《高考化学优选大一轮复习课件：第13讲 金属材料 金属矿物的开发和利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学优选大一轮复习课件：第13讲 金属材料 金属矿物的开发和利用（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第13讲 PART 13 金属材料 金属矿物的开发和 利用 考点互动探究 考例考法直击 教师备用习题 考试说明 第13讲 金属材料 金属矿物的开发和利用 1 了解铜的主要性质及其应用 2 了解铜的重要化合物的制备方法 掌握其主要性质及其应 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 考点互动探究 知识梳理 考点一 铜及其重要化合物 紫红 传热 导电 常温下 铜在干燥的空气中性质稳定 但在潮湿的空气里则会被锈蚀 在其表面逐 渐形成一层绿色的 有关化学方程式 写出下列化学方程式 铜在空气中加热 铜丝在硫蒸气中反应 考点互动探究 铜锈 2Cu O2 CO2 H2O Cu2 OH
2、2CO3 2Cu O2 2CuO 2Cu S Cu2S 2 铜的重要化合物 图3 13 2 1 铜的氧化物 黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O 化学方程式为 红色的Cu2O与稀硫酸反应 溶液变蓝 同时生成红色的单质铜 离子方程式为 考点互动探究 Cu2O 2H Cu Cu2 H2O 4CuO 2Cu2O O2 2 氢氧化铜 Cu OH 2 氢氧化铜是 色不溶于水的固体 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 铜盐 硫酸铜 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 CuSO4 5H2O 俗称 铜盐能杀死某些细菌 并能抑制藻类生长 游
3、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 硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末 化学方程式为 考点互动探究 蓝 Cu OH 2 CuO H2O醛基 蓝白 蓝矾或胆 矾 硫酸铜石灰乳 CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O Cu2 OH 2CO3的名称为 是铜绿 孔雀石的主要成分 受热分解可生 成黑色的氧化铜 化学方程式为 可溶于稀 硫酸 离子方程式为 考点互动探究 碱式碳酸铜 Cu2 OH 2CO3 2CuO CO2 H2O Cu2 OH 2CO3 4H 2Cu2 CO2 3H2O 考点互动探究 对点自测 1 判断下列描述的正误 正确的打
4、错误的打 1 CuO是黑色固体 与水反应生成Cu OH 2 2 电解CuCl2溶液的方程式 CuCl2 Cu2 2Cl 3 H2还原CuO时 应先加热 后通H2 4 CuSO4 5H2O失去结晶水属于物理变化 5 Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2 6 利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质 来检验水的存在 7 铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物 8 农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行 考点互动探究 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 考点互动探究 2 把铜及其化合物的化学式与其颜色连接起来 考点互动探究 题组训练 题组一 铜及其化合物的性质 1 下列实验的前后 铜的质量一定 发生变化
5、的是 A 铜丝在空气中灼烧后立即插入 乙醇中 B 铜片放入酸化的硝酸钠溶液 C 铜和铁的混合物放入稀硝酸 D 铜 锌 稀硫酸构成的原电池 放电 答案 B 解析 由于氧化铜能够和乙醇反应生 成乙醛和铜 铜变成氧化铜 氧化铜又被 还原成铜 最终铜质量没有变化 A项不 符合题意 铜和稀硝酸反应生成了硝酸 铜 质量一定减少 B项符合题意 由于铁 还原性大于铜 铁先参加反应 若是铁足 量 则铜不消耗 C项不符合题意 铜 锌 构成的原电池 铜是正极 质量没有变化 D项不符合题意 考点互动探究 2 2018 河北石家庄二中模拟 铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中 常见 的铜矿石有 黄铜矿 CuFeS2
6、斑铜矿 Cu5FeS4 辉铜矿 Cu2S 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2 下列说法不正确的是 A 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 B 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 C 工业上常采用电解法制取粗铜 D 在上述几种含铜化合物中 铜的质量分数最高的是Cu2S 答案 C 解析 CuSO4是重金属盐 能使蛋白质变性 B项正确 工业上常用电解法精炼铜 C项 不正确 考点互动探究 题组二 流程题中的铜及其化合物间的转化 1 2018 河北邯郸调研 某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物 工业上以该 废渣为原料生产CuCl2 2H2O晶 体的工艺流程如图3 13 3所示 下列说法正确的是 A 焙烧过程
7、中每消耗1 mol CuS则 消耗3 mol O2 B 焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C 滤渣中主要含铁的氧化物 D 将获得的CuCl2 2H2O晶体加热可制得CuCl2固体 图3 13 3 考点互动探究 答案 B 解析 A项 2CuS 3O2 2CuO 2SO2 由方程式可知 1 mol CuS消耗1 5 mol O2 错 误 B项 废气中含有SO2 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 正确 C项 调节pH时 Fe3 水 解转化为Fe OH 3而除去 错误 D项 将CuCl2 2H2O直接加热脱水 Cu2 水解 HCl挥发 产生Cu OH 2 无法得到CuCl2 错误 考点互动探究 答案 在
