(人教)高三化学一轮复习课件：34用途广泛的金属材料铜及其重要化合物

第4节用途广泛的金属材料

铜及其重要化合物第4节用途广泛的金属材料

铜及其重要化合物-2-考纲要求:1.了解常见金属的活动顺序。

2.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。

3.了解合金的概念及其重要应用。-2-考纲要求:1.了解常见金属的活动顺序。2.了解铜及其-3-基础梳理考点突破考点一

金属矿物的开发利用1.金属材料(1)合金。-3-基础梳理考点突破考点一金属矿物的开发利用-4-基础梳理考点突破(2)常见金属材料。①钢铁。-4-基础梳理考点突破(2)常见金属材料。-5-基础梳理考点突破2.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在。在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外,绝大多数金属元素以化合物形式存在。(2)金属冶炼的实质。金属元素只有正价,没有负价,所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中还原出来的过程。-5-基础梳理考点突破2.金属矿物的开发利用-6-基础梳理考点突破(3)金属冶炼的方法。①热分解法。如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag:②热还原法。a.CO还原Fe3O4:b.H2还原WO3:c.C还原ZnO:-6-基础梳理考点突破(3)金属冶炼的方法。-7-基础梳理考点突破③电解法。工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为:-7-基础梳理考点突破③电解法。-8-基础梳理考点突破自主巩固

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)(2015重庆理综)用铁矿石炼铁不涉及化学反应

(×)(2)(2014广东理综)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金

(√)(3)(2013江苏化学)氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝

(×)(4)(2012广东理综)新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮

(√)(5)(2012江苏化学)在给定条件下能实现MgCl2(aq) Mg(OH)2 MgO(√)(6)(2012天津理综)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料

(√)-8-基础梳理考点突破自主巩固

-9-基础梳理考点突破1.金属冶炼的一般步骤2.金属活动性与冶炼方法的关系-9-基础梳理考点突破1.金属冶炼的一般步骤-10-基础梳理考点突破3.有金属参加或生成的置换反应小结(1)活泼金属与水或酸反应置换出H2。如:(2)铁与水蒸气反应置换出H2:(3)水溶液中,金属活动性顺序中排在前面的金属置换出排在后面的金属。如:-10-基础梳理考点突破3.有金属参加或生成的置换反应小结-11-基础梳理考点突破(4)镁置换出碳:(5)铝热反应:Al置换出难熔的金属Fe、Cr、Mn等。(6)非水溶液中,非金属单质C、H2等可还原出Cu、Fe、W等金属。-11-基础梳理考点突破(4)镁置换出碳:-12-基础梳理考点突破例1工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:-12-基础梳理考点突破例1工业上由黄铜矿(主要成分CuFe-13-基础梳理考点突破(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的

吸收。

a.浓硫酸b.稀硝酸c.NaOH溶液 d.氨水(2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在

(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是

(注明试剂、现象)。

(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为

。

-13-基础梳理考点突破(1)气体A中的大气污染物可选用下列-14-基础梳理考点突破(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是

。

a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为

。

-14-基础梳理考点突破(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进-15-基础梳理考点突破

答案:(1)cd(2)Fe3+取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色解析:(1)观察流程图可知,气体A是SO2,应该用碱性溶液吸收尾气,c、d项正确。(2)溶液中加入KSCN溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+;若检验还存在Fe2+,则可以加入酸性KMnO4溶液,如果溶液紫红色褪去,则说明还含有Fe2+。(3)根据流程图可知,由泡铜冶炼粗铜的化学方程式是3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3(铝热法)。(4)在电解精炼中,不可能存在能量的完全转化,部分电能还可转化为热能等,a项错误;在电解池中,阳离子应该移向阴极,c项错误;b、d正确。(5)根据所给的原电池反应可知,正极是氧气发生还原反应,即O2+4H++4e-2H2O。-15-基础梳理考点突破答案:(1)cd解析:(1)观察流-16-基础梳理考点突破易错警示:

(1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物,而不是盐溶液。(2)铜除了用热还原法冶炼外,还可以用湿法炼铜或用电解法进行冶炼。(3)铝是地壳中含量最高的金属元素,但人类对铝的使用比铁、铜晚得多,是因为铝的金属活动性比铁、铜强,难于冶炼,古代技术条件达不到,不能冶炼铝。(4)铁的冶炼也可通过置换反应得到,如铝热反应。-16-基础梳理考点突破易错警示:(1)电解法冶炼活泼金属-17-基础梳理考点突破跟踪训练

