2018高考化学二轮复习课件：铜及其化合物专题复习 (共27张PPT)
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年份
考查内容
考查形式或命题背景
2017 全国Ⅰ 2017 全国Ⅱ
10. H2还原WO3
26. 凯氏定氮(N、B) 27. 钛铁矿制钛酸锂(Fe、Ti、Li)
28. H2S的还原性等
13. Fe、Na、NH4HCO3、AgCl、AgI
26. 水泥熟料(Fe、Mg、Al、Ca、Si) 28. 水中溶氧量的测定[MnO(OH)2、S2O32-]
Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)
原料： Mg2B2O5·H2O
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式 ____M__g2_B_2_O_5_·H_2_O_+_2_H__2S_O_4__=_2_M_g_S_O__4+_2_H_3_B_O_3_____。
可行的实验方案：
方案一：取绿色溶液于试管中，加热，溶液颜色变为蓝色，则
可证明假设2 方案二：取绿色溶液于试管中，向其中通入足量的空气，溶液
颜色变为蓝色，则可证明假设2 方案三：取蓝色溶液少许于试管中，向其中通入NO2气体，溶 液颜色变成绿色，则可证明假设2
3、探究型实验解题策略
控制变量法：确定需变量，控制不变量
评价实验方案一般要从以下几个方面考虑： 实验步骤多少；成本高低；耗能多少；原子利用率高低；实验过 程有无污染等。
较优制备方案：
Cu O2/H2O2 稀H2SO4
CuSO4溶液
结晶 过滤
CuSO4·5H2O
【演练2】(2012天津)由金属混合物制取胆矾
巩固提高1、用矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜
目标产物
H3BO3
【演练4】(2013·全国Ⅰ卷) 某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)。导
电剂乙炔黑和铝箔等。利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源
H2O2作用：
还原剂
【思考交流】 某学生在分别用铜和浓、稀硝酸配置硝酸铜溶液时发现所 得溶液的颜色不同，前者呈绿色，后者为蓝色。为了探究 溶液颜色不同的原因，该学生进行了如下假设： 假设1：两溶液中的Cu2+浓度不同。 假设2：溶液呈绿色是因为硝酸铜溶液溶解了NO2引起的。 请设计实验方案验证假设2
《化学2》 乙醇催化氧化的催化剂
铜的冶炼（湿法和火法）
《初中》
铜做导线
H2、C、CO还原CuO 铜在金属活动性顺序表中 的位置
Cu(OH)2难溶于水
《选修5》 Cu(OH)2氧化醛基
Cu 及 其 重 要化合物的
主要性质和 重要应用
《选修4》 CuSO4作H剂2O2分解催化 原电池、电解池中做电极 电解CuCl2溶液
元素的 价升 被氧化 加氧化剂
物
化合价 价降 被还原 加还原剂
质
转
化
物质
分析元素变化
类别
确定需要粒子
完成演练1
2、利用二维图突破流程题目中的物质转化
活动二：请运用“价、类二维关系图”，以铜 为原料，其他试剂任选，尽可能多的方法制取 胆矾(CuSO4·5H2O) ，画出流程图，评价这些方 案的优缺点，优化物质制备方案。
方程式及解释
Cu(OH)2＋S2－＝CuS＋2OH－ Cu(OH)2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O
(3)将工业废水中的Cu2+以沉淀形式除去，有哪些可能的方法？
以Cu(OH)2沉淀或是CuS沉淀的形式除掉
思考交流：
通过计算分析反应Cu2＋＋H2S＝CuS↓＋2H+为什么能发生？ 已知：H2S的电离常数K1＝9.1×10-8，K2＝1.1×10-12； Ksp(CuS)＝1.3×10-36
则Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤1×10-5 mol·L-1 ]时溶液pH 3.3 ，开始 生成Cu(OH)2沉淀时溶液pH 5
(2)分析[Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq)]平衡移动
改变条件
实验现象
加适量Na2S(s) 蓝色沉淀变黑色
通入适量 HCl(g)
蓝色沉淀溶解， 溶液变蓝
已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
从流程图看——
规律： 主线主产品、分支副产品、回头为循环。
流程题突破：
原料
原料循环利用
物质转化线：核心反应
环保
目标 产物
实验操作线
原料的 预处理
反应条件的 控制
产品的分离 提纯
