高考化学 第9讲 用途广泛的金属材料 铜及其化合物课件.ppt

第9讲用途广泛的金属材料铜及其化合物 课标版化学 题组一铜及其化合物1 单质铜 1 物理性质 紫红色固体 具有良好的延展性 导 热性和导 电性 2 化学性质 写出有关反应的化学方程式或离子方程式 a 与潮湿空气反应 2cu o2 co2 h2ocu2 oh 2co3 绿色固 体 b 与s反应 2cu scu2s c 与氧化性酸反应与浓硫酸共热 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 与稀硝酸 3cu 8h 2n3cu2 2no 4h2o 离子方程式 d 与盐溶液反应 写离子方程式 与硝酸银溶液 cu 2ag 2ag cu2 与fecl3溶液 cu 2fe3 2fe2 cu2 2 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4 cuso4 5h2ocuso4 5h2o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cuso4 5h2o 可作为水的检验依据 题组二合金及常见金属材料1 合金2 常见金属材料 1 重要的黑色金属材料 钢 钢是用量最大 用途最广的合金 钢 2 铜合金常见的铜合金主要包括 青铜 黄铜和白铜等 题组三金属矿物的开发和利用1 金属在自然界中存在的形态除了 金 铂等极少数金属外 绝大多数金属以 化合物的形式存在于自然界中 在这些金属化合物中 金属元素都显 正化合价 2 金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子 得电子被 还原为金属单质的过程 mn ne m 3 金属冶炼的一般步骤 例如 2hgo2hg o2 2ag2o4ag o2 用热分解法冶炼金属的特点 金属元素的金属性 弱 金属元素的原子 不易失去电子 其金属离子 容易得到电子 该金属元素所形成的化合物稳定性 较差 2 热还原法a 焦炭还原法 例如 c还原zno cuo 化学方程式依次为c 2zno2zn co2 c 2cuo2cu co2 b 一氧化碳还原法 例如 co还原fe2o3 cuo 化学方程式依次为3co fe2o32fe 3co2 co cuocu co2 4 金属冶炼方法 1 热分解法 c 氢气还原法 例如 h2还原wo3 fe3o4 化学方程式依次为3h2 wo3w 3h2o 4h2 fe3o43fe 4h2o d 活泼金属还原法 例如 al还原cr2o3 v2o5 化学方程式依次为2al cr2o3al2o3 2cr 10al 3v2o56v 5al2o3 3 电解法例如 al2o3 mgcl2 nacl的电解反应 化学方程式依次为2al2o3 熔融 4al 3o2 mgcl2 熔融 mg cl2 2nacl 熔融 2na cl2 特别提示 1 电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物 不是盐溶液 2 钠 镁的冶炼是电解熔融的nacl mgcl2 铝的冶炼是电解加了冰晶石的熔融al2o3 不是电解熔融alcl3 因为alcl3是共价化合物 熔融态不导电 1 某研究小组通过实验探究铜及其化合物的性质 操作正确且能达到实验目的的是 a 将铜丝插入浓硫酸中并加热 反应后再加入水 观察硫酸铜溶液的颜色b 常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中 观察cucl2的生成c 将cucl2溶液在蒸发皿中加热蒸干 得到无水cucl2固体d 将表面有铜绿 cu2 oh 2co3 的铜器放入盐酸中浸泡 除去铜绿答案da项 浓硫酸溶于水时放热 应该把反应后的溶液加入水中 故该项错误 b项 需要先加热铜丝 故该项错误 c项 cu2 水解 加热蒸干最终得到的是氢氧化铜 故该项错误 d项 铜和盐酸不反应 只有铜绿 cu2 oh 2co3 与盐酸反应 故该项正确 题组一铜及其化合物 2 某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉 通过不同的化学反应精制cuo 其设计的实验过程为 1 含较多杂质的铜粉经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物 灼烧后含有少量铜的可能原因是 填字母序号 a 灼烧过程中部分氧化铜被还原b 灼烧不充分铜未被完全氧化 c 氧化铜在加热过程中分解生成铜d 该条件下铜无法被氧气氧化 2 由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净cuo 与途径 相比 途径 有明显的两个优点是 答案 1 ab 2 耗酸少 无污染性气体so2产生解析 1 灼烧后含有少量铜 其原因可能是灼烧不充分铜未被完全氧化 也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原 2 根据途径 的反应方程式 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o和途 径 