2017届高三化学总复习第3章第4节用途广泛的金属材料课件资料.ppt

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1、第四第四节节用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料2013高考导航高考导航考纲要求考纲要求1.了解常了解常见见金属的活金属的活动动性性顺顺序。序。2.了解合金的概念及其重要了解合金的概念及其重要应应用。用。3.了解了解铜铜及其化合物的主要性及其化合物的主要性质质及及应应用。用。命题热点命题热点1.常常见铁见铁、铜铜、铝铝合金的主要合金的主要应应用。用。2.结结合基本理合基本理论论考考查查金属活金属活动动性性顺顺序序教教材材回回扣扣夯夯实实双双基基一、合金一、合金1概念概念由由_或或_熔合而成的具有熔合而成的具有_特特性的物性的物质质。两种两种两种以上的金属两种以上的金属(或金属与或金属与非金属非

2、金属)金属金属2性性质质特点特点(1)多数合金的熔点比它的各成分金属多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点的熔点_。(2)合金的硬度一般比它的各成分金属合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度的硬度_。低低大大二、常二、常见见金属材料金属材料金属材料包括金属材料包括纯纯金属和金属和_，分，分为为黑黑色金属材料和色金属材料和_材料。材料。1黑色金属材料黑色金属材料钢铁钢铁钢钢是用量最大、用途最广的合金。是用量最大、用途最广的合金。合金合金有色金属有色金属碳素钢碳素钢低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢2有色金属材料有色金属材料铜铜和和铝铝的合金的合金(1)铜铜合金合金我国使用最早的合金是我国使用最早的

3、合金是_，常，常见见的的铜铜合金有合金有_和和_。青铜青铜黄铜黄铜白铜白铜(2)铝铝合金合金性性质质特征：密度小、特征：密度小、_、_、易于加工、成本低廉且表、易于加工、成本低廉且表面易形成面易形成_而具有一定而具有一定的抗腐的抗腐蚀蚀能力。能力。主要用途：建筑主要用途：建筑业业、容器和包装、容器和包装业业、交通运、交通运输输及及电电子行子行业业。强度高强度高塑性好塑性好致密的氧化膜致密的氧化膜考考点点串串讲讲深深度度剖剖析析考点考点一一金属活动性顺序表及其金属活动性顺序表及其应用应用金属活动金属活动性顺序表性顺序表K Ca NaMg Al ZnFe SnPb(H)Cu Hg AgPt、Au原

4、子失电原子失电子能力子能力由强到弱，还原性由强到弱由强到弱，还原性由强到弱阳离子得阳离子得电子能力电子能力由弱到强，氧化性由弱到强由弱到强，氧化性由弱到强(Fe对应对应Fe2)金属金属活动活动性顺性顺序表序表K Ca NaMg Al ZnFe SnPb(H)Cu Hg AgPt、Au和和O2反应反应常温常温易被易被氧化氧化常温常温能被能被氧化氧化常温干常温干燥空气燥空气中不易中不易被氧化被氧化加热加热时能时能被氧被氧化化不能不能被氧被氧化化和和H2O反应反应常温常温置换置换出氢出氢加热或与水蒸加热或与水蒸气气反应置换出氢反应置换出氢不能置换出不能置换出水中的氢水中的氢金属活金属活动性顺动性顺序

5、表序表K Ca NaMg Al ZnFe SnPb(H)Cu Hg AgPt、Au和酸反和酸反应应剧烈剧烈反应反应并置并置换出换出酸中酸中的氢的氢能置换出酸能置换出酸中的氢，中的氢，Fe、Al常温常温下在浓下在浓HNO3、浓硫酸中、浓硫酸中钝化钝化不能置换稀酸不能置换稀酸中的氢中的氢与强与强氧化氧化性酸性酸反应反应只与王只与王水反应水反应金属金属活动活动性顺性顺序表序表K Ca NaMg Al ZnFe SnPb(H)Cu Hg AgPt、Au和碱和碱反应反应仅仅Al、Zn能跟强碱水溶液反应能跟强碱水溶液反应和盐和盐反应反应先与先与水反水反应应排在前面的金属能从盐排在前面的金属能从盐溶液中置换

