2020版高考化学新增分大一轮复习第3章第11讲铜金属材料课件鲁科版.pptx
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1、,铜 金属材料,第11讲,大一轮复习讲义,第3章 常见金属及其化合物,考纲要求 KAOGANGYAOQIU,1.了解常见金属的活动顺序。 2.了解合金的概念及其重要应用。 3.了解铜及其重要化合物的制备方法、主要性质及其应用。,考点一 铜及其化合物,考点二 合金 金属材料,探究高考 明确考向,课时作业,内容索引 NEIRONGSUOYIN,01,考点一,铜及其化合物,知识梳理,ZHISHISHULI,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)化学性质常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空气里则会被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的_。有关化学方程式
2、_。 写出下列化学方程式: 铜在空气中加热:_;铜丝在硫蒸气中反应:_ _。,铜锈,2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3,2.铜的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名称为_,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:_,可溶于稀硫酸,离子方程式:_。 (2)黑色氧化铜在高温下分解为砖红色的Cu2O,化学方程式为_。 (3)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 _。 (4)砖红色的Cu2O与稀硫酸反应,溶液变蓝,同时生成红色的单质铜,离子方程式为_。,Cu2(OH)2CO3 2CuOCO2H2O,碱式碳酸铜,Cu2(OH)2CO34H=
3、2Cu2CO23H2O,4CuO 2Cu2OO2,CuSO45H2O CuSO45H2O,Cu2O2H=CuCu2H2O,(1)CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2( ) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物( ) (3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水( ) (4)将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀( ) (5)CuSO45H2O失去结晶水属于物理变化( ),辨析易错易混正误判断,某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案:,提升思维能力深度思考,(3),对三个方案进行评价,你认为最好的是哪个方案?为什么?,答案 方案(1):产生污染性气体,且消耗硫酸较多。
4、方案(2):消耗能量较多,且步骤复杂。 方案(3):不产生污染性气体,原料利用率高,节约能源。 因此方案(3)更经济合理。,题组一 铜及其化合物的转化 1.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,下列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,解题探究,JIETITANJIU,解析 铜丝与浓硫酸反应后,仍有大量浓硫酸存在,不能把水加入反应器中,
5、否则会发生危险,A项错误; Cu与Cl2在常温下不反应,需要加热才能发生反应,B项错误; CuCl2水解生成的HCl易挥发,加热蒸干能促进CuCl2的水解而得不到CuCl2固体,C项错误。,2.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O,Cu2O与H 发生反应:Cu2O2H= CuCu2H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中,下列有关说法中正确的是 A.如果溶液变为蓝色,同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成Cu2O B.溶液中最终可能有紫红色固体出现 C.该实验的结果无法说明CuO分解的程度 D.如果溶液中出现蓝色,最终没有紫红色固体出现,说明CuO没有分解,解析 解答此题的关键
6、是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性,能溶解CuO、Cu2O和单质Cu,因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。,3.(2018河北邯郸教学质量检测)某化合物M由两种常见的元素组成,为了测定其组成进行如下实验:M的化学式可能为 A.Cu2S B.CuS C.FeS2 D.Fe3S4,解析 由题意并结合选项可知,1.60 g M在高温下反应生成的气体是二氧化硫,二氧化硫被双氧水氧化为硫酸,根据滴定过程消耗的氢氧化钠,可以求出n(S)n(SO2)n(H2SO4) n(NaOH) 20.00103 L0.1 molL1 0.01 mol,所以m(S)0.32 g,则m(金属)1.60 g0.32 g1.2
