4.6 第14讲 铜 金属材料 金属冶炼(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习(广东专版)
2025-11-14
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 铜及其化合物,金属资源的开发与金属材料 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 4.26 MB |
| 发布时间 | 2025-11-14 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54849914.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“铜及其化合物、金属材料、金属冶炼”核心考点,严格对接高考评价体系,系统梳理铜单质及化合物的颜色、性质、反应方程式,金属材料的分类与性能,金属冶炼的方法及原理,分析高频考点分布,归纳实验探究、物质转化等常考题型,融入2023-2024年高考真题实例,体现备考针对性。
课件以“考点整合+真题实战+素养提升”为特色,通过铜与浓硫酸反应装置分析、CuCl制备工艺流程等培养科学探究与实践能力,构建金属冶炼方法逻辑链发展科学思维,剖析铜与酸反应产物差异等易错点,助力学生掌握答题技巧,教师可据此精准教学,实现高效备考。
内容正文:
第14讲 铜 金属材料 金属冶炼
第四章 金属及其化合物
高三一轮复习讲义 广东专版
1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。
2.了解常见金属的活动性顺序。
3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。
复习目标
考点一 铜及其化合物
考点二 金属材料及金属冶炼
内容索引
课时测评
考点一
铜及其化合物
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1.熟记铜及其常见化合物的颜色
必备知识 整合
物质 颜色
Cu 紫红色
CuO 黑色
Cu2O 砖红色
Cu2S 黑色
物质 颜色
CuSO4 白色
CuSO4·5H2O 蓝色
Cu2(OH)2CO3 绿色
Cu(OH)2 蓝色
2.金属铜的化学性质
(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,反应的化学方程式为______________
________________________。
2Cu+O2+CO2
+H2OCu2(OH)2CO3
(2)写出下列反应的化学方程式:
①铜丝在硫蒸气中反应:________________。
②铜与FeCl3溶液反应:______________________________。
③铜丝与浓H2SO4加热反应:_________________________________________。
④铜丝与浓HNO3反应:_____________________________________________。
⑤铜丝与稀HNO3反应:_____________________________________________。
2Cu+SCu2S
Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.铜的氧化物的性质
名称 氧化铜 氧化亚铜
与酸反应(H+) CuO+2H+Cu2++H2O _________________________________
与H2反应 CuO+H2Cu+H2O Cu2O+H22Cu+H2O
转化关系 __________________________
Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O
4CuO2Cu2O+O2↑
4.氢氧化铜的性质
反应①的化学方程式:_______________________。
与乙醛反应③的离子方程式:______________________________________
___________________。
Cu(OH)2CuO+H2O
2Cu(OH)2+CH3CHO+OH-Cu2O↓+
CH3COO-+3H2O
5.铜盐的性质
铜盐属于重金属盐,铜盐溶液有毒,能使蛋白质变性。
(1)CuSO4
①无水CuSO4为______固体,遇水生成CuSO4·5H2O变为______,可用无水CuSO4检验__________。
②CuSO4·5H2O俗称______(或蓝矾),胆矾与石灰乳混合配制农药“波尔多液”,波尔多液是一种良好的杀菌剂,可以用来防治病虫害。
③CuSO4溶液常用于除去H2S气体: CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4。
④CuSO4溶液中滴加氨水至过量,先后发生的反应的离子方程式为______
_________________________________;_____________________________
__________。
白色
蓝色
少量的水
胆矾
Cu2+
+2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N
Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2+
+2OH-
(2)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿、孔雀石的主要成分,是铜在潮湿空气中被锈蚀的结果。
①受热易分解:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O。
②可溶于稀硫酸:Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2++CO2↑+3H2O。
6.Cu+的性质
Cu+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:向某红色固体中加入稀硫酸(不能用硝酸),若溶液由无色变成蓝色,则该红色物质为Cu2O,否则为Cu,反应的离子方程式为Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。
1.CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2 ( )
2.将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀 ( )
3.CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化 ( )
4.常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4 ( )
5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成 ( )
正误判断
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√
×
×
×
考向1 铜及其化合物的性质和应用
