銅及其化合物、金屬的冶煉

1、一、合金一、合金1概念概念由由_或或_熔合而成熔合而成的具有的具有_特性的物質(zhì)。特性的物質(zhì)。2性質(zhì)特點性質(zhì)特點(1)多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的熔點多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的熔點_；(2)合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度_。兩種或兩種以上的金屬兩種或兩種以上的金屬金屬與非金屬金屬與非金屬金屬金屬低低大大黑色金屬材料黑色金屬材料 有色金屬材料有色金屬材料 青銅青銅 黃銅黃銅 白銅白銅 小小 大大 礦石礦石 化合態(tài)化合態(tài) 還原還原 除去雜質(zhì)、提高礦石中有除去雜質(zhì)、提高礦石中有用成分的含量用成分的含量 得到金屬單質(zhì)得到金屬單質(zhì) 氧化還原氧化還原 還原

2、劑還原劑 還原還原 提純金屬提純金屬 Ag、Hg等中等不活潑金等中等不活潑金屬的冶煉屬的冶煉 2HgO2 4AgO2 ZnCu等中等活潑金屬的冶煉等中等活潑金屬的冶煉 碳、一氧化碳、氫氣、活潑金屬碳、一氧化碳、氫氣、活潑金屬 2Fe3CO2 W3H2O 2CrAl2O3 Na、Al等活潑金屬的冶煉等活潑金屬的冶煉 4Al3O2 2NaCl2 利用率利用率 使用量使用量 回收和再利用回收和再利用 其他材料其他材料 1下列實驗前后，銅的質(zhì)量一定發(fā)生變化的是下列實驗前后，銅的質(zhì)量一定發(fā)生變化的是()A銅絲在空氣中灼燒后立即插入乙醇銅絲在空氣中灼燒后立即插入乙醇B銅片放入酸化的硝酸鈉溶液銅片放入酸化的

3、硝酸鈉溶液C銅和鐵的混合物放入稀硝酸銅和鐵的混合物放入稀硝酸D銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成的原電池放電銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成的原電池放電【解析【解析】B中發(fā)生反應：中發(fā)生反應：3Cu2NO38H=3Cu22NO4H2O。B2在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列固在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列固體粉末：體粉末：FeCl2Fe2O3ZnKNO3。銅粉可溶解的。銅粉可溶解的是是( )A BC DB【解析【解析】在稀硫酸中加入銅粉后，再加在稀硫酸中加入銅粉后，再加Fe2O3發(fā)生反應：發(fā)生反應：Fe2O36H=2Fe33H2O，Cu2Fe3=Cu22Fe2；加；加KNO3時發(fā)生反應：時發(fā)生反應：3Cu2

4、NO38H=3Cu22NO4H2O。3合金是指兩種或兩種以上的金屬合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。分析下表數(shù)據(jù)，熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。分析下表數(shù)據(jù)，不能形成合金的是不能形成合金的是()NaCuAlFe熔點熔點/97.810836601535沸點沸點/883256724672750A. Cu和和Al BFe和和NaCFe的的Cu DAl和和NaB4下列各種冶煉方法中，可制得相應金屬的是下列各種冶煉方法中，可制得相應金屬的是()A加熱氧化鋁加熱氧化鋁B加熱碳酸鈣加熱碳酸鈣C電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉D氯化鈉與鋁粉高溫共熱氯化鈉與鋁

5、粉高溫共熱【解析【解析】考慮不同金屬的還原性強弱，熟悉常用金屬的考慮不同金屬的還原性強弱，熟悉常用金屬的冶煉方法。冶煉方法。5Cu、Cu2O和和CuO組成的混合物，加入組成的混合物，加入100 mL 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到溶液恰好使混合物溶解，同時收集到224 mL NO氣體氣體(標準狀況標準狀況)。( 1 ) C u2O 跟 稀 硝 酸 反 應 的 離 子 方 程 式跟 稀 硝 酸 反 應 的 離 子 方 程 式_。(2)產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量_。(3)如混合物中含如混合物中含0.01 mol Cu，則含，則含Cu2O_mol、含含

6、CuO_mol?！敬鸢浮敬鸢浮?1)3Cu2O14H2NO3=6Cu22NO7H2O(2)0.025 mol(3)0.0050.005【例【例1】X、Y、Z、M、N代表五種金屬，有以下化學反應：代表五種金屬，有以下化學反應：水溶液中：水溶液中：XY2=X2Y；Z2H2O(冷冷)=Z(OH)2H2；M、N為電極與為電極與N鹽溶液組成原電池，發(fā)生的電極反應為：鹽溶液組成原電池，發(fā)生的電極反應為：M2e=M2；Y可以溶于硫酸中，可以溶于硫酸中，M不被稀硫酸氧化。不被稀硫酸氧化。則這五種金屬的活潑性由弱到強的順序是則這五種金屬的活潑性由弱到強的順序是()AMNYXZ BNMXYZCNMYXZDXZNM

