高考化学大一轮复习 第三章 金属及其化合物 基础课4 铜 金属材料与金属矿物的开发利用课件.ppt

金属及其化合物 第三章 基础课4铜金属材料与金属矿物的开发利用 栏 目 导 航 1 铜的物理性质 色固体 具有良好的导电 导热和延展性 考点一铜及其化合物的性质及应用 紫红 2 铜的化学性质 1 与非金属单质的反应 2 与酸反应 3 与某些盐溶液反应 写离子方程式 3 铜的重要化合物 1 cu2 oh 2co3的名称为 是铜绿 孔雀石的主要成分 受热分解可生成黑色的氧化铜 化学方程式 可溶于稀硫酸 离子方程式 2 黑色氧化铜在高温下分解为红色的cu2o 化学方程式为 碱式碳酸铜 cu2 oh 2co3 4h 2cu2 co2 3h2o 3 蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末 化学方程式为 4 红色的cu2o与稀硫酸反应 溶液变蓝 同时生成红色的单质铜 离子方程式为 cu2o 2h cu cu2 h2o 正误判断 正确的划 错误的划 1 cu2 oh 2co3是铜锈的主要成分 在干燥的空气中不易生成 2 过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成 3 利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质 来检验水的存在 4 将铁片置于cuso4溶液中 铁片上有红色物质析出 说明铁比铜活泼 题组一铜及其化合物的性质1 2018 兰州质检 下列关于铜的化合物的说法正确的是 a 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化b 常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中 有棕黄色的烟生成c 用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为cuo 2h cu2 h2od 向cuso4溶液中滴入过量naoh溶液充分反应后 将混合物倒入蒸发皿加热煮沸一会儿 然后冷却 过滤 滤纸上的物质为 蓝色固体 a 解析 蓝色硫酸铜晶体受热失去结晶水转化为白色硫酸铜粉末是化学变化 a正确 常温下铜与氯气不反应 需在点燃条件下才能反应 观察到有棕色的烟生成 b错误 铜锈的成分是碱式碳酸铜 不是氧化铜 c错误 cuso4溶液中滴入过量naoh溶液充分反应后生成cu oh 2沉淀 加热后过滤 滤纸上留下的是黑色物质cuo d错误 解析 若误认为cu不与热的稀硝酸反应会造成错选d 如果样品部分生成了cu2o 也会有类似现象发生 即这种实验的结果无法说明cuo分解的程度 a项错误 c项正确 由于cu能够与热的稀硝酸反应 所以不论cuo是否完全分解 溶液中最终不可能有紫红色固体出现 b d项错误 2 2018 南昌一中测试 已知cuo经高温灼烧生成cu2o cu2o与h 发生反应 cu2o 2h cu cu2 h2o 将经高温灼烧后的cuo样品投入足量的热的稀硝酸溶液中 下列有关说法中正确的是 a 如果溶液变为蓝色 同时有紫红色固体出现 说明样品全部生成了cu2ob 溶液中最终可能有紫红色固体出现c 这种实验的结果无法说明cuo分解的程度d 如果溶液中出现蓝色 最终没有紫红色固体出现 说明cuo没有分解 c 常见铜及其化合物的颜色 a 解析 制备1molcu需要1molcuo 而h2还原cuo时需要先用h2排除体系内的空气 冷却时也需要继续通h2 因此需要h2的量远大于1mol 即消耗的fe h2so4均比第 种方法多 4 孔雀石的主要成分为cu2 oh 2co3 某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下 假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸 1 反应 能观察到的现象是 有关反应的化学方程式为 2 反应 加入的金属可能是 有关反应的离子方程式为 固体逐渐溶解 溶液由无色变成蓝色 有气泡产生 cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 铁粉 答案合理即可 fe cu2 fe2 cu 解析 1 孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解 溶液由无色变为蓝色 且有气泡产生 反应的化学方程式为cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 2 经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质 则滤液中主要含有cuso4 加入的金属粉末能将cu2 从溶液中置换出来即可 故金属可能是fe或zn等 题组三铜及其化合物的有关实验探究5 2018 滕州一中检测 已知酸性条件下有如下反应 2cu cu2 cu 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做了验证 