高考化学一轮复习 3.4 铜及其重要化合物用途广泛的金属材料课件 新人教版.ppt

第4节铜及其重要化合物用途广泛的金属材料 考纲要求 1 了解铜单质及其重要化合物的制备方法 2 掌握铜单质及其重要化合物的主要性质及其应用 3 了解常见金属的活动顺序 4 了解合金的概念及其重要应用 3 基础梳理 考点突破 铜及其重要化合物1 单质铜 1 物理性质 铜是一种有金属光泽的色固体 有良好的导电 导热性 仅次于银 可用于制电缆 有良好的延展性 紫红 4 基础梳理 考点突破 2 化学性质 黑 5 基础梳理 考点突破 2 氧化铜和氧化亚铜 cuo 黑色 6 基础梳理 考点突破 3 氢氧化铜 1 物理性质 色溶于水的固体 2 化学性质及应用 用化学方程式或离子方程式表示 蓝不 7 基础梳理 考点突破 4 铜盐 1 碱式碳酸铜 碱式碳酸铜的化学式为 是铜绿的成分 是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果 其受热分解的化学方程式为 2 硫酸铜 cuso4 5h2o为蓝色晶体 俗称或 无水cuso4为色粉末 遇水变色 生成cuso4 5h2o 3 铜盐的毒性 铜盐溶液有毒 主要是因为铜离子能与蛋白质作用 使蛋白质变性失去生理活性 因此人们根据这一性质用胆矾 熟石灰 水配成了波尔多液 用来杀灭植物的病毒 cu2 oh 2co3 胆矾蓝矾 白 蓝 8 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 cuo是黑色固体 与水反应可生成cu oh 2 2 cu2o遇硝酸会被氧化成cu2 3 cu2 oh 2co3是铜锈的主要成分 在干燥的空气中不易生成 4 过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成 5 可利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质 来检验水的存在 6 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 9 基础梳理 考点突破 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 失电子变为cu2 用纯铜棒作阴极即可得精铜 10 基础梳理 考点突破 2 废铜综合利用的常用化工流程 11 基础梳理 考点突破 例1 2016河北石家庄质量检测二 我国产铜主要取自黄铜矿 cufes2 随着矿石品质的降低和环保要求的提高 湿法炼铜的优势日益突出 该工艺的核心是黄铜矿的浸出 目前主要有氧化浸出 配位浸出和生物浸出三种方法 氧化浸出 1 在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化 测得有生成 该反应的离子方程式为 该反应在25 50 下进行 实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值 试分析其原因 12 基础梳理 考点突破 13 基础梳理 考点突破 生物浸出在反应釜中加入黄铜矿 硫酸铁 硫酸和微生物 并鼓入空气 黄铜矿逐渐溶解 反应釜中各物质的转化关系如图所示 4 在微生物的作用下 可以循环使用的物质有 填化学式 微生物参与反应的离子方程式为 任写一个 5 假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为fe3 当有2mol生成时 理论上消耗o2的物质的量为 14 基础梳理 考点突破 15 基础梳理 考点突破 16 基础梳理 考点突破 17 基础梳理 考点突破 18 基础梳理 考点突破 易错警示1 铜的化合物中各元素的化合价较易出错 常见的含铜化合物中元素化合价如下 2 铜及其常见化合物的颜色 19 基础梳理 考点突破 跟踪训练1 2016黑龙江哈尔滨模拟 某研究小组通过实验探究cu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 d 解析 铜与浓硫酸反应后仍有大量浓硫酸 不能把水加入反应器中 否则会发生危险 a项错误 cu与cl2常温下不反应 需要加热才能发生反应 b项错误 cucl2水解生成的hcl易挥发 加热蒸干能促进cucl2的水解而得不到cucl2固体 c项错误 20 基础梳理 考点突破 2 2016广东佛山模拟 银铜合金广泛用于航空工业 从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下 注 al oh 3和cu oh 2开始分解的温度分别为450 和80 21 基础梳理 考点突破 1 电解精炼银时 阴极反应式为 滤渣a与稀硝酸反应 产生的气体在空气中迅速变为红棕色 该气体变色的化学方程式为 2 固体混合物b的组成为 在生成固体b的过程中 需控制naoh的加入量 若naoh过量 则因过量引起的反应的离子方程式为 