2023-2024届高考一轮复习化学教案（人教版）第四章金属及其化合物第18讲铜金属材料金属冶炼

第18讲铜金属材料金属冶炼

[复习目标]I.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途。2.理解含铜重要化合物的制备原理

及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。

考点一铜及其化合物

■归纳整合R:鬓融

1.熟记铜及其常见化合物的颜色

物质颜色物质颜色

Cu紫红色CUSO4白色

CuO黑色CUSO4∙5H2O蓝色

ClI2。砖红色Cu2(OH)2CO3绿色

CU2SCu(OH)2s⅞

2.铜及其重要化合物的性质及应用

(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈

[Cu2(OH)2CO3]:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。

(2)常用灼热的铜粉除去N2中的02，用灼热的CuO除去Co2中的C0«

⑶新制的CU(OH)2常用来检验醛基。

(4)CUSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CUSO4∙5H2O),可用于检验H2Oo

(5)过量的Cu和浓HNO3反应，得到NO2和NO的混合气体，再加入稀H2SO4,Cu继续溶解。

(6)CU+2H2SCU(浓)T=CUSO4+SO2t+2H2θ,此反应中当CU过量时，H2SO4也不能完全

反应。此反应不适用于制备CUSe)4,因为会产生污染性气体SCh且H2SO4的利用率低。

IE易错辨析

ɪ.CUo是黑色固体，与水反应生成CU(OH)2()

2.将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀()

3.CuSθ4∙5H2θ失去结晶水属于物理变化()

4.常温下CU和浓H2SO4反应生成CUSo式)

5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮,生成()

答案1.×2.√3.×4.×5.×

■专项突破关键能力

一、铜及其化合物的性质和应用

1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是

()

A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完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.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿

答案D

解析A项，应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项，应将铜丝在空气中

加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中；C项，CuCb水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CUCl2

溶液得不到无水CuCl2固体。

二、铜及其化合物的制备

2.碱式碳酸铜又名孔雀石，主要成分为Cu2(OH)2CO3,呈绿色，是一种具有广泛用途的化工

产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。

试剂：mol∙L∣Na2CO3溶液、mol∙l7∣NaOH溶液、mol∙L∣Cu(NO3)2溶液各

IOOmLo

实验1：探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比

取三种反应溶液，以表中的比例混合，在60℃条件下进行实验，并观察现象。

编号V[Cu(NO3)2]ZmLV(NaOH)∕mLV(Na2CO3)∕mL沉淀数量沉淀颜色

122+++蓝色

222+++蓝色

3222~~浅绿色

422+浅绿色

注：“+”越多表示沉淀的相对量越多。

实验2：探究反应温度

按上述实验得到的合适反应液用量，在不同温度下进行实验，并观察现象。

反应温度/°C沉淀数量沉淀颜色

室温++++蓝色

40++++蓝色

60+浅绿色

75++绿色

80+++绿色(少量黑色)

实验3：制备碱式碳酸铜

按最佳物料比取50mLmol∙L1CU(NO3)2溶液、50mLmol∙L1NaOH溶液和相应体积的

mol∙L'Na2CO3溶液，在最佳反应温度下进行实验，待反应完全后，静置、过滤、洗涤、干

燥后，得到g产品。

请回答下列问题：

(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有。

(2)制备碱式碳酸铜时，CU(No3)2、Nae)H和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为,

最佳反应温度为，本实验的加热方式为。

(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式：O

⑷实验2中在80°C反应生成的沉淀中有少量黑色的物质，产生该物质的原因可能是

(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作：___________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(6)计算本实验的产率为%(保留三位有效数字)。

答案(I)IoOmL容量瓶、胶头滴管(2)2：2：175℃水浴加热(3)2NaOH+Na2CO3

+2Cu(NO3)2=Cu2(OH)2CO3+4NaNO3(4)碱式碳酸铜受热分解生成黑色的氧化铜(5)向

过滤器中加入蒸储水没过沉淀，待蒸镭水自然流下后，重复操作2〜3次(6)

解析(2)由实验1表格数据可知，当CU(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的体积均为2mL时，

生成的碱式碳酸铜最多，CU(No3)2、NaOH和Na2CO3溶液的浓度分别为0.5mol∙L-∖0.5mol.

L^∖0.25mol∙L^l,则制备碱式碳酸铜时，CU(No3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物质的量

之比为2：2：1;由实验2表格数据可知，当温度为75℃时，生成的碱式碳酸铜最多，则最

佳反应温度为75℃,故本实验的加热方式为水浴加热。(6)由反应方程式可知，理论上生成

碱式碳酸铜的物质的量为mol,质量为g,则本实验的产率为XIo0%之90.1%。

考点二金属冶炼及金属材料

■归纳整合5≡E⅝f

1.常见的金属材料

(1)金属材料分类

一

金

的合

它们

以及

、镒遛

粒铁

展材

金黑色金

屈

材

料

金属

他各种

外的其

金属以

除黑色

材料

金属

一有色

合金

及其

金

的合

常见

（2）几种

低

,强度

性好

焊接

性、

:韧

碳钢

「低

钢｝

1碳素

工性好

性及加

，韧

度高

:强

碳钢

一中

r

弹性好

处理后

脆，热

:硬而

碳钢

—高

L

制

用于

能，

良性

的优

不同

各种

具有

钢｝

l合金

特种钢

及各种

不锈钢

①

铝

等

、硬铝

合金

、镁铝

合金

:硅铝

合种类

工

于加

好、易

造）性

、塑（

度高

小、强

：密度

金特性

等

输业

通运

业、交

器包装

业、容

：建筑

用途

②

铜

用

早使

国最

）:我

、Pb

、Sn

含Cu

（主要

合青铜

）

、Zn等

含Cu

（主要

金黄铜

等）

、Zn

、Ni

含Cu

主要

白铜（

③

用

及应

方法

一般

炼的

属冶

2.金

存在

中的

然界

在自

（1）金属

化合态

显正价

素都

属元

中，金

合物

属化

在金

数金属

等极少

金、钳

游离态

实质

冶炼的

（2）金属

式,

应通

（写反

—M

+〃e—

M"+

程,即

的过

离态

为游

还原

合态

从化

金属

是把

程就

炼过

的冶

金属

）。

金属

表示

用M

法

的方

冶炼

（3）金属

热分解

热还原

电解

、

V人

、

-

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、_

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