10-11高中化学课时讲练通课件:4.2.2 铝 金属材料(鲁科版必修1)

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名称 10-11高中化学课时讲练通课件:4.2.2 铝 金属材料(鲁科版必修1)
格式 rar
文件大小 5.1MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2011-11-04 08:12:09

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(共55张PPT)
【典例1】下列说法正确的是
A.所有不锈钢都只含有金属元素
B.我国流通的硬币材质是金属单质
C.广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
D.镁合金的硬度和强度均高于纯镁
【思路点拨】本题主要从合金的性质及铝的活动性进行分析。
【自主解答】选D。A中不锈钢是铁的合金,含有非金属元素碳;B中硬币的材质应是金属合金而不是金属单质;C中明代人们还没有使用铝材料,沉船上是不会存有铝制品的;一般说来,合金的强度和硬度都比纯金属要高,D项正确。
【典例2】某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了如图的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①___、② ___、③ ___、④ ___、⑤ ___ ;
(2)写出①处发生反应的离子方程式______;写出③处发生反应的化学方程式______;
(3)铁红的化学式为______;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红_____;氧化铜______。
【思路点拨】由工艺流程图的最终产物逆推推出各物质的成分,再根据金属的性质得出答案。
【自主解答】由工艺流程图示知,E为含铁元素的溶液,而A为铁、铜、金的混合物,通过过滤将E、A分离开,因此①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+ ==== Fe2++H2↑,2Fe3++Fe ==== 3Fe2+, Cu2++Fe ==== Cu+Fe2+,2Au3++3Fe ==== 2Au+3Fe2+;
②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑,并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合;③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开;④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀,从而再受热分解为氧化铜;⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁)。
答案:(1)①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠
(2)Fe+2H+ ==== Fe2++H2↑,2Fe3++Fe ==== 3Fe2+,Cu2++Fe ==== Cu+Fe2+,2Au3++3Fe ==== 2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO3(稀) ==== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3 用作红色涂料(合理即可) 用作制造铜盐的原料(合理即可)
知识点一:金属通性和金属材料
1.(2009·广东理基)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明

D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护
作用
【解析】选B。金属硬币都是由合金材料制成的,A正确;生铁中的含碳量比普通钢中的高,不锈钢主要是在钢中加入镍、铬元素,B错误;镁燃烧能发出强光,C正确;铝表面的氧化膜致密、稳定,D正确。
知识点二:几种有色金属——金、银、铜
2.不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中,能有效鉴别其真假的是( )
A.观察颜色
B.查看图案
C.有手掂量轻重
D.滴一滴硝酸在币的表面,观察现象
【解析】选D。有些假金币外形逼真,看上去也是“金光闪闪”,密度和真金币差不太多,手不太容易掂出来,假金币中的Zn、Cu均可与硝酸反应产生大量气泡,而Au不与硝酸反应。
3.下列对金、银、铜的描述错误的是( )
A.金在电子工业中的用量占金的工业用量的90%以上
B.金在自然界中主要以游离态形式存在,可用物理方
法提取
C.银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛
的应用前景
D.因为铜的导电、导热性不如金和银,故制造电线、
电缆的材料绝大部分换成了金或银
【解析】选D。铜的导电性次于银,比金强,常用来制造电线、电缆,金、银做电线、电缆造价较高,故不经济。
4.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是( )
A.只有NO2 B.只有NO
C.NO2和NO D.NO2和H2
【解析】选C。Cu与浓硝酸反应产生NO2,随着反应的进行硝酸的浓度越来越小变成稀硝酸,Cu与稀硝酸反应产生NO,故生成的气体是NO2和NO的混合物。
5.金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用,其中的一些被收藏爱好者珍藏,在一位收藏家的家中,陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色,且有少量的绿色锈状物,则这肯定是___币,黑色物质是___ ,形成这种物质的化学方程式为___________,
绿色物质是_________________,
形成这种物质的化学方程式为________。
若除去这些物质应选用___,发生反应的离子方程式为____________________,
充分反应后,这枚金属币的真面目为___色。
(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是___币,表面一直未被氧化的原因是_____。
(3)若将铜币、银币和金币分别放到稀硝酸中浸泡,能溶解的是___,不溶解的是___,写出溶解时的化学方程式______。
解题提示:可根据金、银、铜单质的颜色、化学性质及铜的化合物的性质来考虑。
【解析】(1)铜为紫红色金属,在潮湿的空气中会被锈蚀,在其表面形成一层绿色的铜锈,铜锈容易分解生成黑色CuO,可以用稀盐酸除去。
(2)金是黄色金属,化学性质极其稳定,不易被氧化。
(3)铜、银能够溶于稀硝酸,金只能够与王水反应。
答案:(1)铜 CuO 2Cu+O2 ==== 2CuO
Cu2(OH)2CO3 2Cu+O2+CO2+H2O ==== Cu2(OH)2CO3
稀盐酸 CuO+2H+ ==== Cu2++H2O,
Cu2(OH)2CO3+4H+ ==== 2Cu2++CO2↑+3H2O 紫红
(2)金 金不活泼,不易被氧化
(3)铜币、银币 金币
3Cu+8HNO3(稀)==== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Ag+4HNO3(稀)==== 3AgNO3+NO↑+2H2O
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.生铁和钢的主要区别是( )
A.生铁含杂质,钢不含杂质
B.生铁含碳、钢不含碳
C.生铁是单质,钢是混合物
D.生铁中含碳2%~4.3%,钢中含碳0.03%~2%
【解析】选D。生铁和钢都属于铁、碳合金,主要差别是含碳量不一样。
2.金、银、铜常作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的( )
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.不活泼性
【解析】选D。钱币流通时间长,应选择化学活动性较差的金属。
3.(双选)根据下列四种金属的熔、沸点:
其中不能熔合形成合金的是( )
A.Cu与Na B.Fe与Cu
C.Fe与Na D.Al与Na
【解析】选A、C。要充分理解概念中的“熔合”二字,当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时,它们就不可能熔合在一起而形成合金。故A、C不可能形成合金。
4.将铜片放入0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,反应一段时间后取出铜片,若溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为( )
A.3∶2 B.3∶5
C.4∶3 D.3∶4
【解析】选D。铜片投入FeCl3溶液中发生的反应为Cu+2FeCl3 ==== 2FeCl2+CuCl2,设溶液中c(Fe2+)=3,c(Fe3+)=2,则c(Cu2+)=1.5,故c(Cu2+)∶c(Fe3+)=
1.5∶2=3∶4。
5.将氢气通过10 g氧化铜粉末加热片刻,冷却后剩余固体的质量为8.4 g,那么下列计算正确的是( )
A.有1.6 g水生成
B.有8.4 g铜生成
C.有80%的氧化铜还原
D.实验时所消耗的氢气不足0.2 g
【解析】选C。由题意可知,用差量法求解。
CuO + H2 Cu + H2O Δm(固)
80 g 2 g 64 g 18 g 16 g
8 g 0.2 g 6.4 g 1.8 g 10 g-8.4 g
由上式可知,正确答案为C。实验中H2不可能在通过CuO时全部反应,所以消耗H2的量超过0.2 g。

