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,2CuO2CO2H2O=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：_。,Cu2Ag=2AgCu2,Cu2Fe3=2Fe2Cu2,2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 4CuSO45H2O CuSO45H2O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CuSO45H2O)，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=Cu2Cu。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CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是_。,(5)探究小组用滴定法测定CuSO45H2O(Mr250)含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c molL1EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2H2Y2=CuY22H 写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式w_； 下列操作会导致CuSO45H2O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( )。 ACuSO4变成CuSO45H2O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 CCuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2 DCu2O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 ( )。 ACuS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 CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=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,3Fe4H2O,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Age=Ag，滤渣Ag与稀HNO3反应生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式为2NOO2=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)3OH=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)Age=Ag 2NOO2=2NO2 (2)Al(OH)3、Cu(OH)2 Al(OH)3OH=Al(OH)4 (3)4 2 4 O2 (4)50 25 (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_。 aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3 (2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是_。当1 mol O2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1 mol O2得4 mol e，还原剂也失去4 mol e，Cu22H2O=Cu(OH)22H，Mg2H=Mg2H2，所以放出的气体应为H2。 答案 (1)bd (2)Cu2S 4 H2,12014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：2Al4BaO3BaBaOAl2O3 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Ba B高温有利于BaO分解 C高温时BaOAl2O3比Al2O3稳定 DBa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7 062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7 000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1 L，参加反应的Fe3为x mol，由反应方程式Cu2Fe3=2Fe2Cu2，知(0.1x)x23，解得x0.06，则生成的Cu2为0.03 mol，剩余的Fe3为0.04 mol，故n(Cu2)n(Fe3)0.03 mol0.04 mol34。,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