6、出后边的金溶液中置换出后边的金属属冶炼冶炼方法方法电解电解法法热还原法热还原法加热加热分解分解法法物理物理方法方法特别提醒特别提醒(1)在活在活动动性性顺顺序中序中,金属的位置越靠后金属的位置越靠后,其其单质单质的的还还原性越弱，原性越弱，简单简单离子的氧化离子的氧化性越性越强强，但，但Fe3氧化性氧化性强强于于Cu2.(2)Cu、Hg、Ag能与能与强强氧化性酸氧化性酸发发生氧化生氧化还还原反原反应应，但无，但无氢氢气生成。气生成。即即时应时应用用1(2012沈阳高三模沈阳高三模拟拟)A、B、C三种三种金属，将金属，将B、C分分别别放入稀硫酸中，放入稀硫酸中，B溶溶解而解而C不溶；将不溶；将C

7、放入放入A的的盐盐溶液中溶液中,C的的表面有表面有A析出，析出，则这则这三种金属的活三种金属的活泼泼性性由由强强到弱的到弱的顺顺序序为为()AABCBBCACBAC DCBA解析：解析：选选B。因。因B能溶解在稀硫酸中而能溶解在稀硫酸中而C不能，不能，说说明在明在顺顺序表中序表中B排在排在氢氢前而前而C排在排在氢氢后，后，C能从溶液中置能从溶液中置换换出出A，说说明明C排在排在A的前面，即在金属活的前面，即在金属活动动性性顺顺序表中三种金属的相序表中三种金属的相对对位置位置为为B、C、A，故答案，故答案为为B。考点考点二二铜及其化合物的性质铜及其化合物的性质1铜铜(1)物理性物理性质质：紫：紫

8、红红色，不能被磁色，不能被磁铁铁吸吸引。引。(2)化学性化学性质质：反应物质反应物质 化学方程式化学方程式非非金金属属O2(1)潮湿的空气中潮湿的空气中2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，碱式碳酸铜，绿色绿色)(2)2CuO2 2CuO(黑色固体黑色固体)Cl2CuCl2 CuCl2(棕棕黄色烟黄色烟)反应物质反应物质化学方程式化学方程式氧氧化化性性酸酸浓硫酸浓硫酸Cu2H2SO4(浓浓)CuSO4SO22H2O浓硝酸浓硝酸Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O稀硝酸稀硝酸3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O反应物质反应物质化学方

9、程式化学方程式盐盐AgNO3、FeCl3Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag、Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22.氧化氧化铜铜和和氢氢氧化氧化铜铜物质物质氧化铜氧化铜氢氧化铜氢氧化铜化学式化学式 CuOCu(OH)2状态状态难溶于水的黑难溶于水的黑色固体色固体(粉末粉末)难溶于水的难溶于水的蓝色固体蓝色固体物质物质氧化铜氧化铜氢氧化铜氢氧化铜化学性化学性质质CuO2H=Cu2H2OCuOH2CuH2OCuOCOCuCO2Cu(OH)22H=Cu22H2OCu(OH)2 CuOH2O3.CuSO45H2OCuSO45H2O为蓝为蓝色晶体，俗称色晶体，俗称蓝矾蓝矾、胆胆矾矾。(1)无水

10、无水CuSO4遇水遇水变蓝变蓝色色(生成生成CuSO45H2O)，可作，可作为为水的水的检验检验依据依据;(2)CuSO4和石灰乳的混合液即和石灰乳的混合液即为为无机无机农农药药波波尔尔多液，是一种良好的多液，是一种良好的杀杀菌菌剂剂,可可以用来防治多种作物的病害。以用来防治多种作物的病害。特特别别提醒提醒(1)溶液中的溶液中的Cu2常常为蓝为蓝色色(浓浓CuCl2溶液溶液为蓝绿为蓝绿色，稀色，稀CuCl2溶液溶液为蓝为蓝色色)，可作，可作为为Cu2的判定依据。的判定依据。(2)Cu2与碱反与碱反应应生成生成蓝蓝色沉淀色沉淀Cu(OH)2，这这是是鉴鉴定定Cu2的原理之一。的原理之一。(3)无