1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质,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,反应完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.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡,除去铜绿
关键能力 提升
√
A项,应将反应后的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HCl易挥发,加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。
2.(2024·天河区二模)部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.若be+a,则b既有氧化性又有还原性
B.在加热条件下,c能将乙醇氧化为乙醛
C.a在潮湿的空气中久置会转化为c
D.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
√
a为Cu,b为Cu2O、c为CuO、d为
Cu(OH)2、e为+2价的铜盐;若Cu2O
Cu2++Cu,反应中+1价铜转化为+2价
铜和0价铜,则Cu2O既有氧化性又有还原
性,A正确;c为CuO,在加热条件下,
CuO能将乙醇氧化为乙醛,B正确;铜在潮湿的空气中久置会转化为碱式碳酸铜,而不是氧化铜,C错误;d为Cu(OH)2,新制的Cu(OH)2悬浊液可用于检验葡萄糖中的醛基,D正确;故选C。
考向2 铜及其化合物的实验探究
3.[探究一] 硫酸铜可应用于电镀、颜料、医药、农药等方面。下图是探究铜与浓硫酸反应生成硫酸铜的实验装置图:
回答下列问题:
(1)将铜丝下端卷成螺旋状的理由是__________________________________
________。
增大Cu与浓硫酸的接触面积,加快反
应速率
在实验中,将铜丝下端卷成螺旋状能增大Cu与浓硫酸的接触面积,加快反应速率;
(2)用化学方程式表示氢氧化钠溶液的作用是__________________________
______。
SO2+2NaOHNa2SO3+
H2O
用氢氧化钠溶液吸收尾气二氧化硫,二氧化硫为酸性氧化物,和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为SO2+2NaOH Na2SO3+H2O;
(3)装置A中反应的化学方程式是____________________________________
_______。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+
2H2O
A中铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)装置B和装置C分别验证了二氧化硫的______性、______性。
还原
氧化
装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色,可证明二氧化硫具有还原性,装置C中硫化氢溶液变浑浊,可证明二氧化硫具有氧化性;
[探究二] 某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
装置(尾气处理装置略) 现象
甲中开始无明显现象,逐渐有小气泡生成,后越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
乙中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色。
(5)乙中反应的速率比甲中的快,原因是____________。
硝酸浓度大
乙中反应的速率比甲中的快,原因是硝酸浓度大;
(6)针对乙中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;
假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取乙中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图所示装置中,向上拉动活塞a,_______________________
__________(填现象),证实乙中溶解了NO2。
试管内液面上方出现红
棕色气体
取一份于题图所示装置中,向上拉动活塞a,减小试管中的压强,试管内液面上方出现红棕色气体,证实乙中溶解了NO2;
②向另一份溶液加入CuO,若溶液颜色变为_____,则证实假设1不成立,假设2成立。
蓝色
若向另一份溶液中加入含有Cu元素的物质,如CuO,物质溶解,使溶液中Cu2+浓度增大,若溶液变为蓝色,证实假设1不成立,假设2成立。
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考点二
金属材料及金属冶炼
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1.金属材料分类
必备知识 整合
铁
铬
2.合金
低
大
3.几种常见的合金
(1)铁合金:钢是用量最大,用途最广的合金。
低碳钢
中碳钢
高碳钢
(2)铝合金
(3)铜合金
青铜
(4)新型合金
氢气
金属氢化物
4.金属冶炼的一般方法
冶炼方法 主要反应原理(举例)
热分解法 2HgO2Hg+O2↑
2Ag2O4Ag+O2↑
热还原法 Fe2O3+3CO______________(高炉炼铁)
WO3+3H2____________
Fe2O3+2Al_______________
电解法 2Al2O3(熔融)______________
MgCl2(熔融)_____________
2NaCl(熔融)______________
2Fe+3CO2
W+3H2O
2Fe+Al2O3
4Al+3O2↑
Mg+Cl2↑
2Na+Cl2↑
(1)根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。
提示:K、Na、Ca、Mg属于活泼金属,一般使用电解法冶炼;Sn、Pb属于较活泼金属,一般使用热还原法冶炼;Hg、Ag属于不活泼金属,一般使用热分解法冶炼。
(2)冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用,古代有:(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜。现代有:(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁。写出它们的冶炼对应方法。
提示: (Ⅰ)—① (Ⅱ)—③ (Ⅲ)—③ (Ⅳ)—④
1.(2022·江苏卷)青铜比纯铜熔点低、硬度大,所以古代用青铜铸剑 ( )
2.金属钠的冶炼通过电解熔融的NaCl,则金属铝的冶炼也通过电解熔融的AlCl3 ( )
3.铝热反应可用于冶炼高熔点金属,如K、Ca、Cr、Mn等 ( )
4.将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁,可以得到金属镁 ( )
5.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时,阴极上依次析出Cu、Fe、Al
( )
6.合金材料中不可能有非金属元素 ( )
正误判断
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7.用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 ( )
