·4用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物.ppt

用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物,国际空间站,地球与地图,栏目索引,名师 增分策略,结束放映,返回导航页,考点一 铜及其化合物,【知识梳理】,1金属铜,(1)与非金属的反应,(2)与酸的反应,(3)与盐溶液的反应,结束放映,返回导航页,2铜的化合物,(1)氧化铜和氧化亚铜,CuO2H=Cu2H2O,转化关系,与H2反应,Cu2O2H=Cu2CuH2O,与酸反应(H),砖红色,黑色,颜色,氧化亚铜,氧化铜,名称,CuOH2 CuH2O,Cu2OH2 2CuH2O,(2)氢氧化铜 物理性质：蓝色不溶于水的固体。 化学性质：Cu(OH)2属于弱碱，能与酸反应生成盐和水。,(3)硫酸铜 CuSO45H2O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CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。,结束放映,返回导航页,【思考与探究】,产生污染性气体，且消耗硫酸较多。,消耗能量较多，且步骤复杂。,不产生污染性气体，原料利用率高，节约能源。,结论：方案(3)更经济合理,1下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( ),结束放映,返回导航页,【题型建模】,题型一 铜及其化合物的性质,D,结束放映,返回导航页,2氢氧化铜和碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解25.25 g的上述混合物，恰好消耗1.0 molL1盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为( ) A15 g B20 g C30 g D35 g,B,【名师提醒】(1)含Cu2的溶液常为蓝色(浓CuCl2溶液为蓝绿色，稀CuCl2溶液为蓝色)，可作为Cu2存在的判断依据。 (2)Cu2与碱反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀，这是鉴定Cu2的常用方法。 (3)CuSO4与石灰乳的混合溶液即为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可以用来防治多种作物的病虫害。,结束放映,返回导航页,题型二 铜及其化合物的制取,固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色，有气泡产生,（2）经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末要能将Cu2从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等,铁粉,FeCu2=Fe2Cu,加热浓缩、冷却结晶,过滤,难溶于水和稀硫酸的杂质,结束放映,返回导航页,4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 (2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径相比，途径有明显的两个优点是： _。,ab,耗酸少；无污染性气体SO2产生,(3)有同学指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节，即应先生成Cu(OH)2沉淀，过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是_。 ACuO比Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离 BCu(OH)2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解 C干态下分解Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO进一步分解生成Cu2O D过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净,D,结束放映,返回导航页,考点二 合金及常见金属材料,【知识梳理】,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 熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低； 硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。,2常见金属材料,结束放映,返回导航页,(1)黑色金属材料钢,(2)几种有色金属材料,结束放映,返回导航页,【思考与探究】,下表中是四种金属的熔、沸点数据：,根据表中数据，归纳出两种金属不能形成合金的有哪些组合？ 概括出能形成合金的两种金属应具备的条件。,NaCu，NaFe,要形成合金，各成分都要有共同的液态温度范围，即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点。,结束放映,返回导航页,【题型建模】,1下列物质中，不属于合金的是( ) A硬铝 B黄铜 C钢铁 D水银 2纯铁的熔点为1 535 ，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 左右就熔化了，这是因为( ) A铁的纯度越高熔点越低 B合金的熔点比其成分物质的熔点高 C因为形成了铁碳合金，所以熔点变低 D在高炉中熔化的过程中发生了化学反应 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 B导电性好 C密度小 D强度高,D,C,B,结束放映,返回导航页,考点三 金属矿物的开发和利用,【知识梳理】,1金属在自然界中的存在形态 (1)在自然界中绝大多数金属的存在形态：化合态。 (2)存在单质的金属的性质特点：化学性质不活泼。,2金属的冶炼 (1)实质：把金属从化合态还原为游离态。 (2)一般步骤,结束放映,返回导航页,结束放映,返回导航页,【思考与探究】,(1)能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg? (2)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？,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,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。,结束放映,返回导航页,【题型建模】,题型一 判断金属的冶炼方法,1下列说法错误的是( ) A有些活泼金属如铝可用作热还原法的还原剂 B用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠 C可用电解熔融氧化铝的方法来冶炼铝 D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物,2金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是( ) 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同 火烧孔雀石Cu2(OH)2CO3也属于还原法 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的 越活泼的金属越难冶炼 A B只有 C D,B,解析：合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大、熔点更低等，正确；火烧孔雀石生成CuO，CuO被焦炭还原为单质Cu，属于还原法制取，正确；因AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法，错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，、正确。,B,结束放映,返回导航页,题型二 铝热反应冶炼难熔金属,3下列各组物质中能发生铝热反应的是( ) AAl粉和FeO粉末 B木炭粉和CuO粉末 CAl粉和MgO粉末 DAl粉和稀盐酸,4用铝热反应还原下列物质，制得金属各1 mol时，消耗铝最少的是( ) AMnO2 BCr2O3 CV2O5 DFe3O4,解析：铝热反应是铝与金属氧化物间的反应，B中无铝粉，错误；D中无金属氧化物，错误；C中虽然是铝粉与金属氧化物的混合物，但Al不如Mg活泼，两者不能发生铝热反应。判断铝热反应能否发生可从以下方面分析：首先看状态：粉末或固体，再看化学成分：铝和金属氧化物；后看金属氧化物中的金属活动性，要比铝活动性弱。,A,D,结束放映,返回导航页,1沿金属活动顺序表归纳金属的冶炼方法 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 电解法 热还原法 热分解法 物理方法,【名师归纳】,2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 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。 反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 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。,结束放映,返回导航页,题组一 铜及其化合物,1(2011山东理综12)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是( ) A三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al,C,结束放映,返回导航页,2(2013广东理综32)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下：,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_；滤渣A与稀HNO3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_。,2NOO2=2NO2,Age= Ag,结合工艺流程及Al(OH)3和Cu(OH)2的分解温度知固体混合物B含有CuO、Al(OH)3。若NaOH过量，则Al(OH)3会转化为NaAlO2,CuO、Al(OH)3,Al(OH)3OH=AlO2-2H2O,(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： _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。,50,25,(5)由CuSO4溶液制备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。,蒸发浓缩、冷却结晶,结束放映,返回导航页,题组二 合金及金属的冶炼,结束放映,返回导航页,解析：依据元素周期律可知Al的金属性小于Mg，Mg的金属性小于Ba；应从化学平衡移动的观点分析此反应发生的原因。,弱,d,结束放映,返回导航页,b、d,Cu2S,4,H2,结束放映,返回导航页,(3)如图为电解精炼银的示意图，_ (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银， 若b极有少量红棕色气体产生，则生成该 气体的电极反应式为_。 (4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银 器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是_。,a,做电解质溶液(或导电),(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。 a浓H2SO4 b稀HNO3 cNaOH溶液 d氨水 (2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。,结束放映,返回导航页,6.(2012山东理综28)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：,cd,Fe3,bd,结束放映,返回导航页,学