《【全程学习方略】高中化学第2节 铝与铝合金课件 鲁科版必修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【全程学习方略】高中化学第2节 铝与铝合金课件 鲁科版必修1.ppt（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第2课时金属与金属材料1.1.了解金属的通性了解金属的通性,了解金属材料的分了解金属材料的分类类。2.2.了解不了解不锈钢锈钢等合金的性等合金的性质质。3.3.掌握掌握铜铜的性的性质质。了解金、。了解金、银银的性的性质质及其及其应应用。用。一、金属材料一、金属材料1.1.金属材料的分类金属材料的分类类类型型成分成分黑色金黑色金属材料属材料_及其合金及其合金有色金有色金属材料属材料除黑色金属以外的其他金除黑色金属以外的其他金属材料及其合金属材料及其合金铁铁、铬铬、锰锰2.2.重要的黑色金属材料重要的黑色金属材料钢铁钢铁(1)(1)钢铁：钢铁是铁和碳等的合金的总称：钢铁：钢铁是铁和碳等的合金的总称
2、：生铁生铁 钢钢(2)(2)不锈钢：不锈钢是一种具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性不锈钢：不锈钢是一种具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性的合金材料：的合金材料：铬、镍铬、镍 二、金属的通性二、金属的通性1.1.金属的物理通性金属的物理通性汞汞 导电导电 导热导热 2.2.金属的化学通性金属的化学通性(1)(1)金属元素只有正化合价金属元素只有正化合价,在化合物中的主要化合价在化合物中的主要化合价为为:_、_、_价。价。(2)(2)金属金属单质单质只有只有还还原性原性,无氧化性。无氧化性。+1+1+2+2+3+3三、几种有色金属材料三、几种有色金属材料金、金、银银、铜铜1.1.金、金、银银、铜铜的物理性
3、的物理性质质及主要用途及主要用途金金银银铜铜颜颜色色_硬度硬度软软软软较较小小导电导电、导热导热和和延展性延展性金、金、银银、铜铜均具有良好的均具有良好的导电导电性、性、导热导热性和延展性。性和延展性。导电导电、导热导热性最好的是性最好的是_,_,延展性最好的是延展性最好的是_用途用途电电子元件子元件,制制造造飞飞机和航天机和航天器部件器部件制造化学制造化学电电源源,有机合成中的有机合成中的催化催化剂剂制造制造电线电线、电缆电缆;制制“铜铜芯片芯片”,”,制造水管制造水管黄色黄色银银白色白色紫紫红红色色银银金金2.2.铜的化学性质铜的化学性质2.2.铜的化学性质铜的化学性质2Cu+O2Cu+O
4、2 2 2CuO 2CuO=2Cu+O2Cu+O2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2=CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 32Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S=3.3.氧化氧化铜铜与硫酸与硫酸铜铜晶体晶体氧化氧化铜铜高温下分解高温下分解:_:_蓝矾蓝矾受受热热分解分解:_:_4.4.几种新型金属材料几种新型金属材料(1)(1)铀铀(U)(U)用做核用做核电电厂反厂反应应堆的核燃料。堆的核燃料。(2)(2)镅镅(Am)(Am)在烟在烟雾雾探探测测器中用做烟器中用做烟雾监测雾监测材料。材料。(3)(3)钛钛(Ti)(Ti)被誉被誉为为“21“21世世纪纪的金属的金属”,
5、”,是一种是一种“亲亲生物金属生物金属”。4CuO 2Cu4CuO 2Cu2 2O+OO+O2 2CuSOCuSO4 45H5H2 2O CuSOO CuSO4 4+5H+5H2 2OO高温高温=【思考辨析】【思考辨析】1.1.判断正判断正误误(1)(1)常温下金属都是具有常温下金属都是具有导电导电性、性、导热导热性和延展性的固体。性和延展性的固体。()()分析分析:常温下常温下,汞是液体汞是液体,其余金属是固体。其余金属是固体。(2)(2)铁铁及其化合物都属于黑色金属。及其化合物都属于黑色金属。()()分析分析:黑色金属包括铁、铬、锰及其合金黑色金属包括铁、铬、锰及其合金,铁的化合物不是黑色
6、铁的化合物不是黑色金属。金属。(3)(3)日常生活生日常生活生产产中使用的中使用的钢铁钢铁制品的成分都是制品的成分都是纯铁纯铁。()()分析分析:普通钢铁都是铁碳合金。普通钢铁都是铁碳合金。(4)(4)可用无水硫酸可用无水硫酸铜铜粉末粉末检验检验水蒸气。水蒸气。()()分析分析:无水硫酸铜粉末遇水变蓝。无水硫酸铜粉末遇水变蓝。(5)(5)铜铜制品用久了会制品用久了会变绿变绿是因是因为为被氧化成了氧化被氧化成了氧化铜铜()()分析分析:铜制品会变绿是因为生成了碱式碳酸铜。铜制品会变绿是因为生成了碱式碳酸铜。2.2.问题问题思考思考(1)(1)金属元素从游离金属元素从游离态态到化合到化合态态一定是
