高三化學一輪復習第三章金屬及其化合物第四節(jié)銅及金屬材料課件

1、最新考試說明要求 命題熱點預測 1.了解合金的概念及其重要應用 2.了解銅的重要化合物的主要性質(zhì)及應用 1.以銅、鐵合金為載體考查合金的概念及性能 2.在實驗探究中考查銅及其化合物的性質(zhì) 基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)自主梳理典例解析方法考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理三、金屬礦物的開發(fā)利用三、金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬在自然界中的存在金屬在自然界中的存在在自然界中，除了 等極少數(shù)金屬有單質(zhì)外，絕大多數(shù)金屬都以化合態(tài)存在。2.金屬冶煉的實質(zhì)金屬冶煉的實質(zhì)金屬離子 電子，被 為金屬單質(zhì)，反應通式為3.金屬冶煉的方法金屬冶煉的方法(1)熱分解法 用加熱分解氧化物的方法可制取Hg、Ag

2、，化學方程式分別為 ，(2)熱還原法H2還原CuO的化學方程式為碳粉還原ZnO的化學方程式為金、鉑得還原CO還原Fe2O3的化學方程式為Al還原Fe2O3、V2O5的化學方程式分別為，(3)電解法Na、Mg、Al等電解冶煉的化學方程式分別為： ， ，思考感悟思考感悟 能否用電解熔融態(tài)AlCl3和熔融態(tài)MgO的方法冶煉Al和Mg？4.金屬的回收和資源保護金屬的回收和資源保護(1)回收利用廢舊金屬的意義：節(jié)約 ，減少 ，節(jié)約能源。(2)合理開發(fā)和利用金屬礦物資源，有效地使用金屬產(chǎn)品、材料，主要的途徑有：提高金屬礦物的 ；減少金屬的 ；加強金屬資源的 ；使用其他材料代替金屬材料等。思考感悟思考感悟

3、鋁是地殼中含量最高的金屬元素，為什么人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多?礦物資源環(huán)境污染利用率使用量回收和再利用四、銅及其化合物四、銅及其化合物1.銅銅(1)物理性質(zhì)： 色固體， 導電 導熱。(2)化學性質(zhì)紫紅易易2.氧化銅和氫氧化銅氧化銅和氫氧化銅3.銅鹽(1)Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅，是銅綠的成分，是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果，其受熱分解的化學方程式為 (2)CuSO45H2O為藍色晶體，俗稱：_、膽礬，其受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O CuSO45H2O，藍色晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色粉末。無水CuSO4遇水變_色(生成CuSO45H2O)，可作為水的檢驗依據(jù)。藍礬藍基礎(chǔ)知

4、識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法【例【例1】銅、銀、金是人類最早認識的三種金屬，因為很早就被人們用作錢幣，因而有“貨幣金屬”之稱。由于鐵的金屬性比銅、銀、金強，相對而言，人類認識鐵稍晚。某研究性學習小組為了證明鐵的金屬活動性比銅強，他們設計了如下方案：(1)鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出；(2)鐵、銅與氯氣反應分別生成FeCl3和CuCl2；(3)足量的鐵粉和銅粉與濃硫酸反應生成FeSO4和CuSO4；(4)銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解

5、；(5)把鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片上無氣泡產(chǎn)生，而銅片上有氣泡產(chǎn)生；基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法(6)把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上無氣泡產(chǎn)生。以上設計方案合理的有( )A.兩種 B.三種 C.四種 D.五種答案試解答案試解：A解析：解析：(1)方案合理，利用金屬間的置換反應比較金屬的活動性強弱；(5)方案利用原電池原理，鐵片為負極，銅片為正極，負極金屬活動性強。1.(2013山東卷節(jié)選山東卷節(jié)選)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應金屬時采用電解法的是_。a.Fe2O3 b.N

6、aClc.Cu2S d.Al2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，該反應的還原劑是。當1 mol O2發(fā)生反應時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為 _mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是_。基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法2.(2015曲靖模擬曲靖模擬)部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理：下列說法正確的是( )A.濾液A中的陽離子為Fe3+、Fe2+、H+B.樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 gC.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 gD.V=896解析：解析：根據(jù)題意，3

7、.2 g濾渣一定是銅，而銅與Fe3+不共存，則A項錯誤；最后的3.2 g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g，B正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76 g-2.24 g=3.52 g，則C項錯誤；因2.24 g Fe元素已部分氧化，且Fe還與Fe3+、Cu2+發(fā)生反應，故生成的氫氣的體積應小于896 mL，D錯誤。答案：答案：B考點二考點二合金的特點及幾種含銅材料的應用合金的特點及幾種含銅材料的應用1.含銅的物質(zhì)與有機化學的聯(lián)系(1)新制氫氧化銅檢驗含醛基的物質(zhì)：RCHO2Cu(OH)2NaOH RCOONaCu2O3H2O。(2)醇與灼熱的CuO反應：例如：CuOCH3CH2O

