《第三章-第四讲用途广泛地金属材料及其开发利用金属矿物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章-第四讲用途广泛地金属材料及其开发利用金属矿物（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-_第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物2017高考导航考纲要求真题统计命题趋势1.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。2了解合金的概念及其重要应用。3了解铜及其重要化合物的性质。4了解铜及其重要化合物的应用。5了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。2015，卷 10T(B)；2014，卷 9T本部分内容涉及题型较多，有选择题、综合推断题及实验探究题，铜及其重要化合物知识往往结合电化学知识一起考查。由金属材料、铜及其重要化合物知识联系生活实际，近几年高考的考查有升温趋势。预计在2017年高考中还会继续考查本部分内容，在平时的复习过程中，多注重与实验探究的结合。考点一铜及其重要
2、化合物学生用书P711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)化学性质反应物化学方程式非金属O2(1)潮湿的空气中：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色)(2)2CuO22CuO(黑色固体)Cl2CuCl2CuCl2(棕黄色烟)S2CuSCu2S氧化性酸浓硫酸Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O浓硝酸Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O稀硝酸3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O盐AgNO3Cu2AgNO3=Cu(NO3)22AgFeCl3Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22.氧化铜和
3、氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色水溶性不溶不溶与酸反应(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O与H2反应CuOH2CuH2OCu2OH22CuH2O转化关系4CuO2Cu2OO23.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铜盐(1)碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。(2)硫酸铜CuSO45H2O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CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。(3)铜盐的毒
4、性铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，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。1下列说法中正确的是()A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属答案：C2铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是()A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化
5、学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通答案：B名师点拨(1)Cu在加热条件下与O2非常容易反应，利用这一性质，可把Cu作为O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。(2)无水CuSO4常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。(3)铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和CuSO4混合使用，是被称为“波尔多液”的农药。(2015高考天津卷)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
6、胆矾，流程简图如下：回答下列问题：(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3)，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)4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_。若操作使用右图装置，图中存在的错误是_。(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_。(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
7、试剂是_。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是_。解析(1)Cu转化为Cu(NH3)4，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作得到溶液和残渣，故操作是过滤。(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)4与有机物RH反应生成NH3和NH4Cl及溶解在有机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)42RH=2NH32NH4CuR2。操作得到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离，富集铜元素。(3)根据反应可以判断出CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和RH。图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分
8、液漏斗中的液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极是水放电，电极反应式为2H2O4e=O24H，故阳极产物是O2和H2SO4。将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应消耗H2SO4，操作电解CuSO4溶液产生H2SO4，实现了H2SO4的循环使用。反应中H2O2将铜氧化为Cu2，Cu2与NH3产生Cu(NH3)4，因为NH3溶于水，溶液显碱性，如果c(OH)过高，会产生Cu(OH)2沉淀，为了防止产生Cu(OH)2沉淀，在反应中加入了NH4Cl。答案(1)作氧化剂过滤(2)Cu(NH3)42RH=2NH42NH3CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、分液
9、漏斗中的液体过多(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沉淀某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案：(1)CuCuSO4硫酸铜溶液CuSO45H2O。(2)CuCuO硫酸铜溶液CuSO45H2O。(3)硫酸铜溶液CuSO45H2O。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。废铜综合利用的常见流程框图模式题组一铜及其化合物的性质1下列有关铜的化合
10、物的性质的叙述中正确的是()ACuSO45H2O晶体加入浓硫酸中变成CuSO4是物理变化，体现了浓硫酸的脱水性B醋酸是弱酸，所以Cu(OH)2悬浊液与醋酸不能反应CCuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2DCu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2解析：选D。A项：CuSO45H2O =CuSO45H2O是化学变化，体现了浓硫酸的吸水性；B项：在常温下，Cu(OH)2与醋酸也能发生中和反应；C项：CuO与水不反应；D项：Cu2OCu2，利用硝酸的强氧化性。2(2015高考四川卷)下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是()A该溶液中Na、NH、NO、Mg2可以大量共存B通入CO2气体产生蓝色沉淀C与
11、H2S反应的离子方程式：Cu2S2=CuSD与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu22NH3H2O =Cu(OH)22NH解析：选A。A.CuSO4溶液显酸性，Na、NH、NO、Mg2可以大量共存，A项正确；B.CO2与CuSO4溶液不发生反应，违背了强酸制弱酸的原理，B项错误；C.H2S属于弱电解质，书写离子反应方程式时，要写化学式，C项错误；D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子，D项错误。题组二废铜的回收利用3(2016烟台莱州一中期末)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO45H2O晶体。设计的工艺流程如图所示：请回答下列问题：(1)根据反应原理，
12、操作所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为_。操作中需要把NO与_(气体)混合通入水中，混入该气体的目的是_(用化学方程式表示)。(2)溶液中存在一定浓度的Fe3、Cu2，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作中某学生设计物质X为H2O，若加水调整溶液pH，则Fe(OH)3开始沉淀的pH_1.9(填“”“”或“”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液pH，其主要原因是_。开始沉淀沉淀完全Fe31.93.2Cu24.76.7(3)操作中物质Y为_。查阅资料知CuSO45H2O的溶解度曲线如上图所示，则操作应采取的措施是蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等。解析：(1)操作是利用硝酸氧化而溶解铜，生成的Cu2与SO结合为CuSO4。根据3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O
