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1、第4节 用途广泛的金属材料 金属矿物的开发利用,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点一金属矿物的开发和利用 导学诱思 (1)合金一定是金属与金属熔合而成的吗? 不是,也可以是金属与非金属熔合而成。 (2)碳素钢的硬度为什么不同? 碳素钢含碳量不同,硬度不同,含碳量越高,硬度越大。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,落实基础 1.合金 (1)概念。 由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有 金属特性的物质。 (2)性质特点。 多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。 合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。 2.常见合金 (1)铁合金:依据含碳量高低分
2、为生铁、钢、熟铁等。 (2)铜合金:常见的铜合金有青铜、黄铜、白铜,我国使用最早的合金是青铜。 (3)铝合金:具有密度小、强度大、耐腐蚀等特点。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,3.金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在。 在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外,绝大多数金属元素以化合物形式存在。 (2)金属冶炼的实质。 金属元素只有正价,没有负价,所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中还原出来的过程。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考查角度一 合金 例
3、1化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( ) A.合金一定是金属和金属熔合而成的 B.铝合金的熔点和硬度均高于纯铝 C.合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质完全相同 D.合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,方法指导(1)选择金属的冶炼方法时,要依据金属活动性顺序。热分解法,冶炼的是排在金属活动性顺序后面的一些不活泼金属,如Hg、Ag等;热还原法,冶炼的是排在金属活动性顺序中处于中间位置的金属,如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等;电解法,
4、冶炼的是排在Al(包括Al)前面的一些比较活泼的金属。 (2)电解法冶炼活泼金属时,除Al是电解熔融的Al2O3外,其他(如Na、K、Mg等)金属,一般是电解熔融的氯化物。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 A.(2014广东理综)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金( ) B.(2013江苏化学)氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝( ) C.(2012广东理综)新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮( ) E.(2012天津理综)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料( ) F.(2012重庆理综)钢铁厂用
5、热还原法冶炼铁的生产过程中不涉及化学变化( ),解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,2.(1)(2013山东理综)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。 A.Fe2O3 B.NaCl C.Cu2S D.Al2O3 (2)(2013重庆理综)航母螺旋桨主要用铜合金制造。 80.0 g Cu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0 g,则合金中Cu的质量分数为 。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,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。结合如图信
6、息推断该合金中除铜外一定含有 。,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点二铜及其化合物的性质,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,落实基础 1.铜 (1)物理性质:紫红色,不能被磁铁吸引。 (2)化学性质:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,2.氧化铜和氢氧化铜,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考查角度一 铜及其化合物的性质 例1(2015成都诊断)下表中,对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( ),考点一,考点二,基础
7、梳理,考点突破,高考微题组,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,互动探究怎样从硫酸铜溶液中提取胆矾(CuSO45H2O)? 答案:加热浓缩、冷却结晶、过滤。因为CuSO45H2O受热易分解,所以不能把溶液蒸干。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考查角度二 铜及其化合物的制取 例2将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3: (1)铜单质放置于潮湿空气中,容易生成碱式碳酸铜,反应化学方程式是 。 (2)步骤中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为 。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,(3)步骤中发生如下3个反应,已知反应
