（新課標(biāo)）高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第3章第四節(jié)用途廣泛的金屬材料和開(kāi)發(fā)金屬礦物講義.docx

第四節(jié)用途廣泛的金屬材料和開(kāi)發(fā)金屬礦物高考備考指南考綱定位1.了解合金的概念及其重要應(yīng)用；了解化學(xué)與金屬材料的關(guān)系。2.掌握金屬銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.了解銅及其重要化合物的制備方法。4.了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序和常見(jiàn)金屬的冶煉方法。核心素養(yǎng)1.宏觀辨識(shí)認(rèn)識(shí)金屬材料的性能和應(yīng)用，認(rèn)識(shí)銅及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。2.科學(xué)探究理解銅及其化合物的性質(zhì)和制備并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。3.社會(huì)責(zé)任開(kāi)發(fā)利用金屬礦物應(yīng)具有可持續(xù)性和綠色環(huán)保意識(shí)。合金與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用(對(duì)應(yīng)復(fù)習(xí)講義第34頁(yè))1常見(jiàn)金屬材料(1)分類(lèi)(2)合金(3)常見(jiàn)合金材料銅合金鋁合金：密度小，強(qiáng)度高，塑性好，易于加工。應(yīng)用于建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等2金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用(1)金屬在自然界中的存在形態(tài)在自然界中絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在。少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬存在游離態(tài)。(2)金屬冶煉的實(shí)質(zhì)使金屬化合物中的金屬離子得電子被還原為金屬單質(zhì)的過(guò)程：Mnne=M。(3)常見(jiàn)冶煉方法 電解法KAlNa：2NaCl(熔融)2NaCl2；Mg：MgCl2(熔融)MgCl2；Al：2Al2O3(熔融)4Al3O2。熱還原法ZnCu高爐煉鐵：3COFe2O32Fe3CO2；鋁熱反應(yīng)制鉻：Cr2O32Al2CrAl2O3；焦炭還原銅：C2CuO2CuCO2。熱分解法Hg、AgHg：2HgO2HgO2；Ag：2Ag2O4AgO2。角度1合金與金屬材料1C919大型飛機(jī)采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說(shuō)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(diǎn)比鋁低D鋁鋰合金耐酸堿腐蝕DAl、Li均與酸反應(yīng)，不耐酸堿腐蝕。2下列說(shuō)法中正確的是()A鐵是人類(lèi)在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬材料B金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料C鈦被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”，應(yīng)用前景很廣闊D銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬C銅是人類(lèi)最早使用的金屬材料，A錯(cuò)；鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬材料，B錯(cuò)；銀的導(dǎo)電性比銅好，D錯(cuò)。角度2鋁熱反應(yīng)與金屬的冶煉3用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有_(填字母)，其作用_。aKClbKClO3cMnO2dMg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是_(用離子方程式說(shuō)明)。解析做鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃；即使固體混合物中有Fe2O3，因發(fā)生反應(yīng)Fe2O36H=2Fe33H2O和Fe2Fe3=3Fe2，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2，KSCN溶液也不會(huì)變紅。答案bdKClO3作助燃劑，Mg作引燃劑不能Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只寫(xiě)Fe2Fe3=3Fe2)4(2019成都模擬)金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是()A電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，Na被還原B利用焦炭煅燒孔雀石Cu2(OH)2CO3制得銅也屬于還原法C金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的D金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子，A、C均正確；煅燒孔雀石分解生成CuO，CuO被焦炭還原為單質(zhì)Cu，屬于還原法制取，B正確；工業(yè)上利用電解熔融MgCl2的方法來(lái)制得金屬鎂，D錯(cuò)誤。鋁熱反應(yīng)有關(guān)問(wèn)題分析實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂帶劇烈燃燒，放出一定的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈反應(yīng)；紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中原理應(yīng)用制取熔點(diǎn)較高、活潑性弱于Al的金屬鉻、錳、鎢等；金屬焊接，如野外焊接鋼軌等銅及其化合物(對(duì)應(yīng)復(fù)習(xí)講義第35頁(yè))1銅的主要性質(zhì)(1)常溫下，銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕的空氣里則會(huì)被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。(2)寫(xiě)出下列化學(xué)方程式：銅在空氣中加熱：2CuO22CuO；銅絲在硫蒸氣中反應(yīng)：2CuSCu2S；銅與濃H2SO4共熱：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O；足量Cu與一定量濃HNO3反應(yīng)的有關(guān)離子方程式為Cu4H2NO=Cu22NO22H2O，3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。