《2019版高考化学一轮复习 第9讲 铜及其化合物课件真题考点解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 第9讲 铜及其化合物课件真题考点解析（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9讲 铜及其化合物 金属材料及金属矿物的开发利用 一 铜及其化合物 1 单质铜 1 物理性质 紫红 色固体 具有良好的延展性 导 热 性和 导 电 性 2 化学性质 教材研读 写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式 a 与潮湿空气反应 2Cu O2 CO2 H2O Cu2 OH 2CO3 b 与S反应 2Cu S Cu2S c 与氧化性酸反应 与浓硫酸共热 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 与稀硝酸反应 3Cu 8H 2N 3Cu2 2NO 4H2O 离子方 程式 d 与盐溶液反应 写离子方程式 与硝酸银溶液反应 Cu 2Ag 2Ag Cu2 与FeCl3溶液反应 C
2、u 2Fe3 2Fe2 Cu2 3 铜的冶炼 a 火法炼铜 Cu2S O2 2Cu SO2 b 湿法炼铜 Fe CuSO4 FeSO4 Cu c 电解精炼 电解时 用纯铜作阴极 粗铜作阳极 用CuSO4溶液作电解液 2 氧化铜和氧化亚铜 3 氢氧化铜 1 物理性质 蓝 色 不 溶于水的固体 2 化学性质及应用 4 五水硫酸铜 CuSO4 5H2O为蓝色晶体 俗称蓝矾 胆矾 无水CuSO4为白色粉末 遇 水变 蓝色 生成CuSO4 5H2O 可用于检验水 5 碱式碳酸铜 碱式碳酸铜的化学式为Cu2 OH 2CO3 是铜绿的成分 是铜在潮湿的空气 中被锈蚀的产物 其受热易分解 Cu2 OH 2CO
3、3 2CuO H2O CO2 自测1 某研究小组用废铜粉制取胆矾 设计了如下三个实验方案 1 Cu CuSO4 硫酸铜溶液 CuSO4 5H2O 2 Cu CuO 硫酸铜溶液 CuSO4 5H2O 3 硫酸铜溶液 CuSO4 5H2O 对三个方案进行评价 你认为最好的是哪个方案 答案 方案 1 产生污染性气体 且消耗硫酸较多 方案 2 消耗能量较多 且步骤复杂 方案 3 不产生污染性气体 原料利用率高 节约能源 因而方案 3 更经济合理 特别提示 1 通常Cu2 在溶液中呈蓝色 可作为Cu2 的判定依据 2 Cu2 与碱反应生成蓝色沉淀 Cu OH 2 这是鉴定Cu2 的原理之一 3 铜盐溶液
4、有毒 主要是因为Cu2 为重金属离子 能使蛋白质变性而失 去生理活性 人们利用它的这一性质用胆矾 熟石灰 水配成波尔多 液 用来杀虫 自测2 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 足量金属粉末 孔雀石 溶液 Cu 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 答案 1 固体逐渐消失 溶液由无色变成蓝色 有气泡产生 Cu2 OH 2 CO3 2H2SO4 2CuSO4 CO2 3H2O 2 铁粉 答案合理即可 Fe Cu2 Fe2 Cu 答案合理即可 解析 1
5、 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和H2SO4 加入的金属粉末能将Cu2 从溶液中置换出来 即可 故可能是Fe或Zn等 二 合金及常见金属材料 1 合金 2 常见金属材料 1 重要的黑色金属材料 钢 钢 是用量最大 用途最广的合金 钢 2 铜合金 常见的铜合金主要包括 青铜 黄铜和白铜等 自测3 下列关于金属的说法中 不正确的是 A 合金比纯金属具有更好的性能 合金的熔点一般比各成分金属的低 B 一
6、般情况下 合金的硬度大于其各成分金属的硬度 C 常用电解法冶炼钠 镁 铝等活泼金属 D 由于铝在常温下不能与氧气反应 所以铝制品具有一定的抗腐蚀性 是一种应用广泛的金属材料 D 答案 D A项 合金的熔点一般比其成分金属的低 B项 一般情况下 合 金的硬度比其成分金属的大 C项 活泼金属常用电解法冶炼 如钠 镁 铝等 D项 铝在常温下能与氧气反应 并在铝的表面形成一层致密 的氧化铝保护膜 所以铝制品具有一定的抗腐蚀性 自测4 某化学兴趣小组对奥运会金牌成分提出猜想 甲认为金牌是由 纯金制造的 乙认为金牌是由金银合金制成的 丙认为金牌是由黄铜 铜 锌合金 制成的 为了验证他们的猜想 请你选择一种
