(广东专用)2014届高考化学大一轮复习3-4 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物 人教版.pdf
高考化学大一轮复习 第3章 金属及其化合物 34 用途广泛的金属材料开发利用金属矿物习题课件
第4节 用途(yòngtú)广泛的金属材料开发利用金属 矿物
12/11/2021
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高考一轮总复习 ·化学 （经典版）
板块 三 (bǎn kuài) 限时规范特 训
时间：45 分钟
满分：100 分
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高考一轮总复习 ·化学 （经典版）
解析 含硅 4%的硅钢具有导磁性，可用作变压器铁 芯，A 正确；铁与氧气和水反应生成了铁锈，消耗了氧气， 阻止了食品与氧气的反应，达到了食品保鲜的目的，B 正确； 甲醛溶液有毒，不能用作食品防腐剂，C 错误；根据合金的 性质可知，合金的硬度一般比成分金属大，D 正确。
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高考一轮总复习 ·化学 （经典版）
8．如图所示的反应均是在高温引燃后进行，选项中的 物质表示 A 和 B，不合理的是( )
A．MgO Al B．CO2 Mg C．Fe3O4 Al D．CuO H2
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高考一轮总复习 ·化学 （经典版）
原”
D．水银能跟“曾青”发生置换反应生成单质铜
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高考一轮总复习 ·化学 （经典版）
解析 ①中描述的化学反应为 HgS==△===Hg＋S、Hg ＋S===HgS，两个反应的反应条件不同，不是可逆反应，A 错误；“铁赤色如铜”，说明铁置换出铜，故“曾青”应为 可溶性铜盐的水溶液，B 正确；“积变又还成丹砂”，发生 的反应是 Hg＋S===HgS，Hg 发生了氧化反应，“还”是 指恢复原来的状态，C 错误；Hg 的活动性比 Cu 弱，因此 水银不能与“曾青”发生置换反应生成单质铜，D 错误。
2014届高三化学一轮提分秘籍3.4用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物新人教版.pdf
2014届高三化学一轮提分秘籍 3.4用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物 新人教版 1．2011年日本地震，导致福岛第一核电站引发的核危机。
核反应堆的第一层护罩是锆锡合金外壳，第二层护罩是压力仓，第三层护罩是用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的球体。
下列叙述错误的是( ) A．锆锡合金、钢、混凝土都属于混合物 B．钢的硬度和熔沸点都高于纯铁 C．锆锡合金和钢属于金属材料，混凝土属于传统的硅酸盐材料 D．在高温下，钢和水蒸气可发生反应产生氢气 答案 B 解析 钢是铁碳合金，其硬度大于纯铁，但熔点低于纯铁。
2．下列有关金属及其化合物的说法正确的是( ) A．碱金属从上到下熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大，硬度逐渐减小 B．第三周期的金属元素从左到右金属性逐渐减小，硬度逐渐减小 C．钠既是常见金属，又是轻金属，过氧化钠可作供氧剂 D．明矾是一种净水剂，经它净化过的水不需再消毒杀菌 答案 C 解析 碱金属从上到下熔沸点逐渐降低；第三周期的金属元素从左到右硬度逐渐增大；明矾净水是除去水中的悬浮颗粒和杂质，使水澄清，但不能杀菌消毒。
3．下列说法正确的是( ) A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质 C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁 答案 D 解析 A项不锈钢都含有C等非金属元素；流通硬币材质是合金，明代还没有铝制品，B、C错；D项一般来说合金熔点比其成分金属低，硬度、强度比其成分金属大。
4．下列制备金属单质的方法或原理正确的是( ) A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 答案 B 解析 制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法；制备单质Na采用电解熔融NaCl的方法；制备单质Cu用热还原法。
高考化学一轮总复习 第3章 第4节用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物
B．(2012·重庆高考)钢铁厂用热还原法冶炼铁 C．(2012·广东高考)工业上电解熔融状态的 Al2O3 制备 Al 涉及氧化还原反应 D．(2011·山东高考)电解 AlCl3、FeCl3、CuCl2 的混合溶 液时，阴极上依次析出 Cu、Fe、Al
【解 析】 引 发铝粉和 Fe2O3 粉 末反应的 助燃剂 为 KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生，A 项正确；根据铁的活泼性，冶炼铁应该采用热还原法，B 项 正确；由化合态的 Al2O3 转化为游离态的 Al，铝元素的化合 价降低，发生了氧化还原反应，C 项正确；根据离子在溶液 中的放电顺序，Al3＋不能放电，电解溶液时 Fe3＋转化为 Fe2＋， Fe2＋不能继续放电，最终得不到 Fe、Al，D 项错误。
【答案】 A
2．下列金属冶炼的反应原理，错误的是( ) A．MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑ B．Al2O3＋3H2=高==温==2Al＋3H2O C．Fe3O4＋4CO=高==温==3Fe＋4CO2 D．2HgO==△===Hg＋O2↑
【解析】 金属冶炼的方法很多，由于金属离子得电子 的能力不同，因此必须采取不同的冶炼方法。在金属活动性 顺序表中，位于氢后面的金属(Hg、Ag 等)的氧化物受热就能 分解得到单质；位于前面的几种金属(如 K、Na、Ca、Al 等) 的还原性太强，这些金属都很容易失去电子，只能用电解其 熔融盐或氧化物的方法冶炼。
请回答下列问题： (1)①中引发铝热反应的实验操作是________________， 产物中的单质 B 是________。 (2)②中所发生的各反应的化学方程式是____________。 (3)③中所发生的各反应的离子方程式是____________。 (4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L，则该溶液中 c(Mg2＋) 为________，c(Fe2＋)为________。