的反应方程式 2cu o2 2h2so42cuso4 2h2o 可以看出途径 的优点是 产生等量的cuso4 比途径 消耗硫酸少 不产生污染大气的so2 3 下列说法中正确的是 a 铁是人类在生产 生活中最早使用的金属材料b 金 银 铜是应用最广泛的金属材料c 钛被誉为 21世纪的金属 应用前景很广阔d 铜是导电性 导热性最好的有色金属答案c铜是人类使用最早的金属材料 a错 铁 铝及它们的合金是应用最广泛的金属材料 b错 银的导电性比铜好 d项错 题组二合金及常见金属材料 4 下列有关金属及其化合物的说法正确的是 a 由于铝在常温下不能与氧气反应 所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能 是一种应用广泛的金属材料b 青铜 不锈钢 硬铝都是合金c 铜表面易形成致密的氧化膜d 装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小 熔点比铝低答案b铝在常温下能与氧气反应 并在铝的表面形成一层致密的氧化物薄膜 所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能 a错 b项正确 铜在空气中容易与co2 o2 h2o发生反应生成铜绿 cu2 oh 2co3 c错 铝合金材料的硬度比铝大 d错 5 下列有关金属材料及其合金的说法正确的是 a 所有的不锈钢与铝材都属于黑色金属b 铝合金是一种混合物 它比纯铝的熔点低c 我国在2000多年前就掌握了铁的冶炼技术 这是因为铁元素含量丰富易被发现且化学性质活泼容易冶炼d 镁铝合金在冷的浓硫酸中 钝化 因此常温下可用镁铝合金容器来盛装浓硫酸答案b铝是有色金属 不属于黑色金属 a项错 合金属于混合物 熔点低于其成分金属 故b项正确 人们认识金属的先后主要与金属的活泼性和冶炼难易有关 c项错 镁在常温下与浓h2so4可发生反应 d项错误 6 下列有关金属的工业制法中正确的是 a 制钛 用金属钠置换氯化钛 ticl4 溶液中的钛b 炼铁 用焦炭和空气反应产生的co在高温下还原铁矿石中铁的氧化物c 制钠 用海水为原料制得精盐 再电解纯净的nacl溶液d 炼铜 用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99 9 的铜答案ba中不能用ticl4溶液 要用熔融ticl4 c中电解nacl溶液得到naoh cl2和h2 d中电解法精炼铜的原料是粗铜 题组三金属矿物的开发和利用 7 下列金属冶炼的反应原理 错误的是 a mgcl2 熔融 mg cl2 b al2o3 3h22al 3h2oc fe3o4 4co3fe 4co2d 2hgo2hg o2 答案bal应用电解熔解al2o3的方法冶炼 重难一金属活动性顺序及其应用典例1 2014河北唐山模拟 al fe cu都是重要的金属元素 下列说法正确的是 a 三者对应的氧化物均为碱性氧化物b 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物c 制备alcl3 fecl3 cucl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法d 电解alcl3 fecl3 cucl2的混合溶液时阴极上依次析出cu fe al考查内容al fe cu的性质及制备 解题关键解答本题的关键是注重对盐类水解 电解原理的理解 解析a项 al2o3为两性氧化物 b项 cu在空气中的co2和h2o g 的作用下与o2反应生成cu2 oh 2co3 c项 三种盐均为强酸弱碱盐 加热时都水解 且生成易挥发的hcl 蒸干时都得到金属氧化物和氢氧化物的混合物 d项 电解alcl3溶液时阴极上的产物为h2和al oh 3 答案c 1 1 2014江苏常州模拟 分析推理是化学学习的方法之一 下列实验推理中 正确的是 a 金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大关系 所以银和汞可以用热分解的方法冶炼b 钠比铜活泼 所以钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜c 工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁 所以工业上电解熔融氯化铝可制得铝d 将镁条和铝片用导线连接再插进稀naoh溶液中 镁条上产生气泡 说明铝比镁活泼 解析na比cu活泼 但将na放入cuso4溶液中 na首先与水反应 不能从cuso4溶液中置换出cu b项错 工业上电解熔融mgcl2可制得金属mg 但熔融alcl3不导电 所以不能用电解熔融alcl3的方法来制取al c项错 由于铝片能与naoh溶液反应 而镁条与naoh溶液不反应 所以将镁条和铝片用导线连接再插进稀naoh溶液中 mg为原电池的正极 mg条上产生气泡 但不能说明al比mg活泼 答案a 1 2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 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 