第4講銅及其化合物 金屬材料

1、1了解銅及其重要化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。了解銅及其重要化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。2有關(guān)銅及其化合物的化工流程題型有關(guān)銅及其化合物的化工流程題型(簡答題為主簡答題為主)考試大綱第四講銅及其化合物金屬材料第四講銅及其化合物金屬材料基礎(chǔ)知識梳理3氫氧化銅氫氧化銅(1)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：色色 溶于水的固體。溶于水的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：Cu(OH)2屬于屬于 ，能與，能與 反應(yīng)生成鹽反應(yīng)生成鹽和水。和水。4膽礬膽礬(CuSO45H2O)CuSO45H2O為為 色晶體，俗稱色晶體，俗稱 。無水。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍(lán)色為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成生成CuSO45H2O)，可，可作為作為

2、 的檢驗依據(jù)。的檢驗依據(jù)。5. CuCO3碳酸銅碳酸銅是一種藍(lán)綠色的銅鹽是一種藍(lán)綠色的銅鹽,難溶于水難溶于水,不與水反應(yīng)不與水反應(yīng)藍(lán)藍(lán)不不弱堿弱堿酸酸藍(lán)礬、膽礬藍(lán)礬、膽礬藍(lán)藍(lán)水水（2015福建9）純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示，下列判斷正確的是 AX可能是金屬銅 BY不可能是氫氣 CZ可能是氯化鈉 DZ可能是三氧化硫A下表中，對陳述下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是正確的是()高考典例高考典例選項選項陳述陳述陳述陳述判斷判斷A A銅綠的主要成分銅綠的主要成分是是堿堿式碳酸銅式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠表面的銅綠對；

3、對；對；無對；無B B銅表面易形成致密銅表面易形成致密的的氧化膜氧化膜銅制容器可以盛放銅制容器可以盛放濃硫酸濃硫酸對；對；對；有對；有C C向硫酸銅溶液中通向硫酸銅溶液中通入入氨氣氨氣，有深藍(lán)色，有深藍(lán)色沉淀沉淀產(chǎn)生產(chǎn)生，過濾后灼燒濾渣，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體最后變成黑色固體把銅絲放在酒精燈把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲火焰上灼燒，銅絲表面變黑表面變黑對；對；對；有對；有D D藍(lán)色硫酸銅晶體藍(lán)色硫酸銅晶體受熱受熱轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅為白色硫酸銅粉粉末末是物理變化是物理變化硫酸銅溶液可用作硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑游泳池的消毒劑錯；錯；對；無對；無答案D熱點(diǎn)熱點(diǎn)1銅及其化合物的相

4、互轉(zhuǎn)化關(guān)系銅及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系（2015四川 2）下列有關(guān)CuSO4溶液的敘述正確的是A該溶液中Na+、NH4+、NO3-、Mg2+可以大量共存B通入CO2氣體產(chǎn)生藍(lán)色沉淀C與H2S反應(yīng)的離子方程式：Cu2+ S2-=CuSD與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式： Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+A在測定所得膽礬在測定所得膽礬(CuSO4xH2O)中結(jié)晶水中結(jié)晶水x值的實驗過程中：值的實驗過程中：稱量操作至少進(jìn)行稱量操作至少進(jìn)行_次。次。4思考題？二、合金二、合金1定義定義：合金是指兩種或兩種以上的金屬：合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬或金屬與非金屬)熔合而成的具有

5、熔合而成的具有 特性的物質(zhì)。特性的物質(zhì)。2性能性能合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于它的各成分金屬。不同于它的各成分金屬。(1)多數(shù)合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)多數(shù)合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn) 。(2)合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度 。金屬金屬低低大大鞏固演鞏固演練練C高考典例高考典例熱點(diǎn)熱點(diǎn)2金屬活動性順序表的應(yīng)用金屬活動性順序表的應(yīng)用常見金屬的活動順序為：常見金屬的活動順序為：金屬在化學(xué)反應(yīng)中失去電子生成陽離子的能力依次減金屬在化學(xué)反應(yīng)中失去電子生成陽離子的能力依次減弱

6、，對應(yīng)陽離子得電子能力依次增強(qiáng)。弱，對應(yīng)陽離子得電子能力依次增強(qiáng)。該規(guī)律有多種應(yīng)用，歸納如下：該規(guī)律有多種應(yīng)用，歸納如下：1判斷金屬與酸能否發(fā)生置換反應(yīng)。判斷金屬與酸能否發(fā)生置換反應(yīng)。排在排在H前邊的金屬可與非氧化性酸發(fā)生置換氫的反應(yīng)。前邊的金屬可與非氧化性酸發(fā)生置換氫的反應(yīng)。熱點(diǎn)典例熱點(diǎn)典例 2判斷金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。判斷金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。 排在前邊的較活潑的金屬能把排在后邊的金屬從其鹽溶液排在前邊的較活潑的金屬能把排在后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，生成新鹽和新金屬。中置換出來，生成新鹽和新金屬。 3判斷金屬與水能否發(fā)生置換反應(yīng)。判斷金屬與水能否發(fā)生置換反應(yīng)。 (1)

