2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章第3節(jié)用途廣泛的金屬材料銅及其化合物教學(xué)案新人教版.docx

第三節(jié)用途廣泛的金屬材料銅及其化合物考綱定位核心素養(yǎng)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.了解常見金屬的活動性順序和常見金屬的冶煉方法。1.宏觀辨識認識金屬材料的性能和應(yīng)用，認識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)和制備并進行實驗探究。3.社會責(zé)任開發(fā)利用金屬礦物應(yīng)具有可持續(xù)性和綠色環(huán)保意識?？键c一| 合金與金屬礦物的開發(fā)利用1合金提醒：(1)常溫下，多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體；(2)成分金屬與合金的物理性質(zhì)相比有所改變，但合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)仍然不變；(3)并非所有的金屬都能形成合金。因為兩種金屬必須熔合在一起才能形成合金。如果一種金屬還未熔化時，另一種金屬已經(jīng)汽化，則一般不能熔合在一起，如Cu與Na、Fe與Na等不能形成合金。2常見金屬材料(1)分類 (2)常見合金材料鋁合金：密度小，強度高，塑性好，易于加工。應(yīng)用于建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運輸業(yè)等。3金屬礦物的開發(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)的過程：Mnne=M。(3)常見冶煉方法電解法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：2AlCr2O32CrAl2O3；焦炭還原銅：C2CuO2CuCO2。熱分解法Hg、AgHg：2HgO2HgO2；Ag：2Ag2O4AgO2。注意：有些活動性很強的金屬也可以用還原法來冶煉，如NaKClKNaCl、2RbClMgMgCl22Rb等，在此主要運用了化學(xué)平衡移動原理，利用K、Rb沸點低，汽化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進行。正誤判斷(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)任何不同金屬都能形成合金，且熔點一般比各成分金屬低。()(2)合金都是金屬熔合而成的純凈物。()(3)人類歷史上使用鋁的時間比鐵晚，原因是鋁的冶煉成本高。()(4)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上依次析出Cu、Fe、Al。()(5)Al2O3、Fe3O4、CuO均可用還原劑CO、Al在加熱條件下還原。()(6)冶煉Na、Mg、Al時均可電解相應(yīng)的氯化物。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考法1金屬及合金的性質(zhì)與應(yīng)用1下列有關(guān)說法中，不正確的是()A鋼與純鐵相比較不易生銹B冶煉鋁和鈉都可以用電解法C青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金D缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，缺鐵會引起貧血A純鐵可形成致密的保護膜，不易生銹。2C919大型飛機采用了大量新型材料鋁鋰合金。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D鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。3金屬、金屬材料的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途。下列相關(guān)說法中不正確的是()A鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可以用來制造人造骨骼B鐵具有良好的導(dǎo)熱性，可以用于制造炊具C不銹鋼的抗腐蝕性好，常用于制造醫(yī)療器械D鈦及其合金熔點高，可用作保險絲D熔點低可以作保險絲，熔點高不可作保險絲?？挤?金屬礦物的開發(fā)利用4下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是()選項金屬存在形式冶煉方法A金游離態(tài)金子比沙子密度大，利用水洗法直接分離B銀化合態(tài)銀的金屬性弱，用加熱Ag2O的方法冶煉C鐵化合態(tài)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D鈉化合態(tài)鈉的金屬性強，一般還原劑很難將其還原出來，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉答案：D5鉛的冶煉大致過程如下：富集：將方鉛礦(PbS)進行浮選；焙燒：2PbS3O22PbO2SO2；制粗鉛：PbOCPbCO；PbOCOPbCO2。下列說法正確的是()A浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變化B方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbOC整個冶煉過程中，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移2 mol電子D將1 mol PbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6 g碳DA項，浮選法富集方鉛礦為物理變化；B項，O2被還原為PbO和SO2，二者均為還原產(chǎn)物；C項，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移8 mol e?？键c二| 銅及其化合物1銅的主要性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：化學(xué)方程式：2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3?；瘜W(xué)方程式：2CuSCu2S。與氧化性酸反應(yīng)a與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O；b與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O；c與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。與某些鹽溶液反應(yīng)a與硝酸銀溶液反應(yīng)的離子方程式：Cu2Ag=2AgCu2；b與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：Cu2Fe3=2Fe2Cu2。2銅的重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用(1)氧化物(2)氫氧化銅藍色難溶物，是一種弱堿。 (3)銅鹽Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅，呈綠色，是銅銹的主要成分，受熱易分解的方程式為Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。CuSO4aCuSO45H2O為藍色晶體，俗稱藍礬或膽礬。受熱或遇濃硫酸，藍色晶體變?yōu)榘咨勰?。b無水CuSO4遇水變藍色(生成CuSO45H2O)，可作為水或水蒸氣的檢驗試劑。銅鹽的毒性銅鹽溶液有毒，主要是因為銅離子能與蛋白質(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，用來殺滅植物的病毒。深度歸納Cu的性質(zhì)及檢驗(1)1價的銅有較強的還原性，易被氧化劑氧化為2價。(2)1價銅在酸性條件下能發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu2，利用這一原理可區(qū)別Cu和Cu2O。