2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章材料家族中的元素第3節(jié)金屬材料復(fù)合材料學(xué)案魯科版

1、第 3 節(jié)金屬材料復(fù)合材料考綱定位全國卷 5 年考情1. 了解合金的概念及其重要應(yīng)用；了解化學(xué)與金屬材料的關(guān)系。2. 掌握金屬銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及 應(yīng)用。3. 了解銅及其重要化合物的制備方法。4. 了解常見金屬的活動(dòng)性順序和常見金屬的 冶煉方法。2017 年：山卷T13(B)2016 年：卷 T13(C)；出卷 T7(B)2015 年：卷 T10(B、D)2014 年：1卷 T8(D)；卷 T9(A、D)一 Q考點(diǎn) 1|金屬材料及其冶煉復(fù)合材料兩種或兩種以上的金屬（或金屬與年金屬）熔 甲合而成的 理甸一具有金屬特性-屬于混合物I廠多數(shù)合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低 性能_合金的硬度

2、一般比它的各成分金屬的硬度大提醒：（1）常溫下，多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體。（2）與合金的物理性質(zhì)相比成分金屬有所改變，但合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)仍然不變。（3）并非所有的金屬都能形成合金。因?yàn)閮煞N金屬必須熔合在一起才能形成合金。如果一種金屬還未熔化時(shí)，另一種y金屬已經(jīng)汽化，則一般不能熔合在一起，如Cu 與 Na、Fe 與 Na 等不能形成合金。2.常見金屬材料（1）重要的黑色金屬材料一一鋼鐵1鋼是用量最大、用途最廣的合金。（2）有色金屬材料一一銅和鋁1我國使用最早的合金是青銅，常見的銅合金有黃銅和白銅。2鋁合金。1 合金根據(jù)含碳量根據(jù)化學(xué)成分高低分低碳鋼廠中碳鋼一高碳鋼（對(duì)應(yīng)學(xué)生用書

3、第考綱知識(shí)整23 金屬礦物的開發(fā)利用(1) 金屬在自然界中的存在形態(tài)在自然界中絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在。2少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬存在游離態(tài)。(2) 金屬冶煉的實(shí)質(zhì)使金屬化合物中的金屬離子得電子被還原為金屬單質(zhì)的過程:(3) 常見冶煉方法電解法一一 KAI4 復(fù)合材料(1)概念：將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的一種新型材料。組成基體：在復(fù)合材料中起黏結(jié)作用。增強(qiáng)體：在復(fù)合材料中起骨架作用。分類合成樹脂基復(fù)合材料按基體金屬基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料按增強(qiáng)體形狀?yuàn)A層增強(qiáng)復(fù)合材料纟千維增強(qiáng)復(fù)合材料M +ne =MNa：2NaCI（熔融）Na+ CI2T;Mg一 通

4、電MgC2（熔融）=Mg+ Cl2f;Al :2AI2Q（熔融）=通電 4AI + 3Qf。熱還原法- ZnCu高爐煉鐵：3CO Fe2Q=2Fe+ 3CQ;高溫鋁熱反應(yīng)制鉻：2AI + Cr2Q 高溫=Cr + Al2O;5*C+2CuO=Cu+COfo焦炭還原銅:熱分解法一一 Hg、AgHg：2HgQ=2Hg+ Qf;Ag： 2AgaO=4Ag+ C2f。3高考命題點(diǎn)突破4命題點(diǎn) 1 金屬材料與合金1.C919 大型飛機(jī)采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說法不正確的是 （ ）A. 鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物B. 鋁鋰合金的硬度比鋰大C. 鋁鋰合金的熔、沸點(diǎn)比鋁低D. 鋁鋰合金

5、耐酸堿腐蝕D 鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。2.所謂合金，就是不同種金屬（也包括一些非金屬）在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，F(xiàn) 表為四種金屬的熔、沸點(diǎn):NaCuAlFe熔點(diǎn)/c97.51 0836601 535沸點(diǎn)/c8832 5952 2003 000根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷其中不能形成合金的是（）A. Cu 和 AlB. Fe 和 CuC. Fe 和 NaD. Al 和 NaC Fe 熔點(diǎn)比 Na 的沸點(diǎn)高，當(dāng) Fe 熔化時(shí)，Na 已汽化，不能熔合成為合金。3. （2018 唐山調(diào)研）現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（每一

