資源簡介

(共76張PPT)
第04講
金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用
目錄
CONTENTS
01
考情透視
02
知識(shí)導(dǎo)圖
03
考點(diǎn)突破
04
真題練習(xí)
考點(diǎn)要求 考題統(tǒng)計(jì) 考點(diǎn)要求 考題統(tǒng)計(jì)
銅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用 2023全國乙卷第11題，6分 2023湖北卷第18題，14分 2022山東卷第12題，4分 2021湖北卷第2題，3分 2020海南卷第7題，2分 金屬礦物的開發(fā)利用 2024山東卷第18題，13分
2023湖南卷第1題，3分
2023遼寧卷第2題，3分
2023遼寧卷第12題，3分
2022福建卷第6題，4分
2022廣東卷1題，2分
2021河北卷1題，3分
考情分析
從近三年高考試題來看，銅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用和合金的組成、性質(zhì)和應(yīng)用仍是高考的命題點(diǎn)；只有浙江考查了金屬礦物的開發(fā)利用。考查內(nèi)容以金屬及其化合物的性質(zhì)、合金的性質(zhì)、金屬的冶煉、提純以及在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用為主。題型以選擇題和化工流程題為主。預(yù)測(cè)新的一年高考可能會(huì)可能會(huì)在選擇題中考查合金的性質(zhì)和應(yīng)用及金屬礦物的開發(fā)利用，題目難度較小；在工藝流程圖題中考查銅及其化合物的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，題目綜合性較強(qiáng)，難度較大。
銅金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用
銅及其化合物
金屬材料
金屬礦物的開發(fā)利用
銅的性質(zhì)
氧化銅和氧化亞銅
合金
常見金屬材料及應(yīng)用
氫氧化銅
銅鹽
銅及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用
金屬在自然界中的存在
金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
金屬冶煉的一般步驟
金屬冶煉的方法
考向1 考查銅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用
考向2 考查銅及其化合物的制備
考向1 合金性質(zhì)與金屬材料的應(yīng)用
考向2 金屬礦物的開發(fā)利用
考點(diǎn)一
銅及其化合物
考點(diǎn)二
金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用
考點(diǎn)一
銅及其化合物
考向1 考查銅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用
考向2 考查銅及其化合物的制備
1.存在及位置：
(1)存在：自然界中銅大多數(shù)主要以硫化銅存在，主要是輝銅礦(______)、黃銅礦(________)和斑銅礦(_________)。
銅還以游離態(tài)的形式存在自然銅是一種含銅礦石，成分是________。
銅單質(zhì)
(2)位置：
銅位于元素周期表中第___周期_____族，是人類最早使用的金屬之一；銅元素是一種的變價(jià)金屬元素(____、____)。
四
ⅠB
知識(shí)點(diǎn)1 銅的性質(zhì)
2.原子結(jié)構(gòu)
(1)銅，化學(xué)符號(hào)，原子序數(shù)29，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：_____________________
(2)核外電子排布式：_______________________或 ________，價(jià)電子排布式：
________。
3.物理性質(zhì)
紫紅
金屬元素，過渡元素
______色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。
③與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式：_________________________________________
4.化學(xué)性質(zhì)
②和S反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________：
濃)
①生成銅綠的化學(xué)方程式：_____________________________________________
綠色固體
④與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________
x
⑤與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________
4.化學(xué)性質(zhì)
⑥與溶液反應(yīng)的離子方程式：______________________________
5.銅的冶煉
(1)濕法煉銅：________________________。
爐渣)
6
(2)高溫?zé)掋~：
工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅)：
(3)電解精煉銅：
