2019年高考化学一轮复习精要：第11讲-金属材料及金属矿物的开发利用

2019年高考化学一轮复习精要：第11讲-金属材料及金属矿物的开发利用第 11讲金属材料及金属矿物的开发利用考纲要求 1.了解常见金属活动顺序。 2.了解合金的概念及重要应用。 3.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。考点一铜及其化合物 1．金属铜（1）铜元素存在：游离态：很少化合态：辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFeS2）、赤铜矿（Cu2O）、孔雀石（Cu2(OH)2CO3）（2）原子结构：电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 （3）物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 ...

第 11讲金属材料及金属矿物的开发利用考纲要求 1.了解常见金属活动顺序。 2.了解合金的概念及重要应用。 3.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。考点一铜及其化合物 1．金属铜（1）铜元素存在：游离态：很少化合态：辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFeS2）、赤铜矿（Cu2O）、孔雀石（Cu2(OH)2CO3）（2）原子结构：电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 （3）物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。（4）化学性质：比较稳定 ①与非金属反应在潮湿空气中被腐蚀生成绿色的铜锈。 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 2Cu＋O2===== △ 2CuO 2Cu+O2+2H2SO4===== △ 2CuSO4+2H2O 2Cu+8NH3·H2O+O2===2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O 2Cu＋S=====△ Cu2S Cu＋Cl2===== 点燃 CuCl2(棕黄色烟) 稀的氯化铜溶液呈蓝色，浓的氯化铜溶液呈绿色。 [CuCl4]2-（黄色）+4H2O[Cu(H2O)4]2+（浅蓝）+4Cl- ②溶于强氧化性的酸 Cu +2 H2SO4(浓) △ CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O ③与其它氧化剂反应： Cu+H2O2+H2SO4====CuSO4+2H2O Cu＋2Ag+===Cu2+＋2Ag Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+ Cu与 O2的反应 2．铜的重要化合物（1）Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3 是碱式碳酸铜，绿色固体。是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜， Cu2(OH)2CO3===== △ 2CuO＋CO2↑＋H2O 。 Cu2(OH)2CO3可溶于酸， Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。（2）CuO 黑色固体，不溶于水，也不与水反应。CuO是碱性氧化物，可溶于酸。在高温下分解为红色的 Cu2O，4CuO===== 高温 2Cu2O＋O2↑。（3）CuSO4 无水 CuSO4是白色粉末状固体，遇水生成 CuSO4·5H2O是蓝色晶体，可用来检验水。 CuSO4＋5H2O==CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O===== △ CuSO4＋5H2O （4）Cu2O 红色固体，不溶于水，也不与水反应。与稀酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜。 Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O （5）铜盐（Cu2+） ①在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+形式存在，蓝色； ②与碱反应 Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+（深蓝色）+2OH-+4H2O ③其它反应 Cu2++S2-===CuS↓ 2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 3．铜的冶炼（1）湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu （2）火法炼铜：2Cu2S＋3O2===== 高温 2Cu2O＋2SO2（1200℃） 2Cu2O＋Cu2S===== 高温 6Cu＋SO2↑ 或：Cu2S+O2===== 高温 2Cu+SO2（教材中的）考点二金属材料与金属矿物的开发利用 1．合金检验 Cu2+ （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；常温下，多数合金是固态，但钾-钠合金呈液态。 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—    黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金（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）几种有色金属材料铝及铝合金      铝  性能：良好的延展性和导电性用途：制导线铝合金    性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等铜及铜合金    铜  性能：良好的导电性和导热性用途：主要用于电器和电子工业、建筑业铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜 3．金属矿物的开发利用（1）金属在自然界中的存在在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以化合态形式存在。（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 ①富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。（从自然界提取物质都需要富集的过程） ②冶炼：利用氧化还原反应，把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。 ③精炼：提纯金属。（4）金属冶炼的方法 ①热分解法(适用于 Hg、Ag等不活泼金属) 如：2HgO=====△ 2Hg＋O2↑ 2Ag2O===== △ 4Ag＋O2↑ 用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，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(适用于 Zn—Cu等中等活泼金属) a、焦炭还原法如：C还原 ZnO， C＋2ZnO=====△ Zn＋CO2↑ b、一氧化碳还原法：如：CO还原 Fe2O3炼铁， 3CO＋Fe2O3===== △ 2Fe＋3CO2， c、氢气还原法：如：H2还原WO3， 3H2＋WO3===== △ W＋3H2O d、活泼金属还原法：如：Al还原 V2O5， 10Al＋3V2O5===== 高温 6V＋5Al2O3。 ③电解法(适用于 Al以前的活泼金属) 2NaCl(熔融)=====电解 2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)===== 电解 Mg＋Cl2↑ 2Al2O3===== 电解冰晶石 4Al＋3O2↑ 第11讲　金属材料及金属矿物的开发利用考点一　铜及其化合物考点二　金属材料与金属矿物的开发利用

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