1、【 精品教育资源文库 】 第 3 节 金属材料 复合材料 考纲定位 全国卷 5年考情 1.了解合金的概念及其重要应用；了解化学与金属材料的关系。 2.掌握金属铜及其重要化合物的主要性质及应用。 3.了解铜及其重要化合物的制备方法。 4.了解常见金属的活动性顺序和常见金属的冶炼方法。 2017年： 卷 T13(B) 2016年： 卷 T13(C)； 卷 T7(B) 2015年： 卷 T10(B、 D) 2014年： 卷 T8(D)； 卷 T9(A、 D) 考点 1| 金属材料及其冶炼 复合材料 (对应学生用书第 85页 ) 考纲知识整合 1合金 提 醒： (1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合
2、金是液体。 (2)与合金的物理性质相比成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。 (3)并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属必须熔合在一起才能形成合金。如果一种金属还未熔化时，另一种金属已经汽化，则一般不能熔合在一起，如 Cu 与 Na、 Fe与 Na 等不能形成合金。 2常见金属材料 (1)重要的黑色金属材料 钢铁 钢 是用量最大、用途最广的合金。 (2)有色金属材料 铜和铝 我国使用最早的合金是 青铜 ，常见的铜合金有黄铜和白铜。 【 精品教育资源文库 】 铝合金。 3 金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在形态 在自然界中绝大多数金属以 化合态 的形式存在。
3、少数化学性质 不活泼 的金属存在游离态。 (2)金属冶炼的实质 使金属化合物中的金属离子 得 电子被 还原 为金属单质的过程： Mn ne =M。 (3)常见冶炼方法 电解法 K Al Na： 2NaCl(熔融 )=通电 2Na Cl2 ； Mg： MgCl2(熔融 )=通电 Mg Cl2 ； Al： 2Al2O3(熔融 )=通电 4Al 3O2 。 热还原法 Zn Cu 高炉炼铁： 3CO Fe2O3= 2Fe 3CO2； 铝热反应制铬： 2Al Cr2O3=高温 2Cr Al2O3； 焦炭还原铜： C 2CuO= 2Cu CO2 。 热分解法 Hg、 Ag Hg： 2HgO= 2Hg O2
4、 ； Ag： 2Ag2O= 4Ag O2 。 4复合材料 (1)概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。 (2)组成 基体：在复合材料中起 黏结 作用。 增强体：在复合材料中起 骨架 作用。 (3)分类 按基体? 合成树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料【 精品教育资源文库 】 按增强体形状? 颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料高考命题点突破 命题点 1 金属材料与合金 1 C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( ) A铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B铝锂合金的硬度比锂大 C铝锂合金的熔、沸点比铝低 D铝
5、锂合金耐酸碱腐蚀 D 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。 2所谓合金，就是不同种金属 (也包括一些非金属 )在熔化状态下形成的一种熔合物，下表为四种金属的熔、沸点： Na Cu Al Fe 熔点 / 97.5 1 083 660 1 535 沸点 / 883 2 595 2 200 3 000 根据以上数据判断其中不能形成合金的是 ( ) A Cu和 Al B Fe和 Cu C Fe和 Na D Al和 Na C Fe熔点比 Na的沸点高，当 Fe熔化时， Na 已汽化，不能熔合成为合金。 3 (2018 唐山调研 )现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬
6、铝制造。取硬铝样品进行如下实验 (每一步试剂均过量 )，由此可以推知硬铝的组成可能为 (提示： Si 2OH H2O=SiO23 2H2)( ) 样品 稀盐酸 ? 气体溶液难溶物 浓 NaOH溶液? 气体溶液难溶物A Al、 Mg、 Si、 Zn B Al、 Fe、 Zn、 Na C Al、 Na、 Cu、 Fe D Al、 Cu、 Mg、 Si、 Mn 【 精品教育资源文库 】 D 通过反应 知合金中必须含有排在金属活动性顺序中 H之前的金属和 H之后的金属或其他非金属；由反 应 知合金中必须含有 Si及排在金属活动性顺序表 H 之后的金属或其他非金属。 命题点 2 金属矿物的开发利用 4
7、下列说法正确的是 _(填序号 )。 【导学号： 95160084】 (1)工业上电解熔融状态的 Al2O3制备 Al 涉及氧化还原反应 (2)电解 AlCl3、 FeCl3、 CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出 Cu、 Fe、 Al (3)电解氯化镁溶液制取金属镁 (4)用金属钠置换四氯化钛 (TiCl4)溶液中的钛来制取单质钛 (5)将 MgO与铝粉混合发生铝热反应制备镁 (6)工业上通过电解氯化钠溶液 制备金属钠和氯气 (7)MgCl2(aq) 石灰乳 Mg(OH)2 煅烧 MgO 通电 Mg，工业上常按此流程图进行海水提取镁 (8)用焦炭和空气反应产生的 CO在高温下还原铁矿石中铁的
8、氧化物制备 Fe (9)用磁铁矿炼铁的反应中， 1 mol Fe3O4被 CO 还原成 Fe，转移 9 mol电子 (10)湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应 【答案】 (1)(8)(10) 5某同学对 “ 铝热反 应 ” 的现象有这样的描述： “ 反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒 ”“ 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 ” 。查阅化学手册知： Al、 Al2O3、 Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如表所示： 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点 / 660 2 054 1 535 1 462 沸点 / 2 467 2 980 2 750 (1)该同学推测，铝热反
