2023届新高考化学一轮复习金属材料　金属的冶炼学案.docx

金属材料金属的冶炼考点一：铝、镁及其重要化合物(基础性考点) 一、镁及其化合物的性质1镁的物理性质：(1)镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。(2)镁合金：密度较小，硬度和强度都较大。2镁及其化合物的化学性质：物质主要性质反应方程式镁与O2、N2反应2Mg+O22MgO、3Mg+N2Mg3N2与CO2反应2Mg+CO22MgO+C与非氧化性强酸反应Mg+2H+=Mg2+H2与沸水反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2氧化镁碱性氧化物MgO+2H+=Mg2+H2O氢氧化镁中强碱Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O难溶于水Mg2+2OH-=Mg(OH)2溶解度小于碳酸镁MgCO3+H2OMg(OH)2+CO23.从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应制熟石灰CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2沉淀Mg22OH=Mg(OH)2酸化Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发结晶析出MgCl2·6H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)MgCl2二、铝及其化合物的性质(一)铝1铝的结构、存在铝元素位于元素周期表中的第三周期第A族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素，主要以化合态形式存在。2铝的结构、存在及物理性质颜色状态密度质地延展性、导电性、传热性银白色、有金属光泽固体较小柔软良好3.铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式：2Al+3Cl22AlCl32Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(铝热反应)4铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。(二)铝的化合物1氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质。2氢氧化铝：(1)物理性质。白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质。写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=2H2O；2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备Al(OH)3的三种方法。向铝盐中加入氨水：Al33NH3·H2O=Al(OH)33。NaAlO2溶液中通入足量CO2：CO22H2O=Al(OH)3。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：Al36H2O=4Al(OH)3。3常见的铝盐：(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”“>”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)33H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。三、铝土矿冶炼金属铝的方法(1)碱溶法(2)酸溶法能力点一： 镁及其重要化合物·命题角度一：镁及其化合物的性质1以下说法正确的是()AMg在CO2中的燃烧是置换反应B将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2，是镁原子失电子转化为Mg2C电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式，但不是氧化还原反应DMg在N2中燃烧的反应中，N2既是氧化剂又是还原剂【解析】选A。Mg在CO2中燃烧为置换反应，A正确；将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程是复分解反应，B错误；电解得到镁的过程有化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；Mg在N2中燃烧的反应中，N2作氧化剂，镁是还原剂，D错误。2(2022·阳江模拟)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性B将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体【解析】选B。A.浓硫酸溶于水放热，且密度大于水，因此稀释浓硫酸，应将浓硫酸加到水中，而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，A错误；B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，B正确；C.过滤时应该用玻璃棒引流，C错误；D.将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，生成氯化镁。由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，水解吸热，且氯化氢易挥发，所以加热时促进镁离子水解，蒸干得不到无水MgCl2固体，为氢氧化镁固体，D错误。3(2022·汕尾模拟)如图是实验室制取无水氯化镁的装置图，下列有关表述正确的是()A.装置A中圆底烧瓶中可以换成固体MnO2B如果直接加热MgCl2·6H2O不能得到无水氯化镁，将得到Mg(OH)Cl或MgOC尾气吸收可以用浓硫酸作为吸收剂进行吸收D金属镁在空气中燃烧，剧烈反应生成氧化镁，如果金属镁燃烧发生火灾，要立即用二氧化碳灭火器进行灭火【解析】选B。