3 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式 4 若银铜合金中铜的质量分数为63 5 理论上5 0kg废料中的铜可完全转化为molcualo2 至少需要1 0mol l 1的al2 so4 3溶液l 5 cuso4溶液也可用于制备胆矾 其基本操作是 过滤 洗涤和干燥 22 基础梳理 考点突破 23 基础梳理 考点突破 24 基础梳理 考点突破 金属矿物的开发利用1 金属材料 金属与非金属 金属特性 低 大 铁 铬 25 基础梳理 考点突破 低碳钢 中碳钢 高碳钢 青铜 26 基础梳理 考点突破 2 金属矿物的开发利用 1 金属在自然界中的存在 2 金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从态还原为态的过程 即 写反应通式 用m表示金属 正 化合 游离 mn ne m 27 基础梳理 考点突破 3 金属冶炼的方法 用化学方程式表示 28 4 铝热反应 基础梳理 考点突破 29 基础梳理 考点突破 特别提醒铝热反应的三个注意事项 1 铝热反应是在高温干态下进行的置换反应 铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应 2 铝热反应会放出大量的热 这一特性常出现在推断题中 3 铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁 铜等 要考虑冶炼成本 30 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 铝合金的熔点比纯铝的高 2 合金材料中不可能含有非金属元素 3 地震灾区重建要使用大量钢材 钢材是合金 4 用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜 5 工业上电解熔融状态的al2o3制备al涉及氧化还原反应 6 电解alcl3 fecl3 cucl2的混合溶液时 阴极上依次析出cu fe al 7 电解氯化镁溶液可制取金属镁 8 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 31 基础梳理 考点突破 32 基础梳理 考点突破 33 基础梳理 考点突破 例2工业上由黄铜矿 主要成分cufes2 冶炼铜的主要流程如下 1 气体a中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收 a 浓硫酸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溶液后呈红色 说明溶液中存在 填离子符号 检验溶液中还存在fe2 的方法是 注明试剂 现象 3 由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为 34 基础梳理 考点突破 4 以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜 含al zn ag pt au等杂质 的电解精炼 下列说法正确的是 a 电能全部转化为化学能b 粗铜接电源正极 发生氧化反应c 溶液中cu2 向阳极移动d 从阳极泥中可回收ag pt au等金属 5 利用反应2cu o2 2h2so4 2cuso4 2h2o可制备cuso4 若将该反应设计为原电池 其正极电极反应式为 35 基础梳理 考点突破 解析 1 观察流程图可知 气体a是so2 应该用碱性溶液吸收尾气 c d项正确 2 溶液中加入kscn溶液显红色 说明溶液中存在fe3 若检验还存在fe2 则可以加入酸性kmno4溶液 如果溶液紫红色褪去 则说明还含有fe2 3 根据流程图可知 由泡铜冶炼粗铜的化学方程式是3cu2o 2al6cu al2o3 铝热法 4 在电解精炼中 不可能存在能量的完全转化 部分电能还可转化为热能等 a项错误 在电解池中 阳离子应该移向阴极 c项错误 b d正确 5 根据所给的原电池反应可知 正极是氧气发生还原反应 即o2 4h 4e 2h2o 36 基础梳理 考点突破 易错警示 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 而不是盐溶液 2 铜除了用热还原法冶炼外 还可以用湿法炼铜或用电解法进行冶炼 3 铝是地壳中含量最高的金属元素 但人类对铝的使用比铁 铜晚得多 是因为铝的金属活动性比铁 铜强 难于冶炼 古代冶炼技术条件达不到 不能冶炼铝 4 铁也可通过置换反应得到 如铝热反应 37 基础梳理 考点突破 跟踪训练3 2016四川成都模拟 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 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同b 