第三章 第10讲 铜、金属材料与矿物的开发（配套word）-2023新教材新高考化学【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第10讲　铜、金属材料与矿物的开发 课标要求 核心素养 1.能列举、描述、辨识铜及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2．了解合金的组成及其重要应用，能根据合金的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。 3．能根据金属活动性顺序分析化学问题。 1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识金属材料的多样性，并对物质进行分类；能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2．变化观念与平衡思想：认识金属冶炼的方法，金属冶炼遵循一定规律。 [对应学生用书P61] 考点一　铜及其化合物 1．铜的主要性质 (1)物理性质 铜是紫红色金属，具有良好的传热性、导电性和延展性。 (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．铜的重要化合物 (1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。 (2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为4CuO2Cu2O＋O2↑。 (3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。 (4)红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。 ►题组一　铜及其化合物的性质和应用 1．下列说法中正确的是(　　) A．Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现 B．工业上制Na的方法是电解NaCl溶液 C．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜 D．金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行 解析　A项，CuO→Cu(OH)2一步不能实现；B项，工业上制Na应电解熔融NaCl；D项，Cu抗腐蚀是因其性质不活泼。 答案　C 2．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，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 解析　A项反应后，应将反应后液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中；C项CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。 答案　D ►题组二　铜及其化合物的制备 3．(2021·西宁检测)工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下： 请回答下列问题： (1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。 a．浓硫酸　　　　　　　 B．稀硝酸 c．NaOH溶液 D．氨水 (2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。 a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属 (4)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为________________________________________________________________________。 解析　(1)气体A中的大气污染物为SO2，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依据图示，泡铜中的Cu2O与Al高温下发生铝热反应制得粗铜。(3)电解精炼铜过程中，电能转变为化学能的同时，部分电能也转化为热能，a错；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b正确；电解过程中Cu2＋向阴极移动，c错误；粗铜中Ag、Pt、