第三節金屬材料及金屬冶煉課標要求核心素養1.能結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，理解合金的主要性質。2.能結合真實情境中的應用實例，明確合金在生產、生活中的應用。1.證據推理與模型認知：通過金屬冶煉原理的學習和冶煉方法的歸納，理解氧化還原反應在金屬礦物開發中的應用，構建金屬冶煉的思維模型。2.宏觀辨識與微觀探析：從多角度認識合金的組成，認識合金的形成對物理性質的影響。[目標導航]課標要求核心素養3.知道不同金屬的不同的冶煉方法，了解金屬冶煉條件和金屬活潑性之間的關系，了解金屬冶煉的原理是氧化還原反應。3.科學態度與社會責任：通過金屬材料的正確選擇，培養化學服務于生活的意識；通過對金屬材料的回收利用，培養節約能源和保護資源的可持續發展意識。通過對鋁的冶煉成本的計算，認識合理開發和利用金屬資源的重要性和必要性。能從化學的角度分析從自然資源到產品的轉化途徑，認識化學方法在實現物質轉化中的作用和貢獻，感受化學科學在生產、生活中的應用價值。(續表)[自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)鋼與純鐵比較，鋼不易生銹。()(2)不銹鋼、硬鋁都是合金，青銅是銅單質，不屬于合金。()(3)高溫時鋁易被氧化，鋁合金應在熔劑層覆蓋下熔煉。()(4)能用鋁槽車儲運濃硫酸與濃硝酸，是因為鋁的化學性質穩定，不與濃硫酸、濃硝酸反應。()(5)氧化鋁是金屬氧化物，也是堿性氧化物。()(6)鋁抗腐蝕能力較強的主要原因是鋁與氧氣反應使鋁表面生成一層致密的氧化膜。()(7)用熱還原法冶煉金屬時，可以用H2

將Mg從化合物中還原出來。()(8)可以通過電解熔融的MgO和AlCl3

來制備金屬Mg、Al。()(9)工業上一般用電解氯化鎂溶液制取Mg單質。()錯因：鋼由鐵和碳熔合而成，會形成原電池加

答案：(1)×快鐵的生銹。(2)×(3)√(4)×錯因：青銅是銅錫合金，屬于混合物。錯因：常溫下，濃硫酸與濃硝酸能夠鈍化鋁，形成致密的氧化物Al2O3。錯因：氧化鋁既和酸反應，又能和堿反應，屬于兩性

(5)×氧化物。(6)√

(7)×原法冶煉。 (8)×錯因：Mg是活潑金屬，其活潑性強于H，不能用熱還錯因：MgO熔點太高，一般不用電解熔融的MgO來冶煉Mg；AlCl3

為共價化合物，熔融時不導電。(9)×錯因：工業上一般用電解熔融氯化鎂來制取Mg。2.下列關于鋁單質的敘述中，正確的是()

A.不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因為鋁及其氧化物都會和酸或堿反應 B.鋁制品在空氣中有很強的抗腐蝕性是因為鋁的化學性質很穩定

D.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態鋁會滴落下來，是因為金屬鋁的熔點較低

答案：A

3.(1)將兩小塊質量相等的金屬鈉，一塊直接放入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，再投入水中，試分析兩者放出的氫氣質量是否相等？為什么？_________________________。 (2)Al既能溶于強酸，又能溶于強堿，所以說“Al既有金屬性，又有非金屬性”。你認為這種說法是否恰當？為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案：(1)不相等，因為用鋁箔(刺有小孔)包住的鈉放入水中，鈉先與水反應，產生的H2

與直接把鈉投入水中所產生的H2

的量相同，但生成的氫氧化鈉溶液會與鋁箔反應產生H2，故用鋁箔包著的鈉產生的H2

質量大

(2)不恰當，金屬性是指元素的原子失電子的能力，非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應還是與堿反應，強的金屬性都是失去3e－，化合價升高為＋3價，均是還原劑，因而鋁具有較考點一鋁及其化合物1.從原子結構角度認識鋁的化學性質(1)位置與結構三ⅢA