1.(2015北京房山模拟)某同学设计了如下实验测量mg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.铜和银都能与稀硝酸反应,收集到的VL气体可能全为NOC.操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是洗涤,操作Ⅲ应是烘干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答案解析解析关闭解答本题要注意以下两点:(1)没有告诉硝酸的浓度,合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2;(2)Wg固体应该是干燥纯净的AgCl,由此确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作。答案解析关闭D-17-基础梳理考点突破跟踪训练

答案解析解析关闭解答本-18-基础梳理考点突破2.合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为

。

工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为

。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为

,

焊接过程中使用的保护气为

(填化学式)。

(2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为

。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为

。

-18-基础梳理考点突破2.合金是建造航空母舰的主体材料。-19-基础梳理考点突破(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为

。

②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合如图信息推断该合金中除铜外一定含有

。

-19-基础梳理考点突破(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。-20-基础梳理考点突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O

Ar(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO

(3)①83.1%

②Al、Ni解析:(1)①铝元素在周期表中第三周期第ⅢA族,铝土矿中的主要成分为Al2O3,先用NaOH溶液溶解Al2O3得NaAlO2溶液,在溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,然后将Al(OH)3分解为Al2O3,电解熔融的Al2O3即可制得Al。②Al2O3与NaOH反应的化学方程式为焊接过程中通常使用Ar作为保护气。-20-基础梳理考点突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO-21-基础梳理考点突破(2)①海水呈弱碱性,所以舰体在海水中主要发生吸氧腐蚀。②炼铁过程中加入CaCO3或CaO可降低硅的含量。(3)①由题意知,白色沉淀为Al(OH)3,则m(Al)=0.5

mol×27

g·mol-1=13.5

g,则m(Cu)=80.0

g-13.5

g=66.5

g合金中Cu的质量分数为83.1%。②pH=3.4时开始出现沉淀,则一定是Al(OH)3沉淀;合金中一定含有Al;若将Cu溶解需选用氧化性酸且酸应过量,则溶液中不会出现Fe2+,pH=8.0时能过滤出沉淀,则说明有Ni(OH)2沉淀析出。所以合金中一定有Ni。-21-基础梳理考点突破(2)①海水呈弱碱性,所以舰体在海水-22-基础梳理考点突破3.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的应用。完成下列填空:(1)镓(Ga)与铝同主族。写出镓的氯化物与氨水反应的化学方程式:

。

(2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:常温下Al的金属性比Ba的金属性

(填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是

。

a.高温时Al的活泼性大于Bab.高温有利于BaO分解c.高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定d.Ba的沸点比Al的低答案解析解析关闭答案解析关闭-22-基础梳理考点突破3.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在-23-基础梳理考点突破考点二

铜及其化合物1.单质铜(1)物理性质铜是一种有金属光泽的紫红色固体,有良好的导电、导热性(仅次于银,可用于制电缆),良好的延展性。-23-基础梳理考点突破考点二铜及其化合物(2)化学性质:-24-基础梳理考点突破(2)化学性质:-24-基础梳理考点突破-25-基础梳理考点突破2.氧化铜和氢氧化铜

-25-基础梳理考点突破2.氧化铜和氢氧化铜-26-基础梳理考点突破3.铜盐(1)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:(2)无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据;CuSO4·5H2O受热易分解:蓝色晶体受热转化为白色粉末。(3)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,因此人们利用它的这一性质,用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液,用来消毒。-26-基础梳理考点突破3.铜盐-27-基础梳理考点突破自主巩固

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)(2015重庆理综)用胆矾炼铜不涉及化学反应(×)(2)(2014江苏化学)Cu溶于稀硝酸:(3)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分,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一氧化氮生成

(×)(5)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质,来检验水的存在

(√)(6)将铁片置于CuSO4溶液中,铁片上有红色物质析出,说明铁比铜活泼

(√)-27-基础梳理考点突破自主巩固

-28-基础梳理考点突破1.铜及其化合物之间转化关系2.铜及其化合物的应用(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混合配制成溶液使用,是被称为“波尔多液”的农药。-28-基础梳理考点突破1.铜及其化合物之间转化关系-29-基础梳理考点突破例2(2015天津理综,9)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胆矾,流程简图如下:-29-基础梳理考点突破例2(2015天津理综,9)废旧印刷-30-基础梳理考点突破回答下列问题:(1)反应Ⅰ是将Cu转化为,反应中H2O2的作用是

