高考化学一轮复习_第3章 金属及其化合物 第4讲 铜及其化合物 金属材料课件

1、第4讲 铜及其化合物 金属材料,【最新考纲】 1.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。 2.了解常见金属的活动性顺序。 3.了解合金的概念及其重要应用。,考点一 铜及其化合物,1单质铜 (1)物理性质。 紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 (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：,2氧化铜和氧化亚铜,3.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用。,4胆矾 CuSO45H2O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CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。,(1)Cu在加热条件下与O2非常容易反应，利用这一性质，可把Cu作为O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。 (2)无水CuSO4常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。 (3)铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和CuSO4混合使用，是被称为“波尔多液”的农药。,【典例1】 (2015最新调研)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的

2、实验过程为：,(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填空，下同)，取用坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。 实验所用仪器： a蒸发皿 b石棉网 c泥三角 d表面皿 e坩埚钳 f试管夹,(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是_(填字母)。 a灼烧过程中部分氧化铜被还原 b灼烧不充分铜未被完全氧化 c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化,(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。 (4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是_。,解析：(1)因加热坩埚时温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，灼烧后的坩埚要在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。 (2)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。 (3)利用途径制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，

3、加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。,题组一 铜及其化合物的性质 1(2015河北衡水模拟)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( ),解析：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；硫酸铜与氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色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。 答案：D,2某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是( ) A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成,C将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固

4、体 D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿,解析：A项浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误；B项需要先加热铜才能与氯气发生反应，故该项错误；C项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氢氧化铜，故该项错误；D项铜和盐酸不反应，只有铜绿Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，故该项正确。 答案：D,【归纳提升】 熟记铜及其化合物的颜色,题组二 铜及其化合物的综合应用 3铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的分解产物。,对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。 取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。 取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。 请回答下列问题：,(1)加热后试管中剩余的黑色物质是_。 (2)写出该绿色物质受热分解的化学

5、方程式：_。 (3)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。 (4)实验装置最后的干燥管的作用是_。 (5)已知：,若提供的药品有：Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤溶液中Fe2的实验步骤：_。,解析：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成；根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成；根据黑色固体溶于稀盐酸溶液变蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是CuO。 (1)加热后试管中剩余的黑色物质是CuO。 (2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为： Cu2(OH)2CO3 2CuOH2OCO2。 (3)上述实验步骤中铁置换出铜，反应的离子方程式为Cu2Fe=CuFe2。,(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入广口瓶中，干扰实验。 (5)要除去Fe2，根据表格可知Fe2开始沉淀的pH为7.0，而Cu2完全沉淀的pH为6.7，所以当Fe2开始沉淀时Cu2已完全沉淀，要保证Cu2不被沉淀，只有把Fe2氧化为Fe3，再调节pH除去杂质，根据提供的氧化剂，只能选择氯气，为了不引入杂质，选择CuO调节溶液的pH，注意沉淀后一定要过滤

6、。,答案：(1)CuO (2)Cu2(OH)2CO3 2CuOH2OCO2 (3)Cu2Fe=CuFe2 (4)防止空气中的CO2进入广口瓶 (5)通入足量Cl2将Fe2氧化成Fe3，加入CuO调节溶液的pH至3.24.7，过滤除去Fe(OH)3,4工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：,(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_(填字母)吸收。 a浓H2SO4 b稀HNO3 cNaOH溶液 d氨水,(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。,解析：(1)由转化关系可知A中含有SO2，故可利用碱性溶液吸收。稀HNO3虽然也能与SO2反应，但又会放出有毒气体NO，故不能选b。 (2)Fe2具有强还原性，可利用酸性KMnO4溶液来检验，若KMnO4溶液褪色，则说明溶液中含有Fe2。 (3)由泡铜冶炼粗铜利用了铝的强还原性(铝热反应)。Cu2O中铜元素为1价，利用得失电子守恒配平反应方程式：3Cu2O2Al

7、Al2O36Cu。,答案：(1)cd (2)Fe3 取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色 (3)3Cu2O2Al Al2O36Cu,【归纳提升】 解答物质制备类题目时的分析方法 (1)制备过程要简便易行，适合题目所给的条件。 (2)制备时尽可能少引入或不引入杂质，提高产品纯净度。 (3)所用原料利用率要高，经济效益要高。,考点二 金属材料及金属矿物的利用,1合金 (1)合金。 形成：是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的。 性质特点：具有金属特性。,(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。 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大。 如生铁的熔点比纯铁的熔点低。 2常见的金属材料,3金属冶炼的一般步骤,能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg? 思考提示：不能。因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的离子，不导电；而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量的电能，成本较高。,【典例1】 (2015河北石家庄模拟)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

8、H2还原MgO制备单质Mg B在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu,解析：A项，Mg的还原性大于H2的还原性，错误；C项，制取钠，应电解熔融NaCl，错误；D项，4CuO 2Cu2OO2。 答案：B,根据金属活动顺序表选择冶炼方法 (1)电解法KAl。 (2)热还原法ZnCu。 (3)热分解法HgAg。 (4)富集法PtAu。,题组一 合金的性能特点及性质 1(2015河南信阳高中毕业班调研)下图是三种稀酸对FeCr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是( ),A稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱 B稀硝酸和铁反应的化学方程式是Fe6HNO3(稀)=Fe(NO3)33NO23H2O CCr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对FeCr合金的腐蚀性最强 D随着Cr含量增加，稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性减弱,解析：根据图可知，Cr的含量不同，三种酸对FeCr合金的腐蚀性不同，当w(Cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A不正确；铁与稀硝酸反应

9、生成的是NO而不是NO2，B错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，C错；根据图中稀HNO3的曲线变化，可知D正确。 答案：D,2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。分析下表数据，不能形成合金的是( ),A. Cu和Al BFe和Na CFe和Cu DAl和Na 解析：B项，Fe熔化时Na已汽化，不能熔合。 答案：B,【归纳提升】 (1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。 (2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。,(3)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。 (4)合金一定是混合物。,题组二 金属冶炼的常见方法 3金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是( ) A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的 C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D越活泼的金属越难冶炼,解析：合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上用电解

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