粗銅中銅的含量為99.5，主要含有_________________等雜質(zhì)，粗銅通過電解精煉可得到純度達(dá)99.95的銅。電解精煉銅的原理是用粗銅作____極，銅在____極上____電子變?yōu)開______，用純銅棒作____極，_______在____極上____電子生成____。
陽
陽
失
陰
陰
得
銅
5.銅的冶煉
陽極
陰極
(粗銅)
(純銅)
Cu-2e-= Cu2+等
Cu2+ + 2e-= Cu
1.氧化銅
(1)物理性質(zhì)：____色____溶于水的固體。
黑
難
①與酸反應(yīng)：
知識(shí)點(diǎn)2 氧化銅和氧化亞銅
②與反應(yīng)： ___________________
③與CO反應(yīng)： ___________________
(2)化學(xué)性質(zhì)：與酸反應(yīng)，可以用、CO、還原出。
2.氧化亞銅
(1)物理性質(zhì)：____色____溶于水的固體。
紅
難
(2)化學(xué)性質(zhì)：
①與酸反應(yīng) 為________________________________。
②遇到發(fā)生氧化反應(yīng)生成。
③與反應(yīng)： _______________________。
④CuO加強(qiáng)熱的反應(yīng)：_____________________。
4
(1)
1.物理性質(zhì)：____色____溶于水的固體。
藍(lán)
不
2.化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用：
反應(yīng)①的化學(xué)方程式：________________________；
(2)應(yīng)用：利用新制懸濁液檢驗(yàn)有機(jī)化合物中含有的，乙醛與反應(yīng)的化學(xué)方程式：
_____________________________________________________________________
知識(shí)點(diǎn)3 氫氧化銅
反應(yīng)③的化學(xué)方程式：
反應(yīng)②的離子方程式：
1.的名稱為堿式碳酸銅，是銅綠的成分，是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果，其受熱分解的化學(xué)方程式為____________________________________________。
2.為藍(lán)色晶體，俗稱______、膽礬，其受熱分解的化學(xué)方程式為________________________________，藍(lán)色晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色粉末。無水遇水變____色(生成 ，可作為____的檢驗(yàn)依據(jù)。
藍(lán)礬
藍(lán)
水
知識(shí)點(diǎn)4 銅鹽
3.銅鹽的毒性：
銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)殂~離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去__________，因此人們利用這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來殺滅植物的病毒。
生理
活性
銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)樽鳛橐环N重金屬離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，因此人們利用了它的這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來殺滅植物的病毒。
1.區(qū)別紅色物質(zhì)和的方法：
向紅色物質(zhì)中加入________，若溶液由無色變成____色，則該紅色物質(zhì)為_____，否則為____，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
稀硫酸
藍(lán)
2.通常利用熱的銅網(wǎng)(反應(yīng)__________________)除去混合氣體中的少量____。
3.與稀不反應(yīng)，但在通入的條件下，可在稀中逐漸溶解：
___________________________________。
4.無水硫酸銅只能作為檢驗(yàn)____的試劑，______作為________的吸收試劑而用于除雜。
水
不能
水蒸氣
知識(shí)點(diǎn)5 銅及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用
5.CuO用于有機(jī)化合物中的元素分析李比希法
將準(zhǔn)確稱量的樣品置于一燃燒管中，經(jīng)紅熱的氧化銅氧化后，再將其徹底燃燒成__________和____，用純的________把它們分別趕入燒堿石棉劑(附在石棉上粉碎的__________)及高氯酸鎂的吸收管內(nèi)，前者將排出的__________變?yōu)開_______，后者吸收水變?yōu)楹衉_______的高氯酸鎂，這兩個(gè)吸收管增加的重量分別表示生成的__________和____的重量，由此即可計(jì)算樣品中的____和____的含量。
二氧化碳
水
氧氣流
氫氧化鈉
二氧化碳
碳酸鈉
結(jié)晶水
二氧化碳
水
碳
氫
6.利用新制懸濁液檢驗(yàn)有機(jī)化合物中含有的________，如乙醛與反應(yīng)的化學(xué)方程式：
_____________________________________________________________________
7.用作____催化氧化的催化劑。