鋁在元素周期表中位于第______周期第_______族，其原子結構示意圖為_____________，原子最外層有3個電子，在反應中易_____電子，表現出_______。鋁在自然界中只以化合態形式存在，鋁是地殼中含量最多的金屬元素。失去還原性(2)鋁的化學性質(寫出對應序號的化學方程式)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑4Al＋3O22Al2O3

④____________________________________________________________________________________ ⑤__________________________________________________＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(鋁熱反應)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑或2Al＋2NaOH2.氧化鋁Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O(1)化學性質(寫出化學方程式)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

(2)重要用途 ①作耐火材料：Al2O3

的熔點很高，可制造耐火坩堝等。 ②冶煉金屬鋁：作為原料，電解熔融氧化鋁得到金屬鋁：______________________________。3.氫氧化鋁(1)化學性質(寫出離子方程式)

①______________________________；

②____________________________________________________________；③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O(2)制備方法(寫出離子方程式)①向可溶性鋁鹽中加入足量氨水：_______________________________________。②NaAlO2溶液中通入足量CO2：_______________________________________。4.利用鋁土礦冶煉金屬鋁的工藝流程由鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)提取Al2O3，并冶煉金屬鋁的兩大工藝流程：化學性質化學(或離子)方程式與非金屬反應(O2)2Mg＋O2

2MgO與酸(H＋)反應Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑與CO2反應2Mg＋CO2

2MgO＋C考點二鎂及其化合物1.鎂的化學性質2.從海水中提取鎂(1)工藝流程制石灰乳CaCO3

CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2

沉淀Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2+酸化Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O蒸發濃縮、 冷卻結晶析出MgCl2·6H2O脫水在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂電解電解熔融氯化鎂制得鎂(2)基本步驟及主要反應考點三銅及其化合物1.銅的化學性質分別寫出Cu與稀硝酸、FeCl3

溶液反應的離子方程式：_______________________________________________________、______________________________。2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O

常溫下，銅在干燥的空氣中性質穩定，但在潮濕的空氣里則會被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹，發生反應為2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。物質氧化銅氧化亞銅顏色、狀態黑色固體磚紅色固體與酸反應(H＋)CuO＋2H＋===Cu2+＋H2O與H2反應H2＋CuO

Cu＋H2OH2＋Cu2O

2Cu＋H2O轉化關系4CuO

2Cu2O＋O2↑2.氧化銅和氧化亞銅Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O3.氫氧化銅的性質及應用反應①的化學方程式：__________________________________。反應②的離子方程式：__________________________________。反應③乙醛與新制Cu(OH)2

反應的化學方程式：___________________________________________________。Cu(OH)2＋2H＋===Cu2+＋2H2OCH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2OCu(OH)2CuO＋H2O

4.兩種重要的銅鹽 (1)Cu2(OH)2CO3

是堿式碳酸銅，是銅綠的主要成分，是銅在潮濕的空氣中被腐蝕的結果，受熱易分解，化學方程式為___________________________________。 (2)CuSO4·5H2O為藍色晶體，俗稱________，受熱易分解，藍色晶體轉化為白色粉末。常用無水CuSO4檢驗氣體中是否含有少量水(白色→藍色)。Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑膽礬考點四合金及金屬材料1.合金(1)合金的概念及成分①概念：合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)高溫熔合而成的具有金屬特性的物質。②成分：一種金屬為主，另一種或幾種是金屬或非金屬。(2)合金的性質①合金具有許多優良的物理、化學或機械性能，在許多方面不同于其成分金屬。②合金的硬度一般大于其成分金屬。③合金的熔點一般低于其成分金屬。(1)合金具有金屬的大多共性；合金中成分元素的種類、含量和生成合金的條件影響合金的性能。

(2)“蛟龍”號載人潛水器的耐壓球殼用鈦合金制造，利用了鈦合金的硬度大、機械強度高、耐腐蝕等性質；噴氣式飛機的發動機葉片由鎳鈷合金制造，利用了其熔點高、耐高溫的性質。2.金屬礦物的開發利用(1)金屬冶煉的一般步驟(2)金屬冶煉的方法①分解法：冶煉Hg、Ag②電解法：冶煉K、Ca、Na、Mg、Al等③熱還原法：冶煉金屬活動性居中間位置的金屬④其他方法

