04 【基础知识】金属材料的开发利用（解析版）-2025年高考化学一轮复习基础知识讲义（新高考通用）.docx

化学upupup高考化学讲义

《专题五金属元素》04金属材料的开发与利用

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【基础知识】金属材料的开发与利用

【必备知识】

一、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、熔点一般比它的各成分金属的低；硬度和强度一般比它的各成分金属的高。

二、金属矿物的开发利用

金属冶炼的方法——金属活动顺序与金属冶炼的关系

①热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。

由HgO冶炼Hg的化学方程式：2HgOeq\o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑；

由Ag2O冶炼Ag的化学方程式：2Ag2Oeq\o(=====,\s\up7(△))4Ag＋O2↑。

②热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。

CO还原Fe3O4：Fe3O4＋4COeq\o(=====,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2；

在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但反应中真正作还原剂的是CO。

b．C还原ZnO：ZnO＋Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Zn＋CO↑；

c．H2还原WO3：WO3＋3H2eq\o(=====,\s\up7(高温))W＋3H2O。

③电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的金属)。

工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为

2NaCl(熔融)eq\o(=====,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑、MgCl2(熔融)eq\o(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑、2Al2O3eq\o(=====,\s\up7(通电),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑

【易错辨析】

1、青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2022·全国乙卷，7C)()

2、青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑(2022·江苏，7C)()

3、金属钠的冶炼用电解熔融的NaCl，则金属铝的冶炼也用电解熔融的AlCl3()

4、工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)(×)

5、合金材料中不可能含有非金属元素()

6、技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜(2022·广东，6D)()

7、合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属()

8、人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。()

【答案】1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×

【跟踪练习】

1、下列金属材料中，最适合制造飞机外壳的是()

A．镁铝合金B．铜合金C．碳素钢D．铜锡合金

【答案】A

2、镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是()

A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B．此合金能全部溶解于稀盐酸中

C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小

【答案】B

【解析】镁铝合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度比它的各成分金属的硬度大，合金的化学性质与各成分金属的化学性质基本相同。

3、不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是()

A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制

B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单

C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常电解熔融状态下的氯化物来获取它们的单质

D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳

【答案】D

【解析】A项，铁用CO还原法炼制，错误；B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。

4、明末科学家宋应星出版的《天工开物》中记载了有关“五金”的内容:“……黄金美者,其值去黑铁(生铁)一万六千倍,然使釜、鬵(xín,一种炊具)、斤(这里指菜刀、镰刀、锄头等)、斧不呈效于日用之间……贸迁有无,……”下列解释正确的是()

A.明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于青铜合金

B.添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养,也不会生锈

C.金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段

D.黑铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀

【答案】C

5、铅的冶炼大致过程如下所示。下列说法正确的是()

①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；

②焙烧：2PbS＋3O2eq\o(=====,\s\up1