《2017届高三化学总复习第3章第4节用途广泛的金属材料课件资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017届高三化学总复习第3章第4节用途广泛的金属材料课件资料（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节用途广泛的金属材料,2013高考导航 考纲要求 1.了解常见金属的活动性顺序。 2.了解合金的概念及其重要应用。 3.了解铜及其化合物的主要性质及应用。,命题热点 1.常见铁、铜、铝合金的主要应用。 2.结合基本理论考查金属活动性顺序,一、合金 1概念 由_或_ _熔合而成的具有_特性的物质。,两种,两种以上的金属(或金属与非金属),金属,2性质特点 (1)多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点_。 (2)合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度_。,低,大,二、常见金属材料 金属材料包括纯金属和_，分为黑色金属材料和_材料。 1黑色金属材料钢铁 钢是用量最大、用途最广的合金。,合金,有色金属
2、,碳素钢,低碳钢,中碳钢,高碳钢,2有色金属材料铜和铝的合金 (1)铜合金 我国使用最早的合金是_，常见的铜合金有_和_。,青铜,黄铜,白铜,(2)铝合金 性质特征：密度小、_、_、易于加工、成本低廉且表面易形成_而具有一定的抗腐蚀能力。 主要用途：建筑业、容器和包装 业、交通运输及电子行业。,强度高,塑性好,致密的氧化膜,特别提醒 (1)在活动性顺序中,金属的位置越靠后,其单质的还原性越弱，简单离子的氧化性越强，但Fe3氧化性强于Cu2. (2)Cu、Hg、Ag能与强氧化性酸发生氧化还原反应，但无氢气生成。,即时应用 1(2012沈阳高三模拟)A、B、C三种金属，将B、C分别放入稀硫酸中，B
3、溶解而C不溶；将C放入A的盐溶液中, C的表面有A析出，则这三种金属的活泼性由强到弱的顺序为(),AABCBBCA CBAC DCBA 解析：选B。因B能溶解在稀硫酸中而C不能，说明在顺序表中B排在氢前而C排在氢后，C能从溶液中置换出A，说明C排在A的前面，即在金属活动性顺序表中三种金属的相对位置为B、C、A，故答案为B。,1铜 (1)物理性质：紫红色，不能被磁铁吸引。 (2)化学性质：,2.氧化铜和氢氧化铜,3.CuSO45H2O CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。 (1)无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO45H2O)，可作为水的检验依据; (2)CuSO4和石灰乳的混合液即
4、为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂,可以用来防治多种作物的病害。,特别提醒 (1)溶液中的Cu2常为蓝色(浓CuCl2溶液为蓝绿色，稀CuCl2溶液为蓝色)，可作为Cu2的判定依据。 (2)Cu2与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，,这是鉴定Cu2的原理之一。 (3)无水CuSO4一般用于检验水，而不作为吸收水的干燥剂。,即时应用 2(2012南通高三模拟)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：,(1)铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放
5、在_上，不能直接放在桌面上。,实验所用仪器：a.蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳f试管夹 (2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是_。,a灼烧过程中部分氧化铜被还原 b灼烧不充分铜未被完全氧化 c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化,(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。,(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是_、_。,(5)在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验过程中，称量操作至少进
6、行_次。 (6)若测定结果x值偏高，可能的原因是_。 a加热温度过高 b胆矾晶体的颗粒较大,c加热后放在空气中冷却 d胆矾晶体部分风化 解析：(1)如果坩埚中的物质冷却时能吸水或易被氧化，则放入干燥器中冷却，如果没有这些要求则放到石棉网上，防止烫坏实验台。,(2)杂铜中含有大量有机物，如果燃烧不完全则产生具有还原性的物质碳或一氧化碳，在灼烧的过程中可能还原CuO，所以选a。选项b很容易选出。 (3)要搞清楚题干中过滤的目的，过滤是要滤掉粗制的CuO中不溶于H2SO4的物质，那么后面的两个空不难做答,(4)因为粗制的CuO中含有Cu，在加热时与浓H2SO4反应产生SO2，既污染环境，又浪费H2S
7、O4。 (6)加热温度过高CuSO4分解使x值偏 高。颗粒较大分解不完全，放在空气中冷却又吸收水，部分风化已失去部分结晶水，这些因素都造成x值偏低。,答案：(1)ceb(2)ab(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体 (5)4(6)a,视角1 教材高频考点 以化工生产或工艺流程为背景考查金属的性质是教材中的高频考点。,黄铜矿的湿法冶金技术，主要包括直接酸浸、氧化焙烧浸出、硫酸化焙烧浸出。工业上用惰性电极电解生产铜的流程如图所示：,当向溶液中加入精矿粉(不考虑黄铜矿中的其他杂质)后，发生的反应主要有CuFeS24H=Cu2Fe22H2S,2Fe3H2S=2Fe2
