(人教)高三化學一輪復習課件：34用途廣泛的金屬材料銅及其重要化合物

第4節(jié)用途廣泛的金屬材料

銅及其重要化合物第4節(jié)用途廣泛的金屬材料

銅及其重要化合物-2-考綱要求:1.了解常見金屬的活動順序。

2.了解銅及其重要化合物的主要性質及其應用。

3.了解合金的概念及其重要應用。-2-考綱要求:1.了解常見金屬的活動順序。2.了解銅及其-3-基礎梳理考點突破考點一

金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬材料(1)合金。-3-基礎梳理考點突破考點一金屬礦物的開發(fā)利用-4-基礎梳理考點突破(2)常見金屬材料。①鋼鐵。-4-基礎梳理考點突破(2)常見金屬材料。-5-基礎梳理考點突破2.金屬礦物的開發(fā)利用(1)金屬在自然界中的存在。在地殼中除了金、鉑等少數極不活潑的金屬外,絕大多數金屬元素以化合物形式存在。(2)金屬冶煉的實質。金屬元素只有正價,沒有負價,所以金屬的冶煉過程就是把金屬從其化合物中還原出來的過程。-5-基礎梳理考點突破2.金屬礦物的開發(fā)利用-6-基礎梳理考點突破(3)金屬冶煉的方法。①熱分解法。如由HgO、Ag2O冶煉Hg、Ag:②熱還原法。a.CO還原Fe3O4:b.H2還原WO3:c.C還原ZnO:-6-基礎梳理考點突破(3)金屬冶煉的方法。-7-基礎梳理考點突破③電解法。工業(yè)上用電解法冶煉Na、Mg、Al的化學方程式分別為:-7-基礎梳理考點突破③電解法。-8-基礎梳理考點突破自主鞏固

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)(2015重慶理綜)用鐵礦石煉鐵不涉及化學反應

(×)(2)(2014廣東理綜)制飯勺、飯盒、高壓鍋等的不銹鋼是合金

(√)(3)(2013江蘇化學)氯化鋁是一種電解質,可用于電解法制鋁

(×)(4)(2012廣東理綜)新型復合材料使手機、電腦等電子產品更輕巧、實用和新潮

(√)(5)(2012江蘇化學)在給定條件下能實現MgCl2(aq) Mg(OH)2 MgO(√)(6)(2012天津理綜)鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可作儲氫材料

(√)-8-基礎梳理考點突破自主鞏固

-9-基礎梳理考點突破1.金屬冶煉的一般步驟2.金屬活動性與冶煉方法的關系-9-基礎梳理考點突破1.金屬冶煉的一般步驟-10-基礎梳理考點突破3.有金屬參加或生成的置換反應小結(1)活潑金屬與水或酸反應置換出H2。如:(2)鐵與水蒸氣反應置換出H2:(3)水溶液中,金屬活動性順序中排在前面的金屬置換出排在后面的金屬。如:-10-基礎梳理考點突破3.有金屬參加或生成的置換反應小結-11-基礎梳理考點突破(4)鎂置換出碳:(5)鋁熱反應:Al置換出難熔的金屬Fe、Cr、Mn等。(6)非水溶液中,非金屬單質C、H2等可還原出Cu、Fe、W等金屬。-11-基礎梳理考點突破(4)鎂置換出碳:-12-基礎梳理考點突破例1工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下:-12-基礎梳理考點突破例1工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFe-13-基礎梳理考點突破(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的

吸收。

a.濃硫酸b.稀硝酸c.NaOH溶液 d.氨水(2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈紅色,說明溶液中存在

(填離子符號),檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是

(注明試劑、現象)。

(3)由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為

。

-13-基礎梳理考點突破(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列-14-基礎梳理考點突破(4)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉,下列說法正確的是

。

a.電能全部轉化為化學能b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應c.溶液中Cu2+向陽極移動d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(5)利用反應2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設計為原電池,其正極電極反應式為

。

-14-基礎梳理考點突破(4)以CuSO4溶液為電解質溶液進-15-基礎梳理考點突破

答案:(1)cd(2)Fe3+取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色解析:(1)觀察流程圖可知,氣體A是SO2,應該用堿性溶液吸收尾氣,c、d項正確。(2)溶液中加入KSCN溶液顯紅色,說明溶液中存在Fe3+;若檢驗還存在Fe2+,則可以加入酸性KMnO4溶液,如果溶液紫紅色褪去,則說明還含有Fe2+。(3)根據流程圖可知,由泡銅冶煉粗銅的化學方程式是3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3(鋁熱法)。(4)在電解精煉中,不可能存在能量的完全轉化,部分電能還可轉化為熱能等,a項錯誤;在電解池中,陽離子應該移向陰極,c項錯誤;b、d正確。(5)根據所給的原電池反應可知,正極是氧氣發(fā)生還原反應,即O2+4H++4e-2H2O。-15-基礎梳理考點突破答案:(1)cd解析:(1)觀察流-16-基礎梳理考點突破易錯警示:

(1)電解法冶煉活潑金屬使用的是熔融的金屬鹽或金屬氧化物,而不是鹽溶液。(2)銅除了用熱還原法冶煉外,還可以用濕法煉銅或用電解法進行冶煉。(3)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,但人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多,是因為鋁的金屬活動性比鐵、銅強,難于冶煉,古代技術條件達不到,不能冶煉鋁。(4)鐵的冶煉也可通過置換反應得到,如鋁熱反應。-16-基礎梳理考點突破易錯警示:(1)電解法冶煉活潑金屬-17-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.(2015北京房山模擬)某同學設計了如下實驗測量mg銅銀合金樣品中銅的質量分數:下列說法中不正確的是(

