第三章 第4讲 金属材料与金属矿物的开发利用-2022高考化学【步步高】大一轮复习讲义题库（人教版全国Ⅲ）桂贵云川藏word

第4讲　金属材料与金属矿物的开发利用 【2021·备考】 最新考纲 命题统计 1.了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其性质及应用。 2.了解金属活动性顺序，合金的概念及其重要应用。 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。 素养落地：从宏观与微观相结合的视角多方面、多层次认识金属材料的多样性；以实验为手段探究金属材料的性能及组成，结合金属的性质认识金属冶炼的方法与规律。 『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 ①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。有关化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。 ②写出下列化学方程式： 铜在空气中加热：2Cu＋O22CuO； 铜丝在硫蒸气中反应：2Cu＋SCu2S。 2.氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 3.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色沉淀 (2)化学性质及应用 反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O； 反应②的化学方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 4.铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3：名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分。 (2)CuSO4·5H2O俗称蓝矾、胆矾。 可发生CuSO4·5H2O(蓝色晶体) CuSO4(白色粉末)＋5H2O，无水CuSO4遇水变蓝色，可用于检验水的存在。 (3)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋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，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 『考向突破』 考向一　铜及其化合物的性质及应用 eq \a\vs4\al\co1(铜及其化合物性质理解与辨析) [题目设计] 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)除去铜粉中混有的CuO，加入稀硝酸，过滤、洗涤、干燥(×) (2)将铜丝插入浓硫酸加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色(×) (3)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物(×) (4)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水(√) (5)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(×) eq \a\vs4\al\co1(铜的化合物性质及应用) [题目设计] 2.铜及其化合物反应过程中常伴有颜色变化，回答相关问题。 (1)向胆矾晶体中滴加一滴浓硫酸，固体颜色变化为________。 (2)将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，生成________的烟。 (3)将铜丝在酒精灯火焰上灼烧后伸入盛乙醇的试管中，铜丝颜色变化为________。 (4)向CuSO4溶液中滴加过量NaOH溶液，充分反应后加热煮沸，固体颜色变化为________。 提示　(1)蓝色出现白斑　(2)棕黄色　(3)红色→黑色→红色　(4)蓝色变为黑色 考向二　铜的冶炼 [命题素材] 铜的冶炼“三方法” (1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 (2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。 (3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量(品位)很低的矿石也可以被利用。 [题目设计] 3.工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下： 问题讨论： (1)冰铜焙烧过程中变化分两步： Cu2SCu2O 第二步变化中每生成1 mol Cu转移电子数为________。 (2)由泡铜冶炼粗铜，反应的化学方程式为__________________________ _________________________________________________________。 (3)对粗铜进行电解精炼，粗铜连接电源的________极，电解质溶液可选用________溶液。 提示　(1)NA　(2)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu　(3)正