【演练3】（2015全国卷1）以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量
一、用“价-类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
CuCl2
+2
CuO
CuSO4
Cu(OH)2
Cu(NO3)2
+1
Cu2O
0
Cu
单质
氧化物
盐
碱
一、用“价-类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
CuCl2
+2
CuO
CuSO4
Cu(OH)2
Cu(NO3)2
+1
Cu2O
0
Cu
单质
氧化物
盐
碱
小结：物质转化分析角度
K＝7.7×1016
多角度分析物质
元素 价态
物质 分析 物质
性质
类别
实验选择 工艺流程 实验综合 原理综合
实验选择 工艺流程 实验综合
2017 全国Ⅲ
11. 全固态硫电池(S、Li)
13. CuCl法除Cl－
26. 绿矾(FeSO4·7H2O)性质的探究
原理选择 原理选择 实验综合
价类二维图在元素化合物专题复习中的应用 铜及其化合物专题复习
铜及其化合物专题复习
源自文库
《化学1》 资料卡片介绍铜盐、铜绿 印刷电路板的成分 铜合金青铜 浓稀硝酸、浓硫酸与铜反应
4、运用“价类二维图”，深化物质认识
活动三： 氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq)，请回答下列问题。已知： 常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10-20，Ksp[CuS]＝1.3×10-36， Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38。 (1)向浓度分别为0.02 mol·L-1CuSO4和FeCl3溶液中加NaOH固体，
一、用“价-类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
+2 +1
0
单质
氧化物
盐
碱
1、 用“价类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
• 活动一：铜及其化合物的“价、类二维图” 用铜元素的价态为纵坐标，物质类别为横坐标建立坐标系， 将Cu、CuO、Cu2O、Cu(OH)2、CuSO4、CuCl2、 Cu(NO3)2等物质按物质类别和化合价填入坐标系中的相应 位置，并用箭头将上述物质之间的转化关系在图中标出来， 写出相关反应的方程式。
考查内容
考查形式或命题背景
2017 全国Ⅰ 2017 全国Ⅱ
10. H2还原WO3
26. 凯氏定氮(N、B) 27. 钛铁矿制钛酸锂(Fe、Ti、Li)
28. H2S的还原性等
13. Fe、Na、NH4HCO3、AgCl、AgI
26. 水泥熟料(Fe、Mg、Al、Ca、Si) 28. 水中溶氧量的测定[MnO(OH)2、S2O32-]
Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)
原料： Mg2B2O5·H2O
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式 ____M__g2_B_2_O_5_·H_2_O_+_2_H__2S_O_4__=_2_M_g_S_O__4+_2_H_3_B_O_3_____。
可行的实验方案：
方案一：取绿色溶液于试管中，加热，溶液颜色变为蓝色，则
可证明假设2 方案二：取绿色溶液于试管中，向其中通入足量的空气，溶液
颜色变为蓝色，则可证明假设2 方案三：取蓝色溶液少许于试管中，向其中通入NO2气体，溶 液颜色变成绿色，则可证明假设2
3、探究型实验解题策略
控制变量法：确定需变量，控制不变量
评价实验方案一般要从以下几个方面考虑： 实验步骤多少；成本高低；耗能多少；原子利用率高低；实验过 程有无污染等。
较优制备方案：
Cu O2/H2O2 稀H2SO4
CuSO4溶液
结晶 过滤
CuSO4·5H2O
【演练2】(2012天津)由金属混合物制取胆矾
巩固提高1、用矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜
目标产物
H3BO3
【演练4】(2013·全国Ⅰ卷) 某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)。导
电剂乙炔黑和铝箔等。利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源
H2O2作用：
还原剂
【思考交流】 某学生在分别用铜和浓、稀硝酸配置硝酸铜溶液时发现所 得溶液的颜色不同，前者呈绿色，后者为蓝色。为了探究 溶液颜色不同的原因，该学生进行了如下假设： 假设1：两溶液中的Cu2+浓度不同。 假设2：溶液呈绿色是因为硝酸铜溶液溶解了NO2引起的。 请设计实验方案验证假设2