8、H CuCH3CHOH2O。(3)銅鹽溶液有毒：主要是因為Cu2作為一種重金屬離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，因此人們利用了它的這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來殺滅植物的病毒,也是因為如此，游泳池水中可加適量硫酸銅殺毒。2.含銅的物質(zhì)在實驗中的應用含銅的物質(zhì)在實驗中的應用(1)利用銅良好導熱性，運用到可燃性氣體實驗的安全防護：例如在氫氣還原氧化銅的實驗的裝置后部，連接銅網(wǎng)可以防回火。(2)利用無水硫酸銅與五水硫酸銅間的顏色變化，檢驗水的存在。 (3)在乙醇的催化氧化實驗中，Cu作催化劑，反應過程中，紅色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被乙醇還原為紅色的Cu。

9、有關(guān)的化學方程式為2CuO2 2CuO，CuOCH3CH2OHCuCH3CHOH2O。(4)醛基檢驗的試驗用到新制的Cu(OH)2：該實驗注意的是第一：制備新制Cu(OH)2時，堿要過量；第二要加熱煮沸。(5)五水硫酸銅熱重實驗：將CuSO45H2O加熱時，先不斷失去其結(jié)晶水，后來硫酸銅會分解得到氧化銅，繼續(xù)強熱，氧化銅會繼續(xù)分解得到氧化亞銅，往往會以熱重曲線圖像的形式考查計算和分析問題的能力。3.合金的特點(1)廣泛存在：日常生活中遇到的金屬材料幾乎都是合金(2)性質(zhì)特點：硬度比各單一成分的要大，熔點比各單一成分的要低(3)形成要求：不能出現(xiàn)一種成分的熔點高于另外一種成分的沸點基礎(chǔ)知識梳理考

10、點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法1.（2016吉林八校）吉林八校）下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是( ) 解析：稀鹽酸可以與Cu(OH)2、CuCO3反應，而且稀鹽酸不能與Cu反應，所以稀鹽酸可以除銅器表面的銅綠CuCO3Cu(OH)2，、有因果關(guān)系，A項錯誤；銅表面不能形成致密氧化膜，銅和濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B項錯誤；硫酸銅與氨水生成Cu

11、(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，、均正確，但沒有因果關(guān)系，C項錯誤；藍色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關(guān)系，D項正確。答案：D基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法基礎(chǔ)知識梳理考點研析突破考點能力突破典例解析方法解析：本題的堿式碳酸銅與氫氣反應可以理解為CuCO3和Cu(OH)2受熱分解后產(chǎn)物CuO再與氫氣反應，第問便可以解決。對于要測定反應后CO2和H2O的質(zhì)量，由反應物可知氫氣中還有氯化氫和水蒸氣，因此氫氣發(fā)生器后儀器的選擇是除氯化氫和水蒸氣；氫氣與氧化銅反應后，首先用濃硫酸吸收水，然后用堿

12、石灰吸收CO2，為防止空氣干擾，所以最后接l。n(CO2)0.1 mol、n(Cu)0.2 mol、n(H2O)0.4 mol，所以結(jié)晶水質(zhì)量為23.9 gm(CuCO3)mCu(OH)223.9 g0.1 mol123.5 g/mol(0.2 mol0.1 mol)97.5 g/mol1.8 g。答案：(1)xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)H2(=)(xy)CuxCO2(x2yz)H2O(a)kjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)(l)1.8CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可行。根據(jù)反應xCuCO3yCu(OH)2zH2O(=)(xy)CuOxCO2(y

13、z)H2O，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O的質(zhì)量(或其中任意三個量)，即可計算出其組成?？键c三考點三金屬的冶煉和鋁熱反應金屬的冶煉和鋁熱反應1.金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系2.鋁熱反應鋁熱反應(1)原理：高溫下鋁將金屬氧化物中的金屬還原出來。(2)實驗裝置：如圖所示。(3)實驗現(xiàn)象鎂條劇烈燃燒，放出一定的熱量，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應。反應放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的強光。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，仔細觀察，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。(4)鋁熱反應的應用該反應為放熱反應，鋁在高溫下還原出了單

14、質(zhì)鐵，在冶金工業(yè)上也常用這一原理制取熔點較高的金屬，如釩、鉻、錳等，3MnO24Al 2Al2O33Mn。該反應原理可以應用在生產(chǎn)上，如焊接鋼軌等。高溫特別提醒特別提醒 (1)鋁熱劑不僅指Al和Fe2O3,也可以是Al和MnO2、Al和Cr2O3等。 (2)鋁熱反應實驗的最外層濾紙要用水濕潤，并要求觀察者遠離，以免燙傷。例例3下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中，正確的是( )A.制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液B.制鐵：以鐵礦石為原料，CO還原得鐵C.制鎂：用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂固體，H2還原得鎂D.制鋁：從鋁土礦中獲得氧化鋁再得到氯化鋁固體，電解熔融的氯化鋁得到鋁答案

15、試解答案試解：B解析解析：電解法制取金屬鈉時，需要電解熔融的NaCl，而不是其溶液，A項錯誤；鎂的還原性很強，不能用熱還原法來制取，而應用電解法，C項錯誤；熔融的氯化鋁不導電，故不能電解其熔融物制取金屬鋁，而應電解熔融的氧化鋁，D項錯誤。感悟提升感悟提升：選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活潑性。金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原；金屬的位置越靠前，越難被還原。1.(2016江淮名校江淮名校)下列化學反應在冶金工業(yè)中沒有得到廣泛應用的是( )A.MgCl2(熔融) Mg+Cl2B.Al2O3+3C 2Al+3COC.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2D.