11、水无水CuSO4一般用于一般用于检验检验水，而不作水，而不作为为吸收水的干燥吸收水的干燥剂剂。即时应用即时应用2(2012南通高三模南通高三模拟拟)某某课课外研究小外研究小组组，用含有，用含有较较多多杂质杂质的的铜铜粉，通粉，通过过不不同的化学反同的化学反应应制取胆制取胆矾矾。其。其设计设计的的实实验过验过程程为为：(1)铜铜中含有大量的有机物，可采用灼中含有大量的有机物，可采用灼烧烧的方法除去有机物，灼的方法除去有机物，灼烧时烧时将瓷坩将瓷坩埚埚置于置于_上上(用以下所用以下所给仪给仪器器的的编编号填入，下同号填入，下同)，取用坩，取用坩埚应埚应使用使用_，灼，灼烧烧后的坩后的坩埚应埚应放在

12、放在_上，不能直接放在桌面上。上，不能直接放在桌面上。实验实验所用所用仪仪器：器：a.蒸蒸发发皿皿b石棉网石棉网c泥三角泥三角d表面皿表面皿e坩坩埚钳埚钳f试试管管夹夹(2)杂铜经杂铜经灼灼烧烧后得到的后得到的产产物是氧化物是氧化铜铜及少量及少量铜铜的混合物，用以制取胆的混合物，用以制取胆矾矾。灼灼烧烧后含有少量后含有少量铜铜的可能原因是的可能原因是_。a灼灼烧过烧过程中部分氧化程中部分氧化铜铜被被还还原原b灼灼烧烧不充分不充分铜铜未被完全氧化未被完全氧化c氧化氧化铜铜在加在加热过热过程中分解生成程中分解生成铜铜d该该条件下条件下铜铜无法被氧气氧化无法被氧气氧化(3)通通过过途径途径实现实现用

13、粗制氧化用粗制氧化铜铜制取制取胆胆矾矾，必，必须进须进行的行的实验实验操作步操作步骤骤：酸：酸溶、加溶、加热热通氧气、通氧气、过滤过滤、_、冷却、冷却结结晶、晶、_、自然干燥。、自然干燥。(4)由粗制氧化由粗制氧化铜铜通通过过两种途径制取胆两种途径制取胆矾矾，与途径，与途径相比，途径相比，途径有明有明显显的的两个两个优优点是点是_、_。(5)在在测测定所得胆定所得胆矾矾(CuSO4xH2O)中中结结晶晶水水x值值的的实验过实验过程中，称量操作至少程中，称量操作至少进进行行_次。次。(6)若若测测定定结结果果x值值偏高，可能的原因是偏高，可能的原因是_。a加加热热温度温度过过高高b胆胆矾矾晶体的

14、晶体的颗颗粒粒较较大大c加加热热后放在空气中冷却后放在空气中冷却 d胆胆矾矾晶体部分晶体部分风风化化解析：解析：(1)如果坩如果坩埚埚中的物中的物质质冷却冷却时时能能吸水或易被氧化，吸水或易被氧化，则则放入干燥器中冷放入干燥器中冷却，如果没有却，如果没有这这些要求些要求则则放到石棉网放到石棉网上，防止上，防止烫烫坏坏实验实验台。台。(2)杂铜杂铜中含有大量有机物，如果燃中含有大量有机物，如果燃烧烧不完全不完全则产则产生具有生具有还还原性的物原性的物质质碳或碳或一氧化碳，在灼一氧化碳，在灼烧烧的的过过程中可能程中可能还还原原CuO，所以，所以选选a。选项选项b很容易很容易选选出。出。(3)要搞清

15、楚要搞清楚题题干中干中过滤过滤的目的，的目的，过滤过滤是要是要滤滤掉粗制的掉粗制的CuO中不溶于中不溶于H2SO4的的物物质质，那么后面的两个空不，那么后面的两个空不难难做答做答(4)因因为为粗制的粗制的CuO中含有中含有Cu，在加，在加热热时时与与浓浓H2SO4反反应产应产生生SO2，既，既污污染染环环境，又浪境，又浪费费H2SO4。(6)加加热热温度温度过过高高CuSO4分解使分解使x值值偏偏高。高。颗颗粒粒较较大分解不完全，放在空气大分解不完全，放在空气中冷却又吸收水，部分中冷却又吸收水，部分风风化已失去部化已失去部分分结结晶水，晶水，这这些因素都造成些因素都造成x值值偏低。偏低。答案：