7、極活潑金屬極活潑金屬(K、Ca、Na)可與冷水發(fā)生置換氫的反應(yīng)。可與冷水發(fā)生置換氫的反應(yīng)。 (2)活潑金屬活潑金屬(Mg、Al)可與熱水發(fā)生置換氫的反應(yīng)?？膳c熱水發(fā)生置換氫的反應(yīng)。 (3)較活潑金屬較活潑金屬(Zn、Fe)與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，可置換水與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，可置換水中的氫中的氫 生成氫氣，但生成氫氧化物受熱分解，最后得到金生成氫氣，但生成氫氧化物受熱分解，最后得到金屬氧化物。屬氧化物。 (4)排在氫后邊的金屬與水不反應(yīng)。排在氫后邊的金屬與水不反應(yīng)。熱點(diǎn)典例熱點(diǎn)典例 4判斷原電池正、負(fù)極及電極反應(yīng)。判斷原電池正、負(fù)極及電極反應(yīng)。 由兩種金屬構(gòu)成的原電池電極，位于金屬活動順序由兩種

8、金屬構(gòu)成的原電池電極，位于金屬活動順序表前面的金屬為負(fù)極。表前面的金屬為負(fù)極。 (1)負(fù)極反應(yīng)：電極金屬失電子被氧化，形成金屬陽負(fù)極反應(yīng)：電極金屬失電子被氧化，形成金屬陽離子進(jìn)入溶液。離子進(jìn)入溶液。 (2)正極反應(yīng)：溶液中微粒正極反應(yīng)：溶液中微粒(酸性條件下為酸性條件下為H，中性，中性條件下為條件下為H2O和和O2)在正極上得到電子被還原。在正極上得到電子被還原。 5判斷金屬在自然界中的存在狀態(tài)。判斷金屬在自然界中的存在狀態(tài)。熱點(diǎn)典例熱點(diǎn)典例6判斷金屬氫氧化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱。判斷金屬氫氧化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱。金屬活動性順序表中越位于前面的金屬，其氫氧化物金屬活動性順序表中越位于前面的金屬，其氫氧

9、化物越穩(wěn)定，越不易分解，越后面的金屬氫氧化物越易分越穩(wěn)定，越不易分解，越后面的金屬氫氧化物越易分解，極不活潑的金屬解，極不活潑的金屬Pt、Au甚至無氫氧化物。甚至無氫氧化物。7判斷金屬的冶煉方法。判斷金屬的冶煉方法。金屬冶煉是金屬離子得到電子，被還原成金屬原子的金屬冶煉是金屬離子得到電子，被還原成金屬原子的過程。金屬活動性順序表中的不同金屬，因金屬離子過程。金屬活動性順序表中的不同金屬，因金屬離子結(jié)合電子能力不等，所以冶煉方法不同。結(jié)合電子能力不等，所以冶煉方法不同。熱點(diǎn)典例熱點(diǎn)典例答案：答案：C特別提醒特別提醒(1)冶煉冶煉Mg時只能電解時只能電解MgCl2不能電解不能電解MgO(熔點(diǎn)太高熔

10、點(diǎn)太高)。(2)冶煉冶煉Al時只能電解時只能電解Al2O3不能電解不能電解AlCl3(共價分子不導(dǎo)電共價分子不導(dǎo)電)。(3)高溫下，高溫下，C與與MgO反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO而不是而不是CO2，H2不能還原不能還原MgO。(4)用熱還原法得到的銅還要經(jīng)過電解精煉才能得到精銅。用熱還原法得到的銅還要經(jīng)過電解精煉才能得到精銅。熱點(diǎn)典例熱點(diǎn)典例工業(yè)上由黃銅礦工業(yè)上由黃銅礦(主要成分主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：冶煉銅的主要流程如下：(1)氣體氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的中的大氣污染物可選用下列試劑中的_吸吸a濃濃H2SO4 b稀稀HNO3 cNaOH溶液溶液 d氨水氨水cd20

11、15年山東熱點(diǎn)典例熱點(diǎn)典例(2)用稀用稀H2SO4浸泡熔渣浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈溶液后呈紅色，說明溶液中存在紅色，說明溶液中存在_(填離子符號填離子符號)，檢驗溶液中還存，檢驗溶液中還存在在Fe2的方法是的方法是_ (注明試劑、現(xiàn)象注明試劑、現(xiàn)象)。(3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(4)以以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是的電解精煉，下列說法正確的是_。a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b粗銅接

12、電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c溶液中溶液中Cu2向陽極移動向陽極移動 d利用陽極泥可回收利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等等金屬金屬 (5)利用反應(yīng)利用反應(yīng)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制備可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)為若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)為_。Fe3取少量溶液，滴加取少量溶液，滴加KMnO4溶液，溶液，KMnO4褪色褪色3Cu2O2Al=Al2O36Cubd4HO24e=2H2O1 (2013天津理綜天津理綜,9,18分分)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流

