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1、一、金属和材料一、金属和材料1 1合金合金(1)(1)概念概念一种金属与其他一种金属与其他 或或 形成的形成的具有具有 的物的物质质。(2)(2)特性特性熔点熔点较较各成分的熔点各成分的熔点 。合金比各成分金属具有更好的合金比各成分金属具有更好的 、 以以及物理、化学和机械加工性能等。及物理、化学和机械加工性能等。一种或几种金属一种或几种金属非金属非金属金属特性金属特性硬度硬度强度强度低低2 2金属材料金属材料(1)(1)黑色金属材料黑色金属材料包括包括 。生生铁铁与与钢钢铁、锰、铬以及它们的合金铁、锰、铬以及它们的合金不不锈钢锈钢普通普通钢钢中，加入中，加入 等多种元素，使其具有等多种元素，
2、使其具有 的特性。的特性。(2)(2)有色金属材料有色金属材料除除 以外的其他金属材料及其合金，重要的以外的其他金属材料及其合金，重要的有色金属有：有色金属有：镁镁、铝铝、金、金、银银、铜铜、钛钛等。等。铬、镍铬、镍耐腐蚀耐腐蚀黑色金属黑色金属二、二、铜铜及其化合物及其化合物1 1铜铜(1)(1)物理性物理性质质 色金属，具有良好的色金属，具有良好的 、 和和 。(2)(2)化学性化学性质质紫红紫红导电性导电性导热性导热性延展性延展性2 2氧化氧化铜铜(1)(1)物理性物理性质质： 色粉末状固体。色粉末状固体。(2)(2)化学性化学性质质黑黑三、复合材料三、复合材料1 1概念概念将将 性性质质
3、不同的材料不同的材料经经特殊加工而特殊加工而制成的一种新型材料。制成的一种新型材料。2 2组组成成(1)(1)基体：在复合材料中基体：在复合材料中起起 作用作用。(2)(2)增增强强体：在复合材料中体：在复合材料中起起 作用作用。两种或两种以上两种或两种以上黏结黏结骨架骨架 4 4生生产产生活中常用的复合材料生活中常用的复合材料(1)(1)玻璃玻璃钢钢：以：以 做增做增强强体、体、 做基体的做基体的复合材料。复合材料。(2)(2)碳碳纤维纤维增增强强复合材料：在复合材料：在 的基体中加入的基体中加入了了 做增做增强强体，具有体，具有韧韧性好、性好、强强度高而度高而质轻质轻的特的特点。点。纤维纤
4、维合成树脂合成树脂合成树脂合成树脂碳纤维碳纤维铜及其常见化合物铜及其常见化合物 1胆胆矾矾化学式：化学式：CuSO45H2O，蓝蓝色晶体，受色晶体，受热热易分解易分解转转化化为为白色粉末：白色粉末：CuSO45H2O CuSO45H2O；无水；无水硫酸硫酸铜铜吸水后吸水后变蓝变蓝：CuSO45H2O=CuSO45H2O，常用常用该该反反应检验应检验水的存在。水的存在。2 2碱式碳酸碱式碳酸铜铜(1)(1)化学式化学式为为：CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，俗名：孔雀石，俗名：孔雀石，为绿为绿色固体。色固体。(2)(2)铜铜在潮湿的空气中被氧化在潮湿的空气中被氧化为铜锈为铜锈：
5、2Cu2CuO O2 2H H2 2O OCOCO2 2=Cu=Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3。 (2008 (2008年广年广东东高考高考) )铜铜在自然界存在于多种在自然界存在于多种矿矿石石中，如：中，如： 请请回答下列回答下列问题问题：(1)(1)上表所列上表所列铜铜化合物中，化合物中，铜铜的的质质量百分含量最高的量百分含量最高的是是_。(2)(2)工工业业上以黄上以黄铜矿为铜矿为原料，采用火法熔原料，采用火法熔炼炼工工艺艺生生产产铜铜。该该工工艺艺的中的中间过间过程会程会发发生反生反应应：2Cu2Cu2 2O OCuCu2 2S S 6Cu6CuSOSO2 2，反，反应
6、应的氧化的氧化剂剂是是_。(3)SO(3)SO2 2尾气直接排放到大气中造成尾气直接排放到大气中造成环环境境污污染的后果是染的后果是_；处处理理该该尾气可得到有价尾气可得到有价值值的化学品，写的化学品，写出其中出其中1 1种酸和种酸和1 1种种盐盐的名称的名称_。(4)(4)黄黄铜矿铜矿熔熔炼炼后得到的粗后得到的粗铜铜含少量含少量FeFe、AgAg、AuAu等金等金属属杂质杂质，需，需进进一步采用一步采用电电解法精制。解法精制。请简请简述粗述粗铜电铜电解得解得到精到精铜铜的原理：的原理：_。(5)(5)下表中，下表中，对陈对陈述述、的正确性的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是及其有无因果关
