高考化学一轮总复习 第四单元 第4讲 金属材料与金属矿物利用课件.ppt

第4节 金属材料与金属矿物利用 1 了解合金的概念及重要应用 2 了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法 3 了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用 回归教材 一 合金 两种 两种以上的金属 或金属与非金属 1 定义 由 或 熔合而成的具有 特性的物质 2 性能 物理 化学 机械加工 大 低 合金具有许多良好的 或 性能 硬度一般比它的各成分金属的 熔点一般比它的各成分金属的 金属 二 金属矿物的开发和利用 1 金属冶炼的实质 得 还原 使金属化合物中的金属离子 电子被 为金属单质的过程 mn ne m 2 金属冶炼的一般步骤 3 金属的冶炼方法 电解 冰晶石 3o2 4ag o2 2fe 3co2 w 3h2o 2cr al2o3 2al2o3 自主测评 1 2015年福建泉州一中检测 下列各种金属冶炼方法中 可制得相应金属的为 a 电解熔融氯化钠c 电解熔融氯化铝 b 加热氧化镁d 加热氧化铜 解析 金属冶炼通常有加热分解法 热还原法 电解法等 电解熔融氯化钠制钠 电解熔融氯化镁制镁 电解熔融氧化铝制铝 氢气等还原剂还原氧化铜制铜 答案 a 2 下列有关金属的说法中不正确的是 a 纯铁比生铁的抗腐蚀性强b 青铜 不锈钢 硬铝都是合金c 铝在空气中耐腐蚀 所以铝是不活泼金属d 人体缺钙会引起骨质疏松症 缺铁会引起贫血解析 铝的化学性质活泼 在空气中其表面易被氧化形成致密的氧化膜 阻止反应的继续进行 c项错误 答案 c 3 下列化工生产原理错误的是 可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠 可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁 用电解法冶炼铝时 原料是氯化铝 炼铁时高炉中所发生的反应都是放热的 故无需加热 a b c d 解析 活泼金属 k al 的阳离子氧化性很弱 这时采用电解法还原金属 钠可以与水反应 氯化铝是共价化合物 熔融状态下以分子状态存在 其中缺少自由移动的离子 基本不导电 故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝 电解法冶炼铝时 原料是氧化铝 放热反应也需要起始反应温度 且co还原fe2o3为吸热反应 金属的冶炼与多种因素有关 在实际应用中需要综合考虑 答案 d 的是 a 电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中 钠离子被还原 氯离子被氧化b 湿法炼铜与火法炼铜的反应中 铜元素都发生还原反应c 用磁铁矿炼铁的反应中 1molfe3o4被co还原成fe 转移9mole d 铝热法还原铁的反应中 放出的热量能使铁熔化解析 1molfe3o4被还原为fe时 应转移8mole c项错误 答案 c 下列说法不正确的是 5 从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下 a 用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富b 步骤 电解mgcl2时阴极产生氯气c 步骤 可将晶体置于hcl气体氛围中脱水d 上述工艺流程中涉及化合 分解和复分解反应 解析 海水中含有大量的镁元素 从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富 a正确 电解熔融mgcl2时 阳极产生cl2 阴极产生金属镁 b错误 因mgcl2能水解 mgcl2 2h2o mg oh 2 2hcl 因此将mgcl2 6h2o晶体置于hcl 气体氛围中加热脱水 其目的是防止mgcl2水解生成mg oh 2 c正确 步骤 涉及caco3的分解反应得到cao cao与h2o发生化合反应得到ca oh 2 步骤 是电解涉及分解反应 步骤 涉及mgcl2与ca oh 2发生复分解反应得到mg oh 2和cacl2 d正确 答案 b 考点一 合金和常见的金属材料 考点练透 1 2015年河北正定中学月考 下列有关说法正确的是 a 铁轨焊接时常用到铝热反应 铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化b 铁路勘探时常用太阳能电池提供能量 太阳能电池是原电池c 铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料d 