)A.合金的熔點比其成分金屬低,通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B.銅和銀都能與稀硝酸反應,收集到的VL氣體可能全為NOC.操作Ⅰ是過濾,操作Ⅱ是洗滌,操作Ⅲ應是烘干D.根據反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質量分數答案解析解析關閉解答本題要注意以下兩點:(1)沒有告訴硝酸的濃度,合金與硝酸反應放出的氣體中可能含有NO2;(2)Wg固體應該是干燥純凈的AgCl,由此確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作。答案解析關閉D-17-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

答案解析解析關閉解答本-18-基礎梳理考點突破2.合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為

。

工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過程中通入的氣體為

。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學方程式為

,

焊接過程中使用的保護氣為

(填化學式)。

(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為

。

②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為

。

-18-基礎梳理考點突破2.合金是建造航空母艦的主體材料。-19-基礎梳理考點突破(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,過濾得白色沉淀39.0g,則合金中Cu的質量分數為

。

②為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調節(jié)pH,當pH=3.4時開始出現沉淀,分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合如圖信息推斷該合金中除銅外一定含有

。

-19-基礎梳理考點突破(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。-20-基礎梳理考點突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O

Ar(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO

(3)①83.1%

②Al、Ni解析:(1)①鋁元素在周期表中第三周期第ⅢA族,鋁土礦中的主要成分為Al2O3,先用NaOH溶液溶解Al2O3得NaAlO2溶液,在溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,然后將Al(OH)3分解為Al2O3,電解熔融的Al2O3即可制得Al。②Al2O3與NaOH反應的化學方程式為焊接過程中通常使用Ar作為保護氣。-20-基礎梳理考點突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO-21-基礎梳理考點突破(2)①海水呈弱堿性,所以艦體在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕。②煉鐵過程中加入CaCO3或CaO可降低硅的含量。(3)①由題意知,白色沉淀為Al(OH)3,則m(Al)=0.5

mol×27

g·mol-1=13.5

g,則m(Cu)=80.0

g-13.5

g=66.5

g合金中Cu的質量分數為83.1%。②pH=3.4時開始出現沉淀,則一定是Al(OH)3沉淀;合金中一定含有Al;若將Cu溶解需選用氧化性酸且酸應過量,則溶液中不會出現Fe2+,pH=8.0時能過濾出沉淀,則說明有Ni(OH)2沉淀析出。所以合金中一定有Ni。-21-基礎梳理考點突破(2)①海水呈弱堿性,所以艦體在海水-22-基礎梳理考點突破3.金屬鋁質輕且有良好的防腐蝕性,在國防工業(yè)中有非常重要的應用。完成下列填空:(1)鎵(Ga)與鋁同主族。寫出鎵的氯化物與氨水反應的化學方程式:

。

(2)用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質是工業(yè)上較常用的方法。如:常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性

(填“強”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是

。

a.高溫時Al的活潑性大于Bab.高溫有利于BaO分解c.高溫時BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定d.Ba的沸點比Al的低答案解析解析關閉答案解析關閉-22-基礎梳理考點突破3.金屬鋁質輕且有良好的防腐蝕性,在-23-基礎梳理考點突破考點二

銅及其化合物1.單質銅(1)物理性質銅是一種有金屬光澤的紫紅色固體,有良好的導電、導熱性(僅次于銀,可用于制電纜),良好的延展性。-23-基礎梳理考點突破考點二銅及其化合物(2)化學性質:-24-基礎梳理考點突破(2)化學性質:-24-基礎梳理考點突破-25-基礎梳理考點突破2.氧化銅和氫氧化銅

-25-基礎梳理考點突破2.氧化銅和氫氧化銅-26-基礎梳理考點突破3.銅鹽(1)Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅,是銅綠的成分,它是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結果,它受熱易分解:(2)無水CuSO4遇水變藍色(生成CuSO4·5H2O),可作為水的檢驗依據;CuSO4·5H2O受熱易分解:藍色晶體受熱轉化為白色粉末。(3)銅鹽溶液有毒,主要是因為銅離子能與蛋白質作用,使蛋白質變性失去生理活性,因此人們利用它的這一性質,用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液,用來消毒。-26-基礎梳理考點突破3.銅鹽-27-基礎梳理考點突破自主鞏固

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)(2015重慶理綜)用膽礬煉銅不涉及化學反應(×)(2)(2014江蘇化學)Cu溶于稀硝酸:(3)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分,在干燥的空氣中不易生成

(√)(4)過量的銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮生成

(×)(5)利用無水硫酸銅遇水變成藍色這一性質,來檢驗水的存在

(√)(6)將鐵片置于CuSO4溶液中,鐵片上有紅色物質析出,說明鐵比銅活潑

(√)-27-基礎梳理考點突破自主鞏固

-28-基礎梳理考點突破1.銅及其化合物之間轉化關系2.銅及其化合物的應用(1)Cu在加熱條件下與O2非常容易反應,利用這一性質,可把Cu作為O2的吸收劑。若在實驗題中看到加熱的銅網或銅粉,應想到這一作用。(2)無水CuSO4常用作水的檢驗試劑;由于其吸水效率不是太高,一般不作干燥劑使用。(3)銅鹽屬于重金屬鹽,可使蛋白質變性,故銅鹽有毒。農業(yè)上常用石灰乳和CuSO4混合配制成溶液使用,是被稱為“波爾多液”的農藥。-28-基礎梳理考點突破1.銅及其化合物之間轉化關系-29-基礎梳理考點突破例2(2015天津理綜,9)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下:-29-基礎梳理考點突破例2(2015天津理綜,9)廢舊印刷-30-基礎梳理考點突破回答下列問題:(1)反應Ⅰ是將Cu轉化為,反應中H2O2的作用是