7、系的判断都正确的是_( (填字母填字母) )。【解析解析】(2)(2)根据价根据价态态分析，可知分析，可知CuCu2 2O O、CuCu2 2S S是氧化是氧化剂剂，CuCu2 2S S也是也是还还原原剂剂。(3)(3)工工业业上一般用氨水或上一般用氨水或NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收SOSO2 2，首先，首先转转化化为为(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3或或NaNa2 2SOSO3 3，它，它们们可以用于生可以用于生产产工工业业上制上制备备H H2 2SOSO4 4所用的所用的SOSO2 2或或转转化化为为(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4或或NaNa2 2SOSO4
8、4。(4)(4)根据根据电电解原理，粗解原理，粗铜连铜连接到接到电电源正极而溶解，源正极而溶解，电电解液中解液中的的CuCu2 2在阴极在阴极获获得得电电子子转转化化为为精精铜铜。【答案答案】(1)Cu2S(2)Cu2S和和Cu2O(3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害硫酸、形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害硫酸、硫酸钠硫酸钠(4)以硫酸铜硫酸溶液为电解液。电解时，粗以硫酸铜硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜铜(阳极阳极)中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥阳极泥”；溶
9、液中；溶液中Cu2得到电子沉积在精铜得到电子沉积在精铜(阴极阴极)上上(5)AD(5)(5)选项选项A A，铜铜在空气中生在空气中生锈锈而成而成为铜绿为铜绿，其主要成分，其主要成分为为CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3溶解在溶解在盐盐酸中生成酸中生成CuClCuCl2 2、COCO2 2和和H H2 2O O。选项选项B B，CuOCuO不是致密氧化膜，能溶解在不是致密氧化膜，能溶解在浓浓硫酸中。硫酸中。选项选项C C，根，根据金属活据金属活动动性性顺顺序可知序可知FeFe比比CuCu活活泼泼，CuCu、FeFe在潮湿的空气中
10、在潮湿的空气中形成原形成原电电池加速池加速铁钉铁钉生生锈锈。选项选项D D，硫酸，硫酸铜铜晶体在加晶体在加热过热过程中程中有新物有新物质产质产生，属于化学生，属于化学变变化。化。1 1(2009(2009年启年启东东模模拟拟) )下列下列说说法中不正确的是法中不正确的是( () )A A人人类历类历史上使用最早的合金是青史上使用最早的合金是青铜铜B B司母戊鼎是我国目前已司母戊鼎是我国目前已发现发现的最重的青的最重的青铜铜器器C C目前世界上使用量最大的合金是目前世界上使用量最大的合金是铝铝合金合金D D目前世界上用途最广的合金是目前世界上用途最广的合金是钢钢解析解析：目前使用量最大的合金仍是
11、钢铁。：目前使用量最大的合金仍是钢铁。答案答案：C2 2(2009(2009年广年广东东揭阳高三揭阳高三测试测试) )下列物下列物质质中，不属于中，不属于合金的是合金的是( () )A A硬硬铝铝B B黄黄铜铜C C钢铁钢铁 D D水水银银答案答案：D金属的冶炼金属的冶炼 由于金属的化学活由于金属的化学活动动性不同，金属离子得到性不同，金属离子得到电电子子还还原原成金属原子的能力也就不同，因此冶成金属原子的能力也就不同，因此冶炼炼不同的金属必不同的金属必须须采用不同的冶采用不同的冶炼炼方法。方法。1 1热热分解法分解法适用于冶适用于冶炼炼金属活金属活动动性性较较差的金属，如汞和差的金属，如汞和
