《化學(xué)第三單元 金屬及其化合物 3.4 用途廣泛的金屬材料 銅及其重要化合物》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)第三單元 金屬及其化合物 3.4 用途廣泛的金屬材料 銅及其重要化合物（55頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第4 4節(jié)用途廣泛的金屬材料節(jié)用途廣泛的金屬材料 銅及其重要化合物銅及其重要化合物-2-考綱要求:1.了解銅及其重要化合物的制備方法。2.掌握銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3.了解常見金屬的活動順序。4.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。-3-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破金屬礦物的開發(fā)利用1.金屬材料-4-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-5-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-6-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-7-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-8-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破 特別提醒鋁熱反應(yīng)的三個注意事項(1)鋁熱反應(yīng)是在高溫干態(tài)下進(jìn)行的置換反應(yīng),鋁只能與金屬活動性順序中排在它之后的金屬的氧化物反

2、應(yīng)。(2)鋁熱反應(yīng)會放出大量的熱(這一特性常出現(xiàn)在推斷題中)。(3)鋁熱反應(yīng)不能用來冶煉金屬鐵、銅等(要考慮生產(chǎn)成本)。-9-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破自主鞏固自主鞏固判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。(1)鋁合金的熔點比純鋁的高 ( )(2)合金材料中不可能含有非金屬元素 ( )(3)地震災(zāi)區(qū)重建要使用大量鋼材,鋼材是合金 ( )(4)用金屬鈉能置換氯化銅溶液中的銅 ( )(5)工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應(yīng) ( )(6)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時,陰極上依次析出Cu、Fe、Al ( )(7)電解氯化鎂溶液可制取金屬鎂 ( )(8)用焦炭

3、與空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物 ( )-10-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-11-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-12-考點一考點二基礎(chǔ)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:(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(xiàn)象)。 (3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)方程式為。-13-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破(4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含A

4、l、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說法正確的是。 A.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.溶液中Cu2+向陽極移動D.從陽極泥中可回收Ag、Pt、Au等貴金屬(5)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池,其正極電極反應(yīng)式為。 -14-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-15-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-16-考點一考點二基礎(chǔ)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,還可以用濕法或用電解法進(jìn)行冶煉。(3)鋁是地殼中含量最高的金屬

5、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(qiáng),難于冶煉,古代冶煉技術(shù)條件達(dá)不到,不能冶煉鋁。(4)鐵也可通過置換反應(yīng)得到,如鋁熱反應(yīng)。-17-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是()A.合金的性質(zhì)與其組成金屬的性質(zhì)不完全相同B.灼燒孔雀石Cu2(OH)2CO3和焦炭混合物制銅也屬于還原法C.金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D.工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的 答案解析解析關(guān)閉合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同,如合金的硬度、強(qiáng)度更大、熔點更低等,A項正確;灼

6、燒時孔雀石分解生成CuO,CuO被焦炭還原為單質(zhì)Cu,屬于還原法制取,B項正確;金屬冶煉就是把金屬陽離子還原為金屬原子,越活潑的金屬,其陽離子的氧化性越弱,越難被還原,C項正確;工業(yè)上利用電解熔融MgCl2的方法來制得金屬鎂,D項錯誤。 答案解析關(guān)閉D-18-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破2.生產(chǎn)MnO2和Zn的工藝簡化流程如圖所示(中間產(chǎn)物的固體部分已經(jīng)略去):軟錳礦:MnO2含量65%;Al2O3含量為4%。閃鋅礦:ZnS含量80%;FeS、CuS、CdS含量各為2%。濾液B中含金屬離子:Zn2+、Mn2+、Fe2+、Al3+。-19-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破試回答下列問題:(1)步驟中

7、軟錳礦、閃鋅礦與硫酸溶液共熱時可析出硫,且金屬元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽(鐵元素以+3價存在)。其中MnO2與FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (2)步驟中的MnO2也可用下列代替(不考慮Mn2+的反應(yīng))。 A.KMnO4固體B.H2O2溶液C.濃硝酸D.新制氯水(3)步驟電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為。(4)加入化合物X后可得純凈的ZnSO4、MnSO4溶液,X可以是ZnO或Zn(OH)2或Mn(OH)2或MnCO3等,則產(chǎn)品D為(填化學(xué)式)。-20-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破(5).將制得的MnO2(s)與KOH(s)、KClO3(s)按比例混合,加熱熔融(不斷攪拌)可得KCl和K2MnO4的固

