2023-2024屆高考一輪復習化學教案（人教版）第四章金屬及其化合物第18講銅金屬材料金屬冶煉

第18講銅金屬材料金屬冶煉

[復習目標]I.了解銅單質及其重要化合物的性質、用途。2.理解含銅重要化合物的制備原理

及過程。3.了解金屬冶煉的原理和方法。

考點一銅及其化合物

■歸納整合R:鬢融

1.熟記銅及其常見化合物的顏色

物質顏色物質顏色

Cu紫紅色CUSO4白色

CuO黑色CUSO4?5H2O藍色

ClI2。磚紅色Cu2(OH)2CO3綠色

CU2SCu(OH)2s?

2.銅及其重要化合物的性質及應用

(1)銅在潮濕的空氣中生成銅銹

[Cu2(OH)2CO3]:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。

(2)常用灼熱的銅粉除去N2中的02，用灼熱的CuO除去Co2中的C0?

⑶新制的CU(OH)2常用來檢驗醛基。

(4)CUSO4遇水蒸氣變?yōu)樗{色晶體(CUSO4?5H2O),可用于檢驗H2Oo

(5)過量的Cu和濃HNO3反應，得到NO2和NO的混合氣體，再加入稀H2SO4,Cu繼續(xù)溶解。

(6)CU+2H2SCU(濃)T=CUSO4+SO2t+2H2θ,此反應中當CU過量時，H2SO4也不能完全

反應。此反應不適用于制備CUSe)4,因為會產生污染性氣體SCh且H2SO4的利用率低。

IE易錯辨析

?.CUo是黑色固體，與水反應生成CU(OH)2()

2.將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕()

3.CuSθ4?5H2θ失去結晶水屬于物理變化()

4.常溫下CU和濃H2SO4反應生成CUSo式)

5.過量的銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮,生成()

答案1.×2.√3.×4.×5.×

■專項突破關鍵能力

一、銅及其化合物的性質和應用

1.某研究小組通過實驗探究Cu及其重要化合物的性質，下列操作正確且能達到目的的是

()

A.將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應完后把水加入反應器中，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.將表面有銅綠的銅器放入稀鹽酸中浸泡，除去銅綠

答案D

解析A項，應將反應后的液體倒入盛水的燒杯中，并不斷攪拌；B項，應將銅絲在空氣中

加熱到紅熱后伸入盛滿氯氣的集氣瓶中；C項，CuCb水解生成的鹽酸易揮發(fā)，加熱蒸干CUCl2

溶液得不到無水CuCl2固體。

二、銅及其化合物的制備

2.堿式碳酸銅又名孔雀石，主要成分為Cu2(OH)2CO3,呈綠色，是一種具有廣泛用途的化工

產品。某化學小組探究制備堿式碳酸銅的反應條件并制備少量堿式碳酸銅。

試劑：mol?L∣Na2CO3溶液、mol?l7∣NaOH溶液、mol?L∣Cu(NO3)2溶液各

IOOmLo

實驗1：探究Cu(NO3)2與NaOH和Na2CO3溶液配比

取三種反應溶液，以表中的比例混合，在60℃條件下進行實驗，并觀察現(xiàn)象。

編號V[Cu(NO3)2]ZmLV(NaOH)∕mLV(Na2CO3)∕mL沉淀數(shù)量沉淀顏色

122+++藍色

222+++藍色

3222~~淺綠色

422+淺綠色

注：“+”越多表示沉淀的相對量越多。

實驗2：探究反應溫度

按上述實驗得到的合適反應液用量，在不同溫度下進行實驗，并觀察現(xiàn)象。

反應溫度/°C沉淀數(shù)量沉淀顏色

室溫++++藍色

40++++藍色

60+淺綠色

75++綠色

80+++綠色(少量黑色)

實驗3：制備堿式碳酸銅

按最佳物料比取50mLmol?L1CU(NO3)2溶液、50mLmol?L1NaOH溶液和相應體積的

mol?L'Na2CO3溶液，在最佳反應溫度下進行實驗，待反應完全后，靜置、過濾、洗滌、干

燥后，得到g產品。

請回答下列問題：

(1)本實驗配制溶液時用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有。

(2)制備堿式碳酸銅時，CU(No3)2、Nae)H和Na2CO3溶液的最佳物質的量之比為,

最佳反應溫度為，本實驗的加熱方式為。

(3)請寫出本實驗制備堿式碳酸銅的化學方程式：O

⑷實驗2中在80°C反應生成的沉淀中有少量黑色的物質，產生該物質的原因可能是

(5)簡述實驗3中洗滌沉淀的操作：___________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(6)計算本實驗的產率為%(保留三位有效數(shù)字)。

答案(I)IoOmL容量瓶、膠頭滴管(2)2：2：175℃水浴加熱(3)2NaOH+Na2CO3

+2Cu(NO3)2=Cu2(OH)2CO3+4NaNO3(4)堿式碳酸銅受熱分解生成黑色的氧化銅(5)向

過濾器中加入蒸儲水沒過沉淀，待蒸鐳水自然流下后，重復操作2?3次(6)

解析(2)由實驗1表格數(shù)據可知，當CU(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的體積均為2mL時，

生成的堿式碳酸銅最多，CU(No3)2、NaOH和Na2CO3溶液的濃度分別為0.5mol?L-?0.5mol.

L^?0.25mol?L^l,則制備堿式碳酸銅時，CU(No3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物質的量

之比為2：2：1;由實驗2表格數(shù)據可知，當溫度為75℃時，生成的堿式碳酸銅最多，則最

佳反應溫度為75℃,故本實驗的加熱方式為水浴加熱。(6)由反應方程式可知，理論上生成

堿式碳酸銅的物質的量為mol,質量為g,則本實驗的產率為XIo0%之90.1%。

考點二金屬冶煉及金屬材料

■歸納整合5≡E?f

1.常見的金屬材料

(1)金屬材料分類

一

金

的合

它們

以及

、鎰遛

粒鐵

展材

金黑色金

屈

材

料

金屬

他各種

外的其

金屬以

除黑色

材料

金屬

一有色

合金

及其

金

的合

常見

（2）幾種

低

,強度

性好

焊接

性、

:韌

碳鋼

「低

鋼｝

1碳素

工性好

性及加

，韌

度高

:強

碳鋼

一中

r

彈性好

處理后

脆，熱

:硬而

碳鋼

—高

L

制

用于

能，

良性

的優(yōu)

不同

各種

具有

鋼｝

l合金

特種鋼

及各種

不銹鋼

①

鋁

等

、硬鋁

合金

、鎂鋁

合金

:硅鋁

合種類

工

于加

好、易

造）性

、塑（

度高

小、強

：密度

金特性

等

輸業(yè)

通運

業(yè)、交

器包裝

業(yè)、容

：建筑

用途

②

銅

用

早使

國最

）:我

、Pb

、Sn

含Cu

（主要

合青銅

）

、Zn等

含Cu

（主要

金黃銅

等）

、Zn

、Ni

含Cu

主要

白銅（

③

用

及應

方法

一般

煉的

屬冶

2.金

存在

中的

然界

在自

（1）金屬

化合態(tài)

顯正價

素都

屬元

中，金

合物

屬化

在金

數(shù)金屬

等極少

金、鉗

游離態(tài)

實質

冶煉的

（2）金屬

式,

應通

（寫反

—M

+〃e—

M"+

程,即

的過

離態(tài)

為游

還原

合態(tài)

從化

金屬

是把

程就

煉過

的冶

金屬

）。

金屬

表示

用M

法

的方

冶煉

（3）金屬

熱分解

熱還原

電解

、

V人

、

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