考点17 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物——备战2021年高考化学一轮复习考点帮

考点17 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物 一、铜及其重要化合物 1．铜 （1）物理性质 纯净的铜为紫红色，属于有色金属，密度较大，硬度较小，熔、沸点较高，具有良好的导电、导热性。 （2）化学性质 与非金属单质反应 Cl2 Cu +Cl2CuCl2 O2 2Cu+O22CuO S 2Cu +SCu2S 与酸反应 非氧化性酸 不反应 氧化性酸 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O 3Cu+8HNO3 (稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O 与盐溶液反应 Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+ 潮湿空气中 形成铜锈 2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 与酸反应(H+) CuO+2H+Cu2++H2O Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O 与H2反应 CuO+H2Cu+H2O Cu2O+H22Cu+H2O 转化关系 4CuO2Cu2O+O2↑ 3．氢氧化铜 Cu(OH)2是一种不溶于水的蓝色固体。其化学性质主要有弱碱性，不稳定性和弱氧化性等。 Cu(OH)2的化学性质 （1）弱碱性：Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O （2）不稳定性：Cu(OH)2CuO+H2O （3）弱氧化性：能氧化醛基。 4．铜盐 ①Cu2(OH)2CO3：名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分。 ②CuSO4：白色粉末，可由蓝色的硫酸铜晶体受热分解得到，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。CuSO4·5H2O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CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。 ③铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失活，利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，杀灭植物的病毒。 二、合金及金属材料 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：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。 ①熔点：一般比它的各成分金属的低； ②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。 2．常见的金属材料 （3）几种有色金属材料 铝及铝合金eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(铝\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(性能：良好的延展性和导电性,用途：制导线)),铝合金\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(性能：密度小、强度高、塑性好、易于成, 型、制造工艺简单、成本低廉,用途：主要用于建筑业、容器和包装, 业、交通运输业、电子行业等)))) 铜及铜合金eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(铜\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(性能：良好的导电性和导热性,用途：主要用于电器和电子工业、建筑业)),铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的, 还有黄铜和白铜)) 三、金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中存在的形态 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合态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。 3．金属冶炼的一般步骤 4．金属冶炼方法 （1）热分解法冶炼金属 例如：2HgOeq \o(=====,\s\up12(△))2Hg＋O2↑，2Ag2Oeq \o(=====,\s\up12(△))4Ag＋O2↑。 用热分解法冶炼金属的特点：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，其化学方程式依次为C＋2ZnOeq \o(=====,\s\up12(△))2Zn＋CO2↑，C＋2CuOeq \o(=====,\s\up12(△))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＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up12(高温))2Fe＋3CO2，CO＋CuOeq \o(=====,\s\up12(高温))Cu＋CO2。 ③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为3H2＋WO3eq \o(=====,\s\up12(高温))W＋3H2O，4H2＋Fe3O4eq \o(=====,\s\up12(高温))3Fe＋4H2O。 ④活泼金属还原法。例如：Al还