A.浓硫酸有吸水性，浓盐酸有挥发性，将浓盐酸加入浓硫酸中会产生HCl气体，在HCl气氛中可以抑制Mg2水解而制取无水氯化镁，若将浓硫酸换为MnO2，则不能产生HCl，因此不能得到无水氯化镁，错误；B.如果直接加热MgCl2·6H2O，则MgCl2水解，不能得到无水氯化镁，将得到Mg(OH)Cl或MgO，正确；C.尾气中含有HCl，不能被浓硫酸吸收，应该用水作吸收剂，由于HCl极易溶于水，因此在用水作吸收剂时要注意防止倒吸现象的发生，错误；D.金属镁在空气中燃烧，剧烈反应生成氧化镁，如果金属镁燃烧发生火灾，由于Mg可以与CO2发生反应，因此不能用二氧化碳灭火器进行灭火，错误。·命题角度二：镁的制备海水提镁4由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；蒸发结晶。其先后顺序正确的是()ABC D【解析】选D。5如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是_(填字母)。A电解法B氧气还原法C碳还原法 D分解法【解析】(1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入Cl2是为了将Fe2(或FeCl2)氧化为Fe3(或FeCl3)，工业上不用硝酸作氧化剂是因为会产生污染性气体也会引入杂质离子NO。(3)氧化池中存在Al3、Fe2、H，所以加入MgO后与H反应使溶液碱性增强，Al3和Fe3转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融MgCl2的方法进行冶炼。答案：(1)提高酸浸速率(2)Fe2(或FeCl2)会产生污染性气体NOx会引入杂质离子NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A能力点二： 铝及其化合物的性质【典例】KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题：(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。AHCl溶液 BH2SO4溶液C氨水 DNaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。(3)沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。【解析】(1)易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)，它们都是比较活泼的金属，都可以与酸发生反应，而Al可以与强碱溶液反应变为NaAlO2进入溶液，而Fe、Mg不能与碱发生反应，所以要以含Al的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱NaOH溶液溶解，选项D正确；(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；(3)滤液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，发生HCOAlOH2O=Al(OH)3CO，所以沉淀B的化学式为Al(OH)3；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3为弱碱阳离子，发生水解反应，消耗水电离产生的OH，当最终达到平衡时溶液中c(H)c(OH)，所以溶液显酸性。答案：(1)D(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H浓度增大【规律方法】含铝杂质的提纯方法归类利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液；(4)Mg2(Al3)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。·命题角度一：铝的性质及其应用1日常生活中有一些铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是()A铝很不活泼，不易与其他物质反应B铝虽然很活泼，但是在高温下才能反应C铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝【解析】选C。铝尽管很活泼，但由于其表面能形成一层致密的氧化物薄膜，故可用于制作铝制炊具。2下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应【解析】选C。铝在常温下与空气中的氧气反应，在铝表面形成一层致密的氧化物薄膜；铝与氯气反应生成氯化铝；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与强碱反应。·命题角度二：铝与强酸、强碱反应有关计算3.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()Ax2.24B钠的物质的量为0.2 molC反应时，Na、Mg、Al均过量D曲线b为Mg与盐酸反应的图像【解析】选C。由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x2.24，A正确；根据生成的H2为2.24 L，可知Na失去0.2 mol电子，则钠的物质的量为0.2 mol，B正确；反应时如果钠过量，则钠会与水反应，生成的气体必多于2.24 L，C错误；根据反应速率可知曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。4等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是()A2 mol·L1 H2SO4溶液B18 mol·L1 H2SO4溶液C6 mol·L1 KOH溶液D3 mol·L1 HNO3溶液【解析】选A。Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但遇浓H2SO4时Al在常温下发生钝化，Mg虽反应但不产生H2。只有Al与KOH溶液反应。HNO3为强氧化性酸，Mg、Al与HNO3反应都不会产生H2。·命题角度三：铝的冶炼及铝的化合物的制备5用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3，可能有的步骤为加盐酸溶解；加过量苛性钠溶液；过滤；通入过量CO2；加过量纯碱溶液，实验操作最合理的组合及顺序是()A BC D【解析】选C。根据题干提供信息，制取Al(OH)3可有两个途径：途径(1)：即：，故C正确。6工业上以铝土矿(主要成分是Al2O3，杂质是SiO2)为原料冶炼铝的工艺流程如图：下列叙述正确的是()A反应中的试剂X可能是氢氧化钠溶液，也可能是稀盐酸B反应中试剂Y可能是氨气C反应中试剂Y可能是二氧化碳D将X与Y试剂进行交换，最终可以达到相同结果【解析】选B。A项，试剂X不是氢氧化钠溶液，因为氧化铝、二氧化硅都能与氢氧化钠反应，得不到沉淀C，错误；B项，试剂Y可能是NH3，它与含Al3溶液反应生成氢氧化铝，正确；C项，试剂Y不可能是二氧化碳，错误；D项，将试剂X和Y进行交换，结果不同，错误。考点二：铜及其化合物 1铜的性质：(1)物理性质：铜是紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32CuSCu2S2铜的重要化合物(1)氧化物。CuO：黑色难溶于水的固体，与酸反应， 可以用H2、CO、Al还原出Cu。Cu2O：a红色难溶于水的固体。b与酸反应(H)为Cu2O2H=CuCu2H2O 。cCu2O遇到HNO3发生氧化反应生成Cu2。d与H2反应： Cu2OH22CuH2O。eCuO加强热的反应：4CuO2Cu2OO2。(2)氢氧化铜蓝色难溶物，是一种弱碱。 (3)铜盐。Cu2(OH)2CO3。Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O。CuSO4。蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO45H2O。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。3铜及其化合物的性质应用与制备的几种情况(1)区别红色物质Cu和Cu2O的方法：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu，反应的化学方程式为Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。(2)通常利用反应2CuO22CuO除去混合气体中的少量O2。(3)Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O。(4)无水硫酸铜只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。辨易错(1)利用反应Cu2SO22CuSO2制取粗铜，反应中被氧化的元素是Cu。(×)提示：S元素从24，被氧化的元素是S。(2)CuSO4变成CuSO4·5H2O是物理变化。(×)提示：CuSO45H2O=CuSO4·5H2O是化学变化。(3)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在。()提示：无水硫酸铜遇水生成蓝色的五水硫酸铜晶体。(4)把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，Fe片有剩余，所得溶液中的金属离子有Fe2、Cu2。(×)提示：先发生：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O和CuO2HCl=CuCl2H2O，这时溶液中有Fe3和Cu2。但铁片表面的氧化物除净后，铁单质与溶液接触，发生Fe2FeCl3=3FeCl2、FeCuCl2=CuFeCl2和Fe2HCl=FeCl2H2，因此充分反应后溶液中只有Fe2。(5)铜比铝先获得成功冶炼的原因是铜矿较易被还原，铝矿很难被还原。()提示：铝活泼，难冶炼。(6)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈。(×)提示：铜能够溶于稀硝酸，故应用盐酸或稀硫酸除去铜锈。【典例】表中对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对；对；无B铜表面易形成致密的氧化膜铜制容器可以盛放浓硫酸对；对；有C向硫酸铜溶液中通入氨气，有蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑对；对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错；对；无【解析】选D。稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3，、有因果关系，A错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，在加热条件下，铜与氧气反应生成黑色CuO，、均正确，但没有因果关系，C错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。【思维升级·延伸设问】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是_。FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3提示：。Cu与Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3；H、NO同时存在时相当于HNO3，能使铜粉溶解。故均能使铜粉溶解。