。寫出操作①的名稱:

。

(2)反應Ⅱ是銅氨溶液中的

與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式:

。操作②用到的主要儀器名稱為

,其目的是(填序號)

。

a.富集銅元素b.使銅元素與水溶液中的物質分離c.增加Cu2+在水中的溶解度-30-基礎梳理考點突破回答下列問題:-31-基礎梳理考點突破(3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和

。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是

。

(4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產物是

。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是

。

(5)流程中有三處實現了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是

。循環(huán)使用的NH4Cl在反應Ⅰ中的主要作用是

。

-31-基礎梳理考點突破(3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與-32-基礎梳理考點突破答案:(1)作氧化劑過濾(3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁、液體過多(4)O2、H2SO4蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀-32-基礎梳理考點突破答案:(1)作氧化劑過濾-33-基礎梳理考點突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可將Cu氧化為Cu2+;經操作①后固、液分開,故操作①為過濾。(2)由提示可知發(fā)生反應:操作②為分液,主要用到分液漏斗。分液目的是a和b。(3)CuR2和H2SO4生成CuSO4和RH。操作③對應圖示中的錯誤有:液體過多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未緊貼燒杯內壁,會使液體濺出。(4)電解CuSO4溶液時,陽極附近OH-放電,生成H2SO4和O2。由稀溶液獲得晶體的實驗步驟為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。(5)結合流程圖可知第三處可循環(huán)利用的物質為H2SO4。反應Ⅰ中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反應環(huán)境的酸堿性。-33-基礎梳理考點突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可將-34-基礎梳理考點突破思維建模:

廢銅綜合利用的常見流程框圖模式-34-基礎梳理考點突破思維建模:廢銅綜合利用的常見流程框-35-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.下表中,對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的判斷,完全正確的是(

)答案解析解析關閉稀鹽酸與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,Ⅰ、Ⅱ有因果關系,A錯誤;銅表面不能形成致密氧化膜,銅與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錯誤;硫酸銅與氨水反應生成Cu(OH)2,Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO,Ⅰ、Ⅱ均正確,但沒有因果關系,C錯誤;藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末,有新物質生成,該過程屬于化學變化,CuSO4可用作消毒劑,但與前者沒有因果關系,D正確。答案解析關閉D-35-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

答案解析解析關閉稀鹽酸-36-基礎梳理考點突破2.(2015河北正定中學模擬)某研究小組通過熱點題型Cu及其化合物的性質,操作正確且能達到目的的是(

)A.將銅絲插入濃硫酸加熱,反應后把水加入反應器中,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,除去銅綠答案解析解析關閉A項,濃硫酸溶于水放出大量的熱,應該是把反應液倒入水中,錯誤;B項,需要先點燃銅絲,錯誤;C項,氯化銅溶液中存在水解平衡,加熱時HCl揮發(fā),平衡右移,所以加熱最終不會得到CuCl2固體,錯誤;D項,銅和鹽酸不反應,正確。答案解析關閉D-36-基礎梳理考點突破2.(2015河北正定中學模擬)某研-37-基礎梳理考點突破3.(2015山東煙臺萊州一中模擬)實驗室以含有少量鐵的粗銅粉和硫酸與硝酸的混合溶液為原料制備CuSO4·5H2O晶體。設計的工藝流程如圖所示:-37-基礎梳理考點突破3.(2015山東煙臺萊州一中模擬)-38-基礎梳理考點突破請回答下列問題:(1)根據反應原理,操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理論配比(物質的量之比)為

。操作②中需要把NO與

氣體混合通入水中,混入該氣體的目的是

(用化學方程式表示)。

(2)溶液Ⅰ中存在一定濃度的Fe3+、Cu2+,在該濃度時生成氫氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某學生設計物質X為H2O,若加水調整溶液pH,則Fe(OH)3開始沉淀的pH

1.9(填“<”“>”或“=”);而實際操作中一般不用此法調節(jié)溶液pH,其主要原因是

。

-38-基礎梳理考點突破請回答下列問題:-39-基礎梳理考點突破(3)操作④中物質Y為

。查閱資料知CuSO4·5H2O的溶解度曲線如右圖所示,則操作⑤應采取的措施是蒸發(fā)濃縮、

、過濾、洗滌、干燥等。

-39-基礎梳理考點突破(3)操作④中物質Y為-40-基礎梳理考點突破(4)為測定膽礬中一個結晶水合物中水分子的數目,稱取25.0g膽礬晶體在坩堝中加熱,固體質量隨溫度升高而變化的曲線如下圖。當固體質量為8.0g時,觀察到固體完全呈黑色。請列式計算開始稱取的膽礬中一個結晶水合物中水分子的數目。-40-基礎梳理考點突破(4)為測定膽礬中一個結晶水合物中水-41-基礎梳理考點突破答案:(1)2∶3

O2

4NO+3O2+2H2O 4HNO3(2)>不利于蒸發(fā)濃縮(或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量)(3)H2SO4冷卻到30℃下結晶(4)解:設膽礬晶體的化學式為CuSO4·xH2O。CuSO4·xH2O~CuO160+18x 8025.0g 8.0g-41-基礎梳理考點突破答案:(1)2∶3O24NO+3-42-基礎梳理考點突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶解銅,生成的Cu2+與

結合為CuSO4。根據

知,生成3

mol

CuSO4消耗3

mol硫酸、2

mol硝酸;操作②中把NO與氧氣混合通入水中生成硝酸以循環(huán)利用,并減少污染,反應方程式是4NO+3O2+2H2O 4HNO3。(2)因加水使c(Fe3+)降低,則Fe(OH)3開始沉淀的pH>1.9,而實際操作中一般不用此法調節(jié)溶液pH,其主要原因是加入的水較多不利于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量。-42-基礎梳理考點突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶-43-基礎梳理考點突破(3)由溶液Ⅱ得到晶體需蒸發(fā)濃縮,而蒸發(fā)時硫酸銅會水解,因此加入硫酸抑制水解,根據CuSO4·5H2O的溶解度曲線知溫度越高,其溶解度越大,即溫度低時析出量多,而且30

