高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 第13講 金屬材料及金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用課件 魯科版.ppt

第13講金屬材料及金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 1 了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序 2 了解合金的概念及重要應(yīng)用 3 了解銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 探究高考 提升考能 微課15 考點(diǎn)一銅及其化合物 返回 返回 1 判斷正誤 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 用膽礬煉銅 不涉及化學(xué)反應(yīng) 2 cu2 oh 2co3是銅銹的主要成分 在干燥空氣中不易生成 3 銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒(méi)有一氧化氮生成 4 將鐵片置于cuso4溶液中 鐵片上有紅色物質(zhì)析出 說(shuō)明鐵比銅活潑 題組 1 3 2 2 將表中物質(zhì)的顏色填入對(duì)應(yīng)空格中 紫紅 白 黑 藍(lán) 磚紅 綠 黑 藍(lán) 返回 題組 1 3 2 返回 題組 1 3 2 結(jié)論 方案 3 更經(jīng)濟(jì)合理 方案 1 產(chǎn)生污染性氣體 且消耗硫酸較多 方案 2 消耗能量較多 且步驟復(fù)雜 方案 3 不產(chǎn)生污染性氣體 原料利用率高 節(jié)約能源 答案 返回 題組 1 3 2 題組一銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1 銅在自然界多以化合態(tài)的形式存在于礦石中 常見(jiàn)的銅礦石有 黃銅礦 cufes2 斑銅礦 cu5fes4 輝銅礦 cu2s 孔雀石 cuco3 cu oh 2 下列說(shuō)法不正確的是 a 可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠b 硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑c 工業(yè)上常采用電解法制取粗銅d 在上述幾種含銅化合物中 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是cu2s c 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 2 某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究cu及其化合物的性質(zhì) 操作正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?a 將銅絲插入濃硫酸中并加熱 反應(yīng)后再加入水 觀察硫酸銅溶液的顏色b 常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中 觀察cucl2的生成c 將cucl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干 得到無(wú)水cucl2固體d 將表面有銅綠 cu2 oh 2co3 的銅器放入鹽酸中浸泡 除去銅綠 d 解析 a項(xiàng)濃硫酸溶于水時(shí)放熱 應(yīng)該是把反應(yīng)后的溶液倒入水中 故該項(xiàng)錯(cuò)誤 b項(xiàng)需要先加熱銅才與氯氣發(fā)生反應(yīng) 故該項(xiàng)錯(cuò)誤 c項(xiàng)氯化銅溶液中存在水解平衡 加熱蒸干最終得到的是氫氧化銅 故該項(xiàng)錯(cuò)誤 d項(xiàng)銅和鹽酸不反應(yīng) 只有銅綠 cu2 oh 2co3 與鹽酸反應(yīng) 故該項(xiàng)正確 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 題組二含銅化合物的性質(zhì)探究3 2017 海淀區(qū)期末 新制氫氧化銅存在平衡 cu oh 2 2oh cu oh 4 深藍(lán)色 某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法不正確的是 a 中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀b 中現(xiàn)象是cu oh 2 2oh cu oh 4 正向移動(dòng)的結(jié)果c 中現(xiàn)象證明葡萄糖具有還原性d 對(duì)比 和 可知cu oh 2氧化性強(qiáng)于cu oh 4 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 4 2017 福建廈門期末節(jié)選 為研究紅色固體產(chǎn)物的組成 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 以下每步均充分反應(yīng) 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 1 搖動(dòng)錐形瓶 的目的是 2 錐形瓶 中固體完全溶解得深藍(lán)色溶液的離子方程式為 3 將容量瓶 中的溶液稀釋100倍后 溶液的顏色與容量瓶 相近 由此可知固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約 2cu o2 8nh3 h2o 2 cu nh3 4 2 4oh 6h2o 使溶液與空氣中o2充分接觸 n cu2o n cu 1 200 解析 1 由題給信息 cu2o溶于濃氨水生成無(wú)色的 cu nh3 4 