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1、 第 11 讲 铜及其化合物 金属材料 考纲要求 1.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解常见金属的活动顺序。3.了解合金的概念及其重要应用。考点一 铜及其化合物 1单质铜(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：化学方程式：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。化学方程式：2CuS=Cu2S。与氧化性酸反应 a与浓硫酸共热的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O；b与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O。与盐溶液反应(写离子方程式
2、)a与硝酸银溶液：Cu2Ag=2AgCu2；b与 FeCl3溶液：Cu2Fe3=2Fe2Cu2。2氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 与酸反 应(H)CuO2H=Cu2H2O Cu2O2H=Cu2CuH2O 与 H2 反应 CuOH2=CuH2O Cu2OH2=2CuH2O 转化 关系 4CuO=高温2Cu2OO2 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 4CuSO45H2O CuSO45H2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。1判断正误，正确的划“”，错误
3、的划“”(1)铁锈和铜锈的成分都是金属氧化物。()(2)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成。()(3)检验 CO2中是否含有 H2O(g)可将气体通入装有无水 CuSO4的干燥管中。()(4)浓 H2SO4使 CuSO45H2O 失水是物理变化。()(5)用胆矾炼铜不涉及化学变化。(2015高考重庆卷，1A)()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2由铜屑制备硫酸铜时，一般不用铜与浓硫酸反应，而是将热空气通入铜和稀硫酸的混合物中，为什么？答案：铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O；将热空气通入到稀硫酸中发生的反应为 2CuO2=2CuO
4、，CuOH2SO4=CuSO4H2O。两种方法相比较，前一种方法会产生有毒的 SO2，且制取相同质量的硫酸铜，消耗的硫酸较多，故制备硫酸铜时，一般采用第二种方法。1Cu 在加热条件下与 O2非常容易反应，利用这一性质，可把 Cu 作为 O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。2无水 CuSO4常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。3铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和 CuSO4混合使用，两者的混合液是被称为“波尔多液”的农药。考向 1 铜及其化合物的性质 (2016河北衡水模拟)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果
5、关系的判断都正确的是()选项 陈述 陈述 判断 A 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 对；对；无 B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 对；对；有 C 向硫酸铜溶液中通入氨气，有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑 对；对；有 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 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 错；对；无 解析 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，、有因果关系，A 错误；铜表面不能形成致密的氧化
6、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；硫酸铜与氨水生成 Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色 CuO，、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。答案 D 1下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是()ACuSO4变成 CuSO45H2O 是物理变化 B一定条件下，新制的 Cu(OH)2悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应 CCuO 是黑色固体，与水反应可生成 Cu(OH)2 DCu2O 遇硝酸可能会被氧化成 Cu2 解析：选 D。C
7、uSO4变成 CuSO45H2O 属于化学变化，A 错；Cu(OH)2是碱，能与酸反应，B 错；CuO 不能与水反应，C 错；Cu2O 中铜处于低价态，能被强氧化剂硝酸氧化。2 某研究小组通过实验探究 Cu 及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，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 项浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误
