高考化學大一輪復習 第三章 金屬及其化合物 第13講 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用課件 魯科版.ppt

第13講金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用 1 了解常見金屬的活動順序 2 了解合金的概念及重要應用 3 了解銅及其重要化合物的主要性質及其應用 考點一 考點二 探究高考 提升考能 微課15 考點一銅及其化合物 返回 返回 1 判斷正誤 正確的打 錯誤的打 1 用膽礬煉銅 不涉及化學反應 2 cu2 oh 2co3是銅銹的主要成分 在干燥空氣中不易生成 3 銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮生成 4 將鐵片置于cuso4溶液中 鐵片上有紅色物質析出 說明鐵比銅活潑 題組 1 3 2 2 將表中物質的顏色填入對應空格中 紫紅 白 黑 藍 磚紅 綠 黑 藍 返回 題組 1 3 2 返回 題組 1 3 2 結論 方案 3 更經濟合理 方案 1 產生污染性氣體 且消耗硫酸較多 方案 2 消耗能量較多 且步驟復雜 方案 3 不產生污染性氣體 原料利用率高 節(jié)約能源 答案 返回 題組 1 3 2 題組一銅及其化合物的性質和應用1 銅在自然界多以化合態(tài)的形式存在于礦石中 常見的銅礦石有 黃銅礦 cufes2 斑銅礦 cu5fes4 輝銅礦 cu2s 孔雀石 cuco3 cu oh 2 下列說法不正確的是 a 可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠b 硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑c 工業(yè)上常采用電解法制取粗銅d 在上述幾種含銅化合物中 銅的質量分數最高的是cu2s c 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 2 某研究小組通過實驗探究cu及其化合物的性質 操作正確且能達到實驗目的的是 a 將銅絲插入濃硫酸中并加熱 反應后再加入水 觀察硫酸銅溶液的顏色b 常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中 觀察cucl2的生成c 將cucl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干 得到無水cucl2固體d 將表面有銅綠 cu2 oh 2co3 的銅器放入鹽酸中浸泡 除去銅綠 d 解析 a項濃硫酸溶于水時放熱 應該是把反應后的溶液倒入水中 故該項錯誤 b項需要先加熱銅才與氯氣發(fā)生反應 故該項錯誤 c項氯化銅溶液中存在水解平衡 加熱蒸干最終得到的是氫氧化銅 故該項錯誤 d項銅和鹽酸不反應 只有銅綠 cu2 oh 2co3 與鹽酸反應 故該項正確 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 題組二含銅化合物的性質探究3 2017 海淀區(qū)期末 新制氫氧化銅存在平衡 cu oh 2 2oh cu oh 4 深藍色 某同學進行下列實驗 下列說法不正確的是 a 中出現(xiàn)藍色沉淀b 中現(xiàn)象是cu oh 2 2oh cu oh 4 正向移動的結果c 中現(xiàn)象證明葡萄糖具有還原性d 對比 和 可知cu oh 2氧化性強于cu oh 4 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 4 2017 福建廈門期末節(jié)選 為研究紅色固體產物的組成 進行如下實驗 以下每步均充分反應 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 1 搖動錐形瓶 的目的是 2 錐形瓶 中固體完全溶解得深藍色溶液的離子方程式為 3 將容量瓶 中的溶液稀釋100倍后 溶液的顏色與容量瓶 相近 由此可知固體產物的組成及物質的量之比約 2cu o2 8nh3 h2o 2 cu nh3 4 2 4oh 6h2o 