工业上金属mg al都是用电解熔融氯化物制得的 越活泼的金属越难冶炼a b 只有 c d 答案b解析合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 如硬度 强度更大 熔点更低等 正确 因alcl3为共价化合物 熔融时不导电 冶炼铝应用电解 熔融al2o3的方法 错误 金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子 越活泼的金属 其阳离子的氧化性越弱 越难被还原 正确 金属活动性顺序及其应用 特别提示cu之后的金属不与非氧化性酸反应 cu hg ag能与氧化性酸 如浓h2so4 hno3 反应 但不产生氢气 pt au不与氧化性酸反应 但可溶解于 王水 中 一 分析合金的成分常用的方法1 定性分析型形成合金的各种成分的特殊化学性质仍按单一组分的性质 例如铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于强碱的性质不变 铜能溶于稀硝酸且硝酸的还原产物为no气体等性质不变 一般是将合金酸溶或碱溶 根据反应中的特殊现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象判断成分 此类试题常以流程的形式呈现 解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物质的成分 1 定量集气法定量集气法是指测量合金中某种物质溶解时所产生的气体的量 应用化学方程式或关系式来判断合金的组成 其原理的关键点是某组分的特殊性质 特别是与酸或碱反应能产生气体 其操作要点和注意事项有 保证装置的气密性良好 注意收集气体的读数方法 2 沉淀法沉淀法测定物质含量是常用的一种方法 采用沉淀法时 涉及的基本实验操作和主要问题有 称量 溶解 溶解试剂 沉淀 重点是沉淀试剂的选择 过滤 沉淀的洗涤 沉淀的干燥 称量 数据的处理 包括测定结果的误差分析 2 定量分析型 二 性质特殊的金属1 有颜色的金属 紫红色 cu 黄色 au 2 常温下呈液态的金属 hg 3 密度最小的金属 li 4 硬度最大的金属 cr 5 熔点最高的金属 w 重难二铜及其重要化合物的性质典例2 2014安徽安庆二模 铜是生命必需的元素 也是人类最早使用的金属之一 铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响 请完成下列各题 1 在西汉古籍中曾有记载 曾青得铁则化为铜 即 曾青 cuso4 跟铁反应就生成铜 试写出该反应的化学方程式 2 铜器表面有时会生成铜绿 请写出生成铜绿的化学方程式 这层铜绿可以用化学方法除去 试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程 式 3 铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币 试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币 铜的熔点是1183 4 铁的熔点是1534 8 考查内容铜及其化合物的性质 解题关键解答本题的关键是根据铜绿的成分判断出反应物 解析 2 要除去铜器表面的铜绿 考虑酸的选择 因为强氧化性酸能和裸露的铜继续反应 所以选择盐酸 盐酸不和铜反应 并且盐酸具有挥发性 反 应的化学方程式为cu2 oh 2co3 4hcl2cucl2 co2 3h2o 3 根据题给信息以及作货币的实际 选择铜制造货币是因为铜的熔点比较低 容易冶炼铸造成型 铜的化学性质比较稳定 不易被腐蚀 答案 1 fe cuso4feso4 cu 2 2cu o2 h2o co2cu2 oh 2co3cu2 oh 2co3 4hcl2cucl2 co2 3h2o 3 选择铜制造货币是因为铜的熔点比较低 容易冶炼铸造成型 铜的化学性质比较稳定 不易被腐蚀 2 1 2014陕西延安模拟 用一定量的铁与足量的稀h2so4及足量的cuo制得单质铜 有人设计以下两种方案 feh2cu cuocuso4cu若按实验原则进行操作 则两者制得单质铜的量的比较中 正确的是 a 多b 多c 相等d 无法判断答案b解析 中在h2还原cuo之前应先通入一段时间的h2 反应完成后还应继续通h2直到固体冷却 故 中制得的单质铜较多 2 2 2014黑龙江牡丹江模拟 镁 铝 铜三种金属粉末的混合物 加入过量盐酸充分反应 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液 再过滤 滤液中主要存在的离子有 a mg2 b cu2 c al3 d al答案d解析加入盐酸发生的反应有mg 2h mg2 h2 2al 6h 2al3 3h2 向滤液中加入烧碱溶液发生的反应有h oh h2o mg2 2oh mg oh 2 al3 4oh al 2h2o 故d正确 铜的冶炼及铜盐1 铜的冶炼 1 火法炼铜 cu2s o22cu so2 2 湿法炼铜 fe cuso4feso4 cu 3 电解精炼 电解时 用纯铜作阴极 粗铜