1、第三章 金属及其重要化合物第四讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物1.了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2了解常见金属的活动顺序。3了解合金的概念及其重要应用。2016，卷甲 13T(C)；2016，卷丙 7T(B)；2015，卷 10T(B)；2014，卷 8T(D)；2014，卷 9T(AD)、27T(3)第三章 金属及其重要化合物栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物 铜及其重要化合物知识梳理1铜(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物反应物化学方程
2、式 非金属单质O2潮湿的空气中：2CuO2CO2H2O=_(碱式碳酸铜，绿色)_(黑色固体)Cl2CuCl2=点燃 CuCl2(棕黄色烟)S_Cu2(OH)2CO32CuO2=2CuO2CuS=Cu2S栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物反应物化学方程式 氧化性酸浓硫酸Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O浓硝酸Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 稀硝酸3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 盐AgNO3Cu2AgNO3=Cu(NO3)22AgFeCl3Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2栏目导引考点1考点2课后达标检测
3、第三章 金属及其重要化合物2.氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色_砖红色 水溶性不溶不溶与酸反应(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O 黑色栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物名称氧化铜氧化亚铜与 H2反应CuOH2=CuH2OCu2OH2=2CuH2O 转化关系4CuO=高温 2Cu2OO2栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物3.氢氧化铜(1)物理性质：_色_溶于水的固体。(2)化学性质及应用蓝不栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物4铜盐(1)碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 的名称为碱式碳酸铜，是铜
4、绿的成分，它是铜在 潮 湿 的 空 气 中 被 锈 蚀 的 结 果，受 热 易 分 解：Cu2(OH)2CO3=2CuOH2OCO2。(2)硫酸铜CuSO45H2O 为蓝色晶体，俗称_。蓝矾、胆矾栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物无水 CuSO4 为_色粉末，遇水变_色(生成_)，可作为水的检验依据。(3)铜盐的毒性铜盐溶液有毒，是因为铜离子能使蛋白质变性失去生理活性，故可利用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。白蓝CuSO45H2O栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物自我检测1(教材改编题)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物
5、理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是()A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通B栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：注意从物理性质和化学性质方面来分析。A 项和 C 项没有从这两方面分析，不符合题意；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型，即 B 项正确，而 D 项不正确。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物2下列有关
6、铜的化合物的性质的叙述中正确的是()ACuSO45H2O 晶体加入浓硫酸中变成 CuSO4 是物理变化，体现了浓硫酸的脱水性B醋酸是弱酸，所以 Cu(OH)2 悬浊液与醋酸不能反应CCuO 是黑色固体，与水反应可生成 Cu(OH)2DCu2O 遇硝酸可能会被氧化成 Cu2D栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：A 项，CuSO45H2O=CuSO45H2O 是化学变化，体现了浓硫酸的吸水性；B 项，在常温下，Cu(OH)2 与醋酸也能发生中和反应；C 项，CuO 与水不反应；D 项，Cu2OHNO3Cu2，利用硝酸的强氧化性。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金
7、属及其重要化合物(1)Cu 在加热条件下与 O2 非常容易反应，利用这一性质，可把 Cu 作为 O2 的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。(2)无水 CuSO4 常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。(3)铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和 CuSO4 混合使用，是被称为“波尔多液”的农药。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(2017莱州一中模拟)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备 CuSO45H2O 晶体。设计的工艺流程如图所示：栏目导引考点1考点2课后达标检测第三
8、章 金属及其重要化合物请回答下列问题：(1)根据反应原理，操作所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为_。操作中需要把 NO 与_(气 体)混 合 通 入 水 中，混 入 该 气 体 的 目 的 是_(用 化 学方程式表示)。23O24NO3O22H2O=4HNO3栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(2)溶液中存在一定浓度的 Fe3、Cu2，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表。操作中某学生设计物质 X 为H2O，若加水调节溶液 pH，则 Fe(OH)3 开始沉淀的pH_1.9(填“”“”或“”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液 pH，其主要原因是
9、_。开始沉淀沉淀完全Fe31.93.2 Cu24.76.7不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量)栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(3)操作中物质 Y 为_。查阅资料知 CuSO45H2O的溶解度曲线如图所示，则操作应采取的措施是蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等。H2SO4冷却到30 以下结晶栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析(1)操作是利用硝酸氧化而溶解铜，生成的 Cu2与SO24 结合为 CuSO4。根据 3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O 知，生成 3 mol CuSO4 消耗 3 mol 硫酸、2 mol硝酸。操作中把 N
10、O 与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利 用，并 减 少 污 染，反 应 方 程 式 是 4NO 3O2 2H2O=4HNO3。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(2)因加水使 c(Fe3)降低，则 Fe(OH)3 开始沉淀的 pH1.9，而实际操作中一般不用此法调节溶液 pH，其主要原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或蒸发浓缩消耗很多的能量。(3)由溶液得到晶体需蒸发浓缩，而蒸发时硫酸铜会水解，因此加入硫酸抑制水解。根据 CuSO45H2O 的溶解度曲线知温度越高，其溶解度越大，即温度低时析出量多，而且 30 时 CuSO45H2O 失水变为 CuSO43H2O，因此应冷
