第11讲 铜 金属矿物的开发利用（课件）-2024年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

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知识梳理 题型归纳
考点要求考题统计考情分析物质的组成、性质、分类2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分……传统文化中的性质与变化2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分
（1）存在：在自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFeS2）和斑铜矿（Cu5FeS4）。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是铜单质。
（2）位置：铜位于元素周期表中第4周期ⅠB族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种的变价金属元素（+1、+2）。
紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
①生成铜绿的化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。
与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
与浓硝酸反应的离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO3-=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。
④与FeCl3溶液反应的离子方程式：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。
(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。
(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：
粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。
知识点2 氧化铜和氧化亚铜
（1）物理性质：黑色难溶于水的固体。
①与酸反应(H＋)为CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O
（1）物理性质：红色难溶于水的固体。
①与酸反应(H＋)为Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O
②Cu2O遇到HNO3发生氧化反应生成Cu2＋
1.物理性质：蓝色不溶于水的固体。
反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O。
1.Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果。
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。铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
知识点5 铜及其化合物的性质应用
1.区别红色物质Cu和Cu2O的方法：
向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu，反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O。
3.Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O。
4.无水硫酸铜只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。
5.CuO用于有机化合物中的元素分析——李比希法
将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂（附在石棉上粉碎的氢氧化钠）及高氯酸镁的吸收管内，前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠，后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸镁，这两个吸收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和水的重量，由此即可计算样品中的碳和氢的含量。
7.Cu用作醇催化氧化的催化剂。
考向1 考查铜及其化合物的性质与应用
考向2 考查铜及其化合物的制备
(1)概念：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。
(2)成分：一种金属为主,另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含金属元素,可能 含非金属元素(如钢中含碳) 。
(3)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
(4)新型合金及重要应用
①“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造,利用了钛合金的硬度大、机械强度高、耐腐蚀等性质。
②喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造,利用了其熔点高、耐高温的性质。
(1)金属材料的工业分类
2．常见金属材料及应用
(2)黑色金属材料——钢铁
①钢是用量最大、用途最广的合金。
(3)有色金属材料——铜和铝
1.金属在自然界中的存在
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－=M(写反应通式，用M表示金属)。
3.金属冶炼的一般步骤
4.金属冶炼的方法——金属活动顺序与金属冶炼的关系
①电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的金属)。工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为
②热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。
③热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。
6.特殊金属的冶炼方法：
有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如
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。
考向1 合金性质与金属材料的应用
例1．（2023·上海宝山·统考二模）关于生铁和钢的区别正确的是A．生铁属于纯净物，钢属于混合物B．生铁比钢的含碳量更高C．生铁比钢弹性更好D．生铁属于铁-碳合金，钢也是合金但不含碳
【变式训练】（2021·辽宁·模拟预测）《考工记》：金(青铜)有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。下列有关说法错误的是A．六齐是铜锡合金6种配比B．大刃硬度大于斧斤C．六齐之金，日久也会有铜绿生成D．依据铜锡不同比例可以配成黄铜
考向2 金属矿物的开发利用
1．（2023·湖南·统考高考真题）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是A．青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金B．长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素C．蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化D．铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成
3．（2022·浙江·统考高考真题）下列说法不正确的是A．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出B．铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜C．利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团D．蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体
【答案】(1)具支试管 防倒吸(2)Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O O2 增强了H2O2的氧化性，既不是氧化剂，又不是还原剂(3)CuO2(4)溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 96%