醇
【例1】安徽安慶·三模) 銅及其重要化合物在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。輝銅礦(主要成分可以用于制銅，制得的粗銅通過電解法進(jìn)行精煉。與濃硝酸反應(yīng)可得在條件下能與氨水反應(yīng)生成。向稀硫酸中加入，溶液變藍(lán)色并有紫紅色固體產(chǎn)生。2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了點(diǎn)擊化學(xué)領(lǐng)域的三位科學(xué)家。一價(jià)銅催化的疊氮化物-炔烴環(huán)加成反應(yīng)可謂點(diǎn)擊化學(xué)中的第一個(gè)經(jīng)典之作，催化劑CuCl是白色難溶于水的化合物，溶于較濃鹽酸時(shí)生成強(qiáng)酸)。上述敘述過程涉及的離子方程式，不正確的是( )
考向1 考查銅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用
Cu2+
Cu
A.與濃硝酸反應(yīng)：
B.溶于稀硫酸：
C.在存在下與氨水反應(yīng)：
D.CuCl溶于較濃鹽酸：
SO42-
【例1】安徽安慶·三模) 銅及其重要化合物在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。輝銅礦(主要成分可以用于制銅，制得的粗銅通過電解法進(jìn)行精煉。與濃硝酸反應(yīng)可得在條件下能與氨水反應(yīng)生成。向稀硫酸中加入，溶液變藍(lán)色并有紫紅色固體產(chǎn)生。2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了點(diǎn)擊化學(xué)領(lǐng)域的三位科學(xué)家。一價(jià)銅催化的疊氮化物-炔烴環(huán)加成反應(yīng)可謂點(diǎn)擊化學(xué)中的第一個(gè)經(jīng)典之作，催化劑CuCl是白色難溶于水的化合物，溶于較濃鹽酸時(shí)生成強(qiáng)酸)。上述敘述過程涉及的離子方程式，不正確的是( )
考向1 考查銅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用
A
【變式訓(xùn)練1】安徽阜陽·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：( )
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
將銅粉加入試管中，再加入稀 溶液變藍(lán)，液面上方呈淺紅棕色；至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，銅粉有剩余，余液呈酸性
繼續(xù)向中試管加入少量固體 又產(chǎn)生氣泡，銅粉減少，液面上方呈淺紅棕色
繼續(xù)向中試管滴加幾滴濃硫酸 又產(chǎn)生氣泡，銅粉減少，液面上方呈淺紅棕色
下列說法不正確的是
C
A.銅與硝酸反應(yīng)中，硝酸氧化性與氫離子、硝酸根濃度均有關(guān)
B.中銅粉減少的原因能用相同的離子反應(yīng)解釋
C.繼續(xù)向中試管加入少量硫酸銅固體，也能發(fā)生現(xiàn)象
D.用一定濃度的與也能使銅粉溶解
【解析】由分析可知還有硝酸剩余，不能將銅全部溶解，故硝酸氧化性
和氫離子、硝酸根濃度均有關(guān)，A正確；銅粉減少的原因均為硝酸和銅發(fā)
生了氧化還原反應(yīng)，能用相同的離子反應(yīng)
解釋，B正確； 銅離子是氧化產(chǎn)物，
增大銅離子濃度銅的還原性減弱，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，C錯(cuò)誤； 硝酸根離子在酸性條件
下具有強(qiáng)化性，可以將銅氧化，故用一定濃度的與也能使銅粉溶解，D
正確；故選C。
【變式訓(xùn)練2】湖南長沙·一模)部分含銅物質(zhì)的分類與相應(yīng)銅元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
B
A.均易溶于水
B.b既有氧化性又有還原性
C.加熱條件下f與單質(zhì)硫反應(yīng)生成d
D.向固體c中通入氣體生成e
【分析】a為為為為為為Cu。
【解析】A.a為為CuS，二者均為難溶于水的黑色粉末，故A錯(cuò)誤；為
的化合價(jià)為價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性，故B正確；
與硫加熱時(shí)生成，故C錯(cuò)誤；向固體中通入氣體生成CuS和
水，故D錯(cuò)誤；選B。
【例2】河北衡水·模擬預(yù)測(cè))以含有少量雜質(zhì)的粗銅為原料，制備藍(lán)礬()的工藝流程如下圖所示：
下列說法正確的是( )
考向2 考查銅及其化合物的制備
Cu
Fe
NO
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
調(diào)節(jié)pH
CuO或CuCO3
【例2】河北衡水·模擬預(yù)測(cè))以含有少量雜質(zhì)的粗銅為原料，制備藍(lán)礬()的工藝流程如下圖所示：
下列說法正確的是( )
A.“溶解”時(shí)，若忽略少量的雜質(zhì)鐵，理論上硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比為
考向2 考查銅及其化合物的制備
2H+
3H2SO4
6H+
2HNO3
【例2】河北衡水·模擬預(yù)測(cè))以含有少量雜質(zhì)的粗銅為原料，制備藍(lán)礬()的工藝流程如下圖所示：
下列說法正確的是( )
考向2 考查銅及其化合物的制備