7、试剂来证明甲 乙 丙猜想的正误 A 硫酸铜溶液 B 稀硝酸 C 盐酸 D 硝酸银溶液 B 答案 B 纯金遇到稀硝酸不溶解 金银合金遇到稀硝酸会部分溶解 黄 铜遇到稀硝酸会全部溶解 三 金属矿物的开发和利用 1 金属在自然界中存在的形态 除了 金 铂 等极少数金属外 绝大多数金属以 化合 物 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 正 化合价 2 金属冶炼的实质 使金属化合物中的金属离子 得 电子被 还原 为金属单质的 过程 Mn ne M 4 金属冶炼方法 1 热分解法 例如 2HgO 2Hg O2 2Ag2O 4Ag O2 用热分解法冶炼金属的特点 金属元素的金属性 弱 金属
8、元素的 原子 不易 失去电子 对应的金属离子 容易 得到电子 该金 属元素所形成的化合物稳定性 较差 3 金属冶炼的一般步骤 2 热还原法 a 焦炭还原法 例如 C还原ZnO CuO 化学方程式依次为 C 2ZnO 2Zn CO2 C 2CuO 2Cu CO2 b 一氧化碳还原法 例如 CO还原Fe2O3 CuO 化学方程式依次为 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 CO CuO Cu CO2 c 氢气还原法 例如 H2还原WO3 Fe3O4 化学方程式依次为 3H2 WO3 W 3H2O 4H2 Fe3O4 3Fe 4H2O d 活泼金属还原法 例如 Al还原Cr2O3 V2O5 化学方程
9、式依次为 2 Al Cr2O3 Al2O3 2Cr 10Al 3V2O5 6V 5Al2O3 3 电解法 例如 电解熔融Al2O3 MgCl2 NaCl制Al Mg Na 化学方程式依次为 2Al2O3 熔融 4Al 3O2 MgCl2 熔融 Mg Cl2 2NaCl 熔融 2Na Cl2 特别提示 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 不是盐溶液 2 钠 镁的冶炼是电解熔融的NaCl MgCl2 铝的 冶炼是电解加了冰晶石的熔融Al2O3 而不是电解熔融AlCl3 因为AlCl3是共 价化合物 熔融状态不导电 自测5 1 铝是地壳中含量最高的金属元素 为什么人类对铝的使用
10、比 铁 铜晚得多 2 热还原法用到的还原剂有焦炭 CO和H2 试从所得产物纯度及对环 境污染的角度考虑哪种还原剂更好 答案 1 铝的金属活动性比铁 铜强 难于冶炼 2 最好的还原剂是H2 原因是焦炭会使产品的纯度降低 CO会污染环 境 自测6 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Mg B 在通电条件下 电解熔融Al2O3制备单质Al C 在通电条件下 电解饱和食盐水制备单质Na D 加强热 使CuO在高温条件下分解制备单质Cu B 答案 B 制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法 制备单质Na采用 电解熔融NaCl的方法 制备单质Cu用热还原法
11、考点突破 考点一 金属活动性顺序及其应用 考点二 守恒法在化学计算中的应用 考点一 金属活动性顺序及其应用 典例1 化学在生活中有着广泛的应用 下列对应关系错误的是 化学性质实际应 用 AAl2 SO4 3和小苏打反应泡沫灭火器灭火 B铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路 板 C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物 DHF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀 标记 B 答案 B FeCl3与Cu的反应为2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 不能用来 比较铁与铜的金属性强弱 故错误 1 1 下列关于金属冶炼的说法中正确的是 A 金属银 汞可用热分解法冶炼 B 可用热分解法冶炼金 铂