工业上铁 金的冶炼均采用热还原法 解析 铝与金属氧化物发生置换反应 放出大量热 所以铁轨焊接时常用到铝热反应 铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化 原电池是把化学能转化为电能的装置 而太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置 所以太阳能电池不是原电池 水泥属于传统的无机非金属材料 工业上炼铁是用热还原法 而金在自然界以单质形式存在 所以冶金是用沉淀法 属于物理方法 答案 a 2 下列关于金属的说法中 不正确的是 a 合金比纯金属具有较好的性能 熔点比成分金属低b 在一般情况下 合金的硬度大于它的成分金属c 常用电解法冶炼钠 镁 铝等活泼金属d 将钢闸门与电源正极相连 可防止其在海水中被腐蚀解析 一般情况下 合金的熔点比成分金属的低 硬度比成分金属的高 化学性质一般保持不变 a b项正确 活泼金属常用电解法冶炼 如钠 镁 铝 c项正确 将钢闸门与电源负极相连 可防止其在海水中被腐蚀 这是外接电源的阴极保护法 d项错误 答案 d 考点二考向1 金属的冶炼金属冶炼的方法 例1 下列有关金属的工业制法中正确的是 a 制钛 用金属钠置换氯化钛 ticl4 溶液中的钛b 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c 制钠 用海水为原料制得精盐 再电解纯净的nacl溶液d 炼铜 用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99 9 的铜解析 a中不能用ticl4溶液 要用熔融态的ticl4 a错误 电解nacl溶液得到naoh cl2和h2 无法得到钠 c错误 电解法精炼铜的原料是粗铜 d错误 答案 b 考向2 铝热反应及应用 例2 某同学对 铝热反应 的现象有这样的描述 反应放出大量的热 并放出耀眼的光芒 纸漏斗的下部被烧穿 有熔融物落入沙中 查阅 化学手册 知 al al2o3 fe fe2o3的熔点 沸点数据如下 1 该同学推测 铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金 理由是 该反应放出的热量使铁熔化 而铝的熔点比铁低 此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金 你认为他的解释是否合理 填 合理 或 不合理 2 设计一个简单的实验方案 证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝 该实验所用试剂是 反应的离子方程式为 3 实验室溶解该熔融物 下列试剂中最好的是 填 序号 a 浓硫酸b 稀硫酸c 稀硝酸 d 氢氧化钠溶液 解析 1 这种解释是合理的 它体现了铝热反应的特点之一 放出大量的热 并且结合了表格中提供的熔点数据 2 证明某固体是不是含有铝 只要加入足量的naoh溶液即可 若含有铝 则固体部分溶解 有气泡产生 3 铁铝熔融物在一定条件下与浓硫酸或稀硝酸反应 会产生有毒气体 而且消耗的两种酸量又多 熔融物中铁不能与氢氧化钠溶液反应 故最好选用稀硫酸 2 naoh溶液 2al 2oh 2h2o 答案 1 合理 考点练透 3 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mgb 在通电条件下 电解熔融al2o3制备单质alc 在通电条件下 电解饱和食盐水制备单质nad 加强热 使cuo在高温条件下分解制备单质cu解析 制备单质mg应该用电解熔融mgcl2的方法 制备单质na采用电解熔融nacl的方法 制备单质cu用热还原法 答案 b 4 下列金属冶炼的反应原理 错误的是 a 2nacl 熔融 2na cl2 电解 b mgo h2c fe3o4 4co mg h2o3fe 4co2 d 2hgo 2hg o2 解析 mgo不能用h2还原 因为mg的还原性强于h2 但可以用c来还原 答案 b 5 粉末状试样a是由等物质的量的mgo和fe2o3组成的 混合物 进行如下实验 请填空 1 中引发铝热反应的实验操作是 产物中的单质b是 取适量a进行铝热反应 产物中有单质b生成 另取20ga全部溶于0 15l6 0mol l 1盐酸中 得溶液c 将 中得到的单质b和溶液c反应 放出1 12l 标准状况 气体 同时生成溶液d 还残留有固体物质b 用kscn溶液检验时 溶液d不变色 2 中所发生的各反应的化学方程式是 3 中所发生的各反应的离子方程式是 解析 2 fe2o3和mgo都是碱性氧化