B.氣體A為酸性氧化物，可與適量的氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，循環(huán)利用
C.物質(zhì)X可以使用氨水，且X過量對(duì)產(chǎn)物無影響
NO
不屬于酸性氧化物
D.“操作Z”為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾
過量氨水會(huì)沉淀Cu2+，即生成Cu(OH)2沉淀，使藍(lán)礬產(chǎn)量降低
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
【例2】河北衡水·模擬預(yù)測(cè))以含有少量雜質(zhì)的粗銅為原料，制備藍(lán)礬()的工藝流程如下圖所示：
下列說法正確的是( )
A.“溶解”時(shí)，若忽略少量的雜質(zhì)鐵，理論上硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比為
考向2 考查銅及其化合物的制備
B.氣體A為酸性氧化物，可與適量的氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，循環(huán)利用
C.物質(zhì)X可以使用氨水，且X過量對(duì)產(chǎn)物無影響
D.“操作Z”為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾
A
【變式訓(xùn)練1】(23-24高三上·甘肅蘭州·期中)通過下列實(shí)驗(yàn)以印刷線路板堿性蝕刻廢液(主要成分為 為原料制備還原性物質(zhì)CuCl。下列說法不正確的是( )
B
A.“沉銅”得到的沉淀主要為
B.“還原”時(shí)離子方程式為SO
C.“過濾”、“洗滌”時(shí)應(yīng)該在隔絕空氣的條件下進(jìn)行
D.可循環(huán)利用的物質(zhì)為
【分析】堿性蝕刻廢液(主要成分為 加足量NaOH將銅轉(zhuǎn)化為氫氧化
銅沉淀，過濾后將氫氧化銅溶于稀硫酸，得到硫酸銅溶液，再加入亞硫酸鈉、NaCl
再還原成CuCl，過濾、洗滌得到CuCl。
【解析】由上述分析可知“沉銅”得到的沉淀主要為，故A正確； 該反
應(yīng)不滿足電荷守恒，正確的離子方程式為：SO
，故B錯(cuò)誤；易被氧化，
因此“過濾”、“洗滌”時(shí)應(yīng)該在隔絕空氣的條件下進(jìn)行，以防止其氧化，故C正
確； 由B中反應(yīng)可知還原過程中生成硫酸，可在酸溶時(shí)循環(huán)利用，故D正確；故選：
B。
【變式訓(xùn)練2】海南·一模)鐵、銅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法錯(cuò)誤的是( )
D
A.常溫下使用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸
B.氯化鐵溶液在聚合物的基材上蝕刻出銅電路
C.電解精煉銅時(shí)，粗銅連電源的正極
D.飽和溶液中滴加稀氨水制備氫氧化鐵膠體
【解析】 常溫下濃硫酸可以使鐵鈍化，所以常溫下可以使用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸，
A項(xiàng)正確； 氯化鐵溶液在聚合物的基材上蝕刻出銅電路的反應(yīng)：
項(xiàng)正確； 電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，應(yīng)連電源
的正極，C項(xiàng)正確；飽和溶液中滴入沸水中才能制備氫氧化鐵膠體，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
故選：D。
考點(diǎn)二
金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用
考向1 合金性質(zhì)與金屬材料的應(yīng)用
考向2 金屬礦物的開發(fā)利用
1.合金
(1)概念：合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與________)熔合而成的具有__________的物質(zhì)。
金屬特性
(2)成分：
一種金屬為主，另一種或幾種是金屬或非金屬。即合金中一定含______元素，可能含非金屬元素(如鋼中含碳) 。
金屬
知識(shí)點(diǎn)1 金屬材料
非金屬
(3)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能。
①熔點(diǎn)：一般比它的各成分金屬的____；
低
②硬度和強(qiáng)度：一般比它的各成分金屬的____。
大
①構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。合金一定是混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)。
②常溫下，多數(shù)合金是固，但鉀、鈉合金呈液態(tài)。
③合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡單加和；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。
特別提醒
(4)新型合金及重要應(yīng)用
①“蛟龍”號(hào)載人潛水器的耐壓球殼用鈦合金制造，利用了鈦合金的硬度____、機(jī)械強(qiáng)度____、耐______等性質(zhì)。
大
高
腐蝕
②噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由鎳鈷合金制造，利用了其熔點(diǎn)____、耐______的性質(zhì)。
