2020年高考化学一轮总复习第三章第12讲铜及其重要化合物、金属材料学案（含解析）.doc

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1、1第 12 讲 铜及其重要化合物、金属材料一、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。01 02 03 (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： 2CuO 2CO 2H 2O=Cu2(OH)2CO304 2CuS Cu2S05 = = = = = 2氧化铜和氧化亚铜23氢氧化铜(1)物理性质： 蓝色 不溶于水的固体。14 15 (2)化学性质及应用4CuSO 45H2OCuSO45H2O 为 蓝色晶体，俗称 蓝矾、胆矾。无水 CuSO4为 白色粉末，遇水变蓝16 17 18 色(生成 CuSO45H2O)，可作为水的检验依据

2、。无水 CuSO4只能作为水的检验试剂，但不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。二、金属材料1合金32常见金属材料(1)黑色金属材料钢铁。 钢是用量最大，用途最广的合金。04 (2)有色金属材料铜和铝。我国使用最早的合金是 青铜，常见的铜合金有黄铜和白铜等。05 铝合金3金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在4(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从 化合态还原为 游离态的过程。即 Mn ne M。07 08 09 (4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)1.判断正误，正确的画“” ，错误的画“” ，并指明错因。(1)除去 Cu 粉中混有 CuO 的方法是加入

3、稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥。()错因：Cu 与 HNO3也反应。(2)将铜粉加入 1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现。()错因：Fe 3 氧化铜，本身被还原为 Fe2 ，没有黑色固体生成。(3)1 mol Cu 和足量热浓硫酸反应可生成 NA个 SO3分子。()错因：Cu 与热浓 H2SO4反应产生 SO2。(4)合金中的金属元素都是以化合态形式存在。()5错因：合金中金属多是以游离态形式存在的。(5)合金的硬度一般小于成分金属，而熔点一般高于成分金属。()错因：合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般小于成分金属。(6)合金材料中不可能含有非金属元素

4、。()错因：铁合金中就含 C、Si 等非金属元素。2教材改编题(据人教必修一 P68T6)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是( )A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通答案 B考点 铜及其化合物的性质一典例 1 (2018安徽三校联考)硫酸铜是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )A相对于途径，途径更好地体现了绿色化

5、学思想B硫酸铜在 1100 分解所得气体 X 可能是二氧化硫和三氧化硫的混合气体CY 可以是葡萄糖溶液D将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体解析 途径：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O，途径= = = = = ：2CuO 22H 2SO4(稀) 2CuSO42H 2O，制取等质量硫酸铜途径需要的= = = = = 硫酸少，且途径无污染性气体产生，故途径更好地体现了绿色化学思想，A 项正确；若 X 是二氧化硫和三氧化硫的混合气体，则硫酸铜中铜元素、硫元素的化合价都降低，而无元素化合价升高，故 B 项错误；葡萄糖中含有醛基，可与氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成 Cu

6、2O，C 项正确；硫酸铜溶液中铜离子会水解，但生成的硫酸不挥发，故将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体，D 项正确。6答案 B名师精讲1熟记铜及其化合物的颜色物质 颜色 物质 颜色Cu 紫红色 CuSO4 白色CuO 黑色 CuSO45H2O 蓝色Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色2.铜及其化合物(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

7、属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和 CuSO4混合作用，两者的混合液是被称为“波尔多液”的农药。(4)溶液中的 Cu2 常为蓝色(浓 CuCl2溶液为绿色，稀 CuCl2溶液为蓝色)，可作为 Cu2的鉴别依据。如 CuSO4溶液呈蓝色，在推断题中， “蓝色溶液”基本可作为 Cu2 的存在依据。(5)Cu2 与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH) 2，这也是鉴定 Cu2 的原理之一。3铜的冶炼“两方法”(1)湿法炼铜：FeCuSO 4=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)：2CuFeS24O 2 Cu2S3SO 22FeO(炉渣)= = = =

8、=800 2Cu2S3O 2 2Cu2O2SO 2= = = = =1200 2Cu2OCu 2S 6CuSO 2= = = = =1200 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作阳极，用纯铜棒作阴极即可得精铜。1已知酸性条件下有如下反应：2Cu =Cu2 Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：7由此推出本次氢气还原氧化铜实验

9、的产物( )A是 CuB是 Cu2OC一定有 Cu，一定有 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 Cu答案 D解析 浓 H2SO4(加热)、硝酸均能氧化 Cu 或 Cu2O；而稀 H2SO4与 Cu 不反应，与 Cu2O 反应。2Cu 2S 是火法炼铜的重要原料之一，下面是由 Cu2S 冶炼铜及制取 CuSO45H2O 的流程图：Cu2S Cu Cu2O、CuO A B 胆矾 O2 焙 烧 足 量 稀 硫 酸 操 作 蒸 发 、 结 晶 、 过 滤 (1)Cu2S 中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示)。(2)向 Cu2O、CuO 中加入足量稀硫酸得到的体系 A 中溶液

10、呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_。(3)若将 A 中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最好是_(填字母)。A适量的 NaNO3 B适量的 HNO3C适量的 H2O2答案 (1)1 Cu 2SO 2 2CuSO 2 (2)Cu 2O2H =Cu2 CuH 2O = = = = = (3)C解析 (1)Cu 2S 中铜为1 价，火法炼铜中 Cu、O 被还原，S 被氧化，反应的化学方程式为 Cu2SO 2 2CuSO 2。= = = = = (2)依据信息知 Cu2O 在酸性条件下生成 Cu2 (蓝色)和单质铜(红色)，反应的离子方程式为 Cu2O2H =Cu2 Cu H2

11、O。(3)H2O2不产生污染物，不引入杂质。考点 金属材料二8典例 2 冶炼金属一般有以下几种方法：热分解法；焦炭法；水煤气法(CO或 H2)；活泼金属置换法；电解法。这几种方法各有优缺点，它们在工业上均有应用。古代有：a.火烧孔雀石炼铜；b.湿法炼铜；现代有：c.铝热法炼铁；d.光卤石法炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是( )Aa 用 Bb 用 Cc 用 Dd 用解析 铁、铜、镁的冶炼方法，要根据它们的金属活动性来选择。火烧孔雀石炼铜是用焦炭作还原剂进行冶炼，A 正确；湿法炼铜是在溶液中进行的，故不能用水煤气法，B 不正确；铝热法炼铁属于活泼金属置换法，C 正确；镁的活泼性较强，用电解法比

12、较适宜，D正确。答案 B名师精讲1合金特性(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。2金属活动性顺序表中隐含的重要信息93.金属的冶炼(1)金属活泼性与冶炼方法的关系：(2)有些活动性很强的

13、金属也可以用还原法来冶炼，如：NaKCl KNaCl= = = = =850 2RbClMg MgCl22Rb等，= = = = =700 800 在此主要运用了化学平衡移动原理，利用 K、Rb 沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。4铝热反应103(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DMgCl 2(aq) Mg(OH)2 MgO Mg 石 灰 乳 煅 烧 电 解 答案 B解析 电解 NaCl 溶液生成 NaOH、H 2和 Cl2，得不到单

14、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。4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( )11A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答案 B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在工业上用电解法冶炼，Cu 用热还原法冶炼，B 错误；金属冶炼的实质是Mn ne =M，C 正确；金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D 正确。12