备战2020年高考化学考点17 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物.doc

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1、专题17用途广泛的金属材料开发利用金属矿物一、铜及其重要化合物1．铜（1）物理性质纯净的铜为紫红色，属于有色金属，密度较大，硬度较小，熔、沸点较高，具有良好的导电、导热性。（2）化学性质与非金属单质反应Cl2Cu+Cl2CuCl2O22Cu+O22CuOS2Cu+SCu2S与酸反应非氧化性酸不反应氧化性酸Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O与盐溶液反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+潮湿空气中形成铜锈2Cu+

2、O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO32．氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜与酸反应(H+)CuO+2H+Cu2++H2OCu2O+2H+Cu2++Cu+H2O与H2反应CuO+H2Cu+H2OCu2O+H22Cu+H2O转化关系4CuO2Cu2O+O2↑3．氢氧化铜Cu(OH)2是一种不溶于水的蓝色固体。其化学性质主要有弱碱性，不稳定性和弱氧化性等。Cu(OH)2的化学性质（1）弱碱性：Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O（2）不稳定性：Cu(OH)2CuO+H2O（3）弱氧化性：能氧化醛基。4．铜盐①Cu2(OH)2CO3：名称为碱式碳酸

3、铜，是铜绿、孔雀石的主要成分。②CuSO4：白色粉末，可由蓝色的硫酸铜晶体受热分解得到，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。③铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失活，利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，杀灭植物的病毒。二、合金及金属材料1．合金（1）概念：合金是指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）性能：合金具有不同于各

4、成分金属的物理、化学或机械性能。①熔点：一般比它的各成分金属的低；②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。2．常见的金属材料（3）几种有色金属材料铝及铝合金铜及铜合金三、金属矿物的开发利用1．金属在自然界中存在的形态除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合态的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。2．金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mn＋＋ne－===M。3．金属冶炼的一般步骤4．金属冶炼方法（1）热分解法冶炼金属例如：2HgO2Hg＋O2↑，2Ag2O4Ag＋O2↑。用热分解法冶炼

5、金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。（2）热还原法冶炼金属①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为C＋2ZnO2Zn＋CO2↑，C＋2CuO2Cu＋CO2↑。②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO＋CuOCu＋CO2。③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为3H2＋WO3W＋3H2O，4H2＋Fe3O43Fe＋4H2O。④活泼金属还原法。例如：Al还原

6、Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，10Al＋3V2O56V＋5Al2O3。（3）电解法冶炼金属例如：电解Al2O3、MgCl2、NaCl，其化学方程式依次为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。金属活动性顺序表中隐含的重要信息比较金属活动性顺序K、Ca、NaMgAlZnFe、Sn、Pb(H)CuHg、AgPt、Au自然界存在形态化合态多数是化合态，极少数是游离态游离态主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法与O2反应常温下易反应常温下生

7、成氧化膜加热化合不反应与H2O反应常温下生成碱和氢气与热水反应有碱存在与水反应与高温水蒸气反应不反应与H+反应从酸中把氢置换出来，生成盐和氢气不反应与盐溶液反应先与水反应，生成的碱再与盐反应排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来5．铝热反应实验装置实验现象①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3原理应用①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等

8、；②金属焊接，如野外焊接钢轨等考向一合金的性质及其应用典例1所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