高
高溫
2.常見金屬材料及應(yīng)用
(1)金屬材料的工業(yè)分類
黑色金屬材料 有色金屬材料
____________以及它們的合金 除黑色金屬以外的其他金屬及其合金
鐵、鉻、錳
(2)黑色金屬材料——鋼鐵
①鋼是用量最____、用途最____的合金。
大
廣
②鋼
碳素鋼
低碳鋼：韌性、焊接性好，強(qiáng)度低
中碳鋼：強(qiáng)度高，韌性及加工性好
高碳鋼：硬而脆，熱處理后彈性好
合金鋼：具有各種不同的優(yōu)良性能，用于制不銹鋼及各種特種鋼
(3)有色金屬材料銅和鋁
①鋁及
鋁合金
性能：良好的延展性和導(dǎo)電性
用途：制導(dǎo)線
種類：硅鋁合金、鎂鋁合金、硬鋁等鋁合金
鋁合金
性能：密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉
用途：主要用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子行業(yè)等
鋁
(3)有色金屬材料銅和鋁
②銅及
銅合金
銅
性能：良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性
用途：主要用于電器和電子工業(yè)、建筑業(yè)
銅合金：青銅(主要含Cu、Sn、Pb)是我國使用最早的合金
常見的還有黃銅(主要含Cu、Zn等)和白銅(主要含Cu、Ni、Zn等)
1.金屬在自然界中的存在
(1)化合態(tài)在金屬化合物中，金屬元素都顯____價(jià)
正
(2)游離態(tài)金、____等極少數(shù)金屬
鉑
2.金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
金屬的冶煉過程就是把金屬從______態(tài)還原為______態(tài)的過程。
即：______________________(寫反應(yīng)通式，用M表示金屬)。
化合
游離
知識(shí)點(diǎn)2 金屬冶煉
4.金屬冶煉的方法——金屬活動(dòng)順序與金屬冶煉的關(guān)系
3.金屬冶煉的一般步驟
①電解法：適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬(一般指在金屬活動(dòng)性順序中排在鋅前面的金屬)。
工業(yè)上用電解法冶煉的化學(xué)方程式分別為
熔融)____________
熔融)___________
【注意】不能電解MgO，熔點(diǎn)____，成本高。
高
___________。
電解
冰晶石
【注意】不能電解，是______化合物，液態(tài)時(shí)幾乎不導(dǎo)電。
4Al＋3O2↑
共價(jià)
②熱還原法：
用還原劑、CO、等)還原金屬氧化物，適合較活潑的金屬。
還原___________；
還原__________；或___________
還原__________。
【注意】在高爐煉鐵中，加入的還原劑是焦炭，但反應(yīng)中真正作還原劑的是___。
CO
③熱分解法：適用于不活潑的金屬，如和。
由HgO冶煉的化學(xué)方程式：_________________________；
由冶煉的化學(xué)方程式：_____________________________。
5.鋁熱反應(yīng)
實(shí)驗(yàn) 原理 和某些金屬氧化物在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與分離 實(shí)驗(yàn) 裝置
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 ①鎂帶劇烈燃燒，放出一定的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)； ②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中
實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
原理 應(yīng)用 ①制取熔點(diǎn)較高、活潑性______的金屬鉻、錳、鎢等； ②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等
高溫
弱于
鋁熱反應(yīng)的三個(gè)注意事項(xiàng)
①鋁熱反應(yīng)是在高溫干態(tài)下進(jìn)行的置換反應(yīng)，鋁只能與金屬活動(dòng)性順序中排在鋁之后的金屬的氧化物反應(yīng)。
特別提醒
②鋁熱反應(yīng)會(huì)放出大量的熱(這一特性常出現(xiàn)在推斷題中)。條、的作用是產(chǎn)生高溫，引發(fā)鋁熱反應(yīng)。
③鋁熱反應(yīng)不能用來冶煉大量的金屬鐵、銅等(要考慮冶煉成本)。
6.特殊金屬的冶煉方法：
有些很活潑的金屬也可以用還原法來冶煉，如：
低
850℃
主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理，利用K、沸點(diǎn)____，汽化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
等
700~850 ℃
考向1 合金性質(zhì)與金屬材料的應(yīng)用
【例1山東·模擬預(yù)測(cè))鑭鎳合金是一種具有實(shí)用價(jià)值的新型儲(chǔ)氫合金材料。下列說法不正確的是( )
D
A.鑭鎳合金能大量吸收形成金屬氫化物
B.鎳屬于過渡元素，位于元素周期表d區(qū)
C.氫能是理想能源，具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點(diǎn)
