高考化学总复习 第4章 课时3 铜及其化合物、金属材料与复合材料课件 鲁科版.ppt

最新考纲1 了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用 2 了解常见金属的活泼性顺序 3 了解合金的概念及其重要应用 课时3铜及其化合物金属材料与复合材料 1 铜 1 物理性质 铜是紫色金属 具有良好的性 性和延展性 2 化学性质 考点一铜及其重要化合物 红 导电 导热 绿色 2Cu O2 CO2 H2O Cu2 OH 2CO3 与盐溶液反应 写离子方程式 a 与硝酸银溶液 b 与FeCl3溶液 Cu 2Ag 2Ag Cu2 Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 2 氧化铜 1 物理性质 黑色粉末状固体 2 化学性质 3 氢氧化铜 1 物理性质 色溶于水的固体 2 化学性质及应用4 CuSO4 5H2OCuSO4 5H2O为蓝色晶体 俗称蓝矾 胆矾 无水CuSO4为白色粉末 遇水变蓝色 生成CuSO4 5H2O 可作为水的检验依据 蓝 不 探究思考1 波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂 它是由硫酸铜 生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液 思考下列问题 1 波尔多液能否用铁桶盛放 为什么 2 波尔多液能杀菌的可能原因是什么 答案 1 不能 原因是铁能置换波尔多液中的Cu2 降低杀菌能力 2 CuSO4是重金属盐 能使蛋白质变性 2 把铜及其化合物的化学式与其颜色用线连接起来 3 已知酸性条件下有如下反应 2Cu Cu2 Cu 由于反应温度不同 用氢气还原氧化铜时 可能产生Cu或Cu2O 两者都是红色固体 一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证 实验操作和实验现象记录如下 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物 解析此题是通过实验现象推测反应的本质 H2还原CuO生成红色固体 可能是Cu和Cu2O中的一种或两种 加入稀H2SO4溶液变蓝色和得到红色固体 证明原固体中一定含有Cu2O而Cu不能证明其有无 答案一定有Cu2O 可能有Cu 示例1 2012 天津理综 9 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁 某 变废为宝 学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后 得到含70 Cu 25 Al 4 Fe及少量Au Pt等金属的混合物 并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线 请回答下列问题 1 第 步Cu与酸反应的离子方程式为 得到滤渣1的主要成分为 2 第 步加H2O2的作用是 使用H2O2的优点是 调溶液pH的目的是使 生成沉淀 3 用第 步所得CuSO4 5H2O制备无水CuSO4的方法是 5 探究小组用滴定法测定CuSO4 5H2O Mr 250 含量 取ag试样配成100mL溶液 每次取20 00mL 消除干扰离子后 用cmol L 1EDTA H2Y2 标准溶液滴定至终点 平均消耗EDTA溶液bmL 滴定反应如下 Cu2 H2Y2 CuY2 2H 写出计算CuSO4 5H2O质量分数的表达式w 下列操作会导致CuSO4 5H2O含量的测定结果偏高的是 a 未干燥锥形瓶b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c 未除净可与EDTA反应的干扰离子 1 下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是 A CuSO4变成CuSO4 5H2O是物理变化B 一定条件下 新制的Cu OH 2悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应C CuO是黑色固体 与水反应可生成Cu OH 2D Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2 解析A项变化属于化学变化 A错 Cu OH 2是碱 能与酸反应 B错 CuO不能与水反应 C错 Cu2O中铜处于低价态 能被强氧化剂硝酸氧化 答案D 2 下表中 对陈述 的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 解析稀盐酸可以与Cu2 OH 2CO3反应 而且稀盐酸不能与Cu反应 所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu2 OH 2CO3 有因果关系 A错误 铜表面不能形成致密的氧化膜 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 硫酸铜与氨水生成Cu OH 2 Cu OH 2受热分解生成黑色CuO 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 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D 3 2010 北京理综 11 