考向1鋁的化合物的性質

解析：因為Al(OH)3不溶于氨水，所以AlCl3和NH3·H2O不答案：A論按照何種順序混合，都只會產生白色沉淀，用相互滴加的方法無法鑒別；由于Al(OH)3溶于NaOH溶液，所以向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液時，先產生白色沉淀，后沉淀消失。而向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液時，由于NaOH溶液過量，所以先沒有沉淀產生，能夠鑒別；由于Zn(OH)2溶于NaOH溶液和氨水，所以向ZnCl2溶液中滴加NaOH溶液或NH3·H2O時，先產生白色沉淀，后沉淀消失。而向NaOH溶液或NH3·H2O中滴加ZnCl2溶液時，由于NaOH溶液或NH3·H2O過量，所以先沒有沉淀產生，能夠鑒別。2.用稀H2SO4、NaOH溶液和單質鋁為原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙三個學生制備的途徑分別是：)若要得到等量的Al(OH)3，則(A.三者消耗原料相同B.甲消耗的原料最少C.乙消耗原料最少D.丙消耗原料最少答案：D[歸納提升]1.常見的兩性物質歸納總結(1)中學階段接觸到的既能與酸反應又能與堿反應的物質有：①金屬單質：Al等；②兩性氧化物：Al2O3

等；③兩性氫氧化物：Al(OH)3

等；④弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式鹽：NaHCO3、KHS、NaHSO3

等；⑥氨基酸、肽和蛋白質等。

(2)兩性物質：是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，上述物質中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、肽和蛋白質是兩性物質。2.Al(OH)3

的三種制備方法(1)可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應(2)向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2(3)相互促進水解法

考向2有關鋁的工藝流程

3.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。采用廢易拉罐制備明礬的過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.合理處理易拉罐有利于環境保護和資源再利用B.從易拉罐中可回收的金屬元素有Al和FeC.“沉淀”中的金屬離子為Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4

代替NaHCO3

解析：易拉罐作為可再生資源，其回收再利用對提高經濟效益、社會效益、保護環境有著巨大的促進作用，A正確；由題意可知，易拉罐中主要含有Al和Fe，因此可從易拉罐中回收的金屬元素有Al和Fe，B正確；“沉淀”的主要成分是Fe(OH)3，C正確；鋁離子與碳酸氫根離子發生相互促進的水解反應，可生成氫氧化鋁沉淀，硫酸氫根離子是強酸的酸式酸根，不能與鋁離子反應，D錯誤。答案：D4.鋁是一種重要的金屬，在生產、生活中具有許多重要的用途，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

(1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為____________________________________________________________。已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質；②溶液中的硅酸鈉與四羥基合鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為2Na2SiO3＋2Na[Al(OH)4]===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH＋2H2O。請回答下列問題：

(2)在工藝流程中“酸化”時，加入的最佳物質B是________，理由是_________________________________________________，寫出酸化過程發生反應的化學方程式：_________________________________________。

(3)工業上用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應制取AlCl3，理論上每消耗6.0g碳單質，轉移1mol電子，則反應的化學方程式為________________。

(4)某同學推測鋁與氧化鐵發生鋁熱反應得到的熔融物中還含有Fe2O3，設計了如下方案來驗證：取一塊該熔融物投入少量稀硫酸中，反應一段時間后，向反應后的混合液中滴加物質甲的溶液，觀察溶液顏色的變化，即可證明熔融物中是否含有Fe2O3。物質甲是________(填化學式)，該同學設計的實驗方案__________(填“合理”或“不合理”)。原因是__________________________________________________________________(若合理，則不用填寫)。離子方程式為Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。(2)由于解析：(1)鋁土礦中Al2O3與NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4]，Al(OH)3

不溶于H2CO3等弱酸，易溶于強酸，故在工藝流程中“酸化”時，常通入過量CO2

氣體，其優點是Al(OH)3

不會溶解，便于控制反應，且原料的價格低廉，反應的化學方程式為CO2＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaHCO3。(3)理論上每消耗6.0g碳單質(即0.5mol)，轉移1mol電子，則C元素由0價變為＋2價，據此推測反應產生CO，結合得失電子守恒和原子守恒寫出化學方程式：Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO。(4)檢驗溶液中是否含有Fe3+，常加入KSCN溶液，若溶液變成紅色，則含有Fe3+，否則不含Fe3+。由于鋁熱反應所得固體中含有Fe、Al、Al2O3，而Fe3+具有較強氧化性，可與Fe、Al反應生成Fe2+，故不能檢驗出是否含有Fe3+。答案：(1)Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－

