2024届高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第3讲 金属材料课件PPT

这是一份2024届高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第3讲 金属材料课件PPT，共58页。PPT课件主要包含了2常见合金材料，答案B，答案C，2化学性质，答案D，答案A等内容，欢迎下载使用。

逐点清(一)　金属材料与金属矿物的开发利用　 (一)金属材料1．合金
[注意]　①常温下，多数合金是固体，但钠-钾合金是液体。②合金的物理性质相对于各成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。③并非所有的金属都能形成合金。如果一种金属还未熔化时，另一种金属已经汽化，则一般不能熔合在一起，如Cu与Na、Fe与Na等不能形成合金。
2．常见金属材料(1)分类
③铝合金：如硬铝。它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。④新型合金：新型储氢材料Ti-Fe合金和La-Ni合金。钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
(二)金属矿物的开发利用1．金属在自然界中的存在形式
2．金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程，即：Mn＋＋ne－===M。
3．金属冶炼的方法(用化学方程式表示)
[注意]　①冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。②冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。③铝热反应可以制铁，也可以制备难熔的活泼性比Al弱的金属如Cu、Cr、Mn等。
[题点考法·全面练通]题点(一)　金属材料与合金1．(2022·广东等级考)中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是 (　 )
解析：兽骨是由有机物和无机物组成的，故A错误；青铜器是铜锡合金，属于合金材料，故B项正确；纸张的主要成分是纤维素，故C错误；液晶显示屏是一种采用液晶为材料的显示器，液晶是一类介于晶态和液态之间的物质，不是合金，故D错误。
2．(2021·河北等级考)“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 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
解析：钢是以铁为主的含碳合金，A说法正确；钢的含碳量越高，硬度和脆性越大，B说法正确；合金的熔点比其组分的熔点低，生铁含碳量(2%～4.3%)大于熟铁的含碳量(约0.1%)，故生铁熔点比熟铁低，C说法错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，D说法正确。
3．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是 (　 )A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B．此合金能全部溶解于稀盐酸中C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小答案：B
题点(二)　金属的冶炼4．下列常见金属的冶炼原理中不合理的是 (　 )
5．《天工开物》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执持柳木棍排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是(　 )A．金属冶炼方法由金属活动性决定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工
解析：活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。
逐点清(二)　镁、铝及其重要化合物1．镁、铝单质的性质(1)存在及物理性质
2．MgO和Al2O3的性质
[注意]　不能用瓷坩埚、氧化铝坩埚熔融强碱或纯碱，可以用铁坩埚熔融。
4．常见的铝盐——明矾(1)明矾的化学式为_____________________，属于复盐。(2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3(胶体)，其吸附能力很强，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水澄清。
KAl(SO4)2·12H2O
5．镁、铝的工业制备工艺(1)从海水中提取镁
(2)由铝土矿提取铝由铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的两大工艺流程：
[题点考法·全面练通]题点(一)　镁及其化合物的性质及制备1．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)：
下列说法正确的是 (　 )A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液B．若去掉装置C，对产品纯度无影响C．实验时应先加热装置C，通入一段时间空气后再加热DD．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气答案：C
2．(2021·湖南等级考)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
题点(二)　铝及其化合物的性质及制备3．用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3，可能有的步骤为①加盐酸溶解；②加过量苛性钠溶液；③过滤；④通入过量CO2；⑤加过量纯碱溶液，实验操作最合理的组合及顺序是 (　 )A．①②③④⑤ B．①⑤④③C．②③④③ D．①⑤③答案：C
4．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：
解析：分离氧化铝和氧化铁，要用强碱溶液，A正确；CO2可以和偏铝酸盐反应制得氢氧化铝，用过量H2SO4溶液或稀盐酸代替会导致生成的氢氧化铝溶解，B错误；过量的二氧化碳与偏铝酸盐反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢盐，C错误；Fe活动性较Al弱，与Al2O3不反应，D错误。
逐点清(三)　铜及其化合物 (一)铜的主要性质
(二)铜的重要化合物的转化与性质
[注意]　Cu＋的性质及检验①＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。②＋1价铜在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O2．氢氧化铜
微点小练1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物 ( )(2)Cu2O和CuO在稀硫酸中反应原理相同 ( )(3)清除铜制品表面的铜绿用稀HNO3 ( )(4)铜在潮湿的空气中生成的铜锈为绿色，主要成分为Cu2(OH)2CO3 ( )(5)无水硫酸铜可以检验水蒸气的生成，现象是白色变成蓝色 ( )(6)常温下将Cu投入浓H2SO4和浓HNO3中均可发生反应生成铜盐 ( )
2．铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为_______________________________________________。(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式： ________________________________________。配制的FeCl3溶液应保持________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，原因是____________________________________________。
[题点考法·全面练通]题点(一)　铜及其化合物的性质及制备1．部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。 下列推断不合理的是 (　 )
A．a可与某些酸反应生成fB．c既可被氧化，也可被还原C．d可通过一步反应直接转化为eD．e可通过一步反应直接转化为b解析：d为CuO，e为Cu(OH)2，CuO不能一步生成Cu(OH)2，C不合理。
2．氯化亚铜(CuCl)可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。某化学学习小组同学设计如图装置(夹持仪器略)，通过热分解CuCl2·2H2O(易水解)制备氯化亚铜，下列说法正确的是 (　 )
装置乙中盛放浓硫酸，防止丙中水蒸气进入装置甲中，B项正确；湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，C项错误；NaOH溶液吸收通入的HCl和生成的Cl2，发生2个化学反应，D项错误。
题点(二)　涉及铜的化工流程分析3．某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如图：
(1)将一定量酸性蚀刻液和碱性蚀刻液加入三颈烧瓶，通入NH3或HCl调节溶液pH在5.5左右，充分中和后，获得碱式氯化铜沉淀。实验中球形干燥管的作用是_____________________________________________________。
(2)为确定酸化时加入稀硫酸的用量，需测定碱式氯化铜的组成，请补充实验方案：Ⅰ.取一定质量的碱式氯化铜固体，测定其中Cu元素的质量(具体步骤省略)；Ⅱ.另取相同质量的碱式氯化铜固体，___________________，低温干燥至恒重。(可选用的试剂：2 ml·L－1盐酸、2 ml·L－1硝酸、AgNO3溶液、蒸馏水)
(3)①化浆酸化后经结晶得硫酸铜粗品，其中含有的主要杂质是________(填化学式)。②将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液，加入适量乙醇搅拌，冷却后过滤，洗涤，可制得高纯度CuSO4·5H2O。加入乙醇的目的是________________________________________________________________________。(4)向滤液中加入水合肼(N2H4·H2O)除去残留的Cu2＋，再经结晶获得副产品氯化铵。除铜时，溶液pH控制在6～7为宜。若溶液pH大于8，Cu2＋的去除率反而下降，其原因是______________________________________。
解析：(1)氨气和氯化氢都极易溶于水，实验中球形干燥管可防止通入气体时产生倒吸。(3)①由分析可知，向碱式氯化铜中加入稀硫酸化浆酸化得到硫酸铜和氯化铜的混合溶液，所以混合溶液结晶得到的硫酸铜粗品中含有CuCl2。②加入乙醇可以减小溶剂的极性，从而降低CuSO4的溶解度，便于CuSO4·5H2O晶体析出。
[思维建模]　废铜利用的一般流程模板