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1、第13講 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用1. 了解常見金屬的活動(dòng)順序。了解常見金屬的活動(dòng)順序。2了解合金的概念及重要應(yīng)用。了解合金的概念及重要應(yīng)用。3了解銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。了解銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二探究高考提升考能微課1515 考點(diǎn)一銅及其化合物 題組訓(xùn)練解題探究 基礎(chǔ)小練多維思考返回返回1判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)用膽礬煉銅，不涉及化學(xué)反應(yīng)()(2)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分，在干燥空氣中不易生成()(3)銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒(méi)有一氧化氮生成()(4)將鐵片置于CuSO4溶液中，鐵片上有紅色物質(zhì)析出，說(shuō)明鐵比銅活潑()題組
2、132物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu_色CuSO4_色CuO_色CuSO45H2O_色Cu2O_色Cu2(OH)2CO3_色Cu2S_色Cu(OH)2_色2將表中物質(zhì)的顏色填入對(duì)應(yīng)空格中：紫紅白黑藍(lán)磚紅綠黑藍(lán)返回題組132返回題組132結(jié)論：方案(3)更經(jīng)濟(jì)合理。方案(1)：產(chǎn)生污染性氣體，且消耗硫酸較多。方案(2)：消耗能量較多，且步驟復(fù)雜。方案(3)：不產(chǎn)生污染性氣體，原料利用率高，節(jié)約能源。答案：返回題組132題組一銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1銅在自然界多以化合態(tài)的形式存在于礦石中。常見的銅礦石有：黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)、輝銅礦(Cu2S)、孔雀石CuCO3Cu(OH)2。
3、下列說(shuō)法不正確的是()A可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠B硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑C工業(yè)上常采用電解法制取粗銅D在上述幾種含銅化合物中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是Cu2SC題組1765432返回2某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Cu及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A將銅絲插入濃硫酸中并加熱，反應(yīng)后再加入水，觀察硫酸銅溶液的顏色B常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，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Cu2(OH)2CO3的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠D解析：A項(xiàng)濃硫酸溶于水時(shí)放熱，應(yīng)該是把反應(yīng)后的溶液倒入水中，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)需要先
4、加熱銅才與氯氣發(fā)生反應(yīng)，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)氯化銅溶液中存在水解平衡，加熱蒸干最終得到的是氫氧化銅，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)銅和鹽酸不反應(yīng)，只有銅綠Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應(yīng)，故該項(xiàng)正確。題組1765432返回題組二含銅化合物的性質(zhì)探究3(2017海淀區(qū)期末)新制氫氧化銅存在平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)4-(深藍(lán)色)。某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： 下列說(shuō)法不正確的是()A中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀B中現(xiàn)象是Cu(OH)22OHCu(OH)4-正向移動(dòng)的結(jié)果C中現(xiàn)象證明葡萄糖具有還原性D對(duì)比和可知Cu(OH)2氧化性強(qiáng)于Cu(OH)4-題組1765432返回題組1765432返回4(2017福建廈門期末節(jié)選)為
5、研究紅色固體產(chǎn)物的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(以下每步均充分反應(yīng))：題組1765432返回(1)搖動(dòng)錐形瓶的目的是_。(2)錐形瓶中固體完全溶解得深藍(lán)色溶液的離子方程式為_。(3)將容量瓶中的溶液稀釋100倍后，溶液的顏色與容量瓶相近。由此可知固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約_。2CuO28NH3H2O=2Cu(NH3)424OH6H2O使溶液與空氣中O2充分接觸n(Cu2O)n(Cu)1200解析：(1)由題給信息“Cu2O溶于濃氨水生成無(wú)色的Cu(NH3)4，Cu(NH3)4在空氣中被氧化為藍(lán)色的Cu(NH3)42”，可知搖動(dòng)錐形瓶的目的是為了使溶液充分接觸空氣。 解析：(2)中剩余固體為Cu，加濃
6、氨水并搖動(dòng)錐形瓶，最終生成藍(lán)色的Cu(NH3)42，Cu元素的化合價(jià)升高，說(shuō)明被空氣中的O2氧化，反應(yīng)物為Cu、O2、NH3H2O，生成物有Cu(NH3)42，根據(jù)電子守恒配平有：2CuO2NH3H2O2Cu(NH3)42，后有4個(gè)正電荷，由于溶液呈堿性(氨水)，利用OH平衡電荷有：2CuO2NH3H2O2Cu(NH3)424OH，最后根據(jù)原子守恒配平即可。解析： (3)說(shuō)明容量瓶中Cu(NH3)42的濃度是中的100倍，容量瓶中銅元素來(lái)自于Cu2O，容量瓶中銅元素來(lái)自于Cu，則n(Cu2O)n(Cu)1200。題組1765432返回題組二銅及其化合物的制取5(1)火法煉銅的原理：Cu2SO2