7、Y【練【練1】對化學變化中金屬表現(xiàn)出的性質(zhì)認識正確的是】對化學變化中金屬表現(xiàn)出的性質(zhì)認識正確的是()A金屬單質(zhì)均只能作還原劑，離子只能作氧化劑金屬單質(zhì)均只能作還原劑，離子只能作氧化劑B位于金屬活動順序表中前面的金屬均可將后面的位于金屬活動順序表中前面的金屬均可將后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來金屬從它們的鹽溶液中置換出來C一定條件下鋁與鐵的氧化物能發(fā)生置換反應一定條件下鋁與鐵的氧化物能發(fā)生置換反應D金屬氧化物均是堿性氧化物金屬氧化物均是堿性氧化物銅銅 原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖 在周期表中位置在周期表中位置 第四周期第第四周期第I B族，屬過渡元素族，屬過渡元素 存在存在 游離態(tài)：游離態(tài)：

8、化合態(tài)：黃銅礦、孔雀石等化合態(tài)：黃銅礦、孔雀石等單質(zhì)單質(zhì) 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 化學性質(zhì)化學性質(zhì) 紫紅色，紫紅色，= 8.92gcm-3，熔點，熔點1083 不能被磁鐵吸引和磁化不能被磁鐵吸引和磁化 與非金屬：與非金屬： Cl2 O2(銅綠銅綠)、S與酸與酸 ：非氧化性酸（通氧氣）、非氧化性酸（通氧氣）、強氧化性酸強氧化性酸 與鹽與鹽 ：主要化合價：主要化合價：1S22S22P63S23P63d104S1+1、+2電子排布式：電子排布式：軌道表示式：軌道表示式：FeCl3 (制印刷電路板）制印刷電路板）二、銅的原子結(jié)構(gòu)、存在、性質(zhì)二、銅的原子結(jié)構(gòu)、存在、性質(zhì)三、銅的重要化合物三、銅的重要化合物 1

9、.CuO Cu2O黑色黑色磚紅色磚紅色2.Cu2（OH）2CO3 銅綠銅綠3.CuSO4及及 CuSO45H2O硫酸銅晶體（硫酸銅晶體（CuSO45H2O）俗名）俗名膽礬膽礬 或或藍礬藍礬。白色白色藍色藍色常用來檢驗常用來檢驗水的存在水的存在2.Cu（OH）2 不穩(wěn)定，受熱易分解不穩(wěn)定，受熱易分解要點突破：要點突破：（1）溶液中的）溶液中的Cu2+常為藍色（濃常為藍色（濃CuCl2為綠色，稀為綠色，稀CuCl2為藍色），可作為為藍色），可作為Cu2+的判斷依據(jù)。的判斷依據(jù)。（2） Cu2+與堿生成藍色沉淀與堿生成藍色沉淀Cu(OH)2，沉淀溶于氨水，沉淀溶于氨水形成深藍色溶液。形成深藍色溶液。

10、Cu(OH)2 + 4NH3 H2O =Cu（NH3）4(OH)2 + 4H2O （3）無水）無水CuSO4遇水變藍色，可用于遇水變藍色，可用于檢驗水檢驗水。（4） Cu2O是一種紅色粉末，在是一種紅色粉末，在非氧化性酸非氧化性酸溶液中發(fā)生溶液中發(fā)生歧化反應。歧化反應。Cu2 O+ 2H+ =Cu + Cu2+ +H2O （5） CuO、 CuS、 Cu2S均為黑色粉末，難溶于水。均為黑色粉末，難溶于水。 其中其中CuS、 Cu2S難溶于非氧化性酸。難溶于非氧化性酸?！纠纠?】0.80 g CuSO45H2O樣品受熱脫水過程的熱樣品受熱脫水過程的熱重曲線重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線樣品質(zhì)

11、量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。如下圖所示。請回答下列問題：請回答下列問題：( 1 ) 試 確 定試 確 定 2 0 0 時 固 體 物 質(zhì) 的 化 學 式時 固 體 物 質(zhì) 的 化 學 式_，寫出其推斷過程：寫出其推斷過程：_；(2)取取270所得樣品，于所得樣品，于570灼燒得到的主要產(chǎn)物是灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應的化學方程式為黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應的化學方程式為_。把該黑色。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學式為該晶體的化學式為_，其存在的最高溫度是其存在的最高溫度是_；(