向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸(但注意不能用硝酸檢驗)，若溶液由無色變成藍色，則該紅色物質(zhì)為Cu2O，否則為Cu。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。1正誤判斷(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)Cu與Cu2O均為紅色，可用稀硝酸鑒別。()(2)Cu與FeCl3反應(yīng)體現(xiàn)了Cu的金屬性比Fe強。()(3)銅、鐵、鎂、鋁在潮濕空氣中均易形成氧化物保護膜。()(4)銅在空氣中生銹的反應(yīng)為2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。()(5)葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液共熱可生成磚紅色Cu2O。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2將表中物質(zhì)的顏色填入對應(yīng)空格中：物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu_色CuSO4粉末_色CuO_色CuSO45H2O_色Cu2O_色Cu2(OH)2CO3_色Cu2S_色Cu(OH)2_色答案：紫紅白黑藍磚紅綠黑藍(從左向右，從上到下)考法1銅及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用1下列關(guān)于銅的化合物的說法正確的是()A藍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色，可說明原紅色固體中一定含有Cu和Cu2OAB項，Cu(OH)2與乙酸發(fā)生中和反應(yīng)；C項，銅銹的成分不是CuO而是Cu2(OH)2CO3；D項，實驗結(jié)論不能說明一定含Cu。2銅是生活中常見的金屬，請回答下列問題：(1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應(yīng)，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍色，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(3)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的溶液呈藍色，且有紅色物質(zhì)生成，請寫出生成紅色物質(zhì)的離子方程式：_。將溶液中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，最終得到膽礬。則加入的試劑最好是_(填字母序號)。A適量的NaNO3B適量的HNO3C適量的H2O2解析：(1)金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應(yīng)，但再加入H2O2溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性，能溶解銅，離子方程式為CuH2O22H=Cu22H2O。(2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3，反應(yīng)的離子方程式為2Cu2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32H。(3)Cu2O在酸性條件下生成Cu2(藍色)和單質(zhì)銅(紅色)，反應(yīng)的離子方程式為Cu2O2H=Cu2CuH2O。答案：(1)CuH2O22H=Cu22H2O(2)2Cu2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32H(3)Cu2O2H=Cu2CuH2OC3實驗小組采取如下方法制CuSO4。實驗表明，F(xiàn)e3能加快生成CuSO4的反應(yīng)速率，加快原理可表述為.2Fe3Cu=2Fe2Cu2.的離子方程式是_。解析：生成的Fe2被氧氣氧化，4Fe2O24H=4Fe32H2O。答案：4Fe2O24H=4Fe32H2O考法2涉及Cu及其化合物的制備流程試題4CuCl是有機合成的重要催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及SiO2雜質(zhì))，生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：物質(zhì)開始沉淀時的pH沉淀完全時的pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知：CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。(1)煅燒的主要目的是_。(2)操作為調(diào)節(jié)溶液的pH，范圍為_，加入的物質(zhì)X可以是_(填字母)。ACuOBCu(OH)2CNaOH溶液DCaCO3(3)濾渣的主要成分是_。(4)往濾液中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl，請寫出反應(yīng)的離子方程式：_。(5)工業(yè)上常用CuSO4來制備CuCl，在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl，加熱生成CuCl沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是_。解析：(1)銅在廢銅料中主要以銅單質(zhì)的形式存在，從流程圖知CuCl需從溶液中提取，故煅燒的目的是將銅轉(zhuǎn)化為溶于酸的氧化物。 (2)調(diào)節(jié)溶液的pH時，應(yīng)保證Fe3、Al3完全沉淀，而Cu2不能沉淀，溶液的pH應(yīng)在4.7pH5.6，加入物質(zhì)X的目的是消耗H調(diào)節(jié)溶液的pH，但不能引入新雜質(zhì)。(3)溶液的pH在4.7pH5.6時，F(xiàn)e3和Al3完全轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氫氧化物沉淀，濾渣的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根據(jù)題給的反應(yīng)物和生成物，再結(jié)合氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律可寫出反應(yīng)的方程式：2H2O2Cu2SO24Cl=2CuClSO4H。(5)根據(jù)電子守恒法配平即可。答案：(1)使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物(2)4.7pH5.6ABC(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)2H2O2Cu2SO24Cl=2CuClSO4H(5)2Cu2SO2ClH2O2CuClSO2H課堂反饋真題體驗1(2014全國卷，T9)下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是()A氫氣通過灼熱的CuO粉末B二氧化碳通過Na2O2粉末C鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)D將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液B四個選項的反應(yīng)方程式及固體物質(zhì)質(zhì)量變化如下：AH2H2O，固體質(zhì)量減小，不正確。B2CO2 =O2，固體質(zhì)量增大，正確。C2AlFe2O3Al2O32Fe，固體質(zhì)量不變，不正確。D.Cu(NO3)2=Zn(NO3)2，固體質(zhì)量減小，不正確。2下列有關(guān)Cu及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用正確的是()A(2016全國卷)