7、 2CuSO2，在該反應(yīng)中每生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移_mol e。(2)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說(shuō)法正確的是_(填選項(xiàng)字母)。a粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)b溶液中Cu2向陰極移動(dòng)c電解過(guò)程中，陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等d利用陽(yáng)極泥可回收Al、Zn等金屬ab3題組1765432返回解析：(1)反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由1價(jià)降低到0價(jià)，O元素化合價(jià)由0價(jià)降低到2價(jià)，S元素化合價(jià)由2價(jià)升高到4價(jià)，由方程式可知生成2 mol Cu，轉(zhuǎn)移6 mol電子，則該反應(yīng)中每生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移3 mol電子。(2)a.精煉銅時(shí)，粗銅做陽(yáng)極，
8、連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)故a正確；b.溶液中Cu2向陰極移動(dòng)，故b正確；c.比銅活潑的金屬先放電，所以陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化不相等，故c錯(cuò)誤；d.Al、Zn比Cu活潑，在正極會(huì)生成Zn2和Al3，故不能利用陽(yáng)極泥回收Al、Zn金屬，故d錯(cuò)誤。題組1765432返回6孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3。某同學(xué)設(shè)計(jì)的從孔雀石中冶煉銅的方案如下(假設(shè)孔雀石中雜質(zhì)不溶于水和稀硫酸)：(1)反應(yīng)能觀察到的現(xiàn)象是_，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)反應(yīng)加入的金屬可能是_，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_。Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O固體逐漸消失，溶液由無(wú)色變成藍(lán)色，有氣泡產(chǎn)
9、生FeCu2=Fe2Cu鐵粉(答案合理即可)題組1765432返回解析：(1)孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐漸溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，且有氣泡產(chǎn)生；反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO32H2SO4 =2CuSO4CO23H2O。(2)經(jīng)過(guò)濾除去難溶于水和稀硫酸的雜質(zhì)，則濾液中主要含有CuSO4，加入的金屬粉末能將Cu2從溶液中置換出來(lái)即可，故金屬可能是Fe或Zn等。題組1765432返回7(2017東城區(qū)期末)CuSO4用途廣泛，以Cu為原料制CuSO4有多種方法。(1)實(shí)驗(yàn)室可用Cu與濃硫酸反應(yīng)制CuSO4。Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是: _。該方法制CuSO4存在的不足是_ _(
10、寫出任意一條)。 反應(yīng)產(chǎn)生SO2，對(duì)環(huán)境有污染或氧化劑濃硫酸利用率不高(其他合理答案正確均可) Cu2H2SO4(濃) CuSO4SO22H2O題組1765432返回(2)實(shí)驗(yàn)小組采取如下方法制CuSO4。實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)e3能加快生成CuSO4的反應(yīng)速率，加快原理可表述為i2Fe3Cu=2Fe2Cu2.的離子方程式是 _。4Fe2O24H=4Fe32H2O題組1765432返回(3)用電解的方法制CuSO4，如圖所示：與直流電源a端相連的電極材料是_(填“銅片”或“石墨”)。將進(jìn)口處較濃硫酸替換為Na2SO4溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)得到的CuSO4溶液pH比替換前升高，結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋pH升高的原因是
11、_ _ _。銅片 替換為Na2SO4后，陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng)2H2e= H2，陰極區(qū)c(OH)c(H)，OH也可以通過(guò)陰離子交換膜運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極區(qū)，導(dǎo)致CuSO4溶液pH升高題組1765432返回(2)生成的Fe2被氧氣氧化，4Fe2O24H=4Fe32H2O。(3)由圖可知SO移向與a端相連的電極材料，則該電極材料為陽(yáng)極，是失電子的一極，說(shuō)明是Cu失電子得到Cu2，則與a端相連的電極材料是銅片。解析： (1)Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2H2SO4(濃) CuSO4SO22H2O；該方法反應(yīng)產(chǎn)生SO2，對(duì)環(huán)境有污染，濃硫酸濃度減小后，反應(yīng)停止，濃硫酸利用率不高。題組1765432返回考點(diǎn)二金屬材