7、被氧化一定是被氧化吗吗?分析分析:因为金属元素只有正化合价因为金属元素只有正化合价,没有负化合价没有负化合价,从游离态到从游离态到化合态一定是化合价升高化合态一定是化合价升高,一定是被氧化。一定是被氧化。(2)(2)实验实验室中制取硫化室中制取硫化铜时为铜时为什么不用什么不用铜铜粉和硫粉直接混合加粉和硫粉直接混合加热热?分析分析:硫与变价金属反应只能生成低价金属硫化物硫与变价金属反应只能生成低价金属硫化物,铜粉和硫粉铜粉和硫粉在加热条件下只能生成硫化亚铜在加热条件下只能生成硫化亚铜,不能生成硫化铜。不能生成硫化铜。【知识链接】【知识链接】生铁生铁工业生铁含碳量一般在工业生铁含碳量一般在2.5%
8、2.5%4%,4%,并含并含C C、SiSi、MnMn、S S、P P等元素等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。延展性延展性物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性;在外在外力力(锤击或滚轧锤击或滚轧)作用下能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。作用下能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。电子元件电子元件电子元件是组成电子产品的基础电子元件是组成电子产品的基础,常用的电子元件有常用的
9、电子元件有:电阻、电电阻、电容、电感、电位器、变压器、三极管、二极管、容、电感、电位器、变压器、三极管、二极管、ICIC等。等。一、一、铜铜及其化合物的性及其化合物的性质质1.1.铜铜的化学性的化学性质质与非金与非金属反属反应应O O2 2O O2 2+2Cu 2CuO(+2Cu 2CuO(黑色黑色)S SS+2Cu CuS+2Cu Cu2 2S(S(黑色黑色)ClCl2 2ClCl2 2+Cu CuCl+Cu CuCl2 2(棕色烟棕色烟)与金属阳与金属阳离子反离子反应应AgAg+2Ag2Ag+Cu=Cu+Cu=Cu2+2+2Ag+2AgFeFe3+3+2Fe2Fe3+3+Cu=Cu+Cu=
10、Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+点燃点燃=与与强强氧化氧化性酸反性酸反应应稀硝酸稀硝酸8HNO8HNO3 3(稀稀)+3Cu=)+3Cu=3Cu(NO 3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O浓浓硫酸硫酸2H2H2 2SOSO4 4(浓浓)+Cu)+Cu CuSO CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O在潮湿空气在潮湿空气中生中生锈锈2Cu+CO2Cu+CO2 2+H+H2 2O+OO+O2 2=Cu Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3(铜绿铜绿)=2.2.氧化铜的化学性质氧化铜的化学性质化学性化学性质质反反应应方程式方程式高温分解高温
11、分解4CuO4CuO 2Cu2Cu2 2O+OO+O2 2 与酸反与酸反应应CuO+2HCuO+2H+=Cu=Cu2+2+H+H2 2O O氧化性氧化性CuO+CO Cu+COCuO+CO Cu+CO2 2=(黑色黑色)(红色红色)高温高温=3.3.硫酸硫酸铜铜的性的性质质(1)(1)物理性物理性质质:硫酸硫酸铜铜固体固体为为白色粉末状白色粉末状,溶于水或形成胆溶于水或形成胆矾矾晶体晶体后呈后呈蓝蓝色。色。(2)(2)化学性化学性质质:与碱反与碱反应应硫酸硫酸铜铜溶液与碱反溶液与碱反应应生成生成蓝蓝色色氢氢氧化氧化铜铜沉淀沉淀,可可应应用用这这一性一性质检质检验验溶液中的溶液中的铜铜离子。离子
12、。反反应应的离子方程式的离子方程式为为CuCu2+2+2OH+2OH-=Cu(OH)=Cu(OH)2 2与活与活泼泼金属金属(如如Fe)Fe)发发生置生置换换反反应应反反应应的离子方程式的离子方程式为为CuCu2+2+Fe=Cu+Fe+Fe=Cu+Fe2+2+与硫化与硫化氢氢反反应应硫酸硫酸铜铜溶液与硫化溶液与硫化氢氢反反应应生成黑色沉淀硫化生成黑色沉淀硫化铜铜,可可应应用用这这一性一性质质检验检验硫化硫化氢氢气体。气体。反反应应的离子方程式的离子方程式为为CuCu2+2+H+H2 2S=2HS=2H+CuS+CuS【知【知识备选识备选】氢氢气气还还原氧化原氧化铜实验铜实验注意事注意事项项(1