使溶液與空氣中o2充分接觸 n cu2o n cu 1 200 解析 1 由題給信息 cu2o溶于濃氨水生成無色的 cu nh3 4 cu nh3 4 在空氣中被氧化為藍色的 cu nh3 4 2 可知搖動錐形瓶的目的是為了使溶液充分接觸空氣 解析 2 中剩余固體為cu 加濃氨水并搖動錐形瓶 最終生成藍色的 cu nh3 4 2 cu元素的化合價升高 說明被空氣中的o2氧化 反應物為cu o2 nh3 h2o 生成物有 cu nh3 4 2 根據電子守恒配平有 2cu o2 nh3 h2o 2 cu nh3 4 2 后有4個正電荷 由于溶液呈堿性 氨水 利用oh 平衡電荷有 2cu o2 nh3 h2o 2 cu nh3 4 2 4oh 最后根據原子守恒配平即可 解析 3 說明容量瓶 中 cu nh3 4 2 的濃度是 中的100倍 容量瓶 中銅元素來自于cu2o 容量瓶 中銅元素來自于cu 則n cu2o n cu 1 200 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 題組二銅及其化合物的制取5 1 火法煉銅的原理 cu2s o22cu so2 在該反應中每生成1molcu 轉移 mole 2 以cuso4溶液為電解質溶液進行粗銅 含al zn ag pt au等雜質 的電解精煉 下列說法正確的是 填選項字母 a 粗銅接電源正極 發(fā)生氧化反應b 溶液中cu2 向陰極移動c 電解過程中 陽極和陰極的質量變化相等d 利用陽極泥可回收al zn等金屬 ab 3 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 解析 1 反應中cu元素化合價由 1價降低到0價 o元素化合價由0價降低到 2價 s元素化合價由 2價升高到 4價 由方程式可知生成2molcu 轉移6mol電子 則該反應中每生成1molcu 轉移3mol電子 2 a 精煉銅時 粗銅做陽極 連接電源正極 發(fā)生氧化反應故a正確 b 溶液中cu2 向陰極移動 故b正確 c 比銅活潑的金屬先放電 所以陽極和陰極的質量變化不相等 故c錯誤 d al zn比cu活潑 在正極會生成zn2 和al3 故不能利用陽極泥回收al zn金屬 故d錯誤 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 6 孔雀石的主要成分為cu2 oh 2co3 某同學設計的從孔雀石中冶煉銅的方案如下 假設孔雀石中雜質不溶于水和稀硫酸 1 反應 能觀察到的現(xiàn)象是 有關反應的化學方程式為 2 反應 加入的金屬可能是 有關反應的離子方程式為 cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 固體逐漸消失 溶液由無色變成藍色 有氣泡產生 fe cu2 fe2 cu 鐵粉 答案合理即可 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 解析 1 孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐漸溶解 溶液由無色變?yōu)樗{色 且有氣泡產生 反應的化學方程式為cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 2 經過濾除去難溶于水和稀硫酸的雜質 則濾液中主要含有cuso4 加入的金屬粉末能將cu2 從溶液中置換出來即可 故金屬可能是fe或zn等 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 7 2017 東城區(qū)期末 cuso4用途廣泛 以cu為原料制cuso4有多種方法 1 實驗室可用cu與濃硫酸反應制cuso4 cu與濃硫酸反應的化學方程式是 該方法制cuso4存在的不足是 寫出任意一條 反應產生so2 對環(huán)境有污染或氧化劑濃硫酸利用率不高 其他合理答案正確均可 cu 2h2so4 濃 cuso4 so2 2h2o 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 2 