12、料與金屬礦物的開發(fā)利用 題組訓(xùn)練解題探究 基礎(chǔ)小練多維思考返回1判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)合金是混合物，合金中的成分金屬保持各自的化學(xué)性質(zhì)()(2)金屬在自然界中都以化合態(tài)存在，故金屬的冶煉就是將金屬?gòu)钠浠衔镏兄脫Q出來(lái)()(3)鎂合金的硬度與強(qiáng)度均高于純鎂()(4)濕法煉銅和火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生了還原反應(yīng)()(5)高鐵車廂大部分材料采用鋁合金，因鋁合金強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強(qiáng)()(6)在常溫下，銅可以被濃硫酸和濃硝酸氧化()(7)工業(yè)上金屬Al是用電解熔融的氯化物制得的()(8)金屬不論是否活潑都比較難冶煉，鋁熱反應(yīng)可以冶煉難熔金屬()自然界中存在游離態(tài)鐵元素
13、還原銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱氧題組12返回2下表中是四種金屬的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，歸納出兩種金屬不能形成合金的有哪些組合？(2)概括出能形成合金的兩種金屬應(yīng)具備的條件。金屬NaAlCuFe熔點(diǎn)/97.816601 0381 535沸點(diǎn)/8832 4672 5672 750答案：(1)NaCu，NaFe(2)要形成合金，各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍，即合金中一種金屬的熔點(diǎn)要高于另一種金屬的熔點(diǎn)而低于它的沸點(diǎn)。題組12返回題組一常見的金屬材料1合金與純金屬制成的金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是()合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的低改變?cè)系呐浔取⒏淖兩珊辖?/p>
14、的條件，得到有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛AB C DB題組132返回A題組132返回題組二金屬的冶煉3用鋁熱反應(yīng)還原下列物質(zhì)，制得金屬各1 mol時(shí)，消耗鋁最少的是()AMnO2BCr2O3CV2O5DFe3O4D題組132返回拓展有些活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來(lái)冶煉，如：NaKCl KNaCl 請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理，分析其原因。金屬活潑性與冶煉方法的關(guān)系答案：由于Na的沸點(diǎn)高于850 ，而K的沸點(diǎn)低于850 ，在850 時(shí)K形成蒸氣而逸出，使化學(xué)反應(yīng)向正方向進(jìn)行。題組132返回微課15定量測(cè)定合金組成的兩種方法 微課集訓(xùn) 微課歸納返回1定量集氣法
15、定量集氣法是指收集合金中某種物質(zhì)溶于酸或堿溶液時(shí)所產(chǎn)生的氣體的量，應(yīng)用化學(xué)方程式或關(guān)系式來(lái)判斷合金的組成。其原理的關(guān)鍵點(diǎn)是某組分具有特殊性質(zhì)(特別是與酸或堿反應(yīng)能產(chǎn)生氣體)。其操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)有：保證裝置的氣密性良好，注意收集氣體的讀數(shù)方法。2沉淀法沉淀法測(cè)定物質(zhì)含量是常用的一種方法，采用沉淀法時(shí)涉及的基本實(shí)驗(yàn)操作和主要問(wèn)題有：稱量、溶解(溶解試劑)、沉淀(重點(diǎn)是沉淀試劑選擇)、過(guò)濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量及數(shù)據(jù)的處理(包括測(cè)定結(jié)果的誤差分析)。返回1航母螺旋槳主要由銅鋁合金制造。80.0 g CuAl合金用鹽酸完全溶解后，在溶液中加入過(guò)量氨水，過(guò)濾后得到白色沉淀39.0 g，則合金中C
16、u的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。83.1%題組12返回2有三種鎂鋁合金樣品、(組分比例不一定相同)。三位同學(xué)各取一種樣品，對(duì)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)探究：(1)第一位同學(xué)取樣品m1 g和過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后過(guò)濾；再往濾液中通入過(guò)量的二氧化碳?xì)怏w，將所得沉淀過(guò)濾、洗滌、烘干、灼燒，得到固體質(zhì)量仍為m1 g。則合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(小數(shù)點(diǎn)后保留2位)。(2)第二位同學(xué)取樣品m2g和足量的稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到氣體體積為V L，則m2的取值范圍是_(結(jié)果化為最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù))。47.06%題組12返回實(shí)驗(yàn)序號(hào)abc合金質(zhì)量(g)0.510.7650.918氣體體積(L)5606726
17、72.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 _。.合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 _。.要使c組實(shí)驗(yàn)后剩余合金中的鋁恰好完全溶解，還需向容器中加入1.0 molL1的氫氧化鈉溶液_mL。(3)第三位同學(xué)取不同質(zhì)量的樣品分別和30 mL同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)如表所示：2.0 molL147.06%78題組12返回題組12返回題組12返回返回1判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)(2016全國(guó)卷)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥()(2)(2015全國(guó)卷)將銅粉加入1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，有黑色固體出現(xiàn)()