。写出操作①的名称:

。

(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的

与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:

。操作②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-30-基础梳理考点突破回答下列问题:-31-基础梳理考点突破(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和

。若操作③使用右图装置,图中存在的错误是

。

(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是

。操作⑤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,第三处的试剂是

。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是

。

-31-基础梳理考点突破(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与-32-基础梳理考点突破答案:(1)作氧化剂过滤(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H2SO4蒸发浓缩、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-32-基础梳理考点突破答案:(1)作氧化剂过滤-33-基础梳理考点突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可将Cu氧化为Cu2+;经操作①后固、液分开,故操作①为过滤。(2)由提示可知发生反应:操作②为分液,主要用到分液漏斗。分液目的是a和b。(3)CuR2和H2SO4生成CuSO4和RH。操作③对应图示中的错误有:液体过多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未紧贴烧杯内壁,会使液体溅出。(4)电解CuSO4溶液时,阳极附近OH-放电,生成H2SO4和O2。由稀溶液获得晶体的实验步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(5)结合流程图可知第三处可循环利用的物质为H2SO4。反应Ⅰ中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反应环境的酸碱性。-33-基础梳理考点突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可将-34-基础梳理考点突破思维建模:

废铜综合利用的常见流程框图模式-34-基础梳理考点突破思维建模:废铜综合利用的常见流程框-35-基础梳理考点突破跟踪训练

1.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断,完全正确的是(

)答案解析解析关闭稀盐酸与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,Ⅰ、Ⅱ有因果关系,A错误;铜表面不能形成致密氧化膜,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;硫酸铜与氨水反应生成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,该过程属于化学变化,CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。答案解析关闭D-35-基础梳理考点突破跟踪训练

答案解析解析关闭稀盐酸-36-基础梳理考点突破2.(2015河北正定中学模拟)某研究小组通过热点题型Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(

)A.将铜丝插入浓硫酸加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿答案解析解析关闭A项,浓硫酸溶于水放出大量的热,应该是把反应液倒入水中,错误;B项,需要先点燃铜丝,错误;C项,氯化铜溶液中存在水解平衡,加热时HCl挥发,平衡右移,所以加热最终不会得到CuCl2固体,错误;D项,铜和盐酸不反应,正确。答案解析关闭D-36-基础梳理考点突破2.(2015河北正定中学模拟)某研-37-基础梳理考点突破3.(2015山东烟台莱州一中模拟)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CuSO4·5H2O晶体。设计的工艺流程如图所示:-37-基础梳理考点突破3.(2015山东烟台莱州一中模拟)-38-基础梳理考点突破请回答下列问题:(1)根据反应原理,操作①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②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Ⅰ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③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

。

-38-基础梳理考点突破请回答下列问题:-39-基础梳理考点突破(3)操作④中物质Y为

。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如右图所示,则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、

、过滤、洗涤、干燥等。

-39-基础梳理考点突破(3)操作④中物质Y为-40-基础梳理考点突破(4)为测定胆矾中一个结晶水合物中水分子的数目,称取25.0g胆矾晶体在坩埚中加热,固体质量随温度升高而变化的曲线如下图。当固体质量为8.0g时,观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中一个结晶水合物中水分子的数目。-40-基础梳理考点突破(4)为测定胆矾中一个结晶水合物中水-41-基础梳理考点突破答案:(1)2∶3

O2

4NO+3O2+2H2O 4HNO3(2)>不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量)(3)H2SO4冷却到30℃下结晶(4)解:设胆矾晶体的化学式为CuSO4·xH2O。CuSO4·xH2O~CuO160+18x 8025.0g 8.0g-41-基础梳理考点突破答案:(1)2∶3O24NO+3-42-基础梳理考点突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶解铜,生成的Cu2+与

结合为CuSO4。根据

知,生成3

mol

CuSO4消耗3

mol硫酸、2

mol硝酸;操作②中把NO与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利用,并减少污染,反应方程式是4NO+3O2+2H2O 4HNO3。(2)因加水使c(Fe3+)降低,则Fe(OH)3开始沉淀的pH>1.9,而实际操作中一般不用此法调节溶液pH,其主要原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或蒸发浓缩消耗很多的能量。-42-基础梳理考点突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶-43-基础梳理考点突破(3)由溶液Ⅱ得到晶体需蒸发浓缩,而蒸发时硫酸铜会水解,因此加入硫酸抑制水解,根据CuSO4·5H2O的溶解度曲线知温度越高,其溶解度越大,即温度低时析出量多,而且30