cu nh3 4 在空氣中被氧化為藍(lán)色的 cu nh3 4 2 可知搖動(dòng)錐形瓶的目的是為了使溶液充分接觸空氣 解析 2 中剩余固體為cu 加濃氨水并搖動(dòng)錐形瓶 最終生成藍(lán)色的 cu nh3 4 2 cu元素的化合價(jià)升高 說(shuō)明被空氣中的o2氧化 反應(yīng)物為cu o2 nh3 h2o 生成物有 cu nh3 4 2 根據(jù)電子守恒配平有 2cu o2 nh3 h2o 2 cu nh3 4 2 后有4個(gè)正電荷 由于溶液呈堿性 氨水 利用oh 平衡電荷有 2cu o2 nh3 h2o 2 cu nh3 4 2 4oh 最后根據(jù)原子守恒配平即可 解析 3 說(shuō)明容量瓶 中 cu nh3 4 2 的濃度是 中的100倍 容量瓶 中銅元素來(lái)自于cu2o 容量瓶 中銅元素來(lái)自于cu 則n cu2o n cu 1 200 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 題組二銅及其化合物的制取5 1 火法煉銅的原理 cu2s o22cu so2 在該反應(yīng)中每生成1molcu 轉(zhuǎn)移 mole 2 以cuso4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅 含al zn ag pt au等雜質(zhì) 的電解精煉 下列說(shuō)法正確的是 填選項(xiàng)字母 a 粗銅接電源正極 發(fā)生氧化反應(yīng)b 溶液中cu2 向陰極移動(dòng)c 電解過(guò)程中 陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等d 利用陽(yáng)極泥可回收al zn等金屬 ab 3 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 解析 1 反應(yīng)中cu元素化合價(jià)由 1價(jià)降低到0價(jià) o元素化合價(jià)由0價(jià)降低到 2價(jià) s元素化合價(jià)由 2價(jià)升高到 4價(jià) 由方程式可知生成2molcu 轉(zhuǎn)移6mol電子 則該反應(yīng)中每生成1molcu 轉(zhuǎn)移3mol電子 2 a 精煉銅時(shí) 粗銅做陽(yáng)極 連接電源正極 發(fā)生氧化反應(yīng)故a正確 b 溶液中cu2 向陰極移動(dòng) 故b正確 c 比銅活潑的金屬先放電 所以陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化不相等 故c錯(cuò)誤 d al zn比cu活潑 在正極會(huì)生成zn2 和al3 故不能利用陽(yáng)極泥回收al zn金屬 故d錯(cuò)誤 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 6 孔雀石的主要成分為cu2 oh 2co3 某同學(xué)設(shè)計(jì)的從孔雀石中冶煉銅的方案如下 假設(shè)孔雀石中雜質(zhì)不溶于水和稀硫酸 1 反應(yīng) 能觀察到的現(xiàn)象是 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 反應(yīng) 加入的金屬可能是 有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 固體逐漸消失 溶液由無(wú)色變成藍(lán)色 有氣泡產(chǎn)生 fe cu2 fe2 cu 鐵粉 答案合理即可 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 解析 1 孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐漸溶解 溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色 且有氣泡產(chǎn)生 反應(yīng)的化學(xué)方程式為cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 2 經(jīng)過(guò)濾除去難溶于水和稀硫酸的雜質(zhì) 則濾液中主要含有cuso4 加入的金屬粉末能將cu2 從溶液中置換出來(lái)即可 故金屬可能是fe或zn等 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 7 2017 東城區(qū)期末 cuso4用途廣泛 以cu為原料制cuso4有多種方法 1 實(shí)驗(yàn)室可用cu與濃硫酸反應(yīng)制cuso4 cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 該方法制cuso4存在的不足是 寫出任意一條 反應(yīng)產(chǎn)生so2 對(duì)環(huán)境有污染或氧化劑濃硫酸利用率不高 其他合理答案正確均可 cu 2h2so4 濃 cuso4 so2 2h2o 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 2 實(shí)驗(yàn)小組采取如下方法制cuso4 實(shí)驗(yàn)表明 fe3 能加快生成cuso4的反應(yīng)速率 加快原理可表述為i 2fe3 cu 2fe2 cu2 的離子方程式是 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 3 用電解的方法制cuso4 如圖所示 與直流電源a端相連的電極材料是 填 銅片 或 石墨 將進(jìn)口處較濃硫酸替換為na2so4溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)得到的cuso4溶液ph比替換前升高 結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解 