13、)(1)首先首先检验氢检验氢气的气的纯纯度。度。(2)(2)加加热热之前要先通入一段之前要先通入一段时间氢时间氢气再用酒精灯加气再用酒精灯加热试热试管管,这这是是为为了排干了排干净试净试管内原有的空气。管内原有的空气。(3)(3)实验实验完成后先熄完成后先熄灭灭酒精灯酒精灯,等等试试管冷却后再停止通管冷却后再停止通氢氢气气,这这是是为为了防止了防止热铜热铜被空气中的氧气氧化成氧化被空气中的氧气氧化成氧化铜铜。【学而后思】【学而后思】(1)CuO(1)CuO与与CuCu2 2O O相比哪个相比哪个稳稳定性定性强强?提示提示:CuCu在空气中加热生成在空气中加热生成CuO,CuO,而而CuOCuO
14、高温条件下分解生成高温条件下分解生成CuCu2 2O O和氧气和氧气,说明在温度较低时说明在温度较低时CuOCuO稳定性强稳定性强,而在高温时而在高温时CuCu2 2O O稳定性稳定性强。强。(2)(2)某学生想某学生想测测定定CuCu-ZnZn合金中合金中铜铜的的质质量分数量分数,实验实验室只提供了一室只提供了一瓶未瓶未标标明明浓浓度的稀度的稀盐盐酸和必要的酸和必要的仪仪器。你器。你认为认为在在现现有条件下能有条件下能否否测测出出铜铜的的质质量分数量分数?提示提示:能。因为在能。因为在CuCu、ZnZn两种金属中两种金属中,只有锌跟盐酸反应放出氢只有锌跟盐酸反应放出氢气。气。二、金属的化学通
15、性二、金属的化学通性金属金属单质单质在化学反在化学反应应中容易失中容易失电电子子,作作还还原原剂剂。1.1.与非金属与非金属单质单质反反应应(1)(1)与氧气反与氧气反应应:金属金属+氧气氧气金属氧化物金属氧化物:2Mg+O2Mg+O2 2 2MgO2MgO 2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO2CuO3Fe+2O3Fe+2O2 2 FeFe3 3O O4 4 2Na+O2Na+O2 2 NaNa2 2O O2 2(2)(2)与硫反与硫反应应:变变价金属与硫反价金属与硫反应应生成低价金属硫化物生成低价金属硫化物:Fe+S FeSFe+S FeS 2Cu+S Cu 2Cu+S Cu2 2S S(
16、3)(3)与与氯氯气反气反应应:变变价金属与价金属与氯氯气反气反应应生成高价金属生成高价金属氯氯化物化物:2Fe+3Cl:2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3 Cu+Cl Cu+Cl2 2 CuCl CuCl2 2点燃点燃=点燃点燃=点燃点燃=点燃点燃=点燃点燃=点燃点燃=.2.2.与水反与水反应应钠钠、钾钾等活等活泼泼金属能与水反金属能与水反应应。2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 22K+2H2K+2H2 2O=2KOH+HO=2KOH+H2 23.3.与酸的反与酸的反应应(1)(1)非氧化性酸非氧化性酸:金属活金属活动顺动顺序中排在序中排在
17、氢氢前面的金属能与前面的金属能与盐盐酸、酸、稀硫酸等反稀硫酸等反应应生成生成氢氢气气:Mg+2HMg+2H+=MgMg2+2+H+H2 2Fe+2HFe+2H+=FeFe2+2+H+H2 2(2)(2)氧化性酸氧化性酸:金属遇硝酸、金属遇硝酸、浓浓硫酸反硫酸反应应不生成不生成氢氢气气,反反应时应时一一般把般把浓浓硝酸硝酸还还原成二氧化氮原成二氧化氮,把稀硝酸把稀硝酸还还原成一氧化氮原成一氧化氮,把把浓浓硫硫酸酸还还原成二氧化硫原成二氧化硫:Fe(Fe(少量少量)+6HNO)+6HNO3 3(浓浓)Fe(NO)Fe(NO3 3)3 3+3NO+3NO2 2+3H+3H2 2O O3Fe(3Fe(
18、过过量量)+8HNO)+8HNO3 3(稀稀)=3Fe(NO)=3Fe(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OFe(Fe(少量少量)+4HNO)+4HNO3 3(稀稀)=Fe(NO)=Fe(NO3 3)3 3+NO+2H+NO+2H2 2O OCu+2HCu+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CuSO)CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O.=4.4.与与盐盐反反应应2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4=Al=Al2 2(SO(SO4 4)3 3+3Cu+3CuCu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag
19、2FeCl2FeCl3 3+Fe=3FeCl+Fe=3FeCl2 22FeCl2FeCl3 3+Cu=2FeCl+Cu=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2(用于雕刻用于雕刻铜线铜线路板路板)5.5.与氧化物反与氧化物反应应2Mg+CO2Mg+CO2 2 2MgO+C 2MgO+C铝热铝热反反应应:2Al+Fe:2Al+Fe2 2O O3 3 Al Al2 2O O3 3+2Fe+2Fe点燃点燃=高温高温=【知【知识备选识备选】金属金属单质还单质还原性原性强强弱比弱比较较(1)(1)对对于金属于金属还还原原剂剂来来说说,金属金属单质单质的的还还原性原性强强弱一般与金属活弱一般与金属活动动
