第三章第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物.doc





《第三章第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物.doc(15页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、.第四讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物2017 高考导航考纲要求 真题统计 命题趋势1.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。2了解合金的概念及其重要应用。3了解铜及其重要化合物的性质。4了解铜及其重要化合物的应用。5了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。2015,卷 10T(B);2014,卷 9T本部分内容涉及题型较多,有选择题、综合推断题及实验探究题,铜及其重要化合物知识往往结合电化学知识一起考查。由金属材料、铜及其重要化合物知识联系生活实际,近几年高考的考查有升温趋势。预计在 2017 年高考中还会继续考查本部分内容,在平时的复习过程中,多注重与实验探究的结合。考点一
2、 铜及其重要化合物学生用书 P711铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质反应物 化学方程式O2(1)潮湿的空气中:2Cu O 2 CO2H 2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜,绿色)(2)2Cu O2 2CuO(黑色固体)= = = = = Cl2 CuCl 2 CuCl2(棕黄色烟)= = = = =点 燃 非金属S 2CuS Cu2S= = = = = 浓硫酸 Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = 浓硝酸 Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O氧化性酸稀硝酸 3Cu8HNO 3(稀
3、)= =3Cu(NO3)22NO4H 2OAgNO3 Cu2AgNO 3=Cu(NO3)22Ag盐FeCl3 Cu2FeCl 3=CuCl22FeCl 22.氧化铜和氧化亚铜名称 氧化铜 氧化亚铜颜色 黑色 砖红色水溶性 不溶 不溶与酸反应(H ) CuO2H =Cu2 H 2O Cu2O2H =Cu2 CuH 2O与 H2 反应 CuOH 2 CuH 2O= = = = = Cu2OH 2 2CuH 2O= = = = = 转化关系 4CuO 2Cu2OO 2= = = = =高 温 3.氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质及应用.4铜盐(1)碱式碳酸铜Cu2(OH)2
4、CO3 的名称为碱式碳酸铜,是铜绿的成分,它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果,它受热易分解:Cu 2(OH)2CO3 2CuOH 2OCO 2。= = = = = (2)硫酸铜CuSO 45H2O 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。(3)铜盐的毒性铜盐溶液有毒,主要是因为铜离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性失去生理活性,因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液,用来杀灭植物的病毒。1下列说法中正确的是( )A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“2
5、1 世纪的金属 ”,应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属答案:C2铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析,铜常用于制造货币的说法正确的是( )A铜来源广泛,易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀,铜的熔点比较低,容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色,大方美观,易于被人们接受D铜的化学性质不稳定,在空气中易转化为铜绿,铜绿具有抗腐蚀能力,易于流通答案:B名师点拨1Cu 在加热条件下与 O2非常容易反应,利用这一性质,可把 Cu 作为 O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉,应想到这一作用。2无水 CuSO4常用作水的检验试剂;由于其
6、吸水效率不是太高,一般不作干燥剂使用。3铜盐属于重金属盐,可使蛋白质变性,故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和 CuSO4混合使用,是被称为“波尔多液”的农药。(2015高考天津卷)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:.回答下列问题:(1)反应是将 Cu 转化为 Cu(NH3) ,反应中 H2O2 的作用是24_。写出操作的名称:_。(2)反应是铜氨溶液中的 Cu(NH3) 4 与有机物 RH 反应,写出该反应的离子方程式:2_。操作用到的主要仪器名称为
7、_,其目的是(填序号)_。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加 Cu2 在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和_。若操作使用右图装置,图中存在的错误是_。(4)操作以石墨作电极电解 CuSO4 溶液。阴极析出铜,阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是_。循环使用的 NH4Cl 在反应中的主要作用是_。解析 (1)Cu 转化为 Cu(NH3) 4,化合价升高,发生氧化反应,故 H2O2 作氧化剂,将2Cu 氧化。从图中可以看出,经过操作得到溶液和残渣,故操
8、作是过滤。(2)铜氨溶液中的 Cu(NH3) 4 与有机物 RH 反应生成 NH3 和 NH4Cl 及溶解在有机层中的2CuR2,故反应的离子方程式为 Cu(NH3) 42RH= =2NH32NH 4CuR2。操作得2 到溶液和有机层,故该操作是分液,用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离,富集铜元素。(3)根据反应可以判断出 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和 RH。图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁,分液漏斗中的液体太多。(4)电解 CuSO4 溶液,阳极是水放电,电极反应式为 2H2O4e =O24H ,故阳极产物是 O2 和 H2SO4。将硫酸铜溶
