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1、第第 4 节节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物开发利用金属矿物明考纲明考纲1知道知道铜铜及其重要化合物的性及其重要化合物的性质质。 。2了解合金的概念及重要了解合金的概念及重要应应用。用。3了解常了解常见见金属的活金属的活动动性性顺顺序及序及金属冶金属冶炼炼的一般方法。的一般方法。4了解化学科学了解化学科学发发展展对对自然自然资资源源开开发发利用的作用。利用的作用。析考情析考情高考高考对对本本节节内容的考内容的考查查以金属及以金属及其化合物的性其化合物的性质质、合金的性、合金的性质质、金、金属的冶属的冶炼炼、提、提纯纯在日常生活、生在日常生活、生产产中的中的应应用用为为
2、主，主，题题型以型以选择题选择题、 、综综合推断合推断题题、 、实验题为实验题为主，尤其是以主，尤其是以金属及其化合物在金属及其化合物在实际实际生生产产中的中的应应用用为载为载体的体的综综合合实验题实验题的的趋势趋势较较大。大。考点考点 铜及其化合物铜及其化合物1铜铜(1)物理性质物理性质铜是铜是紫红紫红色金属，具有良好的色金属，具有良好的导热导热性、性、导电导电性和延展性。性和延展性。(2)化学性质化学性质反应物反应物化学方程式化学方程式O2(1)潮湿的空气中：潮湿的空气中：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，碱式碳酸铜，绿绿色色)(2)2CuO22CuO(黑色黑色固
3、体固体)= = = = =Cl2CuCl2CuCl2(棕黄棕黄色烟色烟)= = = = =点点燃燃非非金金属属S2CuSCu2S= = = = =浓硫酸浓硫酸Cu2H2SO4(浓浓)CuSO4SO22H2O= = = = =浓硝酸浓硝酸Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O氧氧化化性性酸酸稀硝酸稀硝酸3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O盐盐AgNO3、FeCl3Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag、Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22.铜的氧化物和氢氧化物铜的氧化物和氢氧化物氧化铜氧化铜氧化亚铜氧化亚铜氢氧化铜氢氧化铜化学式化学式CuOCu2OCu(OH)2状
4、态状态不溶于水的不溶于水的黑色黑色固固体体(粉末粉末)不溶于水的不溶于水的红色红色固体固体不溶于水的不溶于水的蓝色蓝色固体固体续表续表氧化铜氧化铜氧化亚铜氧化亚铜氢氧化铜氢氧化铜化化学学性性质质CuO2H=Cu2H2OCuOH2Cu= = = = =H2O CuOCOCu= = = = =CO2Cu2O2H=Cu2CuH2O Cu2OH22= = = = =CuH2OCu(OH)22H=Cu22H2O Cu(OH)2Cu= = = = =OH2O3.铜盐铜盐(1)Cu2(OH)2CO3的名称为的名称为碱式碳酸铜碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它
5、受热易分解：在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。= = = = =(2)无水无水 CuSO4是是白色白色粉末，遇水变粉末，遇水变蓝色蓝色(生成生成 CuSO45H2O)可可作为水的检验依据，但不适于作干燥剂。作为水的检验依据，但不适于作干燥剂。CuSO45H2O 为为蓝蓝色晶体，俗称色晶体，俗称蓝矾蓝矾或或胆矾胆矾，受热易分解：，受热易分解：CuSO45H2OCuSO45H2O，蓝色晶体受热转化为白，蓝色晶体受热转化为白= = = = =色粉末。色粉末。(3)铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子作为一种重金属离子能与铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子作为
6、一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质蛋白质作用，使蛋白质变性变性失去生理活性，因此人们利用了它的这失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。易错警示易错警示 区别红色物质区别红色物质 Cu 和和 Cu2O 的方法的方法向向红红色物色物质质中加入稀硫酸，若溶液由无色中加入稀硫酸，若溶液由无色变变成成蓝蓝色，色，则该红则该红色物色物质为质为 Cu2O，否，否则为则为 Cu。反。反应应的化学方程式的化学方程式为为Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。 。判断正误，正确的画判断正误，正
7、确的画“”“” ，错误的画，错误的画“”“” 。(1)无水无水 CuSO4白色粉末遇水变蓝色，发生物理变化。白色粉末遇水变蓝色，发生物理变化。( )(2)CuSO45H2O 加热失去结晶水发生物理变化。加热失去结晶水发生物理变化。( )(3)铜锈的主要成分是铜锈的主要成分是 Cu2(OH)2CO3，在干燥的空气中不易生成。，在干燥的空气中不易生成。( )(4)过量的铜与浓硝酸反应一定没有过量的铜与浓硝酸反应一定没有 NO 生成。生成。( )(5)清除铜制品表面的铜绿用稀清除铜制品表面的铜绿用稀 HNO3。( )提示提示 (1) (2) (3) (4) (5)题组一题组一 铜及其化合物的性质铜及