D.合金的熔點(diǎn)一定比各成分金屬的熔點(diǎn)低
【解析】鑭鎳合金能大量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物，金屬氫化物稍稍加熱又容易分解，所以可用作儲(chǔ)氫材料，A正確；
鎳是28號(hào)元素，屬于過渡元素，位于元素周期表d區(qū)，B正確；
氫能是理想能源，具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點(diǎn)，C正確；
合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的熔點(diǎn)低，但不是一定低，比如汞合金的熔點(diǎn)比汞高，D錯(cuò)誤；故選D。
【變式訓(xùn)練1】(23-24高三上·遼寧沈陽·期中)化學(xué)與生活、生產(chǎn)、社會(huì)密切相關(guān)，下列說法正確的是( )
A
A.制造鎳氫電池使用的儲(chǔ)氫合金是一類能與氫氣結(jié)合成金屬氫化物的材料，如鈦鋯合金，鑭鎳合金等
B.等漂白劑均是利用強(qiáng)氧化性達(dá)到漂白效果
C.用于制作大運(yùn)會(huì)火炬塔塔身的鈦合金板具有硬度低、延展性好等特點(diǎn)
D.天和核心艙電推進(jìn)系統(tǒng)腔體的氮化硼陶瓷屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料
【解析】 儲(chǔ)氫合金是一種新型合金，一定條件下能吸收氫氣和能放出氫氣。循環(huán)壽命性能優(yōu)異，并可被用于大型電池，尤其是電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、高功率應(yīng)用等等，故A正確；
二氧化硫的漂白是化合型漂白，不是利用強(qiáng)氧化性，故B錯(cuò)誤；
鈦合金硬度大，強(qiáng)度高，耐腐蝕，故C錯(cuò)誤；
氮化硼陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，故D錯(cuò)誤；
故選A。
【變式訓(xùn)練2】(23-24高三上·湖北孝感·開學(xué)考試)我國古典文獻(xiàn)中有豐富的化學(xué)知識(shí)。《格古要論》云：鍮石，自然銅之精也。今爐甘石(主要成分)煉成者，假鍮也。崔昉《外丹本草》云：銅一斤，爐甘石一斤，煉之成(假)鍮石。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A
A.假鍮石比鍮石更方便沖壓成型
B.假鍮石的煉制過程會(huì)有氣體產(chǎn)生
C.假鍮石的主要材質(zhì)為合金
D.假鍮石的煉制過程涉及氧化還原反應(yīng)
【例2】遼寧葫蘆島·一模)下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中，正確的是( )
B
A.制銅：火法煉銅，即將黃銅礦受熱分解以獲得銅單質(zhì)
B.制鐵：以鐵礦石、焦炭、石灰石為原料，CO還原得鐵
C.制鎂：用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂固體，還原得鎂
D.制鋁：從鋁土礦制得氯化鋁固體，再電解熔融的氯化鋁得到鋁
考向2 金屬礦物的開發(fā)利用
，該反應(yīng)不是分解反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B.工業(yè)上常用CO在高溫下還原鐵礦石煉鐵：，故B正確；
C.工業(yè)上以海水為原料，經(jīng)過一系列過程獲得無水氯化鎂，工業(yè)制鎂是電解熔融氯
化鎂：熔融)，故C錯(cuò)誤；D.因?yàn)槁然X是共價(jià)化合物，熔融狀
態(tài)下氯化鋁不電離，也不導(dǎo)電，工業(yè)制鋁是電解熔融的氧化鋁：熔融)
，故D錯(cuò)誤；
故選B。
【變式訓(xùn)練1】湖南·二模)將含氧化銅的礦石與焦炭混合，在高溫條件下可以冶煉金屬銅，該冶煉方法屬于( )
B
A.電解冶煉法
B.熱還原法
C.熱分解法
D.物理分離法
【解析】冶煉金屬銅的反應(yīng)為氧化銅與焦炭在高溫條件反應(yīng)生成銅和一氧化碳，該冶煉方法屬于熱還原法，故選B。
【變式訓(xùn)練2】江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))工業(yè)用鎂還原制備金屬，工藝流程如圖。下列說法不正確的是( )
B
A.工業(yè)上可通過電解熔融制取金屬
B.用金屬還原過程中需要通入作保護(hù)氣
C.“真空蒸餾”的目的是使、氣化，實(shí)現(xiàn)與的分離
D.制得海綿鈦中含有少量金屬，可以用稀鹽酸浸泡除
【分析】工業(yè)生產(chǎn)一般采用電解熔融的方法制鎂，所得通過“高溫還原”
、發(fā)生反應(yīng)制取金屬鈦，再經(jīng)過真空蒸餾提純鈦等
步驟得到鈦產(chǎn)品。
【解析】 . 由于MgO的熔點(diǎn)高，電解MgO制備金屬 能耗大，工業(yè)生產(chǎn)一般采用電解熔融的MgCl2方法制鎂，故A正確；
.點(diǎn)燃下金屬鎂和N2能反應(yīng)，則用金屬鎂還原過程中不能用作保護(hù)氣，可通入 作保護(hù)氣，故B錯(cuò)誤；
. 真空蒸餾時(shí)，需要將金屬 、MgCl2分離除去，由于金屬鈦的熔點(diǎn)很高，因此真空蒸餾的目的是為了降低單質(zhì) 和MgCl2的沸點(diǎn)，使 、MgCl2氣化，實(shí)現(xiàn)與 的分離，故C正確；
制得海綿鈦中含有少量金屬 ， 常溫下不與稀鹽酸反應(yīng)， 反應(yīng)，因此可以用稀鹽酸浸泡除 ，故D正確；故選B。
1.湖南卷)中華文化源遠(yuǎn)流長，化學(xué)與文化傳承密不可分。下列說法錯(cuò)誤的是( )