16、HgS+O2 Hg+SO2解析：Al為活潑金屬，不能用炭還原法冶煉，應用電解法冶煉。答案：B2125電解高溫焙燒2.(2016東北三校東北三校)銅的冶煉過程大致可分為：富集，將硫化物礦進行浮選；焙燒。主要反應：2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO(爐渣)；制粗銅，在1 200 發(fā)生的主要反應為2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2；2Cu2OCu2S=6CuSO2；電解精煉銅。下列說法正確的是( )A.冶煉過程中的氣體可用來制硫酸B.上述過程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu時共消耗2 mol O2C.在反應2Cu2OCu2S=6CuSO2中，只有Cu2O作氧化劑D.電

17、解精煉銅的過程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子時，陽極溶解銅的質(zhì)量為32 g解析：A項中，在過程中產(chǎn)生的SO2可用來制取H2SO4；B項中，由反應知，生成1 mol Cu，共消耗2.5 mol O2；C項中，被還原的元素是Cu2O中1價的Cu和Cu2S中1價的Cu，被氧化的元素是2價的硫；D項中，精煉過程中，開始溶解的是比Cu活潑的雜質(zhì)，如Fe、Zn、Ni等。答案：A基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓練考點能力突破基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓練考點能力突破2.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)，銅粉溶解的是()FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3A.只有或 B.只有或C.只有或

18、或 D.中任意一種解析：解析：Cu與Fe3+作用：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，F(xiàn)e2O3與稀H2SO4反應生成Fe3+，故、能使銅粉溶解。 (H+)具有強氧化性，能使銅粉溶解。答案：答案：D-3NO基礎(chǔ)知識梳理典例解析方法速效提升訓練考點能力突破3.如圖是三種稀酸對FeCr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實驗結(jié)果，下列有關(guān)說法正確的是( )A.稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱B.稀硝酸和鐵反應的化學方程式是Fe+6HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3NO2+3H2OC.Cr含量大于13%時，因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對FeCr合金的腐蝕性最強D.隨著Cr含量增加，

19、稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性減弱解析：根據(jù)圖可知，Cr的含量不同，三種酸對FeCr合金的腐蝕性不同，當w(Cr)較小時，稀硝酸對其腐蝕性最強，A不正確；鐵與稀硝酸反應生成的是NO而不是NO2，B錯；三種酸的質(zhì)量分數(shù)相同，鹽酸中的氫離子濃度最大，C錯；根據(jù)圖中稀HNO3的曲線變化，可知D正確。答案：D4.(2015太原調(diào)考太原調(diào)考)銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學習小組取0.98 g(用精密天平測量)Cu(OH)2固體，將其加熱有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖1所示。另外，某同學繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖2所示。則下列分析正確的是( )A.

20、圖1中產(chǎn)物a、b的化學式分別為CuO和Cu2OB.圖1整個過程中共生成0.26 g H2OC.圖2三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量的關(guān)系曲線是曲線AD.圖2中繪制錯誤的曲線共3條解析：0.98 gCu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若全部生成CuO，則質(zhì)量為0.01 mol80 gmol10.80 g，所以a點是CuO；若全部生成Cu2O，則質(zhì)量為0.005 mol144 gmol10.72 g，所以b點是Cu2O，A正確；根據(jù)化學方程式4CuO 2Cu2OO2，該過程中有氧氣產(chǎn)生，B錯誤；CuO和其所含銅元素的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計算)為10 g CuO中含

21、8 g銅元素，觀察圖2知，曲線B符合上述質(zhì)量關(guān)系(表示的是CuO)。而曲線A上的任何一點都表示金屬氧化物的質(zhì)量小于其所含金屬元素的質(zhì)量，這是錯誤的，曲線C不符合Cu2O和其所含的銅元素的質(zhì)量關(guān)系，所以C和D都錯誤。答案：A5.(2016岳陽模擬岳陽模擬)銅是生物體必需的微量元素，也是人類最早使用的金屬之一。銅的生產(chǎn)和使用對國計民生各個方面都產(chǎn)生了深遠的影響。(1)寫出銅與稀硝酸反應的化學方程式：_。(2)為了保護環(huán)境和節(jié)約資源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出廢舊印刷電路板中的銅，最終實現(xiàn)銅的回收利用。寫出溶出銅的離子方程式：_。(3)工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應：2Cu2OCu2S 6CuSO2，該反應的氧化劑是_；當生成19.2 g Cu 時，反應中轉(zhuǎn)移的電子為_ mol。(4)銅在潮濕的空氣中能發(fā)生吸氧腐蝕而生銹，銅銹的主要成分為Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅)。試寫出上述過程中負