℃時會析出CuSO4·3H2O,因此應冷卻到30

℃下結晶。(4)當固體質量為8.0

g時,觀察到固體完全呈黑色,此時固體已全部分解為氧化銅。-43-基礎梳理考點突破(3)由溶液Ⅱ得到晶體需蒸發(fā)濃縮,而考情分析-44-解題策略(三)

無機工藝流程題解題指導對近幾年的高考試題進行分析,不難發(fā)現,無機化合物的制備試題很多都是將化學工藝或化學工業(yè)生產及最新科技成果融入其中,考查學生運用化學反應原理及相關知識來解決工業(yè)生產中實際問題的能力。常見的命題角度有:(1)通過物質的制備模擬化工生產流程;(2)通過化工流程考查實驗操作過程?？记榉治?44-解題策略(三)無機工藝流程題解題指導-45-考情分析解題策略1.常用方法常用首尾分析法:首先對比分析生產流程示意圖中的第一種物質原材料與最后一種物質產品,從對比分析中找出原料與產品之間的關系,弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜分離提純產品的化工工藝,然后再結合題設的問題,逐一推敲解答。2.基本步驟(1)審題:①從題干中獲取有用信息,了解生產的產品,并在流程框圖上,標出原料中的成分,找出原料中的雜質。②審流程圖:看箭頭,進入的是投料(即反應物)、出去的是生成物(包括主產物和副產物);找三線,物料進出線、操作流程線、循環(huán)線。-45-考情分析解題策略1.常用方法-46-考情分析解題策略(2)析題:分析流程中的每一步驟,知道“四個什么”:①反應物是什么、②發(fā)生了什么反應、③該反應造成了什么后果、④對制造產品有什么作用。抓住一個關鍵點:一切反應或操作都是為獲得產品而服務。(3)技巧:從問題中獲取信息,幫助解題,流程下題目中所提的問題,有時對我們分析流程中某一步的作用有很大幫助,所以我們在做題時,不僅要把題中所給信息及流程圖審一遍,還要把題中所提問題瀏覽一遍。-46-考情分析解題策略(2)析題:分析流程中的每一步驟,知-47-考情分析解題策略3.思維方向化工流程題目在流程上一般分為三個過程:原料處理→分離提純→獲得產品(1)原料處理階段操作的主要目的:①粉碎、加熱——目的是增大反應速率。②酸溶、堿溶、水溶(常見化工術語:水浸、浸出、酸浸)——溶解。③灼燒、焙燒、煅燒——改變結構,使一些物質能溶解,并使一些雜質高溫下氧化、分解。-47-考情分析解題策略3.思維方向-48-考情分析解題策略(2)分離提純階段的常見考點:①調pH除雜:a.控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀,例如已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示:若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,應該先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調溶液的pH至3.7;注意把溶液的pH調至3.7,可加堿或其他與酸反應的物質。-48-考情分析解題策略(2)分離提純階段的常見考點:-49-考情分析解題策略b.調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點:能與H+反應,使溶液pH增大;不引入新雜質。例如若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH。②試劑除雜:加入某一試劑,使雜質溶解或沉淀或轉化為氣體。③加熱:增大反應速率或促進平衡向某個方向移動。如果在制備過程中出現一些受熱易分解、易水解的物質或產物,則要注意對溫度的控制。如侯氏制堿法中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質。④降溫:防止某物質在高溫時會溶解(或分解)、為使化學平衡向著題目要求的方向移動。⑤萃取:利用萃取原理將混合物進行分離,一般還需通過分液和蒸餾等方法。-49-考情分析解題策略b.調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點-50-考情分析解題策略(3)獲得產品階段的常見考點:①洗滌(冰水、熱水):洗去晶體表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。②蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質時,應在HCl的氣流中加熱,以防其水解。③蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶:如除去KNO3中的少量NaCl。④蒸發(fā)結晶、趁熱過濾:如除去NaCl中的少量KNO3。⑤重結晶。-50-考情分析解題策略(3)獲得產品階段的常見考點:-51-考情分析解題策略4.規(guī)范答題文字敘述類題目要規(guī)范答題,防止出現因敘述不嚴謹導致失分,如:(1)洗滌沉淀:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復以上操作2~3次。(2)從溶液中得到晶體:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌、烘干或干燥)。(3)趁熱過濾(或冰水洗滌)的目的:防止某些物質降溫時會析出(或升溫時會溶解)而帶入新的雜質。(4)反應中采取加熱措施的作用:一般是為了增大反應速率或加速某固體的溶解。-51-考情分析解題策略4.規(guī)范答題-52-考情分析解題策略典例(2015全國Ⅰ,27)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:-52-考情分析解題策略典例(2015全國Ⅰ,27)硼及其化-53-考情分析解題策略回答下列問題:(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式

。為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度外,還可采取的措施有

(寫出兩條)。

(2)利用

的磁性,可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質是

。(寫化學式)

(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是

。然后再調節(jié)溶液的pH約為5,目的是

。

-53-考情分析解題策略回答下列問題:-54-考情分析解題策略(4)“粗硼酸”中的主要雜質是

(填名稱)。

(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為

。

(6)單質硼可用于生產具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼,用化學方程式表示制備過程:

