人教版高中化学全程学习方略配套课件 4.2.2金属与金属材料 鲁科必修1.ppt
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1、2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一42021/8/9 星期一52021/8/9 星期一62021/8/9 星期一72021/8/9 星期一82021/8/9 星期一92021/8/9 星期一102021/8/9 星期一112021/8/9 星期一122021/8/9 星期一132021/8/9 星期一142021/8/9 星期一152021/8/9 星期一162021/8/9 星期一172021/8/9 星期一18【典例】若氢气还原氧化铜的反应进行得不【典例】若氢气还原氧化铜的反应进行得不完全,便得到完全,便得到 Cu Cu、
2、CuCu2 2O O、CuOCuO的固体混合物,的固体混合物,某化学兴趣小组同学为测定上述固体的组成进行如下操作:某化学兴趣小组同学为测定上述固体的组成进行如下操作:取一定质量的均匀固体混合物取一定质量的均匀固体混合物A A,将其分成两等份,取其中,将其分成两等份,取其中一份用足量氢气还原,测得反应后的固体质量减少一份用足量氢气还原,测得反应后的固体质量减少3.20 g 3.20 g,另一份加入,另一份加入500 mL500 mL的稀硝酸,固体恰好完全溶解,的稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下且同时收集到标准状况下NONO气体气体2.24 L2.24 L。请根据以上操作计算:请根
3、据以上操作计算:(1)A(1)A中,中,n(Cu)+n(Cun(Cu)+n(Cu2 2O)=_O)=_;(2)(2)试计算所用硝酸的物质的量浓度。试计算所用硝酸的物质的量浓度。2021/8/9 星期一19 【思路点拨】【思路点拨】解答此题可以注意以下两点:解答此题可以注意以下两点:2021/8/9 星期一20【自主解答】【自主解答】(1)(1)固体混合物与稀硝酸的反应中,固体混合物与稀硝酸的反应中,CuCu和和CuCu2 2O O均被氧化成均被氧化成CuCu2+2+,硝酸被还原,根据化合价升降总数相等可,硝酸被还原,根据化合价升降总数相等可得每份得每份n(Cu)+n(Cun(Cu)+n(Cu2
4、 2O)2=n(NO)3=0.3 mol,O)2=n(NO)3=0.3 mol,则可得则可得n(Cu)+n(Cun(Cu)+n(Cu2 2O)=0.15 mol,O)=0.15 mol,故混合物故混合物A A中中n(Cu)+n(Cun(Cu)+n(Cu2 2O)=O)=0.3 mol0.3 mol。(2)(2)用用H H2 2还原氧化物时,减少的固体质量等于混合物中氧元还原氧化物时,减少的固体质量等于混合物中氧元素的质量,故素的质量,故n(Cun(Cu2 2O)+n(CuO)16 g/mol=3.20 g,O)+n(CuO)16 g/mol=3.20 g,所以所以n(Cun(Cu2 2O)+n
5、(CuO)=0.2 molO)+n(CuO)=0.2 mol。+可得可得n(Cu)+2n(Cun(Cu)+2n(Cu2 2O)O)+n(CuO)=0.35 mol+n(CuO)=0.35 mol,则,则n(HNOn(HNO3 3)=0.35 mol2+0.1 mol=)=0.35 mol2+0.1 mol=0.8 mol0.8 mol,c(HNOc(HNO3 3)=1.6 mol/L)=1.6 mol/L2021/8/9 星期一21答案:答案:(1)0.3 mol (2)c(HNO(1)0.3 mol (2)c(HNO3 3)=1.6 mol/L)=1.6 mol/L 2021/8/9 星期一
6、222021/8/9 星期一282021/8/9 星期一292021/8/9 星期一302021/8/9 星期一312021/8/9 星期一32【典例】【典例】(2010(2010正定中学高一检测正定中学高一检测)下列金属的冶炼方法下列金属的冶炼方法正确的是正确的是A AAlAl:高温下用:高温下用H H2 2从其氧化物中还原出来从其氧化物中还原出来B BCuCu:高温下使:高温下使CuOCuO分解分解C CHgHg:加热分解,可从其氧化物中得到汞:加热分解,可从其氧化物中得到汞D DFeFe:电解氧化铁:电解氧化铁【思路点拨】【思路点拨】2021/8/9 星期一33【自主解答】【自主解答】选
7、选C C。冶炼金属。冶炼金属AlAl时要采用电解氧化铝的方法;时要采用电解氧化铝的方法;火法炼铜是在高温条件下将火法炼铜是在高温条件下将CuCu2 2S S还原为还原为CuCu,湿法炼铜是用,湿法炼铜是用FeFe将将CuSOCuSO4 4中的铜还原出来;中的铜还原出来;HgHg为不活泼金属,可以直接用加为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法从其氧化物如热分解的方法从其氧化物如HgOHgO中还原出来;冶炼中还原出来;冶炼FeFe时,一时,一般是在高温条件下用焦炭、一氧化碳等还原剂从氧化铁中般是在高温条件下用焦炭、一氧化碳等还原剂从氧化铁中还原出来。还原出来。2021/8/9 星期一342021/