8、其化合物的性质1.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是解的是( )FeCl3 Fe2O3 Cu(NO3)2 KNO3A只有只有或或 B只有只有或或C只有只有或或或或 D中任意一种中任意一种答案答案 D解析解析 Cu 与与 Fe3作用作用： ：2Fe3Cu=2Fe2Cu2， ，Fe2O3与与稀稀 H2SO4反反应应生成生成 Fe3， ，H、 、NO具有具有强强氧化性氧化性， ，能使能使铜铜粉溶解。粉溶解。 3故故能使能使铜铜粉溶解。粉溶解。2已知已知 CuO 经高温灼烧生成经高温灼烧生成 Cu2O，Cu2O 与与 H发生：
9、发生：Cu2O2H=CuCu2H2O。将经高温灼烧后的。将经高温灼烧后的 CuO 样品投样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是 ( )A如果溶液变为蓝色、同时有紫红色固体出现，说明样品全如果溶液变为蓝色、同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成了部生成了 Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明这种实验的结果无法说明 CuO 分解的程度分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO 没有分解没有分解答案答案 C解
10、析解析 由于由于 Cu 能能够够与与热热的稀硝酸反的稀硝酸反应应，所以不，所以不论论 CuO 是否完是否完全分解，溶液中最全分解，溶液中最终终不可能有紫不可能有紫红红色固体出色固体出现现，故，故 A、 、B、 、D 项错误项错误。 。总结提升总结提升熟记铜及其化合物的颜色熟记铜及其化合物的颜色物质物质颜色颜色物质物质颜色颜色Cu紫红色紫红色CuSO4白色白色CuO黑色黑色CuSO45H2O蓝色蓝色Cu2O砖红色砖红色Cu2(OH)2CO3绿色绿色Cu2S黑色黑色Cu(OH)2蓝色蓝色题组二题组二 铜及其化合物转化关系的应用铜及其化合物转化关系的应用3.2016株洲质检株洲质检铜是生活中常见的金
11、属，请回答下列问题：铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：(1) Cu 不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向 Cu 和稀硫和稀硫酸的混合物中滴入酸的混合物中滴入 H2O2溶液后，溶液很快变蓝色。试写出该反应的溶液后，溶液很快变蓝色。试写出该反应的离子方程式离子方程式_。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出 Cu2(OH)2CO3绿色绿色固体，试写出该反应的离子方程式固体，试写出该反应的离子方程式_。(3)火法炼铜的原理：火法炼铜的原理：Cu2SO22CuSO2，在该反，在该反= = = = =高高温温应中每生成应
12、中每生成 1mol Cu，转移，转移_mol e。(4)以以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜溶液为电解质溶液进行粗铜(含含Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是的电解精炼，下列说法正确的是_(填选项字母填选项字母)。a粗铜接电源正极，发生氧化反应粗铜接电源正极，发生氧化反应b溶液中溶液中 Cu2向阴极移动向阴极移动c电解过程中，阳极和阴极的质量变化相等电解过程中，阳极和阴极的质量变化相等d利用阳极泥可回收利用阳极泥可回收 Al、Zn 等金属等金属(5)据报道，有一种叫据报道，有一种叫 Thibacillus Ferroxidans 的细菌在有氧气的细菌在有
13、氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿存在的酸性溶液中，可将黄铜矿 CuFeS2氧化成硫酸盐：氧化成硫酸盐：4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。利用反。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O)：检验溶液检验溶液 B 中中 Fe3是否被除尽的实验方法是是否被除尽的实验方法是_。在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液 B 中提炼金中提炼金属铜属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及。写出两种方案中涉及的化学方程式：
14、的化学方程式：方案一：方案一：_；方案二：方案二：_。答案答案 (1)CuH2O22H=Cu22H2O(2)2Cu22COH2O=Cu2(OH)2CO3CO223(3)3 (4)ab(5)取少量溶液取少量溶液 B 于试管中于试管中，加入几滴加入几滴 KSCN 溶液溶液，若溶液无若溶液无明显现象明显现象，则说明则说明 Fe3已被除尽已被除尽 CuSO4Fe=CuFeSO4 2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2(其他合理答案均可其他合理答案均可)= = = = =通通电电解析解析 (1)溶液溶液变蓝说变蓝说明有明有 Cu2生成生成， ，则则 H2O2作氧化作氧化剂剂， ，离子反离子反应应方程式方程式为为： ：CuH2O22H=Cu22H2O。 。(2)由由题给题给信息可知反信息可知反应应的离子方程式的离子方程式为为： ：2Cu22COH2O=Cu2(OH)2CO3CO2。 。23(3)根据根据题给题给方程式可知，生成方程式可知，生成 2 mol Cu 时时，