8.人类历史上使用铝的时间比铁晚,原因是铝的冶炼成本高 ( )
9.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料 ( )
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关键能力 提升
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1.《吕氏春秋》二十五卷中记载了铜锡合金的性质:“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则为刚(即坚硬),燔(灼烧)之则为淖(液体)”。铜、锡和铜锡合金的熔点如下:
下列说法错误的是
A.铜锡合金是青铜器的主要成分
B.铜锡合金的熔点较低,比其成分金属均易熔化
C.铜锡合金比纯铜有更好的抗腐蚀性
D.铜锡合金的硬度比纯铜的高
物质 Cu Sn 铜锡合金
熔点/℃ 1 083.4 232 约为800
青铜属于合金,主要含有铜、锡等金属元素,故青铜器的主要成分是铜锡合金,A正确;由题中数据可知铜锡合金的熔点约为800 ℃,而锡的熔点为232 ℃,故铜锡合金不如锡易熔化,B错误;合金是金属与金属或金属与非金属的混合物,合金抗腐蚀性增强,故铜锡合金比纯铜有更好的抗腐蚀性,C正确;一般合金的硬度比其成分金属的硬度都高,故铜锡合金的硬度比纯铜的高,D正确。
物质 Cu Sn 铜锡合金
熔点/℃ 1 083.4 232 约为800
2.金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是
A.用电解法制取金属钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
B.用Na、Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti:2Mg+TiCl4(熔融)Ti+2MgCl2
C.用Al作还原剂冶炼金属V:3V2O5+10Al6V+5Al2O3
D.用H2作还原剂冶炼金属Ag:Ag2O+H22Ag+H2O
√
电解熔融氯化钠制取金属钠,反应的化学方程式是2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑,故A正确;Na、Mg的活泼性大于Ti,可用Na、Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti,反应的化学方程式是2Mg+TiCl4(熔融) Ti+2MgCl2,故B正确;铝的还原性大于钒,用Al作还原剂可以冶炼金属V,反应的化学方程式是3V2O5+10Al6V+5Al2O3,故C正确;银是不活泼金属,一般采用加热Ag2O的方法冶炼Ag,故D错误。
1.正误判断
(1)(2023·湖南卷)青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 ( )
(2)(2023·全国乙卷)胆矾表面出现白色粉末,是因为CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O ( )
(3)(2022·全国乙卷)青铜和黄铜是不同结构的单质铜 ( )
(4)(2024·广东卷)机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金
( )
高考真题 感悟
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2.(2024·甘肃卷)下列成语涉及金属材料的是
A.洛阳纸贵 B.聚沙成塔
C.金戈铁马 D.甘之若饴
√
纸的主要成分是纤维素,不是金属材料,A错误;沙的主要成分是硅酸盐,不是金属材料,B错误;金和铁都是金属,C正确;甘之若饴意思是把它看成像糖那样甜,糖类是有机物,不是金属材料,D错误。
3.(2023·广东卷)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化
B.能与H2O反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D.若b能与H2O反应生成O2,则b中含共价键
√
由题图可知a、b、c对应物质分别为钠、
氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、
d对应物质分别为铜、氧化亚铜、氧化
铜、氢氧化铜。由分析可知,氢氧化钠
和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜
受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的转化,A合理;钠和氧化钠(过氧化钠)与H2O反应都能生成氢氧化钠,B不合理;新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;若b能与H2O反应生成O2,则b为过氧化钠,结构中含共价键和离子键,D合理。
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课 时 测 评
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1.我国出土的后母戊鼎,经测定,其成分为铜84.77%、锡11.64%、铅
2.79%。后母戊鼎充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。下列有关说法正确的是
A.融化该鼎所需温度比纯铜的高
B.该鼎在足量稀硫酸中将化为乌有
C.该鼎在干燥、无氧环境中不生锈
D.鼎表面生成的铜绿成分主要是CuO
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该金属是合金,合金熔点低于其成分金属,A错误;铜在金属活动顺序表中位于H后,则铜不与稀硫酸反应,B错误;铜生锈的原理是和水、二氧化碳反应,则没有水的时候,铜不会生锈,C正确;铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,D错误。
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2.(2024·新疆乌鲁木齐一模)中国三星堆出土了大量文物,如青铜面具、青铜大立人等。下列有关说法正确的是
A.铜在空气中主要发生析氢腐蚀
B.三星堆出土的青铜器上有大量铜锈,其主要成分为Cu2(OH)2CO3
C.用硝酸清洗铜器可以除去铜锈,保护铜器
D.青铜是铜中加入铅、锡制得的合金,其成分会加快铜的腐蚀
√
铜在空气中主要发生吸氧腐蚀,故A错误;铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,故B正确;铜可以和硝酸反应,用硝酸清洗铜器可以除去铜绿,但也会破坏铜器,故C错误;铅、锡比铜活泼,腐蚀反应中铜作正极,会减缓铜的腐蚀,故D错误。
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3.(2024·广东卷)龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为有机高分子的是
A B C D
红山玉龙 鎏金铁芯铜龙 云龙纹丝绸 云龙纹瓷瓶
