高考總復(fù)習(xí) 第4章 課時3 銅及其化合物 金屬材料與復(fù)合材料課件 魯科版

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1、最新考綱1.了解銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解常見金屬的活潑性順序。3.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。課時課時3銅及其化合物金屬材料與復(fù)合材料銅及其化合物金屬材料與復(fù)合材料1銅(1)物理性質(zhì)：銅是紫 色金屬，具有良好的 性、_性和延展性。(2)化學(xué)性質(zhì)考點一銅及其重要化合物考點一銅及其重要化合物紅紅導(dǎo)電導(dǎo)電導(dǎo)熱導(dǎo)熱綠色綠色 2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3與鹽溶液反應(yīng)(寫離子方程式)a與硝酸銀溶液：_；b與FeCl3溶液：_。Cu2Ag=2AgCu2Cu2Fe3=2Fe2Cu22氧化銅(1)物理性質(zhì)：黑色粉末狀固體。(2)化學(xué)性質(zhì)3氫氧化銅(1)物理性質(zhì)： 色 溶于水

2、的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用4CuSO45H2OCuSO45H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成CuSO45H2O)，可作為水的檢驗依據(jù)。藍(lán)藍(lán)不不探究思考1波爾多液是一種農(nóng)業(yè)上應(yīng)用廣泛的殺菌劑，它是由硫酸銅、生石灰和水按一定比例配成的天藍(lán)色膠狀懸濁液，思考下列問題(1)波爾多液能否用鐵桶盛放？為什么？(2)波爾多液能殺菌的可能原因是什么？答案(1)不能。原因是鐵能置換波爾多液中的Cu2，降低殺菌能力。(2)CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)變性。2把銅及其化合物的化學(xué)式與其顏色用線連接起來。3已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu=Cu2Cu。由于反應(yīng)溫度不同，

3、用氫氣還原氧化銅時，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗證，實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下：由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物_。加入加入試劑試劑稀硫酸稀硫酸濃硫酸、濃硫酸、加熱加熱稀硝酸稀硝酸濃硝酸濃硝酸實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象有紅色固體有紅色固體剩余和溶液剩余和溶液變?yōu)樗{(lán)色變?yōu)樗{(lán)色產(chǎn)生無色產(chǎn)生無色氣體氣體產(chǎn)生無色氣產(chǎn)生無色氣體和溶液變體和溶液變?yōu)樗{(lán)色為藍(lán)色產(chǎn)生紅棕色產(chǎn)生紅棕色氣體和溶液氣體和溶液變?yōu)榫G色變?yōu)榫G色解析此題是通過實驗現(xiàn)象推測反應(yīng)的本質(zhì)。H2還原CuO生成紅色固體，可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種，加入稀H2SO4溶液變藍(lán)色和

4、得到紅色固體，證明原固體中一定含有Cu2O而Cu不能證明其有無。答案一定有Cu2O，可能有Cu【示例1】(2012天津理綜，9)信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請回答下列問題：(1)第步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為_；得到濾渣1的主要成分為_。(2)第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的優(yōu)點是_；調(diào)溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制備無水CuSO4的方法是_。(5)探究小組

5、用滴定法測定CuSO45H2O(Mr250)含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c molL1EDTA(H2Y2)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應(yīng)如下：Cu2H2Y2=CuY22H寫出計算CuSO45H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式w_；下列操作會導(dǎo)致CuSO45H2O含量的測定結(jié)果偏高的是_。a未干燥錐形瓶b滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡c未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子1下列有關(guān)銅的化合物的性質(zhì)的敘述中正確的是()。ACuSO4變成CuSO45H2O是物理變化B一定條件下，新制的Cu(OH)2懸濁液能與乙醛反應(yīng)但不能與乙酸反應(yīng)C

