铜及其化合物

课时4铜及其化合物金属材料考点一铜及其重要化合物1．铜(1)物理性质：铜是紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。

(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①化学方程式：(绿色固体)。

②化学方程式：③与氧化性酸a．与浓硫酸共热：b．与稀硝酸反应的离子方程式：④与盐溶液反应(写离子方程式)a．与硝酸银溶液：b．b．与FeCl3溶液：2．氧化铜(1)物理性质：黑色粉末状固体。

(2)化学性质3．氢氧化铜(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。

(2)化学性质及应用4．CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。

无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。

探究思考1．波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液，思考下列问题(1)波尔多液能否用铁桶盛放？为什么？(2)波尔多液能杀菌的可能原因是什么？2．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu↓。

由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。

一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象有红色固体剩余和溶液变为蓝色产生无色气体产生无色气体和溶液变为蓝色产生红棕色气体和溶液变为绿色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物_________________________。

【示例1】(2012·天津理综，9)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。

某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第①步Cu 与酸反应的离子方程式为________________________________； 得到滤渣1的主要成分为________。

(2)第②步加H 2O 2的作用是________，使用H 2O 2的优点是________；调溶液pH 的目的是使________生成沉淀。

(3)用第③步所得CuSO 4·5H 2O 制备无水CuSO 4的方法是______________(4)由滤渣2制取Al 2(SO 4)3·18H 2O ，探究小组设计了三种方案： 甲：滤渣2――→H 2SO 4酸浸液――――――――――――→蒸发、冷却、结晶、过滤Al 2(SO 4)3·18H 2O乙：滤渣2――→H 2SO 4酸浸液――――→适量Al 粉过滤滤液――――――――――――→蒸发、冷却、结晶、过滤Al 2(SO 4)3·18H 2O 丙：滤渣2――――――→NaOH 溶液过滤滤液――→H 2SO 4溶液 ――――――――――――→蒸发、冷却、结晶、过滤Al 2(SO 4)3·18H 2O上述三种方案中，________方案不可行，原因是________(5)探究小组用滴定法测定CuSO 4·5H 2O(M r ＝250)含量。

取a g 试样配成100 mL 溶液，每次取20.00 mL ，消除干扰离子后，用c mol·L －1EDTA(H 2Y 2－)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA 溶液b mL 。

滴定反应如下：Cu 2＋＋H 2Y 2－===CuY 2－＋2H ＋写出计算CuSO 4·5H 2O 质量分数的表达式w ＝________；下列操作会导致CuSO 4·5H 2O 含量的测定结果偏高的是________。

a ．未干燥锥形瓶b ．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c ．未除净可与EDTA 反应的干扰离子氧化铜和氧化亚铜比较转化关系 4CuO=====高温2Cu 2O ＋O 2↑考点二 金属材料及金属矿物的利用1．合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

(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。

①熔点：一般比它的各成分金属的低；②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。

2．常见金属材料(1)重要的黑色金属材料——钢钢是用量最大、用途最广的合金。

钢⎩⎪⎨⎪⎧碳素钢⎩⎨⎧低碳钢：韧性、焊接性好，强度低中碳钢：强度高，韧性及加工性好高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好合金钢：具有各种不同的优良性能，常见的有不锈钢及各种特种钢(2)几种有色金属材料⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧铝及铝合金⎩⎪⎨⎪⎧铝⎩⎪⎨⎪⎧性能：良好的延展性和导电性用途：制导线铝合金⎩⎪⎨⎪⎧性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等铜及铜合金⎩⎪⎨⎪⎧铜⎩⎪⎨⎪⎧性能：良好的导电性和导热性用途：主要用于电器和电子工业、建筑业铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜3．金属冶炼的一般步骤4．金属冶炼方法(1)热分解法(适用于Hg 、Ag 等不活泼金属)例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。

用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。

(2)热还原法(适用于Zn —Cu 等中等活泼金属) ①焦炭还原法。

例如：C 还原ZnO 、CuO ，其化学方程式依次为C ＋2ZnO=====△2Zn ＋CO 2↑，C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑。

②一氧化碳还原法。

例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO ，其化学方程式依次为3CO＋Fe 2O 3=====△2Fe ＋3CO 2，CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2。

③氢气还原法。

例如：H 2还原WO 3、Fe 3O 4，其化学方程式依次为3H 2＋WO 3=====△W ＋3H 2O ，4H 2＋Fe 3O 4=====△3Fe ＋4H 2O 。

④活泼金属还原法。

例如：Al 还原Cr 2O 3、V 2O 5，其化学方程式依次为2Al＋Cr 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Cr ，10Al ＋3V 2O 5=====高温6V ＋5Al 2O 3。

(3)电解法(适用于Al 以前的活泼金属)例如：Al 2O 3、MgCl 2、NaCl 的电解反应，其化学方程式依次为2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑，MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑，2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

探究思考1．能否用电解AlCl 3和MgO 的方法冶炼Al 、Mg?2．判断下列有关金属冶炼的说法是否正确，如不正确请说明原因。

(1)制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛()__________________________________________________________________ (2)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()__________________________________________________________________ (3)制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液()__________________________________________________________________ (4)炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜()__________________________________________________________________ 【示例3】(2013·山东，28节选)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。

(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。

a．Fe2O3b．NaCl c．Cu2S d．Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。

当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________ mol。

向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。

1．合金在生产生活中的应用日趋广泛。

(1)镁合金被用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等，是由于镁合金具有________________等优异性能。

(2)测定某镁铝合金中镁的质量分数。

称取一定质量的样品放入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是________________________________________。

另称取一定质量的样品放入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。

待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示(生成沉淀阶段的图像斜率视为恒定)。

则合金中Al的质量为________g，NaOH溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。

(3)有一种镁铝合金(Mg17Al12)是贮氢材料，该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12＋17H2===17MgH2＋12Al。

得到的混合物在6.0 mol·L－1的盐酸中能完全释放出H2。

1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为____________________________。

(要求列出计算过程)。