金屬及其化合物第三章第四節銅及其化合物合金金屬礦物的開發利用2017版課程標準素養目標1.了解銅與其主要化合物的性質、制備及其在生產、生活中的應用2.了解合金的概念，常見的金屬材料及其應用3.了解金屬的活動性順序、自然資源的開發利用(金屬冶煉)、材料分類與應用等與化學有關的社會熱點問題1.變化觀念與平衡思想：認識金屬冶煉的方法，金屬冶煉遵循一定規律2.科學探究與創新意識：能對金屬的性質提出有探究價值的問題；能從問題和假設出發，確定探究目的，設計探究方案，進行實驗探究欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力1銅及其化合物

【基礎整合】1．銅(1)物理性質：銅是______色金屬，具有良好的______性、______性和延展性。(2)化學性質：紫紅導電導熱①常溫下，銅在干燥的空氣中性質穩定，但在潮濕的空氣里則會被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的________。有關化學方程式：______________________________________。②寫出下列化學方程式。銅在空氣中加熱：_____________________________；銅絲在硫蒸氣中反應：_____________________________。銅銹

2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3

2．銅的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名稱為____________，是銅綠、孔雀石的主要成分，受熱分解可生成黑色的氧化銅，化學方程式：_____________________________________，可溶于稀硫酸，離子方程式：_________________________________________。堿式碳酸銅

Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O

(2)黑色氧化銅在高溫下分解為紅色的Cu2O，化學方程式為_______________________。(3)藍色的硫酸銅晶體受熱分解為白色的硫酸銅粉末，化學方程式為______________________________________。(4)紅色的Cu2O與稀硫酸反應，溶液變藍，同時生成紅色的單質銅，離子方程式為________________________________。(6)Cu2＋與堿反應生成藍色沉淀[Cu(OH)2]，這是檢驗Cu2＋的原理之一(

)(7)過量的銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮生成(

)(8)H2還原CuO時，應先加熱后通H2(

)(9)除去N2中混有的少量O2，通過灼熱的Cu網后收集氣體(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×(6)√

(7)×

(8)×

(9)√【重難突破】【答案】D2．(2019·江西南昌聯考)實驗探究Cu及其化合物的性質，操作正確且能達到目的的是(

)A．將銅粉和硫粉混合均勻并加熱以制取CuSB．向Cu與過量濃硫酸反應后的試管中加水以觀察CuSO4溶液的顏色C．向CuSO4溶液中加入適量的NaOH，過濾洗滌并收集沉淀充分灼燒以制取CuOD．在淀粉溶液中加入適量稀硫酸微熱水解，再加入少量新制Cu(OH)2懸濁液并加熱，產生磚紅色沉淀【答案】C【解析】硫的氧化性較弱，只能將銅氧化為＋1價生成Cu2S，A錯誤；銅與過量濃硫酸反應后稀釋，應將反應后的溶液緩慢加入水中，并不斷攪拌，B錯誤；CuSO4與NaOH溶液反應生成Cu(OH)2沉淀，過濾、洗滌、灼燒后可得CuO，C正確；淀粉水解后應先加NaOH溶液至溶液呈堿性，然后加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱，才會產生磚紅色沉淀，D錯誤。3．(2019·廣東陽江模擬)已知CuO經高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發生反應：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。將經高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關說法中正確的是(

)A．如果溶液變為藍色，同時有紫紅色固體出現，說明樣品全部生成了Cu2OB．溶液中最終可能有紫紅色固體出現C．這種實驗的結果無法說明CuO分解的程度D．如果溶液中出現藍色，最終沒有紫紅色固體出現，說明CuO沒有分解【答案】C【解析】若忽略Cu能與熱的稀硝酸反應會造成錯選D。如果樣品部分生成了Cu2O，也會有類似現象發生，即這種實驗的結果無法說明CuO分解的程度，A錯誤、C正確；由于Cu能夠與熱的稀硝酸反應，所以不論CuO是否完全分解，溶液中最終不可能有紫紅色固體出現，B，D均錯誤。下列說法正確的是(

)A．焙燒過程中每消耗1molCuS則消耗3molO2B．焙燒后的廢氣能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．濾渣中主要為含鐵的氧化物D．將獲得的CuCl2·2H2O晶體加熱可制得CuCl2固體【答案】B5．某課外研究小組，用含有較多雜質的銅粉，通過不同的化學反應精制CuO，其設計的實驗過程如下：(1)雜銅經灼燒后得到的產物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是____(填字母)。A．灼燒過程中部分氧化銅被還原B．灼燒不充分銅未被完全氧化C．氧化銅在加熱過程中分解生成銅D．該條件下銅無法被氧氣氧化(3)有同學指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一個環節，即應先生成Cu(OH)2沉淀，過濾洗滌后再加熱分解Cu(OH)2得CuO。以下說法不可能成為減少該環節的理由的是______(填字母)。A．CuO比Cu(OH)2顆粒粗大，更易于從溶液中過濾出來B．Cu(OH)2分解溫度較低，加熱其濁液即可使其分解C．干態下分解Cu(OH)2，溫度難以控制，可能因溫度過高導致CuO進一步分解生成Cu2OD．過濾分離出的CuO不需洗滌就已非常純凈【答案】(1)AB

