第二部分　第三章　学案13　铜及其化合物　金属材料课件2027届高三化学一轮复习

第二部分 元素及其化合物 第三章　金属及其化合物 学案13　铜及其化合物　金属材料 目标引领 1．了解铜单质及其化合物的性质及应用。 2．了解合金及其常见金属材料的应用。 3．了解金属的冶炼方法及其原理。 学案13　铜及其化合物　金属材料 考点一　铜及其化合物 1．铜的性质 3 (1)Cu在潮湿空气中生成铜锈的化学方程式为_________________________________________，其铜锈主要成分的属类为____盐。 (2)铜与浓硫酸共热的化学方程式为________________________________________________________。 2Cu＋O2＋H2O＋CO2 ===Cu2(OH)2CO3 碱式 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋ SO2↑＋2H2O 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (3)浓硝酸中加入足量Cu，开始反应的离子方程式为________________________________________________，后期反应的离子方程式为____________________________________________。 (4)FeCl3溶液刻蚀铜板反应的化学方程式为________________________________。 ===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O ===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 2FeCl3＋Cu===2FeCl2 ＋CuCl2 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 2．铜的化合物 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (1)Cu中是否含有Cu2O可以用稀硫酸检验，其原理(离子方程式)为_______________________________，Cu2O遇到稀硝酸反应离子方程式为===6Cu2+＋2NO↑＋7H2O。 (2)铜锈受热分解的化学方程式为__________________________________________________。 (3)无水CuSO4可以检验水的原理为CuSO4遇水变成蓝色CuSO4·5H2O。 Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋ CO2↑ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 教材链接 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________________________配成了波尔多液，用来杀灭植物的病菌。 胆矾、生石灰、水 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 基础过关 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物。 (　　) (2)无水CuSO4既可检验水蒸气的存在又可作干燥剂。 (　　) (3)Cu2O在高温下比CuO稳定的主要原因是Cu2O中Cu＋的3d轨道电子全充满。 (　　) (4)Cu2O在非氧化性酸中可发生自身氧化还原反应。 (　　) (5)铜锈和铁锈均可用稀盐酸除去。 (　　) (6)CuSO4可用游泳池的消毒杀菌。 (　　) × × √ √ √ √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 2．(1)除去铁制品表面的铜镀层应选用的试剂是________，理由是___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (2)①在H2O2作用下，铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2，写出该反应的化学方程式：_________________________________________。 浓硝酸 浓硝酸常温下能溶解Cu，但Fe遇浓硝酸其表面生成一层致密的氧化物薄膜 Cu＋H2O2＋2HCl===CuCl2＋2H2O 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 反应中，H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是___________________________________________________________________________。 ②上述制备反应中，下列物质均可替代H2O2做氧化剂，最适合的是__________(填字母)。 a．硝酸　　　b．O2　　　c．Cl2 反应生成的Cu2+ 能够催化H2O2分解为H2O和O2 b 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 1．部分含铜物质的价类关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a能与FeCl3溶液反应：Cu＋Fe3+===Cu2+＋Fe2+ B．b在酸性环境中可以转化为a和e C．a→c→d→e均可一步转化 D．e与足量氨水反应的离子方程式 为 √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 B　[A.离子方程式不符合电荷守恒，错误；C.c→d不能一步转化，错误；D.Cu2+与足量氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+，错误。] 2．(2024·山东卷，改编)钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法错误的是(　　) 试管 实验操作及现象 甲 滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 乙 滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 A．试管甲中新生成的沉淀为金属Cu B．试管甲中砖红色沉淀的变化体现了浓硝酸的氧化性和酸性 C．试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物 D．上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 D　[Cu2O中滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色，说明Cu2O转化成Cu2+，Cu元素的化合价由＋1升至＋2，根据氧化还原反应的特点知，Cu元素的化合价还有由＋1降至0，新生成的沉淀为金属Cu，A项正确；试管甲中沉淀的变化为Cu2O＋2HNO3===Cu(NO3)2＋Cu＋H2O，后滴加浓硝酸发生的反应为Cu＋4HNO3(浓 ===＋2NO2↑＋2H2O，该过程中浓硝酸表现氧化性和酸性，B项正确；Cu2O中滴加过量 6 mol·L-1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液， 静置一段时间后，无色溶液变为深蓝色，说明Cu(Ⅰ)与NH3形成的无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝色的，C项正确；试管甲中Cu2O溶于稀硝酸是因歧化生成了Cu2+和Cu单质，不能说明其为碱性氧化物，试管乙中Cu2O溶于浓氨水利用的是氨的配位能力而非碱性，不能说明Cu2O属于酸性氧化物，D项错误。] 真题变式 (1)试管甲发生反应的离子方程式为____________________________， ___________________________________________________________。 (2)试管乙中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________________， ___________________________________________________________。 Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O ===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O Cu2O＋4NH3·H2O=== 2[Cu(NH3)2]＋＋2OH－＋3H2O ===＋4OH－＋6H2O (3)如何检验Cu中含有Cu2O？ ___________________________________________________________________________________________。 