8、HCl气体的氛围中加热晶体 拓展 要用CuCl2 2H2O晶体获得CuCl2固体 需采取的措施是什么 考点互动探究 2 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3 13 4 图3 13 4 考点互动探究 回答下列问题 1 反应 是将Cu转化为Cu NH3 42 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 42 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
9、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 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3 13 5装置 图中存在的 错误是 图3 13 5 考点互动探究 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 洗涤和干燥 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 考点互动探究 答案 1 作氧化剂 过滤 2 Cu NH3 42 2RH 2 NH4 2NH3 CuR2 分液漏斗 ab 3 RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁
10、 液体过多 4 O2 H2SO4 加热浓缩 冷却结晶 过滤 5 H2SO4 防止由于溶液中c OH 过高 生成Cu OH 2沉淀 解析 1 Cu转化为Cu NH3 42 Cu被氧化 因此H2O2作氧化剂 操作 得到溶 液和残渣 为过滤 2 根据流程图 Cu NH3 42 与RH反应 生成NH3 NH4 和CuR2 根据原子守恒 电荷守恒配平离子方程式 操作 得到有机层和溶液 为分液 需要用到的主要 仪器为分液漏斗 目的是富集铜元素 并分离出铜元素 考点互动探究 3 CuR2与稀硫酸发生复分解反应 生成CuSO4和RH 图中错误有 分液漏斗尖 端未紧靠烧杯内壁 分液漏斗中液体太多 4 电解CuS
11、O4溶液 阳极为OH 放电 阳极产物为H2SO4和O2 由CuSO4溶液制得 胆矾的步骤为加热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤和干燥 5 电解CuSO4溶液制得的H2SO4可以循环利用 循环使用的NH4Cl在反应 中 可以防止Cu2 转化为沉淀 考点互动探究 知识梳理 考点二 合金 金属材料的利用 低 大 金属与非金属 考点互动探究 钢 铁 铬 锰 考点互动探究 考点互动探究 对点自测 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
12、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 7 金属元素的单质在常温下均为固体 考点互动探究 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 1 合金的熔点一般低于各成分金属的熔点 2 生铁 钢中都含有非金属碳 3 人类应用最早的金属为铜 5 合金中的金属元素以游离态形式存在 6 合金都为混合物 7 金属汞在常温下呈液态 考点互动探究 2 将下列合金与其用途连线 青铜 A 不锈钢 铬镍合金 B 后 司 母戊鼎 低碳钢 C 门窗框架 铝合金 D 钢丝 钢管 答案 B A D C 考点互动探究 题组一 合金的组成 性质和用途 1 镁铝合金质优体轻 又不易锈蚀 被大量 用于航空工业 造船工业
13、日用化工等 领域 下列关于镁铝合金性质的叙述中 正确的是 A 此合金的熔点比镁和铝的熔点都高 B 此合金能全部溶解于稀盐酸中 C 此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中 D 此合金的硬度比镁和铝的硬度都小 题组训练 答案 B 解析 一般地 合金的熔点比它的 各成分金属的熔点都低 硬度和强 度比各成分金属的都大 即A D不 正确 合金中的镁 铝都能与稀盐 酸反应 但只有铝能与氢氧化钠溶 液反应 所以该合金能全部溶解于 稀盐酸中而只有部分金属溶解于氢 氧化钠溶液中 即B正确而C不正 确 考点互动探究 2 某合金与铁的物理性质的比较如下表所示 还知该合金耐腐蚀 强度大 从以上性能看 该合金不适合做 A 导
14、线 B 门窗框 C 炉具 D 飞机外壳 熔点 密度 g cm 3 硬度 金刚石为10 导电性 银为100 某合金25003 007 42 3 铁15357 864 517 A 考点互动探究 题组二 合金在流程题中应用的考查 1 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 图3 13 6所示 图3 13 6 注 Al OH 3和Cu OH 2开始分解的温度分别为450 和80 考点互动探究 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B的组成为 在生成固体B的过程中 需控制NaOH的加入量 若
15、 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 CuO Al2O3 CuAlO2 4 若银铜合金中铜的质量分数为63 5 理论上5 0 kg废料中的铜可完全转化为 结果保留整数 mol CuAlO2 至少需要1 0 mol 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 考点互动探究 答案 1 Ag e Ag 2NO O2 2NO2 2 CuO Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 3 4 2 4 O2 4 50 25 5 蒸发浓缩 冷却结晶 考点互动探究 2 某研究性学习小组
16、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3 13 7所示 图3 13 7 已知 298 K时 Ksp Cu OH 2 2 0 10 20 Ksp Fe OH 3 4 0 10 38 Ksp Mn OH 2 1 9 10 13 考点互动探究 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 1 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 9 3 2的目的是 5 常温下 取0 2 mol L 1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 考点互动探究 考点互动探究 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
