2024屆高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)學(xué)案（人教版）第四章金屬及其化合物第18講銅金屬材料金屬冶煉

第18講銅金屬材料金屬冶煉[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解銅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)、用途。2.理解含銅重要化合物的制備原理及過(guò)程。3.了解金屬冶煉的原理和方法?？键c(diǎn)一銅及其化合物1．熟記銅及其常見(jiàn)化合物的顏色物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu紫紅色CuSO4白色CuO黑色CuSO4·5H2O藍(lán)色Cu2O磚紅色Cu2(OH)2CO3綠色Cu2S黑色Cu(OH)2藍(lán)色2.銅及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用(1)銅在潮濕的空氣中生成銅銹[Cu2(OH)2CO3]：_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2，用灼熱的CuO除去CO2中的CO。(3)新制的Cu(OH)2常用來(lái)檢驗(yàn)________。(4)CuSO4遇水蒸氣變?yōu)樗{(lán)色晶體(CuSO4·5H2O)，可用于檢驗(yàn)______。(5)過(guò)量的Cu和濃HNO3反應(yīng)，得到NO2和NO的混合氣體，再加入稀H2SO4，Cu__________。(6)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反應(yīng)中當(dāng)Cu過(guò)量時(shí)，H2SO4也不能完全反應(yīng)。此反應(yīng)不適用于制備CuSO4，因?yàn)開(kāi)___________________________________。1．CuO是黑色固體，與水反應(yīng)生成Cu(OH)2()2．將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕()3．CuSO4·5H2O失去結(jié)晶水屬于物理變化()4．常溫下Cu和濃H2SO4反應(yīng)生成CuSO4()5．過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒(méi)有一氧化氮生成()一、銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1．某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Cu及其重要化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目的的是()A．將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應(yīng)完后把水加入反應(yīng)器中，觀察硫酸銅溶液的顏色B．常溫下將銅絲伸入盛滿(mǎn)氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無(wú)水CuCl2固體D．將表面有銅綠的銅器放入稀鹽酸中浸泡，除去銅綠二、銅及其化合物的制備2．堿式碳酸銅又名孔雀石，主要成分為Cu2(OH)2CO3，呈綠色，是一種具有廣泛用途的化工產(chǎn)品。某化學(xué)小組探究制備堿式碳酸銅的反應(yīng)條件并制備少量堿式碳酸銅。試劑：mol·L－1Na2CO3溶液、mol·L－1NaOH溶液、mol·L－1Cu(NO3)2溶液各100mL。實(shí)驗(yàn)1：探究Cu(NO3)2與NaOH和Na2CO3溶液配比取三種反應(yīng)溶液，以表中的比例混合，在60℃條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并觀察現(xiàn)象。編號(hào)V[Cu(NO3)2]/mLV(NaOH)/mLV(Na2CO3)/mL沉淀數(shù)量沉淀顏色122＋＋＋藍(lán)色222＋＋＋藍(lán)色3222＋＋淺綠色422＋淺綠色注：“＋”越多表示沉淀的相對(duì)量越多。實(shí)驗(yàn)2：探究反應(yīng)溫度按上述實(shí)驗(yàn)得到的合適反應(yīng)液用量，在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并觀察現(xiàn)象。反應(yīng)溫度/℃沉淀數(shù)量沉淀顏色室溫＋＋＋＋藍(lán)色40＋＋＋＋藍(lán)色60＋淺綠色75＋＋綠色80＋＋＋綠色(少量黑色)實(shí)驗(yàn)3：制備堿式碳酸銅按最佳物料比取50mLmol·L－1Cu(NO3)2溶液、50mLmol·L－1NaOH溶液和相應(yīng)體積的mol·L－1Na2CO3溶液，在最佳反應(yīng)溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待反應(yīng)完全后，靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥后，得到g產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)配制溶液時(shí)用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有______________________。(2)制備堿式碳酸銅時(shí)，Cu(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________，最佳反應(yīng)溫度為_(kāi)___________，本實(shí)驗(yàn)的加熱方式為_(kāi)_______________。(3)請(qǐng)寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)制備堿式碳酸銅的化學(xué)方程式：_______________________________。(4)實(shí)驗(yàn)2中在80℃反應(yīng)生成的沉淀中有少量黑色的物質(zhì)，產(chǎn)生該物質(zhì)的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)3中洗滌沉淀的操作：_________________________________________________________________________________________________________________。