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1、化学课标版第9讲用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物考点一 金属的冶炼 合金1.金属矿物的开发和利用(1)金属在自然界中的存在形式(2)金属冶炼的一般步骤金属冶炼的过程就是使金属化合物中的金属离子②得到电子被③还原为金属单质的过程,即:Mn++ne-M。(3)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)(4)铝热反应1)原理:高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。2)实验装置:如图所示。3)实验现象a.镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。b.反应放出大量的热,并发出
2、耀眼的强光。c.纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。d.待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以发现落下的是铁珠。4)铝热反应的应用a.该反应为放热反应,在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属,如用铝热反应冶炼锰的化学方程式为3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn。b.该反应原理可以应用在生产上,如焊接钢轨等。2.合金3.常见金属材料(1)黑色金属材料(如钢铁)a.钢是用量最大、用途最广的合金。(2)有色金属材料(如铜和铝)a.我国使用最早的合金是青铜,常见的铜合金还有黄铜和白铜。1.
3、判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)铝合金的熔点比纯铝的高( )(2)合金材料中不可能含有非金属元素( )(3)合金中的金属元素以化合物的形式存在( )(4)合金中各元素的含量一定,所以合金是纯净物( )(5)炼铁:用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物( )(6)炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜( )(7)制镁:电解氯化镁溶液制取金属镁( )(8)制钛:用金属钠置换四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛来制取单质钛( )(9)制钠:
4、以海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液 ( )答案(1)✕(2)✕(3)✕(4)✕(5)✕(6)✕(7)✕(8)✕(9)✕2.【多维思考】(1)能否用电解AlCl3、MgO的方法冶炼Al、Mg?(2)铝是地壳中含量最高的金属元素,为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多?(3)热还原法用到的还原剂有焦炭、CO和H2,试从所得产物纯度及对环境污染的角度考虑哪种还原剂更好?(4)化学兴趣小组对某“金牌”的成分提出了猜想:一是由纯金制成,二是由黄铜(铜锌合金)制成。请用化学方法判断哪种猜想是正确的
5、。答案(1)不能。因为AlCl3是共价化合物,熔融时无法电离出自由移动的离子,不导电;而MgO虽是离子化合物,但其熔点太高,熔融会消耗大量的电能,成本较高。(2)铝的金属活动性比铁、铜强,难于冶炼,古代的技术条件达不到,故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。(3)最好的还原剂是H2;原因是焦炭会使产品的纯度降低,CO会污染环境。(4)用盐酸(或稀硝酸)溶解,若“金牌”部分溶解(或全部溶解),则是由黄铜制成的;若“金牌”不溶解,则是由纯金制成的。1.下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是( )金属存
6、在形式冶炼方法A金游离态金子比沙子密度大,利用水洗法直接分离B银化合态银的金属性弱,用加热Ag2O的方法冶炼C铁化合态用CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物D钠化合态钠的金属性强,一般还原剂很难将其还原出来,所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼题组一 金属的冶炼方法答案D 钠一般是由电解熔融NaCl的方法来制取,电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2。2.下列关于金属的一些说法不正确的是( )A.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应B.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制
7、得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼答案B 冶炼铝的过程中,铝由化合态变为游离态,有化合价变化,属于氧化还原反应,A正确;在工业上Mg用电解法冶炼,Cu用热还原法冶炼,B错误;金属冶炼的实质是Mn++ne-M,C正确;金属越活泼,则金属离子的氧化性越弱,越难被还原,D正确。3.(2016吉林长春模拟)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )A.2HgO2Hg+O2↑B.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑C.2MgO(熔融)2Mg+O2↑D.Fe
8、2O3+3CO2Fe+3CO2答案C Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法冶炼,故A正确;钠是活泼金属,应采用电解法制取,故B正确;镁是活泼金属,应采用电解氯化镁的方法制取,氧化镁的熔点太高,消耗太多的能源,故C错误;Fe的冶炼通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将铁从其化合物中还原出来,故D正确。题组二 合金的性质及应用4.镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是( )A.此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬
