专题三 第9讲 金属材料与金属矿物的开发利用-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（浙江专用）

第9讲　金属材料与金属矿物的开发利用 内容要求 　1.结合实例认识金属材料组成、性能与应用的联系。 　2.了解镁、铝、铜及其重要化合物的主要性质。 　3.以金属矿物的开发利用为例,了解依据物质性质及其变化综合利用资源的方法。 知识点1　合金及金属材料 一、合金 二、常见金属材料 1.铁合金 2.铜合金 3.铝及铝合金 4.新型合金 1.铁是我国在生产、生活中最早使用的金属材料。(　　) 2.合金是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。(　　) 3.生铁的熔点比纯铁的熔点低,但机械强度和硬度比纯铁高。(　　) 4.不锈钢中的含碳量大于生铁。(　　) 5.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料。(　　) 答案:1.×　2.×　3.√　4.×　5.√ 1.新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展。下列有关说法不正确的是(　A　) A.中国的航空铝材处于世界领先行列,该铝材是纯度很高的铝,密度小、强度高 B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性 C.“神舟”六号载人飞船表面覆盖某种特殊材料,这种材料强度高、耐高温 D.2017年8月,我国宣布成功完成了某超级钢的研制,超级钢从组成上看是混合物 解析:航空铝材是一种铝合金,铝合金的密度小、强度高,故A错误。 2.“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是(　C　) A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属元素的化合价 B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁的硬度 C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料 D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的稀硝酸时共失去265 mol电子 解析:拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成的,由于金属元素无负价,根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则,三种金属元素的化合价均可视作0价,A错误;拟晶具有合金的某些优良物理性能,合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大,B错误;Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀,因此不可用作长期浸泡在海水中的材料,C正确;Al65Cu23Fe12溶于过量的稀硝酸时,Al与Fe均变为+3价,Cu变为+2价,故1 mol Al65Cu23Fe12失去电子的物质的量为(65×3+23×2+12×3) mol=277 mol,D错误。 知识点2　镁、铝、铜及其重要化合物 一、镁的性质及制备 1.物理性质 (1)镁:银白色、有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低。 (2)镁合金:密度较小,硬度和强度都较大。 2.化学性质 写出下列反应的化学方程式: (1)与N2反应:3Mg+N2Mg3N2。 (2)与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C。 (3)与H2O反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。 3.海水提镁的工艺流程 二、铝及其化合物的性质及制备 1.铝 (1)物理性质。 色、态 密度 质地 导电、导热、 延展性 存在形式 银白色、有金属光泽的固体 较小 柔软 良好 自然界中以化合态存在 (2)化学性质。 写出图中标号有关反应的化学方程式或离子方程式: ① ②2Al+3Cl22AlCl3 ③ ④2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑ ⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(铝热反应) (3)铝土矿提取铝的工艺流程。 2.铝的氧化物(Al2O3)——两性氧化物 3.铝的氢氧化物[Al(OH)3]——两性氢氧化物 主要性质:白色胶状固体,难溶于水,有较强的吸附性。 写出图中标号有关反应的离子方程式: ①Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。 ②Al(OH)3+OH-Al+2H2O。 三、铜及其化合物性质 1.铜的主要性质 写出有关反应的化学方程式或离子方程式: (1)铜与硫单质的反应:S+2CuCu2S。 (2)铜与浓硫酸共热的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。 (3)铜与稀硝酸反应的离子方程式:3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。 (4)铜与浓硝酸反应的离子方程式:Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O。 (5)铜与FeCl3溶液反应的离子方程式:Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+。 2.铜的重要化合物 (1)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+H2Cu+H2O Cu2O+H22Cu+H2O 转化关系 4CuO2Cu2O+O