专题九 金属材料、金属矿物的开发与利用（精讲）-2023年高考化学大一轮复习精讲精练

专题九 金属材料、金属矿物的开发与利用 【核心素养】 课标要求 核心素养 1． 了解常见金属的活动顺序。（宏观辨识与微观探析） 2． 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解金属材料及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。 3． 结合实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步，自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。 宏观辨识与微观探析 科学探究与创新意识 证据推理与模型认知 【思维导图】 1、 铜及其化合物 2、 金属材料 金属矿物的开发及利用 【知识点精准记忆】 一、铜及其化合物 1、铜的主要性质 (1)．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：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。 ②化学方程式：2Cu＋SCu2S。 (2)．与氧化性酸反应 ①与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 ②与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ③与浓硝酸反应的离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。 (3)．与某些盐溶液反应 ①与硝酸银溶液反应的离子方程式：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。 [微点拨]　 Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。 2、铜的重要化合物的性质及应用 (1)、氧化物——氧化亚铜(Cu2O)与氧化铜(CuO) 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 H2＋CuOCu＋H2O H2＋Cu2O2Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ [微点拨]　 Cu＋的性质及检验 ①＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。 ②＋1价铜在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。向红色物质中加入稀硫酸(但注意不能用硝酸检验)，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。 (2)、氢氧化铜——蓝色难溶物，是一种弱碱 (3)、铜盐 ①Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，呈绿色，是铜锈的主要成分，受热易分解的方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。 ②CuSO4 a. CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾。受热或遇浓硫酸，蓝色晶体变为白色粉末。 b. 无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水或水蒸气的检验试剂，不能作为干燥剂。 ③铜盐的毒性 铜盐溶液有毒，主要是因为铜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，用来杀灭植物的病毒。 [微点拨]　 反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4可说明CuS难溶于非氧化性强酸，但不能说明酸性H2S>H2SO4。 用含铜废料制取纯净含铜物质的一般流程 2、 金属材料 1.合金 2.常见的金属材料 ①钢铁 ②铝合金 ③铜合金 三、金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中的存在形式 2．金属冶炼的实质 金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程，即：Mn＋＋ne－===M。 3．金属冶炼的方法(用化学方程式表示) (1)电解法 Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑； Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑； Al：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 (2)热还原法 高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2； 铝热反应制铬：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr； 焦炭还原铜：C＋2CuO2Cu＋CO2↑。 (3)热分解法 Hg：2HgO2Hg＋O2↑； Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑。 金属活动性与冶炼方法的关系： [微点拨] ①冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。 ②冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 ③用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。 4．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