11、却到30 以下结晶。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案：(1)Cu浓H2SO4加热 CuSO4加水稀释 硫酸铜溶液 蒸发结晶CuSO45H2O。(2)CuO2灼烧 CuO稀H2SO4硫酸铜溶液 蒸发结晶CuSO45H2O。(3)Cu热空气稀H2SO4硫酸铜溶液 蒸发结晶CuSO45H2O。对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物答案：方案(1)：产生污染性气体，且消耗硫酸较多。方案(2)：消耗能量较多，且步骤复杂。方案(3)：不产生污染性气体，原料利用率高，节
12、约能源。因而方案(3)更经济合理。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物废铜综合利用的常见流程框图模式栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物 铜及其化合物的性质1(2017河南十校联考)据央视新闻报道，考古人员在江西发掘一座距今 2 000 多年、迄今保存最完好的西汉古墓。在古墓中有 10 余吨西汉铜钱。这些铜钱锈迹斑斑，铜锈的主要成分可表示为 Cu2H2CO5。下列有关判断正确的是()A铜锈中 Cu 和 C 的化合价均为2B铜质文物表面的铜锈可用稀硝酸除去C铜锈易溶于水D32 g 铜生成铜锈转移 1 mol 电子D栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章
13、 金属及其重要化合物解析：铜锈中 Cu 为2 价，C 为4 价，A 项错误；稀硝酸能够溶解铜锈，也能溶解铜，除去铜质文物表面的铜锈应用稀硫酸或稀盐酸，B 项错误；铜锈难溶于水，C 项错误；铜生成铜锈时，铜由 0 价变为2 价，32 g(0.5 mol)铜生成铜锈时，转移 1 mol 电子，D 项正确。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物2某研究小组通过实验探究铜及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，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 CuCl2 的生成C将 CuCl2 溶液在蒸发皿中加热蒸
14、干，得到无水 CuCl2 固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿D栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：A 项浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误；B 项需要先加热铜丝才与氯气发生反应，故该项错误；C 项氯化铜在溶液中发生水解，加热时促进水解，蒸干最终得到的是 CuO，故该项错误；D 项铜和盐酸不反应，只有铜绿Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，故该项正确。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物3已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O，Cu2O 与 H发生反应：Cu2O2H=CuCu2H2O。将
15、经高温灼烧后的 CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是()C栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物A如果溶液变为蓝色、同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成了 Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明 CuO 分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO 没有分解栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：解答此题的关键是，明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解 CuO、Cu2O 和单质 Cu，因而该实验结果无法说明CuO 分解的程度。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化
16、合物(1)溶液中的 Cu2常为蓝色(浓 CuCl2 溶液为绿色，稀 CuCl2溶液为蓝色)，可作为 Cu2的鉴别依据。例如：CuSO4 溶液呈蓝色，在推断题中，“蓝色溶液”基本可作为 Cu2的存在依据。Cu2与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，这也是鉴定Cu2的原理之一。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(2)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 Cu2O砖红色Cu2(OH)2CO3绿色 Cu2S黑色Cu(OH)2蓝色栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物 金属矿物的开发及利用知识梳理
17、1金属在自然界中的存在形态除了_、_等极少数金属外，绝大多数金属以_的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显_化合价。金铂化合态正栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物2金属的冶炼(1)实质：_。(2)一般步骤把金属从化合态还原为游离态栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(3)方法(通过熟记金属活动性顺序理解)方法名称主要反应原理(举例)热分解法2HgO=_2Ag2O=4AgO2 2HgO2栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物方法名称主要反应原理(举例)热还原法C 作还原剂2ZnOC=高温 2ZnCO2 CO 作还原
18、剂Fe2O33CO=高温_(高炉炼铁)H2 作还原剂WO33H2=_ 活泼金属作还原剂3MnO24Al=高温_ 2Fe3CO2W3H2O3Mn2Al2O3栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物方法名称主要反应原理(举例)电解法2Al2O3(熔融)=电解冰晶石_ MgCl2(熔融)=电解_ 2NaCl(熔融)=电解 2NaCl2 4Al3O2MgCl2栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物3.合金(1)概念：是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有_的物质。(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。熔点：一般比它的各成
19、分金属都_；硬度和强度：一般比它的各成分金属都_。金属特性低大栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物4常见金属材料金属材料黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金(1)重要的黑色金属材料钢钢是用量最大、用途最广的合金。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物钢碳素钢_：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低碳钢中碳钢高碳钢合金钢栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(2)几种有色金属材料栏目导引考点1考点
20、2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物自我检测1下列金属冶炼的反应原理，错误的是()AMgCl2(熔融)=电解 MgCl2BAl2O33H2=2Al3H2OCFe3O44CO=高温 3Fe4CO2D2HgO=2HgO2B解析：冶炼 Al 的反应原理是 2Al2O3=电解冰晶石 4Al3O2。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物2(教材改编题)下列关于不锈钢和普通钢的认识中，正确的是()A它们的组成元素是相同的B它们的主要成分都是铁，故化学性质完全相同C它们的耐腐蚀性能不同D它们的物理性质完全相同C栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：普通钢的主
