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1、,第11讲 金属材料及复合材料,考点二,考纲要求,1.知道铜及其重要化合物的性质。 2.了解金属材料（合金）、复合材料。 3.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。 4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。,考点一,考点三,探究高考 明确考向,练出高分,考点一 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,知识梳理,1,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： _。,铜锈,2CuO2C
2、O2H2O=Cu2(OH)2CO3,答案,2.铜的重要化合物,(1)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： ，可溶于稀硫酸，离子方程式： 。,碱式碳酸铜,CO2H2O,Cu2(OH)2CO34H=,2Cu2CO23H2O,答案,(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为 。 (3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为 。 (4)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 。,Cu2O2H=CuCu2H2O,答案,题组一 铜及其化合物的性质 1.下列有关铜的化合物的性质
3、的叙述中正确的是( ) A.CuSO4变成CuSO45H2O是物理变化 B.一定条件下，新制的Cu(OH)2悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应 C.CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2 D.Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2 解析 CuSO4变成CuSO45H2O属于化学变化，A错； Cu(OH)2是碱，能与酸反应，B错； CuO不能与水反应，C错； Cu2O中铜处于低价态，能被强氧化剂硝酸氧化。,D,解题探究,2,1,2,3,4,5,6,解析答案,2.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)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石
4、CuCO3Cu(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 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。,C,1,2,3,4,5,6,解析答案,3.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H 发生反应： Cu2O2H=CuCu2H2O。 将经高温灼烧后的CuO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( ) A.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Cu2O B.
5、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CuO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CuO没有分解 解析 解答此题的关键是，明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。,C,1,2,3,4,5,6,解析答案,题组二 铜及其化合物的制取 4.Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图：,(1)Cu2S中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应原理是_ (用化学方程式表示)。,1,2,3,4,5,6,解析答案,1,2,3,4,5,6,(2)向Cu2O、Cu
6、O中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式： _。 解析 依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2(蓝色)和单质铜(红色)，写出反应物和生成物，配平方程式。 (3)若将A中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最好是_(填字母序号)。 A.适量的NaNO3 B.适量的HNO3 C.适量的H2O2 解析 H2O2不产生污染物。,Cu2O2H=CuCu2H2O,C,1,2,3,4,5,6,解析答案,5.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)：,(1)反应能观察到的现象是_， 有
7、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_。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 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)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。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，加入的金属粉末能将Cu2从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等。 答案 固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生 Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O (2)铁粉(答案合理即可) FeCu2=Fe2Cu,1,2,3,4,
8、5,6,6.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)杂铜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)。 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.该条件下铜无法被氧气氧化,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 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。 答案 ab,1,2,3,4,5,6,(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_。,耗酸少；无污染性气体
9、SO2产生,1,2,3,4,5,6,解析答案,1.熟记铜及其化合物的颜色,练后反思 方法指导,2.铜的冶炼“三方法” (1)湿法炼铜：FeCuSO4=FeSO4Cu。 (2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：,粗铜中铜的含量为99.5%99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%99.98%的铜。,(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量(品位)很低的矿石也可以被利用。,返回
10、,考点二 合金、复合材料的概念 及重要应用,1.熟记金属活动性顺序,知识梳理,1,2.合金 (1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有 的物质。 (2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 熔点：一般比它的各成分金属的 ； 硬度和强度：一般比它的各成分金属的 。,金属特性,低,大,答案,3.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。,(2)几种有色金属材料,4.复合材料 (1)概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。,黏结,骨架,(3)性能：既保持或发展了原有材料的长处，又能弥补原材料
11、的不足。,答案,(4)熟悉几种常见的复合材料,深度思考 合金是复合材料吗？某复合材料以碳纤维为增强体，金属钛为基体复合而成，这种材料会有哪些优良性能和用途？ 答案 不是，合金是金属材料。该复合材料耐高温、导电、导热性能好，可用于飞机制造，也可用于制造导弹的壳体等。,答案,题组一 金属的性质和应用 1.下列关于金属元素的叙述正确的是( ) A.金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性 B.金属元素的单质在常温下均为固体 C.金属元素在不同化合物中化合价均相同 D.大多数金属元素的单质为电的良导体 解析 金属离子中的中间价态离子，比如Fe2，既有氧化性又有还原性，A错； 常温下金属汞呈液态，B错
12、； 有的金属元素存在变价，比如Fe、Cu等，C错。,D,解题探究,2,1,2,3,4,5,6,7,解析答案,2.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 解析 铜是人类使用最早的金属材料，A错； 铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B错； 银的导电性比铜好，D错。,C,1,2,3,4,5,6,7,解析答案,题组二 合金、复合材料的特点及应用 3.下列叙述不正确的是( ) A.碳纤维增强复合材料可用于人体组织中韧带的制作 B.成功发射的“天宫
13、”一号目标飞行器使用了大量的复合材料 C.硬铝、钢、水银都属于合金 D.碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料，具有较高的硬度和耐磨性,C,1,2,3,4,5,6,7,答案,4.C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( ) A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B.铝锂合金的硬度比锂大 C.铝锂合金的熔沸点比铝低 D.铝锂合金耐酸碱腐蚀 解析 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。,D,1,2,3,4,5,6,7,解析答案,5.合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( ) 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地，合金的熔点比它的各成分
14、金属的更低 改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛 A. B. C. D.,B,1,2,3,4,5,6,7,答案,题组三 合金组成的分析 6.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(提示：Si2OHH2O=SiO 2H2)( ),A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、Na C.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si、Mn,1,2,3,4,5,6,7,解析答案,解析 通过反应知合金中必须含有排在金属活动性顺序中H之前的金属和H之后的金属； 由反应知合金中必须含有Si及排在金属活动性顺序表H之后的金属或其他非金属。 答案 D,1,2,3,4,5,6,7,7.某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：,下列说法中不正确的是( ) A.合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性 B.铜、银都能与稀硝酸反应，收集到的V L气体一定全为NO C.操作是过滤，操作是洗涤，操作是烘干 D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数,D,1,2,3,4,5,6,7,答案,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
