高考复习方案（全国卷）2020版高考化学一轮复习 第3单元 金属及其化合物 第13讲 铜及其化合物 合金 金属矿物的开发利用教学案（无答案）新人教版

第13讲铜及其化合物合金金属矿物的开发利用考纲要求 1.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。2了解常见金属的活动性顺序。3了解合金的概念及其重要应用。考点一铜及其重要化合物的性质和应用知识归纳1铜(1)物理性质：铜是_色金属，具有良好的_性、_性和延展性。(2)化学性质反应物质化学方程式非金属单质O2潮湿的空气中2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色)(2)氧气加热：_Cl2S氧化性酸浓硫酸浓硝酸稀硝酸盐AgNO3FeCl32.铜的化合物(1)氧化铜是难溶于水的_色固体(粉末)，溶于酸，与_等还原剂加热时反应，如CH3CH2OHCuO_。(2)氢氧化铜Cu(OH)2是_不溶于水的固体，可溶于酸，受热分解的化学方程式为_；具有弱氧化性，可用于检验_。(3)无水硫酸铜(CuSO4)是_色粉末，常用于检验水的存在，吸水后变为_色的晶体(CuSO45H2O)，俗称_。铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，游泳馆常用_作池水消毒剂；CuSO4和_的混合液即为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂。 判断思考1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)表示CuCl2溶液做导电实验灯泡发光的方程式：CuCl2Cu22Cl()(2)H2还原CuO时，应先加热后通H2()(3)常温下，Fe和Cu与浓硝酸反应产生的气体体积相同()(4)将铁片和铜片用导线连接后置于稀H2SO4中，铜片上有气泡产生，说明铜比铁活泼()(5)将铜丝伸入到稀HNO3中，溶液变蓝，Cu与稀HNO3发生置换反应()(6)白色的无水硫酸铜粉末可作干燥剂()(7)CuCO3是铜锈的主要成分，可用盐酸除去铜锈()(8)农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行()2填写下列铜及其化合物的颜色。CuO_Cu2O_Cu2S_CuS_Cu2(OH)2CO3_CuSO45H2O_Cu_CuSO4_Cu(OH)2_典型例题1 2020天津卷 废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如图3131所示：图3131回答下列问题：(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是_。写出操作的名称：_。(2)反应是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_。操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号)_。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加Cu2在水中的溶解度图3132(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和_。若操作使用如图3132所示装置，图中存在的错误是_。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是_。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是_。 变式训练1下列有关铜及其化合物的说法中不正确的是()A用铜作电缆、电线，主要是利用铜的导电性BCuCuOCu(OH)2，两反应过程都能一步实现C用锌、铜、稀H2SO4、AgNO3溶液，能证明锌、铜、银的活动性顺序D波尔多液是用熟石灰、硫酸铜混合而制成的蓝色胶状悬浊液2铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可用Cu2SO22CuSO2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是_，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是_。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在5060 ，加入H2O2，反应一段时间后可制得硫酸铜溶液，发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀。写出生成CuCl的离子方程式：_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示为：CuH2SO4_。乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是_(填字母)。aCu2S和CuS都是黑色的b铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2c浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能考点二合金金属材料知识归纳1合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有_的物质。(2)性能：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点_；合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度_。2常见金属材料(1)黑色金属材料钢铁_是用量最大，用途最广的合金钢(2)有色金属材料铜和铝。我国使用最早的合金是_，常见的铜合金有黄铜和白铜。铝合金：成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小、强度高用于汽车、飞机、火箭、船舶制造 判断思考1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(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)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属()(4)金、银、铜是应用最广泛的金属材料()(5)合金中的金属元素以化合物的形式存在()(6)合金中各元素的含量一定，所以合金是纯净物()2将下列合金与其用途连线。 典型例题2 某研究性学习小组对某废旧合金(含有Cu、Fe、Si 三种成分)进行分离、回收。其工业流程如图3133所示：图3133已知：298 K时，KspCu(OH)22.01020，KspFe(OH)34.01038，KspMn(OH)21.91013，根据上面流程回答有关问题：(1)操作、一定都不含有的操作是_。A过滤 B洗涤 C干燥 D蒸馏(2)过量的还原剂应是_，溶液a中发生的反应的离子方程式为_。(3)若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液y mL，则最后所得红棕色固体C的质量为_g(用含x、y的代数式表示)。