2014年高考化学一轮复习测试卷及解析(15)：用途广泛的金属材料
高考化学一轮复习测试卷及解析（15）：用途广泛的金属材料1．判断正误(1)电解熔融氯化镁制取金属镁()(2010·上海－8A)(2)电解饱和氯化镁溶液，可制得金属镁()(2009·上海－5D)(3)目前我国流通的硬币是由合金材料制造的()(2009·广东理基－23A)(4)生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加()(2009·广东理基－23B) 2．(2008·重庆理综，27)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为________。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_______________________。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂；⑤检查气密性。
上述操作的顺序是________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应______________。
(4)B中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为____________。
(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将__________(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
题组一金属与合金1．(2011·哈尔滨调研)下列说法正确的是()A．所有不锈钢都只含有金属元素B．我国流通的硬币材质是金属单质C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁2．合金比纯金属制成的金属材料的优点是()（双选）A.一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低B.改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有相同性能的合金C.合金比纯金属的导电性更强D.合金比纯金属的应用范围更广泛3．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。
高考化学大一轮复习 3.4用途广泛的金属材料课件
△
△
2HgO=====2Hg＋O2↑，2Ag2O=====4Ag＋O2↑
。
(2)热还原法
△
①H2 还原 CuO 的方程式为： H2＋CuO=====Cu＋H2O 。
②碳粉还原 ZnO 的方程式为： C＋ZnO=高==温==Zn＋CO↑ 。
高温 ③CO 还原 Fe2O3 的方程式为：3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2。
答案：(1)Na—Cu，Na—Fe (2)要形成合金，各成分都要有共同的液态温度范围，即合金 中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点。
二、合金 1．概念 由 金属与金属 或 金属与非金属 熔合而成的具有 金属 特 性的物质。 2．性质特点 (1)多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点 低 。 (2)合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度 大 。
2．金属的物理通性 金属有着许多的共性，如不透明、有金属光泽、易导电 、易导热 、 有 延展性 等。 3.金属的化学通性 (1)绝大多数的金属都能与 O2 等非金属发生反应，如镁在空气 中的燃烧生成 MgO，并发出 耀眼的白光 ，反应的化学方程式
点燃
为 2Mg＋O2=====2MgO
。
(2)相对活泼的金属还能置换相对不活泼的金属，如铜与硝酸 银溶液反应的方程式为 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag ；铝丝
为
。
问题思考属 Na Al Cu Fe 熔点(℃) 97.81 660 1 038 1 535 沸点(℃) 883 2 467 2 567 2 750 (1)根据表中数据，归纳出两种金属不能形成合金的有哪些组 合？ (2)概括出能形成合金的两种金属应具备的条件。
答案：(1)否，判断铝热反应能否发生，应首先看金属的活动 性。例如 MgO 和 Al 不能发生铝热反应。
2014年高考领航化学一轮复习课件：3-4用途广泛的金属材料
感 悟 考 点 透 析
实 验 典 例 探 究 高 考 真 题 重 组 课 时 规 范 训 练
第四节
用途广泛的金属材料
基 础 知 识 梳 理
[考纲展示] 1．了解常见金属的活动性顺序。 2．了解合金的概念及其重要应用。 3．了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。
感 悟 考 点 透 析
感 悟 考 点 透 析
实 验 典 例 探 究 高 考 真 题 重 组 课 时 规 范 训 练
浓硫酸 氧化 性酸 浓硝酸
△ Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋ 2H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋ 2H2O
基 础 知 识 梳 理
感 悟 考 点 透 析
实 验 典 例 探 究 高 考 真 题 重 组 课 时 规 范 训 练
稀硝酸 AgNO3 、 FeCl3
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑ ＋4H2O Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag、 Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
盐
s
2.氧化铜和氢氧化铜 物质 化学式 状态 氧化铜 CuO 难溶于水的黑 色固体(粉末) CuO＋2H＋===Cu2＋＋ 化学性质 氢氧化铜 Cu(OH)2 难溶于水的蓝色 固体 Cu(OH)2＋2H＋
基 础 知 识 梳 理
感 悟 考 点 透 析
实 验 典 例 探 究 高 考 真 题 重 组 课 时 规 范 训 练
基 础 知 识 梳 理
感 悟 考 点 透 析
实 验 典 例 探 究 高 考 真 题 重 组 课 时 规 范 训 练
基 础 知 识 梳 理
考点一 金属活动性 顺序表 原子失电子 能力 阳离子得电 子能力
高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第4节 用途广泛的金属材料开发利用金属矿物学案