6、CuO是黑色固體，與水反應(yīng)可生成Cu(OH)2DCu2O遇硝酸可能會被氧化成Cu2解析A項變化屬于化學(xué)變化，A錯；Cu(OH)2是堿，能與酸反應(yīng)，B錯；CuO不能與水反應(yīng)，C錯；Cu2O中銅處于低價態(tài)，能被強(qiáng)氧化劑硝酸氧化。答案D2下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是 ()。選項選項陳述陳述陳述陳述判斷判斷A銅綠的主要成分是堿式碳銅綠的主要成分是堿式碳酸銅酸銅可用稀鹽酸除銅器表可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠面的銅綠對；對；對；無對；無B銅表面易形成致密的氧化銅表面易形成致密的氧化膜膜銅容器可以盛放濃硫銅容器可以盛放濃硫酸酸對；對；對；有對；有C向硫酸銅溶液通入氨氣，向硫酸銅溶液

7、通入氨氣，有深藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，過濾有深藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑后灼燒濾渣，最后變成黑色固體色固體把銅絲放在酒精燈火把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面焰上灼燒，銅絲表面變黑變黑對；對；對；有對；有D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理為白色硫酸銅粉末是物理變化變化硫酸銅溶液可用作游硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑泳池的消毒劑錯；錯；對；無對；無解析稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應(yīng)，而且稀鹽酸不能與Cu反應(yīng)，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3，、有因果關(guān)系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應(yīng)，所以

8、不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯誤；硫酸銅與氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，、均正確，但沒有因果關(guān)系，C錯誤；藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關(guān)系，D正確。答案D3(2010北京理綜，11)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是 ()。ACuS的溶解度大于PbS的溶解度B原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性CCuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2S2=CuSD整個過程涉及的反

9、應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)解析CuSO4與PbS反應(yīng)可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的，A錯誤；硫化物中硫的化合價為2價，均具有還原性，B錯誤；ZnS難溶于水，不能寫成離子形式，C錯誤；銅的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸銅與ZnS、PbS發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶的CuS，D正確。答案D氧化銅和氧化亞銅比較氧化銅和氧化亞銅比較1合金(1)概念：合金是指_熔合而成的具有 的物質(zhì)。(2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能。熔點：一般比它的各成分金屬的 ；硬度和強(qiáng)度：一般比它的各成分金屬的 ?？键c二金屬材料、復(fù)合材料考點二金屬材料、復(fù)合材料兩種或兩種以上

10、的金屬兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬或金屬與非金屬)金屬特性金屬特性低低大大2常見金屬材料(1)重要的黑色金屬材料鋼_是用量最大、用途最廣的合金。鋼鋼(2)幾種有色金屬材料 (3)金屬冶煉的一般步驟弱弱 不易不易 容易容易 較差較差 3Fe4H2O 電解法(適用于Al以前的活潑金屬)例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的電解反應(yīng)，其化學(xué)方程式依次為_ _。3復(fù)合材料(1)復(fù)合材料是指將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的材料，其中一種材料作為 ，另一種材料作 。(2)生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料玻璃鋼：以 做增強(qiáng)體、 做基體的復(fù)合材料。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料：在 的基體中加入了_做增

11、強(qiáng)體，具有韌性好、強(qiáng)度高而質(zhì)輕的特點?；w基體增強(qiáng)體增強(qiáng)體玻璃纖維玻璃纖維合成樹脂合成樹脂合成樹脂合成樹脂碳纖維碳纖維(3)航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料飛機(jī)、火箭的機(jī)翼，導(dǎo)彈的殼體、尾翼中的復(fù)合材料?；w： 等密度小的金屬。增強(qiáng)體：_等耐熱性能好的纖維。航天飛機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦?；w： 。增強(qiáng)體：_。Ti、Al碳纖維、硼纖維、碳纖維、硼纖維、SiC纖維、纖維、Al2O3纖維纖維陶瓷陶瓷碳纖維、碳纖維、SiC纖維或纖維或Al2O3纖維纖維探究思考1能否用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg?答案不能。因為AlCl3是共價化合物，熔融時無法電離出自由移動的離子，不導(dǎo)電；而MgO雖是離子化合

12、物，但其熔點太高，熔融會消耗大量的能量，成本較高。2判斷下列有關(guān)金屬冶煉的說法是否正確，如不正確請說明原因。(1)制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦 ()(2)煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物 ()(3)制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液 ()(4)煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅()解析(1)不能用TiCl4溶液，應(yīng)用熔融態(tài)的TiCl4；(3)中電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2；(4)中電解法精煉銅的原料是粗銅。答案(1)(2)(3)(4)【示例2】(2013廣東理綜，32)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，從切