。

-54-考情分析解題策略(4)“粗硼酸”中的主要雜質是-55-考情分析解題策略解析:(1)根據強酸制弱酸的原理以及題目中硼酸的化學式,可完成方程式的書寫;提高反應速率除增大溶液濃度外,還可以考慮溫度、接觸面積等。(2)Fe3O4有磁性,堿性氧化物被硫酸溶解,二氧化硅則不溶。(3)由于Al3+和Fe3+在pH約為5時均可沉淀析出,所以要將Fe2+氧化成Fe3+與Al3+一并除去。(4)“浸酸”過程中生成大量硫酸鎂,所以在后續(xù)的蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶過程中會析出少量的硫酸鎂。(5)電子式的書寫應注意陰離子應用“[

]”括起來。(6)硼酸高溫易分解,鎂具有還原性,作還原劑,將硼置換出來。-55-考情分析解題策略解析:(1)根據強酸制弱酸的原理以及-56-考情分析解題策略答案:(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑(2)Fe3O4

SiO2和CaSO4(3)將Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸鎂-56-考情分析解題策略答案:(1)Mg2B2O5·H2O+-57-考情分析解題策略跟蹤訓練

1.(2014江蘇化學,16)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應的化學方程式為

;濾渣Ⅰ的主要成分為

(填化學式)。

-57-考情分析解題策略跟蹤訓練

-58-考情分析解題策略(2)加CaCO3調節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為

(填化學式);若溶液的pH偏高,將會導致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是

(用離子方程式表示)。

(3)上述流程中經完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是

;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將

(填“增大”“減小”或“不變”)。-58-考情分析解題策略(2)加CaCO3調節(jié)溶液的pH至3-59-考情分析解題策略解析:加入H2SO4酸浸時粉煤灰中的Al2O3與H2SO4反應,SiO2不反應形成濾渣,故濾渣Ⅰ的主要成分是SiO2;CaCO3可中和H2SO4,生成微溶于水的CaSO4,是濾渣Ⅱ的主要成分;若溶液的pH偏高,c(OH-)偏大,Al3+水解會生成氫氧化鋁沉淀,使溶液中的鋁含量降低;亞硫酸鹽熱分解時空氣中的氧氣能將其氧化為

,使熱分解放出的SO2量減小;生成的金屬氧化物減少,溶液的pH減小。-59-考情分析解題策略解析:加入H2SO4酸浸時粉煤灰中的-60-考情分析解題策略2.(2015四川理綜,11)為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)?；罨蜩F礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O 15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應。請回答下列問題:-60-考情分析解題策略2.(2015四川理綜,11)為了保-61-考情分析解題策略(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是

。

(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應選擇

(填字母編號)。

A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液(3)第Ⅲ步加FeCO3調溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是

。

-61-考情分析解題策略(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反-62-考情分析解題策略(4)FeSO4可轉化為FeCO3,FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。已知25℃,101kPa時:4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)ΔH=-1648kJ·mol-1C(s)+O2(g) CO2(g)

ΔH=-393kJ·mol-12Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s)

ΔH=-1480kJ·mol-1FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是

。

-62-考情分析解題策略(4)FeSO4可轉化為FeCO3,-63-考情分析解題策略(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4Li+FeS2 Fe+2Li2S,正極反應式是

。

(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%。將akg質量分數為b%的硫酸加入到ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質浸出消耗的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第Ⅲ步應加入FeCO3

kg。

-63-考情分析解題策略(5)FeSO4在一定條件下可制得F-64-考情分析解題策略解析:(1)堿性氧化物(Fe2O3)與酸(H2SO4)反應生成相應的鹽[Fe2(SO4)3]和水。(2)Fe3+的檢驗應選擇KSCN溶液,C項正確;A、B項均為檢驗Fe2+溶液所需的試劑。(3)第Ⅱ步加活化硫鐵礦還原Fe3+后,濾液中含有大量Fe2+,則通入空氣引起溶液pH降低的原因是空氣中的O2將Fe2+氧化為Fe3+,Fe3+水解產生H+,使溶液pH降低。-64-考情分析解題策略解析:(1)堿性氧化物(Fe2O3)-65-考情分析解題策略-65-考情分析解題策略-66-考情分析解題策略-66-考情分析解題策略第4節(jié)用途廣泛的金屬材料

銅及其重要化合物第4節(jié)用途廣泛的金屬材料

銅及其重要化合物-68-考綱要求:1.了解常見金屬的活動順序。

2.了解銅及其重要化合物的主要性質及其應用。

3.了解合金的概念及其重要應用。-2-考綱要求:1.了解常見金屬的活動順序。2.了解銅及其-69-基礎梳理考點突破考點一

金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬材料(1)合金。-3-基礎梳理考點突破考點一金屬礦物的開發(fā)利用-70-基礎梳理考點突破(2)常見金屬材料。①鋼鐵。-4-基礎梳理考點突破(2)常見金屬材料。-71-基礎梳理考點突破2.金屬礦物的開發(fā)利用(1)金屬在自然界中的存在。在地殼中除了金、鉑等少數極不活潑的金屬外,絕大多數金屬元素以化合物形式存在。(2)金屬冶煉的實質。金屬元素只有正價,沒有負價,所以金屬的冶煉過程就是把金屬從其化合物中還原出來的過程。-5-基礎梳理考點突破2.金屬礦物的開發(fā)利用-72-基礎梳理考點突破(3)金屬冶煉的方法。①熱分解法。如由HgO、Ag2O冶煉Hg、Ag:②熱還原法。a.CO還原Fe3O4:b.H2還原WO3:c.C還原ZnO:-6-基礎梳理考點突破(3)金屬冶煉的方法。-73-基礎梳理考點突破③電解法。工業(yè)上用電解法冶煉Na、Mg、Al的化學方程式分別為:-7-基礎梳理考點突破③電解法。-74-基礎梳理考點突破自主鞏固