火烧孔雀石 cu2 oh 2co3 和焦炭制得铜也属于还原法c 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子d 工业上金属mg cu都是用热还原法制得的 d 解析 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 如合金的硬度 强度更大 熔点更低等 a项正确 火烧孔雀石分解生成cuo cuo被焦炭还原为单质cu 属于还原法制取 b项正确 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 c项正确 工业上利用电解熔融mgcl2的方法来制得金属镁 d项错误 38 基础梳理 考点突破 4 2016山西太原二模 生产mno2和zn的工艺简化流程如图所示 中间产物的固体部分已经略去 软锰矿 mno2含量 65 al2o3含量为4 闪锌矿 zns含量 80 fes cus cds含量各为2 滤液b中含金属离子 zn2 mn2 fe2 al3 试回答下列问题 39 基础梳理 考点突破 1 步骤 中软锰矿 闪锌矿与硫酸溶液共热时可析出硫 且金属元素转化为相应的硫酸盐 铁元素以 3价存在 其中mno2和fes发生反应的离子方程式为 2 步骤 中的mno2也可用下列代替 不考虑mn2 的反应 a kmno4固体b h2o2溶液c 浓硝酸d 新制氯水 3 步骤 电解过程中阳极的电极反应式为 4 加入化合物x后可得纯净的znso4 mnso4溶液 x可以是zno或zn oh 2或mn oh 2或mnco3等 则产品d为 填化学式 40 基础梳理 考点突破 41 基础梳理 考点突破 答案 1 3mno2 2fes 12h 2fe3 3mn2 2s 6h2o 2 b 3 mn2 2h2o 2e mno2 4h 4 h2so4 5 防止温度降低 kmno4晶体析出 导致产率下降 2co2 3k2mno4 2kmno4 mno2 2k2co3 通入过量的co2会生成溶解度小的khco3 随kmno4晶体一起析出 42 基础梳理 考点突破 解析 1 根据题中的信息及框图转化关系 软锰矿 闪锌矿与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化还原反应 mno2与fes反应的离子方程式为3mno2 2fes 12h 2fe3 3mn2 2s 6h2o 2 步骤 中的mno2作氧化剂将fe2 氧化为fe3 为了不引入新的杂质 可以选择h2o2溶液 故选b 3 步骤 电解过程中阳极的电极反应式为mn2 2h2o 2e mno2 4h 4 加入化合物x的目的是除去其中的铝离子和铁离子 生成al oh 3 fe oh 3 得到纯净的znso4 mnso4溶液 x可以是zno或zn oh 2或mn oh 2或mnco3等 将滤液电解 阴极产生zn 阳极产生mno2和硫酸 43 基础梳理 考点突破 44 基础梳理 考点突破 45 基础梳理 考点突破 46 1 2 3 4 5 1 人教版必修1 p681改编题 合金与纯金属材料相比 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 可得到不同性能的合金 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 解析 47 1 2 3 4 5 2 人教版必修1 p686改编题 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主要原因是 a 铜来源广泛 易冶炼得到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 解析 48 1 2 3 4 5 3 2017河南天一大联考阶段性测试二 下列有关cuso4溶液的叙述不正确的是 a 该溶液中h fe2 可以大量存在b 与石灰乳混合可得波尔多液 常用作杀菌剂c 在zn与硫酸反应制备h2的溶液中滴加少量cuso4溶液 产气速率降低d 向1l0 1mol l 1该溶液中加入足量的铁粉充分反应 生成6 4gcu 答案 解析 49 1 2 3 4 5 4 2016山西晋商四校联考 cuso4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 y可以是葡萄糖溶液c cuso4在1100 分解所得气体x可能是so2和so3的混合气体d 将cuso4溶液蒸发浓缩 冷却结晶可制得胆矾晶体 答案 解析 50 1 2 3 4 5 5 2015课标全国 36 氯化亚铜 cucl 广泛应用于化工 印染 电镀等行业 cucl难溶于醇和水 可溶于氯离子浓度较大的体系 在潮湿空气中易水解氧化 以海绵铜 主要成分是cu和少量cuo 为原料 采用硝酸铵氧化分解技术生产cucl的工艺过程如下 回答下列问题 51 1 2 3 4 5 1 步骤 中得