21、要成分是铁，其中还含有一定量的碳、硅、锰等，不锈钢中除含铁、碳外还加入了抗腐蚀的元素如镍、铬等。组成元素不同，物理、化学性质都有差异，耐腐蚀能力不同，故选 C。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。(2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合
22、金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。(4)合金一定是混合物。(5)金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(6)冶炼 Mg 时只能电解 MgCl2 不能电解 MgO(熔点太高)。(7)冶炼 Al 时只能电解 Al2O3 不能电解 AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低 Al2O3 的熔化温度。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(教材改编题)下列有关金
23、属的工业制法中正确的是()A制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B炼铁：用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C通电条件下，电解熔融 AlCl3 制备单质 AlD炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜B栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析 A 中不能用 TiCl4 溶液，要用熔融状态的 TiCl4；C中熔融 AlCl3 不导电，应电解熔融 Al2O3 制取单质 Al；D 中电解法精炼铜的原料是粗铜。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(1)铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得
24、多？(2)热还原法用到的还原剂有焦炭、CO 和 H2，试从所得产物纯度及对环境污染的角度考虑哪种还原剂更好？答案：(1)铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。(2)最好的还原剂是 H2；原因是焦炭会使产品的纯度降低，CO 会污染环境。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物根据金属活动性顺序表选择冶炼方法(1)电解法 KAl。(2)热还原法 ZnCu。(3)热分解法 Hg、Ag。(4)富集法 Pt、Au(此为物理方法)。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(5)有些活泼性很强的金属也
25、可以用热还原法来冶炼，如 Na KCl=850 K NaCl、2RbCl Mg=700800 MgCl22Rb等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用 K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物 金属及合金的组成、性质和应用1下列说法中正确的是()A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21 世纪的金属”，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属C栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：铜是人类最早使用的金属材料，A 错；铁、铝及铝合
26、金是应用最广泛的金属材料，B 错；银的导电性比铜好，D错。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物2某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/密度(g/cm3)硬度(金刚石为 10)导电性(银为 100)某合金2 5003.007.42.3铁1 5357.864.517栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合做()A导线 B门窗框C炉具D飞机外壳A解析：由该合金与铁的性质比较可知，其导电性比 Fe 差很多，不适合做导线。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物 有关金属冶炼的考查3(20
27、17成都模拟)金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列说法不正确的是()A电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，Na被还原B利用焦炭煅烧孔雀石Cu2(OH)2CO3制得铜也属于还原法C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D工业上金属 Mg、Cu 都是用热还原法制得的D栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子，A、C 均正确；煅烧孔雀石分解生成 CuO，CuO 被焦炭还原为单质 Cu，属于还原法制取，B 正确；工业上利用电解熔融MgCl2 的方法来制得金属镁，D 错误。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属
28、及其重要化合物4粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3 组成的混合物。进行如下实验：取适量 A 进行铝热反应，产物中有单质 B 生成；另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液 C；将中得到的单质 B 和溶液 C 反应，放出 1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液 D，还残留有固体物质 B；栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物用 KSCN 溶液检验时，溶液 D 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应后所得产物中的单质 B 是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。FeFe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO
29、2HCl=MgCl2H2O栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L，则该溶液中 c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。Fe2Fe3=3Fe2、Fe2H=Fe2H20.67 molL12.3 molL1栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物解析：(1)MgO 不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质 B为 Fe。(2)Fe2O3 和 MgO 都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)单质 B 为 Fe，C
30、 溶液中有反应生成的 FeCl3 和 MgCl2(与Fe 不反应)，还有未反应的 HCl。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物(4)假设步骤反应的 20 g 固体中，MgO 的物质的量为 x，则 Fe2O3 的物质的量也为 x，则 40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得 x0.1 mol。根据 MgOMgCl2 的关系，则溶液中 MgCl2 的浓度为 0.1 mol0.15 L0.67 molL1。步骤说明溶液 D 中没有 Fe3，且步骤中还剩余 Fe，也就是溶质为 FeCl2 和 MgCl2。根据 Cl守恒关系，可知 MgCl2 和FeCl2 的总的物质的量等于0.15 L6.0 molL120.45 mol，所以 FeCl2 的浓度为0.45 mol0.1 mol0.15 L2.3 molL1。栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物课后达标检测栏目导引考点1考点2课后达标检测第三章 金属及其重要化合物本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