《化学2》 乙醇催化氧化的催化剂
铜的冶炼（湿法和火法）
《初中》
铜做导线
H2、C、CO还原CuO 铜在金属活动性顺序表中 的位置
Cu(OH)2难溶于水
《选修5》 Cu(OH)2氧化醛基
Cu 及 其 重 要化合物的
主要性质和 重要应用
《选修4》 CuSO4作H剂2O2分解催化 原电池、电解池中做电极 电解CuCl2溶液
元素的 价升 被氧化 加氧化剂
物
化合价 价降 被还原 加还原剂
质
转
化
物质
分析元素变化
类别
确定需要粒子
完成演练1
2、利用二维图突破流程题目中的物质转化
活动二：请运用“价、类二维关系图”，以铜 为原料，其他试剂任选，尽可能多的方法制取 胆矾(CuSO4·5H2O) ，画出流程图，评价这些方 案的优缺点，优化物质制备方案。
方程式及解释
Cu(OH)2＋S2－＝CuS＋2OH－ Cu(OH)2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O
(3)将工业废水中的Cu2+以沉淀形式除去，有哪些可能的方法？
以Cu(OH)2沉淀或是CuS沉淀的形式除掉
思考交流：
通过计算分析反应Cu2＋＋H2S＝CuS↓＋2H+为什么能发生？ 已知：H2S的电离常数K1＝9.1×10-8，K2＝1.1×10-12； Ksp(CuS)＝1.3×10-36
则Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤1×10-5 mol·L-1 ]时溶液pH 3.3 ，开始 生成Cu(OH)2沉淀时溶液pH 5
(2)分析[Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq)]平衡移动
改变条件
实验现象
加适量Na2S(s) 蓝色沉淀变黑色
通入适量 HCl(g)
蓝色沉淀溶解， 溶液变蓝
已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
从流程图看——
规律： 主线主产品、分支副产品、回头为循环。
流程题突破：
原料
原料循环利用
物质转化线：核心反应
环保
目标 产物
实验操作线
原料的 预处理
反应条件的 控制
产品的分离 提纯
【演练3】（2015全国卷1）以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量
一、用“价-类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
CuCl2
+2
CuO
CuSO4
Cu(OH)2
Cu(NO3)2
+1
Cu2O
0
Cu
单质
氧化物
盐
碱
一、用“价-类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
CuCl2
+2
CuO
CuSO4
Cu(OH)2
Cu(NO3)2
+1
Cu2O
0
Cu
单质
氧化物
盐
碱
小结：物质转化分析角度
K＝7.7×1016
多角度分析物质
元素 价态
物质 分析 物质
性质
类别
实验选择 工艺流程 实验综合 原理综合
实验选择 工艺流程 实验综合
2017 全国Ⅲ
11. 全固态硫电池(S、Li)
13. CuCl法除Cl－
26. 绿矾(FeSO4·7H2O)性质的探究
原理选择 原理选择 实验综合
价类二维图在元素化合物专题复习中的应用 铜及其化合物专题复习
铜及其化合物专题复习
源自文库
《化学1》 资料卡片介绍铜盐、铜绿 印刷电路板的成分 铜合金青铜 浓稀硝酸、浓硫酸与铜反应
4、运用“价类二维图”，深化物质认识
活动三： 氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq)，请回答下列问题。已知： 常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10-20，Ksp[CuS]＝1.3×10-36， Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38。 (1)向浓度分别为0.02 mol·L-1CuSO4和FeCl3溶液中加NaOH固体，
一、用“价-类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
+2 +1
0
单质
氧化物
盐
碱
1、 用“价类二维图”整合铜及其化合物的相互转化
• 活动一：铜及其化合物的“价、类二维图” 用铜元素的价态为纵坐标，物质类别为横坐标建立坐标系， 将Cu、CuO、Cu2O、Cu(OH)2、CuSO4、CuCl2、 Cu(NO3)2等物质按物质类别和化合价填入坐标系中的相应 位置，并用箭头将上述物质之间的转化关系在图中标出来， 写出相关反应的方程式。