8、；B项需要先加热铜才能与氯气发生反应，故该项错误；C 项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氢氧化铜，故该项错误；D 项铜和盐酸不反应，只有铜绿Cu2(OH)2CO3与 盐酸反应，故该项正确。熟记铜及其化合物的颜色 物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 CuSO4 白色 CuO 黑色 CuSO45H2O 蓝色 Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色 Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色 考向 2 铜及其化合物的综合应用 某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制 CuO，其设计的实验过程为 (1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜
9、的可能原因是_(填字母)。a灼烧过程中部分氧化铜被还原 b灼烧不充分铜未被完全氧化 c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 CuO，与途径相比，途径有明显的两个优点是_ _。解析(1)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(2)根据途径的反应方程式 Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O 和途径的反应方程式 2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O，可以看出途径的优点是产生等量的CuSO4，比途径消耗硫酸少；途径不产生污染大气的气体 SO2。答案(1)ab(2)耗酸少
10、；无污染性气体 SO2产生 名师点拨 废铜综合利用的常见流程框图模式 3工业上由黄铜矿(主要成分 CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓 H2SO4 b稀 HNO3 cNaOH 溶液 d氨水(2)用稀 H2SO4浸泡熔渣 B，取少量所得溶液，滴加 KSCN 溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填 离 子 符 号)，检 验 溶 液 中 还 存 在Fe2的 方 法 是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_ _。解析：(1)由转化关系可知 A 中含有 SO2，故可利用碱性溶液吸收。稀 HNO3虽然也能与 SO2反应，但又会
11、放出有毒气体 NO，故不能选 b。(2)Fe2具有强还原性，可利用 KMnO4溶液来检验，若 KMnO4溶液褪色，则说明溶液中含有 Fe2。(3)由泡铜冶炼粗铜利用了铝的强还原性(铝热反应)。Cu2O 中铜元素为1 价，利用得失电子守恒配平反应方程式：3Cu2O2Al=高温Al2O36Cu。答案：(1)cd(2)Fe3 取少量溶液，滴加 KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色(3)3Cu2O2Al=高温Al2O36Cu 4铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的分
12、解产物。对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到 A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B 装置中无水硫酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)加热后试管中剩余的黑色物质是_。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式：_。(3)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。(5)已知：物质 开始沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pH Fe(OH)3 1.9 3.2 Fe(OH)2 7.0
13、 9.0 Cu(OH)2 4.7 6.7 若提供的药品有：Cl2、浓硫酸、NaOH 溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤溶液中Fe2的实验步骤：_ _。解析：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成；根据澄清石灰水变浑浊，可知有 CO2生成；根据黑色固体溶于稀盐酸溶液变蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是 CuO。(1)加热后试管中剩余的黑色物质是 CuO。(2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为 Cu2(OH)2CO3=2CuO H2OCO2。(3)上述实验步骤中铁置换出铜，反应的离子方程式为 Cu2Fe=CuFe2。(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空
14、气中的 CO2进入广口瓶中，干扰实验。(5)要除去 Fe2，根据表格可知 Fe2开始沉淀的 pH 为 7.0，而 Cu2完全沉淀的 pH 为 6.7，所以当 Fe2开始沉淀时 Cu2已完全沉淀，要保证 Cu2不被沉淀，只有把 Fe2氧化为 Fe3，再调节 pH 除去杂质，根据提供的氧化剂，只能选择氯气，为了不引入杂质，选择 CuO 调节溶液的 pH，注意沉淀后一定要过滤。答案：(1)CuO(2)Cu2(OH)2CO3=2CuOH2OCO2(3)Cu2Fe=CuFe2(4)防止空气中的 CO2进入广口瓶(5)通入足量 Cl2将 Fe2氧化成 Fe3，加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.24.