實驗小組采取如下方法制cuso4 實驗表明 fe3 能加快生成cuso4的反應速率 加快原理可表述為i 2fe3 cu 2fe2 cu2 的離子方程式是 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 3 用電解的方法制cuso4 如圖所示 與直流電源a端相連的電極材料是 填 銅片 或 石墨 將進口處較濃硫酸替換為na2so4溶液進行實驗 發(fā)現(xiàn)得到的cuso4溶液ph比替換前升高 結合化學用語解 釋ph升高的原因是 銅片 替換為na2so4后 陰極區(qū)發(fā)生反應2h 2e h2 陰極區(qū)c oh c h oh 也可以通過陰離子交換膜運動到陽極區(qū) 導致cuso4溶液ph升高 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 2 生成的fe2 被氧氣氧化 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 3 由圖可知so移向與a端相連的電極材料 則該電極材料為陽極 是失電子的一極 說明是cu失電子得到cu2 則與a端相連的電極材料是銅片 解析 1 cu與濃硫酸反應的化學方程式為cu 2h2so4 濃 cuso4 so2 2h2o 該方法反應產生so2 對環(huán)境有污染 濃硫酸濃度減小后 反應停止 濃硫酸利用率不高 題組 1 7 6 5 4 3 2 返回 考點二金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用 返回 1 判斷正誤 正確的打 錯誤的打 1 合金是混合物 合金中的成分金屬保持各自的化學性質 2 金屬在自然界中都以化合態(tài)存在 故金屬的冶煉就是將金屬從其化合物中置換出來 3 鎂合金的硬度與強度均高于純鎂 4 濕法煉銅和火法煉銅的反應中 銅元素都發(fā)生了還原反應 5 高鐵車廂大部分材料采用鋁合金 因鋁合金強度大 質量輕 抗腐蝕能力強 6 在常溫下 銅可以被濃硫酸和濃硝酸氧化 7 工業(yè)上金屬al是用電解熔融的氯化物制得的 8 金屬不論是否活潑都比較難冶煉 鋁熱反應可以冶煉難熔金屬 自然界中存在游離態(tài)鐵元素 還原 銅與濃硫酸反應需要加熱 氧 題組 1 2 返回 返回 2 下表中是四種金屬的熔 沸點數據 1 根據表中數據 歸納出兩種金屬不能形成合金的有哪些組合 2 概括出能形成合金的兩種金屬應具備的條件 答案 1 na cu na fe 2 要形成合金 各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍 即合金中一種金屬的熔點要高于另一種金屬的熔點而低于它的沸點 題組 1 2 返回 題組一常見的金屬材料1 合金與純金屬制成的金屬材料相比 優(yōu)點是 合金的硬度一般比它的各成分金屬的大 一般地 合金的熔點比它的各成分金屬的低 改變原料的配比 改變生成合金的條件 得到有不同性能的合金 合金比純金屬的導電性更強 合金比純金屬的應用范圍更廣泛a b c d b 題組 1 3 2 返回 a 題組 1 3 2 返回 題組二金屬的冶煉3 用鋁熱反應還原下列物質 制得金屬各1mol時 消耗鋁最少的是 a mno2b cr2o3c v2o5d fe3o4 d 題組 1 3 2 返回 拓展 有些活動性很強的金屬也可以用還原法來冶煉 如 na kclk nacl請用化學平衡移動的原理 分析其原因 金屬活潑性與冶煉方法的關系 答案 由于na的沸點高于850 而k的沸點低于850 在850 時k形成蒸氣而逸出 使化學反應向正方向進行 題組 1 3 2 返回 微課15定量測定合金組成的兩種方法 返回 1 定量集氣法定量集氣法是指收集合金中某種物質溶于酸或堿溶液時所產生的氣體的量 應用化學方程式或關系式來判斷合金的組成 其原理的關鍵點是某組分具有特殊性質 特別是與酸或堿反應能產生氣體 其操作要點和注意事項有 保證裝置的氣密性良好 注意收集氣體的讀數方法 2 沉淀法沉淀法測定物質含量是常用的一種方法 采用沉淀法時涉及的基本實驗操作和主要問題有 稱量 溶解 溶解試劑 沉淀 重點是沉淀試劑選擇 過濾 沉淀洗滌 沉淀的干燥 稱量及數據的處理 