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1、金属及其化合物第第 三三 章章第第1111讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物1/24/20231栏目导航板板 块块 一一板板 块块 二二板板 块块 三三板板 块块 四四1/24/202321合金(1)概念：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_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。熔点：一般比它的各成分金属都_。硬度和强度：一般比它的各成分金属都_。考点二金属材料及金属矿物的开发利用考点二金属材料及金属矿物的开发利用金属特性金属特性 低低 大大 1/24/20233低碳钢低碳钢 中碳钢中碳钢 高碳钢
2、高碳钢 合金钢合金钢 1/24/20234(2)几种有色金属材料1/24/202351/24/202363金属在自然界中的存在形态除了_、_等极少数金属外，绝大多数金属以_的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显_化合价。4金属的冶炼(1)实质：_。(2)一般步骤金金 铂铂 化合态化合态 正正 把金属从化合态还原为游离态把金属从化合态还原为游离态 1/24/20237(3)方法2HgO2 2Fe3CO2 W3H2O 3Mn2Al2O3 4Al3O2 MgCl2 1/24/20238(4)铝热反应1/24/20239合金的组成与性质(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，
3、也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物。(2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。(3)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。1/24/2023101判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)合金中的金属元素以化合物的形式存在。()(2)合金的硬度低于成分金属，合金的熔点一般高于其成分金属。()(3)下列物质或材料都属于合金：钢、青铜、铝镁合金、水银、硅钢。()1/24/2023112下列关于金属冶炼的方法叙述不正确的是()D
4、 选项选项金属金属存在形式存在形式冶炼方法冶炼方法A金金游离态游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离B银银化合态化合态银的金属性弱，用加热银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼的方法冶炼C铁铁化合态化合态用焦炭和空气反应产生的用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿在高温下还原铁矿石中铁的氧化物石中铁的氧化物D钠钠化合态化合态钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼溶液的方法冶炼1/24/2023121/24/202313金属活动性与冶炼方法的关系1/24/2
5、023141金属活动性顺序表及其应用金属活动性顺序表的应用金属活动性顺序表的应用金属活动性顺序表金属活动性顺序表K、Ca、NaMg、Al、ZnFe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、AgPtAu原子失电子能力原子失电子能力由大到小，还原性由强到弱由大到小，还原性由强到弱阳离子得电子能力阳离子得电子能力由小到大，氧化性由弱到强由小到大，氧化性由弱到强(Fe对应对应Fe2)与与O2反应反应常温易被氧化常温易被氧化常温能被常温能被氧化氧化常温干燥常温干燥空气中不空气中不易被氧化易被氧化加热时能加热时能被氧化被氧化不能被氧不能被氧化化与与H2O反应反应常温置换出氢常温置换出氢加热或与水蒸气反应置加热或与水蒸
6、气反应置换出氢换出氢不能置换出水中的氢不能置换出水中的氢1/24/202315金属活动性顺序表金属活动性顺序表K、Ca、NaMg、Al、ZnFe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、AgPtAu与酸反应与酸反应剧烈反应并剧烈反应并置换出酸中置换出酸中的氢的氢能置换出酸中的氢能置换出酸中的氢不能置换出酸中的氢不能置换出酸中的氢与碱反应与碱反应仅仅Al、Zn能与强碱水溶液反应能与强碱水溶液反应与盐反应与盐反应先与水反应先与水反应排在前面的金属能把排在后面的金属从它的可排在前面的金属能把排在后面的金属从它的可溶性盐溶液中置换出来溶性盐溶液中置换出来自然界存在自然界存在化合态化合态化合态和少量游离态化合态和少
7、量游离态游离态游离态冶炼方法冶炼方法电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理方法物理方法1/24/2023162根据金属活动性判断金属的冶炼方法 (1)表中汞以后的金属一般用热分解法或淘洗等物理方法。(2)表中锌到铜之间的金属一般用热还原法，常用的还原剂有C、CO、H2、Al等。(3)表中锌以前的金属一般用电解其熔融化合物的方法。冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO(熔点太高)。冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。1/24/2023171/24/202318例1 已知：化合物化合
8、物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型类型离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物熔点熔点/2 8002 050714191工业制镁时，电解工业制镁时，电解MgCl2而不电解而不电解MgO的原因是的原因是_；制铝时，电解制铝时，电解Al2O3而不电解而不电解AlCl3的原因是的原因是_。MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本 AlCl3是共价化合物，熔融态难导电是共价化合物，熔融态难导电 1/24/2023191/24/202320解析 A项，铝土矿的主要成分虽然是氧化铝，但含有很多的杂质，不能直接
9、电解，错误；B项，硫酸的制取过程是燃烧硫铁矿获得SO2后，用氧气在催化剂存在条件下氧化为SO3，再用98.3%的硫酸吸收SO3，用水吸收SO2后氧化亚硫酸的工艺相对困难，不合理；C项，可以用石灰乳吸收氯碱工业产生的氯气获得漂白粉，正确；D项，工业上用氮气、氢气合成氨气，加热铵盐和碱的混合物的方法适合实验室制取少量氨气，工业上不可行，错误。答案 C 答答题题送送检检 来自阅卷名师报告来自阅卷名师报告错误错误致错原因致错原因扣分扣分A以偏概全，铝土矿的主要成分是以偏概全，铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有较多，还含有较多的杂质，不能直接电解的杂质，不能直接电解61/24/2023211银铜合金广
10、泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解时的温度分别为450 和80 1/24/202322(1)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为_ mol CuAlO2，至少需要1.0 molL1的Al2(SO4)3溶液_ L。(2)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤和干燥。解析(1)银铜合金废料中铜的质量为5.0103 g63.5%，铜元素的相对原子质量为63.5，由m/Mn可求出铜的物质的量为50 mol，根据铜守恒可得转化关系式：CuCuAlO2，则铜完全转化可以变为50 mol CuAlO2；根据铝守恒可得转化关系式：Al2(SO4)32CuAlO2，则至少需要25 mol Al2(SO4)3；由Vn/c可求出至少需要硫酸铝溶液的体积为25 mol1.0 mol/L25 L。(2)胆矾的化学式为CuSO45H2O，是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物。50 25 蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶 1/24/2023231/24/202324