高考化学一轮总复习配套课件：第三章 课时4　铜及其化合物　金属材料 61页

课时4　铜及其化合物　金属材料 最新考纲 1．掌握铜及其重要化合物的主要性质，了解其应用。 2．了解常见金属的活泼性顺序。 3．了解合金的概念及其重要应用。 考点一　铜及其重要化合物 1．铜 (1)物理性质：铜是紫 色金属，具有良好的 性、 性和延展性。 (2)化学性质 红 导电 导热 2．氧化铜 (1)物理性质： 色粉末状固体。 (2)化学性质 黑 3．氢氧化铜 (1)物理性质： 色 溶于水的固体。 (2)化学性质及应用 蓝 不 4．CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O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CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。 探究思考 1．波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰 和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液，思考下列问题 (1)波尔多液能否用铁桶盛放？为什么？ (2)波尔多液能杀菌的可能原因是什么？ 答案　(1)不能。原因是铁能置换波尔多液中的Cu2＋，降低杀菌能 力。 (2)CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性。 2．连线：把铜及其化合物的化学式与其颜色连接起来。 加入 试剂 稀硫酸 浓硫酸、 加热 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 有红色固体 剩余和溶液 变为蓝色 产生无色气 体 产生无色气 体和溶液变 为蓝色 产生红棕色 气体和溶液 变为绿色 由 此 推 出 本 次 氢 气 还 原 氧 化 铜 实 验 的 产 物 _______________ _______________________________________________ __。 解析　此题是通过实验现象推测反应的本质。H2还原 CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种， 加入稀H2SO4溶液变蓝色和得到红色固体，证明原固 体中一定含有Cu2O而Cu不能证明其有无。 答案　一定有Cu2O，可能有Cu 【示例1】 (2013·广东理综，32)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 艺如下： (注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃) (1)电解精炼银时，阴极反应式为________；滤渣A与稀HNO3反应，产生 的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为 ________________________ ________________________________________________。 (2)固体混合物B的组成为__________；在生成固体B的过程中，需控制 NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 ________________________________ _________________________________。 1．下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是 (　　)。 A．CuSO4变成CuSO4·5H2O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　A项变化属于化学变化，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。 答案　D 2．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的 是 (　　)。 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铜绿的主要成分是 碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜 器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对； 无 B 铜表面易形成致密的氧化 膜 铜容器可以盛 放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ 对；有 C 向硫酸铜溶液通入氨气， 有深蓝色沉淀产生，过滤 后灼烧滤渣，最后变成黑 色固体 把铜丝放在酒 精灯火焰上灼 烧，铜丝表面 变黑 Ⅰ对；Ⅱ 对；有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化 为白色硫酸铜粉末是物理 变化 硫酸铜溶液可 用作游泳池的 消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ 对；无 解析　稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误； 铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所 以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水生成Cu(OH)2， Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正确，但没有因果关系，C错误； 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化， CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。 答案　D 解析　CuSO4与PbS反应可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的，A错 误；硫化物中硫的化合价为－2价，均具有还原性，B错误；ZnS难溶于水， 不能写成离子形式，C错误；铜的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸 铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS，D正确。 答案　D 氧化铜和氧化亚铜比较 1．合金 (1)概念：合金是指 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。 ①熔点：一般比它的各成分金属的 ； ②硬度和强度：一般比它的各成分金属的 。 考点二　金属材料及金属矿物的利用　 两种或两种以上的金属(或金属与非金属) 金属特性 低 大 2．常见金属材料 (2)几种有色金属材料 3．金属冶炼的一般步骤 探究思考 1．能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg? 答案　不能。因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移 动的离子，不导电；而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会 消耗大量的能量，成本较高。 2．判断下列有关金属冶炼的说法是否正确，如不正确请说明原因。 (1)制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 (　　) ________________________________________________ (2)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 (　　) _________________________________________________ (3)制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 (　　) _________________________________________________ (4)炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜 (　　) ___________________________________________________ 答案　(1)×　不能用TiCl4溶液，应用熔融态的TiCl4 (2)√ (3)×　电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2 (4)×　电解法精炼铜的原料是粗铜 【示例2】 (2009·广东理基，23)下列有关金属及其合金的说法不正确的是 (　　)。 A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 解析　生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低，故B项错。 答案　B 1．2014年将在上海首飞的C919大型飞机采用了大量新材料铝锂合金。 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。 答案　D 2．(2013·上海黄浦二模，3)铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说 法正确的是 (　　)。 A．不锈钢是只含金属元素的铁合金 B．铁合金的硬度比纯铁的硬度小 C．镀锌铁板更易腐蚀 D．常温下可用铁制容器盛装浓硫酸 解析　不锈钢中也含有少量的碳元素；铁合金硬度比纯铁的大； 镀层锌保护铁，使其不被腐蚀(活泼金属保护不活泼金属)；常温下铁遇 浓硫酸发生钝化，故可用铁制容器盛装浓硫酸。 答案　D 4．合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1)镁合金被用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等，是由 于镁合金具有________________等优异性能。 (2)测定某镁铝合金中镁的质量分数。称取一定质量的样品放入 NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是________ _______________________________________________。 1．定性分析型 形成合金的各种成分的化学性质仍按单一组分的性质进行分析(例 如铜铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于碱的性质不变，铜能溶于稀硝 酸，且硝酸的还原产物为NO气体等性质不变)。一般是将合金进行酸溶 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 产生的现象判断其成分。此类试题常以工艺流程图的形式呈现，解答 的关键是理清每一步加入的物质和生成物质的成分及发生的反应。 合金及矿物加工中常考的两大分析类型 2．定量分析型 定量测定合金的组成成分常用量气法或沉淀法。 (1)量气法 量气法是指收集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。其原理的关键点是根据某组 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，避免干扰因素，注意量气的准确性。 (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，涉及到 的基本实验操作和主要问题有：称量、溶解(注意溶解试剂的选择)；沉 淀(重点是沉淀试剂的选择)；过滤、沉淀的洗涤、干燥、称量；数据的 处理(包括测定结果的误差分析)。 素养11　物质制备工艺中试剂的选择及作用 [典 例 剖 析] (2012·山东高考节选)无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾， 实验室可用下列装置制备。 装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是__________________。 装置C中盛装的试剂是________，作用是__________________。F中试剂的 作用是________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所 装填的试剂为________。 科学审题 ①浓盐酸易挥发，从A出来的Cl2中混有HCl气体，B装置中的饱和 NaCl溶液是为了吸收其中的HCl，C中盛的是浓H2SO4，作用是干燥Cl2防止 水蒸气对制AlCl3的反应产生干扰；②F的作用是吸收水蒸气，防止G中水 蒸气进入E中，G的作用是吸收Cl2，两装置合并后需要同时起两个作用， 所装试剂应选择碱石灰。 [规范答案]　除去HCl　浓H2SO4　干燥氯气　吸收水蒸气　碱石灰 [答题模板] 解答该类题目要掌握以下要领： (1)根据题目要求及试剂的状态和性质准确判断试剂的作用，通常有制备 物质、除杂净化、吸水干燥、吸收尾气等作用。 (2)试剂的选取是考查试剂作用的另一种形式，选取试剂时要考虑实验目 的、试剂的性质状态和实验中所给仪器等因素。 (3)规范描述试剂的作用，如“除去”“防止”“抑制”“吸收”“使……” 等，回答要准确规范。 说明：解答此类题目要注意三个得分点：试剂的作用、试剂的选取、规范 答题。 (1)试剂的作用：判断试剂的作用要清楚物质的成分，以及试剂与物质反 应的化学原理。 (2)试剂的选取：原理正确，符合仪器装置的要求，能够达到实验目的。 (3)规范答题：语言要简练、规范、准确，避免口语化。 请填写下列空白： (1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇，从中选择合适 的 试 剂 制 备 氢 气 、 丙 烯 。 写 出 化 学 反 应 方 程 式 ： ________________________，____________________ __________________________________________________。 ( 2 )若用以上装置制备干燥纯净的C O，装置中 a和b的作用分别是 ____________，____________；c和d中盛装的试剂分别是____________， ____________。若用以上装置制备H2，气体发生装置中必需的玻璃仪器 名称是____________；在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。 (3)制取丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验 这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)。 ①饱和Na2SO3溶液　②酸性KMnO4溶液　③石灰水　④无水CuSO4　⑤品 红溶液 又因为甲酸易溶于水，所以必须防止液体倒流，即b的作用是防止倒吸， 最后通过浓硫酸干燥CO。为了使产生的气体能顺利地从发生装置中排出， 就必须保持压强一致，因此a的作用是保持恒压；若用以上装置制备氢气， 就不再需要加热，所以此时发生装置中必需的玻璃仪器是分液漏斗和蒸馏 烧瓶；氢气的密度小于空气，因此要收集干燥的氢气，就只能用向下排空 气法，而不能用排水法收集。 (3)检验丙烯可以用酸性KMnO4溶液，检验SO2可以用酸性KMnO4溶液， 也可以用品红溶液或石灰水，检验CO2可用石灰水，检验水蒸气可用无水 CuSO4，检验这四种气体必须考虑试剂的选择和顺序。只要通过溶液，就 会产生水蒸气，因此要先检验水蒸气；然后检验SO2并在检验之后除去 SO2，除SO2可以用饱和Na2SO3溶液，最后检验CO2和丙烯，因此混合气 体通过试剂的顺序为④⑤①③②。