高三化学一轮复习第三章金属及其化合物第四节铜及金属材料课件

1、最新考试说明要求 命题热点预测 1.了解合金的概念及其重要应用 2.了解铜的重要化合物的主要性质及应用 1.以铜、铁合金为载体考查合金的概念及性能 2.在实验探究中考查铜及其化合物的性质 基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理三、金属矿物的开发利用三、金属矿物的开发利用1.金属在自然界中的存在金属在自然界中的存在在自然界中，除了 等极少数金属有单质外，绝大多数金属都以化合态存在。2.金属冶炼的实质金属冶炼的实质金属离子 电子，被 为金属单质，反应通式为3.金属冶炼的方法金属冶炼的方法(1)热分解法 用加热分解氧化物的方法可制取Hg、Ag

2、，化学方程式分别为 ，(2)热还原法H2还原CuO的化学方程式为碳粉还原ZnO的化学方程式为金、铂得还原CO还原Fe2O3的化学方程式为Al还原Fe2O3、V2O5的化学方程式分别为，(3)电解法Na、Mg、Al等电解冶炼的化学方程式分别为： ， ，思考感悟思考感悟 能否用电解熔融态AlCl3和熔融态MgO的方法冶炼Al和Mg？4.金属的回收和资源保护金属的回收和资源保护(1)回收利用废旧金属的意义：节约 ，减少 ，节约能源。(2)合理开发和利用金属矿物资源，有效地使用金属产品、材料，主要的途径有：提高金属矿物的 ；减少金属的 ；加强金属资源的 ；使用其他材料代替金属材料等。思考感悟思考感悟

3、铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多?矿物资源环境污染利用率使用量回收和再利用四、铜及其化合物四、铜及其化合物1.铜铜(1)物理性质： 色固体， 导电 导热。(2)化学性质紫红易易2.氧化铜和氢氧化铜氧化铜和氢氧化铜3.铜盐(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为 (2)CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称：_、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO45H2O CuSO45H2O，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变_色(生成CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。蓝矾蓝基础知

4、识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法【例【例1】铜、银、金是人类最早认识的三种金属，因为很早就被人们用作钱币，因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强，相对而言，人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，他们设计了如下方案：(1)铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出；(2)铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2；(3)足量的铁粉和铜粉与浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4；(4)铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解

5、；(5)把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生；基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法(6)把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生。以上设计方案合理的有( )A.两种 B.三种 C.四种 D.五种答案试解答案试解：A解析：解析：(1)方案合理，利用金属间的置换反应比较金属的活动性强弱；(5)方案利用原电池原理，铁片为负极，铜片为正极，负极金属活动性强。1.(2013山东卷节选山东卷节选)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。a.Fe2O3 b.N

6、aClc.Cu2S d.Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 _mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法2.(2015曲靖模拟曲靖模拟)部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是( )A.滤液A中的阳离子为Fe3+、Fe2+、H+B.样品中Fe元素的质量为2.24 gC.样品中CuO的质量为4.0 gD.V=896解析：解析：根据题意，3

7、.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3+不共存，则A项错误；最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g-2.24 g=3.52 g，则C项错误；因2.24 g Fe元素已部分氧化，且Fe还与Fe3+、Cu2+发生反应，故生成的氢气的体积应小于896 mL，D错误。答案：答案：B考点二考点二合金的特点及几种含铜材料的应用合金的特点及几种含铜材料的应用1.含铜的物质与有机化学的联系(1)新制氢氧化铜检验含醛基的物质：RCHO2Cu(OH)2NaOH RCOONaCu2O3H2O。(2)醇与灼热的CuO反应：例如：CuOCH3CH2O

8、H CuCH3CHOH2O。(3)铜盐溶液有毒：主要是因为Cu2作为一种重金属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,也是因为如此，游泳池水中可加适量硫酸铜杀毒。2.含铜的物质在实验中的应用含铜的物质在实验中的应用(1)利用铜良好导热性，运用到可燃性气体实验的安全防护：例如在氢气还原氧化铜的实验的装置后部，连接铜网可以防回火。(2)利用无水硫酸铜与五水硫酸铜间的颜色变化，检验水的存在。 (3)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu。

9、有关的化学方程式为2CuO2 2CuO，CuOCH3CH2OHCuCH3CHOH2O。(4)醛基检验的试验用到新制的Cu(OH)2：该实验注意的是第一：制备新制Cu(OH)2时，碱要过量；第二要加热煮沸。(5)五水硫酸铜热重实验：将CuSO45H2O加热时，先不断失去其结晶水，后来硫酸铜会分解得到氧化铜，继续强热，氧化铜会继续分解得到氧化亚铜，往往会以热重曲线图像的形式考查计算和分析问题的能力。3.合金的特点(1)广泛存在：日常生活中遇到的金属材料几乎都是合金(2)性质特点：硬度比各单一成分的要大，熔点比各单一成分的要低(3)形成要求：不能出现一种成分的熔点高于另外一种成分的沸点基础知识梳理考

10、点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法1.（2016吉林八校）吉林八校）下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( ) 解析：稀盐酸可以与Cu(OH)2、CuCO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿CuCO3Cu(OH)2，、有因果关系，A项错误；铜表面不能形成致密氧化膜，铜和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项错误；硫酸铜与氨水生成Cu

11、(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，、均正确，但没有因果关系，C项错误；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项正确。答案：D基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法解析：本题的碱式碳酸铜与氢气反应可以理解为CuCO3和Cu(OH)2受热分解后产物CuO再与氢气反应，第问便可以解决。对于要测定反应后CO2和H2O的质量，由反应物可知氢气中还有氯化氢和水蒸气，因此氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气；氢气与氧化铜反应后，首先用浓硫酸吸收水，然后用碱