12、C 金属Mg Al都可以用电解熔融氯化物的方法制得 D 电解法是冶炼活泼金属 如钾 钠 镁 铝等 的唯一方法 A 答案 A A项 银 汞为不活泼金属 工业上可用热分解其氧化物制得 B项 金 铂极不活泼 应用富集法 物理方法 冶炼 C项 AlCl3为共价化合 物 熔融状态不导电 工业上制备金属Al是用电解熔融Al2O3的方法 D项 工业上冶炼钾可以用钠还原法 Na KCl NaCl K 反应制得 的钾蒸气遇冷即得到金属钾 1 2 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 冶炼铁的主要原料有铁矿石 焦炭 空气 石灰石等 其中石灰石的 作用是除去铁矿石中的脉石 二氧化硅 B 湿法炼铜
13、与火法炼铜的反应中 铜元素都发生还原反应 C 工业上Mg可由电解熔融的MgO制取 Na可由电解熔融的NaCl制取 D 铝热法还原铁的反应中 放出的热量能使铁熔化 C 答案 C 工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁 守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法 也是解题中应用最多的方 法之一 其特点是抓住有关变化的始态和终态 忽略中间过程 利用其 中某种不变量建立关系式 从而简化思路 快速解题 守恒法主要包括质量守恒法 原子守恒法 电荷守恒法 得失电子守 恒法等 1 质量守恒法 质量守恒主要包括两项内容 参加反应的各物质的质量总和等于生成 的各物质的质量总和 反应前后各元素的质量守恒 2 原子守
14、恒法 原子守恒主要指系列反应中某原子个数 或物质的量 不变 以此为基础 考点二 守恒法在化学计算中的应用 可求出与该原子相关联的某些物质的数量 或质量 3 电荷守恒法 电荷守恒即溶液中阳离子所带的正电荷总数 阴离子所带的负电荷总 数 常见的电荷守恒有以下几种情况 化合物化学式中存在的电中性 原则 正 负化合价代数和为0 离子反应中的电荷守恒 反应前后净 电荷数相等 电解质溶液中存在的电荷守恒 阴 阳离子电荷总数相 等 4 得失电子守恒法 氧化还原反应中 或系列化学反应中 氧化剂得电子总数 还原剂失电 子总数 典例2 现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g 向其中加入2 mol L 1的硫酸
15、溶液50 mL 恰好完全反应 若将a g该混合物在足量H2中加热 使其充 分反应 冷却后剩余固体质量为 A 1 6a g B a 1 6 g C a 3 2 g D 1 6 g B 答案 B 金属氧化物与硫酸恰好完全反应 生成n H2O n H2SO4 50 10 3 L 2 mol L 1 0 1 mol 生成的H2O中的氧元素完全来自于金属氧化 物 所以a g金属氧化物中氧元素的质量为0 1 mol 16 g mol 1 1 6 g 则a g 金属氧化物被足量H2还原后剩余固体质量为 a 1 6 g 2 1 有一块铁的 氧化物 样品 用140 mL 5 0 mol L 1盐酸恰好将其 完全
16、溶解 所得溶液还能吸收0 025 mol Cl2 恰好使其中的Fe2 全部转变 为Fe3 则该样品可能的化学式为 A Fe2O3 B Fe3O4 C Fe4O5 D Fe5O7 D 答案 D 根据2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 可知铁的 氧化物 样品用盐 酸溶解后所得溶液中n Fe2 0 025 mol 2 0 05 mol 根据电荷守恒得2n Fe2 3n Fe3 n Cl 则n Fe3 0 2 mol 故n Fe2 n Fe3 0 05 0 2 1 4 该氧化物可表示为FeO 2Fe2O3 即Fe5O7 2 2 向一定量的Fe FeO Fe2O3 Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol L 1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解 放出2 24 L NO 标准状况 往所得 溶液中加入KSCN溶液 无红色出现 若用足量的H2在加热条件下还原 相同质量的混合物 所得到铁的物质的量为 A 0 21 mol B 0 25 mol C 0 3 mol D 0 35 mol B 答案 B 稀硝酸恰好使混合物完全溶解 加入KSCN溶液 无红色出现 说明铁元素在溶液中以Fe2 形式存在 根据氮
