考点17 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物-2025版考点一遍过高考化学.doc

考点17用途广泛的金属材料开发利用金属矿物

一、铜及其重要化合物
1．铜
（1）物理性质
纯净的铜为紫红色，属于有色金属，密度较大，硬度较小，熔、沸点较高，具有良好的导电、导热性。
（2）化学性质
与非金属单质反应Cl2Cu+Cl2CuCl2O22Cu+O22CuOS2Cu+SCu2S与酸反应非氧化性酸不反应氧化性酸Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O与盐溶液反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+潮湿空气中
形成铜锈2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO32．氧化铜和氧化亚铜
名称氧化铜氧化亚铜与酸反应(H+)CuO+2H+Cu2++H2OCu2O+2H+Cu2++Cu+H2O与H2反应CuO+H2Cu+H2OCu2O+H22Cu+H2O转化关系4CuO2Cu2O+O2↑3．氢氧化铜
Cu(OH)2是一种不溶于水的蓝色固体。其化学性质主要有弱碱性，不稳定性和弱氧化性等。
Cu(OH)2的化学性质
（1）弱碱性：Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O
（2）不稳定性：Cu(OH)2CuO+H2O
（3）弱氧化性：能氧化醛基。
4．铜盐
①Cu2(OH)2CO3：名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分。

②CuSO4：白色粉末，可由蓝色的硫酸铜晶体受热分解得到，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。
③铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失活，利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，杀灭植物的病毒。
二、合金及金属材料
1．合金
（1）概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
2．常见的金属材料

（3）几种有色金属材料
铝及铝合金eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(铝\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(性能：良好的延展性和导电性,用途：制导线)),铝合金\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(性能：密度小、强度高、塑性好、易于成,型、制造工艺简单、成本低廉,用途：主要用于建筑业、容器和包装,业、交通运输业、电子行业等))))
铜及铜合金eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(铜\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(性能：良好的导电性和导热性,用途：主要用于电器和电子工业、建筑业)),铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的,还有黄铜和白铜))
三、金属矿物的开发利用
1．金属在自然界中存在的形态
除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合态的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。
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．金属冶炼的一般步骤

4．金属冶炼方法
（1）热分解法冶炼金属
例如：2HgOeq\o(=====,\s\up12(△))2Hg＋O2↑，2Ag2Oeq\o(=====,\s\up12(△))4Ag＋O2↑。
用热分解法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。
（2）热还原法冶炼金属
①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为C＋2ZnOeq\o(=====,\s\up12(△))2Zn＋CO2↑，C＋2CuOeq\o(=====,\s\up12(△))2Cu＋CO2↑。
②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为3CO＋Fe2O3eq\o(=====,\s\up12(高温))2Fe＋3CO2，CO＋CuOeq\o(=====,\s\up12(高温))Cu＋CO2。
③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为3H2＋WO3eq\o(=====,\s\up12(高温))W＋3H2O，4H2＋Fe3O4eq\o(=====,\s\up12(高温))3Fe＋4H2O。
④活泼金属还原法。例如：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为2Al＋Cr2O3eq\o(=====,\s\up12(高温))