专题09 金属矿物的开发和利用 （热点讲义）-2022年高三毕业班化学常考点归纳与变式演练

2022届高考化学一轮复习热点题型归纳与变式训练 专题09 金属矿物的开发和利用 【考向预测】 1.本部分在高考中常以选择题、流程的形式出现,以矿物加工为主线的工艺流程题是高考必考题。 2.以金属及其化合物在实际生产中的应用为载体的综合实验题的命题趋势较大。 【专题导航】 热点题型一：金属材料 热点题型二：金属的冶炼 热点题型三：热重分析判断物质成分 热点题型四：以矿物加工为主线的工艺流程题 【题型归纳】 热点题型一：金属材料 【知识清单】 1.金属材料分类： 2.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。 3.几种常见的合金： 【例1】“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【答案】C 【详解】 A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确； B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确； C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误； D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确； 故选C。 【例2】下列说法不正确的是 A．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜 B．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和一氧化碳 C．单质碳有还原性，在高炉炼铁中直接将氧化铁还原成铁 D．工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料 【答案】C 【详解】 A．工业上冶炼铜时是用CuFeS2与O2在高温下发生反应：8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2，此时得到的铜为粗铜，A正确； B．在工业上用焦炭与SiO2在高温下反应产生Si、CO，反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，用这种方法还原二氧化硅，可制得粗硅和一氧化碳，B正确； C．单质碳具有还原性，在高炉炼铁中，焦炭与O2首先反应产生CO，然后是CO与Fe2O3反应产生Fe、CO2，因此在高炉炼铁中焦炭不能直接将氧化铁还原成铁，C错误； D．在工业上生产玻璃使用的原料是纯碱、石灰石、二氧化硅；制取水泥需要的原料是石灰石、黏土；炼铁时要使用石灰石除去脉石SiO2，因此工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料，D正确； 故合理选项是C。 【变式1】“ 17世纪中国工艺百科全书” 《天工开物》为明代宋应星所著。下列说法错误的是 A．“ 凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟” 中的“ 炒” 为氧化除碳过程 B．“ 凡铜出炉只有赤铜，以倭铅（锌的古称）参和，转色为黄铜” 中的“ 黄铜” 为锌铜合金 C．“ 凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，置于风中久自吹化成粉” 中的“ 粉” 为 CaO D．“ 凡松烟造墨，入水久浸，以浮沉分清悫” ，是指炭因颗粒大小及表面积的不同而浮沉 【答案】C 【详解】 A．生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，生铁性能坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。而熟铁含碳量在0.02%以下，又叫锻铁、纯铁，熟铁质地很软，塑性好，延展性好，可以拉成丝，强度和硬度均较低，容易锻造和焊接。“炒则熟”，碳含量由于“炒”而变成碳氧化合物，使得碳含量降低，A选项正确； B．赤铜指纯铜，也称红铜、紫铜。由于表面含有一层Cu2O而呈现红色。“倭铅”是锌的古称，黄铜是由铜和锌所组成的合金，由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜，如果是由两种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。黄铜有较强的耐磨性能，黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等，B选项正确； C．凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，生成CaO；而“久置成粉”主要生成Ca（OH）2，进一步与CO2反应则会生成CaCO3，C选项错误； D．古代制墨，多用松木烧出烟灰作原料，故名松烟墨。烟是动植物未燃烧尽而生成的气化物，烟遇冷而凝固生成烟炱，烟炱有松烟炱和油烟炱之分。松烟墨深重而不姿媚，油烟墨姿媚而不深重。松烟墨的特点是浓黑无光，入水易化。“凡松烟造墨，入水久浸，以浮沉分清悫”，颗粒小的为胶粒，大的形成悬浊液，D选项正确； 答案选C。 【变式2】表中是四种金属的熔、沸点数据： 金属 Na Al Cu Fe 熔点/ ℃ 97.81 660 1 038 1 535 沸点/ ℃ 883 2