16、答案：(1)ceb(2)ab(3)蒸蒸发发过滤过滤(4)产产生等量胆生等量胆矾矾途径途径消耗硫消耗硫酸少途径酸少途径不会不会产产生生污污染大气的气染大气的气体体(5)4(6)a命命题题视视角角把把脉脉高高考考视角视角1 教材高频考点教材高频考点以化工生以化工生产产或工或工艺艺流程流程为为背景考背景考查查金属的性金属的性质质是教材中的高是教材中的高频频考点。考点。例例1黄黄铜矿铜矿的湿法冶金技的湿法冶金技术术，主要包，主要包括直接酸浸、氧化焙括直接酸浸、氧化焙烧烧浸出、硫酸化浸出、硫酸化焙焙烧烧浸出。工浸出。工业业上用惰性上用惰性电电极极电电解生解生产铜产铜的流程如的流程如图图所示：所示：当向溶

17、液中加入精当向溶液中加入精矿矿粉粉(不考不考虑虑黄黄铜矿铜矿中的其他中的其他杂质杂质)后，后，发发生的反生的反应应主要有主要有CuFeS24H=Cu2Fe22H2S,2Fe3H2S=2Fe2S2H。试试回答下列回答下列问题问题：(1)电电化浸出化浸出时时，阴极的，阴极的电电极反极反应应式式为为_，通入空气的作用是通入空气的作用是_(用离子方用离子方程式表示程式表示)。(2)若忽略硫酸若忽略硫酸铁铁的其他的其他损损耗，理耗，理论论上上在反在反应应中中_(填填“需要需要”或或“不不需要需要”)补补充硫酸充硫酸铁铁，原因是，原因是_。(3)浸出液必浸出液必须须趁趁热过滤热过滤，主要原因是，主要原因是

18、_。(4)浸出浸出过过程中常加入程中常加入NaCl，一方面可，一方面可以提供以提供Cl，解决硫包裹，解决硫包裹问题问题，抑制，抑制铜铜矿矿粉氧化粉氧化过过程中的程中的钝钝化，另一方面可化，另一方面可以增加溶液的活性和以增加溶液的活性和_。(5)若若电电解解200 mL 1 molL1的硫酸的硫酸铜铜溶溶液，生成液，生成6.4 g铜时铜时，溶液的，溶液的pH_(假假设设溶液的体溶液的体积积没有没有变变化化),此此时时溶液中的离子溶液中的离子浓浓度大小度大小顺顺序序为为_。【解析解析】(1)溶液中的阳离子主要有溶液中的阳离子主要有Cu2、Fe2和和H，故在阴极放，故在阴极放电电的是的是Cu2。由于

19、在阴极区通入空气，溶液。由于在阴极区通入空气，溶液中中还还存在硫酸，故阴极上的存在硫酸，故阴极上的铜铜在空气在空气和催化和催化剂剂的的协协同作用下溶解于稀硫酸同作用下溶解于稀硫酸中：中：2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O。(3)溶液中存在溶液中存在较较多的硫酸多的硫酸铜铜，当温度，当温度降低后，其溶解度降低，容易析出，降低后，其溶解度降低，容易析出，会影响会影响铜铜的的产产量。量。对铜对铜及其化合物性及其化合物性质质的考的考查查是近几年是近几年命命题题的的热热点。点。(2011高考新高考新课标课标全国卷全国卷)0.80 g CuSO45H2O样样品受品受热热脱水脱水过过程的程的热热重

20、重曲曲线线(样样品品质质量随温度量随温度变变化的曲化的曲线线)如下如下图图所示。所示。视角视角2 追踪命题热点追踪命题热点例例2请请回答下列回答下列问题问题：(1)试试确定确定200 时时固体物固体物质质的化学式的化学式_(要求写出推断要求写出推断过过程程)；(2)取取270 所得所得样样品，于品，于570 灼灼烧烧得得到的主要到的主要产产物是黑色粉末和一种氧化物是黑色粉末和一种氧化性气体，性气体，该该反反应应的化学方程式的化学方程式为为_；把把该该黑色粉末溶解于稀硫酸中，黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓经浓缩缩、冷却，有晶体析出，、冷却，有晶体析出，该该晶体的化晶体的化学式学式为为_，其存在的最