15、7，过滤除去 Fe(OH)3 1溶液中的 Cu2常为蓝色浓 CuCl2溶液为绿色，稀 CuCl2溶液为蓝色，可作为 Cu2的鉴别依据。如 CuSO4溶液呈蓝色，在推断题中，“蓝色溶液”基本可作为 Cu2的存在依据。2Cu2与碱反应生成蓝色沉淀CuOH2，这也是鉴定 Cu2的原理之一。考点二 金属材料及金属矿物的利用 1合金(1)合金 形成：是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的。性质特点：具有金属特性。(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。熔点：一般比它的各成分金属的低。硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。如生铁的熔点比纯铁的熔点低。2常见的金属材料 1金
16、属材料黑 色 金 属 材 料 铁、铬、锰以及它们的合金 有 色 金 属 材 料除黑色金属以外的其他金属及其合金(2)重要的黑色金属材料钢：钢是用量最大、用途最广的合金。3金属冶炼的一般步骤 4金属冶炼方法(1)热分解法(适用于 Hg、Ag 等不活泼金属)例如：2HgO=2HgO2，2Ag2O=4AgO2。(2)热还原法(适用于 ZnCu 等中等活泼金属)焦炭还原法。例如：C 还原 ZnO、CuO，其化学方程式依次为 C2ZnO=2ZnCO2，C2CuO=2CuCO2。一氧化碳还原法。例如：CO 还原 Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为 3COFe2O3=2Fe3CO2，COCuO=CuCO
17、2。氢气还原法。例如：H2还原 WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为 3H2WO3=W3H2O，4H2Fe3O4=3Fe4H2O。活泼金属还原法。例如：Al 还原 Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为 2AlCr2O3=高温Al2O32Cr，10Al3V2O5=高温6V5Al2O3。(3)电解法(适用于 Al 以前的活泼金属)例如：Al2O3、MgCl2、NaCl 的电解反应，其化学方程式依次为 2Al2O3(熔融)=电解冰晶石4Al3O2，MgCl2(熔融)=电解MgCl2，2NaCl(熔融)=电解2NaCl2。特别提醒 金属活动性顺序表中隐含的重要信息 比较 金属活动性顺序 K、Ca
18、、Na Mg Al Zn Fe、Sn、Pb(H)Cu Hg、Ag Pt、Au 自然界存在形态 化合态 多数是化合态，极少数是游离态 游离态 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 与 O2反应 常温下 易反应 常温生成氧化膜 加热化合 不反应 与 H2O 反应 常温下生成 碱和氢气 与热 水 反应 有碱存在 与水反应 与高温水 蒸气反应 不反应 与 H反应 从酸中把氢置换出来，生成盐和氢气 不 反 应 与盐溶液反应 先与水反应，生成的碱再 与盐反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)铝合金的熔点比纯铝的高。()(2)合
19、金材料中不可能含有非金属元素。()(3)合金中的金属元素以化合物的形式存在。()(4)合金中各元素的含量一定，所以合金是纯净物。()(5)用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。()(6)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜。()(7)电解氯化镁溶液制取金属镁。()(8)用金属钠置换四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛来制取单质钛。()(9)将 MgO 和 Al 粉末混合能发生铝热反应。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2能否用电解 AlCl3和 MgO 的方法冶炼 Al、Mg?答案：不能。因为 AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自
20、由移动的离子，不导电；而MgO 虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量的电能，成本较高。考向 1 合金的性能特点及性质 (2016河南信阳高三模拟)如图是三种稀酸对 FeCr 合金随 Cr 含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是()A稀硝酸对 FeCr 合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱 B稀硝酸和铁反应的化学方程式是 Fe6HNO3(稀)=Fe(NO3)33NO23H2O CCr 含量大于 13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对 FeCr 合金的腐蚀性最强 D随着 Cr 含量增加，稀硝酸对 FeCr 合金的腐蚀性减弱 解析 根据图像可知，Cr 的含量不同，三种酸对 F
21、eCr 合金的腐蚀性不同，当w(Cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A 不正确；铁与稀硝酸反应生成的是 NO 而不是 NO2，B 错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，C 错；根据图像中稀 HNO3的曲线变化，可知 D 正确。答案 D 1合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低 改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛 A B C D 答案：B 2合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。分析下表数据