(2)CO2

CO2

過量時氫氧化鋁不會溶解，反應易控制，且原料廉價CO2＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaHCO3(3)Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO不合理Fe3+能與Fe、Al反應生成Fe2+，不能檢

(4)KSCN出Fe3+[歸納提升]鋁土礦提鋁(Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2)(1)強酸→強堿→弱酸法(2)強堿→強酸→弱堿法考向3銅及其化合物的轉化及應用5.(2023年湛江二模)部分含銅物質的分類與相應銅元素的化)合價關系如圖所示。下列說法正確的是( A.a、d均易溶于水 B.b既有氧化性又有還原性 C.常溫下，f與單質硫反應生成e D.向c的懸濁液中通入H2S氣體生成e

解析：a為CuO，b為Cu2O，c為Cu(OH)2，d為CuS，e為Cu2S，f為Cu。A項，a為CuO，d為CuS，二者均為難溶于水的黑色粉末，A錯誤；B項，b為Cu2O，Cu的化合價為＋1價，處于中間價態，既有氧化性又有還原性，B正確；C項，Cu在常溫下不與S反應，需要加熱才能反應，C錯誤；D項，向Cu(OH)2的懸濁液中通入H2S氣體生成CuS，D錯誤。答案：B)6.用含鐵廢銅制備膽礬的流程如圖，下列說法錯誤的是(A.物質A可選用鹽酸B.Ⅰ中加H2O2的目的是溶解銅并將Fe2+氧化為Fe3+C.長時間煮沸Ⅲ中懸濁液的目的是充分聚沉Fe(OH)3D.“系列操作”包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌解析：用含鐵廢銅制備膽礬，首先將金屬溶解，A為稀硫酸，答案：A溶解除銅以外的其他金屬，不可選用HCl，會引入雜質離子Cl－，A錯誤；再加入強氧化性的過氧化氫，將銅溶解，同時將存在的亞鐵離子氧化為鐵離子，加入Cu2(OH)2CO3，調節溶液的pH，將鐵變成氫氧化鐵沉淀除去，B、C正確；最后進行過濾，濾液中剩余的陽離子主要有Cu2+，陰離子有SO，加硫酸目的是抑制Cu2+的水解，進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌，得到產品膽礬。7.氧化亞銅(Cu2O)主要用于制造船底防污漆。已知CuO經高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發生反應：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O。現將經高溫灼燒后的CuO樣品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，有關說法不正確的是(

)A.高溫條件下，穩定性：Cu2O＞CuOB.樣品與酸反應中Cu2O既為氧化劑又是還原劑C.如果溶液中出現藍色，說明CuO已分解D.若有14.4gCu2O參加反應，則轉移電子數為0.1NA

解析：二者穩定性需要根據所處條件分析，在溫度不是很高時CuO比氧化亞銅穩定，在高溫的時候，氧化亞銅比氧化銅穩定，A正確；反0.1mol，0.1mol氧化亞銅完全反應轉移了0.1mol電子，轉移電子數為0.1NA，D正確。答案：C應Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O中Cu元素的化合價從＋1價升高＋2價，部分降低到0價，則Cu2O既是氧化劑又是還原劑，B正確；如果溶液中出現藍色，不能說明CuO已分解，因為CuO與稀硫酸反應溶液也呈藍色，C錯誤；反應Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O中，1mol氧化亞銅完全反應轉移1mol電子，14.4gCu2O物質的量為：[歸納提升]冶煉銅的“兩方法”(1)濕法煉銅：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(2)高溫煉銅：工業上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅)

粗銅中銅的含量為99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等雜質，粗銅通過電解精煉可得到純度達99.95%～99.98%的銅。電解精煉銅的原理是用粗銅作陽極，失電子變為Cu2+，用純銅棒作陰極，即可得精銅。考向4鎂的制備與化工流程8.(2021年湖南選擇考)一種工業制備無水氯化鎂的工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A.物質X常選用生石灰B.工業上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂C.“氯化”過程中發生的反應為MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO D.“煅燒”后的產物中加稀鹽酸，將所得溶液加熱蒸發也可得到無水MgCl2