釋ph升高的原因是 銅片 替換為na2so4后 陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng)2h 2e h2 陰極區(qū)c oh c h oh 也可以通過(guò)陰離子交換膜運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極區(qū) 導(dǎo)致cuso4溶液ph升高 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 2 生成的fe2 被氧氣氧化 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 3 由圖可知so移向與a端相連的電極材料 則該電極材料為陽(yáng)極 是失電子的一極 說(shuō)明是cu失電子得到cu2 則與a端相連的電極材料是銅片 解析 1 cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為cu 2h2so4 濃 cuso4 so2 2h2o 該方法反應(yīng)產(chǎn)生so2 對(duì)環(huán)境有污染 濃硫酸濃度減小后 反應(yīng)停止 濃硫酸利用率不高 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 考點(diǎn)二金屬材料與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 返回 1 判斷正誤 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 合金是混合物 合金中的成分金屬保持各自的化學(xué)性質(zhì) 2 金屬在自然界中都以化合態(tài)存在 故金屬的冶煉就是將金屬?gòu)钠浠衔镏兄脫Q出來(lái) 3 鎂合金的硬度與強(qiáng)度均高于純鎂 4 濕法煉銅和火法煉銅的反應(yīng)中 銅元素都發(fā)生了還原反應(yīng) 5 高鐵車廂大部分材料采用鋁合金 因鋁合金強(qiáng)度大 質(zhì)量輕 抗腐蝕能力強(qiáng) 6 在常溫下 銅可以被濃硫酸和濃硝酸氧化 7 工業(yè)上金屬al是用電解熔融的氯化物制得的 8 金屬不論是否活潑都比較難冶煉 鋁熱反應(yīng)可以冶煉難熔金屬 自然界中存在游離態(tài)鐵元素 還原 銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱 氧 題組 1 2 返回 返回 2 下表中是四種金屬的熔 沸點(diǎn)數(shù)據(jù) 1 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 歸納出兩種金屬不能形成合金的有哪些組合 2 概括出能形成合金的兩種金屬應(yīng)具備的條件 答案 1 na cu na fe 2 要形成合金 各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍 即合金中一種金屬的熔點(diǎn)要高于另一種金屬的熔點(diǎn)而低于它的沸點(diǎn) 題組 1 2 返回 題組一常見(jiàn)的金屬材料1 合金與純金屬制成的金屬材料相比 優(yōu)點(diǎn)是 合金的硬度一般比它的各成分金屬的大 一般地 合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的低 改變?cè)系呐浔?改變生成合金的條件 得到有不同性能的合金 合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng) 合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛a b c d b 題組 1 3 2 返回 a 題組 1 3 2 返回 題組二金屬的冶煉3 用鋁熱反應(yīng)還原下列物質(zhì) 制得金屬各1mol時(shí) 消耗鋁最少的是 a mno2b cr2o3c v2o5d fe3o4 d 題組 1 3 2 返回 拓展 有些活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來(lái)冶煉 如 na kclk nacl請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理 分析其原因 金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系 答案 由于na的沸點(diǎn)高于850 而k的沸點(diǎn)低于850 在850 時(shí)k形成蒸氣而逸出 使化學(xué)反應(yīng)向正方向進(jìn)行 題組 1 3 2 返回 微課15定量測(cè)定合金組成的兩種方法 返回 1 定量集氣法定量集氣法是指收集合金中某種物質(zhì)溶于酸或堿溶液時(shí)所產(chǎn)生的氣體的量 應(yīng)用化學(xué)方程式或關(guān)系式來(lái)判斷合金的組成 其原理的關(guān)鍵點(diǎn)是某組分具有特殊性質(zhì) 特別是與酸或堿反應(yīng)能產(chǎn)生氣體 其操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)有 保證裝置的氣密性良好 注意收集氣體的讀數(shù)方法 2 沉淀法沉淀法測(cè)定物質(zhì)含量是常用的一種方法 采用沉淀法時(shí)涉及的基本實(shí)驗(yàn)操作和主要問(wèn)題有 稱量 溶解 溶解試劑 沉淀 重點(diǎn)是沉淀試劑選擇 過(guò)濾 沉淀洗滌 沉淀的干燥 稱量及數(shù)據(jù)的處理 包括測(cè)定結(jié)果的誤差分析 返回 1 航母螺旋槳主要由銅鋁合金制造 80 0gcu al合金用鹽酸完全溶解后 在溶液中加入過(guò)量氨水 過(guò)濾后得到白色沉淀39 0g 則合金中cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 