(6)計(jì)算本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_(kāi)_______%(保留三位有效數(shù)字)?？键c(diǎn)二金屬冶煉及金屬材料1．常見(jiàn)的金屬材料(1)金屬材料分類(lèi)(2)幾種常見(jiàn)的合金①②③2．金屬冶煉的一般方法及應(yīng)用(1)金屬在自然界中的存在(2)金屬冶煉的實(shí)質(zhì)金屬的冶煉過(guò)程就是把金屬?gòu)腳_______態(tài)還原為_(kāi)_______態(tài)的過(guò)程，即_______________(寫(xiě)反應(yīng)通式，用M表示金屬)。(3)金屬冶煉的方法方法名稱(chēng)主要反應(yīng)原理(舉例)熱分解法2HgOeq\o(=,\s\up7(△))____________2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))____________熱還原法CO作還原劑Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))____________(高爐煉鐵)H2作還原劑WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高溫))____________鋁熱反應(yīng)Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))____________電解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))__________MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))____________2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))____________1．金屬鈉的冶煉用電解熔融的NaCl，則金屬鋁的冶煉也用電解熔融的AlCl3()2．電解飽和食鹽水制取鈉()3．熱還原法制取汞、銀()4．鋁熱反應(yīng)可用于冶煉高熔點(diǎn)金屬，如K、Ca、Cr、Mn等()5．工業(yè)電解熔融態(tài)的Al2O3制Al時(shí)，加冰晶石的主要作用是提高Al的產(chǎn)量()6．將六水合氯化鎂晶體在一定條件下加熱得到無(wú)水氯化鎂，電解熔融氯化鎂，可以得到金屬鎂()金屬冶煉方法的選擇1．根據(jù)已掌握的知識(shí)分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金屬單質(zhì)的冶煉方法。________________________________________________________________________2．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用，古代有：(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅?，F(xiàn)代有：(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂。對(duì)它們的冶煉對(duì)應(yīng)方法的分析不正確的是()A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—②C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④3．金屬的冶煉一般用熱分解法、熱還原法和電解法，選用冶煉方法的依據(jù)主要是()A．金屬在自然界里存在的形式B．金屬元素在地殼中的含量C．金屬陽(yáng)離子得電子的能力D．金屬熔點(diǎn)的高低1．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)青銅和黃銅是不同結(jié)構(gòu)的單質(zhì)銅(2022·全國(guó)乙卷，7C)()(2)青銅比純銅熔點(diǎn)低、硬度大，所以古代用青銅鑄劍(2022·江蘇，7C)()2．(2022·廣東，1)中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，在世界文明中獨(dú)樹(shù)一幟，漢字居功至偉。隨著時(shí)代發(fā)展，漢字被不斷賦予新的文化內(nèi)涵，其載體也發(fā)生相應(yīng)變化。下列漢字載體主要由合金材料制成的是()漢字載體選項(xiàng)A.獸骨B.青銅器C.紙張D.液晶顯示屏3.(2020·全國(guó)卷Ⅲ,7)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色來(lái)自孔雀石顏料[主要成分為Cu(OH)2·CuCO3]，青色來(lái)自藍(lán)銅礦顏料[主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3]。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度B．孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化C．孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿D．Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO34．(2022·海南，15)膽礬(CuSO4·5H2O)是一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬。流程如下。回答問(wèn)題：(1)步驟①的目的是_____________________________________________________________。(2)步驟②中，若僅用濃H2SO4溶解固體B，將生成__________(填化學(xué)式)污染環(huán)境。(3)步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)證明，濾液D能將I－氧化為I2。ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過(guò)量H2O2將I－氧化為I2，理由是____