2銅的重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用(1)氧化銅和氧化亞銅名稱(chēng)氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色與酸反應(yīng)(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O與H2反應(yīng)CuOH2CuH2OCu2OH22CuH2O轉(zhuǎn)化關(guān)系4CuO2Cu2OO2(2)氫氧化銅藍(lán)色難溶物，是一種弱堿。Cu(OH)2Cu(OH)2CuOH2O。Cu(OH)22H=Cu22H2O。(3)銅鹽Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3的名稱(chēng)為堿式碳酸銅，呈綠色，是銅銹的主要成分，受熱易分解的方程式為Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O。CuSO4aCuSO4 5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱(chēng)膽礬或藍(lán)礬。受熱或遇濃H2SO4，藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨勰?。b無(wú)水CuSO4遇水變藍(lán)色(生成CuSO45H2O)，可作為水或水蒸氣的檢驗(yàn)試劑。銅鹽的毒性銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)殂~離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，因此人們利用這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來(lái)殺滅植物的病毒。(1)(2017全國(guó)卷)向含Cl的溶液中同時(shí)加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀而除去Cl的反應(yīng)為CuCu22Cl=2CuCl。()(2)(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。()(3)(2015全國(guó)卷)將銅粉加入1.0 molL1Fe2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)。()(4)1 mol Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成NA個(gè)SO3。()(5)中國(guó)古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹。()(6)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。()(7)(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。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)角度1銅及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用1(2019河南十校聯(lián)考)據(jù)央視新聞報(bào)道，考古人員在江西發(fā)掘一座距今2000多年、迄今保存最完好的西漢古墓。在古墓中有10余噸西漢銅錢(qián)。這些銅錢(qián)銹跡斑斑，銅銹的主要成分可表示為Cu2H2CO5。下列有關(guān)判斷正確的是()A銅銹中Cu和C的化合價(jià)均為2B銅質(zhì)文物表面的銅銹可用稀硝酸除去C銅銹易溶于水D32 g銅生成銅銹轉(zhuǎn)移1 mol電子D銅銹中Cu為2價(jià)，C為4價(jià)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硝酸能夠溶解銅銹，也能溶解銅，除去銅質(zhì)文物表面的銅銹應(yīng)用稀硫酸或稀鹽酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅銹難溶于水，C項(xiàng)錯(cuò)誤；銅生成銅銹時(shí)，銅由0價(jià)變?yōu)?價(jià)，32 g(0.5 mol)銅生成銅銹時(shí)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，D項(xiàng)正確。2下列關(guān)于銅的化合物的說(shuō)法正確的是()A藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是化學(xué)變化B一定條件下，新制的Cu(OH)2懸濁液能與葡萄糖反應(yīng)但不能與乙酸反應(yīng)C用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO2H=Cu2H2OD將用H2還原CuO所得的紅色固體投入稀硫酸中充分反應(yīng)后有紅色固體剩余且溶液呈藍(lán)色，可說(shuō)明原紅色固體中一定含有Cu和Cu2OAB項(xiàng)，Cu(OH)2與乙酸發(fā)生中和反應(yīng)；C項(xiàng)，銅銹的成分不是CuO而是Cu2(OH)2CO3；D項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論不能說(shuō)明一定含Cu。證明Cu中是否含Cu2O的一般思路樣品溶液呈藍(lán)色證明Cu中含Cu2O注意不能加硝酸角度2以銅的重要化合物制備為載體的綜合試題3(2019萊州一中模擬)實(shí)驗(yàn)室以含有少量鐵的粗銅粉和硫酸與硝酸的混合溶液為原料制備CuSO45H2O晶體。設(shè)計(jì)的工藝流程如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)反應(yīng)原理，操作所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理論配比(物質(zhì)的量之比)為_(kāi)。操作中需要把NO與_(氣體)混合通入水中，混入該氣體的目的是_(用化學(xué)方程式表示)。(2)溶液中存在一定濃度的Fe3、Cu2，在該濃度時(shí)生成氫氧化物沉淀的pH如下表。操作中某學(xué)生設(shè)計(jì)物質(zhì)X為H2O，若加水調(diào)節(jié)溶液pH，則Fe(OH)3開(kāi)始沉淀的pH_1.9(填“”或“”)；而實(shí)際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH，其主要原因是_。開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe31.93.2Cu24.76.7(3)操作中物質(zhì)Y為_(kāi)。查閱資料知CuSO45H2O的溶解度曲線如圖所示，則操作應(yīng)采取的措施是蒸發(fā)濃縮、_、過(guò)濾、洗滌、干燥等。解析(1)操作是利用硝酸氧化而溶解銅，生成的Cu2與SO結(jié)合為CuSO4。根據(jù)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O知，生成3 mol CuSO4消耗3 mol硫酸、2 mol硝酸。操作中把NO與氧氣混合通入水中生成硝酸以循環(huán)利用，并減少污染，反應(yīng)方程式是4NO3O22H2O=4HNO3。(2)因加水使c(Fe3)降低，則Fe(OH)3開(kāi)始沉淀的pH1.9，而實(shí)際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH，其主要原因是加入的水較多不利于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量。(3)