9、应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理： _(填 “ 合理 ” 或 “ 不合理 ”) 。 (2) 将 铝 与 Fe2O3 混合后放入漏斗中，然后引发铝热反应的实验操作是_。 (3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 _，反应的离子方程式为 _。 (4)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是 _(填字母 )。 A浓 硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D氢氧化钠溶液 【 精品教育资源文库 】 (5)取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀 H2SO4，滴加
10、KSCN 溶液无明显现象， _( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ”) 说 明 固 体 混 合 物 中 无 Fe2O3 ， 理 由 是_ _(用离子方程式说明 )。 【解析】 (1)在一定温度范围内， Fe和 Al 均为熔融状态，可以熔合形成 FeAl合金。 (2)加助燃剂 KClO3和引燃剂镁条，点燃镁条。 (3)利用 Al与碱液反应。 (4)熔融物为金属及其金属氧化物，用稀酸溶解。 (5)即使固体混合物中有 Fe2O3，因发生反应 Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O 和 Fe 2Fe3=3Fe2 ，使 Fe3 转化为 Fe2 ， KSCN溶液也不会变红。 【答案】 (1)合理 (2)加少
11、量 KClO3，插上镁条并将其点燃 (3)NaOH溶液 2Al 2OH 6H2O=2Al(OH)4 3H2 (4)B (5)不能 Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O、 Fe 2Fe3 =3Fe2 (或只写 Fe 2Fe3 =3Fe2 ) 题后归纳 (1)金属活泼性与冶炼方法的关系： (2)有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如 Na KCl =850 K NaCl、 2RbCl Mg =700 800 MgCl2 2Rb 等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用 K、Rb沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。 考点 2| 铜及其化合物 (对应学生用书第 87页 )
12、 考纲知识整合 1铜的主要性质 【 精品教育资源文库 】 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： 化学方程式： 2Cu O2 H2O CO2=Cu2(OH)2CO3。 化学方程式： 2Cu S= Cu2S。 与氧化性酸反应 a与浓硫酸共热的化学方程式： Cu 2H2SO4(浓 )= CuSO4 SO2 2H2O； b与稀硝酸反应的离子方程式： 3Cu 8H 2NO3 =3Cu2 2NO 4H2O； c与浓硝酸反应的离子方程式： Cu 4H 2NO3 =Cu2 2NO2 2H2O。 与某些盐溶液反应 a与硝酸银溶液反应的离子方程式： Cu 2Ag =2Ag Cu2 ； b与 FeCl3溶液
13、反应的离子方程式： Cu 2Fe3 =2Fe2 Cu2 。 2铜的重要化合物的性质及其应用 (2)氢氧化铜 蓝 色难溶物，是一种弱碱。 (3)铜盐 Cu 2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3的名称为 碱式碳 酸铜 ，呈 绿 色，是铜锈的主要成分，受热易分解的方程式为Cu2(OH)2CO3= 2CuO H2O CO2 。 【 精品教育资源文库 】 CuSO 4 a CuSO45H 2O为 蓝 色晶体，俗称 蓝矾 或 胆矾 。受热或遇浓 H2SO4， 蓝 色晶体变为 白 色粉末。 b无水 CuSO4遇水变 蓝 色 (生成 CuSO45H 2O)，可作为 水 或 水蒸气 的检验试剂。 铜盐的
14、毒性 铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 应用体验 判断正误 (正确的打 “” ，错误的打 “”) 。 (1)CuO是黑色固体，与水反应生成 Cu(OH)2。 ( ) (2)(2014 全国 卷 )FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作的原理是 FeCl3能从含 Cu2的溶液中置换出铜。 ( ) (3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水。 ( ) (4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀。 ( ) (5)CuSO45H 2O失去结晶水属于物理变化。 ( ) (6)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈。 ( ) (7)(2016 全国 卷 )铁比铜金属性强的实际应 用是 FeCl3 腐蚀 Cu 刻制印刷电路板。( ) (8)Cu和 Cu2O均为红色，可用稀 HNO3鉴别。 ( ) (9)Cu 放置于潮湿的空气中最终生成铜锈的反应为 2Cu O2 CO2 H2O=Cu2(OH)2CO3。( ) (10)葡萄糖与新制 C
