04-第14讲金属材料金属矿物的开发和利用

--第14讲金属材料

金属矿物的开发和利用1.了解金属材料及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。2.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步，自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。01考点一

镁、铝及其化合物

铝矿石提铝02考点二

铜及其重要化合物03考点三

金属材料与金属矿物的开发利用04经典真题·明考向05作业手册答案速查【听】答案速查【作】考点一镁、铝及其化合物

铝矿石提铝1.镁、铝单质（1）镁、铝的结构和存在形态名称镁铝周期表中位置_________________________________原子结构示意图_

__________

_________自然界存在形态________________第三周期第ⅡA族第三周期第ⅢA族化合态化合态（2）金属铝的物理性质银白色、有金属光泽的固体，具有良好的________、________和_________等，密度较小，质地柔软。延展性导电性导热性（3）铝的主要化学性质铝原子最外层有3个电子，在反应中易______电子，具有较强的_____性。失去还原写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式:①____________________；②____________________________________；③__________________________；④________________________________________；⑤_

_________________________。

2.铝的重要化合物

（3）铝盐——明矾①化学式为__________________，为复盐。

（4）四羟基合铝酸盐——四羟基合铝酸钠

方案一：碱溶法方案二：酸溶法【对点自测】判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）

√

√

√（4）对铝制品的表面进行处理，常采用化学方法，如增加膜的厚度、对氧化膜进行着色等(

)√

√

×题组一

镁、铝及其化合物性质及应用1.铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是(

)

√

2.下列除去杂质的方法不正确的是(

)

√

题组二

铝土矿中提取铝的工艺流程

√

√

考点二铜及其重要化合物1.铜单质（1）物理性质：______色固体，具有导电性、导热性和延展性，不能被磁铁吸引。紫红（2）化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①化学方程式：____________________________________（绿色固体）。②化学方程式：_

_______________。

2.氧化铜和氧化亚铜名称颜色_________________________________________________

____________________转化关系黑色砖红色

3.氢氧化铜（1）物理性质：蓝色不溶于水的固体。（2）化学性质及应用反应①的化学方程式：______________________。反应②的离子方程式：______________________________。

蓝矾胆矾蓝

【对点自测】判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）

×（2）无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水(

)√

√

×

√（6）“曾青得铁,则化为铜”,发生的反应为置换反应(

)√

×

×题组

铜及其化合物的性质和应用

回答问题:（1）步骤①的目的是________。除油污

（4）经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是__________________。

胆矾晶体易溶于水[解析]

胆矾是一种易溶于水的晶体，用水洗涤会导致胆矾的产率降低，因此，经步骤④得到的胆矾不能用水洗涤。

2.银铜合金广泛应用于航空工业。从切割废料中回收银并制备含铜化工产品的工艺如图所示。

（1）电解精炼银时，阴极的电极反应式为________________。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，该气体变色的化学方程式为__________________。

424

[解析]

该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质并配平方程式。

5025

蒸发浓缩、冷却结晶

考点三金属材料与金属矿物的开发利用1.合金金属与非金属低大［微点拨1］①合金具有金属的大多共性。②合金中成分元素的含量影响着合金的性能。2.常见金属材料（1）分类铁铬（2）三种常见的合金组织结构

小高

3.金属矿物的开发利用（1）金属在自然界中的存在形式化合物金、铂

化合物

（3）金属冶炼的方法例如下列金属的冶炼（用化学方程式表示）

【对点自测】判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）（1）合金的硬度一般大于它的成分金属,而熔点一般低于它的成分金属(

)√（2）合金中不可能含有非金属，各组分金属元素以化合态形式存在(

)×[解析]

生铁、钢中都含有非金属碳。

×

√（5）铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业(

)×

√

×

题组一

合金与金属材料1.很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就,具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是(

)选项ABCD文物___________________________________________________________________________________________________名称铸客大铜鼎河姆渡出土陶灶兽首玛瑙杯角形玉杯√[解析]

铸客大铜鼎属于铜合金,A项正确。河姆渡出土陶灶的主要化学成分是硅酸盐,不属于合金,B项错误。兽首玛瑙杯的主要化学成分为二氧化硅,不属于合金,C项错误。角形玉杯的主要化学成分是硅酸盐,不属于合金,D项错误。2.[2024·湖南雅礼中学模拟]

航空航天领域成果的取得离不开金属材料的贡献。下列关于金属材料的说法中不正确的是(

)A.金属材料包括纯金属和它们的合金B.合金的硬度一般比其成分金属大，但熔点一般比其成分金属低C.铝合金应用十分广泛，因为它不仅价格合适，耐酸、碱腐蚀，而且具有优良的机械性能D.新型钛合金强度高、质量轻、耐高温，广泛用于航空航天领域，如飞机发动机零件和火箭结构件√[解析]

金属材料包括纯金属和它们的合金，A正确；合金的硬度一般比各成分金属大，熔点一般比各成分金属低，B正确；铝和氧化铝易与酸、碱溶液发生反应，不耐酸、碱腐蚀，C错误；新型钛合金强度高、质量轻、耐高温，广泛用于航空航天领域，如飞机发动机零件和火箭结构件，D正确。题组二