21、高，其存在的最高温度是温度是_；(3)上述氧化性气体与水反上述氧化性气体与水反应应生成一种生成一种化合物，化合物，该该化合物的化合物的浓浓溶液与溶液与Cu在加在加热时发热时发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为_；(4)在在0.10 molL1硫酸硫酸铜铜溶液中加入溶液中加入氢氢氧化氧化钠钠稀溶液充分稀溶液充分搅搅拌，有浅拌，有浅蓝蓝色色氢氢氧化氧化铜铜沉淀生成，当溶液的沉淀生成，当溶液的pH8时时，c(Cu2)_molL1(KspCu(OH)22.21020)。若在。若在0.1 molL1硫酸硫酸铜铜溶液中通入溶液中通入过过量量H2S气气体，使体，使Cu2完全沉淀完全沉淀为为CuS，此，

22、此时时溶液溶液中的中的H浓浓度是度是_molL1【解析解析】(1)分析分析CuSO45H2O受受热热脱脱水水过过程的程的热热重曲重曲线线可知，可知，200 时时和和113 时时的的产产物相同，可根据物相同，可根据113 时时样样品品质质量确定脱水量确定脱水产产物，物，设设113 时时产产物物为为CuSO4(5n)H2O，则则有：有：(3)SO3与水化合生成硫酸，与水化合生成硫酸，浓浓硫酸加硫酸加热热时时可氧化可氧化铜铜，反，反应应方程式方程式为为Cu2H2SO4(浓浓)CuSO4SO22H2O。【答案答案】(1)见见解析解析(2)CuSO4 CuOSO3CuSO45H2O102(3)Cu2H2

23、SO4(浓浓)CuSO4SO22H2O(4)2.21080.2(2012中山高三模中山高三模拟拟)铜铜是人是人类类最早最早使用的金属之一，使用的金属之一，铜铜的的矿矿物主要有物主要有辉辉铜矿铜矿(Cu2S)、黄、黄铜矿铜矿(CuFeS2)、赤、赤铜矿铜矿(Cu2O)等。等。铜铜及其化合物一般都有及其化合物一般都有颜颜色，色，例如例如Cu、Cu2O呈呈红红色，色，CuO呈黑色，呈黑色，CuSO45H2O呈呈蓝蓝色等。已知：色等。已知：视角视角3 易错易误剖析易错易误剖析例例3CuO经经高温灼高温灼烧烧生成生成Cu2O；Cu2O属于碱性氧化物；属于碱性氧化物；Cu2O2H=CuCu2H2O。(1)

24、工工业业冶冶炼铜炼铜的主要原料是黄的主要原料是黄铜矿铜矿，其，其生生产过产过程开始的两步是：程开始的两步是：富集：将富集：将矿矿物物进进行浮行浮选选；焙焙烧烧：把得到的精：把得到的精矿矿用空气用空气进进行焙行焙烧烧，将其中的，将其中的铁铁元素元素转变为转变为硫化硫化亚铁亚铁、铜铜元素元素转变为转变为硫化硫化亚铜亚铜，试试写出焙写出焙烧烧反反应应的化学方程式并配平：的化学方程式并配平：_。(2)将将经经高温灼高温灼烧烧后的后的CuO样样品投入足品投入足量的量的热热的稀硝酸溶液中，下列有关的稀硝酸溶液中，下列有关说说法中正确的是法中正确的是_。A如果溶液如果溶液变为蓝变为蓝色、同色、同时时有紫有紫