℃时会析出CuSO4·3H2O,因此应冷却到30

℃下结晶。(4)当固体质量为8.0

g时,观察到固体完全呈黑色,此时固体已全部分解为氧化铜。-43-基础梳理考点突破(3)由溶液Ⅱ得到晶体需蒸发浓缩,而考情分析-44-解题策略(三)

无机工艺流程题解题指导对近几年的高考试题进行分析,不难发现,无机化合物的制备试题很多都是将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中,考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。常见的命题角度有:(1)通过物质的制备模拟化工生产流程;(2)通过化工流程考查实验操作过程。考情分析-44-解题策略(三)无机工艺流程题解题指导-45-考情分析解题策略1.常用方法常用首尾分析法:首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。2.基本步骤(1)审题:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品,并在流程框图上,标出原料中的成分,找出原料中的杂质。②审流程图:看箭头,进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物);找三线,物料进出线、操作流程线、循环线。-45-考情分析解题策略1.常用方法-46-考情分析解题策略(2)析题:分析流程中的每一步骤,知道“四个什么”:①反应物是什么、②发生了什么反应、③该反应造成了什么后果、④对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。(3)技巧:从问题中获取信息,帮助解题,流程下题目中所提的问题,有时对我们分析流程中某一步的作用有很大帮助,所以我们在做题时,不仅要把题中所给信息及流程图审一遍,还要把题中所提问题浏览一遍。-46-考情分析解题策略(2)析题:分析流程中的每一步骤,知-47-考情分析解题策略3.思维方向化工流程题目在流程上一般分为三个过程:原料处理→分离提纯→获得产品(1)原料处理阶段操作的主要目的:①粉碎、加热——目的是增大反应速率。②酸溶、碱溶、水溶(常见化工术语:水浸、浸出、酸浸)——溶解。③灼烧、焙烧、煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。-47-考情分析解题策略3.思维方向-48-考情分析解题策略(2)分离提纯阶段的常见考点:①调pH除杂:a.控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀,例如已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示:若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH至3.7;注意把溶液的pH调至3.7,可加碱或其他与酸反应的物质。-48-考情分析解题策略(2)分离提纯阶段的常见考点:-49-考情分析解题策略b.调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH增大;不引入新杂质。例如若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。②试剂除杂:加入某一试剂,使杂质溶解或沉淀或转化为气体。③加热:增大反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解、易水解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动。⑤萃取:利用萃取原理将混合物进行分离,一般还需通过分液和蒸馏等方法。-49-考情分析解题策略b.调节pH所需的物质一般应满足两点-50-考情分析解题策略(3)获得产品阶段的常见考点:①洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。⑤重结晶。-50-考情分析解题策略(3)获得产品阶段的常见考点:-51-考情分析解题策略4.规范答题文字叙述类题目要规范答题,防止出现因叙述不严谨导致失分,如:(1)洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次。(2)从溶液中得到晶体:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、烘干或干燥)。(3)趁热过滤(或冰水洗涤)的目的:防止某些物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质。(4)反应中采取加热措施的作用:一般是为了增大反应速率或加速某固体的溶解。-51-考情分析解题策略4.规范答题-52-考情分析解题策略典例(2015全国Ⅰ,27)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:-52-考情分析解题策略典例(2015全国Ⅰ,27)硼及其化-53-考情分析解题策略回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式

。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有

(写出两条)。

(2)利用

的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是

。(写化学式)

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是

。然后再调节溶液的pH约为5,目的是

。

-53-考情分析解题策略回答下列问题:-54-考情分析解题策略(4)“粗硼酸”中的主要杂质是

(填名称)。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为

。

(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程:

。

-54-考情分析解题策略(4)“粗硼酸”中的主要杂质是-55-考情分析解题策略解析:(1)根据强酸制弱酸的原理以及题目中硼酸的化学式,可完成方程式的书写;提高反应速率除增大溶液浓度外,还可以考虑温度、接触面积等。(2)Fe3O4有磁性,碱性氧化物被硫酸溶解,二氧化硅则不溶。(3)由于Al3+和Fe3+在pH约为5时均可沉淀析出,所以要将Fe2+氧化成Fe3+与Al3+一并除去。(4)“浸酸”过程中生成大量硫酸镁,所以在后续的蒸发浓缩,冷却结晶过程中会析出少量的硫酸镁。(5)电子式的书写应注意阴离子应用“[