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红山玉龙主要成分为SiO2和硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;鎏金铁芯铜龙主要成分为Cu,属于金属材料,B不符合题意;云龙纹丝绸主要成分为蛋白质,属于有机高分子材料,C符合题意;云龙纹瓷瓶主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,D不符合题意;故选C。
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4.“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高,熔点比纯铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
√
合金的熔点一般比各成分金属低,C错误。
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5.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.Cu2(OH)2CO3CuOCuCl2(aq)
B.CuOCu(OH)2Cu2O
C.CuCuOCuSO4(aq)Cu(s)
D.CuCuSCuSO4CuSO4·5H2O
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CuO与水不反应,B错误;Na与CuSO4溶液反应最终会生成Cu(OH)2,得不到Cu,C错误;Cu和S在加热条件下反应生成Cu2S,D错误。
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6.(2023·广东广州三模)下图为铝的生产原理示意图,下列相关说法不正确的是
A.冰晶石作助熔剂
B.氧化铝属于过渡晶体
C.金属铁、铜的冶炼方法与
铝类似
D.铝在工业上是一种很好的还原剂
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冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂,降低熔点,A正确;氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征,因此被称为过渡晶体,B正确;工业上电解熔融的氧化铝,得到金属铝和氧气,而工业上用热还原法来冶炼金属铁、铜,C错误;Al为活泼金属,冶金工业中常作还原剂,D
正确。
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7.(2020·全国Ⅲ卷)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的是
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
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8.(2024·佛山一模)部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.c为黑色固体
B.a与Cl2反应只生成d
C.g与h均含有σ键
D.可存在a→c→d→h的转化
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由图可知,a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧
化亚铁或氧化铜、d为亚铁盐或铜盐、e为氧化
铁、f为铁盐、g为+3价铁元素的配合物、h为
+2价铁元素或铜元素的配合物,以此解题。氧
化亚铁或氧化铜均为黑色固体,故A正确;铁在
氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚
铁,故B错误;配合物中的配位键都属于σ键,故C正确;铜与氧气共热反应生成氧化铜,氧化铜溶于酸生成铜盐,铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子,则铜元素存在a→c→d→h的转化,故D正确。
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9.部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a可与硫单质反应生成f
B.c可与水反应得到d
C.可将葡萄糖溶液与新制的d混合后
加热制得b
D.可存在a→c→e→a的循环转化关系
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铜能与硫单质在加热的条件下反应
得到硫化亚铜,A正确;CuO不能
与H2O反应,B错误;新制的
Cu(OH)2与葡萄糖溶液混合后加热
可制得Cu2O,C正确;Cu可以在
O2中加热得到CuO,CuO溶于酸可
得到Cu2+,Cu2+可被铁单质置换生
成Cu,D正确。
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10.实验室从含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如下图:
下列有关说法正确的是
A.溶解废铜粉“过量
酸”是指稀硝酸
B.气体A是Cl2,将亚铁离子氧化为铁离子
C.生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe3++3H2O2Fe(OH)3↓+3Cu2+
D.从溶液中得到的无水硫酸铜的方法是冷却结晶
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过量的酸应为稀硫
酸,用稀硝酸会引入
硝酸根离子,A错误;
向混合溶液通入气体
A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,气体A为氧气,不能使用氯气,防止引入氯离子,B错误;加入固体B的作用是调节溶液的pH,使Fe3+变为沉淀而除去,为了不引入新的杂质,可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,加CuO时离子方程式为3CuO+2Fe3++3H2O2Fe(OH)3↓+3Cu2+,C正确;从溶液中冷却结晶得到的是硫酸铜晶体,D错误。
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11.(14分)(2023·惠州二模)电子工业中,人们常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。某项目学习小组设计如下流程处理废液和资源回收:
(1)配制FeCl3溶液时须加入一定量的盐酸,其加入盐酸的目的是_________
______;将FeCl3溶液蒸干、灼烧后,得到的主要固体产物是_______。
抑制Fe3+
水解
Fe2O3
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(2)用足量FeCl3溶液蚀刻铜箔后的废液中含有的金属阳离子有___________
_______(填离子符号)。
Fe3+、Fe2+、
Cu2+