18、(3)(2015廣東高考)1 mol Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成NA個(gè)SO3分子 ()(4)(2015四川高考)中國(guó)古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹 ()(5)(2015四川高考)氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅，粉末變藍(lán)，證明原氣體中含有水蒸氣()(6)(2014全國(guó)卷)H2通過(guò)灼熱的CuO粉末，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重（ ）題組1432返回C解析：Na、Mg屬于活潑金屬，用電解熔融NaCl、MgCl2的方法制備而不能電解NaCl溶液、MgCl2溶液，A、B錯(cuò)誤；電解熔融Al2O3制取Al的反應(yīng)為2Al2O3(熔融) 4Al3O2，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)D錯(cuò)誤。題組1432返回3(2014山東理綜，3
19、0)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品應(yīng)接電源的_極，已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為_。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為_。(2)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_mol。(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有_。aKClbKClO3cMnO2dMg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說(shuō)明固
20、體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是_(用離子方程式說(shuō)明)。題組1432返回解析：(1)電鍍時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源負(fù)極，作陰極；在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合題中“電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)”可知陰極上的反應(yīng)是4Al2Cl7-3e=Al7AlCl4-；若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極反應(yīng)是水電離出的H得電子被還原為H2。(2)鋁與NaOH溶液反應(yīng)的還原產(chǎn)物是H2，由化學(xué)方程式(或電子守恒)可知，每轉(zhuǎn)移6 mol電子，生成3 mol H2。(3)鋁熱反應(yīng)需要Mg條和KClO3引發(fā)反應(yīng)；滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明溶液中無(wú)Fe3，但是，固體溶于足量稀硫酸，由于Fe2O3與H2S
21、O4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，生成的Fe2(SO4)3能與Fe反應(yīng)生成FeSO4，所以不能說(shuō)明固體中無(wú)Fe2O3。題組1432返回答案：(1)負(fù)4Al2Cl7-3e=Al7AlCl4- H2 (2)3 (3)b、d 不能 Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只寫Fe2Fe3=3Fe2)題組1432返回4(2016四川理綜，9)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl，并進(jìn)行相關(guān)探究。【資料查閱】【實(shí)驗(yàn)探究】該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。題組1432返回(1)儀器X的名稱是_。(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a_
22、e(填操作的編號(hào))。a檢查裝置的氣密性后加入藥品b熄滅酒精燈，冷卻c在“氣體入口”處通入干燥HCld點(diǎn)燃酒精燈，加熱e停止通入HCl，然后通入N2(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化是_。(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_。干燥管cdb先變紅，后褪色(4)Cl22OH=ClClOH2O題組1432返回【探究反思】(5)反應(yīng)結(jié)束后，取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析：若雜質(zhì)是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是_。若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原因是_。通入HCl的量不足 加熱時(shí)間不足或溫度偏低題組1432返回解析：
23、(1)儀器X的名稱為干燥管。(2)熱分解CuCl22H2O制備CuCl，應(yīng)防止CuCl被氧化和Cu水解，所以必須先趕走裝置中的氧氣和水蒸氣后再加熱，且要在HCl氣流中加熱制備，反應(yīng)結(jié)束后先熄滅酒精燈，冷卻，停止通入HCl，繼續(xù)通入氮?dú)?，所以操作順序?yàn)閍cdbe。(3)B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明有水生成，產(chǎn)物中還有Cl2，所以C中濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅，后褪色。題組1432返回解析：(4)D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是Cl2和NaOH的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Cl22OH=ClClOH2O。(5)若雜質(zhì)是CuCl2，說(shuō)明CuCl2沒(méi)有反應(yīng)完全，原因是加熱時(shí)間不足或溫度偏低；CuCl22H2O在無(wú)HCl氣體保護(hù)的氛圍中受熱，最終生成CuO，故最后產(chǎn)品中若出現(xiàn)CuO雜質(zhì)，說(shuō)明通入HCl的量不足。題組1432返回返回
化學(xué)第三章 金屬及其化合物 第13講 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用 魯科版