20、性性顺顺序相一致序相一致,即越位于后面的金属即越位于后面的金属,越不容易失越不容易失电电子子,还还原性越弱。原性越弱。还还原性原性:KCaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPb(H)CuHgAgPtAuKCaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPb(H)CuHgAgPtAu(2)(2)依据金属阳离子氧化性的依据金属阳离子氧化性的强强弱弱,金属阳离子的氧化性越金属阳离子的氧化性越强强,单单质质的的还还原性越弱。原性越弱。K K+CaCa2+2+NaNa+MgMg2+2+AlAl3+3+ZnZn2+2+CrCr3+3+FeFe2+2+SnSn2+2+PbPb2+2+(H(H+)Cu)Cu2+2+
21、HgHg2+2+FeFe3+3+AgAg+PtPt2+2+AuAu2+2+(3)(3)根据化学方程式判断根据化学方程式判断:还还原原剂还剂还原性原性强强于于还还原原产产物的物的还还原性。原性。【学而后思】【学而后思】(1)(1)金属阳离子是否只有氧化性金属阳离子是否只有氧化性?提示提示:最高价金属阳离子只有氧化性最高价金属阳离子只有氧化性,中间价态金属阳离子既有中间价态金属阳离子既有氧化性又有还原性氧化性又有还原性,如如FeFe2+2+。(2)(2)通常用加通常用加热热分解硝酸分解硝酸银银的方法制的方法制单质银单质银,硝酸硝酸银银受受热热分解的分解的产产物中含有物中含有银银、二氧化氮和另一物、
22、二氧化氮和另一物质质,则该则该物物质质可能是什么可能是什么?提示提示:氧气。根据氧化还原反应中元素化合价有降低必然有升氧气。根据氧化还原反应中元素化合价有降低必然有升高高,银和二氧化氮都是化合价降低的产物银和二氧化氮都是化合价降低的产物,故氧化产物应该为氧故氧化产物应该为氧气。气。类型一类型一 铜的性质铜的性质【典典例例】在在某某探探究究性性学学习习中中,老老师师要要求求同同学学们们在在实实验验室室中中用用氧氧化化铜铜、稀硫酸和、稀硫酸和铁铁来制取来制取纯净纯净的的铜铜,并探究并探究铜铜的性的性质质。(一一)制取制取铜铜甲、乙两位同学分甲、乙两位同学分别设计别设计了如下两个制取了如下两个制取铜
23、铜的的实验实验方案。方案。甲甲:CuO:CuO溶于适量稀硫酸中溶于适量稀硫酸中在在的的溶溶液液中中加加入入稍稍过过量量的的铁铁粉粉,充充分分反反应应后后,过过滤滤、烘烘干干,即即得得纯净纯净的的铜铜。乙乙:铁铁与稀硫酸反与稀硫酸反应应得得氢氢气气将将氢氢气通气通过过氧化氧化铜铜粉末立即加粉末立即加热热,充分反充分反应应后停止加后停止加热热,冷却冷却即得即得纯净纯净的的铜铜。回答下列回答下列问题问题:(1)(1)若两位同学消耗的稀硫酸和若两位同学消耗的稀硫酸和铁铁的量分的量分别别相同相同,请请判断他判断他们们所所制得制得铜铜的的质质量大小关系量大小关系_。A.A.相同相同B.B.甲多甲多C.C.
24、乙多乙多 D.D.以上三种情况均有可能以上三种情况均有可能(2)(2)丙同学丙同学认为认为上述两种制上述两种制铜铜方案均需要加以完善。甲同学的方方案均需要加以完善。甲同学的方案不完善的原因是案不完善的原因是_。乙同学的方案不完善的原因是。乙同学的方案不完善的原因是_。完善甲同学的方案的一种方法是。完善甲同学的方案的一种方法是:将所得的将所得的铜铜粉放粉放入入烧烧杯中杯中,加入加入_,_,不断不断搅搅拌拌,然后然后_、_、_,_,即得到即得到纯净纯净的的铜铜。(二二)探究探究铜铜的性的性质质(1)(1)将所得将所得铜铜粉放入粉放入氯氯化化铁铁溶液中溶液中,有关反有关反应应的离子方程式的离子方程式
25、为为_,_,该实验说该实验说明明铜铜具有具有_性。性。(2)(2)将少量将少量铜铜粉放入粉放入浓浓硝酸溶液中硝酸溶液中,实验现实验现象象为为_。【解题指南】【解题指南】解答本题时要注意以下解答本题时要注意以下2 2点点:(1)(1)甲同学方案中加入的铁粉过量。甲同学方案中加入的铁粉过量。(2)(2)乙同学方案中氢气还原乙同学方案中氢气还原CuOCuO的实验操作不规范。的实验操作不规范。【解析】【解析】(一一)甲同学将甲同学将CuOCuO溶于适量稀硫酸中得硫酸铜溶液溶于适量稀硫酸中得硫酸铜溶液,再再加入稍过量的铁加入稍过量的铁,充分反应后充分反应后,过滤、烘干过滤、烘干,所得固体为铁和铜所得固体