蚀刻铜箔的反应是2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,由于FeCl3溶液足量,故废液中含有的金属阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。
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(3)步骤①中加入H2O2溶液的目的是_________________________________
_______(用离子方程式表示)。
2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++
2H2O
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(4)生成氢氧化物沉淀的pH如表所示。
氢氧化物 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀 4.7 7.0 1.9
沉淀完全 6.7 9.0 3.2
根据表中数据推测调节pH的范围是_______________。
3.2≤pH<4.7
调节pH使Fe3+完全沉淀,但不能使Cu2+沉淀,故pH的范围是3.2≤pH<4.7。
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(5)步骤③中,NaHCO3部分水解生成Cu2(OH)2CO3沉淀和CO2气体,写出其反应的离子方程式:____________________________________________
______。
2Cu2++4HCCu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+
H2O
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(6)步骤③中生成的Cu2(OH)2CO3中会混有少量CuCO3,取样品w g,测得
n(Cu)=a mol,则Cu2(OH)2CO3的纯度为____________________(用字母表示,列出表达式即可)。
×100%
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假设混合物中Cu2(OH)2CO3的物质的量为x mol,CuCO3的物质的量为y mol,根据铜原子守恒有2x+y=a,根据样品总质量有222x+124y=w,两式联立解得x= mol,所以Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。
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12.(16分)(2024·湖北襄阳高三期中)CuCl是一种微溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉末,以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取CuCl的流程如图所示:
(1)“浸取”后所得溶液可通入氯气来生产印刷电路板腐蚀液,若消耗标准状况下氯气44.8 L,则转移电子数为_____,检验Fe3+所用试剂为________
________(填写名称)。
4NA
硫氰化
钾溶液
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(2)实验室制取氯气的化学方程式为__________________________________
_______。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+
2H2O
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(3)加入浓盐酸的目的是__________________________________________,发生反应的离子方程式为_________________________。
将CuCl转化为易溶于水的物质实现与S的分离
CuCl+2Cl-⥫⥬[CuCl3]2-
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黄铜矿和氯化铜反应生成氯化亚铜、氯化亚铁和硫单质,CuCl和盐酸反应生成[CuCl3]2-,加水稀释,利用平衡移动原理,CuCl(s)+2Cl-(aq)⥫⥬[CuCl3]2-(aq)平衡逆向移动,抽滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。加入浓盐酸可以使CuCl溶解从而分离出CuCl和S滤渣中的S单质;CuCl溶解的离子方程式为CuCl+2Cl-⥫⥬[CuCl3]2-。
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(4)若用蒸馏水洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的操作是__________________
___________________________________________________________________,最好采用______“洗涤”。
取最后一次洗涤液于试管中,向其中加入硝酸银溶液,无白色沉淀生成,证明已洗涤干净
乙醇
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黄铜矿和氯化铜
反应生成氯化亚
铜、氯化亚铁和
硫单质,CuCl和
盐酸反应生成[CuCl3]2-,加水稀释,利用平衡移动原理,CuCl(s)+2Cl-(aq)⥫⥬[CuCl3]2-(aq)平衡逆向移动,抽滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。CuCl沉淀上可能有氯离子杂质,检验沉淀是否洗净的方法:取最后一次洗涤液于试管中,向其中加入硝酸银溶液,无白色沉淀生成,证明已洗涤干净;洗涤过程中为了减少CuCl的损失,加速干燥,可以选择有机溶剂乙醇洗涤。
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(5)过滤用到的玻璃仪器是____________________,真空干燥的目的是____
___________________________。
烧杯、漏斗、玻璃棒
防
止CuCl被空气中的氧气氧化
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黄铜矿和氯化铜反应生成氯化亚铜、氯化亚铁和硫单质,CuCl和盐酸反应生成[CuCl3]2-,加水稀释,利用平衡移动原理,CuCl(s)+2Cl-(aq)⥫⥬[CuCl3]2-(aq)平衡逆向移动,抽滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。过滤需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;CuCl中Cu元素为+1价,易被空气氧化,真空干燥的目的是防止CuCl被空气中的氧气
氧化。
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铜 金属材料 金属冶炼
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