第三章第四講用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物

1、第四講用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物[2017高考導(dǎo)航]考綱要求真題統(tǒng)計命題趨勢1.了解常見金屬的活動順序及金屬冶煉的一般方法。2了解合金的概念及其重要應(yīng)用。3了解銅及其重要化合物的性質(zhì)。4了解銅及其重要化合物的應(yīng)用。5了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對自然資源開發(fā)利用的作用。2015，卷Ⅰ10T(B)；2014，卷Ⅱ9T本部分內(nèi)容涉及題型較多，有選擇題、綜合推斷題及實驗探究題，銅及其重要化合物知識往往結(jié)合電化學(xué)知識一起考查。由金屬材料、銅及其重

2、要化合物知識聯(lián)系生活實際，近幾年高考的考查有升溫趨勢。預(yù)計在2017年高考中還會繼續(xù)考查本部分內(nèi)容，在平時的復(fù)習(xí)過程中，多注重與實驗探究的結(jié)合。考點一銅及其重要化合物[學(xué)生用書P71]1銅(1)物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。(2)化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)物化學(xué)方程式O2(1)潮濕的空氣中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅，綠色)(2)2Cu＋O22CuO(黑色固體)=====△Cl2Cu

3、＋Cl2CuCl2(棕黃色煙)=====點燃非金屬S2Cu＋SCu2S=====△濃硫酸Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O=====△濃硝酸Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O氧化性酸稀硝酸3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OAgNO3Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag鹽FeCl3Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl22.氧化銅和氧

4、化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色水溶性不溶不溶與酸反應(yīng)(H＋)CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2OCu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O與H2反應(yīng)CuO＋H2Cu＋H2O=====△Cu2O＋H22Cu＋H2O=====△轉(zhuǎn)化關(guān)系4CuO2Cu2O＋O2↑=====高溫3.氫氧化銅(1)物理性質(zhì)：藍色不溶于水的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用回答下列問題：(1)反應(yīng)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)，反應(yīng)中H2O2的作用是2＋4___

5、_____________________________________________________________________。寫出操作①的名稱：________。(2)反應(yīng)Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3)4與有機物RH反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的離子方程式：2＋________________。操作②用到的主要儀器名稱為________，其目的是(填序號)________。a富集銅元素b使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離c增加Cu2＋在水中

6、的溶解度(3)反應(yīng)Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和________。若操作③使用右圖裝置，圖中存在的錯誤是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)操作④以石墨作電極

7、電解CuSO4溶液。陰極析出銅，陽極產(chǎn)物是________________________________________________________________________。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是________________________________________________________________________。(5)流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標(biāo)出兩處，第三處的試劑

8、是________。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)Ⅰ中的主要作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)4，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故H2O2作氧化劑，

9、將Cu2＋氧化。從圖中可以看出，經(jīng)過操作①得到溶液和殘渣，故操作①是過濾。(2)銅氨溶液中的Cu(NH3)4與有機物RH反應(yīng)生成NH3和NH4Cl及溶解在有機層中的2＋CuR2，故反應(yīng)的離子方程式為Cu(NH3)4＋2RH===2NH3＋2NH4＋CuR2。操作②得到2＋＋溶液和有機層，故該操作是分液，用到的主要儀器是分液漏斗。其目的是使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離，富集銅元素。(3)根據(jù)反應(yīng)Ⅲ可以判斷出CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4

10、和RH。圖中的錯誤是分液漏斗的尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁，分液漏斗中的液體太多。(4)電解CuSO4溶液，陽極是水放電，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故陽極產(chǎn)物是O2和H2SO4。將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾即得膽礬晶體。(5)反應(yīng)Ⅲ消耗H2SO4，操作④電解CuSO4溶液產(chǎn)生H2SO4，實現(xiàn)了H2SO4的循環(huán)使用。反應(yīng)Ⅰ中H2O2將銅氧化為Cu2＋，Cu2＋與NH3產(chǎn)生Cu(NH3)4，因為NH3溶于水，溶液2＋顯

11、堿性，如果c(OH－)過高，會產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀，為了防止產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀，在反應(yīng)Ⅰ中加入了NH4Cl。[答案](1)作氧化劑過濾(2)Cu(NH3)4＋2RH===2NH4＋2NH3＋CuR2分液漏斗ab2＋＋(3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁、分液漏斗中的液體過多(4)O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH－)過高，生成Cu(OH)2沉淀某研究小組用廢銅粉制取膽礬，設(shè)計了如下幾個實