8、8/9 星期一37【典例】思考并完成下列探究性问题:【典例】思考并完成下列探究性问题:(一一)取取98 g Cu(OH)98 g Cu(OH)2 2固体,加热至固体,加热至8080100 100 时,得到黑色时,得到黑色固体粉末,继续加热到固体粉末,继续加热到1 000 1 000 以上,黑色粉末全部变成以上,黑色粉末全部变成红色粉末红色粉末A A。向。向A A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器内还有红色固体存在。据此可推得时观察到容器内还有红色固体存在。据此可推得A A的成分为的成分为_。(已知已知CuCu2 2O+HO+H2 2SOSO4
9、4=Cu+CuSO=Cu+CuSO4 4+H+H2 2O)O)2021/8/9 星期一38(二二)在某次探究性学习中,老师要求同学们在实验室中用在某次探究性学习中,老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜,甲、乙两位同学分氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜,甲、乙两位同学分别设计了如下两个制取铜的实验方案。别设计了如下两个制取铜的实验方案。甲:甲:CuOCuO溶于适量稀硫酸中溶于适量稀硫酸中在在的溶液中加入稍过量的铁,充分反应后,过滤、烘的溶液中加入稍过量的铁,充分反应后,过滤、烘干,即得纯净的铜。干,即得纯净的铜。乙:乙:铁与稀硫酸反应得氢气铁与稀硫酸反应得氢气将氢气通入氧化
10、铜中并加热,充分反应后即得纯净的铜。将氢气通入氧化铜中并加热,充分反应后即得纯净的铜。2021/8/9 星期一39(1)(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同,请判断他若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同,请判断他们所制得铜的质量大小关系们所制得铜的质量大小关系_。A.A.相同相同 B.B.甲多甲多C.C.乙多乙多 D.D.以上三种情况均有可能以上三种情况均有可能(2)(2)丙同学认为上述两种制铜方案均需要加以完善。甲同学丙同学认为上述两种制铜方案均需要加以完善。甲同学的方案不完善的原因的方案不完善的原因_。乙同学的方案不完善的原因乙同学的方案不完善的原因_。完善甲同学的方案的一种方法
11、是:将所得的铜粉放入烧杯完善甲同学的方案的一种方法是:将所得的铜粉放入烧杯中,加入中,加入_,不断搅拌,然后,不断搅拌,然后_、_、_,即得,即得到纯净的铜。到纯净的铜。2021/8/9 星期一40【错因剖析】【错因剖析】2021/8/9 星期一412021/8/9 星期一422021/8/9 星期一43【标准答案】【标准答案】(一一)Cu)Cu2 2O O或或CuCu和和CuCu2 2O O(二二)(1)B)(1)B(2)(2)甲方案中过量的铁混在制备的铜中使之会有杂质铁并且甲方案中过量的铁混在制备的铜中使之会有杂质铁并且没有洗涤没有洗涤 乙方案由于用氢气还原乙方案由于用氢气还原CuOCuO
12、时氢气利用率太时氢气利用率太低,故用相同质量的硫酸所得的氢气再去还原低,故用相同质量的硫酸所得的氢气再去还原CuOCuO,所得,所得CuCu将会很少将会很少 过量稀硫酸过量稀硫酸 过滤过滤 洗涤洗涤 烘干烘干2021/8/9 星期一442021/8/9 星期一451.1.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有存在的离子有()()A.MgA.Mg2+2+B.Cu B.Cu2+2+C.AlC.Al3+3+D.Al(OH)D.Al(
13、OH)4 4-【解析】【解析】选选D D。加入过量盐酸,镁、铝溶解生成。加入过量盐酸,镁、铝溶解生成MgMg2+2+和和AlAl3+3+,再加过量再加过量NaOHNaOH,MgMg2+2+转变为转变为Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀,而沉淀,而AlAl3+3+转变为转变为Al(OH)Al(OH)4 4-,所以选,所以选D D。2021/8/9 星期一462.2.某工厂排放的酸性废水中含有较多的某工厂排放的酸性废水中含有较多的CuCu2+2+,对农作物和人,对农作物和人畜都有害,欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列畜都有害,欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列物质中的物质中的()()A
14、.A.食盐、硫酸食盐、硫酸 B.B.胆矾、石灰水胆矾、石灰水C.C.铁粉、生石灰铁粉、生石灰 D.D.苏打、盐酸苏打、盐酸2021/8/9 星期一47【解析】【解析】选选C C。欲除去有害成分,须除去。欲除去有害成分,须除去CuCu2+2+并中和溶液的并中和溶液的酸性。酸性。A A无法除去无法除去CuCu2+2+,加入,加入H H2 2SOSO4 4,溶液的酸性会增强;,溶液的酸性会增强;B B中中加入胆矾,增大了加入胆矾,增大了CuCu2+2+浓度;浓度;C C加入铁粉发生反应加入铁粉发生反应Fe+CuFe+Cu2+2+=Cu+Fe=Cu+Fe2+2+,可除去,可除去CuCu2+2+又可回收