第4节 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物考试说明1．了解合金的概念及重要应用。
2．了解常见金属的活动性顺序及金属冶炼的一般方法。
3．了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。
命题规律化学与自然资源的综合利用，关乎社会可持续发展，因此开发利用金属矿物在历届各地高考中常考。
考查形式一般为以某种矿石(或工业废渣)为素材，设计工艺流程图结合新信息考查金属的冶炼、方程式书写、实验操作、电化学知识及溶度积和化学计算等。
考点1 合金、金属材料及其应用1．合金(1)概念：合金是指由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：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。
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—⎣⎢⎡ 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——钢钢铁是用量最大、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，常见的有不锈钢 及各种特种钢(2)几种有色金属材料①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 ②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 (1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。
(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。
高考化学一轮复习 3.4用途广泛的金属材料及其开发利用金属材料课时作业-人教版高三全册化学试题
用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物1．下列说法中正确的是( )A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D．铜是导电性、导热性最好的有色金属答案： C2．钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。
海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。
下列说法正确的是( )A．金不溶于任何溶液B．铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物C．铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点D.6329Cu的质子数和中子数之差为34解析：金能溶于王水，A错误；铜在空气中转化为铜绿，不是CuO，B错误；合金的熔点低于成分的熔点，C正确；6329Cu中，质子数为29，中子数为34，中子数与质子数之差为5，D错误。
答案： C3．铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。
从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是 ( )A．铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B．铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C．铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D．铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通答案： B4．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。
下列关于金属的一些说法不正确的是( )①合金的性质与其组成金属的性质不完全相同②火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]也属于还原法③金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子④工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的⑤越活泼的金属越难冶炼A ．①②③B ．只有④C ．④⑤D ．②③④解析： 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大、熔点更低等，①正确；火烧孔雀石分解生成CuO ，CuO 被焦炭还原为单质Cu ，属于还原法制取，②正确；因AlCl 3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解熔融Al 2O 3的方法，④错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，③、⑤正确。
高考化学总复习 专题三 第4讲 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物课件
生,过滤后灼烧滤渣,最后变成黑色固体
丝表面变黑
D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒 Ⅰ错;Ⅱ对;无
末是物理变化
剂
第十四页，共四十八页。
微专题一
解析 稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应,而且稀盐酸不能与Cu反应, 所以可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿(tónglǜ),陈述Ⅰ、Ⅱ有因果关系,A错误; 铜表面不能形成致密的氧化膜,陈述Ⅰ错误,B错误;硫酸铜与NaOH反应
①以C、CO或H2作还原剂冶炼 ②以活泼金属Na冶炼 ③利用铝热反应原理用Al冶炼 ④电解法 ⑤热分解法
(1)Fe、Zn、Cu等金属 ①
。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属 ④
。
(3)Hg、Ag等不活泼金属 ⑤
。
(4)V、Cr、Mn等高熔点金属 ③
。
(5)K、Rb、Ti等金属 ②
。
微专题二
第三十三页，共四十八页。
。
微专题一
答案 (1)I2 (2)Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O (3)2Cu2++4I- 2CuI↓+I2
解析 铜与H2O2、稀硫酸发生反应(fǎnyìng):Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O; 生成的CuSO4与KI发生氧化还原反应:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2;生成的I2