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)(2015重慶理綜)用鐵礦石煉鐵不涉及化學反應

(×)(2)(2014廣東理綜)制飯勺、飯盒、高壓鍋等的不銹鋼是合金

(√)(3)(2013江蘇化學)氯化鋁是一種電解質,可用于電解法制鋁

(×)(4)(2012廣東理綜)新型復合材料使手機、電腦等電子產品更輕巧、實用和新潮

(√)(5)(2012江蘇化學)在給定條件下能實現MgCl2(aq) Mg(OH)2 MgO(√)(6)(2012天津理綜)鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可作儲氫材料

(√)-8-基礎梳理考點突破自主鞏固

-75-基礎梳理考點突破1.金屬冶煉的一般步驟2.金屬活動性與冶煉方法的關系-9-基礎梳理考點突破1.金屬冶煉的一般步驟-76-基礎梳理考點突破3.有金屬參加或生成的置換反應小結(1)活潑金屬與水或酸反應置換出H2。如:(2)鐵與水蒸氣反應置換出H2:(3)水溶液中,金屬活動性順序中排在前面的金屬置換出排在后面的金屬。如:-10-基礎梳理考點突破3.有金屬參加或生成的置換反應小結-77-基礎梳理考點突破(4)鎂置換出碳:(5)鋁熱反應:Al置換出難熔的金屬Fe、Cr、Mn等。(6)非水溶液中,非金屬單質C、H2等可還原出Cu、Fe、W等金屬。-11-基礎梳理考點突破(4)鎂置換出碳:-78-基礎梳理考點突破例1工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下:-12-基礎梳理考點突破例1工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFe-79-基礎梳理考點突破(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的

吸收。

a.濃硫酸b.稀硝酸c.NaOH溶液 d.氨水(2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈紅色,說明溶液中存在

(填離子符號),檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是

(注明試劑、現象)。

(3)由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為

。

-13-基礎梳理考點突破(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列-80-基礎梳理考點突破(4)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉,下列說法正確的是

。

a.電能全部轉化為化學能b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應c.溶液中Cu2+向陽極移動d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(5)利用反應2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設計為原電池,其正極電極反應式為

。

-14-基礎梳理考點突破(4)以CuSO4溶液為電解質溶液進-81-基礎梳理考點突破

答案:(1)cd(2)Fe3+取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色解析:(1)觀察流程圖可知,氣體A是SO2,應該用堿性溶液吸收尾氣,c、d項正確。(2)溶液中加入KSCN溶液顯紅色,說明溶液中存在Fe3+;若檢驗還存在Fe2+,則可以加入酸性KMnO4溶液,如果溶液紫紅色褪去,則說明還含有Fe2+。(3)根據流程圖可知,由泡銅冶煉粗銅的化學方程式是3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3(鋁熱法)。(4)在電解精煉中,不可能存在能量的完全轉化,部分電能還可轉化為熱能等,a項錯誤;在電解池中,陽離子應該移向陰極,c項錯誤;b、d正確。(5)根據所給的原電池反應可知,正極是氧氣發(fā)生還原反應,即O2+4H++4e-2H2O。-15-基礎梳理考點突破答案:(1)cd解析:(1)觀察流-82-基礎梳理考點突破易錯警示:

(1)電解法冶煉活潑金屬使用的是熔融的金屬鹽或金屬氧化物,而不是鹽溶液。(2)銅除了用熱還原法冶煉外,還可以用濕法煉銅或用電解法進行冶煉。(3)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,但人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多,是因為鋁的金屬活動性比鐵、銅強,難于冶煉,古代技術條件達不到,不能冶煉鋁。(4)鐵的冶煉也可通過置換反應得到,如鋁熱反應。-16-基礎梳理考點突破易錯警示:(1)電解法冶煉活潑金屬-83-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.(2015北京房山模擬)某同學設計了如下實驗測量mg銅銀合金樣品中銅的質量分數:下列說法中不正確的是(

)A.合金的熔點比其成分金屬低,通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B.銅和銀都能與稀硝酸反應,收集到的VL氣體可能全為NOC.操作Ⅰ是過濾,操作Ⅱ是洗滌,操作Ⅲ應是烘干D.根據反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質量分數答案解析解析關閉解答本題要注意以下兩點:(1)沒有告訴硝酸的濃度,合金與硝酸反應放出的氣體中可能含有NO2;(2)Wg固體應該是干燥純凈的AgCl,由此確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作。答案解析關閉D-17-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

答案解析解析關閉解答本-84-基礎梳理考點突破2.合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為

。

工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過程中通入的氣體為

。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學方程式為

,

焊接過程中使用的保護氣為

(填化學式)。

(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為

。

②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為

。

-18-基礎梳理考點突破2.合金是建造航空母艦的主體材料。-85-基礎梳理考點突破(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,過濾得白色沉淀39.0g,則合金中Cu的質量分數為

。

②為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調節(jié)pH,當pH=3.4時開始出現沉淀,分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合如圖信息推斷該合金中除銅外一定含有

。

-19-基礎梳理考點突破(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。-86-基礎梳理考點突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O

