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1、第18讲铜金属材料金属冶炼复习目标1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途。2.理解含铜重要化合物的制备原理及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。考点一铜及其化合物归纳整合砒1 .熟记铜及其常见化合物的颜色物质颜色物质颜色Cu紫红色CuSO4白色CuO黑色CuSO45H2O蓝色CU2砖红色Cu2(OH)2CO3绿色CU2S黑色Cu(OH)2蓝色2 .铜及其重要化合物的性质及应用(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈Cu2(OH)2CO3I:(2)常用灼热的铜粉除去N2中的02,用灼热的CuO除去C02中的COo(3)新制的CU(OH)2常用来检验o(4)CUSo4遇水蒸气变为蓝色晶体(CUSO4-5比
2、0),可用于检验。过量的Cu和浓HNO3反应,得至UNo2和NO的混合气体,再加入稀H2SO4,Cu。(6)Cu+2H2SO4()=CuSO4SO2t+2H2O,此反应中当CU过量时,H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CUSo4,因为。五易错辨析1 .CUO是黑色固体,与水反应生成CU(OH)2()2 .将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀()3 .CUSC)45H2失去结晶水属于物理变化()4 .常温下CU和浓HzSCh反应生成CUSO)5 .过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成()专项突破F急翳物一、铜及其化合物的性质和应用1 .某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质,
3、下列操作正确且能达到目的的是()A.将铜丝插入浓硫酸中加热,反应完后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CUcb的生成C.将CUC12溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CUcI2固体D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡,除去铜绿二、铜及其化合物的制备2 .碱式碳酸铜又名孔雀石,主要成分为Cu2(OH)2CO3,呈绿色,是一种具有广泛用途的化工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。试剂:0.25mo11-Na2CO3溶液、0.5mo11rNaOH溶液、0.5mo1-1Cu(NO3)2溶液各100m1.实验I:探究Cu(NO
4、3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比取三种反应溶液,以表中的比例混合,在60条件下进行实验,并观察现象。编号VICu(NO3)2IZm1V(NaOH)Zm1V(Na2CO3)Zm1沉淀数量沉淀颜色1222.8+蓝色2222.4+蓝色3222+浅绿色4221.6+浅绿色注:“+”越多表示沉淀的相对量越多。实验2:探究反应温度按上述实验得到的合适反应液用量,在不同温度下进行实验,并观察现象。反应温度/C沉淀数量沉淀颜色室温+蓝色40+蓝色60浅绿色75+绿色80+绿色(少量黑色)实验3:制备碱式碳酸铜按最佳物料比取50m10.5mo11,CU(No3)2溶液、50m10.5mo11,NaOH溶液
5、和相应体积的0.25mo11-Na2C3溶液,在最佳反应温度下进行实验,待反应完全后,静置、过滤、洗涤、干燥后,得到2.5g产品。请回答下列问题:(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有。(2)制备碱式碳酸铜时,CU(No3、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为,最佳反应温度为,本实验的加热方式为O请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式:。(4)实验2中在80C反应生成的沉淀中有少量黑色的物质,产生该物质的原因可能是(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作:(6)计算本实验的产率为%(保留三位有效数字)。考点二金属冶炼及金属材料归纳整合舞理做II.常见的金属材料(1)金属材
6、料分类一金属材料一黑色金属材料以及它们的合金有色金瓜材料除黑色金属以外的其他各种金属及其合金(2)几种常见的合金,碳索钢-1合金钢1:韧性、焊接性好,强度低:强度高,韧性及加工性好:硬而脆.热处理后弹性好具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢及各种特种钢囹1用途硅铝合金、镁铝合金、硬铝等密度小、强度高、塑(造)性好、易于加工建筑业、容器包装业、交通运输业等雨-(主要含Cu、Sn、Pb):我国最早使用合H-黄铜(主要含Cu、Zn等)囹1白铜(主要含Cu、Ni、Zn等)2.金属冶炼的一般方法及应用(1)金属在自然界中的存在化合态卜在金属化合物中,金属元素都显价X一游离态I-金钳等极少数金属(2)金属
7、冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从态还原为态的过程,即(写反应通式,用M表示金属)。(3)金属冶炼的方法电解热还原热分解金属活动性逐渐减弱二KCaNaMgA1ZnFeSnPb(H)CuHgAg电解I端Nae1(熔融)Fe2O3HgO方法名称主要反应原理(举例)热分解法2HgO-2Ag2O-热还原法CO作还原剂Fe2O3+3CO=(高炉炼铁)比作还原剂WO3+3H2=铝热反应Fe2O3+2A1里=电解法2Ab3(熔融MgeI2(熔融)=2NaC1(熔融)4-E易错辨析1 .金属钠的冶炼用电解熔融的NaC1则金属铝的冶炼也用电解熔融的AICI3()2 .电解饱和食盐水制取钠()3 .热还原法制取
8、汞、银()4 .铝热反应可用于冶炼高熔点金属,如K、Ca.Cr,Mn等()5 .工业电解熔融态的Ab3制A1时,加冰晶石的主要作用是提高A1的产量()6 .将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁,可以得到金属镁()专项突破Fg翳豹金属冶炼方法的选择1 .根据已掌握的知识分析K、NaCaMg、Sn、Pb.Hg,Ag等金属单质的冶炼方法。2 .冶炼金属一般有下列四种方法:焦炭法;水煤气法;活泼金属置换法;电解法。四种方法在工业上均有应用,古代有:(I)火烧孔雀石炼铜;(H)湿法炼铜。现代有:(川)铝热法炼珞;(IV)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是()
9、A.(I)B.(II)C.(I11)D.(IV)3.金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法,选用冶炼方法的依据主要是()A.金属在自然界里存在的形式B.金属元素在地壳中的含量C.金属阳离子得电子的能力D.金属熔点的高低真题演练明确考向1 .正误判断,正确的打“,错误的打“X”,(1)青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2023全国乙卷,70()青铜比纯铜熔点低、硬度大,所以古代用青铜铸剑(2023江苏,7C)()2 .(2023广东,1)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是()汉字
10、载体T才,A良;:甚*AMe专空事一选项A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显示屏3 .(2023全国卷IH,7)宋代千里江山图描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料主要成分为Cu(OH)2CuCO3,青色来自蓝铜矿颜料主要成分为Cu(OH)22CuCO3o下列说法错误的是()A.保存千里江山图需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH)2CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)22CuCO34.(2023.海南,15)胆研(CUSo45生0)是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料主要成分是Cu,含有少量的油污、CU0、CUCo3、CU(OH)2制备胆矶。流程如下。T滤液a晌的过量稀1g为H趣可加热浓缩冷却结晶溶液Dk,jiI,-【胆矶卜回答问题:(1)步骤的目的是。(2)步骤中,若仅用浓H2SO4溶解固体B,将生成(填化学式)污染环境。步骤中,在H2O2存在下CU溶于稀H2SO4,反应的化学方程式为。(4)经步骤得到的胆矶,不能用水洗涤的主要原因是。(5)实验证明,滤液D能将氧化为I2Oi .甲同学认为不可能是步骤中过量H2O2将氧化为1,理由是oii .乙同学通过实验证实,只能是Cd将氧化为12,写出乙同学的实验方案及结果(不要求写具体操作过程)。