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、第三節(jié)金屬材料復(fù)合材料考試方向國(guó)卷五年考證1.了解合金的概念及其重要應(yīng)用；理解化學(xué)和金屬材料之間的關(guān)系。2.掌握銅及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。3.了解銅及其重要化合物的制備方法。4.了解常用金屬的活動(dòng)順序和常用金屬的冶煉方法。2017:第三卷T13(B)2016年：第二卷T13(c)；第三卷T7(B)2015年：第一卷T10(乙、丁)2014年：第一卷T8(d)；第二卷T9(甲、丁)測(cè)試點(diǎn)1|金屬材料及其熔煉復(fù)合材料(對(duì)應(yīng)于學(xué)生手冊(cè)的第85頁(yè))教學(xué)大綱的知識(shí)整合1.合金提示：(1)在常溫下，大多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體。(2)與合金的物理性能相比，成分金屬發(fā)生了變化，但合金中各成分金

2、屬的化學(xué)性能保持不變。(3)不是所有的金屬都能形成合金。因?yàn)檫@兩種金屬必須熔合在一起才能形成合金。如果一種金屬在熔化前蒸發(fā)了，它就不能熔合在一起，例如，銅和鈉，鐵和鈉不能形成合金。2.普通金屬材料(1)重要黑色金屬材料鋼鋼是消耗最大、應(yīng)用最廣泛的合金。(2)有色金屬材料銅和鋁中國(guó)最早使用的合金是青銅，常見的銅合金是黃銅和白銅。鋁合金。3.金屬礦物的開發(fā)利用(1)自然界中金屬的存在形式(1)自然界中大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。少量化學(xué)惰性金屬以游離狀態(tài)存在。(2)金屬冶煉的本質(zhì)從金屬化合物中的金屬離子獲得的電子還原成金屬單質(zhì)的過(guò)程：Mn-Ne=m。(3)常用的冶煉方法(1)電解kalNa: 2nac

3、(熔化)2na Cl2 ;鎂：氯化鎂(熔化的)氯化鎂=；鋁：2al2o3(熔化的)4al 3o2。zn Cu的熱還原高爐煉鐵：3co fe2o32fe 3co2鋁熱反應(yīng)生成的鉻：2al cr2o32cr Al2O3焦炭還原銅：2cuo2cu CO2。熱分解法汞、銀汞：2HgO 2Hg+O2 ;ag:2ag 2 o4ag+O2.4.復(fù)合材料(1)概念：由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料經(jīng)過(guò)特殊加工而成的一種新型材料。(2)組成基體：在復(fù)合材料中起粘結(jié)作用。增強(qiáng)體：在復(fù)合材料中起骨架作用。(3)分類根據(jù)矩陣根據(jù)鋼筋的形狀高考命題的突破命題1金屬材料和合金1.大量新材料鋁鋰合金被用于1。C919大型飛機(jī)

4、。以下關(guān)于鋁鋰合金的說(shuō)法是不正確的()A.鋁鋰合金是鋁和鋰的混合物B.鋁鋰合金的硬度比鋰高C.鋁鋰合金的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)低于鋁D.鋁鋰合金耐酸堿腐蝕鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，因此鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。2.所謂的合金是不同金屬(包括一些非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物。下表顯示了四種金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)：鈉銅艾爾鐵熔點(diǎn)/97.51 0836601 535沸點(diǎn)/8832 5952 2003 000從以上數(shù)據(jù)判斷，是()不能形成合金A.銅和鋁。鐵和銅C.鐵和鈉鋁和鈉鐵的熔點(diǎn)高于鈉的沸點(diǎn)。當(dāng)鐵熔化時(shí)，鈉已經(jīng)蒸發(fā)，不能熔化成合金。3.(唐山調(diào)查，2018)現(xiàn)代建筑的門窗框通常是由電解加工的青

5、銅硬鋁制成的。用硬鋁樣品(每個(gè)步驟中過(guò)量的試劑)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，從中可以推斷出硬鋁的組成可能是(提示：二氧化硅- H2O=二氧化硅2氫()樣品A.鋁、鎂、硅、鋅、硼、鋁、鐵、鋅、鈉C.鋁、鈉、銅、鐵、鋁、銅、鎂、硅、錳通過(guò)反應(yīng)(1)，已知合金必須在氫之前含有金屬，在氫之后含有金屬或其它非金屬，以金屬活性的順序排列；根據(jù)反應(yīng)(2)，合金必須含有硅和金屬或其它非金屬，它們排在金屬活性序列表h之后命題2金屬礦物的開發(fā)與利用4.以下陳述是正確的_ _ _ _ _ _ _ _(填寫序列號(hào))。TutorialNo。(1)熔融Al2O3的工業(yè)電解制備鋁涉及氧化還原反應(yīng)(2)當(dāng)三氯化鋁、三氯化鐵和氯化銅的混合溶