]”括起来。(6)硼酸高温易分解,镁具有还原性,作还原剂,将硼置换出来。-55-考情分析解题策略解析:(1)根据强酸制弱酸的原理以及-56-考情分析解题策略答案:(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)Fe3O4

SiO2和CaSO4(3)将Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸镁-56-考情分析解题策略答案:(1)Mg2B2O5·H2O+-57-考情分析解题策略跟踪训练

1.(2014江苏化学,16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为

;滤渣Ⅰ的主要成分为

(填化学式)。

-57-考情分析解题策略跟踪训练

-58-考情分析解题策略(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为

(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是

(用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是

;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将

(填“增大”“减小”或“不变”)。-58-考情分析解题策略(2)加CaCO3调节溶液的pH至3-59-考情分析解题策略解析:加入H2SO4酸浸时粉煤灰中的Al2O3与H2SO4反应,SiO2不反应形成滤渣,故滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2;CaCO3可中和H2SO4,生成微溶于水的CaSO4,是滤渣Ⅱ的主要成分;若溶液的pH偏高,c(OH-)偏大,Al3+水解会生成氢氧化铝沉淀,使溶液中的铝含量降低;亚硫酸盐热分解时空气中的氧气能将其氧化为

,使热分解放出的SO2量减小;生成的金属氧化物减少,溶液的pH减小。-59-考情分析解题策略解析:加入H2SO4酸浸时粉煤灰中的-60-考情分析解题策略2.(2015四川理综,11)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O 15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:-60-考情分析解题策略2.(2015四川理综,11)为了保-61-考情分析解题策略(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是

。

(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择

(填字母编号)。

A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是

。

-61-考情分析解题策略(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反-62-考情分析解题策略(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)ΔH=-1648kJ·mol-1C(s)+O2(g) CO2(g)

ΔH=-393kJ·mol-12Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s)

ΔH=-1480kJ·mol-1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是

。

-62-考情分析解题策略(4)FeSO4可转化为FeCO3,-63-考情分析解题策略(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2 Fe+2Li2S,正极反应式是

。

(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3

kg。

-63-考情分析解题策略(5)FeSO4在一定条件下可制得F-64-考情分析解题策略解析:(1)碱性氧化物(Fe2O3)与酸(H2SO4)反应生成相应的盐[Fe2(SO4)3]和水。(2)Fe3+的检验应选择KSCN溶液,C项正确;A、B项均为检验Fe2+溶液所需的试剂。(3)第Ⅱ步加活化硫铁矿还原Fe3+后,滤液中含有大量Fe2+,则通入空气引起溶液pH降低的原因是空气中的O2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+,使溶液pH降低。-64-考情分析解题策略解析:(1)碱性氧化物(Fe2O3)-65-考情分析解题策略-65-考情分析解题策略-66-考情分析解题策略-66-考情分析解题策略第4节用途广泛的金属材料

铜及其重要化合物第4节用途广泛的金属材料

铜及其重要化合物-68-考纲要求:1.了解常见金属的活动顺序。

2.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。

3.了解合金的概念及其重要应用。-2-考纲要求:1.了解常见金属的活动顺序。2.了解铜及其-69-基础梳理考点突破考点一

金属矿物的开发利用1.金属材料(1)合金。-3-基础梳理考点突破考点一金属矿物的开发利用-70-基础梳理考点突破(2)常见金属材料。①钢铁。-4-基础梳理考点突破(2)常见金属材料。-71-基础梳理考点突破2.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在。在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外,绝大多数金属元素以化合物形式存在。(2)金属冶炼的实质。金属元素只有正价,没有负价,所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中还原出来的过程。-5-基础梳理考点突破2.金属矿物的开发利用-72-基础梳理考点突破(3)金属冶炼的方法。①热分解法。如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag:②热还原法。a.CO还原Fe3O4:b.H2还原WO3:c.C还原ZnO:-6-基础梳理考点突破(3)金属冶炼的方法。-73-基础梳理考点突破③电解法。工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为:-7-基础梳理考点突破③电解法。-74-基础梳理考点突破自主巩固