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是 a cub cu2oc 一定有cu 可能有cu2od 一定有cu2o 可能有cu d 解析 h2还原cuo生成红色固体 可能是cu和cu2o中的一种或两种 产物中加入稀h2so4溶液变蓝和得到红色固体 证明产物中含cu2o 在酸性条件下2cu cu2 cu 故不能证明产物中是否含有cu 6 2018 南昌模拟 铜是与人类关系非常密切的有色金属 已知 常温下 在溶液中cu2 稳定 cu 易在酸性条件下发生反应 2cu cu2 cu 大多数 1价铜的化合物多数不溶于有机溶剂 如cu2o 砖红色 cui cucl cuh等 1 在cucl2溶液中逐滴滴加过量的ki溶液可能发生 a 2cu2 4i 2cui 白色 i2b 2cu2 2cl 2i 2cucl 白色 i2为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是 a so2b 苯c naoh溶液d 乙醇 b 2 一定条件下 在cuso4中加入nh5反应生成氢化亚铜 cuh 已知nh5是离子化合物且所有原子都达到稀有气体的稳定结构 请写出nh3的电子式 写出cuh在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式 2cuh 2h cu2 cu 2h2 3 纳米级cu2o具有特殊的光学 电学及光电化学性质 在太阳能电池 传感器 超导体等方面有着潜在的应用 研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一 方法一 在新制cu oh 2浊液中滴入n2h4 h2o水溶液 蓝色沉淀逐渐转化为砖红色 同时产生无污染无色气体 写出上述制备过程中的总反应方程式 4cu oh 2 n2h4 h2o 2cu2o n2 7h2o 方法二 以铜作阳极 石墨作阴极电解 已知 铜作阳极时 铜先被氧化生成cu 后cu 继续氧化生成cu2 在碱性溶液中cucl浊液易转化为cu2o 以nacl和含少量naoh的溶液作为电解质溶液 电解时阳极区会产生白色沉淀 写出阳极反应方程式 电解一段时间后 溶液中可能产生的现象 写出转化的离子方程式 这样制得的cu2o中往往含有cucl 请设计实验证明cucl的存在 cu cl e cucl 白色沉淀逐渐变为砖红色 2cucl 2oh cu2o h2o 2cl 1 金属活动顺序表及其反应规律 考点二金属材料与金属矿物的开发利用 2 合金 1 所有的金属之间都能形成合金吗 金属形成合金的条件是什么 提示 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 3 常见金属材料 2 几种有色金属材料 4 金属冶炼 1 金属在自然界中存在的形态除了 等极少数金属外 绝大多数金属以 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 化合价 2 金属冶炼的一般步骤 金 铂 化合物 正 3 金属冶炼的方法 用化学方程式表示 2 铝是地壳中含量最高的金属元素 为什么人类对铝的使用比铁 铜晚得多 提示 铝的金属活动性比铁 铜强 难于冶炼 古代人们的技术条件达不到 不能冶炼铝 故铝的发现和大量使用比铁 铜晚得多 3 铝热反应的本质是利用铝的还原性 将难熔金属从其氧化物中置换出来 关于铝热反应思考下列问题 1 是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应 提示 否 判断铝热反应能否发生 应首先看金属的活动性 例如mgo和al不能发生铝热反应 2 在铝热反应中 镁条 kclo3的作用是 提示 引燃 助燃作用 3 做铝热反应时 应注意哪些事项 提示 要保证纸漏斗重叠时四周均为四层 且内层纸漏斗一定要用水润湿 以防止高温物质从四周溅出 同时损坏纸漏斗 蒸发皿中的细沙要适量 既要防止蒸发皿炸裂 又要防止熔融的液体溅出伤人 实验装置不要距人群太近 应远离易燃物 题组一金属材料的性能1 2018 哈尔滨模拟 下列说法错误的是 a 变压器铁芯是含硅4 的硅钢 有很高的导磁性b 还原铁粉可用作食品保鲜剂c 合金材料中不可能含有非金属d 工农业生产中使用的钢铁是合金答案 c 2 合金与纯金属制成的金属材料相比 优点是 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地 合金的熔点比它的各成分金属的更低 改变原料的配比 改变生成合金的条件 得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛a b c d 答案 a 3 某合金与铁的物理性质的比较如下表 已知该合金耐腐蚀 强度大 从以上性能来看 该合金不适合作 a 导线b 门窗框c 炉具d 飞机外壳 a 解析 由该合金与铁的物理性质比较可知 其导电性比fe差很多 不适合作导线 题组二金属的冶炼原理及方法4 2018 重庆八中月考 下列制备金属单质的方法或原理正确的是 a 在高温条件下 