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化 淋滤作用后变成CuSO4溶液 向地下深层渗透 遇到难溶的ZnS或PbS 慢慢转变为铜蓝 CuS 下列分析正确的是 A CuS的溶解度大于PbS的溶解度B 原生铜的硫化物具有还原性 而铜蓝没有还原性C CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2 S2 CuS D 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 解析CuSO4与PbS反应可以生成CuS 所以CuS的溶解度小于PbS的 A错误 硫化物中硫的化合价为 2价 均具有还原性 B错误 ZnS难溶于水 不能写成离子形式 C错误 铜的硫化物首先被氧化成CuSO4 然后硫酸铜与ZnS PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS D正确 答案D 氧化铜和氧化亚铜比较 1 合金 1 概念 合金是指 熔合而成的具有的物质 2 性能 合金具有不同于各成分金属的物理 化学性能或机械性能 熔点 一般比它的各成分金属的 硬度和强度 一般比它的各成分金属的 考点二金属材料 复合材料 两种或两种以上的金属 或金属与非金属 金属特性 低 大 2 常见金属材料 1 重要的黑色金属材料 钢 是用量最大 用途最广的合金 钢 2 几种有色金属材料 3 金属冶炼的一般步骤 弱 不易 容易 较差 3Fe 4H2O 电解法 适用于Al以前的活泼金属 例如 Al2O3 MgCl2 NaCl的电解反应 其化学方程式依次为 3 复合材料 1 复合材料是指将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料 其中一种材料作为 另一种材料作 2 生产生活中常用的复合材料 玻璃钢 以做增强体 做基体的复合材料 碳纤维增强复合材料 在的基体中加入了 做增强体 具有韧性好 强度高而质轻的特点 基体 增强体 玻璃纤维 合成树脂 合成树脂 碳纤维 3 航空 航天领域中的复合材料 飞机 火箭的机翼 导弹的壳体 尾翼中的复合材料 基体 等密度小的金属 增强体 等耐热性能好的纤维 航天飞机身上使用的隔热陶瓷瓦 基体 增强体 Ti Al 碳纤维 硼纤维 SiC纤维 Al2O3纤维 陶瓷 碳纤维 SiC纤维或Al2O3纤维 探究思考1 能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al Mg 答案不能 因为AlCl3是共价化合物 熔融时无法电离出自由移动的离子 不导电 而MgO虽是离子化合物 但其熔点太高 熔融会消耗大量的能量 成本较高 2 判断下列有关金属冶炼的说法是否正确 如不正确请说明原因 1 制钛 用金属钠置换氯化钛 TiCl4 溶液中的钛 2 炼铁 用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 3 制钠 用海水为原料制得精盐 再电解纯净的NaCl溶液 4 炼铜 用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99 9 的铜 解析 1 不能用TiCl4溶液 应用熔融态的TiCl4 3 中电解NaCl溶液得到NaOH Cl2和H2 4 中电解法精炼铜的原料是粗铜 答案 1 2 3 4 示例2 2013 广东理综 32 银铜合金广泛用于航空工业 从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下 注 Al OH 3和Cu OH 2开始分解的温度分别为450 和80 思维启迪 认真分析工艺流程中每步可能发生的反应及其产物 第 4 问利用关系式法进行计算 解析 1 电解精炼Ag时 粗银作阳极 纯银作阴极 含有Ag 的电解质溶液作为电解液 所以阴极反应式为Ag e Ag 滤渣Ag与稀HNO3反应生成NO NO被O2氧化生成NO2 方程式为2NO O2 2NO2 2 NaOH溶液与Al2 SO4 3 CuSO4反应生成Al OH 3沉淀和Cu OH 2沉淀 若NaOH过量 Al OH 3沉淀溶解 离子方程式为Al OH 3 OH Al OH 4 5 由于胆矾带有结晶水 为防止失去结晶水 应采取加热浓缩 冷却结晶的方法 答案 1 Ag e Ag2NO O2 2NO2 2 Al OH 3 Cu OH 2Al OH 3 OH Al OH 4 3 424O2 4 5025 5 蒸发浓缩 冷却结晶 示例3 2013 山东 28节选 金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应 1 由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 a Fe2O3b NaClc Cu2Sd Al2O3 2 辉铜矿 Cu2S 可发生反应 2Cu2S 2H2SO4 5O2 4CuSO4 2H2O 该反应的还原剂是 当1molO2发生反应时 还原剂所失电子的物质的量为 mol 向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成 该气体是 解析 1 Na K Mg Al等活泼金属的冶炼均采用电解法 Fe Cu的冶炼采用热还原法 2 在辉铜矿和H2SO4 O2的反应中 Cu2S是还原剂 O2作氧化剂 所以1molO2得4mole 还原剂也失去4mole Cu2 2H2O Cu OH 