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)(2015重庆理综)用铁矿石炼铁不涉及化学反应

(×)(2)(2014广东理综)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金

(√)(3)(2013江苏化学)氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝

(×)(4)(2012广东理综)新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮

(√)(5)(2012江苏化学)在给定条件下能实现MgCl2(aq) Mg(OH)2 MgO(√)(6)(2012天津理综)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料

(√)-8-基础梳理考点突破自主巩固

-75-基础梳理考点突破1.金属冶炼的一般步骤2.金属活动性与冶炼方法的关系-9-基础梳理考点突破1.金属冶炼的一般步骤-76-基础梳理考点突破3.有金属参加或生成的置换反应小结(1)活泼金属与水或酸反应置换出H2。如:(2)铁与水蒸气反应置换出H2:(3)水溶液中,金属活动性顺序中排在前面的金属置换出排在后面的金属。如:-10-基础梳理考点突破3.有金属参加或生成的置换反应小结-77-基础梳理考点突破(4)镁置换出碳:(5)铝热反应:Al置换出难熔的金属Fe、Cr、Mn等。(6)非水溶液中,非金属单质C、H2等可还原出Cu、Fe、W等金属。-11-基础梳理考点突破(4)镁置换出碳:-78-基础梳理考点突破例1工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:-12-基础梳理考点突破例1工业上由黄铜矿(主要成分CuFe-79-基础梳理考点突破(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的

吸收。

a.浓硫酸b.稀硝酸c.NaOH溶液 d.氨水(2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在

(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是

(注明试剂、现象)。

(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为

。

-13-基础梳理考点突破(1)气体A中的大气污染物可选用下列-80-基础梳理考点突破(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是

。

a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为

。

-14-基础梳理考点突破(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进-81-基础梳理考点突破

答案:(1)cd(2)Fe3+取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色解析:(1)观察流程图可知,气体A是SO2,应该用碱性溶液吸收尾气,c、d项正确。(2)溶液中加入KSCN溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+;若检验还存在Fe2+,则可以加入酸性KMnO4溶液,如果溶液紫红色褪去,则说明还含有Fe2+。(3)根据流程图可知,由泡铜冶炼粗铜的化学方程式是3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3(铝热法)。(4)在电解精炼中,不可能存在能量的完全转化,部分电能还可转化为热能等,a项错误;在电解池中,阳离子应该移向阴极,c项错误;b、d正确。(5)根据所给的原电池反应可知,正极是氧气发生还原反应,即O2+4H++4e-2H2O。-15-基础梳理考点突破答案:(1)cd解析:(1)观察流-82-基础梳理考点突破易错警示:

(1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物,而不是盐溶液。(2)铜除了用热还原法冶炼外,还可以用湿法炼铜或用电解法进行冶炼。(3)铝是地壳中含量最高的金属元素,但人类对铝的使用比铁、铜晚得多,是因为铝的金属活动性比铁、铜强,难于冶炼,古代技术条件达不到,不能冶炼铝。(4)铁的冶炼也可通过置换反应得到,如铝热反应。-16-基础梳理考点突破易错警示:(1)电解法冶炼活泼金属-83-基础梳理考点突破跟踪训练

1.(2015北京房山模拟)某同学设计了如下实验测量mg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.铜和银都能与稀硝酸反应,收集到的VL气体可能全为NOC.操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是洗涤,操作Ⅲ应是烘干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答案解析解析关闭解答本题要注意以下两点:(1)没有告诉硝酸的浓度,合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2;(2)Wg固体应该是干燥纯净的AgCl,由此确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ操作。答案解析关闭D-17-基础梳理考点突破跟踪训练

答案解析解析关闭解答本-84-基础梳理考点突破2.合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为

。

工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为

。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为

,

焊接过程中使用的保护气为

(填化学式)。

(2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为

。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为

。

-18-基础梳理考点突破2.合金是建造航空母舰的主体材料。-85-基础梳理考点突破(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为

。

②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合如图信息推断该合金中除铜外一定含有

。

-19-基础梳理考点突破(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。-86-基础梳理考点突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O