Ar(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO

(3)①83.1%

②Al、Ni解析:(1)①鋁元素在周期表中第三周期第ⅢA族,鋁土礦中的主要成分為Al2O3,先用NaOH溶液溶解Al2O3得NaAlO2溶液,在溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,然后將Al(OH)3分解為Al2O3,電解熔融的Al2O3即可制得Al。②Al2O3與NaOH反應的化學方程式為焊接過程中通常使用Ar作為保護氣。-20-基礎梳理考點突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO-87-基礎梳理考點突破(2)①海水呈弱堿性,所以艦體在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕。②煉鐵過程中加入CaCO3或CaO可降低硅的含量。(3)①由題意知,白色沉淀為Al(OH)3,則m(Al)=0.5

mol×27

g·mol-1=13.5

g,則m(Cu)=80.0

g-13.5

g=66.5

g合金中Cu的質量分數為83.1%。②pH=3.4時開始出現沉淀,則一定是Al(OH)3沉淀;合金中一定含有Al;若將Cu溶解需選用氧化性酸且酸應過量,則溶液中不會出現Fe2+,pH=8.0時能過濾出沉淀,則說明有Ni(OH)2沉淀析出。所以合金中一定有Ni。-21-基礎梳理考點突破(2)①海水呈弱堿性,所以艦體在海水-88-基礎梳理考點突破3.金屬鋁質輕且有良好的防腐蝕性,在國防工業(yè)中有非常重要的應用。完成下列填空:(1)鎵(Ga)與鋁同主族。寫出鎵的氯化物與氨水反應的化學方程式:

。

(2)用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質是工業(yè)上較常用的方法。如:常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性

(填“強”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是

。

a.高溫時Al的活潑性大于Bab.高溫有利于BaO分解c.高溫時BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定d.Ba的沸點比Al的低答案解析解析關閉答案解析關閉-22-基礎梳理考點突破3.金屬鋁質輕且有良好的防腐蝕性,在-89-基礎梳理考點突破考點二

銅及其化合物1.單質銅(1)物理性質銅是一種有金屬光澤的紫紅色固體,有良好的導電、導熱性(僅次于銀,可用于制電纜),良好的延展性。-23-基礎梳理考點突破考點二銅及其化合物(2)化學性質:-90-基礎梳理考點突破(2)化學性質:-24-基礎梳理考點突破-91-基礎梳理考點突破2.氧化銅和氫氧化銅

-25-基礎梳理考點突破2.氧化銅和氫氧化銅-92-基礎梳理考點突破3.銅鹽(1)Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅,是銅綠的成分,它是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結果,它受熱易分解:(2)無水CuSO4遇水變藍色(生成CuSO4·5H2O),可作為水的檢驗依據;CuSO4·5H2O受熱易分解:藍色晶體受熱轉化為白色粉末。(3)銅鹽溶液有毒,主要是因為銅離子能與蛋白質作用,使蛋白質變性失去生理活性,因此人們利用它的這一性質,用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液,用來消毒。-26-基礎梳理考點突破3.銅鹽-93-基礎梳理考點突破自主鞏固

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)(2015重慶理綜)用膽礬煉銅不涉及化學反應(×)(2)(2014江蘇化學)Cu溶于稀硝酸:(3)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分,在干燥的空氣中不易生成

(√)(4)過量的銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮生成

(×)(5)利用無水硫酸銅遇水變成藍色這一性質,來檢驗水的存在

(√)(6)將鐵片置于CuSO4溶液中,鐵片上有紅色物質析出,說明鐵比銅活潑

(√)-27-基礎梳理考點突破自主鞏固

-94-基礎梳理考點突破1.銅及其化合物之間轉化關系2.銅及其化合物的應用(1)Cu在加熱條件下與O2非常容易反應,利用這一性質,可把Cu作為O2的吸收劑。若在實驗題中看到加熱的銅網或銅粉,應想到這一作用。(2)無水CuSO4常用作水的檢驗試劑;由于其吸水效率不是太高,一般不作干燥劑使用。(3)銅鹽屬于重金屬鹽,可使蛋白質變性,故銅鹽有毒。農業(yè)上常用石灰乳和CuSO4混合配制成溶液使用,是被稱為“波爾多液”的農藥。-28-基礎梳理考點突破1.銅及其化合物之間轉化關系-95-基礎梳理考點突破例2(2015天津理綜,9)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下:-29-基礎梳理考點突破例2(2015天津理綜,9)廢舊印刷-96-基礎梳理考點突破回答下列問題:(1)反應Ⅰ是將Cu轉化為,反應中H2O2的作用是

。寫出操作①的名稱:

。

(2)反應Ⅱ是銅氨溶液中的

與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式:

。操作②用到的主要儀器名稱為

,其目的是(填序號)

。

a.富集銅元素b.使銅元素與水溶液中的物質分離c.增加Cu2+在水中的溶解度-30-基礎梳理考點突破回答下列問題:-97-基礎梳理考點突破(3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和

。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是

。

(4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產物是

。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是

。

(5)流程中有三處實現了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是

。循環(huán)使用的NH4Cl在反應Ⅰ中的主要作用是

。

-31-基礎梳理考點突破(3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與-98-基礎梳理考點突破答案:(1)作氧化劑過濾(3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁、液體過多(4)O2、H2SO4蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀-32-基礎梳理考點突破答案:(1)作氧化劑過濾-99-基礎梳理考點突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可將Cu氧化為Cu2+;經操作①后固、液分開,故操作①為過濾。(2)由提示可知發(fā)生反應:操作②為分液,主要用到分液漏斗。分液目的是a和b。(3)CuR2和H2SO4生成CuSO4和RH。操作③對應圖示中的錯誤有:液體過多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未緊貼燒杯內壁,會使液體濺出。(4)電解CuSO4溶液時,陽極附近OH-放電,生成H2SO4和O2。由稀溶液獲得晶體的實驗步驟為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。(5)結合流程圖可知第三處可循環(huán)利用的物質為H2SO4。反應Ⅰ中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反應環(huán)境的酸堿性。-33-基礎梳理考點突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可將-100-基礎梳理考點突破思維建模:

廢銅綜合利用的常見流程框圖模式-34-基礎梳理考點突破思維建模:廢銅綜合利用的常見流程框-101-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.下表中,對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的判斷,完全正確的是(