22、，不能形成合金的是()Na Cu Al Fe 熔点 97.8 1 083 660 1 535 沸点 883 2 567 2 467 2 750 A.Cu 和 Al BFe 和 Na CFe 和 Cu DAl 和 Na 解析：选 B。B 项，Fe 熔化时 Na 已汽化，不能熔合。1构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。2合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。3并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提
23、是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。4合金一定是混合物。考向 2 金属冶炼的常见方法 (2016河北石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A在高温条件下，用 H2还原 MgO 制备单质 Mg B在通电条件下，电解熔融 Al2O3制备单质 Al C在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质 Na D加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu 解析 A 项，Mg 的还原性大于 H2的还原性，制备单质 Mg 应该用电解熔融 MgCl2的方法；C项，制取钠时应电解熔融 NaCl；D 项，制备单质 Cu 时用热还原法，若加强热则发
24、生反应4CuO=高温2Cu2OO2，不会生成铜单质。答案 B 拓展提升 根据金属活动顺序表选择冶炼方法(1)电解法：KAl；(2)热还原法：ZnCu；(3)热分解法：HgAg；(4)富集法：PtAu。3金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B工业上金属 Mg、Cu 都是用热还原法制得的 C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D越活泼的金属越难冶炼 解析：选 B。合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A 正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu 用热还原法冶炼，B 错误；金属冶炼的实质
25、是 Mnne=M，C正确；金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D 正确。4冶炼金属一般有以下几种方法：热分解法；焦炭法；水煤气法(CO 或 H2)；活泼金属置换法；电解法。这几种方法各有优缺点，它们在工业上均有应用。古代有：a.火烧孔雀石炼铜；b.湿法炼铜；现代有：c.铝热法炼铁；d.光卤石法炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是()Aa 用 Bb 用 Cc 用 Dd 用 解析：选 B。铁、铜、镁的冶炼方法，要根据它们的金属活动性来选择。火烧孔雀石炼铜是用焦炭作还原剂进行冶炼，A 正确；湿法炼铜是在溶液中进行的，故不能用水煤气法，B 不正确；铝热法炼铁属于活泼金属置换法，C 正确；镁
26、的活泼性较强，用电解法比较适宜，D正确。1选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活动性。金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原；金属的位置越靠前，越难被还原。2化学性质很稳定的金属如 Au、Pt 等，在自然界中呈游离态，用物理方法即可得到。3有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如 NaKCl=850 KNaCl2RbCl Mg=700800 MgCl22Rb等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用 K、Rb 沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。1“东方之冠”的主体结构是用国产 Q460 钢制成的。下列有关 Q460 钢的说法可能不正确的
27、是()A硬度比纯铁大 B性能优于普通钢 C熔点比纯铁高 D属于合金 故选 C。2下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是()金属 存在形式 冶炼方法 A 金 游离态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 B 银 化合态 银的金属性弱，用加热 Ag2O 的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁 D 钠 化合态 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼 盐水得到的是 NaOH、H2和 Cl2。同时注意，此题易误选 C，一般认为铁是由 CO 还原 Fe2O3制得，但在实际生活中，在铁轨焊接等方面时，是用铝热反应来制取的。3某化学小组为测定一定
28、质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案：铜铝混合物 足量溶液A充分反应测定生成气体的体积 方案：铜铝混合物 足量溶液B充分反应测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是()A溶液 A 和 B 均可以是盐酸或 NaOH 溶液 B溶液 A 和 B 均可以选用稀硝酸 C若溶液 B 选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D实验方案更便于实施 应，因此 A 正确；若 A、B 均选用稀 HNO3，则两种金属均可反应，方案中无固体剩余，B错误；当 B 选用浓 HNO3时，铝钝化生成氧化膜，所测铝的质量偏大，则铜的质量分数偏小，C 正确；方案需收集气体，并需要将其转化为标准状况，不如方案称