25、红红色色固体出固体出现现，说说明明样样品全部生成了品全部生成了Cu2OB溶液中最溶液中最终终不可能有紫不可能有紫红红色固体出色固体出现现C这这种种实验实验的的结结果无法果无法说说明明CuO分解分解的程度的程度D如果溶液中出如果溶液中出现蓝现蓝色，最色，最终终没有紫没有紫红红色固体出色固体出现现，说说明明CuO没有分解没有分解(3)黄黄铜矿铜矿冶冶炼铜产炼铜产生的炉渣中含有生的炉渣中含有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等物等物质质。选选用提供的用提供的试剂试剂，设计设计一个一个实验实验，以，以验验证证炉渣中含有炉渣中含有FeO，应选择应选择的的试剂为试剂为_。A稀硝酸稀硝酸B稀硫酸稀硫酸

26、CKSCN溶溶液液DKMnO4溶液溶液ENaOH溶液溶液证证明炉渣中含有明炉渣中含有FeO的的实验实验操作操作(简简述述)_。【常常见错误见错误】问题问题 常见错误常见错误(1)书写化学方程式时漏写书写化学方程式时漏写SO2，或者将氧元素写为其他形式，或者将氧元素写为其他形式，或者将硫化亚铜错写为或者将硫化亚铜错写为CuS，以及方程式未配平是常见的错以及方程式未配平是常见的错误误(2)本题容易错选本题容易错选D问题问题 常见错误常见错误(3)试剂容易错选稀硝酸，简述实试剂容易错选稀硝酸，简述实验操作时容易出现表述不规范验操作时容易出现表述不规范的错误，如未过滤取滤液或未的错误，如未过滤取滤液或

27、未静置取上层清液。还有可能错静置取上层清液。还有可能错选稀硫酸与选稀硫酸与NaOH溶液的组合溶液的组合【错错因分析因分析】(1)根据根据题题意和意和发发生氧化生氧化还还原反原反应应关系可知，一部分硫元素关系可知，一部分硫元素转变转变为为SO2，从而推知反，从而推知反应应的化学方程式的化学方程式为为2CuFeS2O2 2FeSCu2SSO2。注意不要将硫化。注意不要将硫化亚铜错亚铜错写写为为CuS,CuS的名称的名称为为硫化硫化铜铜；若分析不清其中；若分析不清其中的氧化的氧化还还原关系，会漏写原关系，会漏写SO2，或者将氧元素写或者将氧元素写为为其他形式。其他形式。(2)若若误认为误认为Cu不与

28、不与热热的稀硝酸反的稀硝酸反应应会会造成造成错选错选D。如果如果样样品部分生成了品部分生成了Cu2O，也会有，也会有类类似似现现象象发发生，即生，即这这种种实验实验的的结结果无法果无法说说明明CuO分解的程度，分解的程度，A项错误项错误、C项项正确正确;由于由于Cu能能够够与与热热的稀硝酸反的稀硝酸反应应,所以无所以无论论CuO是否完全分解，溶液中是否完全分解，溶液中最最终终不可能有紫不可能有紫红红色固体出色固体出现现，B项项正正确、确、D项错误项错误。(3)忽忽视视稀硝酸能稀硝酸能够够氧化氧化Fe2，忽，忽视视Fe(OH)3的的颜颜色能色能够够干干扰扰Fe(OH)2的的颜颜色。色。回答回答该

29、题时该题时要注意以下几点：要注意以下几点：不能不能选选用稀硝酸和用稀硝酸和KMnO4溶液的溶液的组组合；合；简简述述实验实验操作操作时时注意几个关注意几个关键词键词“取取样样”、“过滤过滤取取滤滤液或静置取上液或静置取上层层清液清液”等；等；不能不能选选用稀硫酸与用稀硫酸与NaOH溶液的溶液的组组合，合，因因为为将炉渣用稀硫酸溶解后，溶液中将炉渣用稀硫酸溶解后，溶液中含有含有Fe3，加入，加入NaOH溶液不能溶液不能观观察到察到生成生成Fe(OH)2时时沉淀沉淀颜颜色的色的变变化化【答案答案】(1)2CuFeS2O2 2FeSCu2SSO2 (2)BC(3)BD取取样样，加入适量稀硫酸，溶解、

