邳州市第二中学高三化学复习第三章第5讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物课件

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(2)几种有色金属材料
第5讲
①有色金属材料：除黑色金属以外的其他各种金属材料及其合 金。 ②几种有色金属材料
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深度思考
第5讲
3．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新 型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。 下列与这些用途无关的性质是 A．不易生锈 C．密度小 B．导电性好 D．强度高 (B )
答案 D
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考点四 1．本质 铝热反应
第5讲
利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来： 高温 2mAl＋3MnOm=====mAl2O3＋3nM。 2．实验(以 Al 和 Fe2O3 的反应为例) (1)实验步骤 ①把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状， 套在一起使四周都有四层。把内层滤 纸取出，在其底部剪一个孔，用水润 湿，再套回架在铁圈上的纸漏斗上(如 图所示)，下面放置一盛沙子的蒸发皿。
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第5讲
②把 5 g 干燥的氧化铁粉末和 2 g 铝粉混合均匀， 放在纸漏斗 上，上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条。 ③用燃着的小木条点燃镁条，观察发生的现象。 (2)实验现象：当外露部分镁条刚刚燃毕时，纸漏斗内的混合 物 立即剧烈反应 ， 发出 耀眼的光芒 液珠冷却后变为 黑色固体 。 ， 产生大量的烟。 纸漏斗被烧破，有 红热状态的液珠 落入蒸发皿内的细沙上， (3)实验结论：在高温下，铝与氧化铁反应，放出大量的热 ， 高温 化学方程式：Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3 。
第5讲
第5讲
[考纲解读]
用途广泛的金属材料及开发利 用金属矿物
1.知道铜及其重要化合物的性质。2.了解合金的
概念及重要应用。3.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的 一般方法。4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。
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第5讲
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考点一 铜及其化合物 1．单质铜 (1)物理性质： 紫红 色固体，具有良好的延展性、导 热 性和 导 电 性。 (2)化学性质 反应物质 化学方程式 ①潮湿的空气2Cu＋O2＋CO2＋H2O ===Cu2(OH)2CO3 ( 绿色 固体) △ ②在空气中加热 2Cu＋O2===== ( 黑色 固体) 2CuO
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解析
第5讲
A 项， MoS2 煅烧产生的 SO2 是大气污染物， 不能直接
排入空气，A 不正确；
B 项， MoO3 和氨水反应表现出酸性氧化物的性质， 不正确； B C 项， 2MoO4 不溶于水， H 受热易分解， 不是强酸，C 不正确； D 项，还原 1 mol MoO3 需要 6 mol 电子，消耗 H2、CO、Al 6 6 6 的物质的量分别为2∶2∶3＝3∶3∶2，D 正确。
答案 方案(1)产生污染性气体，且消耗硫酸较多。
方案(2)：消耗能量较多，且步骤复杂。 方案(3)：不产生污染性气体，原料利用率高，节约能源。 因而方案(3)更经济合理。
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第5讲
2．某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的 化学反应精制 CuO，其设计的实验过程为
(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物， 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
解析 当金牌是纯金时遇到稀硝酸不溶解； 当金牌是金银 合金时遇到稀硝酸会部分溶解； 当金牌是黄铜时遇到稀硝 酸会全部溶解。
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考点三 金属矿物的开发和利用
第5讲
1．金属在自然界中存在的形态 除了 金 、 铂 等极少数金属外，绝大多数金属以化合物 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。
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第5讲组卷
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3.氢氧化铜 (1)物理性质： 蓝 盐和水。 4．CuSO4· 2O 5H CuSO4· 2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4 5H 为白色粉末，遇水变蓝色(生成 CuSO4· 2O)，可作为水的 5H 检验依据。 色 不 溶于水的固体。 (2)化学性质：Cu(OH)2 属于
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解析
第5讲
(1)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未