15、铜,加入生石灰又可回收铜,加入生石灰可中和溶液的酸性,可中和溶液的酸性,CaO+2HCaO+2H+=Ca=Ca2+2+H+H2 2O O,故,故C C正确;正确;D D无法无法除去除去CuCu2+2+。2021/8/9 星期一483.3.下列有关金属的说法正确的是下列有关金属的说法正确的是()()A.A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含B.B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属C.C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物D.D.金属一般都具有导电性、
16、导热性、延展性金属一般都具有导电性、导热性、延展性【解析】【解析】选选D D。生铁与钢的区别在于生铁含碳量高,钢含碳。生铁与钢的区别在于生铁含碳量高,钢含碳量低;铜熔点低,活泼性差,冶炼方便,所以使用早;黑量低;铜熔点低,活泼性差,冶炼方便,所以使用早;黑色金属材料包括铁、铬、锰及其合金。色金属材料包括铁、铬、锰及其合金。2021/8/9 星期一494.4.普通铜器时间稍久便容易出现铜绿主要成分为普通铜器时间稍久便容易出现铜绿主要成分为CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3。而圆明园两件。而圆明园两件17601760年铜铸的鼠首和兔首在年铜铸的鼠首和兔首在今天看上去仍然熠熠生辉不生
17、锈。下列对其原因的分析,今天看上去仍然熠熠生辉不生锈。下列对其原因的分析,最可能的是最可能的是()()A.A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B.B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C.C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化D.D.它们是含一定比例金、银等的铜合金它们是含一定比例金、银等的铜合金2021/8/9 星期一50【解析】【解析】选选D D。利用原题给出的信息,结合所学金属的一些。利用原题给出的信息,结合所学金属的一些性质,对选项具体分析。在性质,对
18、选项具体分析。在17601760年不会有电镀技术,这两年不会有电镀技术,这两件国宝若被酸雨冲淋,不会再熠熠生辉。铜在空气中也能件国宝若被酸雨冲淋,不会再熠熠生辉。铜在空气中也能被氧化腐蚀,故可能就是由金、银、铜等制成的合金,从被氧化腐蚀,故可能就是由金、银、铜等制成的合金,从而有了抗腐蚀能力。而有了抗腐蚀能力。2021/8/9 星期一515.5.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。(1)(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的是利用它们的_。A.A.硬度适中
19、硬度适中B.B.密度适中密度适中C.C.在自然界里都可得到纯净的单质在自然界里都可得到纯净的单质D.D.不活泼性不活泼性2021/8/9 星期一52(2)(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的货币,则这肯定是货币,则这肯定是_币,黑色物质是币,黑色物质是_,形成这种物,形成这种物质的化学方程式为质的化学方程式为_,绿色物质是,绿色物质是_,形成这种物,形成这种物质的化学方程式为质的化学方程式为_,这枚金属币的真面目为,这枚金属币的真面目为_色。色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是另外一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是_币
20、,表币,表面一直未被氧化的原因是面一直未被氧化的原因是_。2021/8/9 星期一53(3)(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中,不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中,能有效鉴别其真假的是能有效鉴别其真假的是_。A.A.观察颜色观察颜色B.B.查看图案查看图案C.C.用手掂量轻重用手掂量轻重D.D.滴一滴硝酸在币的表面,观察现象滴一滴硝酸在币的表面,观察现象2021/8/9 星期一54【解析】【解析】(1)(1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾经用做货币。在历史上都曾经用做货币。(2)(2)铜稳定性略
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