30、，加入适量稀硫酸，溶解、过滤过滤取取滤滤液或静置取上液或静置取上层层清液，向清液，向滤滤液中滴加几滴紫色的高液中滴加几滴紫色的高锰锰酸酸钾钾溶液溶液,溶液的紫色逐溶液的紫色逐渐渐褪去，褪去，说说明炉渣中含明炉渣中含有有FeO实实验验探探究究专专项项突突破破氢氢气气还还原氧化原氧化铜铜所得所得红红色色物物质质成分的探究成分的探究铜铜及其化合物一般都具有特殊的及其化合物一般都具有特殊的颜颜色，色，如如Cu呈紫呈紫红红色、色、Cu2O呈呈砖红砖红色，色，CuO呈黑色，呈黑色，CuSO45H2O、Cu(OH)2呈呈蓝蓝色，色，Cu2(OH)2CO3呈呈绿绿色等。在色等。在铜铜及其化合物中，及其化合物中

31、，Cu2O和和铜绿铜绿Cu2(OH)2CO3是重点内容，是重点内容，试题试题中除中除以信息以信息题题的形式出的形式出现现外，外，还还常常设设置探置探究性究性题题。典例探究典例探究研究性学研究性学习习小小组为检测实验组为检测实验室用室用H2还还原原CuO所得所得红红色固体中是否含色固体中是否含有有Cu2O进进行了探究：行了探究：.查阅资查阅资料：料：Cu2O属于碱性氧化物；属于碱性氧化物；高温灼高温灼烧烧CuO生成生成Cu2O；Cu2O在酸性条件下在酸性条件下能能发发生下列反生下列反应应：Cu2O2H=CuCu2H2O。.设计实验设计实验方案：方案：方案方案1：取：取该红该红色色试样试样溶于足量

32、的稀硝溶于足量的稀硝酸中，酸中，观观察溶液察溶液颜颜色色变变化。化。方案方案2：取：取该红该红色色试样试样溶于足量的稀硫溶于足量的稀硫酸中，酸中，观观察溶液是否呈察溶液是否呈蓝蓝色。色。方案方案3：称得干燥坩：称得干燥坩埚埚的的质质量量为为a g，取取红红色色试样试样置于坩置于坩埚埚中称得中称得总质总质量量为为b g，在空气中高温灼，在空气中高温灼烧烧至至质质量恒定，称量恒定，称得最后得最后总质总质量量为为c g。(1)请请你你评评价方案价方案1和方案和方案2。如果你。如果你认认为该为该方案合理方案合理,请简请简述其化学原理；如述其化学原理；如果你果你认为该认为该方案不合理，方案不合理，请简请

33、简述原因述原因.方案方案1：_；方案方案2：_。(2)方案方案3中，若确认红色粉末中含有中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则，则a、b、c应符合的数学关系为应符合的数学关系为_，该实验方案最少得进行，该实验方案最少得进行_次称量。次称量。【解析解析】(1)方案方案1不合理，因不合理，因为为稀硝稀硝酸具有酸具有强强氧化性，若氧化性，若红红色物色物质质中存在氧中存在氧化化亚铜亚铜，也会被氧化成，也会被氧化成Cu2，而，而Cu也也能与硝酸反能与硝酸反应应生成生成Cu2，使溶液始，使溶液始终终呈呈现蓝现蓝色，无法色，无法验证验证；方案；方案2可以可以证证明。明。(2)若若红红色物色物质质都是都是铜铜，

34、则则存在反存在反应应：2CuO2 2CuO,4CuO 2Cu2OO2，得到关系：得到关系：2Cu2CuOCu2O 128 144 ba ca解得解得c(9ba)/8，而，而红红色物色物质质中存在中存在Cu2O，则则c(9ba)/8；称量；称量时时，要保，要保证证高温灼高温灼烧烧后后质质量不量不发发生生变变化，化，则则高温灼高温灼烧烧后后要称量两次，若要称量两次，若质质量不量不变变，则则反反应应完完全。全。【答案答案】(1)不合理，因不合理，因为铜为铜和氧化和氧化亚铜亚铜均可与稀硝酸反均可与稀硝酸反应应生成生成蓝蓝色溶液色溶液合理，因合理，因为为氧化氧化亚铜亚铜与稀硫酸反与稀硫酸反应应生生成成Cu和和Cu2，导导致溶液呈致溶液呈蓝蓝色，而色，而铜铜不与稀硫酸反不与稀硫酸反应应(2)c(9ba)/84