C
A.青銅器“四羊方尊”的主要材質(zhì)為合金
B.長沙走馬樓出土的竹木簡牘主要成分是纖維素
C.蔡倫采用堿液蒸煮制漿法造紙，該過程不涉及化學(xué)變化
D.銅官窯彩瓷是以黏土為主要原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成
2.山東卷)利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是( )
CD
A.甲室Cu電極為正極
B.隔膜為陽離子膜
C.電池總反應(yīng)為：
D.擴(kuò)散到乙室將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響
【解析】 向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室Cu電極溶解，變?yōu)殂~離子
與氨氣形成，因此甲室Cu電極為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，若隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動(dòng)，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；
左側(cè)負(fù)極是，正極是，則電池總反應(yīng)為：，故C正確；
擴(kuò)散到乙室會(huì)與銅離子反應(yīng)生成，銅離子濃度降低，銅離子得
電子能力減弱，因此將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響，故D正確。
綜上所述，答案為CD。
3.全國卷)一些化學(xué)試劑久置后易發(fā)生化學(xué)變化。下列化學(xué)方程式可正確解釋相應(yīng)變化的是( )
A 硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉淀
B 硫化鈉溶液出現(xiàn)渾濁顏色變深
C 溴水顏色逐漸褪去
D 膽礬表面出現(xiàn)白色粉末
D
【解析】A.溶液呈棕黃色是因?yàn)橛校袦啙崾钱a(chǎn)生了，因?yàn)榱蛩醽嗚F
久置后易被氧氣氧化，化學(xué)方程式為：
錯(cuò)誤；B.硫化鈉在空氣中易
被氧氣氧化為淡黃色固體硫單質(zhì)，使顏色加深，化學(xué)方程式為：
錯(cuò)誤；C.溴水的主要成分是溴和水，它們會(huì)
反應(yīng)，但速度很慢，，所以溴水放
置太久會(huì)變質(zhì)。但不是生成高溴酸，所以選項(xiàng)中的化學(xué)方程式錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D.膽礬
為，顏色為藍(lán)色，如果表面失去結(jié)晶水，則變?yōu)榘咨模瘜W(xué)方
程式為：，方程式正確，D正確；故選D。
4.浙江卷)下列說法不正確的是( )
A
A.用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管后，應(yīng)將潤洗液從滴定管上口倒出
B.鋁熱反應(yīng)非常劇烈，操作時(shí)要戴上石棉手套和護(hù)目鏡
C.利用紅外光譜法可以初步判斷有機(jī)物中具有哪些基團(tuán)
D.蒸發(fā)濃縮硫酸銨和硫酸亞鐵(等物質(zhì)的量)的混合溶液至出現(xiàn)晶膜，靜置冷卻，析出硫酸亞鐵銨晶體
【解析】 用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，要將整個(gè)滴定管內(nèi)壁進(jìn)行潤洗，因此，應(yīng)將潤洗
液的一部分從滴定管上口倒出，另一部分從滴定管下口放出，A說法不正確； 鋁熱
反應(yīng)非常劇烈，反應(yīng)過程中放出大量的熱，有大量火星飛濺出來，因此，在操作時(shí)
要戴上石棉手套和護(hù)目鏡以保護(hù)手和眼睛，B說法正確； 有機(jī)物中的基團(tuán)在紅外光
譜中會(huì)呈現(xiàn)出其特征譜線，因此，可以利用紅外光譜法初步判斷有機(jī)物中具有哪些
基團(tuán)，C說法正確； 硫酸亞鐵銨的溶解度隨著溫度降低而減小，蒸發(fā)濃縮硫酸銨和
硫酸亞鐵(等物質(zhì)的量)的混合溶液至出現(xiàn)晶膜，溶液達(dá)到飽和狀態(tài)，靜置冷卻后，由
于在該溫度下的混合體系中硫酸亞鐵銨的溶解度最小，因此，析出的晶體是硫酸亞
鐵銨晶體，D說法正確。綜上所述，本題選A。
5.河北卷)“灌鋼法”是我國古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”。“灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約 混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯(cuò)誤的是( )
C
A.鋼是以鐵為主的含碳合金
B.鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生鐵由于含碳量高，熔點(diǎn)比熟鐵高
D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為
【解析】鋼是含碳量低的鐵合金，故A正確； 鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān)，隨
著含碳量的增大而增大，故正確； 由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，
說明生鐵的熔點(diǎn)低于熟鐵，故C錯(cuò)誤；赤鐵礦的主要成分是，可用于冶煉鐵，
