第四节铜及其化合物金属材料

1、高考总复习化学高考总复习化学第二章第二章 金属元素及其化合物金属元素及其化合物第四节第四节铜及其化合物金属材料铜及其化合物金属材料考纲网络考纲网络考纲点击考纲点击1了解铜及其化合物的性质和应用。了解铜及其化合物的性质和应用。2了解合金、金属的冶炼及其应用。了解合金、金属的冶炼及其应用。3掌握金属活动顺序表的应用。掌握金属活动顺序表的应用。考纲网络考纲网络网络构建网络构建梳理判断梳理判断栏栏目目链链接接梳理基础一、铜及其重要化合物一、铜及其重要化合物1铜。铜。(1)位置及物理性质。位置及物理性质。位于元素周期表中第位于元素周期表中第_周期，第周期，第_族，族，_色，具有金属通性。色，具有金属通性

2、。四四I B紫红紫红梳理基础 (2)化学性质。化学性质。梳理基础2氧化铜和氢氧化铜。氧化铜和氢氧化铜。不不黑黑不不Cu2H2OCuH2OCuCO2Cu22H2OCuOH2O梳理基础 3.硫酸铜。硫酸铜。 CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称胆矾。无水为蓝色晶体，俗称胆矾。无水CuSO4为为白色粉末，遇水变蓝色白色粉末，遇水变蓝色(生成生成CuSO45H2O)，无水，无水CuSO4可作为水的检验试剂。可作为水的检验试剂。二、合金与金属材料二、合金与金属材料梳理基础1合金。合金。(1)概念。概念。_与其他与其他_或或_形成的具有形成的具有_的物质。的物质。(2)特性。特性。熔点较各成分的熔点熔点较各

3、成分的熔点_。合金比各成分金属具有更好的合金比各成分金属具有更好的_、_，以及物，以及物理、化学和机械加工性能，如耐腐蚀性强、强度大等。理、化学和机械加工性能，如耐腐蚀性强、强度大等。一种金属一种金属一种或几种金属一种或几种金属非金属非金属金属特性金属特性低低硬度硬度强度强度梳理基础铁、锰、铬铁、锰、铬铁铁碳碳混合物混合物梳理基础3金属的冶炼：金属冶炼是金属离子得到电子，被还原成金属金属的冶炼：金属冶炼是金属离子得到电子，被还原成金属原子的过程。原子的过程。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au(1)_法：制法：制KAl活泼金属，电解熔融态金属

4、盐或氧化物。活泼金属，电解熔融态金属盐或氧化物。(2)_法：制法：制ZnCu较活泼金属，高温下用还原剂较活泼金属，高温下用还原剂(C、CO、H2、Al等等)还原金属化合物。还原金属化合物。(3)_法：制法：制Hg、Ag等不活泼金属，加热下分解金属氧化等不活泼金属，加热下分解金属氧化物。物。电解电解热还原热还原热分解热分解梳理基础正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”。1Cu单质放置在空气中生成氧化物，且其氧化物为碱单质放置在空气中生成氧化物，且其氧化物为碱性氧化物性氧化物()2目前我国流通的硬币是由合金材料制造的目前我国流通的硬币是由合金材料制造的()3生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次

5、增加生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加()4镧镍合金能大量吸收镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢形成金属氢化物，可作储氢材料材料()梳理基础1解析：解析：Cu单质放置在空气中生成铜绿单质放置在空气中生成铜绿Cu2(OH)2CO3.2解析：解析：不同币值的硬币成分不同，但都是合金材料。不同币值的硬币成分不同，但都是合金材料。3解析：解析：生铁中含碳量最高。生铁中含碳量最高。4解析：解析：利用镧镍合金能大量吸收利用镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储形成金属氢化物，可作储氢材料。氢材料。梳理基础5电解电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出的混合溶液

6、时阴极上依次析出Cu、Fe、Al()6所有不锈钢都只含有金属元素所有不锈钢都只含有金属元素()7将铜屑加入将铜屑加入Fe3溶液中的离子方程式：溶液中的离子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2()8电解熔融的电解熔融的AlCl3制备单质铝制备单质铝()9合金的成分都是金属合金的成分都是金属，属于混合物属于混合物()10合金一般与其各成分金属的化学性质相同合金一般与其各成分金属的化学性质相同()梳理基础5解析：解析：析出析出Cu后，再就是后，再就是H放电生成氢气了。放电生成氢气了。8解析：解析：AlCl3是共价化合物，制备单质铝要通过是共价化合物，制备单质铝要通过电解熔融的氧化铝。电解熔融的氧化铝