6、步試劑均過量），由此可以推知硬鋁的組成可能為（提示：Si + 2OH+ Hz0=SiO+ 2H4 ）（）氣體溶液A. Al、Mg Si、ZnB. Al、Fe、Zn、NaC. Al、Na、Cu Fe D . Al、Cu、Mg Si、MnD 通過反應(yīng)知合金中必須含有排在金屬活動(dòng)性順序中H 之前的金屬和 H 之后的金屬或其他非金屬；由反應(yīng)知合金中必須含有 Si 及排在金屬活動(dòng)性順序表 H 之后的金屬或其 他非金屬。命題點(diǎn) 2 金屬礦物的開發(fā)利用4._ 下列說法正確的是（填序號(hào)）?！緦?dǎo)學(xué)號(hào)：95160084】樣品稀鹽酸難溶物濃 NaO 溶液-溶液難溶物5(1) 工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的 AI2Q制備 Al

7、 涉及氧化還原反應(yīng)(2) 電解 AICI3、FeCb、CUCI2的混合溶液時(shí)，陰極上依次析出Cu、Fe、Al(3) 電解氯化鎂溶液制取金屬鎂(4) 用金屬鈉置換四氯化鈦(TiCI4)溶液中的鈦來制取單質(zhì)鈦(5) 將 MgO 與鋁粉混合發(fā)生鋁熱反應(yīng)制備鎂(6) 工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣(7) MgCl2(aq) 石乳 Mg(OH煅燒LMgO 通巴 Mg 工業(yè)上常按此流程圖進(jìn)行海水提取鎂(8) 用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO 在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物制備Fe(9) 用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1 mol Fe3Q被 CO 還原成 Fe,轉(zhuǎn)移 9 mol 電子(10) 濕法煉銅與火法煉銅

8、的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)【答案】 (1)(8)(10)5某同學(xué)對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并放出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱化學(xué)手冊(cè)知：Al、AI2Q、Fe、FaO 的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如表所示：物質(zhì)AlAl2QXFeJ Fe2O熔點(diǎn)/c6602 054 小1 5351 462沸點(diǎn)/c2 4672 9802 750(1)該同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理：_(填“合理”或“不合理”)。(2) 將鋁與 Fe2Q 混合后放

9、入漏斗中，然后引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是(3)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試齊廿是_，反應(yīng)的離子方程式為 _ 。實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，下列試劑中最好的是 _ (填字母)。A.濃硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.氫氧化鈉溶液(5)取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀HSQ,滴加 KSCN 溶液無明顯現(xiàn)象，_ (填“能”或“不能”)說明固體混合物中無 Fe2O3，理由是_(用離子方程式說明)?！窘馕觥吭谝欢囟确秶鷥?nèi)，F(xiàn)e 和 AI 均為熔融狀態(tài)，可以熔合形成Fe-AI 合金。6(2) 加助燃劑 KCIQ 和引燃劑鎂條，點(diǎn)燃鎂條。(3) 利用 AI 與堿

10、液反應(yīng)。(4) 熔融物為金屬及其金屬氧化物，用稀酸溶解。(5) 即使固體混合物中有FezQ，因發(fā)生反應(yīng)Fe2C3+ 6H+=2F(T + 3fO 和 Fe+ 2Fe3+=3F 尹，使 Fe3+轉(zhuǎn)化為 FeKSCN 溶液也不會(huì)變紅?！敬鸢浮?1)合理(2) 加少量 KCIQ，插上鎂條并將其點(diǎn)燃(3) NaOH 溶液2AI + 20H + 6HzO=2AI(OH)4+ 3H4(4) B(5) 不能 Fe2Q+ 6H+=2F(I+ 3H2O Fe+ 2Fe3+=3Fe+(或只寫 Fe+ 2Fe3+=3F(I+)題后歸納(1) 金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系：KCBNMAl Zu Fl：Sil Pt Cu

11、HEAePt AuI電時(shí)一聲一黔+翹 T(2) 有些活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來冶煉，如Na+KCI8=Kf+NaCI、2RbCI+ Mg700=CMgC2+ 2Rbf 等，在此主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理，利用Rb 沸點(diǎn)低，氣化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行?？键c(diǎn) 2|銅及其化合物(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第 87 頁)考綱知識(shí)整合1.銅的主要性質(zhì)一紫紅色金風(fēng)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:化學(xué)方程式：2Cu+ Q+ H2O+ CO=Cu(OH)2CO。2化學(xué)方程式：2Cu+ S=CuzS。3與氧化性酸反應(yīng)K、僱.Ch單質(zhì)桶應(yīng)ft筑牝性隈Cu1*+非飛金局氧優(yōu)物某賤捷制報(bào)空氣7

