考点16 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物-2022年高考化学一轮复习过考点

考点16 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物 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 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：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。 ②化学方程式：2Cu＋Seq \o(=====,\s\up7(△))Cu2S。 ③与氧化性酸 a．与浓硫酸共热：Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O； b．与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ④与盐溶液反应(写离子方程式) a．与硝酸银溶液：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋； b．与FeCl3溶液：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 CuO＋H2eq \o(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O Cu2O＋H2eq \o(=====,\s\up7(△))2Cu＋H2O 转化关系 4CuOeq \o(=====,\s\up7(高温))2Cu2O＋O2↑ 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 4．CuSO4·5H2O 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。 5．铜的冶炼 （1）粗炼 EQ \o\ac(○,1)火法炼铜(以CuFeS2为例)：2CuFeS2＋O2eq \o(=====,\s\up7(高温))Cu2S＋2FeS＋SO2↑　2Cu2S＋3O2eq \o(=====,\s\up7(高温))2Cu2O＋2SO2↑　2Cu2O＋Cu2Seq \o(=====,\s\up7(高温))6Cu＋SO2↑ EQ \o\ac(○,2)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 （2）电解精炼 电解时，以CuSO4作电解液，粗铜为阳极，纯铜为阴极。 二、合金的概念及其重要应用 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、化学性能或机械性能。 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．常见金属材料 金属材料—eq \b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\co1(黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金,有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金)) (1)重要的黑色金属材料——钢 钢是用量最大、用途最广的合金。 钢eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(碳素钢\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(低碳钢：韧性、焊接性好，强度低,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)),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)) (2)几种有色金属材料 三、金属矿物的开发和利用 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。 3．金属冶炼的一般步骤 4．金属冶炼方法 (1)热分解法 例如：2HgOeq \o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑，2Ag2Oeq \o(=====,\s\up7(△))4Ag＋O2↑。 用热分解冶炼法冶炼金属的特点：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\up7(△))2Zn＋CO2↑，C＋2CuOeq \o(=====,\s\up7(△))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\up7(△))2Fe＋3CO2，CO＋CuOeq \o(=====,\s\up7(△))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\up7(△))W＋3H2O,4H2