7、。9解析：解析：合金的成分也可能有非金属元素，如钢合金的成分也可能有非金属元素，如钢铁中就有碳元素。铁中就有碳元素。10解析：解析：合金的化学性质会保留各自的化学性质。合金的化学性质会保留各自的化学性质。梳理基础1可依据溶液的颜色为可依据溶液的颜色为_色或与碱反应生成色或与碱反应生成_作为有无含作为有无含Cu2的判定依据。的判定依据。2利用孔雀石利用孔雀石主要成分是主要成分是Cu2(OH)2CO3冶炼铜，可冶炼铜，可先加热分解，再用一氧化碳还原，相关的化学方程式为先加热分解，再用一氧化碳还原，相关的化学方程式为_、_。蓝蓝蓝色沉淀蓝色沉淀热点典例热点典例栏栏目目链链接接热点热点1铜及其化合物的

8、相互转化关系铜及其化合物的相互转化关系热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例热点典例【例例1】工业上由黄铜矿工业上由黄铜矿(主要成分主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流冶炼铜的主要流程如下：程如下：(1)气体气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。吸收。a浓浓H2SO4 b稀稀HNO3cNaOH溶液溶液 d氨水氨水热点典例热点典例热点典例热点典例 (5)利用反应利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为_。热点典例热点典例热点典例热点典例热

9、点典例热点典例 针对训练针对训练1某校化学研究性学习小组欲设计实验验证某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。方案方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸或稀盐酸)中中，观察产生气泡的快慢观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为原理的离子方程式为_。方案方案：有人利用：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池作电极设计成原电池，以确定它们的

10、活以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材标出原电池的电极材料和电解质溶液料和电解质溶液，并写出电极反应式。并写出电极反应式。热点典例热点典例正极反应式：正极反应式：_；负极反应式：负极反应式：_。方案方案：结合你所学的知识：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活活动性的简单实验方案动性的简单实验方案(与方案与方案、不能雷同不能雷同)。_；用离子方程式表示其反应原理：用离子方程式表示其反应原理：_。热点典例热点典例解析：解析：金属活动性即其还原性金属活动性即其还原性，可以利用金属与可以利用

11、金属与H反应反应的难易或剧烈程度来进行比较的难易或剧烈程度来进行比较，或用原电池正负极进行或用原电池正负极进行判断判断，或用金属之间的置换反应进行比较或用金属之间的置换反应进行比较，或利用最高或利用最高价氧化物的碱性强弱来比较。价氧化物的碱性强弱来比较。答案：答案：方案方案：Fe2H=Fe2H2方案方案：装置图如图所示：装置图如图所示热点典例热点典例2H2e=H2Fe2e=Fe2方案方案：把铁片插入：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质观察铁片表面是否生成红色物质FeCu2=Fe2Cu热点热点2金属活动性顺序表的应用金属活动性顺序表的应用热点

12、典例热点典例常见金属的活动顺序为：常见金属的活动顺序为：金属在化学反应中失去电子生成阳离子的能力依次减弱，金属在化学反应中失去电子生成阳离子的能力依次减弱，对应阳离子得电子能力依次增强。对应阳离子得电子能力依次增强。该规律有多种应用，归纳如下：该规律有多种应用，归纳如下：1判断金属与酸能否发生置换反应。判断金属与酸能否发生置换反应。排在排在H前边的金属可与非氧化性酸发生置换氢的反应。前边的金属可与非氧化性酸发生置换氢的反应。热点典例热点典例 2判断金属与盐溶液能否发生置换反应。判断金属与盐溶液能否发生置换反应。 排在前边的较活泼的金属能把排在后边的金属从其盐溶液中置换排在前边的较活泼的金属能把

13、排在后边的金属从其盐溶液中置换出来，生成新盐和新金属。出来，生成新盐和新金属。 3判断金属与水能否发生置换反应。判断金属与水能否发生置换反应。 (1)极活泼金属极活泼金属(K、Ca、Na)可与冷水发生置换氢的反应。可与冷水发生置换氢的反应。 (2)活泼金属活泼金属(Mg、Al)可与热水发生置换氢的反应。可与热水发生置换氢的反应。 (3)较活泼金属较活泼金属(Zn、Fe)与水蒸气在高温下反应，可置换水中的氢与水蒸气在高温下反应，可置换水中的氢 生成氢气，但生成氢氧化物受热分解，最后得到金属氧化物。生成氢气，但生成氢氧化物受热分解，最后得到金属氧化物。 (4)排在氢后边的金属与水不反应。排在氢后边

