专题3.4 金属材料及金属矿物的开发利用（讲）-2020年高考化学一轮复习讲练测

专题3.4 金属材料及金属矿物的开发利用 1.了解金属活动性顺序，合金的概念及其重要应用。 2.了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其性质及应用。 3.了解自然资源综合利用(如金属冶炼)、材料、能源、环境保护等社会热点问题。 知识点一 铜及其化合物 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 反应物 化学方程式 非金属 O2 ①潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色) ②　2Cu＋O22CuO　(__黑色__固体) Cl2 　Cu＋Cl2CuCl2　(__棕黄__色烟) S 　2Cu＋SCu2S　 氧化 性酸 浓硫酸 　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　 浓硝酸 　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　 稀硝酸 　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　 盐 AgNO3、 FeCl3 　Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag　、　 Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2　 2.铜的氧化物和氢氧化物 氧化铜 氧化亚铜 氢氧化铜 化学式 CuO Cu2O Cu(OH)2 状态 不溶于水的黑色固体(粉末) 不溶于水的红色固体 不溶于水的蓝色固体 化学 性质 ①CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O ②CuO＋H2Cu＋H2O ③CuO＋COCu＋CO2 ①Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O ②Cu2O＋H22Cu＋H2O ①Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O ②Cu(OH)2 CuO＋H2O 3.铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑　。　 (2)无水CuSO4是白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为反应产物中是否含水的检验依据，但不适于作干燥剂。CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O↑，蓝色晶体受热转化为白色粉末。 (3)铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的害虫。 【典例1】（2019·河北邯郸一中模拟）某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，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CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，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 【变式1】（2019·江苏盐城一中模拟）在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径。若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是(　　) (1)FeCu；H2 (2)CuOCu。CuSO4 A．消耗氧化铜的质量不同 B．消耗铁的质量相同 C．消耗硫酸的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量不同 知识点二 合金　金属材料 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．常见金属材料及应用 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 (2)几种有色金属材料 铝及铝合金 铜及铜合金 【归纳总结】合金的组成与性质 (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。合金一定是混合物。 (2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。 (3)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，不是简单加和；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。 3．金属的性质与金属冶炼 (1)应用金属活动顺序表整合金属的性质 金属活动性顺序 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag Pt、Au 与O2反应 常温下易被氧化，点燃生成过氧化物或其他复杂氧化物 常温下一般生成致密的氧化膜(铁在潮湿的空气中生成疏松的铁锈，不能保护内部金属)