包括測定結果的誤差分析 返回 1 航母螺旋槳主要由銅鋁合金制造 80 0gcu al合金用鹽酸完全溶解后 在溶液中加入過量氨水 過濾后得到白色沉淀39 0g 則合金中cu的質量分數為 83 1 題組 1 2 返回 47 06 題組 1 2 返回 鹽酸的物質的量濃度為 合金中鎂的質量分數為 要使c組實驗后剩余合金中的鋁恰好完全溶解 還需向容器中加入1 0mol l 1的氫氧化鈉溶液 ml 3 第三位同學取不同質量的樣品 分別和30ml同濃度的鹽酸反應 所取合金質量與產生氣體的體積 標準狀況下測定 如表所示 2 0mol l 1 47 06 78 題組 1 2 返回 題組 1 2 返回 題組 1 2 返回 返回 1 判斷正誤 正確的打 錯誤的打 1 2016 全國卷 除去cu粉中混有cuo的方法是加入稀硝酸溶解 過濾 洗滌 干燥 2 2015 全國卷 將銅粉加入1 0mol l 1fe2 so4 3溶液中 現(xiàn)象是溶液變藍 有黑色固體出現(xiàn) 3 2015 廣東高考 1molcu和足量熱濃硫酸反應可生成na個so3分子 4 2015 四川高考 中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹 5 2015 四川高考 氣體通過無水硫酸銅 粉末變藍 證明原氣體中含有水蒸氣 6 2014 全國卷 h2通過灼熱的cuo粉末 反應后固體物質增重 題組 1 4 3 2 返回 c 解析 na mg屬于活潑金屬 用電解熔融nacl mgcl2的方法制備而不能電解nacl溶液 mgcl2溶液 a b錯誤 電解熔融al2o3制取al的反應為2al2o3 熔融 4al 3o2 該反應屬于氧化還原反應d錯誤 題組 1 4 3 2 返回 3 2014 山東理綜 30 離子液體是一種室溫熔融鹽 為非水體系 由有機陽離子 al2cl和alcl組成的離子液體作電解液時 可在鋼制品上電鍍鋁 1 鋼制品應接電源的 極 已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應 陰極電極反應式為 若改用alcl3水溶液作電解液 則陰極產物為 2 為測定鍍層厚度 用naoh溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層 當反應轉移6mol電子時 所得還原產物的物質的量為 mol 3 用鋁粉和fe2o3做鋁熱反應實驗 需要的試劑還有 a kclb kclo3c mno2d mg取少量鋁熱反應所得的固體混合物 將其溶于足量稀硫酸 滴加kscn溶液無明顯現(xiàn)象 填 能 或 不能 說明固體混合物中無fe2o3 理由是 用離子方程式說明 題組 1 4 3 2 返回 解析 1 電鍍時 鍍件應連接電源負極 作陰極 在陰極上發(fā)生還原反應 結合題中 電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應 可知陰極上的反應是4al2cl7 3e al 7alcl4 若改用alcl3水溶液作電解液 則陰極反應是水電離出的h 得電子被還原為h2 2 鋁與naoh溶液反應的還原產物是h2 由化學方程式 或電子守恒 可知 每轉移6mol電子 生成3molh2 3 鋁熱反應需要mg條和kclo3引發(fā)反應 滴加kscn溶液無明顯現(xiàn)象 說明溶液中無fe3 但是 固體溶于足量稀硫酸 由于fe2o3與h2so4反應生成fe2 so4 3 生成的fe2 so4 3能與fe反應生成feso4 所以不能說明固體中無fe2o3 題組 1 4 3 2 返回 答案 1 負4al2cl7 3e al 7alcl4 h2 2 3 3 b d不能fe2o3 6h 2fe3 3h2o fe 2fe3 3fe2 或只寫fe 2fe3 3fe2 題組 1 4 3 2 返回 4 2016 四川理綜 9 cucl廣泛應用于化工和印染等行業(yè) 某研究性學習小組擬熱分解cucl2 2h2o制備cucl 并進行相關探究 資料查閱 實驗探究 該小組用下圖所示裝置進行實驗 夾持儀器略 題組 1 4 3 2 返回 1 儀器x的名稱是 2 實驗操作的先后順序是a e 填操作的編號 a 檢查裝置的氣密性后加入