用h2还原mgo制备单质mgb 在通电条件下 电解熔融al2o3制备单质alc 在通电条件下 电解饱和食盐水制备单质nad 加强热 使cuo在高温条件下分解制备单质cu答案 b 5 氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼 下列说法不正确的是 a 电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中 钠离子被还原 氯离子被氧化b 在湿法炼铜与火法炼铜的反应中 铜元素都发生还原反应c 用磁铁矿炼铁的反应中 1molfe3o4被co还原成fe 转移9mole d 铝热法还原铁的反应中 放出的热量能使铁熔化答案 c 题组三铝热反应的定性 定量考查6 2018 长沙模拟 将铝粉与某铁的氧化物 feo 2fe2o3 粉末配制成铝热剂 分成两等份 一份直接放入足量的烧碱溶液中 充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3 92l 另一份在高温下恰好反应完全 反应后的混合物与足量的盐酸反应 放出的气体在标准状况下的体积为 a 2 80lb 3 92lc 5 60ld 7 84l答案 a 7 粉末状试样a是由等物质的量的mgo和fe2o3组成的混合物 进行如下实验 取适量a进行铝热反应 产物中有单质b生成 另取20ga全部溶于0 15l6 0mol l 1盐酸中 得溶液c 将 中得到的单质b和溶液c反应 放出1 12l 标况 气体 同时生成溶液d 还残留有固体物质b 用kscn溶液检验时 溶液d不变色 请填空 1 中引发铝热反应的实验操作是 产物中的单质b是 加少量kclo3 插上镁条并将其点燃 fe 2 中所发生的各反应的化学方程式是 3 中所发生的各反应的离子方程式是 4 若溶液d的体积仍视为0 15l 则该溶液中c mg2 为 c fe2 为 fe2o3 6hcl 2fecl3 3h2o mgo 2hcl mgcl2 h2o fe 2fe3 3fe2 fe 2h fe2 h2 0 67mol l 1 2 3mol l 1 1 定量集气法定量集气法是指收集合金中某种物质溶于酸或碱溶液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具有特殊性质 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 沉淀洗涤 沉淀的干燥 称量及数据的处理 包括测定结果的误差分析 定量测定合金组成的两种实验方法 1 航母螺旋桨主要由铜铝合金制造 80 0gcu al合金用盐酸完全溶解后 在溶液中加入过量氨水 过滤后得到白色沉淀39 0g 则合金中cu的质量分数为 83 1 2 有三种镁铝合金样品 组分比例不一定相同 三位同学各取一种样品 对合金中镁的质量分数进行下列实验探究 1 第一位同学取样品 m1g和过量的氢氧化钠溶液反应 然后过滤 再往滤液中通入过量的二氧化碳气体 将所得沉淀过滤 洗涤 烘干 灼烧 得到固体质量仍为m1g 则合金中镁的质量分数为 小数点后保留2位 2 第二位同学取样品 m2g和足量的稀硫酸反应 发现固体完全溶解 标准状况下得到气体体积为vl 则m2的取值范围是 结果化为最简分数 47 06 3 第三位同学取不同质量的样品 分别和30ml同浓度的盐酸反应 所取合金质量与产生气体的体积 标准状况下测定 如表所示 盐酸的物质的量浓度为 合金中镁的质量分数为 要使c组实验后剩余合金中的铝恰好完全溶解 还需向容器中加入1 0mol l 1的氢氧化钠溶液 ml 2 0mol l 1 47 06 78 1 2016 高考组合 下列说法正确的是 a 除去cu粉中混有cuo的操作是加入稀hno3溶解 过滤 洗涤 干燥b 将铜粉加入1 0mol l 1fe2 so4 3溶液中 现象是溶液变蓝 有黑色固体出现c fecl3溶液可用于铜质印刷线路板制作的原理是fecl3能从含cu2 的溶液中置换出铜d 浓hno3中加入过量的cu 反应生成的气体有no2和no答案 d a 3 2013 山东卷 金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应 由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 a fe2o3b naclc cu2sd al2o3答案 bd 4 2016 四川卷 9 cucl广泛应用于化工和印染等行业 某研究性学习小组拟热分解cucl2 2h2o制备cucl 并进行相关探究 资料查阅 实验探究 该小组用下图所示装置进行实验 夹持仪器略 请回答下列问题 1 仪器x的名称是 2 实验操作的先后顺序是a e 填操作的编号 a 检查装置的气密性后加入药品b 熄灭酒精灯 冷却c 在 气体入口 处通入干燥hcld 点燃酒精灯 加热e 停止通入hcl 然后通入n2 3 在实验过程中 观察到b中物质由白色变为蓝色 c中试纸的颜色变化是 4 装置d中发生的氧化还原反应的离子方程式是 干燥管 cdb 先变红后褪色 cl2 2oh cl clo h2o 探究反思 5