2 2H Mg 2H Mg2 H2 所以放出的气体应为H2 答案 1 bd 2 Cu2S4H2 1 2014年将在上海首飞的C919大型飞机采用了大量新材料铝锂合金 下列关于铝锂合金的说法不正确的是 A 铝锂合金是铝与锂形成的混合物B 铝锂合金的硬度比锂大C 铝锂合金的熔沸点比铝低D 铝锂合金耐酸碱腐蚀解析铝锂合金中的铝能与酸和碱反应 锂能与酸反应 故铝锂合金不耐酸碱腐蚀 答案D 2 2013 上海 26 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 2Al 4BaO3Ba BaO Al2O3常温下Al的金属性比Ba的金属性 选填 强 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的低答案弱D 3 2013年6月 我国 蛟龙 号再次刷新 中国深度 下潜7062米 为我国深海矿物资源的开发奠定了坚实的基础 锰结核中的黄铜矿 主要成分为CuFeS2 是海洋矿物中的一种 它是制取铜及其化合物的主要原料之一 还可制备硫及铁的化合物 请回答下列问题 1 蛟龙 号外壳用特殊的钛合金材料制成 它可以在7000米的深海中承受710吨的重量 下列说法正确的是 填序号 A 金属钛属于主族元素B 钛合金强度不是很大C 制备钛铝合金时可在空气中将两种金属熔化后混合而成D 已知金属钛能与H2O反应 可用电解熔融二氧化钛冶炼金属钛 5 设溶液体积为1L 参加反应的Fe3 为xmol 由反应方程式Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 知 0 1 x x 2 3 解得x 0 06 则生成的Cu2 为0 03mol 剩余的Fe3 为0 04mol 故n Cu2 n Fe3 0 03mol 0 04mol 3 4 1 定性分析型形成合金的各种成分的化学性质仍按单一组分的性质进行分析 例如铜铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于碱的性质不变 铜能溶于稀硝酸 且硝酸的还原产物为NO气体等性质不变 一般是将合金进行酸溶或碱溶 根据反应中的特殊现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象判断其成分 此类试题常以工艺流程图的形式呈现 解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物质的成分及发生的反应 合金及矿物加工中常考的两大分析类型 2 定量分析型定量测定合金的组成成分常用量气法或沉淀法 1 量气法量气法是指收集合金中某种物质溶解时所产生的气体的量 应用化学方程式或关系式来判断合金的组成 其原理的关键点是根据某组分的特殊性质 特别是与酸或碱反应能产生气体 其操作要点和注意事项有 保证装置的气密性良好 避免干扰因素 注意量气的准确性 2 沉淀法沉淀法测定物质含量是常用的一种方法 采用沉淀法时 涉及到的基本实验操作和主要问题有 称量 溶解 注意溶解试剂的选择 沉淀 重点是沉淀试剂的选择 过滤 沉淀的洗涤 干燥 称量 数据的处理 包括测定结果的误差分析 典例剖析 2012 山东高考节选 无水AlCl3 183 升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 实验室可用下列装置制备 素养10物质制备工艺中试剂的选择及作用 装置B中盛放饱和NaCl溶液 该装置的主要作用是 装置C中盛装的试剂是 作用是 F中试剂的作用是 用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用 所装填的试剂为 科学审题 浓盐酸易挥发 从A出来的Cl2中混有HCl气体 B装置中的饱和NaCl溶液是为了吸收其中的HCl C中盛的是浓H2SO4 作用是干燥Cl2防止水蒸气对制AlCl3的反应产生干扰 F的作用是吸收水蒸气 防止G中水蒸气进入E中 G的作用是吸收Cl2 两装置合并后需要同时起两个作用 所装试剂应选择碱石灰 规范答案 除去HCl浓H2SO4干燥氯气吸收水蒸气碱石灰 解答该类题目要掌握以下要领 1 根据题目要求及试剂的状态和性质准确判断试剂的作用 通常有制备物质 除杂净化 吸水干燥 吸收尾气等作用 2 试剂的选取是考查试剂作用的另一种形式 选取试剂时要考虑实验目的 试剂的性质状态和实验中所给仪器等因素 3 规范描述试剂的作用 如 除去 防止 抑制 吸收 使 等 回答要准确规范 说明 解答此类题目要注意三个得分点 试剂的作用 试剂的选取 规范答题 答题模板 1 试剂的作用 判断试剂的作用要清楚物质的成分 以及试剂与物质反应的化学原理 2 试剂的选取 原理正确 符合仪器装置的要求 能够达到实验目的 3 规范答题 语言要简练 规范 准确 避免口语化 并设计出原料气的制备装置 如下图 请填写下列空白 1 实验室现有锌粒 稀硝酸 稀盐酸 浓硫酸 2 丙醇 从中选择合适的试剂制备氢气 丙烯 写出化学反应方程式 2 若用以上装置制备干燥纯净的CO 装置中a和b的作用分别是 c和d中盛装的试剂分别是 若用以上装置制备H2 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 在虚线框内画出收集干燥H2的装置图 3 制取丙烯时 还产生少量SO2 CO2及水蒸气 该小组用以下试剂检验这四种气体 混合气体通过试剂的顺序是 填序号 饱和Na2SO3溶液 酸性KMnO4溶液 石灰水 无水CuSO4 品红溶液