83 1 題組 1 2 返回 47 06 題組 1 2 返回 鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 要使c組實(shí)驗(yàn)后剩余合金中的鋁恰好完全溶解 還需向容器中加入1 0mol l 1的氫氧化鈉溶液 ml 3 第三位同學(xué)取不同質(zhì)量的樣品 分別和30ml同濃度的鹽酸反應(yīng) 所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積 標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定 如表所示 2 0mol l 1 47 06 78 題組 1 2 返回 題組 1 2 返回 題組 1 2 返回 返回 1 判斷正誤 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 2016 全國(guó)卷 除去cu粉中混有cuo的方法是加入稀硝酸溶解 過(guò)濾 洗滌 干燥 2 2015 全國(guó)卷 將銅粉加入1 0mol l 1fe2 so4 3溶液中 現(xiàn)象是溶液變藍(lán) 有黑色固體出現(xiàn) 3 2015 廣東高考 1molcu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成na個(gè)so3分子 4 2015 四川高考 中國(guó)古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹 5 2015 四川高考 氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅 粉末變藍(lán) 證明原氣體中含有水蒸氣 6 2014 全國(guó)卷 h2通過(guò)灼熱的cuo粉末 反應(yīng)后固體物質(zhì)增重 題組 1 4 3 2 返回 c 解析 na mg屬于活潑金屬 用電解熔融nacl mgcl2的方法制備而不能電解nacl溶液 mgcl2溶液 a b錯(cuò)誤 電解熔融al2o3制取al的反應(yīng)為2al2o3 熔融 4al 3o2 該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)d錯(cuò)誤 題組 1 4 3 2 返回 3 2014 山東理綜 30 離子液體是一種室溫熔融鹽 為非水體系 由有機(jī)陽(yáng)離子 al2cl和alcl組成的離子液體作電解液時(shí) 可在鋼制品上電鍍鋁 1 鋼制品應(yīng)接電源的 極 已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng) 陰極電極反應(yīng)式為 若改用alcl3水溶液作電解液 則陰極產(chǎn)物為 2 為測(cè)定鍍層厚度 用naoh溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層 當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí) 所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為 mol 3 用鋁粉和fe2o3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 需要的試劑還有 a kclb kclo3c mno2d mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物 將其溶于足量稀硫酸 滴加kscn溶液無(wú)明顯現(xiàn)象 填 能 或 不能 說(shuō)明固體混合物中無(wú)fe2o3 理由是 用離子方程式說(shuō)明 題組 1 4 3 2 返回 解析 1 電鍍時(shí) 鍍件應(yīng)連接電源負(fù)極 作陰極 在陰極上發(fā)生還原反應(yīng) 結(jié)合題中 電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng) 可知陰極上的反應(yīng)是4al2cl7 3e al 7alcl4 若改用alcl3水溶液作電解液 則陰極反應(yīng)是水電離出的h 得電子被還原為h2 2 鋁與naoh溶液反應(yīng)的還原產(chǎn)物是h2 由化學(xué)方程式 或電子守恒 可知 每轉(zhuǎn)移6mol電子 生成3molh2 3 鋁熱反應(yīng)需要mg條和kclo3引發(fā)反應(yīng) 滴加kscn溶液無(wú)明顯現(xiàn)象 說(shuō)明溶液中無(wú)fe3 但是 固體溶于足量稀硫酸 由于fe2o3與h2so4反應(yīng)生成fe2 so4 3 生成的fe2 so4 3能與fe反應(yīng)生成feso4 所以不能說(shuō)明固體中無(wú)fe2o3 題組 1 4 3 2 返回 答案 1 負(fù)4al2cl7 3e al 7alcl4 h2 2 3 3 b d不能fe2o3 6h 2fe3 3h2o fe 2fe3 3fe2 或只寫fe 2fe3 3fe2 題組 1 4 3 2 返回 4 2016 四川理綜 9 cucl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè) 某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解cucl2 2h2o制備cucl 并進(jìn)行相關(guān)探究 資料查閱 實(shí)驗(yàn)探究 該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 夾持儀器略 題組 1 4 3 2 返回 1 儀器x的名稱是 2 實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a e 填操作的編號(hào) a 檢查裝置的氣密性后加入