12、a.與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式：Cu+ 2HSQ(濃)=CuSO+ SOf+2HO;8亠 2 亠b 與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：3Cu+ 8H + 2NO=3Cu + 2NOT+ 4H0;c.與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式：Cu+ 4H+ 2NO = + 2NQf+ 2IH0。4與某些鹽溶液反應(yīng)a.與硝酸銀溶液反應(yīng)的離子方程式：Cu+ 2Ag=2A+ Cu2+；b.與 FeCIs溶液反應(yīng)的離子方程式： Cu+ 2Fe3+=2Fg+ Cu2+。2銅的重要化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用 Cuo：m色難溶于水的固體與酸可以反應(yīng)，可以用Ib.CO.Al還原出CuC也0：璉紅色難溶于水的固體與一般酸反 應(yīng)為Cu20十2H+

13、Cu + Cu-_十 吐 6 遇到HN03發(fā)生氧化反應(yīng)生成4 *_ICU(0H)2 CLIO + H2OO1+Cu(OH)2- T土2H+-+ 2HgOI弱氧化性.Cw0(紅色沉淀)(檢驗(yàn)-CHO CHO或葡萄糖銅鹽1Cu2(QH)2CQCs(QH)2CQ 的名稱為堿式碳酸銅， 呈綠色，是銅銹的主要成分, 4公Cu(QH)2CQ=2CuQ H2Q+ CQf。2CuSQa. CuSQ 5H2Q 為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)磯或膽磯。 受熱或遇濃 HbSQ,藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨?末。b.無水 CuSQ 遇水變藍(lán)色(生成 CuSQ5fQ),可作為水或水蒸氣的檢驗(yàn)試劑。3銅鹽的毒性銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)殂~離子能

14、與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，因此人們利用這一性質(zhì)用膽磯、熟石灰、水配成了波爾多液，用來殺滅植物的病毒。應(yīng)用體驗(yàn)(1)氧化物氫氧化銅一一藍(lán)色難溶物，是一種弱堿。受熱易分解的方程式為9判斷正誤(正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“x”)。(1) CuQ 是黑色固體，與水反應(yīng)生成Cu(QH)2。()2 +(2) (2014 全國I卷)FeCI3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作的原理是FeCIs能從含 Cu的溶液中置換出銅。()(3) 無水硫酸銅可用于檢驗(yàn)酒精中是否含有水。()(4) 將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕。()(5)CUSO4 50 失去結(jié)晶水屬于物理變化。()(6) 用稀硝酸清除銅制品上

15、的銅銹。()(7) (2016 全國川卷)鐵比銅金屬性強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用是FeCb 腐蝕 Cu 刻制印刷電路板。( )(8) Cu 和 CibO 均為紅色，可用稀 HN0 鑒別。()(9) Cu 放置于潮濕的空氣中最終生成銅銹的反應(yīng)為2Cu+ Q + CQ+ Hb0=CU0H)2C0。( )(10) 葡萄糖與新制CU(OH)2懸濁液共熱可生成紅色 CUQ。()【提示】X (2)X(3)V(4)V(5)X(6)X(7)X(8)X(9)V(10)V高考命題點(diǎn)突破命題點(diǎn) 1 銅及其化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用1.下列有關(guān) Cu 及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用正確的是()A. (2016 全國H卷)除去 Cu 粉中混有

16、Cu0 的方法是加入稀硝酸溶解、過濾、 洗滌、干 燥B.(2015 全國I卷)將銅粉加入 1.0 mol LFe2(SQ4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，有 黑色固體出現(xiàn)C.(2017 全國川卷)向含 C的溶液中同時(shí)加入 Cu 和 CuS0 生成 CuCl 沉淀而除去 C 的反應(yīng)為 Cu+ Cu2+ 2CI=2CuCIJD. (2014 全國n卷)H2通過灼熱的 Cu0 粉末，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重C A 項(xiàng)，Cu、Cu0 均與稀 HN0 發(fā)生反應(yīng)；B 項(xiàng)，不會(huì)出現(xiàn)黑色固體；D 項(xiàng)，Cu0 固體質(zhì)量減輕。2.下列有關(guān)銅的化合物的性質(zhì)的敘述中正確的是()A. CuS0 變成 CuS05H2O 是化學(xué)變化

