第12讲 金属材料 金属冶炼-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

第12讲 金属材料 金属冶炼 任务目标 1.了解镁、铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。 2.了解常见金属的活动性顺序。 3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。 考点一 铝及其化合物必备知识 一、铝单质 1．铝的原子结构和存在 铝的原子结构示意图为 。铝位于元素周期表 第3周期第ⅢA族 ，自然界中的铝全部以 化合 态存在。 2．金属铝的物理性质 铝是 银白 色、具有金属光泽的固体，硬度 较小 ，具有良好的 导电性 、导热性和延展性。 3．铝的化学性质 写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①Al形成致密的氧化膜， 4Al＋3O2===2Al2O3 ② 2Al＋3Cl22AlCl3 ③Al ④离子方程式： 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ ⑤ 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 4．铝的制备及用途 ——电解熔融Al2O3： 2Al2O34Al＋3O2↑ ——纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、 　 　生活用品等。 二、铝的化合物 1．氧化铝 (1)化学性质(用离子方程式表示)： — (2)用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。 2．氢氧化铝 (1)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 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ； ② Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ； ③ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 。 (2)制备： ①向铝盐中加入NH3·H2O，离子方程式为 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ； ②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 。 3．明矾净水原理 明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O ，其净水的原理涉及的离子方程式表示为 Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ 。 特别提醒： (1)Al(OH)3的电离方程式为： (2)Al2O3、MgO的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。 (3)中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]。 要点突破 1．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者还是后者滴入前者，反应现象相同的是(　　) A．AlCl3和NaOH　　　 B．硫酸铝和浓氨水 C．NaAlO2和H2SO4 D．氨水和AgNO3溶液 2．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是(　　) A．K＋、Na＋、HCO、NO B．Na＋、SO、Cl－、S2－ C．NH、Mg2＋、SO、NO D．H＋、K＋、Cl－、Na＋ 3．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g 白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为 (　　) A．3 mL　 B．27.5 mL C．15 mL　 D．17.5 mL 考点二 铜　金属材料　金属冶炼必备知识 (一)铜 1．铜的物理性质： 铜是一种有金属光泽的 紫红 色固体，有良好的导电、导热性(仅次于银，可用于制电缆)，有良好的 延展 性。 2．铜的化学性质 (1)与非金属的反应(写出化学方程式)： ①与O2反应 加热： 2Cu＋O22CuO 。 常温下在潮湿的空气中： 2Cu＋O2＋H2O＋CO2=== Cu2(OH)2CO3 。 ②与Cl2反应：Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟) (2)与酸的反应(写出相应的化学方程式) ①与非氧化性酸：不反应。 ②与氧化性酸反应 与浓硫酸的反应： Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 。 与浓硝酸的反应： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 。 与稀硝酸的反应： 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 。 (3)与盐溶液的反应(用离子方程式表示)： 与硝酸银溶液的反应： Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag 。 与氯化铁溶液的反应： 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 。 3．铜的化合物的主要性质 (1)氧化铜和氢氧化铜： 物质 氧化铜 氢氧化铜 化学式 CuO Cu(OH)2 状态 不溶于水的 黑 色固体(粉末) 不溶于水的 蓝 色固体 化学 性质 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O CuO＋H2Cu＋H2O CuO＋COCu＋CO2 Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O Cu(OH)2CuO