(4)将溶液c调节pH至2.93.2的目的是_。(5)常温下，取0.2 mol/L的CuCl2溶液，若要使Cu2开始沉淀，应调节pH至_。(6)工业上由红棕色固体C制取相应单质常用的方法是_。A电解法B热还原法C热分解法 (7)用惰性电极电解溶液e制取固体B，所发生的化学反应方程式为_。 变式训练C919大型飞机采用了大量新材料铝锂合金，下列关于铝锂合金的说法不正确的是()A铝锂合金是铝与锂形成的混合物B铝锂合金的硬度比锂大C铝锂合金的熔沸点比铝低D铝锂合金耐酸碱腐蚀考点三金属矿物的开发利用知识归纳1金属在自然界中的存在形式金、铂等化学性质不活泼的金属，在自然界以_态存在；化学性质较活泼的金属在自然界中以_态存在。2金属冶炼的一般步骤(1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：利用氧化还原反应，用_把金属矿石中的金属从化合态还原为游离态。(3)精炼：提纯金属。3金属冶炼方法(1)热分解法(适用于Hg、Ag等不活泼金属)例如：2HgO2HgO2，2Ag2O4AgO2。用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性_，金属元素的原子_失去电子，其金属离子_得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性_。(2)热还原法(适用于Zn、Cu等中等活泼金属)焦炭还原法：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为_，_。一氧化碳还原法：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为_，_。氢气还原法：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为_，_。活泼金属还原法(铝热反应)：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为_，_。(3)电解法(适用于Al以前的活泼金属)：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，其化学方程式依次为_，_，_。4铝热反应实验装置实验现象镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为_。原理应用制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等，如3MnO24Al3Mn2Al2O3；金属焊接，如野外焊接钢轨等。 判断思考1判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)铝热剂属于混合物()(2)用金属钠能置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛()(3)人类使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高()(4)用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液制取金属钠()(5)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜()(6)电解氯化镁溶液制取金属镁()(7)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()2将金属与冶炼金属的方法搭配起来。以C、CO或H2作还原剂还原以较活泼金属Na、Mg等还原利用铝热反应原理用Al还原电解法热分解法(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。(5)K、Rb、Ti等金属通常还原方法是_。典型例题3 以下方法可用于工业冶炼金属的是()A电解熔融AlCl3获取金属铝B在高温条件下，用H2还原MgO制备单质MgC用CO还原铁矿石来获取金属铁D加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu4 用自然资源生产部分材料，其产品流程示意图如图3134所示：图3134下列有关说法正确的是()A制取铝也可用电解熔融AlCl3的方法B由赤铁矿冶炼生铁时，发生的反应既有吸热反应，又有放热反应C粗铜精炼时往往以粗铜作电解池的阴极D将MgCl2溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤，即可得到氯化镁晶体铜的冶炼“三方法”(1)火法炼铜(还原法炼铜)：Cu2SO22CuSO2。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。(2)湿法炼铜：FeCuSO4=FeSO4Cu。(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化亚铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 变式训练1下列常见金属的冶炼原理中不合理的是()金属冶炼原理AFeFe2O33CO2Fe3CO2BHg2HgO2HgO2CMg2MgO(熔融)2MgO2DNa2NaCl(熔融)2NaCl22.用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。(1)用铝作还原剂还原MnO2冶炼金属锰，称为铝热法，化学方程式为_。(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，称为硅热法。化学方程式为_。硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要的地位。但硅的还原性不如铝，为使硅热还原更易进行，常加入CaO。试分析加入CaO的作用：_。1工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是()A钾：K2OH2=2KH2OB钙：CaOCCaCOC锰：3MnO24Al3Mn2Al2O3D汞：HgSHgS2下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是()A铝制器皿不宜盛放酸性食物B电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠C铁制容器盛放和运输浓硫酸D镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀3实验室用含有杂质(FeO、 Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体，经历了下列过程(已知 Fe3在pH5时沉淀完全)。其中分析错误的是()CuSO45H2O晶体A步骤发生的主要反应为2Fe2H2O22H=2Fe32H2OB步骤可用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2C步骤用 CuCO3代替CuO也可调节溶液的pHD步骤的操作为向漏斗中加入少量冷的蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复操作23次4电子工业常用30%的FeCl3溶液腐