26、为铁和铜的混合物的混合物,要得纯净的铜要得纯净的铜,需将固体放入过量稀硫酸需将固体放入过量稀硫酸,再过滤、再过滤、洗涤、烘干。洗涤、烘干。乙同学的方案中氢气还原氧化铜时需先通氢气驱赶装置中的空乙同学的方案中氢气还原氧化铜时需先通氢气驱赶装置中的空气气,再加热使反应进行再加热使反应进行,最后还需通一段时间氢气直至冷却最后还需通一段时间氢气直至冷却,若若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同,则乙同学制得铜的则乙同学制得铜的质量少。质量少。(二二)铜与氯化铁反应说明铜具有还原性铜与氯化铁反应说明铜具有还原性;铜粉放入浓硝酸中铜粉放入浓硝酸中,固固体溶解体溶解,溶液
27、呈蓝色溶液呈蓝色,生成红棕色的气体二氧化氮。生成红棕色的气体二氧化氮。答案答案:(一一)(1)B)(1)B(2)(2)甲方案中过量的铁混在制备的铜中甲方案中过量的铁混在制备的铜中,会使制得的铜中含有杂会使制得的铜中含有杂质铁质铁,并且没有洗涤并且没有洗涤乙方案中通入氢气立即加热乙方案中通入氢气立即加热,可能会引起爆炸可能会引起爆炸;反应结束后立即反应结束后立即停止加热停止加热,热的铜会被氧气氧化热的铜会被氧气氧化,且氢气还原氧化铜时且氢气还原氧化铜时,氢气利氢气利用率太低用率太低过量稀硫酸过滤洗涤烘干过量稀硫酸过滤洗涤烘干(二二)(1)Cu+2Fe)(1)Cu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2
28、+2Fe+2Fe2+2+还原还原(2)(2)固体溶解固体溶解,溶液呈蓝色溶液呈蓝色,生成红棕色的气体生成红棕色的气体【名师点评】【名师点评】讲解本题时应注意以下讲解本题时应注意以下3 3点点:(1)(1)准确把握铜及其化合物间的转化关系准确把握铜及其化合物间的转化关系;(2)(2)能够把题干中所提供的信息转化成化学语言能够把题干中所提供的信息转化成化学语言,根据题目要求根据题目要求求解求解;(3)(3)巩固对铜及其化合物的实质的理解。巩固对铜及其化合物的实质的理解。【变变式式训练训练】某工厂排放的酸性某工厂排放的酸性废废水中含有水中含有较较多的多的CuCu2+2+,对农对农作作物和人畜都有害物
29、和人畜都有害,欲采用化学法除去有害成分欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列最好是加入下列物物质质中的中的()A.A.食食盐盐、硫酸、硫酸B.B.胆胆矾矾、石灰水、石灰水C.C.铁铁粉、生石灰粉、生石灰D.D.苏苏打、打、盐盐酸酸【解析】【解析】选选C C。A A无法除去铜离子无法除去铜离子;B;B加胆矾无意义加胆矾无意义,反而增加石反而增加石灰水的用量灰水的用量;C;C铁粉可置换铁粉可置换CuCu2+2+,生成单质生成单质Cu,Cu,再加生石灰可除去再加生石灰可除去生成的生成的FeFe2+2+,C,C项正确项正确;D;D无法除去铜离子。无法除去铜离子。【变变式式备选备选】向向27.2 g
30、Cu27.2 g Cu和和CuCu2 2O O的混合物中加入某的混合物中加入某浓浓度的稀度的稀硝酸硝酸0.5 L,0.5 L,固体物固体物质质完全反完全反应应,生成生成NONO和和Cu(NOCu(NO3 3)2 2。在所得溶。在所得溶液中加入液中加入1.0 molL1.0 molL-1-1的的NaOHNaOH溶液溶液1.0 L,1.0 L,此此时时溶液呈中性溶液呈中性,金金属离子已完全沉淀属离子已完全沉淀,沉淀沉淀质质量量为为39.2 g39.2 g。下列有关。下列有关说说法不正确法不正确的是的是()与与CuCu2 2O O的物的物质质的量之比的量之比为为2121B.B.硝酸的物硝酸的物质质的
31、量的量浓浓度度为为2.6 molL2.6 molL-1-1C.C.产产生的生的NONO在在标标准状况下的体准状况下的体积为积为4.48 L4.48 L、CuCu2 2O O与硝酸反与硝酸反应应后剩余后剩余HNOHNO3 3为为0.2 mol0.2 mol【解析】【解析】选选B B。根据题意可知。根据题意可知,得到的金属离子的沉淀为氢氧得到的金属离子的沉淀为氢氧化铜化铜0.4 mol,0.4 mol,根据元素守恒可以确定原混合物中有铜根据元素守恒可以确定原混合物中有铜0.2 mol,0.2 mol,有氧化亚铜有氧化亚铜0.1 mol,0.1 mol,将溶液变成中性时消耗硝酸将溶液变成中性时消耗硝
32、酸1 mol,1 mol,沉淀沉淀铜离子只消耗了铜离子只消耗了0.8 mol,0.8 mol,因此反应过程中硝酸过量因此反应过程中硝酸过量0.2 mol,0.2 mol,由于固体混合物与硝酸的反应为氧化还原反应由于固体混合物与硝酸的反应为氧化还原反应,该反应过程中该反应过程中铜元素的化合价均升高为铜元素的化合价均升高为+2+2价价,化合价升高了化合价升高了0.4 mol+0.2 mol0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol,=0.6 mol,硝酸中氮原子的化合价由硝酸中氮原子的化合价由+5+5价降低为价降低为+2+2价价,因此生成因此生成的一氧化氮的物质的量为的一氧化氮的物质的量为0.
