高三一轮复习金属材料 复合材料

Ⅲ.生物浸出 在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓 入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系 如图所示。
(3)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有
________________(填化学式),微生物参与的离子反应
方程式为____________________________________(任
+====2Cu2++CO ↑+3H O Cu (OH) CO +4H 子方程式:_________________________________ 2 2 3 2 2 。
(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O,化学方程
高温 2Cu O+O ↑ 4CuO ==== 式为___________________ 。 2 2
【加固训练】
(2017·榆林模拟)
下列实验的前后,铜的质量一定发生变化的是 ( )
A.铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇
B.铜片放入酸化的硝酸钠溶液 C.铜和铁的混合物放入稀硝酸 D.铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电
方法名称
主要反应原理ຫໍສະໝຸດ 2Al2O3(熔融) 冰晶石 ==== 4Al＋3O2↑ 铝：____________________________
电解法
电解 MgCl ( 熔融 ) 2 ==== Mg＋Cl2↑ 镁：____________________________
电解 2Na＋Cl ↑ 2NaCl( 熔融 ) 2 ==== 钠：__________________________
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
高温 ______CuO+____Al2O3 ==== ______CuAlO2+____↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0 kg
废料中的铜可完全转化为________mol CuAlO2,至少需
要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液________L。 (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是____、 过滤、洗涤和干燥。
和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出。该工艺
的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸
出和生物浸出三种方法。
Ⅰ.氧化浸出 (1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有S 生成。
①该反应的离子方程式为_______________________
_____________________________________________。 ②该反应在25～50℃下进行,实际生产中双氧水的消耗 量要远远高于理论值,试分析其原因为____________ _____________________________________________。
2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)
2Cu2S+3O2
2Cu2O+Cu2S
2Cu2O+2SO2
6Cu+SO2↑
粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%,主要含有Ag、Zn、
Fe、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达
99.95%～99.98%的铜。
(3)生物炼铜:“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性,并 能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,然后把不溶性的 硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。生物炼铜的优点:a.成 本低;b.污染小;c.反应条件简单;d.含量很低的矿石也 可以被利用。
写一个)。
(4)假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+,当有
2mol SO2 4 生成时,理论上消耗O2的物质的量为
_____________。
【探究归纳总结】 1.铜的冶炼“三方法”: (1)湿法炼铜:Fe+CuSO4====FeSO4+Cu。
(2)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
(2)化学性质。
①常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空 铜锈 。 气里则会被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的_____ 2Cu+O2+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3 。 有关化学方程式:____________________________
②写出下列化学方程式:
△ 2Cu+O 2 ==== 2CuO 铜在空气中加热:________________; △
(1)金属在自然界中存在的形式。
正价
(2)金属冶炼的一般步骤。
(3)金属冶炼的实质。 得到 金属冶炼的过程就是使金属化合物中的金属离子_____ 还原 为金属单质的过程,即:Mn++ne-====M。 电子被_____
(4)金属冶炼的方法
方法名称
主要反应原理
热分解法
2HgO ==== 2Hg＋O2↑ 汞：_____________________ 2Ag2O ==== 4Ag＋O2↑ 银：____________________
【方法点拨】区别红色物质Cu和Cu2O的方法
向红色物质中加入稀硫酸,若溶液由无色变成蓝色,则
该红色物质为Cu2O,否则为Cu。反应的化学方程式为
Cu2O+H2SO4====CuSO4+Cu+H2O。
【模拟母题示例2】(铜的冶炼)(2017·石家庄模拟)我
国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品质的降低
2.区别红色物质Cu和Cu2O的方法:
向红色物质中加入稀硫酸,若溶液变成蓝色,则该红色
物质为Cu2O,否则为Cu,反应离子方程式为Cu2O+2H+====
Cu+Cu2++H2O。
2.(2017·威海模拟)银铜合金广泛用于航空工业。从切 割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图所示:
[注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和 80℃] (1)电解精炼银时,阴极反应式为_________________。
(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末,
△ CuSO · 5H O 4 2 化学方程式为_________________________ ====CuSO4+5H2O 。
(4)红色的Cu2O与稀硫酸反应,溶液变蓝,同时生成红色 +====Cu+Cu2++H O Cu O+2H 2 2 。 的单质铜,离子方程式为______________________
(5)铜绿的生成:2Cu+O2+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3
考点一 金属材料 【核心自主排查】 1.合金:
复合材料
金属与非金属
低 大
2.常见的金属材料:
(1)黑色金属材料——钢铁。 钢 是用量最大、用途最广的合金。 ①___
(2)有色金属材料——铜和铝。
3.金属矿物的开发利用:
Ⅱ.配位浸出
反应原理为CuFeS2+NH3·H2O+O2+OH +H O(未配平) +Fe2O3+ SO2 2 4
Cu(NH3 ) 2 4
(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有_____
_________________________________________(至少 写出两点)。
(3)热分解法(Hg、Ag等不活泼金属)
3.必记五反应:
电解 Mg+Cl ↑ (1)工业上冶炼Mg:MgCl2(熔融) ==== 2 电解 (2)工业上冶炼Al:2Al2O3(熔融) ==== 4Al+3O2↑
高温 2Fe+3CO (3)工业上冶炼Fe:3CO+Fe2O3 ==== 2 高温 Al O +2Fe (4)铝热反应:Fe2O3+2Al ==== 2 3
黏结 作用。 ①基体:在复合材料中起_____
骨架 作用。 ②增强体:在复合材料中起_____
(3)分类。
(4)性能:既保持或发展了原来材料的长处,又能弥补原 材料的不足。
考点二 铜及其化合物的性质
【核心自主排查】
1.单质铜: 紫红 色固体,具有良好的延展性、导热 (1)物理性质:_____ 性和导电性。
滤渣A与稀硝酸反应,产生的气体在空气中迅速变为红
棕色,该气体变色的化学反应方程式为____________
_____________________________________________。 (2)固体混合物B的组成为_______________________;
在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量。若NaOH 过量,则因过量引起的反应的离子方程式为_________ _____________________________________________。
第3节 金属材料 复合材料
【脉络构建】
【核心要素】
1.铜及其化合物的颜色:Cu、Cu2O—红色,CuO—黑色
Cu(OH)2—蓝色,CuSO4—白色,CuSO4·5H2O—蓝色,
Cu2(OH)2CO3—绿色
2.金属冶炼的三种方法:
(1)电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属)
(2)热还原法(Zn～Cu之间较活泼金属)
电解
【加固训练】 下列制备金属单质的方法或原理正确的是 ( )
A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg B.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al
C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
4.复合材料: (1)概念:将两种或两种以上性质不同的材料经 特殊加工而制成的一种新型材料。 (2)组成。
2Cu+S ==== Cu2S 。 铜丝在硫蒸气中反应:_______________