9、液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应消耗 H2SO4,操作电解 CuSO4 溶液产生 H2SO4,实现了 H2SO4 的循环使用。.反应中 H2O2 将铜氧化为 Cu2 ,Cu 2 与 NH3 产生 Cu(NH3) 4,因为 NH3 溶于水,溶2液显碱性,如果 c(OH )过高,会产生 Cu(OH)2 沉淀,为了防止产生 Cu(OH)2 沉淀,在反应中加入了 NH4Cl。答案 (1)作氧化剂 过滤(2)Cu(NH3) 42RH= =2NH 42NH3CuR2 分液漏斗 ab2 (3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、分液漏斗中的液体过多(4)O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、
10、过滤(5)H2SO4 防止由于溶液中 c(OH )过高,生成 Cu(OH)2 沉淀某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案:(1)Cu CuSO4 硫酸铜溶液 CuSO45H2O。 浓 H2SO4 加 热 加 水 稀 释 蒸 发 结 晶(2)Cu CuO 硫酸铜溶液 CuSO45H2O。 O2 灼 烧 稀 H2SO4 蒸 发 结 晶(3)Error! 硫酸铜溶液 CuSO45H2O。 稀 硫 酸 蒸 发 结 晶 对三个方案进行评价,你认为最好的是哪个方案?答案:方案(1):产生污染性气体,且消耗硫酸较多。方案(2):消耗能量较多,且步骤复杂。方案(3):不产生污染性气体,原料利用率高
11、,节约能源。因而方案(3)更经济合理。废铜综合利用的常见流程框图模式题组一 铜及其化合物的性质1下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是( )ACuSO 45H2O 晶体加入浓硫酸中变成 CuSO4 是物理变化,体现了浓硫酸的脱水性B醋酸是弱酸,所以 Cu(OH)2 悬浊液与醋酸不能反应CCuO 是黑色固体,与水反应可生成 Cu(OH)2DCu 2O 遇硝酸可能会被氧化成 Cu2解析:选 D。A 项:CuSO 45H2O =CuSO45H 2O 是化学变化,体现了浓硫酸的吸水性;B 项:在常温下,Cu(OH) 2与醋酸也能发生中和反应; C 项:CuO 与水不反应;D 项:Cu2O Cu2 ,
12、利用硝酸的强氧化性。 HNO3 2(2015高考四川卷)下列有关 CuSO4 溶液的叙述正确的是 ( )A该溶液中 Na 、NH 、NO 、Mg 2 可以大量共存 4 3B通入 CO2 气体产生蓝色沉淀C与 H2S 反应的离子方程式:Cu 2 S 2 =CuS.D与过量浓氨水反应的离子方程式: Cu2 2NH 3H2O =Cu(OH)22NH 4解析:选 A。A.CuSO 4溶液显酸性, Na 、NH 、NO 、Mg 2 可以大量共存,A 项正确; 4 3B.CO2与 CuSO4溶液不发生反应,违背了强酸制弱酸的原理,B 项错误;C.H 2S 属于弱电解质,书写离子反应方程式时,要写化学式,C
13、 项错误;D.CuSO 4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子,D 项错误。题组二 废铜的回收利用3(2016烟台莱州一中期末) 实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备 CuSO45H2O 晶体。设计的工艺流程如图所示:请回答下列问题:(1)根据反应原理,操作所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比 (物质的量之比)为_。操作中需要把 NO 与_(气体) 混合通入水中,混入该气体的目的是_(用化学方程式表示) 。(2)溶液中存在一定浓度的 Fe3 、Cu 2 ,在该浓度时生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表。操作中某学生设计物质 X 为 H2O,若加水调整溶液 pH,则 Fe(O
14、H)3 开始沉淀的pH_1.9(填“ ” “”或 “”) ;而实际操作中一般不用此法调节溶液 pH,其主要原因是_。开始沉淀 沉淀完全Fe3 1.9 3.2Cu2 4.7 6.7(3)操作中物质 Y 为_ 。查阅资料知 CuSO45H2O 的溶解度曲线如上图所示,则操作应采取的措施是蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等。解析:(1)操作是利用硝酸氧化而溶解铜,生成的 Cu2 与 SO 结合为 CuSO4。根据243Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 知,生成 3 mol CuSO4消耗 3 mol 硫酸、2 3mol 硝酸。操作中把 NO 与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利用,并减少污
15、染,反应方程式是 4NO3O 22H 2O=4HNO3。(2)因加水使 c(Fe3 )降低,则 Fe(OH)3开始沉淀的 pH1.9,而实际操作中一般不用此法调节溶液 pH,其主要原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或蒸发浓缩消耗很多的能量。(3)由溶液得到晶体需蒸发浓缩,而蒸发时硫酸铜会水解,因此加入硫酸抑制水解。根据CuSO45H2O 的溶解度曲线知温度越高,其溶解度越大,即温度低时析出量多,而且 30 时 CuSO45H2O 失水变为 CuSO43H2O,因此应冷却到 30 下结晶。答案:(1)23 O 2 4NO3O 22H 2O=4HNO3(2) 不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量
16、)(3)H2SO4 冷却到 30 下结晶(1)溶液中的 Cu2 常为蓝色( 浓 CuCl2溶液为绿色,稀 CuCl2溶液为蓝色),可作为 Cu2 的鉴别依据。例如:CuSO 4溶液呈蓝色,在推断题中, “蓝色溶液”基本可作为 Cu2 的存在依.据。(2)Cu2 与碱反应生成蓝色沉淀 Cu(OH)2,这也是鉴定 Cu2 的原理之一。考点二 金属矿物的开发及利用学生用书 P731金属在自然界中的存在形态除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中,金属元素都显正化合价。2金属的冶炼(1)实质:把金属从化合态还原为游离态。(2)一般步骤(3)方法方法名称 主
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三 第四 用途 广泛 金属材料 开发利用 金属 矿物

限制150内