33、2 mol,0.2 mol,根据氮元素守恒可以判断原根据氮元素守恒可以判断原溶液中硝酸的物质的量为溶液中硝酸的物质的量为1.2 mol,1.2 mol,浓度为浓度为2.4 molL2.4 molL-1-1。类型二类型二 金属性质金属性质【典例】【典例】在一定条件下可在一定条件下可实现实现下下图图所示物所示物质质之之间间的的转转化化:请请填写下列空白填写下列空白:(1)(1)孔雀石的主要成分是孔雀石的主要成分是CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2(碱式碳酸碱式碳酸铜铜),),受受热热易分易分解。上解。上图图中的中的F F是是_。(2)(2)明明矾矾KAl(SOKAl(SO4 4)
34、2 212H12H2 2OO与与过过量量NaOHNaOH溶液反溶液反应应的离子方程式的离子方程式是是_。(3)(3)图图中所得中所得G G和和D D都是固体都是固体,混合后在高温下可混合后在高温下可发发生反生反应应,则该则该反反应应的化学方程式是的化学方程式是_。(4)(4)每生成每生成1 mol D,1 mol D,同同时时生成生成_mol E_mol E。【解题指南】【解题指南】解答本题时要注意以下解答本题时要注意以下2 2点点:(1)(1)四羟基合铝酸钠能与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀。四羟基合铝酸钠能与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀。(2)(2)高温条件下铝与金属氧化物的反应可考虑铝热反
35、应。高温条件下铝与金属氧化物的反应可考虑铝热反应。【解析】【解析】A A是是NaAl(OH)NaAl(OH)4 4,有关反应为有关反应为AlAl3+3+4OH+4OH-=Al(OH)=Al(OH)4 4-;孔雀石受热分解的化学方程式为孔雀石受热分解的化学方程式为CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2 2CuO+2CuO+COCO2 2+H+H2 2O,O,则则F F应是应是COCO2 2,G,G是是CuO;ACuO;A与与F F反应的离子方程式为反应的离子方程式为COCO2 2+Al(OH)+Al(OH)4 4-=Al(OH)=Al(OH)3 3+,+,沉淀是沉淀是Al(OH)A
36、l(OH)3 3,受热受热分解生成分解生成H H2 2O O和和AlAl2 2O O3 3(即即B);AlB);Al2 2O O3 3电解生成电解生成AlAl和和O O2 2。因。因D D为固体为固体,则则D D是是Al,EAl,E是是O O2 2;Al;Al和和CuOCuO的反应类似于铝热反应的反应类似于铝热反应;最后一问可用最后一问可用化学反应方程式化学反应方程式2Al2Al2 2O O3 3 4Al+3O 4Al+3O2 2来计算。来计算。答案答案:(1)CO(1)CO2 2(2)Al(2)Al3+3+4OH+4OH-=Al(OH)=Al(OH)4 4-(3)3CuO+2Al Al(3)
37、3CuO+2Al Al2 2O O3 3+3Cu+3Cu(4)3/4(4)3/4 电解电解=高温高温=【名师点评】【名师点评】建议通过讲解本题建议通过讲解本题,指导学生总结解答无机框图指导学生总结解答无机框图推断题的解题思路。重点突出推断题的解题思路。重点突出2 2点点:(1)(1)读懂框图中各物质间的转化关系读懂框图中各物质间的转化关系,找到解题的突破口找到解题的突破口,突破突破口一般是一些特殊的现象或某物质的特殊性质。口一般是一些特殊的现象或某物质的特殊性质。(2)(2)需要熟练掌握常见物质的性质及某些反应现象需要熟练掌握常见物质的性质及某些反应现象,根据突破口根据突破口结合框图转化关系结
38、合框图转化关系,正推或逆推正推或逆推,找出相关物质。最后再按框图找出相关物质。最后再按框图转化关系验证推断是否合理。转化关系验证推断是否合理。【方法规律】【方法规律】无机化学推断题的解题技巧无机化学推断题的解题技巧做推断题的关键是找做推断题的关键是找“突破口突破口”。推断题目一般具有一个较明。推断题目一般具有一个较明显的显的“突破口突破口”,”,故解题时要有故解题时要有“全局观全局观”,”,首先完整阅读题目首先完整阅读题目,以寻求着手点以寻求着手点,然后进行分析、推理。解答好此类题目的关键是然后进行分析、推理。解答好此类题目的关键是对所学物质性质的转化关系熟练运用对所学物质性质的转化关系熟练运