8、體混合物;.再用5%的KOH溶液溶解得綠色( )溶液;.向綠色溶液中通入適量的CO2后,將溶液加熱,并趁熱濾去殘渣含MnO2(s);.將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得紫色KMnO4晶體。第步操作中“趁熱過濾”的目的是 。 寫出中生成KMnO4的化學(xué)方程式: 。 中需控制CO2的用量,若CO2過量,會使所得產(chǎn)品的純度降低,原因可能是 。 -21-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破答案:(1)3MnO2+2FeS+12H+2Fe3+3Mn2+2S+6H2O(2)B(3)Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+(4)H2SO4(5)防止溫度降低,KMnO4晶體析出,導(dǎo)致產(chǎn)率下降2CO2+3K2

9、MnO42KMnO4+MnO2+2K2CO3通入過量的CO2會生成溶解度小的KHCO3,隨KMnO4晶體一起析出-22-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破解析:(1)根據(jù)題中的信息及框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系:軟錳礦、閃鋅礦與硫酸溶液共熱時析出硫的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),MnO2與FeS反應(yīng)的離子方程式為3MnO2+2FeS+12H+2Fe3+3Mn2+2S+6H2O。(2)步驟中的MnO2作氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,為了不引入新的雜質(zhì),可以選擇H2O2溶液,故選B。(3)步驟電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+。(4)加入化合物X的目的是除去其中的鋁離子和鐵離子,生成Al(OH

10、)3、Fe(OH)3,得到純凈的ZnSO4、MnSO4溶液,X可以是ZnO或Zn(OH)2或Mn(OH)2或MnCO3等,將濾液電解,陰極產(chǎn)生Zn,陽極產(chǎn)生MnO2和硫酸。-23-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-24-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破銅及其重要化合物1.單質(zhì)銅(1)物理性質(zhì):銅是一種有金屬光澤的紫紅色固體,有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性(僅次于銀,可用于制電纜),有良好的延展性。-25-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破(2)化學(xué)性質(zhì): -26-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破2.氧化銅和氧化亞銅 -27-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破3.氫氧化銅(1)物理性質(zhì):藍(lán)色不溶于水的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用(

11、用化學(xué)方程式或離子方程式表示)-28-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破4.銅鹽(1)堿式碳酸銅。堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3,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(xué)方程式為Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2+H2O。(2)硫酸銅。CuSO45H2O為藍(lán)色晶體,俗稱膽礬或藍(lán)礬。無水CuSO4為白色粉末,遇水變藍(lán)色(生成CuSO45H2O)。(3)銅鹽的毒性。銅鹽溶液有毒,主要是因為銅離子能與蛋白質(zhì)作用,使蛋白質(zhì)變性失去生理活性,因此人們根據(jù)這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成波爾多液,用來殺滅植物的病毒。-29-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破自主鞏固自主鞏固判斷正

12、誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。(1)CuO是黑色固體,與水反應(yīng)生成Cu(OH)2 ( )(2)Cu2O遇硝酸會被氧化成Cu2+ ( )(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(yīng)一定沒有一氧化氮生成 ( )(5)可利用無水硫酸銅遇水變藍(lán)這一性質(zhì),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(zhì)析出,說明鐵比銅活潑 ( )-30-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-31-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-32-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-33-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-34-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-35-考點一

13、考點二基礎(chǔ)梳理考點突破.生物浸出在反應(yīng)釜中加入黃銅礦、硫酸鐵、硫酸和微生物,并鼓入空氣,黃銅礦逐漸溶解,反應(yīng)釜中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。(4)在微生物的作用下,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有(填化學(xué)式),微生物參與反應(yīng)的離子方程式為 (任寫一個)。 (5)假如黃銅礦中的鐵元素最終全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,當(dāng)有2 mol 生成時,理論上消耗O2的物質(zhì)的量為。 -36-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-37-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-38-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-39-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-40-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破思維建模廢銅綜合利用的常用化工流程 -41-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破跟