7、8 g,假若是铜,则n(Cu)0.02 mol,M可能为Cu2S;假若是铁,则n(Fe)0.023 mol,没有与之对应的选项。综上所述,A项正确。,题组二 铜及其化合物的制取 4.(2019西安调研)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O晶体的工艺流程如下:下列说法正确的是 A.焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2 B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液退色 C.滤渣中主要含铁的氧化物 D.将获得的CuCl22H2O晶体加热可制得CuCl2固体,B项,废气中含有SO2,能使酸性高锰酸钾溶液退色,正确; C项,调节pH时,Fe
8、3水解转化为Fe(OH)3而除去,错误; D项,将CuCl22H2O直接加热脱水,Cu2水解,HCl挥发会产生Cu(OH)2,无法得到CuCl2,错误。,5.(2018安顺检测)工业上由黄铜矿(主要成分为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_吸收。 a.浓硫酸 b.稀硝酸 c.NaOH溶液 d.氨水 解析 气体A中的大气污染物为SO2,可以用NaOH溶液或氨水吸收。,cd,(2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_。 解析 依据图示,泡铜中的Cu2O与Al高温下发生铝热反应制得铜。,解析 电解精炼铜过程中,电能转变为化学能的同时,部分电能也转化为热能,a错
9、; 电解精炼粗铜时,粗铜做阳极,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的放电能力比铜的弱,形成阳极泥,可以回收,d对。,(3)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.从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金,bd,(4)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 根据总反应,O2发生还原反应,因此正极反
10、应式为O24H4e=2H2O。,4HO24e=2H2O,铜的冶炼“两方法” (1)湿法炼铜:FeCuSO4=FeSO4Cu。 (2)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜): 2CuFeS24O2 Cu2S3SO22FeO(炉渣) 2Cu2S3O2 2Cu2O2SO2 2Cu2OCu2S 6CuSO2 粗铜中铜的含量为99.5%99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜做阳极,失电子变为Cu2,用纯铜棒做阴极即可得精铜。,02,考点二,合金 金属材料,知识梳理,ZHISHISHULI,1.合金
11、 (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_的物质。 (2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 熔点:一般比它的各成分金属的_; 硬度和强度:一般比它的各成分金属的_。,金属特性,低,大,2.常见金属材料及应用,(1)重要的黑色金属材料钢 钢是用量最大、用途最广的合金。,(2)几种有色金属材料,3.金属的性质与金属冶炼 (1)应用金属活动顺序表整合金属的性质,(2)金属活动顺序与金属冶炼的关系热分解法:适用于不活泼的金属,如Hg和Ag。写出由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag的化学方程式:_、_。 热还原法:用还原剂(C、CO、H2、Al等)
12、还原金属氧化物,适合较活泼的金属。 完成冶炼铁、锌、钨的化学方程式: a.CO还原Fe3O4:_; b.C还原ZnO:_; c.H2还原WO3:_。,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 _、_、 _。,(1)金属冶炼:将金属从其化合物中还原出来,即用化学方法将金属由化合态转变为游离态( ) (2)金属单质在化学反应中只作为还原剂失去电子( ) (3)合金材料中不可能含有非金属元素( ) (4)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属( ) (5)合金的硬度一般大于成分金属,而熔点一般低于成分金属(
13、 ) (6)生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次降低( ) (7)人类历史上使用铝的时间比铁晚,原因是铝的冶炼成本高( ),辨析易错易混正误判断,工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是_ _;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是_ _。 解析 氯化镁和氧化镁均为离子化合物,电解熔融态时均可制得镁,但氧化镁的熔点高,熔融时耗费能源多,成本高,而氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,无法制得铝,只能通过电解熔融氧化铝来制取。,已知:,提升思维能力深度思考,MgO的熔点高,熔融时耗费,AlCl3,更多能源,增加生产成本,是共价化合物,熔融态不导电,解题探究,JIETITANJIU,题
14、组一 金属的性质及应用 1.(2018厦门期末)下列金属用途和有关性质的对应关系错误的是,解析 A项,金可制成比纸还薄的金箔是金属的延展性,所以对应的关系正确; B项,利用金属的导热性可用铁做铁锅,所以对应的关系正确; C项,用铁粉回收照相定影废液中的银利用了铁的还原性,而不是氧化性,错误; D项,根据铜的导电性用铜制作印刷电路,所以对应的关系正确。,2.下列关于金属性质的叙述正确的是 A.所有的金属常温下都是固态 B.根据金属与酸反应置换出氢的难易程度可比较金属的活泼性 C.金属都能在空气中形成致密的保护膜 D.金属都能与盐酸发生置换反应,解析 汞常温下为液态,钠、钾等活泼的金属不能形成致密
