第11讲 金属材料与金属矿物的开发利用（讲义）-【能力突破】2024年高考化学大一轮复习卓越讲义

第11讲 金属材料与金属矿物的开发利用 考点导航 考点一　铜及其化合物 重难点辨析 1.单质铜 (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____________。有关化学方程式__________________________________________。 ②写出下列化学方程式： 铜在空气中加热：________________________________________________________； 铜丝在硫蒸气中反应：____________________________________________________。 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。 3.铜的冶炼 (1)湿法炼铜:Fe+CuSO4FeSO4+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↑ 电解精炼铜的原理是用粗铜为阳极,铜在阳极上失电子变为Cu2+,用纯铜棒为阴极,Cu2+在阴极上得电子生成铜。 规律·方法·技巧·点拔 (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，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。 (3)通常利用反应2Cu+O22CuO除去某些混合气体中的少量O2。 (4)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S，由此可知氧化性:Cl2>S。 (5)Cu与稀硫酸不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀硫酸中逐渐溶解：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。 (6)无水CuSO4可作为检验水的试剂，但不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。 (7)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，用来杀灭植物病毒而减少病虫害。 (8)铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 Cu 紫红色，有金属光泽 固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸 CuSO4 白色 粉末，易溶于水,水溶液呈蓝色 CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 CuSO4·5H2O 蓝色 晶体 Cu2O 砖红色 固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2+) Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末，难溶于水，可溶于酸溶液 CuCl CuI 白色 粉末，难溶于水 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液 CuS 黑色 粉末，难溶于水及非氧化性强酸 [Cu(NH3)4]2+ 深蓝色 络合离子，溶于水 提醒： 反应CuSO4+H2SCuS+H2SO4可说明CuS难溶于非氧化性强酸。 典型例题剖析 考向1　铜及其化合物的性质和应用 【典例1】（2023·全国·高三专题练习）战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器，青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是 A．熔点低 B．密度大 C．硬度大 D．不易被腐蚀 【变式练1】（2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测）中华民族为人类文明进步做出巨大贡献。下列说法正确的是 A．中国是丝绸的故乡，丝、绸、绢等蚕丝制品属于天然高分子材料 B．四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酒和醋均属于无机物 C．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为石灰石 D．青铜器“马踏飞燕”被选作中国的旅游徽标，青铜器表面铜锈主要成分为 【变式练2】（2023·浙江宁波·镇