·命题角度一：铜及其化合物的性质与应用1(2022·珠海模拟)用毛笔蘸取少量30% FeCl3溶液在铜片上画一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是()A烧杯中的溶液呈棕黄色B铜片无任何变化C铜片上有凹陷的“Cu”字D发生了反应：Fe3Cu=Cu2Fe2【解析】选C。FeCl3具有氧化性，能氧化Cu生成Cu2，反应方程式为2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2。A.溶液中溶质为CuCl2、FeCl2，溶液中不存在铁离子，所以溶液不呈棕黄色，故A错误；B.FeCl3具有氧化性，能氧化Cu生成Cu2，所以Cu被腐蚀，故B错误；C.FeCl3具有氧化性，能氧化Cu生成Cu2，Cu被腐蚀，所以铜片上有凹陷的“Cu”字，故C正确；D.发生的离子反应为2Fe3Cu=Cu22Fe2，故D错误。2在硫酸铁溶液中，加入铜粉至完全溶解后，又加入一定量铁粉，充分反应后有残余固体，则下列判断正确的是()A最后得到的溶液中只含Cu2B残余固体一定全部是铜C残余固体可能为铁、铜混合物D最后得到的溶液中含有Fe3【解析】选C。硫酸铁溶液中，加入铜粉至完全溶解后，发生2Fe3Cu=2Fe2Cu2，再加入一定量铁粉，当铁粉过量时，发生Fe2Fe3=3Fe2、Cu2Fe=CuFe2，剩余固体为Fe、Cu，溶液中一定含Fe2，一定不含Fe3、Cu2；即残余固体可能为铁、铜混合物。3(2022·广州模拟)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”。已知：Cu24NH3·H2O=4H2OCu(NH3)42(该反应产物可作为H2O2的催化剂)。已知仪器A、C溶液中硫酸浓度相同，实验中所用锌粒完全相同下列有关分析错误的是()A.该实验成功的重要条件是整套装置气密性良好BB中反应速率大于D中反应速率CA和B之间导管a的作用是平衡A和B内气压DH中出现浅黄色浑浊【解析】选B。进行实验前必须进行的操作是检验装置的气密性，一旦漏气实验失败，故A正确；B与D两容器中比较，D中形成原电池后可以加快反应速率，故B错误；A和B之间导管a的作用是平衡A和B内气压，便于液体顺利流下，故C正确；过氧化氢分解产生的O2与硫化氢反应生成S，出现浅黄色浑浊，故D正确。·命题角度二：铜及其化合物的制备4(2022·东莞模拟)由海绵铜(主要含Cu和少量CuO)制取氯化亚铜(CuCl)的流程如下：已知：氯化亚铜难溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。下列说法正确的是()A“溶解”时，硫酸是氧化剂、Cu是还原剂B“还原”时，反应的离子方程式为2Cu2SOH2O=2CuSO2HC“过滤”时，可以搅拌加速滤液与CuCl的分离D“酸洗”时，最适宜选用的是稀硫酸【解析】选D。海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到的溶液主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜，在氯化铵环境中发生反应生成氯化亚铜沉淀、硫酸铵和硫酸，过滤得到氯化亚铜沉淀，用稀硫酸洗涤，最终得到氯化亚铜。A.酸性条件下NO具有强氧化性，在“溶解”时，硫酸提供氢离子，NO是氧化剂、Cu是还原剂，A错误；B. “还原”时，反应的离子方程式为2Cu2SOH2O2Cl=2CuClSO2H，B错误；C. “过滤”时，玻璃棒搅拌滤液有可能捣破滤纸，故过滤时不可以搅拌，C错误；D.氯化亚铜难溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化，则 “酸洗”时不能用盐酸、硝酸(防止被氧化)，最适宜选用的是稀硫酸，还可循环利用，D正确。考点三：金属矿物的开发利用(基础性考点) 一、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：合金具有和成分金属不同的物理、化学性质或机械性能。熔点：一般低于成分金属；硬度和强度：一般比它的成分金属的高。2常见金属材料及应用(1)金属材料的工业分类黑色金属材料有色金属材料铁、铬、锰以及它们的合金除黑色金属以外的其他金属及其合金(2)重要的黑色金属材料钢(主要成分铁和碳)钢是用量最大、用途最广的合金。钢(3)几种有色金属材料铜辨易错(1)任何金属都能形成合金。(×)提示：并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。(2)钢与纯铁相比较，钢不易生锈。(×)提示：钢中含有碳等杂质容易形成原电池，腐蚀更快。(3)不锈钢、硬铝都是合金，青铜是铜单质，不属于合金。(×)提示：青铜为铜锡等形成的合金。(4)高温铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼。()提示：高温时铝很容易被氧化。(5)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料。()提示：镧镍合金可作储氢材料。二、金属冶炼利用金属活动性顺序表，结合金属的性质，冶炼分为以下几种：1电解法：适合金属活动性很强的金属，比如工业上冶炼Na、Mg、Al2NaCl(熔融)2NaCl2MgCl2(熔融)MgCl22Al2O34Al3O22热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原较活泼的金属氧化物，比如冶炼铁、锌、钨Fe3O44CO3Fe4CO2ZnOCZnCOWO33H2W3H2O3热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。2HgO2HgO22Ag2O4AgO2【辨易错】(1)冶炼铝和钠都可以用电解法。()提示：铝和钠比较活泼，冶炼铝和钠都是用电解法。(2)所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。(×)提示：活泼性比Al弱的难熔金属，如钒、铬、锰、铁、铜的氧化物才能与Al发生铝热反应。(3)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。()提示：CO在高温下可还原铁矿石中铁的氧化物。