15、的氧化膜,排在金属活动顺序表H后面的金属不能从盐酸中置换出氢气。,题组二 金属材料与合金 3.(2018武汉调研)下列生活用品中主要由黑色金属材料制造的是 A.塑钢门窗 B.不锈钢刀 C.纯铜导线 D.18K金首饰,解析 冶金工业上习惯把铁、铬、锰以及它们的合金(主要指合金钢及钢铁)叫做黑色金属材料。塑钢门窗是以聚氯乙烯树脂为主要原料制造的,A项错误; 不锈钢刀为铁的合金,主要由黑色金属材料制造而成,B项正确; 纯铜导线为铜单质,铜属于有色金属,C项错误; 18K金首饰为金的合金,属于有色金属材料,D项错误。,4.C919大型飞机的制造采用了大量新材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是
16、 A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B.铝锂合金的硬度比锂大 C.铝锂合金的熔沸点比铝低 D.铝锂合金耐酸碱腐蚀,解析 铝锂合金中的铝既能与酸反应,又能与碱反应,锂能与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。,5.(2018唐山调研)现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为(提示:Si2OHH2O= 2H2)A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、Na C.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si、Mn,解析 通过反应知合金中必须含有排在金属活动性顺序中H之前的金属和H之后的金属或其他非金属; 由反应
17、知合金中必须含有Si及排在金属活动性顺序中H之后的金属或其他非金属。,题组三 金属冶炼方法的选择 6.(2018芜湖质检)下列说法正确的是 A.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 B.钢铁厂用热还原法冶炼铁 C.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al不涉及氧化还原反应,解析 电解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2,得不到单质钠,A错误; 电解熔融Al2O3发生的是氧化还原反应,C错误; 工业上冶炼镁是电解熔融MgCl2而不是MgO,D错误。,7.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的应用。 完成下列填空: (1)镓(Ga)与铝同主族。写出镓的氯化物与氨水反应的化学方程
18、式: _。 解析 由AlCl3与NH3H2O的反应可推出化学方程式。,GaCl33NH3H2O=Ga(OH)33NH4Cl,(2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如: 2Al4BaO 3BaBaOAl2O3 常温下Al的金属性比Ba的金属性_(填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是_。 a.高温时Al的活泼性大于Ba b.高温有利于BaO分解 c.高温时BaOAl2O3比Al2O3稳定 d.Ba的沸点比Al的低 解析 依据元素周期律可知Al的金属性弱于Mg,Mg的金属性弱于Ba。应从化学平衡移动的观点分析此反应发生的原因。,d,弱,有些很活泼的金属也可以用
19、还原法来冶炼,如 NaKCl KNaCl 2RbClMg MgCl22Rb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。,03,探究高考 明确考向,1.(2016浙江理综,7)下列说法不正确的是 A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量 B.Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池 C.Ba2浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病 D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金属离子,其本质是
20、纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附,1,2,3,3,解析 A项,储热材料具有在熔融或结晶时会吸收或释放较大热量的特点,正确; B项,Ge是一种优质的光电转换材料,可用于太阳能电池,正确; C项,硫酸钡具有无毒、不溶于水、不溶于酸、不能被X射线透过的特点,可用于造影,正确; D项,纳米铁粉属于单质,能把Cu2、Hg2等重金属离子置换出来,属于化学变化,错误。,2,1,2.(2018海南,24)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题: (1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为 _。 (2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式 _,配
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