8、()中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应()的化学方程式。 () (4)步骤中调节pH后的溶液中,铜离子浓度最大不能超过 molL-1。已知KspCu(OH)2=210-a,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,1.(2014全国)下列反应中,反应后固体物质增重的是( ) A.氢气通过灼热的CuO粉末 B.二氧化碳通过Na2O2粉末 C.铝与Fe2O3发生铝热反应 D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,2.(2012山东理综)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
9、选用下列试剂中的 吸收。 A.浓硫酸 B.稀硝酸 C.NaOH溶液 D.氨水 (2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,3.(2012福建理综)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下: (1)步骤()中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。 (2)步骤()所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。 (3)在步骤()发生的反应中,1 mol MnO2转移2 mol电子,该
10、反应的离子方程式为 。,答案,解析,以金属活动性顺序为载体的综合应用 金属活动性顺序常用的6个方面:,例铜、银、金是人类最早认识的三种金属,因为很早就被人们用作钱币,因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金的强,相对而言,人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜的强,他们设计了如下方案,其中方案合理的有 。 A.铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出 B.铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2 C.足量的铁粉和铜粉与浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4 D.铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解 E.把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上无气泡产生,而
11、铜片上有气泡产生 F.把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜片上无气泡产生,答案,解析,对点训练 1.下列实验不合理的是( ) A.比较Cu、Fe的还原性:铜加入硫酸铁溶液中 B.验证氯的非金属性强于溴:向溴化钠溶液中通入氯气 C.验证高锰酸钾的氧化性强于氯气:向高锰酸钾中滴加浓盐酸 D.验证镁的金属性强于铝:取一小段去氧化膜的镁带和铝片,分别加入1.0 molL-1的盐酸中,答案,解析,2.下列事实不能用金属活动性解释的是( ) 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
12、炼铜时,其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部,答案,解析,3.有4种金属a、b、c、d,它们与浓硝酸反应时,只有a不反应;往这4种金属粉末的混合物中加入盐酸,其中b、c溶解,过滤后,在滤液中加入过量的NaOH溶液,可得到c离子的沉淀,则这4种金属的活动性强弱的顺序可能是 ( ) A.cbda B.badc C.abcd D.dcba,答案,解析,4.下表各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( ),答案,解析,2,1,3,4,5,考点一 金属矿物的开发和利用 1.下列说法正确的是( ) A.铝合金的密度小,硬度大,可用作建筑材料 B.Cu、Al、Na可以分别用热还原法、热分解
13、法和电解冶炼 C.电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得金属镁 D.工业上用铝热反应来冶炼铁,答案,解析,2,1,3,4,5,2.下列说法正确的是( ) A.因为合金在潮湿的空气中易形成原电池,所以合金耐腐蚀性都较差 B.MgO是一种电解质,工业上常用电解MgO冶镁 C.MgO、Al2O3熔点高,它们都可用于制作耐火材料 D.金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体,答案,解析,4,3,1,2,5,3.下列关于钠和铝的工业制法的叙述错误的是( ) A.都可采用电解法 B.原料皆为对应盐酸盐 C.都是在熔融状态下发生反应 D.都有非金属单质产生,答案,解析,4,3,1,2,5,考点二 铜及其化合物的性
14、质 4.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( ) A.将铜丝插入浓硫酸加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色 B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成 C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体 D.将铜丝在空气中加热至红热后迅速伸入装有乙醇的试管中,可闻到刺激性气味,答案,解析,5,3,1,2,4,5.实验室用铜制备CuSO4溶液有多种方案,某实验小组给出了以下三种方案:,请回答有关问题: (1)甲方案: 写出该反应的离子方程式 ; 为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为n(H2SO4)n(HNO3)
15、= 。,5,3,1,2,4,(2)乙方案:将6.4 g铜丝放到90 mL 1.5 molL-1的稀硫酸中,控制温度在50 。加入40 mL 10%的H2O2溶液,反应0.5小时,升温到60 ,持续反应1小时后,经一系列操作,得CuSO45H2O 20.0 g。已知有关摩尔质量:M(Cu)=64 gmol-1,M(CuSO45H2O)=250 gmol-1 反应时温度控制在5060 ,不宜过高的原因是 ; 本实验CuSO45H2O的产率为 。,5,3,1,2,4,(3)丙方案:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质A调节pH至4,然后过滤、浓缩、结晶。 物质A可选用以下的 (填序号); A.CaO B.NaOH C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3 反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,FeSO4的作用是 。 (4)对比甲、乙、丙三种实验方案,丙方案的优点有(写两条): 、 。,答案,解析,