第4讲 用途(yòngtú)广泛的金属材料和开发
利用金属矿物
第一页，共四十八页。
总纲目录
总
纲
微专题(zhuāntí)一 铜及其重要化合物
(zǒng
gāng)
2014届高化学一轮总复习 第三章 金属及其化合物 第4讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物课件
④与盐溶液反应(写离子方程式) a．与硝酸银溶液： Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ ； b．与 FeCl3 溶液： Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋ 。
知识梳理·题型构建
I 考点一 铜及其化合物
知识梳理·题型构建
题组一 1
2
3
题组二
4
5
题组二 铜及其化合物的制取 4．铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿
孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2 请回答下列问题： (1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是_C_u__2S__。 (2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会 发生反应：2Cu2O＋Cu2S==高=温==6Cu＋SO2↑，反应的氧化剂是_C_u_2_O__和__C_u_2_S_。 (3)SO2 尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是_形__成__酸__雨___；处理该尾 气可得到有价值的化学品，写出其中 1 种酸和 1 种盐的名称_硫__酸__、__硫__酸__铵__。
为什么铜常用于制造货币：_选__择__铜___做__货__币___是__因___为__铜__的___熔__点__比___较__低__，___ 容__易___冶__炼___铸__造__成___型__；__铜___的__化__学___性__质__比___较__稳__定___，__不__易___被__腐__蚀_____________。
腐蚀过程，但不是化学反应过程
应过程，D错。
知识梳理·题型构建
题组一 1
高考化学一轮总复习 第3章 第四节 用途广泛的金属材料和开发金属矿物讲义-高三全册化学教案
第四节用途广泛的金属材料和开发金属矿物[高考备考指南]考纲定位1.了解合金的概念及其重要应用；了解化学与金属材料的关系。
2.掌握金属铜及其重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铜及其重要化合物的制备方法。
4.了解常见金属的活动性顺序和常见金属的冶炼方法。
核心素养1.宏观辨识——认识金属材料的性能和应用，认识铜及其化合物的性质及其应用。
2.科学探究——理解铜及其化合物的性质和制备并进行实验探究。
3.社会责任——开发利用金属矿物应具有可持续性和绿色环保意识。
合金与金属矿物的开发利用(对应复习讲义第34页)1．常见金属材料(1)分类金属材料成分纯度纯金属合金冶金工业黑色金属材料：如Fe、Cr、Mn及其合金有色金属材料：如Cu、Al及其合金Ｋ(2)合金形成两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的性质具有金属特性，属于混合物性能多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大(3)常见合金材料②铜合金青铜（主要含Cu 、Sn 、Pb ）我国最早使用黄铜（主要含Cu 、Zn 等）白铜（主要含Cu 、Ni 、Zn 等）③铝合金：密度小，强度高，塑性好，易于加工。
应用于建筑业、容器包装业、交通运输业等2．金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在形态①在自然界中绝大多数金属以化合态的形式存在。
②少数化学性质不活泼的金属存在游离态。
(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：M n ＋＋n e －===M 。
(3)常见冶炼方法 ①电解法——K ～AlNa ：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑； Mg ：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑； Al ：2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑。
②热还原法——Zn ～Cu高炉炼铁：3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2； 铝热反应制铬：Cr 2O 3＋2Al=====高温2Cr ＋Al 2O 3； 焦炭还原铜：C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑。
高考化学大一轮复习讲义：第3章+第4节 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物
①电解法——K～Al
Na：2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑；
Mg：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑；
Al：2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑。
②热还原法——Zn～Cu
高炉炼铁：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2；
铝热反应制铬：2Al＋Cr2O3 2Cr＋Al2O3；
焦炭还原铜：C＋2CuO 2Cu＋CO2↑。
6．(2017·柳州模拟)氧化还原反应广泛应用于金属冶炼，下列说法不正确的是()
【导学号：95812054】
A．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，Na＋被还原
B．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应
C．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol电子
D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化
③热分解法——Hg、Ag
Hg：2HgO 2Hg＋O2↑；
Ag：2Ag2O 4Ag＋O2↑。
[应用体验]
1．任何金属都能形成合金吗？请具体说明。