取样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液呈蓝色，则证明Cu中含Cu2O 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 考点二　金属材料与金属冶炼 1．合金的定义及性能 金属与非金属 金属特性 低 大 19 2．合金材料 (1)常见合金材料 低碳 Cr、Ni 小 高 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (2)新型合金 [注]　钛合金、耐热合金、形状记忆合金也属新型合金。 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 3．金属的冶炼 (1)金属冶炼的实质 金属的冶炼是指将金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料的过程，即______________________(写反应通式，用R表示金属)。 Rn＋＋ne－===R 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (2)金属冶炼的方法(用化学方程式表示) 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 [注]　常用还原剂有焦炭、CO、H2、Al等，铝热反应是利用Al的还原性在高温下冶炼一些难熔金属如Fe、Cu、V、Cr、Mn等。 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 基础过关 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何金属在一定温度均可形成合金。 (　　) (2)Mg、Al的冶炼均可以电解熔融的MgCl2、AlCl3得到Mg、Al。 (　　) (3)铝热反应可以用于冶炼Mg、Cu等金属。 (　　) × × × 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (4)工业电解熔融态的Al2O3制Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量。 (　　) (5)加强废旧金属的回收和再利用是合理开发利用金属矿物的主要途径之一。 (　　) × √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 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。 指出下列金属冶炼对应的方法： (Ⅰ)火烧孔雀石炼铜______(填序号，下同)。 (Ⅱ)湿法炼铜________。 (Ⅲ)铝热法炼Cr________。 (Ⅳ)从光卤石中炼镁________。 ① ③ ③ ④ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 1．(2025·金华检测)合金在生产和科学研究中发挥着重要作用。下列有关合金的性质与用途不具有对应关系的是(　　) A．生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件 B．钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用于快中子反应堆的热交换剂 C．镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等 D．镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件 √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 A　[生铁用于炼钢和制造各种铸件，是由于生铁具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，A符合题意；钠钾合金用于快中子反应堆的热交换剂，是由于钠钾合金导热性好，B不符合题意；镁锂合金用于制造火箭、导弹、航天器等，是由于镁锂合金具有密度小、硬度和强度大的特点，C不符合题意；镍铬铝铜合金用于制备电路中的精密元件，是由于镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，D不符合题意。] 2．(2025·福建五校联考)《天工开物》中记载了铜的开采与冶炼：凡铜砂……淘洗去土滓，然后入炉煎炼，其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法，傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法错误的是(　　) A．“淘洗去土滓”属于原料的富集 B．炼制所得自然铜为合金 C．铜与铅混合物的分离过程利用了物质的熔点不同 D．可用热分解法冶炼铜 √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 D　[“淘洗去土滓”，使矿石和土分离属于原料的富集，A正确；纯铜为紫红色固体，“自然铜……色似干银泥”，因此自然铜为合金，B正确；铜与铅混合物的分离过程中，“铅质先化，从上孔流出”，利用了物质的熔点不同，C正确；不能用热分解法冶炼铜，应用热还原法冶炼铜，D错误。] 3．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 √ D　[Ag的冶炼可以用加热分解Ag2O的方法制备，D错误。] 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 核心再点拨 (1)形成合金的金属必须在一定的温度范围内均熔化。 (2)冶炼Mg时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时会耗费更多能源，增加生产成本。 (3)冶炼Al时只能电解熔融Al2O3而不能电解熔融AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石Na3[AlF6]的目的是降低Al2O3的熔化温度。 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 一题串所学 (2024·黑吉辽卷，改编)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl－ 浓度/(g·L-1) 145 0.03 1 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (1)铜屑在潮湿的空气中生锈，其化学方程式为_____________________________________________________________________________。 (2)“浸铜”反应中H2O2的作用是________，其反应的离子方程式为______________________________________。 (3)从“浸铜”的溶液中获得CuSO4·5H2O的操作为_________________________、过滤、洗涤、干燥。 === 氧化剂 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2+＋2H2O 蒸发浓缩、 冷却结晶 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (4)“脱氯”反应的离子方程式为______________________________。 (5)电解“脱氯液”的阴极反应式为____________________________。 (6)铜的一种氧化物呈红色，在稀硫酸中反应的离子方程式为 ______________________________________。 Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl Zn2+＋2e－===Zn Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 学案分层作业(十)　镁、铝、铜与金属材料 1．(人教版必修第一册)相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为(　　) A．1∶1　　　　 B．1∶6 C．2∶3 D．3∶2 √ (考查范围：对应学案12～13　分值：50分) 37 2．(5分)(人教版必修第一册)(1)家庭的厨卫管道内常因留有油脂 、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞，此时可以用一种固体管道疏通剂(主要成分有NaOH和Al粉)疏通，反应的化学方程式为 ______________________________________________。(2分) (2)选择铸造硬币的金属材料时应考虑的因素有_____________________________________________________________________________(写三条)。(3分) 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 硬度、价格、光泽、耐磨性、耐腐蚀性、易加工程度等(任选三条) 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 3．