解析：海水經一系列處理后得到苦鹵水，苦鹵水中含Mg2+，苦鹵水中加物質X使Mg2+轉化為Mg(OH)2，過濾除去濾液，煅燒Mg(OH)2得MgO，MgO和C、Cl2經“氯化”得無水MgCl2。物質X的作用是使Mg2+轉化為Mg(OH)2，工業上常采用CaO，發生CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2+===Mg(OH)2＋Ca2+，A正確；Mg是較活潑金屬，工業上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂，B正確；由圖可知“氯化”過程反應物為MgO、氯氣、C，生成物之一為MgCl2，C在高溫下被氧化為CO，則“氣體”為CO，反應方程式為MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正確；“煅燒”后得到MgO，MgO和鹽酸反應得到MgCl2

溶液，由于MgCl2

在溶液中水解為氫氧化鎂和HCl，將所得溶液加熱蒸發HCl會逸出，MgCl2水解平衡正向移動，得到氫氧化鎂，得不到無水MgCl2，D錯誤。答案：D

9.(2023年西寧期中)堿式次氯酸鎂[Mg2ClO(OH)n·H2O]微溶于水，不潮解，相對穩定，是一種有開發價值的無機抗菌劑，以菱鎂礦(MgCO3，含少量FeCO3)為主要原料，制備堿式次氯酸鎂的工藝流程如下：(1)堿式次氯酸鎂的化學式中n＝________(填數字)。(2)菱鎂礦酸溶時，為了提高溶出率，可采取的措施有_______________(寫一條)。(3)氧化時發生反應的離子方程式為_____________________。(4)調pH時需要加入的物質最好為________，過濾1所得濾渣為________。

(5)混合時發生反應的化學方程式為________________。混合時NaOH溶液須最后加入且不能過量，其原因是______________。(6)在酸性溶液中堿式次氯酸鎂具有殺菌、漂白作用的原因是____________________(用離子方程式表示)。

(7)如果以單位質量的消毒劑所得到的電子數來表示消毒效率，堿式次氯酸鎂的消毒效率約是Cl2的消毒效率的________。

解析：(1)堿式次氯酸鎂中Mg和Cl的化合價分別是＋2價和＋1價，則根據正負化合價代數和為0可知化學式中n＝3。(2)菱鎂礦酸溶時，為了提高溶出率，可采取的措施有：粉碎菱鎂礦、增大鹽酸濃度、加熱、邊加鹽酸邊攪拌等。(3)氧化時是將Fe2+轉化為Fe3+。(4)調pH是為了沉淀Fe3+，需要加入的物質為MgO[或Mg(OH)2

或MgCO3]，所得濾渣為Fe(OH)3。(5)根據質量守恒定律書寫化學方程式：NaClO＋2MgCl2＋3NaOH＋H2O===Mg2ClO(OH)3·H2O↓＋4NaCl。混合時NaOH溶液須最后加入且不能過量，是為了防止生成Mg(OH)2沉淀。(6)Mg2ClO(OH)3·H2O在酸性條件下發生反應：Mg2ClO(OH)3·H2O＋4H＋===2Mg2+＋HClO＋4H2O，反應生成的次氯酸具有強氧化性，所以在酸性溶液中堿式次氯酸鎂具有殺菌、漂白的作用。(7)設堿式次氯酸鎂、氯氣的質量均為mg。1mol堿式次氯酸鎂在反應中得到2mol電子，1mol氯氣得到2mol電子，則堿式次氯酸鎂與氯氣的消毒效率比值為答案：(1)3(2)粉碎菱鎂礦(或增大鹽酸濃度等)(3)2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O(4)MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]

Fe(OH)3(5)NaClO＋2MgCl2＋3NaOH＋H2O===Mg2ClO(OH)3·H2O↓＋4NaCl防止生成Mg(OH)2沉淀(6)Mg2ClO(OH)3·H2O＋4H＋===2Mg2+＋HClO＋4H2O(7)0.42[歸納提升]1.從海水中提取鎂的流程2.主要化學反應(1)制取石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (2)沉淀Mg2+：Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+。 (3)提取MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。(4)制氯化鎂晶體：MgCl2＋6H2O(5)氯化鎂晶體脫水：MgCl2·6H2O

