《（新课标）2017年高考化学一轮复习 考点5 钠、铝、铁、铜及其化合物（第10课时）用途广泛的金属材料 铜及其化合物课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标）2017年高考化学一轮复习 考点5 钠、铝、铁、铜及其化合物（第10课时）用途广泛的金属材料 铜及其化合物课件（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10课时 用途广泛的金属材料 铜及其化合物,课标版 化学,一、合金及常见金属材料 1.合金2.常见金属材料 (1)金属材料的分类,(2)常见的有色金属材料,延展,导电,导热,延展,导电,导热,自测1 判断下列说法是否正确。 (1)合金的成分都是金属,属于混合物。 ( ) (2)任何不同的金属都可熔合为合金。 ( ) (3)钢和生铁的熔点都比纯铁低。 ( ) (4)常见的铜合金有青铜、黄铜和白铜。 ( ) (5)合金的化学性质一般与其成分金属的化学性质不同。( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) 自测2 下列有关金属及其化合物的说法正确的是 ( ) A.由于铝在常温下不能与氧气反应
2、,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能,是 一种应用广泛的金属材料 B.青铜、不锈钢、硬铝都是合金,C.铜表面易形成致密的氧化膜 D.装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小,熔点比铝低答案 B 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 物薄膜,所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能,A错;B项正确;铜在空气中容易 与CO2、O2、H2O发生反应生成铜绿Cu2(OH)2CO3,C错;铝合金材料的硬度 比铝大,D错。 二、铜及其化合物 1.单质铜的化学性质,2Cu+S Cu2S,写出有关反应的化学方程式或离子方程式: a.与潮湿空气反应: (绿色固体)。 b.与S反应: 。 c.与氧化性酸反应,二、
3、铜及其化合物 1.单质铜的化学性质,2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3,Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+,3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO+4H2O,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O,与浓硫酸共热: ; 与稀硝酸: (离子方程式)。 与浓硝酸:Cu+4H+2N Cu2+2NO2+2H2O d.与盐溶液反应(写离子方程式) 与硝酸银溶液: ; 与FeCl3溶液: 。 2.氧化铜和氧化亚铜,Cu+2Fe3+ 2Fe2+Cu2+,黑色,红色,CuO+2H+ Cu2+H2O,Cu2O+2H+ Cu2+Cu+H2O,CuO+H2 Cu+H2O,Cu2O+H2
4、2Cu+H2O,4CuO 2Cu2O+O2,3.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.CuSO45H2O CuSO45H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末,遇水变 (生成CuSO45H2O),可作为水的检验依据。,蓝色,自测3 某研究小组通过实验探究铜及其化合物的性质,操作正确且能达 到实验目的的是 ( ) A.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,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CuCl2的生成 C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体 D.将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的
5、铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿答案 D A项,浓硫酸溶于水时放热,应该把反应后的溶液加入水中,故 该项错误;B项,需要先加热铜丝,故该项错误;C项,Cu2+水解,加热蒸干最终得 到的是氧化铜,故该项错误;D项,铜和盐酸不反应,只有铜绿Cu2(OH)2CO3 与盐酸反应,故该项正确。,自测4 某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应精 制CuO,其设计的实验过程为(1)含较多杂质的铜粉经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼 烧后含有少量铜的可能原因是 (填字母序号)。 a.灼烧过程中部分氧化铜被还原 b.灼烧不充分,铜未被完全氧化 c.氧化铜在加热过程中分解生成铜,d.该条件
6、下铜无法被氧气氧化 (2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO,与途径相比,途径有明显 的两个优点是 。答案 (1)ab (2)耗酸少;无污染性气体SO2产生解析 (1)灼烧后含有少量铜,其原因可能是灼烧不充分、铜未被完全氧 化,也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(2)根据途径反应的化学方 程式:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O和途径中涉及的化学方程 式:2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O,可以看出途径的优点是:产生等 量的CuSO4时比途径消耗硫酸少;不产生污染大气的SO2。,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 、 等极少数
7、金属外,绝大多数金属以 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 化 合价。 2.金属冶炼的实质 使金属化合物中的金属离子 电子被 为金属单质的过 程:Mn+ne- M。 3.金属冶炼的一般步骤,金,铂,化合物,正,得,还原,C+2CuO 2Cu+CO2,C+2ZnO 2Zn+CO2,4.金属冶炼的方法 (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 ,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 a.焦炭还原法。例如:C还原ZnO、CuO,化学方程式依次