(8分)(人教版必修第一册)向一个铝质易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口。一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。请完成下列空白。 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (1)易拉罐变瘪的原因是_________________________________________________________________________________________________， 反应的离子方程式为_________________________________。(4分) (2)易拉罐又鼓起来的原因是_____________________________________________________________________________________________， 反应的离子方程式为_________________________________________。(4分) NaOH溶液与CO2气体发生反应，导致易拉罐内压强变小 ===＋H2O Al与NaOH溶液反应产生H2，易拉罐内压强又变大 ===＋3H2↑ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 4．(12分)(人教版必修第一册)镁及其合金是一种用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下： 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用________；要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应____________，离子方程式为___________________________________。(4分) (2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________。(1分) 石灰乳 过量 Mg2+＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2+ 过滤 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (3)试剂②可以选用________，离子方程式为_____________________________________。(3分) (4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化 学方程式为___________________________________。(2分) (5)MgCl2·6H2O加热生成MgCl2时，为了防止水解，加热应通入反应器中的气体为________。(2分) 盐酸 ＋2H＋=== Mg2+＋2H2O MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ HCl 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 5．(2分)(人教版必修第一册)蓝铜矿的主要成分为2CuCO3·Cu(OH)2，将它与焦炭一起加热时，可以生成Cu、CO2和H2O。请写出该反应的化学方程式___________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 2[2CuCO3·Cu(OH)2]＋3C 6Cu＋7CO2＋2H2O(或2CuCO3·Cu(OH)23CuO＋2CO2↑ ＋H2O、C＋2CuO2Cu＋CO2) 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 6．(2026·邢台模拟)中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是(　　) A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定 B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是的颜色 C．铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜 D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂 √ C　[黄铜是铜锌合金，C项错误。] 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 7．某同学通过如下流程制备氧化亚铜： 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。 下列说法不正确的是(　　) A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换 B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤 C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋ 2Cl－＋H2O D．如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度 √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 D　[CuCl难溶于稀硫酸，Cu2O与稀硫酸反应生成Cu，故反应后的固体为CuCl与Cu的混合物，无法确定Cu的量，无法计算试样纯度，D错误。] 8．以某种矿粉(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2及少量FeS2)为原料生产Fe3O4的部分工艺流程如下： 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 下列说法错误的是(　　) A．用NaOH溶液吸收“焙烧”过程产生的SO2有利于保护环境和资源再利用 B．从该矿粉中可制得Al、Fe的化合物 C．向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由[Al(OH)4]－转化为Al3+ D．FeS2与Fe2O3混合后在隔绝氧气的条件下焙烧的目的是生成Fe3O4和SO2 √ 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 C　[通入过量的二氧化碳，滤液中的[Al(OH)4]－只能转化为氢氧化铝沉淀，C错误。] 9．(11分)工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含有少量SiO2)为主要原料制备CuCl的主要流程如下： 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 已知：CuCl难溶于水，难溶于乙醇，在空气中易被氧化，在盐酸中存在平衡：CuCl(白色固体)＋2Cl－⥫⥬[CuCl3]2-(无色溶液)。 回答下列问题： (1)溶液A中含有硫酸铜、硫酸铁，沉淀D为白色，则在一定条件下黄铜矿与稀硫酸、氧气发生反应的化学方程式为________________ _______________________________________________。(2分) 4CuFeS2＋2H2SO4 ＋17O2＋2H2O 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (2)沉淀D为________(填化学式)。(1分) (3)加过量CuO调pH的目的是_________________________________。(2分) (4)若“①”处不加浓盐酸，此处的反应会较快停止，原因是 ___________________________________________________________。(2分) SiO2 使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀除去 生成的CuCl难溶于水会附着在Cu的表面，阻碍反应进一步发生 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 (5)“②”中的系列操作是_____________________________，过滤，用________________洗涤，真空干燥。(2分) (6)向溶液B中加入NaCl、NaHSO3，加热，也可生成CuCl，则该反应的离子方程式是______________________________________________________________________________________________________。(2分) 向溶液C中加入大量的水 无水乙醇 ＋ ＋3H 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 [解析]　 考点一 考点二 学案分层作业 学案13　铜及其化合物　金属材料 $