39、用,并要有较强的发散思维能并要有较强的发散思维能力。力。常见的突破口有常见的突破口有:物质的颜色。如一些特殊单质或者化合物的物质的颜色。如一些特殊单质或者化合物的颜色。颜色。物质的特殊结构。物质的特殊结构。物质之间的一些特殊转化关系。物质之间的一些特殊转化关系。另外一些特殊的反应现象、特殊物质的特殊颜色、存放的特殊另外一些特殊的反应现象、特殊物质的特殊颜色、存放的特殊方法、实验室制取的特殊方法等都可以成为做推断题的方法、实验室制取的特殊方法等都可以成为做推断题的“突破突破口口”。【变变式式训练训练】人人类类每年都要从大自然中提取大量的金属每年都要从大自然中提取大量的金属,用于用于满满足日常生活
40、和工足日常生活和工农业农业生生产产的需要。的需要。(1)(1)钢铁钢铁是我是我们们日常生活中使用最多的金属材料。高炉日常生活中使用最多的金属材料。高炉炼铁炼铁常以常以焦炭、焦炭、铁矿铁矿石、石灰石、空气等石、石灰石、空气等为为原料。原料。炼铁过炼铁过程中程中,一氧化碳一氧化碳和赤和赤铁矿铁矿(主要成分主要成分为为FeFe2 2O O3 3)反反应应的化学方程式的化学方程式为为_。(2)(2)我国我国钢铁钢铁年年产产量很高量很高,但因但因锈蚀锈蚀造成的造成的损损失也很惊人。人失也很惊人。人们们常采取在常采取在铁铁制品表面涂刷油漆或制品表面涂刷油漆或镀镀上其他金属等方法上其他金属等方法,以防止其以
41、防止其锈蚀锈蚀。上述方法所依据的原理是。上述方法所依据的原理是_。(3)(3)我国我国矿矿物物储储量很丰富量很丰富,但人均占有量并不多但人均占有量并不多,所以所以请请保保护护金属金属资资源源!下面几种做法中下面几种做法中,可有效保可有效保护护金属金属资资源的是源的是_(_(填字母填字母)。a.a.回收利用回收利用废废旧金属制品旧金属制品b.b.任意开采任意开采铁矿铁矿石石c.c.铁铁制品不加制品不加处处理理,存放在潮湿的存放在潮湿的环环境中境中d.d.寻寻找、开找、开发发金属的替代品金属的替代品【解析】【解析】(1)(1)一氧化碳在高温下将一氧化碳在高温下将FeFe2 2O O3 3还原成还原
42、成FeFe。(2)(2)钢铁生锈主要是因为其与接触的潮湿空气反应。涂油漆或钢铁生锈主要是因为其与接触的潮湿空气反应。涂油漆或镀上其他金属是避免其与潮湿的空气接触。镀上其他金属是避免其与潮湿的空气接触。(3)(3)保护金属资源保护金属资源的措施从以下两点考虑的措施从以下两点考虑:减少金属的开采减少金属的开采,开发替代品。开发替代品。减减少金属的损失少金属的损失,如防止腐蚀如防止腐蚀,回收废旧金属等。回收废旧金属等。答案答案:(1)3CO+Fe(1)3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2(2)(2)将铁制品与空气和水隔绝将铁制品与空气和水隔绝(或将铁制品与潮湿的空气隔
43、绝或将铁制品与潮湿的空气隔绝)(3)a(3)a、d d高温高温=【变变式式备选备选】甲、乙、丙、丁、戊分甲、乙、丙、丁、戊分别别是是CuCu、AgAg、FeFe、AlAl、MgMg五种金属中的一种五种金属中的一种,(1)(1)甲、丙均能与稀硫酸反甲、丙均能与稀硫酸反应应放出气体放出气体;(2)(2)乙与丁的硝酸乙与丁的硝酸盐盐反反应应置置换换出出单质单质丁丁;(3)(3)丙与丙与强强碱反碱反应应放出气体放出气体;(4)(4)丙、戊能被丙、戊能被浓浓硫酸硫酸钝钝化化,由此判断甲、乙、丙、丁、戊依次由此判断甲、乙、丙、丁、戊依次为为()、CuCu、MgMg、AgAg、FeFe、CuCu、AlAl、
44、AgAg、FeFe、AgAg、AlAl、CuCu、FeFe、CuCu、AlAl、AgAg、MgMg【解析】【解析】选选B B。(1)(1)能与稀硫酸反应放出气体的为在金属活动性能与稀硫酸反应放出气体的为在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属顺序表中排在氢前面的金属,甲、丙为甲、丙为FeFe、AlAl、MgMg三者之中的三者之中的两种两种;(2);(2)可得出乙比丁活泼的结论可得出乙比丁活泼的结论;(3);(3)只有只有AlAl与强碱反应能放与强碱反应能放出气体出气体,所以丙为所以丙为Al;(4)Al;(4)能被浓硫酸钝化的为能被浓硫酸钝化的为FeFe、AlAl两种元素两种元素,由此可推断出戊为由