MgCl2·6H2O。

MgCl2＋6H2O。(6)制金屬鎂：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。3.重要操作(1)從MgCl2

溶液中獲取晶體的操作。①基本操作：加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥稱量。②基本儀器：酒精燈、燒杯、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平。(2)氯化鎂晶體脫水HCl的作用。①帶走部分水蒸氣，減少MgCl2

的水解。②抑制MgCl2的水解，得到無水MgCl2。(3)制金屬鎂加入少量CaCl2

的作用：降低MgCl2

的熔點，節能。4.原料(1)直接原料：海水、貝殼和鹽酸。(2)間接原料：氫氣。(3)循環利用：氯氣。5.海水提鎂過程中應該注意的問題(1)制取Mg(OH)2

沉淀時，所用的試劑是廉價的熟石灰，而不是NaOH。(2)海水提鎂，可以用提取食鹽剩下的苦鹵，因為Mg2+得到了富集，濃度大。

(3)由MgCl2·6H2O晶體脫水制無水MgCl2時，MgCl2·6H2O晶體在HCl氣流中加熱脫水，防止MgCl2和H2O反應生成Mg(OH)2沉淀。

(4)因為海水提鎂用的是石灰乳，不是澄清石灰水，所以反應MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2的離子方程式應該寫成Mg2+＋Ca(OH)2===Ca2+＋Mg(OH)2的形式。(5)制備單質鎂時所用的方法是電解熔融的氯化鎂，而不是電解氯化鎂溶液，也不是電解熔融的氧化鎂。

考向5金屬材料

10.(2022年江蘇選擇考)我國古代就掌握了青銅(銅-錫合金)的冶煉、加工技術，制造出許多精美的青銅器；Pb、PbO2

是鉛蓄電池的電極材料，不同鉛化合物一般具有不同顏色，歷史上曾廣泛)用作顏料，下列物質性質與用途具有對應關系的是( A.石墨能導電，可用作潤滑劑 B.單晶硅熔點高，可用作半導體材料 C.青銅比純銅熔點低、硬度大，古代用青銅鑄劍 D.含鉛化合物顏色豐富，可用作電極材料

解析：石墨是過渡型晶體，質軟，可用作潤滑劑，A錯誤；單晶硅熔點高，可用作耐高溫材料，用作半導體材料與熔點高無關，B錯誤；青銅是銅合金，比純銅熔點低、硬度大，易于鍛造，古代用青銅鑄劍，C正確；含鉛化合物可在正極得到電子發生還原反應，所以可用作電極材料，與含鉛化合物顏色豐富無關，D錯誤。答案：C11.(2023年溫州模擬)下列說法不正確的是()

A.硬鋁密度小、強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機的理想材料 B.貯氫合金的發現和應用，開辟了氫氣貯存、運輸的新途徑 C.“山東艦”上用于艦載機降落攔阻索的是一種特種鋼纜，屬于新型無機非金屬材料 D.不銹鋼是一種主要含Fe、Cr、Ni且不易生銹的合金鋼

解析：硬鋁是合金，合金的硬度比純金屬大，硬鋁密度小、硬度大，抗腐蝕能力強，是制造飛機的理想材料，A正確；貯氫合金是高效、安全的儲氫載體，其發現和應用，開辟了氫氣貯存、運輸的新途徑，B正確；“山東艦”上用于艦載機降落攔阻索的是一種特種鋼纜，屬于金屬材料，C錯誤；不銹鋼不易生銹，主要含有鐵、鉻、鎳和少量的碳，D正確。答案：C[歸納提升]1.合金的組成和性質(1)成分金屬與合金的物理性質相比有所改變，但合金中各成分金屬的化學性質仍然不變。(2)金屬越活潑，一般發現或使用越晚。2.常見合金的性能與用途

