2020年高考化学一轮总复习 第三章 第12讲 铜及其重要化合物、金属材料学案（含解析）.doc

第12讲铜及其重要化合物、金属材料一、铜及其化合物1铜的性质(1)物理性质：铜是紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32CuSCu2S2氧化铜和氧化亚铜3氢氧化铜(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质及应用4CuSO45H2OCuSO45H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。无水CuSO4只能作为水的检验试剂，但不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。二、金属材料1合金2常见金属材料(1)黑色金属材料钢铁。钢是用量最大，用途最广的合金。(2)有色金属材料铜和铝。我国使用最早的合金是青铜，常见的铜合金有黄铜和白铜等。铝合金3金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即MnneM。(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥。()错因：Cu与HNO3也反应。(2)将铜粉加入1.0 molL1Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现。()错因：Fe3氧化铜，本身被还原为Fe2，没有黑色固体生成。(3)1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子。()错因：Cu与热浓H2SO4反应产生SO2。(4)合金中的金属元素都是以化合态形式存在。()错因：合金中金属多是以游离态形式存在的。(5)合金的硬度一般小于成分金属，而熔点一般高于成分金属。()错因：合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般小于成分金属。(6)合金材料中不可能含有非金属元素。()错因：铁合金中就含C、Si等非金属元素。2教材改编题(据人教必修一P68T6)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是()A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通答案B考点铜及其化合物的性质典例1(2018安徽三校联考)硫酸铜是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想B硫酸铜在1100 分解所得气体X可能是二氧化硫和三氧化硫的混合气体CY可以是葡萄糖溶液D将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体解析途径：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，途径：2CuO22H2SO4(稀)2CuSO42H2O，制取等质量硫酸铜途径需要的硫酸少，且途径无污染性气体产生，故途径更好地体现了绿色化学思想，A项正确；若X是二氧化硫和三氧化硫的混合气体，则硫酸铜中铜元素、硫元素的化合价都降低，而无元素化合价升高，故B项错误；葡萄糖中含有醛基，可与氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成Cu2O，C项正确；硫酸铜溶液中铜离子会水解，但生成的硫酸不挥发，故将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体，D项正确。答案B名师精讲1熟记铜及其化合物的颜色物质颜色物质颜色Cu紫红色CuSO4白色CuO黑色CuSO45H2O蓝色Cu2O砖红色Cu2(OH)2CO3绿色Cu2S黑色Cu(OH)2蓝色2.铜及其化合物(1)Cu在加热条件下与O2非常容易反应，利用这一性质，可把Cu作为O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。(2)无水CuSO4常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。(3)铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和CuSO4混合作用，两者的混合液是被称为“波尔多液”的农药。(4)溶液中的Cu2常为蓝色(浓CuCl2溶液为绿色，稀CuCl2溶液为蓝色)，可作为Cu2的鉴别依据。如CuSO4溶液呈蓝色，在推断题中，“蓝色溶液”基本可作为Cu2的存在依据。(5)Cu2与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，这也是鉴定Cu2的原理之一。3铜的冶炼“两方法”(1)湿法炼铜：FeCuSO4=FeSO4Cu。(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：2CuFeS24O2Cu2S3SO22FeO(炉渣)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2粗铜中铜的含量为99.5%99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，用纯铜棒作阴极即可得精铜。1已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物()A是CuB是Cu2OC一定有Cu，一定有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu答案D解析浓H2SO4(加热)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O；而稀H2SO4与Cu不反应，与Cu2O反应。2Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图：Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_。(3)若将A中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最好是_(填字母)。A适量的NaNO3 B适量的HNO3C适量的H2O2答案(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3)C解析(1)Cu2S中铜为1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应的化学方程式为Cu2SO22CuSO2。(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2(蓝色)和单质铜(红色)，反应的离子方程式为Cu2O2H=Cu2CuH2O。(3)H2O2不产生污染物，不引入杂质。 考点金属材料典例2冶炼金属一般有以下几种方法：热分解法；焦炭法；水煤气法(CO或H2)；活泼金属置换法；电解法。这几种方法各有优缺点，它们在工业上均有应用。古代有：a.火烧孔雀石炼铜；b.湿法炼铜；现代有：c.铝热法炼铁；d.光卤石法炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是()Aa用 Bb用 Cc用 Dd用解析铁、铜、镁的冶炼方法，要根据它们的金属活动性来选择。火烧孔雀石炼铜是用焦炭作还原剂进行冶炼，A正确；湿法炼铜是在溶液中进行的，故不能用水煤气法，B不正确；铝热法炼铁属于活泼金属置换法，C正确；镁的活泼性较强，用电解法比较适宜，D正确。答案B名师精讲1合金特性(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。(2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。(3)并非所有的金属都能形成合金。两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。(4)合金一定是混合物。2金属活动性顺序表中隐含的重要信息3.金属的冶炼(1)金属活泼性与冶炼方法的关系：(2)有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如：NaKClKNaCl2RbClMgMgCl22Rb等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。4铝热反应3(2018芜湖质检)下列说法正确的是()A工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气B钢铁厂用热还原法冶炼铁C工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al不涉及氧化还原反应DMgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg答案B解析电解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，得不到单质钠，A错误；电解熔融Al2O3发生的是氧化还原反应，C错误；工业上冶炼镁是电解熔融MgCl2而不是MgO，D错误。4金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A合