17、B. 定條件下，新制的CU(OH)2懸濁液能與葡萄糖反應(yīng)但不能與乙酸反應(yīng)C.常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中， 觀察CuCb 的生成10D.將 CuCb 溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCb 固體A B 項(xiàng)，Cu(0H)2與乙酸發(fā)生中和反應(yīng)； C 項(xiàng)，Cu 與 CI2反應(yīng)需要點(diǎn)燃或加熱；D 項(xiàng)，CuCb 在蒸干過程中水解生成 Cu(0H)2。3已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu+=Cu+ CuJ。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu 或 CibO,兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)11所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下:加入試劑稀硫酸濃硫酸

18、、加熱稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有紅色固體剩余和溶液變?yōu)樗{(lán)色產(chǎn)生無色氣體產(chǎn)生無色氣體和溶液變?yōu)樗{(lán)色產(chǎn)生紅棕色氣體和溶液變?yōu)樗{(lán)色由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物()A. 是 CuB. 是Cu2O-1C. 一定有 Cu, 定有 CuOD. 定有 CuaO,可能有 CuCjD 濃 H2SQ(加熱)、硝酸均能氧化 Cu 或 CUO 而稀 H2SC4與 Cu 不反應(yīng)，與 CuO 反應(yīng)。4.銅是生活中常見的金屬，請(qǐng)回答下列問題：(1) Cu 不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應(yīng)，但向Cu 和稀硫酸的混合物中滴入 H2C2溶液后，溶液很快變藍(lán)色，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(2) 將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，

19、會(huì)析出CuaQHhCQ 綠色固體，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：(3)向 CuO CuO 中加入足量稀硫酸得到的溶液呈藍(lán)色，且有紅色物質(zhì)生成，請(qǐng)寫出生 成紅色物質(zhì)的離子方程式：將溶液中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，最終得到膽磯。則加入的試劑最好是A.適量的 NaNOB.適量的 HNOC.適量的 HaOa【解析】(1)金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應(yīng)，但再加入HQ 溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性，能溶解銅，離子方程式為+2+H2O2+ 2H =Cu + 2H2O。(2) 將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會(huì)析出Cuz(OH)2CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu2+CO+2H2O=Ct(

20、OH)2COJ +2H+O(3) Cu2O 在酸性條件下生成 Cu2+(藍(lán)色)和單質(zhì)銅(紅色)，反應(yīng)的離子方程式為 CuaO+ 2H+2+(填字母序號(hào))。Cu+12=Cu + Cu+ H2Q【答案】（1）Cu + H2Q+ 2H+=cu+ 2HaO(2) 2Cu2+CO+2fO=CUOH)2CGJ +2H+(3) Cu2O+2H+=CIJ+ Cu+ H2O C命題點(diǎn) 2 以銅的重要化合物制備為載體的試題5.某工業(yè)含銅廢料含有Cu CuO CuS CuSO 等成分，利用該含銅廢料可生產(chǎn)硝酸銅晶體Cu(NO3)2 3H2O,生產(chǎn)的工藝流程如圖所示：滾甑WiSESi回答下列問題:【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160

21、085】(1) “焙燒”過程中除生成 SQ 的反應(yīng)外，另外一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是(2) “酸化”過程為加快反應(yīng)速率，可采用的措施有 _ (寫出一條即可)，“酸化”的冃的是_若試劑 a 為 Zn，則“置換”的離子方程式為 _? 濾液中溶質(zhì)的化學(xué)式是_。(4)“淘洗”的作用是_，若圖中淘洗液的主要溶質(zhì)與濾液的溶質(zhì)相同，則試劑 b 是_ 。(5)“反應(yīng)”一步中使用 20% HNO 和 10% HQ,整個(gè)過程無紅棕色氣體產(chǎn)生，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ ；若該步驟只使用 20%HNO,隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高，出現(xiàn)大量紅棕色氣體，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為 _。(6)“一系列操作”是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，這些操作的名稱是 _?！窘馕觥?1)加熱條件下，Cu 被 Q 氧