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二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
6.氧化铜在高温下可以与一氧化碳反应,若一氧化碳过量,可以生成红色的单质铜;若一氧化碳不足,可以生成红色的氧化亚铜(Cu2O)。
(1)试写出这两个反应的化学方程式。
(2)若a g氧化铜与一氧化碳反应后得到b g红色固体,则当a、b什么关系时,产物中一定没有氧化亚铜?
【解析】CuO+CO Cu+CO2
2CuO+CO Cu2O+CO2
根据CuO+CO Cu+CO2
80 64
a g b g
所以a∶b=80∶64=5∶4
答案:(1)CuO+CO Cu+CO2,2CuO+CO Cu2O+CO2 (2)a∶b=5∶4
高温
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高温
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高温
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高温
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高温
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1.(5分)在FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是
( )
A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离
子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的
阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+
D.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
【解析】选B。向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑,对应的反应为2FeCl3+Fe ==== 3FeCl2,
CuCl2+Fe ==== FeCl2+Cu,若剩余的固体为铜,则反应后的溶液中含有的阳离子一定有Fe2+,一定不含有Fe3+,但不一定含有Cu2+;若剩余的固体为铁和铜的混合物,则反应后的溶液中的阳离子只有Fe2+。
2.(15分)铜在自然界存在于多种矿石中,如:
(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量较高的
是__。
(2)工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产
铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是___。
高温
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(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是___,处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种盐的名称___。
(4)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是___(填字母)。
【解析】(1)通过计算可知上表所列铜的化合物中铜的百分含量分别为:CuFeS2:34.8%;Cu5FeS4;63.5%;
Cu2S:80%;CuCO3·Cu(OH)2:57.6%。
(2)Cu2O,Cu2S的Cu由+1价被还原为0价,作氧化剂;Cu2S的S由-2价被氧化为+4价,作还原剂。
(3)处理SO2尾气一般为循环制备硫酸,和用Ca(OH)2或氨水吸收,可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有价值的化学品。(4)稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应,而且稀盐酸不能与Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的
铜绿(CuCO3·Cu(OH)2),A正确。铜表面不能形成致密氧化膜;铜和浓硫酸在常温下是反应的,生成硫酸铜、SO2和水,反应很慢,反应过程中放热,随着反应的进行,速率会越来越快,所以不能用铜制容器装浓硫酸,B错误。铜的化学性质比铁稳定,Ⅰ正确,铜有良好的导电性常用作导线,Ⅱ正确,但二者无因果关系,C错误。蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末,故属于化学变化,由于铜盐能杀死某此细菌,故CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。综上所述,答案选A、D。
答案:(1)Cu2S (2)Cu2O,Cu2S
(3)形成酸雨 硫酸、硫酸铵 (4)A、D