29、固体质量方便，D正确。4 硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中、先将铜与 O2反应生成 CuO，再溶于硝酸中、将铜溶于 N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是()A方法是最经济和环保的 B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好 C方法需要消耗能源，对环境不产生污染 D方法中 N2O4既是氧化剂又是还原剂 全部转化为 Cu(NO3)2。5 CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是()A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想 BY 可以是葡萄糖溶液 CX
30、可能是 SO2和 SO3的混合气体 D将 CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体 与过量 NaOH 溶液反应会生成新制 Cu(OH)2悬浊液，葡萄糖溶液能还原新制 Cu(OH)2悬浊液生成 Cu2O，B 正确；CuSO4热分解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合价能升高，故 X 中必有 O2，C 错误；D 项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，D 错误。6铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O2=高温2PbO 2SO2；制粗铅：PbOC=高温PbCO；PbOCO=高温PbCO2。下列说法正确的是()A浮选
31、法富集方铅矿的过程属于化学变化 B方铅矿焙烧反应中，PbS 是还原剂，还原产物只有 PbO C整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 2 mol 电子 D将 1 mol PbS 完全冶炼成 Pb 理论上至少需要 6 g 碳 除 PbO 外还有 SO2；整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 8 mol 电子，C 错。7已知酸性条件下有如下反应：2Cu=HCu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入 试剂 稀硫酸 浓硫酸、加热 稀硝酸
32、浓硝酸 实验 现象 红色固体和 蓝色溶液 无色气体和 蓝色溶液 无色气体和 蓝色溶液 红棕色气体 和蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACu BCu2O C一定有 Cu，可能有 Cu2O D一定有 Cu2O，可能有 Cu 两种，产物中加入稀 H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含 Cu2O，在酸性条件下 2Cu=HCu2Cu，故不能证明产物中是否含有 Cu。8(2016河北衡水模拟)部分氧化的 FeCu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A滤液 A 中的阳离子为 Fe2、Fe3、H B样品中 Fe 元素的质量为
33、 2.24 g C样品中 CuO 的质量为 4.0 g DV896 mL A 中无 Fe3，则 A 项错误；最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3，其中 Fe 元素的质量为 2.24 g，B 项正确；样品中 Cu 元素和 O 元素共 5.76 g2.24 g3.52 g，则 C 项错误；2.24 g Fe 元素不可能全是单质，故标准状况下生成的 H2的体积小于 896 mL，D 项错误。9金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题：(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。金属 颜色 密度(gcm3)熔点()沸点()比热 kJ
34、kg Fe 银白色 7.86 1 535 2 750 0.44 Cu 红色 8.92 1 083 2 567 0.38 由 表 可 推 知，人 类 最 早 使 用 的 金 属 材 料 是 _，请 写 出 判 断 的 理 由：_ _。(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：Cu O2 H2O CO2=Cu2(OH)2CO3 Fe O2 H2O=Fe2O3nH2O(3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是_法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是_，铝的冶炼采用的反应物是_。点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配
35、平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。答案：(1)铜 铜的熔点低于铁的熔点(2)2 1 1 1 1 4 3 2n 2(3)电解 熔融氯化镁(或 MgCl2)熔融氧化铝(或 Al2O3)10(2016北京高三模拟)CuCl 是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含 Fe、Al 及其化合物、SiO2杂质)生产 CuCl 的工艺流程如下：物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知：CuCl 溶于 N
36、aCl 的浓溶液可生成 CuCl2，CuCl2的溶液用水稀释后可生成 CuCl 沉淀。(1)煅烧的主要目的是_。(2)操作为调节溶液的 pH，范围为_，加入的物质 X 可以是_。ACuO BCu(OH)2 CNaOH 溶液 DCaCO3(3)滤渣的主要成分是_。(4)往滤液中加入食盐并通入 SO2可生成 CuCl2，请写出反应的离子方程式：_ _。知，CuCl 需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为溶于酸的氧化物。(2)调节溶液中的pH 时，应保证使 Fe3和 Al3完全沉淀，而 Cu2不能沉淀，故溶液的 pH 应为 4.7pH5.6，加入的物质能消耗 H，但不能在含铜离子的溶液中引入新的杂