45、此可推断出戊为Fe;Fe;则由则由(3)(4)(3)(4)可知可知(1)(1)中中FeFe、AlAl已排除已排除,即即甲为甲为Mg,Mg,则则(2)(2)中乙为中乙为Cu,Cu,丁为丁为AgAg。1.1.人人类类最早使用的金属是最早使用的金属是()A.A.铜铜B.B.铁铁C.C.银银D.D.铅铅【解析】【解析】选选A A。由于自然界中存在天然的青铜。由于自然界中存在天然的青铜,所以铜是人类最所以铜是人类最早使用的金属早使用的金属,大约在公元前大约在公元前40004000年。铁的使用大约在公元前年。铁的使用大约在公元前20002000年年,其他金属的使用则更晚一些其他金属的使用则更晚一些,所以正
46、确答案为所以正确答案为A A。2.2.下列物下列物质质不属于合金的是不属于合金的是()A.A.钢铁钢铁 B.B.水水银银 C.C.黄黄铜铜 D.D.硬硬铝铝【解析】【解析】选选B B。由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合。由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质属于合金。水银是金属单质而成的具有金属特性的物质属于合金。水银是金属单质,不属不属于合金。于合金。3.(3.(双双选选)下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.工工业炼铁业炼铁的原料是赤的原料是赤铁矿铁矿和一氧化碳和一氧化碳B.B.钠钠投入投入氯氯化化铁铁溶液中可置溶液中可置换换出出铁单质铁单质C.C.铝
47、铝的冶的冶炼炼技技术术基本成熟基本成熟,可以大量生可以大量生产产D.D.电电解法解法炼铝时炼铝时每生成每生成1 mol1 mol铝单质转铝单质转移移3 mol3 mol电电子子【解析】【解析】选选C C、D D。工业炼铁的原料是赤铁矿和碳。工业炼铁的原料是赤铁矿和碳;钠与水反应钠与水反应,不能从氯化铁溶液中置换出铁单质不能从氯化铁溶液中置换出铁单质;电解法制铝时每生成电解法制铝时每生成1 mol1 mol铝单质转移铝单质转移3 mol3 mol电子。电子。4.(20134.(2013深圳高一深圳高一检测检测)赤赤铜矿铜矿的成分是的成分是CuCu2 2O,O,辉铜矿辉铜矿的成分的成分是是CuCu
48、2 2S,S,将赤将赤铜矿铜矿与与辉铜矿辉铜矿混合加混合加热热有以下反有以下反应应:Cu:Cu2 2S+2CuS+2Cu2 2O O 6Cu+SO 6Cu+SO2 2。对对于于该该反反应应的下列的下列说说法正确的是法正确的是()A.A.该该反反应应中的氧化中的氧化剂剂只有只有CuCu2 2O O2 2S S在反在反应应中既是氧化中既是氧化剂剂又是又是还还原原剂剂既是氧化既是氧化产产物又是物又是还还原原产产物物D.D.生成生成1 mol Cu,1 mol Cu,转转移移2 mol2 mol电电子子【解析】【解析】选选B B。CuCu2 2S S和和CuCu2 2O O都是该反应的氧化剂都是该反应
49、的氧化剂,同时同时CuCu2 2S S还作还作还原剂还原剂,Cu,Cu是还原产物是还原产物,生成生成1 mol Cu,1 mol Cu,转移转移1 mol1 mol电子。电子。=5.5.铜铜是生命必需的元素是生命必需的元素,也是人也是人类类最早使用的金属之一最早使用的金属之一,铜铜的生的生产产和使用和使用对对国国计计民生各个方面民生各个方面产产生了深生了深远远的影响。的影响。(1)(1)在西在西汉汉古籍中曾有古籍中曾有记载记载:曾青得曾青得铁则铁则化化为铜为铜 即即:曾青曾青(CuSO(CuSO4 4)跟跟铁铁反反应应就生成就生成铜铜。试试写出写出该该反反应应的化学方程式的化学方程式:_:_。
50、(2)(2)不法分子有不法分子有时时用用铜锌铜锌合金制成假金合金制成假金币币行行骗骗。下列方法中。下列方法中,能能有效有效鉴别鉴别其真假的是其真假的是_。A.A.观观察察颜颜色色B.B.查查看看图图案案C.C.用手掂量用手掂量轻轻重重D.D.滴一滴硝酸在金滴一滴硝酸在金币币的表面的表面,观观察察现现象象(3)(3)若一同学取若一同学取Cu-ZnCu-Zn合金的粉末合金的粉末32.5 g,32.5 g,与足量与足量盐盐酸充分反酸充分反应应,经测经测定定产产生了生了0.4 g0.4 g氢氢气气,该该合金中合金中铜铜的的质质量分数量分数为为_。(4)(4)铜铜器表面有器表面有时时会生成会生成铜绿铜绿