(1)鐵合金：隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性等。(2)鋁合金：高強度鋁合金廣泛應用于制造飛機、艦艇和載重汽車等，并具有抗海水侵蝕、避磁性等特點。(3)銅合金：錫青銅常用于制造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。鋁青銅耐腐蝕性好、強度高，可作彈簧材料。(4)鋅合金：流動性和耐腐蝕性較好，適用于壓鑄儀表、汽車零件外殼等。

(5)鈦合金：是火箭、導彈和航天飛機不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設備以及若干輕工業部門中要大量應用鈦合金。[易錯提醒]金屬材料的易錯點(1)納米金屬的表面積大，反應時接觸面積大，反應劇烈，但是不能改變原金屬的化學性質。

(2)鎂和鋁在常溫下能夠被空氣中的氧氣氧化而在其表面形成致密的氧化膜，可阻止金屬進一步被氧化，所以鎂和鋁具有良好的抗腐蝕性能。(3)合金中一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。(4)合金的化學性質與成分金屬相同，物理性質不同。(5)合金中各元素的化合價都是0價。考向6金屬冶煉

12.(2022年山東等級考)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質)為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數據見下表。物質Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是()A.固體X主要成分是Fe(OH)3

和S；金屬M為ZnB.浸取時，增大O2壓強可促進金屬離子浸出C.中和調pH的范圍為3.2～4.2D.還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成

解析：CuS精礦(含有雜質Zn、Fe元素)在高壓O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反應生成CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化為Fe3+，然后加入NH3調節溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中，過濾得到的濾渣中含有S、Fe(OH)3；濾液中含有Cu2+、Zn2+；然后向濾液中通入高壓H2，根據元素活動性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被還原為Cu單質，通過過濾分離出來；而Zn2+仍然以離子形式存在于溶液中，再經一系列處理可得到Zn單質。經過上述分析可知固體X的主要成分是S、Fe(OH)3，金屬M為Zn，A正確；CuS難溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)

Cu2+(aq)＋S2-(aq)，增大O2的濃度，答案：D可以反應消耗S2-，使之轉化為S，從而使沉淀溶解平衡正向移動，從而可促進金屬離子的浸取，B正確；根據流程圖可知：用NH3調節溶液pH時，要使Fe3+轉化為沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中，結合離子沉淀的pH范圍，可知中和時應該調節溶液pH范圍為3.2～4.2，C正確；在用H2還原Cu2+變為Cu單質時，H2失去電子被氧化為H＋，與溶液中OH－結合形成H2O，若還原時增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去電子還原Cu單質，因此不利于Cu的生成，D錯誤。13.(2023年南京調研)銅的冶煉過程大致可分為：①富集，將硫化物礦進行浮選；②焙燒，主要反應為：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)；③制粗銅，在1200℃發生的主要反應為：2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2；2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；④電解精煉銅。下列說法正確的是(

)A.冶煉過程中的尾氣可用來制硫酸B.上述過程中，由1molCuFeS2制取1molCu時共消耗2molO2C.在反應2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑中，只有Cu2O做氧化劑D.電解精煉銅的過程中，每轉移1mol電子時，陽極溶解銅的質量為32g

解析：1molCuFeS2反應，焙燒時需要氧氣2mol，生成的Cu2S轉化為Cu2O還需要氧氣，B項不正確；C項中做氧化劑的除Cu2O外還有Cu2S，C項不正確；電解精煉銅時陽極除溶解銅外還溶解其他的金屬，當轉移1mol電子時，陽極溶解銅的質量不足32g，D項不正確。答案：A[歸納提升]金屬的冶煉方法1.冶煉方法

(1)電解法：冶煉金屬活潑性很強的金屬(如K、Ca、Na、Mg、Al等)①2NaCl(熔融)②MgCl2(熔融)③2Al2O3(熔融)2Na＋Cl2↑ Mg＋Cl2↑ 4Al＋3O2↑

(2)熱還原法：用還原劑(C、CO、H2、Al、Na等)還原金屬活潑性介于Zn～Cu之間的金屬化合物。①Fe2O3＋3CO②2CuO＋C③WO3＋3H2④TiCl4＋4Na⑤Cr2O3＋2Al

2Fe＋3CO22Cu＋CO2↑ W＋3H2O Ti＋4NaCl 2Cr＋Al2O3(3)熱分解法：用于冶煉不活潑金屬Hg、Ag。①2HgO②2Ag2