金屬材料與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)ppt課件
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第4講 金屬材料與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用,考點(diǎn)一 銅及其化合物 (頻數(shù): 難度:),1.銅的性質(zhì),(1)物理性質(zhì):銅是_色金屬,具有良好的_性、 _性和延展性。 (2)化學(xué)性質(zhì),紫紅,導(dǎo)電,導(dǎo)熱,寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式: _ _,2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3,Cu2Ag=2AgCu2,Cu2Fe3=2Fe2Cu2,2.銅的重要化合物,(1)氧化銅和氧化亞銅,CuO2H=Cu2H2O,Cu2O2H=Cu2CuH2O,Cu(OH)22H=Cu22H2O,1.教材基礎(chǔ)探究,把銅及其化合物的化學(xué)式與其顏色連接起來(lái)。,2.(RJ必修1P686改編)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析,銅常用于制造貨幣的說(shuō)法正確的是( ),A.銅來(lái)源廣泛,易于從自然界冶煉得到 B.銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易被腐蝕,銅的熔點(diǎn)比較低,容易冶煉鑄造成型 C.銅的外觀為紫紅色,大方美觀,易于被人們接受 D.銅的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠,銅綠具有抗腐蝕能力,易于流通 答案 B,3.(溯源題)(2015四川理綜,2)下列有關(guān)CuSO4溶液的敘述正確的是( ),答案 A 探源:本考題源于LK 必修1 P121“銅的化合物的轉(zhuǎn)化”及其拓展,對(duì)CuSO4溶液的性質(zhì)進(jìn)行了考查。,題組一 銅及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用 1.判斷正誤,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”,(1)CuO是黑色固體,與水反應(yīng)可生成Cu(OH)2( ) (2)Cu2O遇硝酸會(huì)被氧化成Cu2( ) (3)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分,在干燥的空氣中不易生成( ) (4)過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒(méi)有一氧化氮生成( ) (5)利用無(wú)水硫酸銅遇水變成藍(lán)色這一性質(zhì),來(lái)檢驗(yàn)水的存在( ) (6)將鐵片置于CuSO4溶液中,鐵片上有紅色物質(zhì)析出,說(shuō)明鐵比銅活潑( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6),2.氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和另一種“反應(yīng)物”在4050 時(shí)反應(yīng)可生成它。CuH不穩(wěn)定,易分解;CuH在氯氣中能燃燒,跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是( ),A.這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性 B.CuH可作氧化劑,還原劑 C.CuHCl2=CuClHCl(燃燒) D.CuHHCl=CuClH2(常溫) 解析 C項(xiàng)中Cl2具有強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl。 答案 C,【反思?xì)w納】 Cu的性質(zhì)及驗(yàn)證方案,1價(jià)的銅有較強(qiáng)的還原性,易被氧化劑氧化為2價(jià)。 1價(jià)銅在酸性條件下能發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu2,利用這一原理可區(qū)別Cu和Cu2O。向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸,若溶液由無(wú)色變成藍(lán)色,則該紅色物質(zhì)為Cu2O,否則為Cu。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。,題組二 銅及其化合物的制備工藝 3.CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( ),A.將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬 B.相對(duì)于途徑,途徑更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想 C.CuSO4在1 100 分解所得氣體X可能是SO2和SO3的混合氣體 D.Y可能是葡萄糖,答案 C,4.工業(yè)上用黃銅礦冶煉銅并對(duì)爐渣進(jìn)行綜合利用的一種工藝流程如圖所示:,(1)冶煉過(guò)程中得到的Cu2O和Cu的混合物稱為“泡銅”,Cu2O與金屬Al在高溫條件下混合反應(yīng)可得粗銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。粗銅精煉時(shí)應(yīng)將粗銅連接在直流電源的_極,可在_極得到純度較高的精銅。,(3)用煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。根據(jù)流程回答下列問(wèn)題: 加入適量NaClO溶液的目的是_ _(用離子方程式表示)。 