第8讲金属材料及金属矿物的开发利用考试要点备考策略1.认识金属与合金在性能上的主要差异,知道生活中常见合金的组成。2.描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防腐的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。金属材料与实际生活联系紧密,预计今后高考中,合金的性能、合金的应用及金属的防腐考查的可能性较大。一、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到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.金属冶炼的方法(1)热分解法例如:2HgO2Hg+O2↑,2Ag2O4Ag+O2↑。用热分解法冶炼金属的特点:金属元素的金属性较弱,金属元素的原子不易失去电子,对应的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a.焦炭还原法。例如:C还原ZnO、CuO,化学方程式依次为C+2ZnO2Zn+CO2↑、①C+2CuO2Cu+CO2↑。b.一氧化碳还原法。例如:CO还原Fe2O3、CuO,化学方程式依次为②3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2。c.氢气还原法。例如:H2还原WO3、Fe3O4,化学方程式依次为3H2+WO3W+3H2O、③4H2+Fe3O43Fe+4H2O。d.活泼金属还原法。例如:Al还原Cr2O3、V2O5,化学方程式依次为2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr、10Al+3V2O56V+5Al2O3。(3)电解法例如:电解熔融Al2O3、MgCl2、NaCl制Al、Mg、Na,化学方程式依次为④2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑、2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。自测1判断正误,正确的画“√”,错误的画“”。✕(1)炼铁:用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物(√)(2)炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜()✕(3)制镁:电解MgCl2溶液或MgO制取金属镁()✕(4)制铝:电解熔融AlCl3制取金属铝()✕自测2将金属与冶炼金属的方法搭配起来。①以C、CO或H2作还原剂冶炼②用活泼金属Na冶炼③利用铝热反应原理冶炼④电解法⑤热分解法(1)Fe、Zn、Cu等金属。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属。(3)Hg、Ag等不活泼金属。(4)V、Cr、Mn等高熔点金属。(5)K、Rb、Ti等金属。答案(1)①(2)④(3)⑤(4)③(5)②二、合金及常见金属材料1.合金2.常见金属材料(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{碳素钢{:,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)铜合金常见的铜合金主要包括⑤青铜、黄铜和白铜等。自测3判断正误,正确的画“√”,错误的画“”。✕(1)铝合金的熔点比纯铝的高()✕(2)合金中不可能含有非金属元素()✕(3)纯铁比生铁抗腐蚀性强(√)(4)合金中各元素的含量一定,所以合金是纯净物()✕自测4下列关于金属的说法中,不正确的是()A.合金比纯金属具有更好的性能,合金的熔点一般比其各成分金属的低B.一般情况下,合金的硬度大于其各成分金属的硬度C.常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属D.由于铝在常温下不能与氧气反应,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性,是一种应用广泛的金属材料答案DA项,合金的熔点一般比其各成分金属的低;B项,一般情况下,合金的硬度比其各成分金属的大;C项,活泼金属常用电解法冶炼,如钠、镁、铝等;D项,铝在常温下易与氧气反应,并在其表面形成一层致密的氧化铝保护膜,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性。自测5某化学兴趣小组对奥运会金牌成分提出猜想:甲认为金牌是由纯金制成的;乙认为金牌是由金银合金制成的;丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成的。为了验证他们的猜想,请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误()A.硫酸铜溶液B.稀硝酸C.盐酸D.硝酸银溶液答案B纯金遇到稀硝酸不溶解;金银合金遇到稀硝酸会部分溶解;黄铜遇到稀硝酸会全部溶解。考点金属活动性顺序及其应用金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu性质变化规律和水的反应与冷水剧烈反应与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应与冷水很难反应,与沸水能反应与高温水蒸气反应—不跟水反应生成碱和氢气生成氧化物和氢气和酸的反应剧烈反应反应逐渐减缓—不能置换酸中的氢与非氧化性酸H2;与浓H2SO4、浓HNO3...
