属的表面积大，反应时接触面积大，反应剧烈，但是不能改变原金属的化学性质。

(2)镁和铝在常温下能够被空气中的氧气氧化而在其表面形成致密的氧化膜，可阻止金属进一步被氧化，所以镁和铝具有良好的抗腐蚀性能。(3)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。(4)合金的化学性质与成分金属相同，物理性质不同。(5)合金中各元素的化合价都是0价。考向6金属冶炼

12.(2022年山东等级考)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。物质Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列说法错误的是()A.固体X主要成分是Fe(OH)3

和S；金属M为ZnB.浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出C.中和调pH的范围为3.2～4.2D.还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成

解析：CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应生成CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化为Fe3+，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。经过上述分析可知固体X的主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)

Cu2+(aq)＋S2-(aq)，增大O2的浓度，答案：D可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误。13.(2023年南京调研)铜的冶炼过程大致可分为：①富集，将硫化物矿进行浮选；②焙烧，主要反应为：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)；③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2；2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；④电解精炼铜。下列说法正确的是(

)A.冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B.上述过程中，由1molCuFeS2制取1molCu时共消耗2molO2C.在反应2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，只有Cu2O做氧化剂D.电解精炼铜的过程中，每转移1mol电子时，阳极溶解铜的质量为32g

解析：1molCuFeS2反应，焙烧时需要氧气2mol，生成的Cu2S转化为Cu2O还需要氧气，B项不正确；C项中做氧化剂的除Cu2O外还有Cu2S，C项不正确；电解精炼铜时阳极除溶解铜外还溶解其他的金属，当转移1mol电子时，阳极溶解铜的质量不足32g，D项不正确。答案：A[归纳提升]金属的冶炼方法1.冶炼方法

(1)电解法：冶炼金属活泼性很强的金属(如K、Ca、Na、Mg、Al等)①2NaCl(熔融)②MgCl2(熔融)③2Al2O3(熔融)2Na＋Cl2↑ Mg＋Cl2↑ 4Al＋3O2↑

(2)热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al、Na等)还原金属活泼性介于Zn～Cu之间的金属化合物。①Fe2O3＋3CO②2CuO＋C③WO3＋3H2④TiCl4＋4Na⑤Cr2O3＋2Al

2Fe＋3CO22Cu＋CO2↑ W＋3H2O Ti＋4NaCl 2Cr＋Al2O3(3)热分解法：用于冶炼不活泼金属Hg、Ag。①2HgO②2Ag2