6、液被電解時(shí)，銅、鐵和鋁(3)電解氯化鎂溶液制備金屬鎂(4)用金屬鈉代替四氯化鈦溶液中的鈦，制備單質(zhì)鈦(5)將氧化鎂和鋁粉混合進(jìn)行鋁熱反應(yīng)制備鎂(6)工業(yè)電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯(7)氯化鎂氫氧化鎂，工業(yè)上常用于從海水中提取鎂。(8)焦炭與空氣反應(yīng)產(chǎn)生的一氧化碳用于在高溫下還原鐵礦石中的氧化鐵以制備鐵(9)在與磁鐵礦的煉鐵反應(yīng)中，1摩爾Fe3O4被一氧化碳還原成鐵，9摩爾電子被轉(zhuǎn)移(10)濕法煉銅和火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素被還原。答案 (1)(8)(10)5.一位同學(xué)對(duì)“鋁熱反應(yīng)”現(xiàn)象的描述是：“反應(yīng)放出大量的熱量，發(fā)出耀眼的光”，“紙漏斗的下部燒穿，有些熔化物掉進(jìn)沙子里”。根據(jù)化學(xué)手冊(cè)，鋁

7、、Al2O3、鐵和Fe2O3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表所示：材料艾爾Al2O3鐵Fe2O3熔點(diǎn)/6602 0541 5351 462沸點(diǎn)/2 4672 9802 750(1)同學(xué)推測(cè)鋁熱反應(yīng)得到的熔體應(yīng)該是鐵鋁合金。原因是這一反應(yīng)釋放的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)低于鐵的熔點(diǎn)。這時(shí)，液態(tài)鐵和鋁融合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋合理嗎：_ _ _ _ _ _ _ _(填寫“合理”或“不合理”)。(2)將鋁和Fe2O3混合，放入漏斗中，然后引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明上述獲得

8、的塊狀熔體含有金屬鋁。本實(shí)驗(yàn)所用試劑為_ _ _ _ _ _ _ _，反應(yīng)的離子方程式為_ _ _ _ _ _ _ _。(4)在實(shí)驗(yàn)室中溶解熔體。下列試劑中最好的是_ _ _ _ _ _ _ _(用字母填寫)。A.濃硫酸C.稀硝酸氫氧化鈉溶液(5)取少量鋁熱反應(yīng)得到的固體混合物，溶于足量稀H2SO4中，滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象。_ _ _ _ _ _(填寫“能”或“不能”)表示固體混合物中沒有Fe2O3，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

9、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。分析 (1)在一定的溫度范圍內(nèi)，鐵和鋁處于熔融狀態(tài)，可以熔融形成FeAl合金。(2)加入助燃劑氯化鉀和點(diǎn)火劑鎂條，點(diǎn)燃鎂條。(3)鋁用于與堿液反應(yīng)。(4)熔體是金屬及其金屬氧化物，用稀酸溶解。(5)即使固體混合物中存在Fe2+O3，F(xiàn)e2O3 6h=2fe3 3H2O和Fe 2fe3=3fe2將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2，KSCN溶液也不會(huì)變紅?；卮?(1)合理(2)加入少量氯化鉀，插入鎂條并點(diǎn)燃(3)氫氧化鈉溶液2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H 2(4)乙(5)無(wú)Fe2O3

10、 6h=2fe3 3H2O，F(xiàn)e 2fe3=3fe2(或只寫Fe 2fe3=3fe2)主題后總結(jié)(1)金屬活性與冶煉方法的關(guān)系：(2)一些活性強(qiáng)的金屬也可以用還原法冶煉，如鈉+氯化鉀氯化鈉、2rbcl mgmgmgcl2 2rb等。這里，主要使用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理，并且k和Rb由于它們的低沸點(diǎn)而從反應(yīng)系統(tǒng)中蒸發(fā)，使得化學(xué)反應(yīng)可以正向反應(yīng)方向進(jìn)行。試驗(yàn)場(chǎng)地2|銅及其化合物(對(duì)應(yīng)于學(xué)生手冊(cè)的第87頁(yè))教學(xué)大綱的知識(shí)整合1.銅的主要特性寫出圖中反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：化學(xué)方程式：2cu O2 H2O CO2=Cu2 (oh) 2co3。化學(xué)方程式：2Cu+SCUs 2s。與氧化性酸反應(yīng)A.濃硫

11、酸加熱的化學(xué)方程式：硫酸銅SO22h2o；B.與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：3cu 8h 2no=3cu 2no4h2o；C.離子方程式與濃硝酸反應(yīng)：銅4h 2no=Cu2no 22h2o。與一些鹽溶液反應(yīng)A.與硝酸銀溶液反應(yīng)的離子方程式：cu2ag=2ag Cu2；B.離子方程式與三氯化鐵溶液反應(yīng)：銅2fe3=2fe2 Cu2。2.重要銅化合物的性質(zhì)和應(yīng)用(2)氫氧化銅是一種藍(lán)色不溶性物質(zhì)，是一種弱堿。(3)公司Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅，呈綠色，是銅銹的主要成分。加熱時(shí)容易分解的方程式是Cu2(OH)2Co 32 CoO H2O CO2。硫酸銅A.硫酸銅5h2o是藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)

