高考化学复习学案
第22课 金属材料和金属的冶炼(下)
三、铜及其化合物
铜元素位于第四周期ⅠB族,价电子排布式为3d104s1,是过渡金属,属于ds区。
1、单质铜
物理性质:
是一种紫红色金属,具有良好的延展性、导热性和导电性。工业上常用作导线、导热材料。
化学性质:
Cu属于较不活泼的金属,在一定条件下能失去1个或2个电子。能被一些非金属单质如氧气和硫、强氧化性酸如浓硫酸和硝酸、一些盐如铁盐氧化。
2、铜的氧化物
铜的常见氧化物有氧化铜(CuO)和氧化亚铜(Cu2O)。氧化铜是黑色固体,不溶于水,有碱性氧化物的性质。氧化亚铜是砖红色固体,不溶于水,Cu为+1价,在酸性条件下可发生歧化反应。
注意:
常温下氧化铜更稳定,而在高温下氧化亚铜更稳定。
3、氢氧化铜
氢氧化铜是一种蓝色不溶于水的絮状沉淀。
化学性质:
氢氧化铜是不太稳定的弱碱,有弱氧化性,实验室中常用新制的氢氧化铜悬浊液检验醛基(—CHO),加热后生成砖红色的沉淀。
4、常见的铜盐
(1)硫酸铜:
无水CuSO4是白色固体,遇水变蓝色,可用于水的检验。
(2)碱式碳酸铜
又名铜绿,化学式Cu2(OH)2CO3。绿色或蓝绿色固体,铜在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的产物:
(3)铜盐是重金属盐,能使蛋白质变性,可用于配制波尔多液,作为农药杀灭植物病毒。
四、金属材料和金属的冶炼
1、合金
概念:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的有金属特性的物质。
2、常见的合金
(1)铁合金
包括生铁和钢。
(2)铝合金
常见的铝合金:硅铝合金、镁铝合金、硬铝等。
性能:密度小、强度高、塑性好、易加工等。
主要用途:建筑业、容器包装业、交通运输等。
(3)铜合金
常见的有青铜(主要成分是Cu、Sn、Pb)、黄铜(主要成分是Cu、Zn等)、白铜(主要成分是Cu、Ni、Zn等)。
3、金属的冶炼
(1)金属在自然界中的存在
除金(Au)、铂(Pt)等少数不活泼的金属以游离态形式存在外,大多数金属以化合态形式存在。
(2)金属冶炼的化学原理
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为金属单质的过程。(用R表示金属)
(3)常见的金属冶炼方法
一般不活泼的金属用热分解法,活泼金属用电解法,中等活泼金属用热还原法,常见的还原剂有氢气、碳、一氧化碳、铝等。
练习:
1、(2021·湖北)“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面,艺人用手边捂边揉搓铜器,铜表面逐渐变黑,银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是( )
A.铜的金属活动性大于银
B.通过揉搓可提供电解质溶液
C.银丝可长时间保持光亮
D.用铝丝代替银丝,铜也会变黑
答案:D。
2、(2020·全国)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
答案:C。
回答问题:
(1)步骤的目的是______。
(2)步骤中,若仅用浓H2SO4溶解固体B,将生成_____(填化学式)污染环境。
(3)步骤中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反应的化学方程式为_______。
(4)经步骤得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是_______。
(5)实验证明,滤液D能将I-氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤中过量H2O2将I-氧化为I2,理由是_______。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,写出乙同学的实验方案及结果_______。
(不要求写具体操作过程)。
答案:
(1)除去原料表面的油污
(2)SO2
(4)胆矾晶体易溶于水
(5)ⅰ.溶液C经步骤加热浓缩后双氧水已完全分解
ⅱ.取滤液D,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,静置后,向上层清液中再加入KI溶液,溶液不变色,I-不能被氧化
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