8、为 、 。,弱,不易,容易,较差,b.一氧化碳还原法。例如:CO还原Fe2O3、CuO,化学方程式依次为 、 。 c.氢气还原法。例如:H2还原WO3、Fe3O4,化学方程式依次为 、 。 d.活泼金属还原法。例如:Al还原Cr2O3、V2O学方程式依次为 、 。 (3)电解法,3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,CO+CuO Cu+CO2,3H2+WO3 W+3H2O,4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O,2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr,10Al+3V2O5 6V+5Al2O3,2NaCl(熔融) 2Na+Cl2,2Al2O3(熔融) 4Al+3O2,例如:Al2O3、MgCl2、
9、NaCl的电解反应,化学方程式依次为 , , 。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,不是电解熔融AlCl3,因为AlCl3是共价化合物, 熔融态不导电。 自测5 下列有关金属的工业制法中正确的是 ( ) A.制钛:用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B.炼铁: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 C.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液 D.炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜,MgCl2(熔融)
10、Mg+Cl2,答案 B A中不能用TiCl4溶液,要用熔融TiCl4;C中电解NaCl溶液得到 NaOH、Cl2和H2;D中电解法精炼铜的原料是粗铜。 自测6 下列金属冶炼的反应原理,错误的是 ( ) A.MgCl2(熔融) Mg+Cl2 B.Al2O3+3H2 2Al+3H2O C.Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 D.2HgO 2Hg+O2答案 B Al应用电解熔融Al2O3的方法冶炼。,考点一 金属活动性顺序金属活动性顺序及其应用,特别提示 Cu之后的金属(包括Cu)不与非氧化性酸反应;Cu、Hg、Ag能 与氧化性酸(如浓H2SO4、HNO3)反应,但不产生氢气;Pt、Au不与氧化性
11、酸 反应,但可溶于“王水”中。,典例1 (2015山东威海模拟)在构成宇宙万物的一百多种元素中,金属约占 了80%,它们在现代工业和新材料、新技术研究中具有至关重要的意义。 现有b、c两种金属元素,下列不可以证明b、c金属性强弱的是 ( ) A.最高价氧化物对应水化物的溶解性:bc B.单质与水反应的剧烈程度:bc C.相同条件下,氯化物的水溶液的pH:bc D.c可以从b的氯化物水溶液中置换出b,答案 A 金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的溶解性无关,故A错 误;金属单质与水或酸反应置换出氢气越容易,则失电子能力越强,单质与 水反应的剧烈程度:bc,则金属性:bc,故B正确;盐溶液的pH越
12、小,盐的水解 程度越大,则对应的碱的碱性越弱,其金属元素的金属性越弱,相同条件下, 氯化物水溶液的pH:bc,则金属性:bc,故C正确;活泼金属能将不活泼金属 从其盐溶液中置换出来,c可以从b的氯化物的水溶液中置换出b,则金属性: bc,故D正确。,1-1 为了比较铁和铜金属活动性的强弱,某研究小组的同学设计了如下一 些方案,并将实验结果记录如下:,能根据以上现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种答案 B 铁能置换出铜,证明铁比铜活泼;不能证明;不能证明; 铁能置换出稀硫酸中的氢,铜不能,证明铁比铜活泼;铁与铜形成原电池, 铁作负极,铜作正
13、极,证明铁比铜活泼,选项B正确。 1-2 分析推理是化学学习的方法之一。下列实验推理中,正确的是 ( ) A.金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大关系,所以银和汞可以用热分解 的方法冶炼 B.钠比铜活泼,所以钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜 C.工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁,所以工业上电解熔融氯化铝可制 得铝 D.将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液中,镁条上产生气泡,说明 铝比镁活泼,答案 A Na比Cu活泼,但将Na放入CuSO4溶液中,Na首先与水反应,不能 从CuSO4溶液中置换出Cu,B项错;工业上电解熔融MgCl2可制得金属Mg,但 熔融AlCl3不导电,所以不能用电解熔融Al
14、Cl3的方法来制取Al,C项错;由于 铝片能与NaOH溶液反应,而镁条与NaOH溶液不反应,所以将镁条和铝片 用导线连接再插进稀NaOH溶液中,Mg为原电池的正极,Mg条上产生气泡, 但不能说明Al比Mg活泼,D项错。,一、分析合金的成分常用的方法 1.定性分析型 形成合金的各种成分的特殊化学性质仍按单一组分的性质(例如铝合金中 的铝既能溶于酸又能溶于强碱的性质不变,铜能溶于稀硝酸且硝酸的还原 产物为NO气体等性质不变),一般是将合金酸溶或碱溶,根据反应中的特殊 现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象判断成分。此类试 题常以流程的形式呈现,解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物质 的成分。 2.定量分析型 (1)定量集气法,定量集气法是指测量合金中某种物质溶解时所产生的气体的量,应用化学 方程式或关系式来判断合金的组成。其原理的关键点是某组分的特殊性质(特别是与酸或碱反应能产生气 体),其操作要点和注意事项有:保证装置的气密性良好,注意收集气体的读 数方法。 (2)沉淀法 沉淀法测定物质含量是常用的一种方法,采用沉淀法时,涉及的基本实验操 作和主要问题有:称量、溶解(溶解试剂);沉淀(重点是沉淀试剂的选择);过 滤、沉淀的洗涤、沉淀的干燥、称量;数据的处理(包括测定结果的误差分 析)。,