[提示]并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。
2．铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应思考下列问题：
第四节 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物
考纲定位
考情播报
1.了解合金的概念及其重要应用。
2.掌握金属铜及其重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铜及其重要化合物的制备方法。
4.了解常见金属的活动性顺序和常见金属的冶炼方法。
2016·全国甲卷T13(C)/全国丙卷T7(B)
高考化学一轮复习 第三章 第四讲 用途广泛
回夺市安然阳光实验学校【优化方案】高考化学一轮复习第三章第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物课后达标检测一、选择题1．合金比纯金属制成的金属材料的优点是 ( )①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③⑤ B．②③④C．①②④D．①②④⑤解析：选A。
合金能导电，但导电性不一定强。
2．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．用来制造航天飞机C．用于制造人造骨D．用于家庭装修，做钛合金装饰门解析：选A。
由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；A 错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。
3．(2015·山东青岛高三教学质量检测)所谓合金，就是不同种金属(也包括一些金属和非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。
根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是( )A.Cu和Al B．Fe和CuC．Fe和Na D．Al和Na解析：选C。
分析数据得出，铁的熔点(1 535 ℃)高于Na的沸点(883 ℃)，无法制得合金。
4．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )A．炭还原法B．铝热还原法C．直接加热法D．盐的水溶液与活泼金属置换法解析：选B。
冶炼活泼性比Al差且熔点高的金属，通常利用铝热反应进行冶炼。
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第讲 一、选择题 1．2011年日本地震，导致福岛第一核电站引发的核危机。
核反应堆的第一层护罩是锆锡合金外壳，第二层护罩是压力仓，第三层护罩用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的球体。
下列叙述错误的( )A．锆锡合金、钢、混凝土都属于混合物 B．钢的硬度和熔沸点都高于纯铁 C．锆锡合金和钢属于金属材料，混凝土属于传统的硅酸盐材料 D．在高温下，钢和水蒸气可发生反应产生氢气 解析 钢是铁碳合金，其硬度大于纯铁，但熔点低于纯铁。
答案 B 2．自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。
下列分析正确的是( )A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓ D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 解析 CuSO4与PbS反应可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的，A错误；硫化物中硫的化合价为－2，均具有还原性，B错误；ZnS难溶于水，不能写成离子形式，C错误；铜的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS，D正确。
答案 D 3．下列叙述正确的是( ) A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀 B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失 D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变 解析 答案 4．氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40 ℃～50 ℃时反应可生成它。
CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。
下列有关推断中错误的是( ) A．这里的另一种“反应物”具有还原性 B．CuH可作氧化剂、还原剂 C．CuH＋Cl2→CuCl＋HCl(燃烧) D．CuH＋HCl→CuCl＋H2↑(常温) 解析 C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。
答案 C 5．以氮化硅(Si3N4)和氧化铝(Al2O3)为原料，采用常压烧结或热压工艺制备赛伦(Sialan)。
赛伦的化学通式为Si6－xAlxOxN8－x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。
它属于( ) A．金属材料 B．有机高分子材料 C．新型无机非金属材料 D．无机高分子材料 解析 答案 6．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu↓。
由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。
一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下： 加入 试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验 现象有红色固体剩余和溶液变为蓝色产生无色气体产生无色气体和溶液变为蓝色产生红棕色气体和溶液变为绿色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( )A．Cu B．Cu2O C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 解析 此题是通过实验现象推测反应的本质。
H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，加入稀H2SO4溶液变蓝色和得到红色固体，证明原固体中一定含有Cu2O而Cu不能证明其有无。
答案 D 7．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 解析 由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。