Ar(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO

(3)①83.1%

②Al、Ni解析:(1)①铝元素在周期表中第三周期第ⅢA族,铝土矿中的主要成分为Al2O3,先用NaOH溶液溶解Al2O3得NaAlO2溶液,在溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,然后将Al(OH)3分解为Al2O3,电解熔融的Al2O3即可制得Al。②Al2O3与NaOH反应的化学方程式为焊接过程中通常使用Ar作为保护气。-20-基础梳理考点突破答案:(1)①第三周期第ⅢA族CO-87-基础梳理考点突破(2)①海水呈弱碱性,所以舰体在海水中主要发生吸氧腐蚀。②炼铁过程中加入CaCO3或CaO可降低硅的含量。(3)①由题意知,白色沉淀为Al(OH)3,则m(Al)=0.5

mol×27

g·mol-1=13.5

g,则m(Cu)=80.0

g-13.5

g=66.5

g合金中Cu的质量分数为83.1%。②pH=3.4时开始出现沉淀,则一定是Al(OH)3沉淀;合金中一定含有Al;若将Cu溶解需选用氧化性酸且酸应过量,则溶液中不会出现Fe2+,pH=8.0时能过滤出沉淀,则说明有Ni(OH)2沉淀析出。所以合金中一定有Ni。-21-基础梳理考点突破(2)①海水呈弱碱性,所以舰体在海水-88-基础梳理考点突破3.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的应用。完成下列填空:(1)镓(Ga)与铝同主族。写出镓的氯化物与氨水反应的化学方程式:

。

(2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:常温下Al的金属性比Ba的金属性

(填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是

。

a.高温时Al的活泼性大于Bab.高温有利于BaO分解c.高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定d.Ba的沸点比Al的低答案解析解析关闭答案解析关闭-22-基础梳理考点突破3.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在-89-基础梳理考点突破考点二

铜及其化合物1.单质铜(1)物理性质铜是一种有金属光泽的紫红色固体,有良好的导电、导热性(仅次于银,可用于制电缆),良好的延展性。-23-基础梳理考点突破考点二铜及其化合物(2)化学性质:-90-基础梳理考点突破(2)化学性质:-24-基础梳理考点突破-91-基础梳理考点突破2.氧化铜和氢氧化铜

-25-基础梳理考点突破2.氧化铜和氢氧化铜-92-基础梳理考点突破3.铜盐(1)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:(2)无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据;CuSO4·5H2O受热易分解:蓝色晶体受热转化为白色粉末。(3)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,因此人们利用它的这一性质,用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液,用来消毒。-26-基础梳理考点突破3.铜盐-93-基础梳理考点突破自主巩固

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)(2015重庆理综)用胆矾炼铜不涉及化学反应(×)(2)(2014江苏化学)Cu溶于稀硝酸:(3)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分,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一氧化氮生成

(×)(5)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质,来检验水的存在

(√)(6)将铁片置于CuSO4溶液中,铁片上有红色物质析出,说明铁比铜活泼

(√)-27-基础梳理考点突破自主巩固

-94-基础梳理考点突破1.铜及其化合物之间转化关系2.铜及其化合物的应用(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混合配制成溶液使用,是被称为“波尔多液”的农药。-28-基础梳理考点突破1.铜及其化合物之间转化关系-95-基础梳理考点突破例2(2015天津理综,9)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胆矾,流程简图如下:-29-基础梳理考点突破例2(2015天津理综,9)废旧印刷-96-基础梳理考点突破回答下列问题:(1)反应Ⅰ是将Cu转化为,反应中H2O2的作用是

。写出操作①的名称:

。

(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的

与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:

。操作②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-30-基础梳理考点突破回答下列问题:-97-基础梳理考点突破(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和

。若操作③使用右图装置,图中存在的错误是

。

(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是

。操作⑤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,第三处的试剂是

。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是

。

-31-基础梳理考点突破(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与-98-基础梳理考点突破答案:(1)作氧化剂过滤(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H2SO4蒸发浓缩、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-32-基础梳理考点突破答案:(1)作氧化剂过滤-99-基础梳理考点突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可将Cu氧化为Cu2+;经操作①后固、液分开,故操作①为过滤。(2)由提示可知发生反应:操作②为分液,主要用到分液漏斗。分液目的是a和b。(3)CuR2和H2SO4生成CuSO4和RH。操作③对应图示中的错误有:液体过多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未紧贴烧杯内壁,会使液体溅出。(4)电解CuSO4溶液时,阳极附近OH-放电,生成H2SO4和O2。由稀溶液获得晶体的实验步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(5)结合流程图可知第三处可循环利用的物质为H2SO4。反应Ⅰ中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反应环境的酸碱性。-33-基础梳理考点突破解析:(1)H2O2具有氧化性,可将-100-基础梳理考点突破思维建模:

废铜综合利用的常见流程框图模式-34-基础梳理考点突破思维建模:废铜综合利用的常见流程框-101-基础梳理考点突破跟踪训练

1.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断,完全正确的是(

)答案解析解析关闭稀盐酸与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,Ⅰ、Ⅱ有因果关系,A错误;铜表面不能形成致密氧化膜,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;硫酸铜与氨水反应生成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,该过程属于化学变化,CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。答案解析关闭D-35-基础梳理考点突破跟踪训练

答案解析解析关闭稀盐酸-102-基础梳理考点突破2.(2015河北正定中学模拟)某研究小组通过热点题型Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(

)A.将铜丝插入浓硫酸加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿答案解析解析关闭A项,浓硫酸溶于水放出大量的热,应该是把反应液倒入水中,错误;B项,需要先点燃铜丝,错误;C项,氯化铜溶液中存在水解平衡,加热时HCl挥发,平衡右移,所以加热最终不会得到CuCl2固体,错误;D项,铜和盐酸不反应,正确。答案解析关闭D-36-基础梳理考点突破2.(2015河北正定中学模拟)某研-103-基础梳理考点突破3.(2015山东烟台莱州一中模拟)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CuSO4·5H2O晶体。设计的工艺流程如图所示:-37-基础梳理考点突破3.(2015山东烟台莱州一中模拟)-104-基础梳理考点突破请回答下列问题:(1)根据反应原理,操作①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②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Ⅰ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③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

。

-38-基础梳理考点突破请回答下列问题:-105-基础梳理考点突破(3)操作④中物质Y为

。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如右图所示,则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、

、过滤、洗涤、干燥等。

-39-基础梳理考点突破(3)操作④中物质Y为-106-基础梳理考点突破(4)为测定胆矾中一个结晶水合物中水分子的数目,称取25.0g胆矾晶体在坩埚中加热,固体质量随温度升高而变化的曲线如下图。当固体质量为8.0g时,观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中一个结晶水合物中水分子的数目。-40-基础梳理考点突破(4)为测定胆矾中一个结晶水合物中水-107-基础梳理考点突破答案:(1)2∶3

O2

4NO+3O2+2H2O 4HNO3(2)>不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量)(3)H2SO4冷却到30℃下结晶(4)解:设胆矾晶体的化学式为CuSO4·xH2O。CuSO4·xH2O~CuO160+18x 8025.0g 8.0g-41-基础梳理考点突破答案:(1)2∶3O24NO+3-108-基础梳理考点突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶解铜,生成的Cu2+与

结合为CuSO4。根据

知,生成3

mol

CuSO4消耗3

mol硫酸、2

mol硝酸;操作②中把NO与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利用,并减少污染,反应方程式是4NO+3O2+2H2O 4HNO3。(2)因加水使c(Fe3+)降低,则Fe(OH)3开始沉淀的pH>1.9,而实际操作中一般不用此法调节溶液pH,其主要原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或蒸发浓缩消耗很多的能量。-42-基础梳理考点突破解析:(1)操作①是利用硝酸氧化而溶-109-基础梳理考点突破(3)由溶液Ⅱ得到晶体需蒸发浓缩,而蒸发时硫酸铜会水解,因此加入硫酸抑制水解,根据CuSO4·5H2O的溶解度曲线知温度越高,其溶解度越大,即温度低时析出量多,而且30

℃时会析出CuSO4·3H2O,因此应冷却到30

℃下结晶。(4)当固体质量为8.0

g时,观察到固体完全呈黑色,此时固体已全部分解为氧化铜。-43-基础梳理考点突破(3)由溶液Ⅱ得到晶体需蒸发浓缩,而考情分析-110-解题策略(三)

无机工艺流程题解题指导对近几年的高考试题进行分析,不难发现,无机化合物的制备试题很多都是将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中,考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。常见的命题角度有:(1)通过物质的制备模拟化工生产流程;(2)通过化工流程考查实验操作过程。考情分析-44-解题策略(三)无机工艺流程题解题指导-111-考情分析解题策略1.常用方法常用首尾分析法:首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。2.基本步骤(1)审题:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品,并在流程框图上,标出原料中的成分,找出原料中的杂质。②审流程图:看箭头,进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主