14、的金属与水不反应。热点典例热点典例 4判断原电池正、负极及电极反应。判断原电池正、负极及电极反应。 由两种金属构成的原电池电极，位于金属活动顺序表前由两种金属构成的原电池电极，位于金属活动顺序表前面的金属为负极。面的金属为负极。 (1)负极反应：电极金属失电子被氧化，形成金属阳离子负极反应：电极金属失电子被氧化，形成金属阳离子进入溶液。进入溶液。 (2)正极反应：溶液中微粒正极反应：溶液中微粒(酸性条件下为酸性条件下为H，中性条件，中性条件下为下为H2O和和O2)在正极上得到电子被还原。在正极上得到电子被还原。 5判断金属在自然界中的存在状态。判断金属在自然界中的存在状态。热点典例热点典例6判

15、断金属氢氧化物的热稳定性强弱。判断金属氢氧化物的热稳定性强弱。金属活动性顺序表中越位于前面的金属，其氢氧化物越稳金属活动性顺序表中越位于前面的金属，其氢氧化物越稳定，越不易分解，越后面的金属氢氧化物越易分解，极不定，越不易分解，越后面的金属氢氧化物越易分解，极不活泼的金属活泼的金属Pt、Au甚至无氢氧化物。甚至无氢氧化物。7判断金属的冶炼方法。判断金属的冶炼方法。金属冶炼是金属离子得到电子，被还原成金属原子的过程。金属冶炼是金属离子得到电子，被还原成金属原子的过程。金属活动性顺序表中的不同金属，因金属离子结合电子能金属活动性顺序表中的不同金属，因金属离子结合电子能力不等，所以冶炼方法不同。力不

16、等，所以冶炼方法不同。热点典例热点典例热点典例热点典例 针对训练针对训练 热点典例热点典例根据以上事实根据以上事实，下列判断或推测错误的是下列判断或推测错误的是() AZ的阳离子氧化性最强的阳离子氧化性最强 BW的还原性强于的还原性强于Y的还原性的还原性 CZ放入放入CuSO4溶液中一定有溶液中一定有Cu析出析出 D用用X、Z和稀硫酸可构成原电池和稀硫酸可构成原电池，且且X作负极作负极C热点典例热点典例 解析：解析：由实验由实验13的现象可判定金属活动性依的现象可判定金属活动性依次为：次为：WXYHZ，Z的活动性弱的活动性弱，其阳其阳离子的氧化性强离子的氧化性强，A正确；活动性与还原性一般正确

17、；活动性与还原性一般情况不一致情况不一致，B正确；从题意不能确定正确；从题意不能确定Z与与Cu的的活动强弱关系活动强弱关系，C错误；错误；X比比Z活泼活泼，故做负极故做负极，D正确。正确。巩固演练巩固演练栏栏目目链链接接巩固演练巩固演练C巩固演练巩固演练 解析：解析：两种金属若形成合金两种金属若形成合金，一种金属的熔点不能一种金属的熔点不能超过另一种金属的沸点超过另一种金属的沸点，则则C错误。错误。巩固演练巩固演练2下列制备金属单质的方法或原理正确的是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，用在高温条件下，用H2还原还原MgO制备单质制备单质MgB在通电条件下，电解熔融在通电条

18、件下，电解熔融Al2O3制备单质制备单质AlC在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD加强热，使加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质在高温条件下分解制备单质CuB 解析：解析：制备单质制备单质Mg应该用电解熔融应该用电解熔融MgCl2的方法的方法，A错错误；制备单质误；制备单质Na采用电解熔融采用电解熔融NaCl的方法的方法，C错误；制备错误；制备单质单质Cu用热还原法用热还原法，D错误。错误。巩固演练巩固演练3氢化亚铜氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种溶液和另一种“反应物反应物”在在4050 时反应可生成它。时反

19、应可生成它。CuH不稳定，易分不稳定，易分解；解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是关推断中错误的是()A这里的这里的“另一种反应物另一种反应物”具有还原性具有还原性BCuH可作氧化剂、还原剂可作氧化剂、还原剂CCuHCl2=CuClHCl(燃烧燃烧)DCuHHCl=CuClH2(常温常温)C巩固演练巩固演练 解析：解析：Cl2具有强氧化性具有强氧化性，与与CuH反应的产物应为反应的产物应为CuCl2和和HCl，C项错误。项错误。巩固演练巩固演练 4(双选双选)在在CuO和和Fe粉的混合物中，加入一定量的稀硫粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化，根据上述现象，确入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化，根据上述现象，确定下面结论正确的是定下面结论正确的是()