12、3)上述氧化性氣體與水反應生成一種化合物，該化合上述氧化性氣體與水反應生成一種化合物，該化合物的濃溶液與物的濃溶液與Cu在加熱時發(fā)生反應的化學方程式為在加熱時發(fā)生反應的化學方程式為_；(4)在在0.10 molL1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌，有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液的分攪拌，有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液的pH8時，時，c(Cu2)_molL1KspCu(OH)22.21020。若在。若在0.1 molL1硫酸銅溶液中通入過量硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使氣體，使Cu2完全沉淀為完全沉淀為CuS，此時溶液中的，此時溶液中的H濃度是濃度是

13、_molL1(忽略溶液體積變化忽略溶液體積變化)?！揪殹揪?】CuCO3和和Cu2(OH)2CO3的混合物的混合物34.6 g，可恰，可恰好完全溶解于好完全溶解于300 mL 2 molL1的鹽酸溶液中，若加的鹽酸溶液中，若加熱分解等量的這種混合物可得熱分解等量的這種混合物可得CuO固體質(zhì)量為固體質(zhì)量為()A16.0 g B19.2 gC24.0 g D30.6 g【解析解析】由元素守恒可知：由元素守恒可知：Cu2HClCuO，則，則m(CuO)(0.3 L2 mol/L)/280 g/mol24.0 g。6鋁熱反應鋁熱反應(1)概念：鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生劇烈反應并放概念：鋁和金屬氧化物

14、在高溫下發(fā)生劇烈反應并放出大量熱的化學反應。出大量熱的化學反應。(2)原理：原理：Al作還原劑，另一種金屬氧化物作氧化劑，作還原劑，另一種金屬氧化物作氧化劑，用鋁將金屬氧化物中的金屬置換出來。用鋁將金屬氧化物中的金屬置換出來。(3)鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物(Fe3O4、MnO2、Cr2O3、V2O5等等)組成的混合物。組成的混合物。(4)反應特點：在高溫下進行，反應迅速并放出大量的反應特點：在高溫下進行，反應迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與熱，新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與Al 2O3分離。分離。(5)應用：冶煉高熔點金屬，如應用：冶煉高熔點金屬，

15、如V、Cr、Mn等；焊接鋼等；焊接鋼軌等。軌等。1下面有關銅的化合物的性質(zhì)敘述中正確的是下面有關銅的化合物的性質(zhì)敘述中正確的是()ACuSO4變成變成CuSO45H2O是物理變化是物理變化B一定條件下，新制的一定條件下，新制的Cu(OH)2懸濁液能與乙醛反懸濁液能與乙醛反應但不能與乙酸反應應但不能與乙酸反應CCuO是黑色固體，與水反應可生成是黑色固體，與水反應可生成Cu(OH)2DCu2O遇硝酸會被氧化成遇硝酸會被氧化成Cu2【解析【解析】A項中變化屬于化學變化；項中變化屬于化學變化；Cu(OH)2是堿，能是堿，能與酸反應，與酸反應，B錯；錯；CuO不能與水反應，不能與水反應，C錯；錯；Cu2

16、O中銅中銅處于低價態(tài)，能被強氧化劑硝酸氧化。處于低價態(tài)，能被強氧化劑硝酸氧化。2下列各物質(zhì)，能由單質(zhì)發(fā)生化合反應得到，但不能下列各物質(zhì)，能由單質(zhì)發(fā)生化合反應得到，但不能由單質(zhì)與酸發(fā)生置換反應得到的是由單質(zhì)與酸發(fā)生置換反應得到的是()AMgCl2BFeCl2CAlCl3DCuCl2【解析【解析】單質(zhì)鐵與鹽酸反應只能得到單質(zhì)鐵與鹽酸反應只能得到FeCl2，而與，而與Cl2反反應只能得到應只能得到FeCl3；銅與鹽酸不反應。；銅與鹽酸不反應。3Cu2O呈紅色，在酸性條件下會發(fā)生自身氧化還原呈紅色，在酸性條件下會發(fā)生自身氧化還原反應。用反應。用H2還原還原CuO所得產(chǎn)物呈紅色，若要檢驗其中所得產(chǎn)物呈紅色，若要檢驗其中是否含有是否含有Cu2O，以下試劑選擇和判斷方法均正確的，以下試劑選擇和判斷方法均正確的是是()選項選項 試劑試劑 判斷方法判斷方法 A 稀硝酸稀硝酸 是否生成藍色溶液是否生成藍色溶液 B 稀硫酸稀硫酸 固體物質(zhì)是否完全溶解固體物質(zhì)是否完全溶解 C 熱濃硫酸熱濃硫酸 是否有無色氣體生成是否有無色氣體生成 D 稀鹽酸稀鹽酸 是否生成藍色溶液是否生成藍色溶液 【解析【解析】氧化亞銅在酸性條件下易發(fā)生歧化反應：氧化亞銅在酸性條件下易發(fā)生歧化反應：Cu2O2H=