12、银银：2 2热还热还原法原法用用还还原原剂剂(C(C、COCO、H H2 2、AlAl等等) )还还原金属氧化物，适合于原金属氧化物，适合于金属活金属活动动性介于性介于AlAlCuCu之之间间的大多数金属的冶的大多数金属的冶炼炼( (不包不包括括Al)Al)。如。如FeFe2 2O O3 33CO 2Fe3CO 2Fe3CO3CO2 22CuO2CuOC 2CuC 2CuCOCO2 22Al2AlCrCr2 2O O3 3 2Cr2CrAlAl2 2O O3 3WOWO3 33H3H2 2 W W3H3H2 2O O若若这类这类金属以硫化物或碳酸金属以硫化物或碳酸盐盐的形式存在的形式存在时时，
13、应应首先将其首先将其转转化成氧化物后再化成氧化物后再还还原，如原，如2ZnS2ZnS3O3O2 2 2ZnO2ZnO2SO2SO2 2ZnOZnOC ZnC ZnCOCO3 3电电解法解法适合冶适合冶炼炼金属活金属活动动性很性很强强的金属的金属( (一般是在金属活一般是在金属活动动性性顺顺序表中序表中铝铝及排在及排在铝铝前前边边的金属的金属) )。例如：。例如：2Al2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) ) 4Al4Al3O3O2 2MgClMgCl2 2( (熔融熔融) Mg) MgClCl2 2(1)(1)有些活有些活泼泼性很性很强强的金属也可以用的金属也可以用还还原法来冶原法来冶炼炼
14、，如如NaNaKClKCl K KNaClNaCl2RbCl2RbClMg MgClMg MgCl2 22Rb2Rb等，等，在此主要运用了化学平衡移在此主要运用了化学平衡移动动原理，利用原理，利用K K、RbRb沸点沸点低，先汽化离开反低，先汽化离开反应应体系，使化学反体系，使化学反应应得以向正反得以向正反应应方方向向进进行。行。(2)(2)化学性化学性质质很很稳稳定的金属如定的金属如AuAu、PtPt等，在自然界中等，在自然界中呈游离呈游离态态，用物理方法即可得到。，用物理方法即可得到。冶冶炼炼金属一般有下列方法：金属一般有下列方法：焦炭法；焦炭法；水煤气水煤气( (或或氢氢气或一氧化碳气或
15、一氧化碳) )法；法；活活泼泼金属置金属置换换法；法；电电解法。解法。四种方法在工四种方法在工业业上均有上均有应应用。用。(1)(1)请对请对下表中的金属冶下表中的金属冶炼炼方法方法进进行分析，从上述四行分析，从上述四种方法中种方法中选择选择相相应应的序号填入表中空格：的序号填入表中空格：火火烧烧孔雀石孔雀石炼铜炼铜所所发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式( (写主要的两个写主要的两个) )：_、_。(2)(2)写出以下化学方程式：写出以下化学方程式：用焦炭法用焦炭法炼铁炼铁_；用水煤气法用水煤气法炼钨炼钨_；用用铝热铝热法法炼锰炼锰_；用用电电解法冶解法冶炼钠炼钠_。【解析解析】选择金属
16、的冶炼方法，要依据金属的活动性选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自然界中的存在状态。孔雀石的主要成分是及金属在自然界中的存在状态。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能还原出还原出Cu。3 3下列用于制下列用于制备备相相应应金属的反金属的反应应原理中，不可行的原理中，不可行的是是( () )A A用用氢氢气气还还原氧化原氧化铝铝制制备铝备铝B B湿法湿法炼铜炼铜：FeFeCuSOCuSO4 4=FeSO=FeSO4 4CuCuC C用用铝热铝热法可制法可制备铁备铁、锰锰、钒钒、铬铬等金属，但不能等金属，但不能制制镁镁D D用金属用金属钠钠与与AgNOAgNO3 3溶液反溶液反应应制制银银答案：答案：AD无机材料无机材料美国航天美国航天飞飞机机“哥哥伦伦比比亚亚号号”爆炸，是震惊世界的航天爆炸，是震惊世界的航天惨案。惨案。专专家推家推测测“哥哥伦伦比比亚亚”航天航天飞飞机的失事原因之一：机的失事原因之一：覆盖在航天覆盖在航天飞飞机外机外层层的一片微不足道的隔的一片微不足道的隔热热瓦脱离，瓦脱离，引起引起