37、质，再结合后面反应中需加入 NaCl，符合要求的有 ABC 三项。(3)溶液的 pH 为 4.7pH5.6 时，Fe3和 Al3完全转化为相应的氢氧化物沉淀，滤渣的主要成分为 Fe(OH)3和 Al(OH)3。(4)根据题给的反应物和生成物，再结合氧化还原反应的基本规律可写出反应的方程式：2H2O2Cu2SO24Cl=2CuCl2SO244H。答案：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物(2)4.7pH5.6 ABC(3)Fe(OH)3和 Al(OH)3(4)2H2O2Cu2SO24Cl=2CuCl2SO244H 11合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位
38、置为_，工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_。AlMg合 金 焊 接 前 用NaOH溶 液 处 理 氧 化 铝 薄 膜，其 化 学 方 程 式 为_ _。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g CuAl 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀 39.0 g，则合金中 Cu 的质量分数为_。4H2O，故得到的白色沉淀为 Al(OH)3，物质的量为 0.5 mol，据 Al 原子守恒
39、可知 Al 的质量为 13.5 g，则 Cu 的质量为 66.5 g，Cu 的质量分数约为 83.1%。答案：(1)第三周期第A 族 CO2 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O Ar(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀 CaCO3或 CaO(3)83.1%12某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下：提出猜想 问题 1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜 也有两性吗？问题 2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗？问题 3：氧化铜有氧化性，能被 H2、CO 还原，它也能被
40、氮的某种气态氢化物还原吗？实验探究.解决问题 1(1)需用到的药品除铜、铝、1 molL1 CuSO4溶液、稀 H2SO4外还需_(填试剂的化学式)溶液。(2)配制 1 molL1 CuSO4溶液 250 mL，选用的仪器除烧杯、托盘天平、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还有_(填仪器名称)。(3)为达到实验目的，你认为应进行哪些相关实验？实验内容和步骤：Cu 与稀 H2SO4反应；_；_。.解决问题 2 取一定量制得的氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到 80100 得到黑色固体粉末；继续加热至 1 000 以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀
41、硫酸(或盐酸)，得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题：(1)写 出 氧 化 亚 铜 与 稀 硫 酸(或 盐 酸)反 应 的 离 子 方 程 式：_。(2)从实验可得出的结论是_ _。.解决问题 3 设计如下装置(夹持装置未画出)：当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时，观察到氧化铜由黑色变成了红色，无水硫酸铜变成蓝色，生成物中还有一种无污染的气体 Y；将 X 通入灼热的 CuO 燃烧管完全反应后，消耗 0.01 mol X，测得 B 装置增重 0.27 g，并收集到 0.14 g 单质气体 Y。(1)研究小组同学验证燃烧管生成的红色物质是铜，你认
42、为他们验证的方法是 _ _。(2)X 气体的摩尔质量是_。(3)C中发生反应的化学方程式为_ _。又能溶于碱溶液，故还需 NaOH 溶液。(2)配制一定物质的量浓度的溶液，最重要的仪器就是容量瓶，注意容量瓶的规格必须是 250 mL。(3)根据(1)的分析可知，进行本实验需先制备 Cu(OH)2，然后分别与稀硫酸、NaOH 溶液反应。.(1)根据信息，Cu在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应，生成单质 Cu 和 Cu2。结合氧化还原反应中得失电子守恒及原子守恒即可完成反应的离子方程式。.(1)根据实验的信息，可用稀硫酸(或盐酸)验证红色物质是铜。因为铜不溶于稀硫酸，而氧化亚铜溶于稀硫酸，得到蓝色
43、溶液。(2)设 X 的化学式为 NaHb，反应的化学方程式为 CuONaHb CuH2ON2(未配平)。根据题意，NaHb、H2O、N2的物质的量分别为 0.01 mol、0.015 mol、0.005 mol，三者物质的量之比为 231。假定 NaHb、H2O、N2的化学计量数分别为 2、3、1，结合原子守恒将化学方程式配平可知a1、b3，故 X 为 NH3，其摩尔质量为 17 gmol1。(3)根据(2)可写出反应的化学方程式：2NH33CuO=3Cu3H2ON2。答案：.(1)NaOH(2)250 mL 容量瓶(3)用 CuSO4溶液和 NaOH 溶液反应制 Cu(OH)2 将 Cu(OH)2分别与稀硫酸、NaOH 溶液反应.(1)Cu2O2H=CuCu2H2O(2)80100 时，Cu2稳定；1 000 以上 Cu稳定；在酸性环境中 Cu2稳定，Cu不稳定.(1)将红色物质置于稀硫酸中，若溶液不变蓝，则说明红色物质为 Cu(2)17 gmol1(3)2NH33CuO=3Cu3H2ON2