12、石灰吸收CO2，为防止空气干扰，所以最后接l。n(CO2)0.1 mol、n(Cu)0.2 mol、n(H2O)0.4 mol，所以结晶水质量为23.9 gm(CuCO3)mCu(OH)223.9 g0.1 mol123.5 g/mol(0.2 mol0.1 mol)97.5 g/mol1.8 g。答案：(1)xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)H2(=)(xy)CuxCO2(x2yz)H2O(a)kjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)(l)1.8CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可行。根据反应xCuCO3yCu(OH)2zH2O(=)(xy)CuOxCO2(y

13、z)H2O，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O的质量(或其中任意三个量)，即可计算出其组成。考点三考点三金属的冶炼和铝热反应金属的冶炼和铝热反应1.金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系2.铝热反应铝热反应(1)原理：高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。(2)实验装置：如图所示。(3)实验现象镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。(4)铝热反应的应用该反应为放热反应，铝在高温下还原出了单

14、质铁，在冶金工业上也常用这一原理制取熔点较高的金属，如钒、铬、锰等，3MnO24Al 2Al2O33Mn。该反应原理可以应用在生产上，如焊接钢轨等。高温特别提醒特别提醒 (1)铝热剂不仅指Al和Fe2O3,也可以是Al和MnO2、Al和Cr2O3等。 (2)铝热反应实验的最外层滤纸要用水湿润，并要求观察者远离，以免烫伤。例例3下列有关金属的工业制法中，正确的是( )A.制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液B.制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁C.制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁D.制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝答案

15、试解答案试解：B解析解析：电解法制取金属钠时，需要电解熔融的NaCl，而不是其溶液，A项错误；镁的还原性很强，不能用热还原法来制取，而应用电解法，C项错误；熔融的氯化铝不导电，故不能电解其熔融物制取金属铝，而应电解熔融的氧化铝，D项错误。感悟提升感悟提升：选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原；金属的位置越靠前，越难被还原。1.(2016江淮名校江淮名校)下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是( )A.MgCl2(熔融) Mg+Cl2B.Al2O3+3C 2Al+3COC.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2D.

16、HgS+O2 Hg+SO2解析：Al为活泼金属，不能用炭还原法冶炼，应用电解法冶炼。答案：B2125电解高温焙烧2.(2016东北三校东北三校)铜的冶炼过程大致可分为：富集，将硫化物矿进行浮选；焙烧。主要反应：2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO(炉渣)；制粗铜，在1 200 发生的主要反应为2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2；2Cu2OCu2S=6CuSO2；电解精炼铜。下列说法正确的是( )A.冶炼过程中的气体可用来制硫酸B.上述过程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2C.在反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中，只有Cu2O作氧化剂D.电

17、解精炼铜的过程中，每转移1 mol电子时，阳极溶解铜的质量为32 g解析：A项中，在过程中产生的SO2可用来制取H2SO4；B项中，由反应知，生成1 mol Cu，共消耗2.5 mol O2；C项中，被还原的元素是Cu2O中1价的Cu和Cu2S中1价的Cu，被氧化的元素是2价的硫；D项中，精炼过程中，开始溶解的是比Cu活泼的杂质，如Fe、Zn、Ni等。答案：A基础知识梳理典例解析方法速效提升训练考点能力突破基础知识梳理典例解析方法速效提升训练考点能力突破2.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()FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3A.只有或 B.只有或C.只有或

18、或 D.中任意一种解析：解析：Cu与Fe3+作用：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3+，故、能使铜粉溶解。 (H+)具有强氧化性，能使铜粉溶解。答案：答案：D-3NO基础知识梳理典例解析方法速效提升训练考点能力突破3.如图是三种稀酸对FeCr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是( )A.稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是Fe+6HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3NO2+3H2OC.Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对FeCr合金的腐蚀性最强D.随着Cr含量增加，

19、稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性减弱解析：根据图可知，Cr的含量不同，三种酸对FeCr合金的腐蚀性不同，当w(Cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A不正确；铁与稀硝酸反应生成的是NO而不是NO2，B错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，C错；根据图中稀HNO3的曲线变化，可知D正确。答案：D4.(2015太原调考太原调考)铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体，将其加热有铜的氧化物生成，其质量随温度变化的曲线如图1所示。另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是( )A.

20、图1中产物a、b的化学式分别为CuO和Cu2OB.图1整个过程中共生成0.26 g H2OC.图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量的关系曲线是曲线AD.图2中绘制错误的曲线共3条解析：0.98 gCu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若全部生成CuO，则质量为0.01 mol80 gmol10.80 g，所以a点是CuO；若全部生成Cu2O，则质量为0.005 mol144 gmol10.72 g，所以b点是Cu2O，A正确；根据化学方程式4CuO 2Cu2OO2，该过程中有氧气产生，B错误；CuO和其所含铜元素的质量关系(以CuO的质量为10 g计算)为10 g CuO中含

21、8 g铜元素，观察图2知，曲线B符合上述质量关系(表示的是CuO)。而曲线A上的任何一点都表示金属氧化物的质量小于其所含金属元素的质量，这是错误的，曲线C不符合Cu2O和其所含的铜元素的质量关系，所以C和D都错误。答案：A5.(2016岳阳模拟岳阳模拟)铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：_。(2)为了保护环境和节约资源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式：_。(3)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2OCu2S 6CuSO2，该反应的氧化剂是_；当生成19.2 g Cu 时，反应中转移的电子为_ mol。(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负