第4章 第18讲 铜 金属材料 金属冶炼

第18讲铜金属材料金属冶炼

[复习目标]1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途，2.理解含铜重要化合物的制备原理

及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。

考点一铜及其化合物

■归纳整合必备知识

1.熟记铜及其常见化合物的颜色

物质颜色物质颜色

Cu紫红色CuSO.»白色

CuO黑色CUSO4-5H2O蓝色

C112O砖红色CU2(0H)2cO3绿色

Cu2s黑色CU(0H)2蓝色

2.铜及其重要化合物的性质及应用

(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈

[CU2(OH)2CO3]：____________________________________________________________

⑵常用灼热的铜粉除去N：中的02,用灼热的CuO除去CO?中的CO。

(3)新制的Cu(0H)2常用来检验o

(4)CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSOKHzO),可用于检验。

⑸过量的Cu和浓HNO3反应，得到NCh和NO的混合气体，再加入稀H2so4，Cu。

(6)Cu+2H2soM浓)T=CuSO4+SO2t+2H2。，此反应中当Cu过量时，H2s也不能完全

反应。此反应不适用于制备CuSCh，因为。

五易错辨析

1.CuO是黑色固体，与水反应生成CU(0H)2()

2.将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀()

3.CuSO4・5H2。失去结晶水属于物理变化()

4.常温下Cu和浓H2so4反应生成CuSO4()

5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成()

■专项突破关键能力

一、铜及其化合物的性质和应用

1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是

()

A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，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CuCL的生成

C.将CuCk溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCb固体

D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿

二、铜及其化合物的制备

2.碱式碳酸铜又名孔雀石，主要成分为CuMOH)2co3,呈绿色，是一种具有广泛用途的化工

产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制各少量碱式碳酸铜。

试剂：0.25moIL】Na2cO3溶液、0.5mol-L】NaOH溶液、0.5mol-LiCu(NCh)2溶液各

100mLo

实验1：探究CU(NO3)2与NaOH和Na2cCh溶液配比

取三种反应溶液，以表中的比例混合，在60℃条件下进行实验，并观察现象。

编号HCU(NO3)2]/mLV(NaOH)/mLV(Na2CO3)ZmL沉淀数量沉淀颜色

1222.8+++蓝色

2222.4+++蓝色

3222++浅绿色

4221.6十浅绿色

注：“+”越多表示沉淀的相对量越多。

实验2：探究反应温度

按上述实验得到的合适反应液用量，在不同温度卜进行实验，并观察现象。

反应温度/℃沉淀数量沉淀颜色

室温++++蓝色

40++++蓝色

60+浅绿色

75++绿色

80+++绿色(少量黑色)

实验3：制备碱式碳酸铜

-1-1

按最佳物料比取50mL0.5mol-LCu(NO3)2溶液、50mL0.5mol-LNaOH溶液和相应体积

的0.25Na2cCh溶液，在最佳反应温度下进行实验，待反应完全后，静置、过滤、洗

涤、干燥后，得到2.5g产品。

请回答下列问题：

(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有。

(2)制备碱式碳酸铜时，CU(NO3)2、NaOH和NazCCh溶液的最佳物质的量之比为，

最佳反应温度为,本实验的加热方式为。

(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式：。

(4)实验2中在80℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质，产生该物质的原因可能是

(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作：_______________________________________________

(6)计算本实验的产率为%(保留三位有效数字)。

考点二金属冶炼及金属材料

■归纳整合必备知识

1.常见的金属材料

(1)金属材料分类

(

金产匕*㈱、镒、以及它们的合金

属

材

料有色金属材料除黑色金属以外的其他各种金属

)

及其合金

(2)几种常见的合金

r-______:韧性、焊接性好,强度低

d碳素钢］-一______:强度高，韧性及加工性好

励L_____：硬而脆，热处理后弹性好

匕丽)_具有各种不同的优良性能，用于制

①乜----=不锈钢及各种特种钢

种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝等

特性：密度小、强度高、塑(造)性好、易于加工

K用途：建筑业、容器包装业、交通运输业等

____(主要含Cu、Sn、Pb)：我国最早使用

黄铜(主要含Cu、Zn等)

_白铜(主要含Cu、Ni、Zn等)

2.金属冶炼的一般方法及应用

(I)金属在自然界中的存在

1.根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn>Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。

2.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。

四种方法在工业•上均有应用，古代有：(I)火烧孔雀石炼铜；(II)湿法炼铜。现代有：(n【)铝

热法炼铭；(N)从光卤石中炼镁。咐它们的冶炼对•应方法的分析不正确的是()

A.(I)一①B.(Il)—@

C.(HI)—@D.(IV)—@

3.金属的冶炼•般用热分解法、热还原法和电解法，选用冶炼方法的依据主要是()

A.金属在自然界里存在的形式

B.金属元素在地壳中的含量

C.金属阳离子得电子的能力

D.金属熔点的高低

真题演练明确考向

I.正误判断，正确的打“，错误的打“X”。

(1)青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2022•全国乙卷，7C)()

⑵青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑(2022♦江苏，7C)()

2.(2022・广东，I)中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发

展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料

制成的是()

选项A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显示屏

3.(2020•全国卷III,7)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其

中绿色来自孔雀石颜料［主要成分为Cu(OH)2CuCO3b青色来自蓝铜矿颜料［主要成分为

CU(OH)2-2CUCO3］O下列说法错误的是()

A.保存《下里江山图》需控制温度和湿度

B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D.CU(OH)2CUCO3中铜的质量分数高于CU(OH)2-2CUCO5

4.(2022•海南，15)胆帆(CuSOQHz