12、礬或膽礬。當(dāng)加熱或暴露于濃H2SO4時(shí)，藍(lán)色晶體變成白色粉末。B.無(wú)水硫酸銅遇水呈藍(lán)色(生成硫酸銅)，可用作水或蒸汽的測(cè)試試劑。銅鹽的毒性銅鹽溶液是有毒的，主要是因?yàn)殂~離子可以與蛋白質(zhì)相互作用，使蛋白質(zhì)變性，失去其生理活性。因此，人們利用這一特性，用膽礬、熟石灰和水配制波爾多液來(lái)殺滅植物病毒。應(yīng)用體驗(yàn)對(duì)或錯(cuò)(正確鍵入“”，錯(cuò)誤鍵入“)。(1)氧化銅為黑色固體，與水反應(yīng)生成氫氧化銅。()(2)(國(guó)家第一卷，2014)三氯化鐵溶液可用于制造銅印刷電路板的原理是三氯化鐵可替代含Cu2+溶液中的銅。()(3)無(wú)水硫酸銅可用于測(cè)試酒精是否含水。()(4)將銅片放在干燥的空氣中，不易被腐蝕。()(5)硫酸

13、銅中結(jié)晶水的損失是一種物理變化。()(6)用稀硝酸去除銅制品上的鐵銹。()(7)(2016年國(guó)家卷三)鐵比銅更具金屬性的實(shí)際應(yīng)用是三氯化鐵腐蝕銅印刷電路板。()(8)銅和氧化亞銅都是紅色的，可用稀硝酸鑒別。()(9)放置在潮濕空氣中的銅形成銅銹的反應(yīng)是2cu O2 CO2 H2O=Cu2 (OH) 2co3。()(10)用新配制的氫氧化銅懸浮液加熱葡萄糖，可生成紅色氧化亞銅。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)高考命題的突破命題1銅及其化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用1.以下關(guān)于銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用的論述是正確的()A.(2016年國(guó)家二卷)去除銅粉中氧化銅的方法是

14、加入稀硝酸溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥B.(2015年國(guó)家卷一)將銅粉加入到1.0摩爾升-1的Fe2 (SO4) 3溶液中。現(xiàn)象是溶液變成藍(lán)色，出現(xiàn)黑色固體C.(國(guó)家第三卷，2017)向含氯離子的溶液中同時(shí)加入銅和硫酸銅以生成氯化銅沉淀并除去氯離子的反應(yīng)是銅氯化銅D.(2014年國(guó)家二卷)H2通過(guò)熱氧化銅粉，固體物質(zhì)反應(yīng)后增重在化學(xué)術(shù)語(yǔ)中，銅和氧化銅都與稀硝酸反應(yīng)；第二項(xiàng)，沒有黑色固體；d項(xiàng)，氧化銅固體質(zhì)量減少。2.以下關(guān)于銅化合物性質(zhì)的陳述是正確的()A.硫酸銅變成硫酸銅是一種化學(xué)變化B.在一定條件下，新制備的氫氧化銅懸浮液能與葡萄糖反應(yīng)，但不能與乙酸反應(yīng)C.在常溫下，將銅線放入裝有氯氣的集氣瓶中

15、，觀察氯化銅的生成d、在蒸發(fā)皿中加熱蒸發(fā)氯化銅溶液，得到無(wú)水氯化銅固體一硼，銅(羥基)2與乙酸反應(yīng)；在c項(xiàng)中，銅和Cl2之間的反應(yīng)需要點(diǎn)燃或加熱；在d項(xiàng)中，氯化銅在蒸發(fā)過(guò)程中水解生成氫氧化銅。3.已知以下反應(yīng)在酸性條件下發(fā)生：2cu=Cu2 Cu 。由于不同的反應(yīng)溫度，當(dāng)氧化銅被氫還原時(shí)，可能產(chǎn)生銅或氧化亞銅，它們都是紅色固體。一個(gè)同學(xué)驗(yàn)證了用氫還原氧化銅實(shí)驗(yàn)得到的紅色固體產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：添加試劑稀硫酸濃硫酸，加熱稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還剩下紅色固體，溶液變成藍(lán)色產(chǎn)生無(wú)色氣體產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液變成藍(lán)色產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變成藍(lán)色由此推導(dǎo)出氫還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的結(jié)果()A.是銅B.是

16、氧化亞銅C.一定有銅，一定有氧化亞銅D.一定有氧化亞銅，可能是銅濃H2SO4(加熱)和硝酸都能氧化銅或氧化亞銅；而稀硫酸不與銅反應(yīng)，而是與氧化亞銅反應(yīng)。4.銅是生活中常見的金屬，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)銅是非活性的，通常不與稀硫酸反應(yīng)。然而，在將H2O2溶液滴入銅和稀硫酸的混合物中后，溶液迅速變藍(lán)。試著寫出這個(gè)反應(yīng)的離子方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)向氧化亞銅和氧化銅中加入足夠的稀硫酸得到的溶液呈藍(lán)色，并產(chǎn)生紅色物質(zhì)。請(qǐng)寫下產(chǎn)生紅色物質(zhì)的離子方程式：_ _