被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。 △ (2)根据途径Ⅰ的反应方程式 Cu＋2H2SO4(浓)===== CuSO4 ＋ △ SO2↑＋2H2O 和途径Ⅱ的反应方程式 2Cu＋O2＋2H2SO4===== 2CuSO4 ＋ 2H2O ， 可 以 看 出 途 径 Ⅱ 的 优 点 是 ① 产 生 等 量 的 CuSO4，比途径Ⅰ消耗硫酸少；②途径Ⅱ不产生污染大气的气 体 SO2。 (3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的， D 项一定 故 不会成为本问题理由的。
＋4H2O
。
④活泼金属还原法。例如：Al 还原 Cr2O3、V2O5，其化学方 高温 程式依次为2Al＋Cr2O3=====Al2O3＋2Cr,10Al＋3V2O5 高温 =====6V＋5Al2O3 。 (3)电解法冶炼金属 例如：Al2O3、MgCl2、NaCl 的电解反应，其化学方程式依 次为 电解 电解 2Al2O3(熔融) ===== 4Al＋3O2↑，MgCl2(熔融)===== 冰晶石 电解 Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ 。
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2．常见金属材料
第5讲
金属材料包括纯金属和它们的合金，可分为黑色金属材料和 有色金属材料。 (1)重要的黑色金属材料 ①黑色金属材料：通常包括 铁、铬、锰以及它们的合金 。 ②钢 钢是用量最大、用途最广的合金。 低碳钢 ：韧性、焊接性好，强度低 碳素钢 中碳钢 ：强度高，韧性及加工性好 高碳钢 ：硬而脆，热处理后弹性好 钢 合金钢 ：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢 及各种特种钢
△ △ 为C＋2ZnO=====2Zn＋CO2↑，C＋2CuO=====2Cu＋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＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，CO＋CuO=====
Cu＋CO2
。
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第5讲
③氢气还原法。例如：H2 还原 WO3、Fe3O4，其化学方程式 △ △ 依次为 3H2＋WO3=====W＋3H2O,4H2＋Fe3O4=====3Fe
点燃 Cu＋Cl2==△ 2Cu＋S=====Cu2S
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第5讲
氧 化 性 酸
浓 H2SO4 浓 HNO3 稀 HNO3
△ Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4 ＋SO2↑＋2H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋
2NO2↑＋2H2O
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深度思考 5．能否用电解 AlCl3 和 MgO 的方法冶炼 Al、Mg?
答案
第5讲
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，熔融会消耗大量电能，成本较高。
6．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？
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第5讲
3．金属冶炼的一般步骤
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4．金属冶炼方法 (1)热分解法
第5讲
△ △ 例如：2HgO=====2Hg＋O2↑，2Ag2O=====4Ag＋O2↑。 用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：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
答案 铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们 的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用 比铁、铜晚得多。
基础再现·深度思考 第5讲 7．2005 年诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡 宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上 冶炼钼的化学原理为： 高温 ①2MoS2＋7O2=====2MoO3＋4SO2； ②MoO3＋2NH3· 2O===(NH4)2MoO4＋H2O； H ③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl； △ ④H2MoO4=====MoO3＋H2O； ⑤用还原剂将 MoO3 还原成金属钼。 则下列说法正确的是 ( ) A．MoS2 煅烧产生的尾气可直接排入空气中 B．MoO3 是金属氧化物，也是碱性氧化物 C．H2MoO4 是一种强酸 D．利用 H2、CO 和铝分别还原等量的 MoO3，所消耗还 原剂的物质的量之比为 3∶3∶2
弱碱 ，能与 酸 反应生成
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深度思考
第5讲
1．某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案： 浓H2SO 加水 蒸发 (1)Cu ――→ 4CuSO4――→硫酸铜溶液――→CuSO4· 2O。 5H 加热 稀释 结晶 O2 稀H2SO 蒸发 (2)Cu――→CuO ――→ 4硫酸铜溶液――→CuSO4· 2O。 5H 灼烧 结晶 Cu 蒸发结晶 稀硫酸 (3) ――→ 硫酸铜溶液 ――→ CuSO4· 2O。 5H 热空气 对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？
解析 合金材料在日常生活中使用很广泛， 铝镁合金在家 居装潢中经常会用到。铝镁合金强度高，制成的门窗、防 护栏等坚硬牢固；密度小，同体积时比较轻，方便运输、 搬运；不容易生锈，制成的装潢材料经久耐用；只有导电 性好与这方面的用途无关。