(4)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al。(×) 提示：阴极上析出Cu后，Fe3放电生成Fe2，而后生成的是氢气。(5)火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法来冶炼金属。()提示：火烧孔雀石炼铜是热还原法。(6)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。(×)提示：人类历史上使用铝的时间比铁晚，是由于铝的活泼性强。深思考明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷淀，毁罐取出即倭铅也。”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)(1)倭铅是指金属锌和铅的混合物吗？提示：由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物。(2)冶炼Zn的化学方程式是什么？提示：ZnCO32CZn3CO。(3)该冶炼锌的方法属于哪种方法？提示：热还原法。由(2)知反应中C作还原剂，属于热还原法。能力点一： 合金性质与金属材料的应用1(2022·潮州模拟)三星堆新一轮考古发掘引发了世界考古学界的关注。下列文物主要由合金材料制成的是()青铜纵目面具陶高柄豆玉牙璋漆木器ABCD【解析】选A。合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。A.青铜是铜锡合金，属于合金，故A选；B.陶高柄豆的主要成分是硅酸盐，不属于合金，故B不选；C.玉牙璋的主要成分是无机非金属材料，不属于合金，故C不选；D.漆木器的主要成分是纤维素，不属于合金，故D不选。2(2022·阳江模拟)有一种优良的磁性合金材料，经查阅相关资料得知：主要成分是AlCuMgFeSi合金。现取几小块合金碎片，进行如下探究性实验，其中现象、结论均正确的是()选项实验方案现象结论A加入过量盐酸充分反应有少量固体不溶含有金属铜B加入过量NaOH溶液充分反应有无色气体产生含有金属铝C加入盐酸溶解后，取上层清液，滴入少许NaOH溶液产生白色沉淀含有金属镁D加入稀硝酸溶解后，取上层清液，加入KSCN溶液溶液呈红色含有铁元素【解析】选D。A.Cu、Si均不和盐酸反应，加过量盐酸有少量固体不溶，可能是Si，不一定有Cu，故A错误；B.Si、Al均可与NaOH溶液反应生成无色气体，不能证明含有Al，故B错误；C.加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，生成的白色沉淀可能是氢氧化铝沉淀，所以不能证明含有金属镁，故C错误；D.铁单质与稀硝酸反应会生成铁离子，铁离子遇KSCN溶液呈红色，所以实验可以证明含有铁元素，故D正确。能力点二： 金属的冶炼1金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系：金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子失电子能力强弱离子得电子能力弱强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法物理方法2.特殊金属的冶炼方法：有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如NaKClKNaCl2RbClMgMgCl22Rb等，主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。·命题角度一：金属的冶炼方法与铝热反应1下列常见金属的冶炼原理中不合理的是()选项金属冶炼原理AFeFe2O32Al2FeAl2O3BHg2HgO2HgO2CMgH2MgOMgH2ODCuCu2SO22CuSO2【解析】选C。镁比较活泼，不能用热还原法制取，应该用电解法。2下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A在高温条件下，用H2还原Na2O制备单质NaB在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质AlC在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu【解析】选B。Na的活泼性强，不能用H2还原法制备Na，而是用电解熔融NaCl的方法制备，电解饱和食盐水得到NaOH而不是Na；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。·命题角度二：金属矿物的开发利用3工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如图：(1)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼。下列说法正确的是_。A电能全部转化为化学能B粗铜接电源正极，发生氧化反应C溶液中Cu2向阳极移动D利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(3)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。【解析】(1)图示中可利用铝热反应由泡铜冶炼粗铜。(2)电解精炼铜的过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，A错；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，B对；电解过程中Cu2向阴极移动，C错；粗铜中Ag、Pt、Au不活泼，放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，D对。(3)根据总反应，O2发生还原反应，因此正极反应为O24H4e=2H2O。答案：(1)3Cu2O2AlAl2O36Cu(2)B、D(3)4HO24e=2H2O