13、割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下：(注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450 和80 )思維啟迪認(rèn)真分析工藝流程中每步可能發(fā)生的反應(yīng)及其產(chǎn)物；第(4)問利用關(guān)系式法進(jìn)行計算。解析(1)電解精煉Ag時，粗銀作陽極，純銀作陰極，含有Ag的電解質(zhì)溶液作為電解液，所以陰極反應(yīng)式為Age=Ag，濾渣Ag與稀HNO3反應(yīng)生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式為2NOO2=2NO2。(2)NaOH溶液與Al2(SO4)3、CuSO4反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和Cu(OH)2沉淀，若NaOH過量，Al(OH)3沉淀溶解，離子方程式為Al(OH)3OH=Al(OH)4。(5)由于

14、膽礬帶有結(jié)晶水，為防止失去結(jié)晶水，應(yīng)采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。答案(1)Age=Ag2NOO2=2NO2(2)Al(OH)3、Cu(OH)2Al(OH)3OH=Al(OH)4(3)424O2(4)5025(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶【示例3】(2013山東，28節(jié)選)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是_。aFe2O3bNaClcCu2SdAl2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，該反應(yīng)的還原劑是_。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_ mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有

15、氣體生成，該氣體是_。解析(1)Na、K、Mg、Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，F(xiàn)e、Cu的冶煉采用熱還原法。(2)在輝銅礦和H2SO4、O2的反應(yīng)中，Cu2S是還原劑，O2作氧化劑，所以1 mol O2得4 mol e，還原劑也失去4 mol e，Cu22H2O=Cu(OH)22H，Mg2H=Mg2H2，所以放出的氣體應(yīng)為H2。答案(1)bd(2)Cu2S4H212014年將在上海首飛的C919大型飛機(jī)采用了大量新材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說法不正確的是()。A鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物B鋁鋰合金的硬度比鋰大C鋁鋰合金的熔沸點比鋁低D鋁鋰合金耐酸堿腐蝕解析鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反

16、應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。答案D2(2013上海，26)用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法。如：2Al4BaO3BaBaOAl2O3常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性_(選填“強(qiáng)”“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是_。A高溫時Al的活潑性大于BaB高溫有利于BaO分解C高溫時BaOAl2O3比Al2O3穩(wěn)定DBa的沸點比Al的低答案弱D3. 2013年6月，我國“蛟龍”號再次刷新“中國深度”下潛7 062米，為我國深海礦物資源的開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。錳結(jié)核中的黃銅礦(主要成分為CuFeS2)是海洋礦物中的一種，它是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可制

17、備硫及鐵的化合物。請回答下列問題：(1)“蛟龍”號外殼用特殊的鈦合金材料制成，它可以在7 000米的深海中承受710噸的重量。下列說法正確的是_(填序號)。A金屬鈦屬于主族元素B鈦合金強(qiáng)度不是很大C制備鈦鋁合金時可在空氣中將兩種金屬熔化后混合而成D已知金屬鈦能與H2O反應(yīng)，可用電解熔融二氧化鈦冶煉金屬鈦(5)設(shè)溶液體積為1 L，參加反應(yīng)的Fe3為x mol，由反應(yīng)方程式Cu2Fe3=2Fe2Cu2，知(0.1x) x2 3，解得x0.06，則生成的Cu2為0.03 mol，剩余的Fe3為0.04 mol，故n(Cu2) n(Fe3)0.03 mol 0.04 mol3 4。1定性分析型形成合金

18、的各種成分的化學(xué)性質(zhì)仍按單一組分的性質(zhì)進(jìn)行分析(例如銅鋁合金中的鋁既能溶于酸又能溶于堿的性質(zhì)不變，銅能溶于稀硝酸，且硝酸的還原產(chǎn)物為NO氣體等性質(zhì)不變)。一般是將合金進(jìn)行酸溶或堿溶，根據(jù)反應(yīng)中的特殊現(xiàn)象或根據(jù)溶解后所得溶液繼續(xù)加沉淀劑產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷其成分。此類試題常以工藝流程圖的形式呈現(xiàn)，解答的關(guān)鍵是理清每一步加入的物質(zhì)和生成物質(zhì)的成分及發(fā)生的反應(yīng)。合金及礦物加工中?？嫉膬纱蠓治鲱愋秃辖鸺暗V物加工中?？嫉膬纱蠓治鲱愋?定量分析型定量測定合金的組成成分常用量氣法或沉淀法。(1)量氣法量氣法是指收集合金中某種物質(zhì)溶解時所產(chǎn)生的氣體的量，應(yīng)用化學(xué)方程式或關(guān)系式來判斷合金的組成。其原理的關(guān)鍵點是根據(jù)某