)答案解析解析關閉稀鹽酸與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,Ⅰ、Ⅱ有因果關系,A錯誤;銅表面不能形成致密氧化膜,銅與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錯誤;硫酸銅與氨水反應生成Cu(OH)2,Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO,Ⅰ、Ⅱ均正確,但沒有因果關系,C錯誤;藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末,有新物質生成,該過程屬于化學變化,CuSO4可用作消毒劑,但與前者沒有因果關系,D正確。答案解析關閉D-35-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

答案解析解析關閉稀鹽酸-102-基礎梳理考點突破2.(2015河北正定中學模擬)某研究小組通過熱點題型Cu及其化合物的性質,操作正確且能達到目的的是(

)A.將銅絲插入濃硫酸加熱,反應后把水加入反應器中,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,除去銅綠答案解析解析關閉A項,濃硫酸溶于水放出大量的熱,應該是把反應液倒入水中,錯誤;B項,需要先點燃銅絲,錯誤;C項,氯化銅溶液中存在水解平衡,加熱時HCl揮發(fā),平衡右移,所以加熱最終不會得到CuCl2固體,錯誤;D項,銅和鹽酸不反應,正確。答案解析關閉D-36-基礎梳理考點突破2.(2015河北正定中學模擬)某研-103-基礎梳理考點突破3.(2015山東煙臺萊州一中模擬)實驗室以含有少量鐵的粗銅粉和硫酸與硝酸的混合溶液為原料制備CuSO4·5H2O晶體。設計的工藝流程如圖所示:-37-基礎梳理考點突破3.(2015山東煙臺萊州一中模擬)-104-基礎梳理考點突破請回答下列問題:(1)根據反應原理,操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理論配比(物質的量之比)為

。操作②中需要把NO與

氣體混合通入水中,混入該氣體的目的是

(用化學方程式表示)。

(2)溶液Ⅰ中存在一定濃度的Fe3+、Cu2+,在該濃度時生成氫氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某學生設計物質X為H2O,若加水調整溶液pH,則Fe(OH)3開始沉淀的pH

1.9(填“<”“>”或“=”);而實際操作中一般不用此法調節(jié)溶液pH,其主要原因是

。

-38-基礎梳理考點突破請回答下列問題:-105-基礎梳理考點突破(3)操作④中物質Y為

。查閱資料知CuSO4·5H2O的溶解度曲線如右圖所示,則操作⑤應采取的措施是蒸發(fā)濃縮、

、過濾、洗滌、干燥等。

-39-基礎梳理考點突破(3)操作④中物質Y為-106-基礎梳理考點突破(4)為測定膽礬中一個結晶水合物中水分子的數目,稱取25.0g膽礬晶體在坩堝中加熱,固體質量隨溫度升高而變化的曲線如下圖。當固體質量為8.0g時,觀察到固體完全呈黑色。請列式計算開始稱取的膽礬中一個結晶水合物中水分子的數目。-40-基礎梳理考點突破(4)為測定膽礬中一個結晶水合物中水-107-基礎梳理考點突破答案:(1)2∶3

O2

4NO+3O2+2H2O 4HNO3(2)>不利于蒸發(fā)濃縮(或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量)(3)H2SO4冷卻到30℃下結晶(4)解:設膽礬晶體的化學式為CuSO4·xH2O。CuSO4·xH2O~CuO160+18x 8025.0g 8.0g-41-基礎梳理考點突破答案:(1)2∶3O24NO+3-108-基礎梳理考點突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶解銅,生成的Cu2+與

結合為CuSO4。根據

知,生成3

mol

CuSO4消耗3

mol硫酸、2

mol硝酸;操作②中把NO與氧氣混合通入水中生成硝酸以循環(huán)利用,并減少污染,反應方程式是4NO+3O2+2H2O 4HNO3。(2)因加水使c(Fe3+)降低,則Fe(OH)3開始沉淀的pH>1.9,而實際操作中一般不用此法調節(jié)溶液pH,其主要原因是加入的水較多不利于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量。-42-基礎梳理考點突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶-109-基礎梳理考點突破(3)由溶液Ⅱ得到晶體需蒸發(fā)濃縮,而蒸發(fā)時硫酸銅會水解,因此加入硫酸抑制水解,根據CuSO4·5H2O的溶解度曲線知溫度越高,其溶解度越大,即溫度低時析出量多,而且30

℃時會析出CuSO4·3H2O,因此應冷卻到30

℃下結晶。(4)當固體質量為8.0

g時,觀察到固體完全呈黑色,此時固體已全部分解為氧化銅。-43-基礎梳理考點突破(3)由溶液Ⅱ得到晶體需蒸發(fā)濃縮,而考情分析-110-解題策略(三)

無機工藝流程題解題指導對近幾年的高考試題進行分析,不難發(fā)現,無機化合物的制備試題很多都是將化學工藝或化學工業(yè)生產及最新科技成果融入其中,考查學生運用化學反應原理及相關知識來解決工業(yè)生產中實際問題的能力。常見的命題角度有:(1)通過物質的制備模擬化工生產流程;(2)通過化工流程考查實驗操作過程?？记榉治?44-解題策略(三)無機工藝流程題解題指導-111-考情分析解題策略1.常用方法常用首尾分析法:首先對比分析生產流程示意圖中的第一種物質原材料與最后一種物質產品,從對比分析中找出原料與產品之間的關系,弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜分離提純產品的化工工藝,然后再結合題設的問題,逐一推敲解答。2.基本步驟(1)審題:①從題干中獲取有用信息,了解生產的產品,并在流程框圖上,標出原料中的成分,找出原料中的雜質。②審流程圖:看箭頭,進入的是投料(即反應物)、出去的是生成物(包括主