8、S 2H。 试回答下列问题：,(1)电化浸出时，阴极的电极反应式为_， 通入空气的作用是_(用离子方程式表示)。,(2)若忽略硫酸铁的其他损耗，理论上在反应中_(填“需要”或“不需要”)补充硫酸铁，原因是_。,(3)浸出液必须趁热过滤，主要原因是_。 (4)浸出过程中常加入NaCl，一方面可以提供Cl，解决硫包裹问题，抑制铜矿粉氧化过程中的钝化，另一方面可以增加溶液的活性和_。,(5)若电解200 mL 1 molL1的硫酸铜溶液，生成6.4 g铜时，溶液的pH_(假设溶液的体积没有变化),此时溶液中的离子浓度大小顺序为_。,【解析】(1)溶液中的阳离子主要有Cu2、Fe2和H，故在阴极放电的
9、是Cu2。由于在阴极区通入空气，溶液中还存在硫酸，故阴极上的铜在空气和催化剂的协同作用下溶解于稀硫酸中：2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O。,(3)溶液中存在较多的硫酸铜，当温度降低后，其溶解度降低，容易析出，会影响铜的产量。,对铜及其化合物性质的考查是近几年命题的热点。 (2011高考新课标全国卷)0.80 g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。,视角2 追踪命题热点,请回答下列问题： (1)试确定200 时固体物质的化学式_(要求写出推断过程)；,(2)取270 所得样品，于570 灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该
10、反应的化学方程式为_；把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_；,(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_；,(4)在0.10 molL1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH8时，c(Cu2)_molL1(KspCu(OH)22.21020)。若在0.1 molL1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2完全沉淀为CuS，此时溶液中的H浓度是_molL1,【解析】(1)分析CuSO45H2O受热脱水过程的热重曲线可知，200 时和113 时的
11、产物相同，可根据113 时样品质量确定脱水产物，设113 时产物为CuSO4(5n)H2O，则有：,(3)SO3与水化合生成硫酸，浓硫酸加热时可氧化铜，反应方程式为 Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O。,【答案】(1)见解析 (2)CuSO4 CuOSO3CuSO45H2O102 (3)Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O (4)2.21080.2,(2012中山高三模拟)铜是人类最早使用的金属之一，铜的矿物主要有辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)、赤铜矿(Cu2O)等。铜及其化合物一般都有颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO45H2O呈蓝色
12、等。已知：,视角3 易错易误剖析,CuO经高温灼烧生成Cu2O； Cu2O属于碱性氧化物； Cu2O2H=CuCu2H2O。 (1)工业冶炼铜的主要原料是黄铜矿，其生产过程开始的两步是： 富集：将矿物进行浮选；,焙烧：把得到的精矿用空气进行焙 烧，将其中的铁元素转变为硫化亚铁、铜元素转变为硫化亚铜，试写出焙烧反应的化学方程式并配平：_。,(2)将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是_。 A如果溶液变为蓝色、同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成了Cu2O,B溶液中最终不可能有紫红色固体出现 C这种实验的结果无法说明CuO分解的程度 D如果溶液中出现蓝色，最
13、终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解,(3)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中含有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等物质。选用提供的试剂，设计一个实验，以验证炉渣中含有FeO，应选择的试剂为_。,A稀硝酸B稀硫酸CKSCN溶液DKMnO4溶液 ENaOH溶液 证明炉渣中含有FeO的实验操作(简述) _。,【常见错误】,【错因分析】(1)根据题意和发生氧化还原反应关系可知，一部分硫元素转变为SO2，从而推知反应的化学方程式为2CuFeS2O2 2FeSCu2S SO2。注意不要将硫化亚铜错写为CuS, CuS的名称为硫化铜；若分析不清其中的氧化还原关系，会漏写SO2，,或者将氧元素写为其他形式。 (2)若误认为Cu不与热的稀硝酸反应会造成错选D。 如果样品部分生成了Cu2O，也会有类似现象发生，即这种实验的结果无法说明CuO分解的程度，A项错误、C项正确;由于Cu能够与热的稀硝酸反应,所以无论CuO是否完全分解，溶液中最终不可能有紫红色固体出现，B项正确、D项错误。 (3)忽视稀硝酸能够氧化Fe2，忽视Fe(OH)3的颜色能够干扰Fe(OH)2的颜色。 回答该题时要注意以下几点：,不