19、組分的特殊性質(zhì)(特別是與酸或堿反應(yīng)能產(chǎn)生氣體)，其操作要點和注意事項有：保證裝置的氣密性良好，避免干擾因素，注意量氣的準(zhǔn)確性。(2)沉淀法沉淀法測定物質(zhì)含量是常用的一種方法，采用沉淀法時，涉及到的基本實驗操作和主要問題有：稱量、溶解(注意溶解試劑的選擇)；沉淀(重點是沉淀試劑的選擇)；過濾、沉淀的洗滌、干燥、稱量；數(shù)據(jù)的處理(包括測定結(jié)果的誤差分析)。典 例 剖 析(2012山東高考節(jié)選)無水AlCl3(183 升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。素養(yǎng)素養(yǎng)10物質(zhì)制備工藝中試劑的選擇及作用物質(zhì)制備工藝中試劑的選擇及作用裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是_。裝置

20、C中盛裝的試劑是_，作用是_。F中試劑的作用是_。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_?？茖W(xué)審題 濃鹽酸易揮發(fā)，從A出來的Cl2中混有HCl氣體，B裝置中的飽和NaCl溶液是為了吸收其中的HCl，C中盛的是濃H2SO4，作用是干燥Cl2防止水蒸氣對制AlCl3的反應(yīng)產(chǎn)生干擾；F的作用是吸收水蒸氣，防止G中水蒸氣進(jìn)入E中，G的作用是吸收Cl2，兩裝置合并后需要同時起兩個作用，所裝試劑應(yīng)選擇堿石灰。規(guī)范答案除去HCl濃H2SO4干燥氯氣吸收水蒸氣堿石灰解答該類題目要掌握以下要領(lǐng)：(1)根據(jù)題目要求及試劑的狀態(tài)和性質(zhì)準(zhǔn)確判斷試劑的作用，通常有制備物質(zhì)、除雜凈化、吸水干燥、吸

21、收尾氣等作用。(2)試劑的選取是考查試劑作用的另一種形式，選取試劑時要考慮實驗?zāi)康?、試劑的性質(zhì)狀態(tài)和實驗中所給儀器等因素。(3)規(guī)范描述試劑的作用，如“除去”“防止”“抑制”“吸收”“使”等，回答要準(zhǔn)確規(guī)范。說明：解答此類題目要注意三個得分點：試劑的作用、試劑的選取、規(guī)范答題。 答題模板答題模板 (1)試劑的作用：判斷試劑的作用要清楚物質(zhì)的成分，以及試試劑的作用：判斷試劑的作用要清楚物質(zhì)的成分，以及試劑與物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)原理。劑與物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)原理。(2)試劑的選?。涸碚_，符合儀器裝置的要求，能夠達(dá)到試劑的選取：原理正確，符合儀器裝置的要求，能夠達(dá)到實驗?zāi)康?。實驗?zāi)康摹?3)規(guī)范答題：語言要

22、簡練、規(guī)范、準(zhǔn)確，避免口語化。規(guī)范答題：語言要簡練、規(guī)范、準(zhǔn)確，避免口語化。并設(shè)計出原料氣的制備裝置(如下圖)。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)實驗室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2丙醇，從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：_，_。(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO，裝置中a和b的作用分別是_，_；c和d中盛裝的試劑分別是_，_。若用以上裝置制備H2，氣體發(fā)生裝置中必需的玻璃儀器名稱是_；在虛線框內(nèi)畫出收集干燥H2的裝置圖。(3)制取丙烯時，還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是_(填序號)。飽和Na2SO3溶液酸性KMnO4溶液石灰水無水CuSO4品紅溶液