故D正確；故選C。
6.山東卷)以鉛精礦(含PbS，等)為主要原料提取金屬Pb和Ag的工藝流程如下：
回答下列問題：
(1)“熱浸”時(shí)，難溶的PbS和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫。溶解等物質(zhì)的量的PbS和時(shí)，消耗物質(zhì)的量之比為______；溶液中鹽酸濃度不宜過大，除防止“熱浸”時(shí)HCl揮發(fā)外，另一目的是防止產(chǎn)生_____(填化學(xué)式)。
1：1
【解析】“熱浸”時(shí)，將PbS和中-2價(jià)的硫氧化為單質(zhì)硫，被還原為，在這個(gè)過程中和的化合價(jià)保持不變，所以等物質(zhì)的量的PbS和時(shí)，物質(zhì)的量相等，所以消耗的物質(zhì)的量相等，比值為1：1；溶液中鹽酸濃度過大，這里主要考慮氫離子濃度會(huì)過大，會(huì)生成 氣體。
(2)將“過濾Ⅱ”得到的沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶，電解所得溶液可制備金屬Pb“電解I”陽極產(chǎn)物用尾液吸收后在工藝中循環(huán)使用，利用該吸收液的操作單元為______。
熱浸
【解析】“過濾Ⅱ”得到的沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶，會(huì)溶解為，電解溶液制備金屬Pb，Pb在陰極產(chǎn)生，陽極放電產(chǎn)生 尾液成分為吸收后轉(zhuǎn)化為，可以在熱浸中循環(huán)使用。
(3)“還原”中加入鉛精礦的目的是________________________。
將過量的還原為
【解析】過濾Ⅱ所得的濾液中有過量的未反應(yīng)的，根據(jù)還原之后可以得到含硫?yàn)V渣，“還原”中加入鉛精礦的目的是是將將過量的還原為。
(4)“置換”中可選用的試劑X為___(填標(biāo)號(hào))。
C
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置換”反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
【解析】“置換”中加入試劑X可以可以得到富銀鉛泥，為了防止引入其他雜質(zhì)，則試劑X應(yīng)為，發(fā)生的反應(yīng)為：。
(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板，用作______(填“陰極”或“陽極”)。
陽極
【解析】“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板，電解Ⅱ得到金屬銀和金屬鉛，將銀和鉛分離出來，所以不可能作為陰極，應(yīng)作為陽極板，陽極放電視，銀變成陽極泥而沉降下來，鉛失電子為，陰極得電子得到，所以電極板應(yīng)作陽極。
7.湖北卷)學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題：
(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為__________，裝置B的作用為
________。
具支試管
防倒吸
【解析】由圖可知，儀器A的名稱為具支試管；銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置B的作用為防倒吸；
(2)銅與過量反應(yīng)的探究如下：
實(shí)驗(yàn)②中溶解的離子方程式為________________________________；產(chǎn)生的氣體為____。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說明 的作用是________________________________________________。
增強(qiáng)了的氧化性，既不是氧化劑，又不是還原劑
(3)用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，完全分解為ng黑色氧化物Y，。X的化學(xué)式為______。
【解析】在該反應(yīng)中銅的質(zhì)量，因?yàn)椋瑒t
，則X的化學(xué)式中銅原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為：
，則X為；
(4)取含X粗品雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過量的酸性KI完全反應(yīng)后，調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。(已知：，)標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________，粗品中X的相對(duì)含量為____。
溶液藍(lán)色消失，且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色
【解析】滴定結(jié)束的時(shí)候，單質(zhì)碘消耗完，則標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：溶液藍(lán)色消
失，且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色；在中銅為價(jià)，氧為-1價(jià)，
根據(jù)，，可以得到關(guān)系式：
，則，粗品中X的相對(duì)含量為。

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