2015年高考化学一轮复习 专题5.1 开发利用金属矿物和海水资源（金属综合）讲案（含解析）VIP专享VIP免费

专题5.1开发利用金属矿物和海水资源（金属综合）讲案（含解析）复习目标：1、了解金属冶炼的基本方法，能够选择合理的方法冶炼金属。2、掌握海水资源的综合开发与利用。能够从海水中得到Mg、I2、Br2等物质。了解氯碱工业。基础知识回顾：一、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—（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（2）几种有色金属材料【典型例题1】钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是()A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，做钛合金装饰门【迁移训练1】铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是()A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高1二、金属的冶炼1、金属在自然界中存在的形态除了Au、Pt等极少数金属外，绝大多数金属以化合态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、金属冶炼方法金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强―→弱金属离子得电子能力弱―→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法（1）热分解法例如：2HgO=====2Hg＋O2↑，2Ag2O=====4Ag＋O2↑。用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性弱，金属元素的原子难失去电子，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，。②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO。（3）电解法冶炼金属例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应。5、铝热反应（1）本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：2mAl＋3MnOm=====mAl2O3＋3nM2（2）实验(以Al和Fe2O3的反应为例)①实验过程A、把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都有四层。把内层滤纸取出，在其底部剪一个孔，用水润湿，再套回架在铁圈上的玻璃漏斗上(如图所示)，下面放置一盛沙子的蒸发皿。B、把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗上，上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条。C、用燃着的小木条点燃镁条，观察发生的现象。②实验现象：当外露部分镁条刚刚燃毕时，纸漏斗内的混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。③实验结论：在高温下，铝与氧化铁反应，放出大量的热，化学方程式：Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3。（3）反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。（4）应用①在生产上，可用于焊接钢轨等。②在冶金工业上用于冶炼难熔金属。（5）铝热剂①在铝热反应中，反应混合物(铝、金属氧化物)称为铝热剂。②能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。【典型例题2】下列有关金属的工业制法中正确的是()A．制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B．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C．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜【迁移训练2】2005年诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学原理为①2MoS2＋7O2=====2MoO3＋4SO2；②MoO3＋2...