(2)耗酸少無污染性氣體SO2產生(3)D金屬材料與金屬礦物的開發利用【基礎整合】1．合金(1)概念：合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有__________的物質。(2)性能：①多數合金的熔點比它的各成分金屬的熔點______；②合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度______。金屬特性低大2．常見金屬材料(1)重要的黑色金屬材料——鋼鐵。①______是用量最大、用途最廣的合金。②鐵、鉻、錳

鋼

2．常見金屬材料(1)重要的黑色金屬材料——鋼鐵。①________是用量最大、用途最廣的合金。②青銅

成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小、強度高用于汽車、飛機、火箭、船舶制造3．金屬礦物的開發利用(1)金屬在自然界中的存在形式。金、鉑等金屬元素在自然界以________態存在；化學性質較活潑的金屬在自然界中以________態存在。(2)金屬冶煉的實質。金屬元素只有正價，沒有負價，所以金屬的冶煉過程就是把金屬從其化合物中________出來的過程。游離化合還原

②熱還原法(適用于Zn～Cu等中等活潑金屬)。a．焦炭還原法：如C還原ZnO、CuO，其化學方程式依次為______________________________________；______________________________________。b．一氧化碳還原法：如CO還原Fe2O3、CuO，其化學方程式依次為______________________________；_________________________________。c．氫氣還原法：如H2還原WO3、Fe3O4，其化學方程式依次為______________________________；_______________________________。d．活潑金屬還原法(鋁熱反應)：如Al還原Fe2O3、Cr2O3、V2O5，其化學方程式依次為______________________________；______________________________；____________________________________________。③電解法(適用于Al以前的活潑金屬)：如電解Al2O3、MgCl2、NaCl冶煉Al、Mg、Na，其化學方程式依次為______________________________________；______________________________________；______________________________________。(4)鋁熱反應。實驗結論高溫下，鋁與氧化鐵發生反應，放出大量的熱，反應的化學方程式為______________________________________原理應用①制取熔點較高、活潑性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等；②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)鋁合金的熔點比純鋁的高(

)(2)合金材料中不可能含有非金屬元素(

)(3)鐵是人類在生產、生活中最早使用的金屬(

)(4)合金中的金屬元素以化合態的形式存在(

)(5)合金與純金屬相比，抗腐蝕能力更強(

)(6)工業上電解熔融狀態的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應(

)(7)電解氯化鎂溶液制取金屬鎂(

)(8)用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物(

)(9)用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液制氫氧化鈉(

)(10)用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√(6)√

(7)×

(8)√

(9)√

(10)×【重難突破】【答案】D【解析】鋁鋰合金中的鋁既能與酸反應，又能與堿反應，鋰能與酸反應，故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。2．金屬材料在日常生活以及生產中有著廣泛的運用。下列關于金屬的一些說法不正確的是(

)A．合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同B．工業上金屬Mg、Cu都是用熱還原法制得的C．金屬冶煉的本質是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D．越活潑的金屬越難冶煉【答案】B下列說法中不正確的是(

)A．合金的熔點比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優良的金屬特性B．銅銀都能與稀硝酸反應，收集到的VL氣體可能全為NOC．操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是洗滌，操作Ⅲ應是烘干D．根據反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質量分數【答案】D【解析】實驗中過濾烘干得到的Wg沉淀是AgCl，根據“銀”原子守恒，可確定合金中Ag的質量分數，而合金與硝酸反應生成的氣體不一定全是NO(有可能含有NO2)，故用排水法收集的氣體不能用于計算Cu、Ag的質量分數。【答案】B5．(2019·云南大理模擬)下列是部分礦物資源的利用及產品流程，有關說法不正確的是(

)A．粗銅電解精煉時，粗銅作陽極B．生產鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應C．黃銅礦冶煉銅時，副產物SO2可用于生產硫酸，FeO可用作冶煉鐵的原料D．粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次分餾的方法【答案】B(3)若將A中紅色物質反應掉，操作Ⅰ中加入的試劑最好是________(填字母)。A．適量的NaNO3

B．適量的HNO3C．適量的H2O2(3)取少量(