14、蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3.(2017哈爾濱模擬)某研究小組通過實驗探究Cu及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到實驗?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(guān)閉銅與濃硫酸反應(yīng)后仍有大量濃硫酸,不能把水加入反應(yīng)器中,否則會發(fā)生危險,A項錯誤;Cu與Cl2常溫下不反應(yīng),需要加熱才能發(fā)生反應(yīng),B項錯誤;CuCl2水解生成的HCl易揮發(fā),加熱蒸干能促進(jìn)CuCl2的水解而得不到

15、CuCl2固體,C項錯誤。 答案解析關(guān)閉D-42-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破4.銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450 和80 -43-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破(1)電解精煉銀時,陰極反應(yīng)式為。濾渣A與稀硝酸反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,該氣體變色的化學(xué)方程式為 。 (2)固體混合物B的組成為;在生成固體B的過程中,需控制NaOH的加入量。若NaOH過量,則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為。 (3)完成煅燒過程中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式:(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%,理論上5.

16、0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 mol CuAlO2,至少需要1.0 molL-1的Al2(SO4)3溶液 L。 (5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬,其基本操作是 、過濾、洗滌和干燥。 -44-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-45-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破-46-47-48-213451.合金與純金屬材料相比,優(yōu)點是()合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地,合金的熔點比它的各成分金屬的更低改變原料的配比、改變生成合金的條件,可得到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.A解析:合金與各成分金屬相比,合金熔點較低、硬度大。改變生成條件可得到不同性

17、能的合金,正確;合金的電阻率比純金屬要大,故錯誤;合金應(yīng)用比較廣泛,正確。-49-213452.銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析,銅常用于制造貨幣的主要原因是()A.銅來源廣泛,易冶煉得到B.銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易被腐蝕,銅的熔點比較低,容易冶煉鑄造成型C.銅的外觀為紫紅色,大方美觀,易于被人們接受D.銅的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠,銅綠具有抗腐蝕能力,易于流通B解析:注意從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)方面來分析用銅制造貨幣的原因。A項和C項沒有從這兩方面分析,不符合題意;銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易被腐蝕,銅的熔點比較低,容易冶煉鑄造成型,B項正確,D項

18、不正確。-50-431253. 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中B.銅片放入酸化的硝酸鈉溶液中C.銅和鐵的混合物放入稀硝酸中D.銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成的原電池放電B解析:氧化銅能夠和乙醇反應(yīng)生成乙醛和銅,銅在空氣中灼燒變成氧化銅,氧化銅遇乙醇又被還原成銅,最終銅的質(zhì)量沒有變化,故A不符合題意;銅和稀硝酸反應(yīng)生成了硝酸銅,質(zhì)量一定減少,故B符合題意;由于鐵還原性強(qiáng)于銅,鐵先參加反應(yīng),若是鐵足量,銅不消耗,故C不符合題意;銅、鋅構(gòu)成的原電池,鋅是負(fù)極,銅是正極不消耗,故D不符合題意。-51-431254.(2017山西陽泉模擬)部分氧化的Fe-Cu合金樣品

19、(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Fe2+、Fe3+、H+B.樣品中鐵元素的質(zhì)量為2.24 gC.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 gD.V=896 答案解析解析關(guān)閉根據(jù)題意,3.2 g濾渣一定是銅,而銅與Fe3+不共存,A項錯誤;最后的3.2 g固體為Fe2O3,其中鐵元素的質(zhì)量為2.24 g,B項正確;樣品中銅元素和氧元素的質(zhì)量共5.76 g-2.24 g=3.52 g,C項錯誤;2.24 g鐵元素不可能全是單質(zhì)鐵,故生成氫氣的體積小于896 mL,D項錯誤。 答案解析關(guān)閉B-52-531245.氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化

20、工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下:-53-53124回答下列問題:(1)步驟中得到的氧化產(chǎn)物是,溶解溫度應(yīng)控制在6070 ,原因是。 (2)寫出步驟中主要反應(yīng)的離子方程式:。 (3)步驟包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是(寫名稱)。 (4)上述工藝中,步驟不能省略,理由是。 (5)步驟都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有(填字母)。 A.分餾塔B.離心機(jī)C.反應(yīng)釜D.框式壓濾機(jī)(6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用a molL-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點,消耗K2Cr2O7溶液b mL,反應(yīng)中 被還原為Cr3+。樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 -54-53124-55-53124