答案 A 8．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。
下列说法正确的是( )A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解 B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋ C．若金属全部溶解，且产生336 mL气体(标准状况)，则b＝0.3 D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b<80y 解析 A项中铁铜合金与硝酸反应除生成NO外，还要生成相应的硝酸铁、硝酸铜等盐，即溶液中存在NO，当在其中加入H2SO4时，H＋和NO可继续氧化剩余的金属，A正确；B项中，因Fe3＋也可以氧化Cu而被还原为Fe2＋，因此当金属全部溶解时也可能只有Fe2＋、Cu2＋，B错；C项中，因没有告诉溶液中所含的铁离子是Fe2＋、Fe3＋，还是两者都有，故无法计算b；D项中，根据题设条件，n(Cu)＝ay，n(Fe)＝(1－a)y，所以当溶液中只有Cu2＋和Fe3＋时它们对应的n(NO)＝2ay＋3(1－a)y＝(3－a)y，因此根据硝酸中的N守恒，硝酸的浓度b至少应等于＝80y，故D错。
答案 A 二、非选择题 9．0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题： (1)试确定200 ℃时固体物质的化学式________________________________________________________________________________________________ (要求写出推断过程)； (2)取270 ℃所得样品，于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为__________________________。
把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为________，其存在的最高温度是________； (3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为__________________________________________________________； (4)在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。
若在mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。
解析 该题考查铜及其化合物的性质及其相关化学方程式的书写。
(1)由图像可知：200 ℃时，0.80 g CuSO4·5H2O分解后剩余固体为0.57 g，可分析出结晶水未完全失去。
由CuSO4·5H2OCuSO4·(5－n)H2O＋nH2O可求出n等于4。
(2)由图像可看出270 ℃时固体质量为0.51 g，经过计算分析该固体为CuSO4，当加热到102 ℃时CuSO4·5H2O质量减少，说明该温度时晶体已开始分解，其存在的最高温度是102 ℃。
(4)由pH＝8知c(OH－)＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，再根据Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20＝c(Cu2＋)·c2(OH－)可求出c(Cu2＋)；H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4，由题给数据可求出c(H＋)＝0.2 mol·L－1。
答案 (1)CuSO4·5H2OCuSO4·(5－n)H2O＋nH2O 250 18n 0.80 g 0.80 g－0.57 g＝0.23 g n＝4 200 ℃时该固体物质的化学式为CuSO4·H2O (2)CuSO4CuO＋SO3↑ CuSO4·5H2O 102 ℃ (3)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O (4)2.2×10－8 0.2 10．物质A～G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。
其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。
单质C可与E的浓溶液发生反应，G为红色沉淀。
请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：B________、E________、G________； (2)利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是________，阴极物质是________，电解质溶液是________； (3)反应②的化学方程式是___________________________________________________。
解析 (1)由G为红色沉淀及F转化为G的条件可知，G为Cu2O，则C为Cu，E为浓硫酸或者硝酸，结合题中所给的信息可知，矿物A应为Cu2S，则B为SO2，D为SO3，E为浓硫酸而不是硝酸，F为CuSO4。
(2)用电解法提纯金属铜的方法是将粗铜作为电解池的阳极，精铜作为电解池的阴极，一般用CuSO4溶液作电解质溶液。
(3)反应②的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
答案 (1)SO2 H2SO4 Cu2O (2)粗铜 精铜 CuSO4溶液 (3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 11．铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价为＋1、＋2。
已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol·L－1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO气体(标准状况)。
请回答下列问题： (1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式_______________________________________。
(2)若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为________。
(3)若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H2SO4的物质的为________。