第4节 金属材料及金属矿物的开发利用
【考纲要求】
了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 念及其重要应用。
了解常见金属的活动顺序。
考点一 铜及其化合物
1．铜
(1)物理性质：紫红色固体，具有导电、导热和延展性，不能被磁体吸引。 (2)化学性质
反应物 化学方程式 ①常温下潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式O2 非金属 Cl2 碳酸铜，绿色) △②在空气中加热：2Cu＋O2=====2CuO(黑色固体) 点燃Cu＋Cl2=====CuCl2(棕黄色烟) 了解合金的概
氧化 性酸 △浓硫酸 Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O 浓硝酸 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 盐 AgNO3、FeCl3 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag、Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 2.氧化铜和氧化亚铜 名称 颜色 与酸反应(H) 与H2反应 转化关系 3.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用
＋氧化铜(CuO) 黑色 CuO＋2H===Cu＋H2O △CuO＋H2=====Cu＋H2O ＋2＋氧化亚铜(Cu2O) 砖红色 Cu2O＋2H=== Cu＋Cu＋H2O △Cu2O＋H2=====2Cu＋H2O ＋2＋高温4CuO=====2Cu2O＋O2↑
△
反应①的化学方程式：Cu(OH)2=====CuO＋H2O。
1
反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H===Cu＋2H2O。 4．铜盐 (1)碱式碳酸铜
碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，△
其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO3=====2CuO＋CO2↑＋H2O。
(2)硫酸铜
①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾。
②无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)。 (3)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胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
1．CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2( )
2．Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成( ) 3．用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( )
4．过量铜与浓硝酸反应，产生的气体中有NO2、NO和H2( ) 5．利用无水硫酸铜遇水变成蓝色的性质检验水的存在( )
6．将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼( ) 答案：1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√
题组一 考查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及其化合物的性质，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[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿
解析：选D。 A项反应后，应将反应后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水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。
2．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( ) 选项 A B 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 ＋2＋
铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；无 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有 2
向硫酸铜溶液中通入氨气，有C 深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ对；Ⅱ对；有 Ⅰ错；Ⅱ对；无 解析：选D。稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，在加热条件下，铜与氧气反应生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正确，但没有因果关系，C错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
题组二 考查铜的冶炼方法
3．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径： H2SO4CuO(1)Fe――→H2――→Cu； H2SO4Fe(2)CuO――→CuSO4――→Cu。
若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是( ) A．消耗氧化铜的质量不同 C．消耗硫酸的质量相同
B．消耗铁的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量不同
解析：选D。途径(1)中用H2还原CuO时，实验前需先通H2排出装置中的空气，实验结束时要继续通H2至试管冷却，故利用途径(1)制取1 mol Cu，消耗的H2大于 1 mol，即Fe和H2SO4的消耗量均为(1)>(2)，生成FeSO4的质量(1)>(2)，但两种途径中消耗CuO的质量相等。
4．孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：
(1)反应①能观察到的现象是________________________________________________， 有关反应的化学方程式为__________________________________________________。 (2)反应②加入的金属可能是________，有关反应的离子方程式为_________________。 (3)操作a可能的方法是________，欲除掉的杂质为________________________；要从操作a所得到的溶液中得到溶质的晶体，需要进行的操作是________________________。
解析：(1)孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气
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通用版高考化学一轮复习第三章金属及其重要化合物第4节金属材料及金属矿物的开发利用学案新人教版