13、程制備無水廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產(chǎn)品再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的溶液吸收有毒的H2S。.經(jīng)查閱資料得知經(jīng)查閱資料得知:無水無水FeCl3在空氣中易潮解在空氣中易潮解,加熱易升華加熱易升華。他們設(shè)計了制備無水。他們設(shè)計了制備無水FeCl3的實驗方案的實驗方案,裝置示意圖裝置示意圖(加加熱及夾持裝置略去熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下及操作步驟如下金屬材料的加工與綜合應(yīng)金屬材料的加工與綜合應(yīng) 檢驗裝置的氣密性檢驗裝置的氣密性;通入干燥的通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣趕盡裝置中的空氣;用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成

14、;體系冷卻后體系冷卻后,停止通入停止通入Cl2,并用干燥的并用干燥的N2趕盡趕盡Cl2,將收集將收集器密封。器密封。請回答下列問題請回答下列問題:(1)裝置裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為中反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2)第步加熱后第步加熱后,生成的煙狀生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器大部分進(jìn)入收集器,少少量沉積在反應(yīng)管量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器進(jìn)入收集器,第第步操作是步操作是。 (3)操作步驟中操作步驟中,為防止為防止FeCl3潮解所采取的措施有潮解所采取的措施有(填步驟填步驟序號序號)。 在沉積的在沉積的FeCl3固體下方加熱固體下方加熱(4)裝置裝置B中冷

15、水浴的作用為中冷水浴的作用為;裝置裝置C的名稱為的名稱為;裝置裝置D中中FeCl2全部反應(yīng)后全部反應(yīng)后,因失去吸因失去吸收收Cl2的作用而失效的作用而失效,寫出檢驗寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑是否失效的試劑:(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。并注明試劑。.該組同學(xué)用裝置該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收溶液吸收H2S,得到單質(zhì)得到單質(zhì)硫硫;過濾后過濾后,再以石墨為電極再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。在一定條件下電解濾液。(6)FeCl3與與H2S反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為(7)電解池中電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生在陰極

16、放電產(chǎn)生H2,陽極的電極反應(yīng)式為陽極的電極反應(yīng)式為 (8)綜合分析實驗綜合分析實驗的兩個反應(yīng)的兩個反應(yīng),可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點(diǎn)可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點(diǎn):H2S的原子利用率為的原子利用率為100%;。 冷卻冷卻,使使FeCl3沉積沉積,便于收集產(chǎn)品便于收集產(chǎn)品球形干燥管球形干燥管K3Fe(CN)6溶液溶液2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+ =Fe2+-e- Fe3+ FeCl3得到循環(huán)利用得到循環(huán)利用K4Fe(CN)6亞鐵氰化鉀，俗稱黃血鹽，亞鐵氰化鉀，俗稱黃血鹽，鐵鐵()鹽溶液與亞鐵氰化鉀反應(yīng)，得鹽溶液與亞鐵氰化鉀反應(yīng)，得到藍(lán)色的到藍(lán)色的普魯士藍(lán)普魯士藍(lán)沉淀沉淀K3Fe(CN)6 鐵氰化

17、鉀，別名赤血鹽，鐵氰化鉀，別名赤血鹽，鐵鐵()鹽溶液與鐵氰化鉀反應(yīng)生成藍(lán)鹽溶液與鐵氰化鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀色沉淀2.(2013山東理綜山東理綜,28,12分分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是。 a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)輝銅礦輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)可發(fā)生反應(yīng): 2Cu2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,該反應(yīng)的該反應(yīng)的還原劑是還原劑是。當(dāng)。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)時發(fā)生反應(yīng)時,還原劑所失還原劑所失電子的物質(zhì)的量為電子的物質(zhì)

18、的量為 mol。向。向CuSO4溶液中溶液中加入鎂條時有氣體生成加入鎂條時有氣體生成,該氣體是該氣體是。 b、d4Cu2SH2(3)上圖為電解精煉銀的示意圖上圖為電解精煉銀的示意圖,(填填“a”或或“b”)極為極為含有雜質(zhì)的粗銀含有雜質(zhì)的粗銀,若若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生,則生成該則生成該氣體的電極反應(yīng)式為氣體的電極反應(yīng)式為 。 (4)為處理銀器表面的黑斑為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用是食鹽水的作用是a2H+NO3-+e- NO2+H2O 做電解質(zhì)溶

19、液做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ娀驅(qū)щ?(2013四川理綜四川理綜,7,6分分) 1、 1.52 g銅鎂合金完全溶解于銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為密度為1.40 g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中的濃硝酸中,得到得到NO2和和N2O4的混合氣體的混合氣體1 120 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液溶液,當(dāng)當(dāng)金屬離子全部沉淀時金屬離子全部沉淀時,得到得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是沉淀。下列說法不正確的是()A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2 1B.該濃硝酸中該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol/LC.NO2和和N2O4的混合氣體中的混合氣體中,