除去Al3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_ _。 選用提供的試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。 提供的試劑有:稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、高錳酸鉀溶液、NaOH溶液、碘水。 所選試劑是_。實(shí)驗(yàn)方案:_ _。,【思維建模】 廢銅綜合利用的常見(jiàn)流程框圖模式,考點(diǎn)二 金屬材料與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 (頻數(shù): 難度:),1.合金,低,大,常溫下,多數(shù)合金是固體,但鈉鉀合金是液體。 合金的物理性質(zhì)相比于成分金屬有所改變,但合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)仍然不變。,2.常見(jiàn)的金屬材料,(1)金屬材料,(2)黑色金屬材料鋼鐵 _是用量最大,用途最廣的合金。,鋼,(3)有色金屬材料銅和鋁,3.金屬礦物開(kāi)發(fā)利用的方法,(1)金屬在自然界中的存在,青銅,(2)金屬冶煉的一般步驟,(4)金屬冶煉的方法(用化學(xué)方程式表示),1.教材基礎(chǔ)知識(shí)判斷,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”,(1)鋁合金的熔點(diǎn)比純鋁的高( ) (2)合金材料中不可能含有非金屬元素( ) (3)地震災(zāi)區(qū)重建要使用大量鋼材,鋼材是合金( ) (4)鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬( ) (5)用金屬鈉能置換氯化銅溶液中的銅( ) (6)工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應(yīng)( ) (7)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí),陰極上依次析出Cu、Fe、Al( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),2.教材拓展知識(shí)探究,答案 (1)AlCl3為共價(jià)化合物,熔融時(shí)不導(dǎo)電,故不能用電解AlCl3的方法冶煉鋁 (2)由于Na的沸點(diǎn)高于850 ,而K的沸點(diǎn)低于850 ,在850 時(shí)K形成蒸氣而逸出,使化學(xué)反應(yīng)向正方向進(jìn)行,3.(溯源題)2013山東理綜,28(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是_。,Fe2O3 NaCl Cu2S Al2O3 答案 探源:本考題源于RJ必修2 P88“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”,對(duì)常見(jiàn)金屬的冶煉方法進(jìn)行了考查。,題組一 金屬礦物的開(kāi)發(fā)與利用 1.下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是( ),解析 一般用電解熔融NaCl的方法來(lái)制取鈉,而電解飽和食鹽水得到的是NaOH、H2和Cl2。 答案 D,2.某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O),設(shè)計(jì)了如下流程:,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉 B.固體1中一定有SiO2,控制pH是為了使Al3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2 C.從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過(guò)程中,須控制條件防止其氧化和分解 D.若改變方案,在溶液1中直接加NaOH至過(guò)量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O,解析 本題以FeSO47H2O的制備為背景,考查考生對(duì)于物質(zhì)分離與提純相關(guān)知識(shí)的理解、掌握及運(yùn)用。由于最終制備的是硫酸鹽,所以溶解所用的酸應(yīng)該為硫酸,且要將溶液中的Fe3還原為Fe2,所以試劑X應(yīng)該為Fe單質(zhì),A項(xiàng)正確;加硫酸后SiO2不能溶解,所以固體1中一定含有SiO2,而用NaOH溶液控制pH的目的是使Al3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,B項(xiàng)正確;Fe2極易被氧化,而FeSO47H2O受熱易分解,故從溶液2得到產(chǎn)品的過(guò)程中需要防氧化和防分解,C項(xiàng)正確;改變后的方案中,F(xiàn)e主要以Fe3形式存在,得到的不是FeSO47H2O,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 D,【歸納拓展】 金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用,題組二 合金及其含量測(cè)定 3.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(shuō)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.鋁鋰合金耐酸堿腐蝕 解析 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。 答案 D,4.部分氧化的FeCu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g,經(jīng)如下處理:,下列說(shuō)法正確的是( ) A.濾液A中的陽(yáng)離子為Fe2、Fe3、H B.樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g C.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g D.V896,解析 生成的濾渣是銅,金屬銅可以和三價(jià)鐵反應(yīng),所以濾液A中一定不含F(xiàn)e3,故A錯(cuò)誤;3.2 g固體為三氧化二鐵,其物質(zhì)的量為3.2 g160 gmol10.02 mol,鐵元素物質(zhì)的量為0.02 mol20.04 mol,質(zhì)量為0.04 mol56 gmol12.24 g,故B正確;原來(lái)固體為5.76 g,所以CuO質(zhì)量不超過(guò)5.76 g2.24 g3.52 g,故C錯(cuò)誤;根據(jù)濾液A中溶質(zhì)為過(guò)量H2SO4和FeSO4,而鐵元素物質(zhì)的量為0.04 mol,說(shuō)明參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.04 mol,含氫離子0.08 mol,其中部分氫離子生成氫氣,另外的H和合金中的氧結(jié)合成水,由于合金中氧的物質(zhì)的量為(5.763.22.24) g16 gmol10.02 mol,它結(jié)合氫離子0.04 mol,所以硫酸中有0.08 mol0.04 mol0.04 mol H轉(zhuǎn)化成氫氣,即生成0.02 mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為448 mL,故D錯(cuò)誤。 答案 B,【方法總結(jié)】 沉淀法測(cè)定物質(zhì)含量,沉淀法測(cè)定物質(zhì)含量是常用的一種方法,采用沉淀法時(shí)涉及的基本實(shí)驗(yàn)操作和主要問(wèn)題有:稱量、溶解(溶解試劑)、沉淀(重點(diǎn)是沉淀試劑的選擇)、過(guò)濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量及數(shù)據(jù)的處理(包括測(cè)定結(jié)果的誤差分析)。,試題分析,(2016課標(biāo)全國(guó),13)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ),解題思路:制備氫氧化鐵膠體時(shí)應(yīng)向沸水中滴入飽和氯化鐵溶液;氯化鎂是強(qiáng)酸弱堿鹽,MgCl2溶液水解產(chǎn)生的HCl易揮發(fā),所以由MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2要在HCl氣流中加熱蒸干;銅與稀硝酸反應(yīng),應(yīng)該用稀鹽酸除CuO;分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中,反應(yīng)劇烈的是水,反應(yīng)平緩的是乙醇,利用此反應(yīng)比較水和乙醇中氫的活潑性。 正確答案:D,真題演練,1.(20152017高考選項(xiàng))下列說(shuō)法正確的是( ),答案 D,2.(20142017高考選項(xiàng))下列說(shuō)法正確的是( ),A.氣體通過(guò)無(wú)水CuSO4粉末變藍(lán),證明原氣體中含有水蒸氣 B.1 mol Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成NA個(gè)SO3分子 C.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中,反應(yīng)后固體質(zhì)量增加 D.除去Cu粉中混合的CuO,可加入稀硝酸溶解,過(guò)濾、洗滌、干燥 答案 A,3.2013重慶理綜,8(1)(2)合金是建造航空母艦的主體材料。,(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。 鋁元素在周期表中的位置為_(kāi), 工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過(guò)程中通入的氣體為_(kāi)。 Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學(xué)方程式為_(kāi)。 焊接過(guò)程中使用的保護(hù)氣為_(kāi)(填化學(xué)式)。 (2)航母艦體材料為合金鋼。 艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為_(kāi)。 航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為_(kāi)。,解析 本題圍繞金屬材料命題,要根據(jù)題目設(shè)問(wèn)的角度,聯(lián)系相關(guān)知識(shí)解答 (1)Al元素在周期表中的第三周期第A族;提純鋁土礦通入CO2使AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。Al2O3與NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)為Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O;保護(hù)氣應(yīng)不能與金屬反應(yīng),一般用稀有氣體。(2)金屬在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕;煉鋼過(guò)程中為降低Si的含量,常加入CaCO3或CaO,將SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3而除去。 答案 (1)第三周期第A族 CO2 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O Ar(其他合理答案均可) (2)吸氧腐蝕 CaCO3或CaO,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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