金属矿物的开发利用3.下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是(

)选项金属存在形式冶炼方法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C铁化合态

铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁D钠化合态√

沉淀物5.44.02.75.86.75.23.78.8

适当升高温度；不断搅拌；将矿渣粉碎；适当增大硫酸的浓度等（任写两条）（1）为了加快反应

Ⅰ

的速率，可以采取的措施是___________________________________________________________________________（写两条）。

（2）固体混合物A中的成分是__________。

（3）反应

Ⅰ

完成后，铁元素的存在形式为______（填离子符号）；写出生成该离子的离子方程式：___________________________。

过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的溶解损失

【方法技巧】金属冶炼方法的选择利用金属活泼性的差异，可以采取不同的冶炼方法冶炼金属，常见金属的冶炼方法如下表：金属活动性顺序自然界中存在少量游离态，主要化合态游离态冶炼方法电解法热分解法富集经典真题·明考向1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）[2023·湖南卷]

青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金(

)√

×

（3）[2023·浙江卷]

铝有强还原性，可用于制作门窗框架(

)×[解析]

铝制作门窗框架与其还原性无关，与其物理性质有关。

√

√（6）[2022·浙江卷]

工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(

)×（7）[2022·广东卷]

铝能形成致密氧化膜，故技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板(

)√

（1）步骤

Ⅰ

所得滤液中主要溶质的化学式是____________。

（2）下列说法不正确的是_____。

√√

（3）步骤

Ⅴ

采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是________；步骤

Ⅴ

不宜用酒精灯直接加热的原因是____________________________。蒸发皿温度升高，聚合氯化铝会分解[解析]

步骤Ⅴ采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热温度高，会使聚合氯化铝分解，影响产品盐基度。

热浸

（3）“还原”中加入铅精矿的目的是________________________。

C

（5）“电解

Ⅱ

”中将富银铅泥制成电极板，用作______（填“阴极”或“阳极”）。阳极

√

√

√

金属离子1.97.03.08.13.29.04.710.1回答下列问题：（1）“酸浸氧化”需要加热，其原因是________________________________________。

加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）[解析]

由于在常温下，酸浸、氧化反应较慢，所以可加热以加快酸浸和氧化反应速率。

Exercise作业手册考点一

镁、铝及其化合物

铝土矿提铝1.下列关于镁、铝及其化合物的说法正确的是(

)

√

2.通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出的结论正确的是(

)选项实验现象结论A

铝的金属性比镁强B

取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有滴落

铝不易燃烧选项实验现象结论C

向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡D

氢氧化铝能溶于强碱溶液续表√

3.[2024·湖南怀化质检]

铝及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法错误的是(

)

D.物质类别处“

”代表四羟基合铝酸盐√

4.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：下列说法错误的是(

)

√[解析]

苦卤水中含有大量镁离子，加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁，生石灰来源丰富、价格便宜，常用来作沉镁的沉淀剂，A说法正确；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁，B说法正确；

对上述流程的判断正确的是(

)

√

考点二

铜及其重要化合物6.将含氧化铜的矿石与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于(

)A.电解冶炼法

B.热还原法

C.热分解法

D.物理分离法[解析]

氧化铜与焦炭在高温条件反应生成铜和二氧化碳，该冶炼方法属于热还原法，B正确。√7.[2024·安徽阜阳模拟]

某同学进行如下实验：实验实验现象ⅰ

溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡时，铜粉有剩余，余液呈酸性ⅱ

又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色ⅲ

继续向ⅰ中试管滴加几滴浓硫酸

又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色下列说法不正确的是(

)

√

下列说法正确的是(

)

√

考点三

金属材料与金属矿物的开发利用9.[2024·辽宁沈阳二中模拟]

合金在生产和科学研究中发挥着重要作用。下列有关合金的性质与用途不具有对应关系的是(

)A.生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件B.钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用于核反应堆的传热介质C.镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等D.镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件√[解析]

生铁用于炼钢和制造各种铸件，是由于生铁具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，题中性质与用途不具有对应关系，A错误；钠钾合金用于核反应堆的传热介质，是由于钠钾合金常温下呈液态、导热性好，B正确；镁锂合金用于制造火箭、导弹、航天器等，是由于镁锂合金具有密度小、硬度和强度大的特点，C正确；镍铬铝铜合金用于制备电路中的精密元件，是由于镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，D正确。10.[2024·辽宁葫芦岛一模]

下列有关金属的工业制法中，正确的是(

)

√

下列说法中错误的是(

)

√

12.现有一种制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高，其主要流程如下：

（1）从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，这种方法的缺点是要消耗大量的热能以及_________________________________。

（2）为使反应

Ⅰ

充分进行，工业上可采取的措施是__________（写出合理的一种即可），反应

Ⅰ

的产物为___________（填化学式）。粉碎固体

（3）反应

Ⅲ

的离子方程式为____________________________________________。一定温度下，在反应

Ⅲ

所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，其可能的原因是_