（浙江選考）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3講 元素化學(xué) 考點15 銅的獲取及應(yīng)用學(xué)案.docx

考點15銅的獲取及應(yīng)用知識條目必考要求加試要求1.自然界銅的存在形式以及銅的物理性質(zhì)aa2.銅的化學(xué)性質(zhì)(跟某些非金屬、酸、鹽的反應(yīng))bb一、銅的性質(zhì)1物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。2化學(xué)性質(zhì)(1)能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：能與S反應(yīng)：2CuSCu2S。能與O2反應(yīng)：2CuO22CuO能與Cl2反應(yīng)：CuCl2CuCl2(2)能在潮濕的空氣中生成銅綠：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(綠色固體)。(3)與氧化性酸反應(yīng)與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O；與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(4)與鹽溶液反應(yīng)(寫離子方程式)與硝酸銀溶液：Cu2Ag=2AgCu2；與FeCl3溶液：Cu2Fe3=2Fe2Cu2。二、氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色與酸反應(yīng)(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O與H2反應(yīng)CuOH2CuH2OCu2OH22CuH2O轉(zhuǎn)化關(guān)系4CuO2Cu2OO2三、氫氧化銅1物理性質(zhì)：藍(lán)色不溶于水的固體。2化學(xué)性質(zhì)：(1)弱堿性，能與酸反應(yīng)：Cu(OH)2H2SO4=CuSO42H2O(2)不穩(wěn)定性：Cu(OH)2CuOH2O(3)弱氧化性：CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O四、常見的銅及其化合物的顏色識記物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu紫紅色CuSO4白色CuO黑色CuSO45H2O藍(lán)色Cu2O磚紅色Cu2(OH)2CO3綠色Cu2S黑色Cu(OH)2藍(lán)色區(qū)別Cu和Cu2O的方法：向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸，若溶液由無色變成藍(lán)色，則該物質(zhì)為Cu2O，否則為Cu。因為Cu不能與稀硫酸反應(yīng)，而Cu2O能與稀硫酸反應(yīng)，方程式如下：Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。五、銅的冶煉和應(yīng)用1冶煉：工業(yè)上主要采用高溫冶煉的方法獲得粗銅。再通過電解精煉，得到純度高達(dá)99.95%99.98%的銅。除此之外，還有濕法冶銅(FeCu2=CuFe2)和生物冶銅等方法。2應(yīng)用：(1)銅單質(zhì)：導(dǎo)線，印刷電路板，太陽能導(dǎo)熱管，制成合金。(2)硫酸銅：配成溶液可用于游泳池消毒，其溶液還用于殺滅魚體上的寄生蟲。硫酸銅為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成CuSO45H2O)，可作為水的檢驗依據(jù)。六、常見金屬冶煉方法金屬在自然界的存在狀態(tài)如下金屬冶煉的本質(zhì)是金屬離子得到電子，被還原成金屬原子的過程。金屬活動性順序表中的不同金屬，因金屬離子結(jié)合電子能力不同，所以冶煉方法不同。1電解法冶煉金屬(K、Ca、Na、Mg、Al)例如：電解冶煉Al、Mg、Na，其化學(xué)方程式依次為2Al2O3(熔融)4Al3O2，MgCl2(熔融)MgCl2，2NaCl(熔融)2NaCl2。2熱還原法冶煉金屬(Zn、Fe、Sn、Pb、Cu)(1)焦炭還原法。例如：C還原CuO，其化學(xué)方程式為C2CuO2CuCO2。(2)一氧化碳還原法。例如：CO還原Fe2O3、CuO，其化學(xué)方程式依次為3COFe2O32Fe3CO2，COCuOCuCO2。(3)氫氣還原法。例如：H2還原WO3、Fe3O4，其化學(xué)方程式依次為3H2WO3W3H2O，4H2Fe3O43Fe4H2O。(4)活潑金屬還原法。例如：Al還原Cr2O3、V2O5，其化學(xué)方程式依次為2AlCr2O3Al2O32Cr，10Al3V2O56V5Al2O3。3熱分解法(Hg和Ag)例如：2HgO2HgO2，2Ag2O4AgO2。用熱分解冶煉法冶煉金屬的特點：金屬元素的金屬性弱，金屬元素的原子不易失去電子，其金屬離子容易得到電子，該金屬元素所形成的化合物穩(wěn)定性較差。4物理法化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的金屬如Au、Pt等，在自然界中呈游離態(tài)，用物理方法即可得到?！纠?】下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)AlC在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu【解析】AMg單質(zhì)通過電解熔融氯化鎂制得，故錯誤；B.Al的制備原理正確；C.Na單質(zhì)通過電解熔融氯化鈉制得，故錯誤；D.Cu單質(zhì)通過熱還原法制得，故錯誤。【答案】B【提煉】本題考查的是金屬冶煉。金屬冶煉可以通過金屬活動性順序表進(jìn)行記憶【例2】在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)，銅粉溶解的是()FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3A只有或B只有或C只有或或D中任意一種【解析】Cu和稀硫酸不反應(yīng)，故Cu不溶解，加入FeCl3，F(xiàn)e3可與Cu單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，Cu溶解；加入Fe2O3，F(xiàn)e2O3先和硫酸反應(yīng)生成Fe3，Cu單質(zhì)再與Fe3反應(yīng)溶解；加入Cu(NO3)2或KNO3，Cu溶解于HNO3中。故加入這四種物質(zhì)Cu均溶解?！敬鸢浮緿【提煉】本題考查的是Fe與Cu及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，應(yīng)從離子角度理解Cu在溶液中與其他物質(zhì)的反應(yīng)?！纠?】銅在自然界存在于多種礦石中，如：礦石名稱黃銅礦斑銅礦輝銅礦孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3Cu(OH)2請回答下列問題：(1)上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是_。(2)工業(yè)上以黃銅礦為原料。采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng)：2Cu2OCu2S6CuSO2，反應(yīng)的氧化劑是_。(3)下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是_(填字母)。選項陳述陳述判斷A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠對；對；有B銅表面易形成致密的氧化膜銅容器可以盛放濃硫酸對；對；有C鐵比銅活潑立在銅板上的鐵釘在潮濕空氣中不易生銹對；對；有D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑錯；對；無【解析】(1)銅的質(zhì)量百分含量即銅的質(zhì)量占硫化銅質(zhì)量的百分比，經(jīng)分析知Cu2S中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。(2)氧化劑在氧化還原反應(yīng)過程中化合價下降，對于上述反應(yīng)，化合價下降的是Cu元素，所以兩個反應(yīng)物都是氧化劑。(3)A.銅綠的化學(xué)式和孔雀石相同，又稱堿式碳酸銅，可以與鹽酸反應(yīng)，所以陳述、對，且有因果關(guān)系；B.銅表面形成的氧化膜是疏松的，也不可以用來盛放濃硫酸，F(xiàn)e單質(zhì)可以，所以陳述、都錯；C.陳述正確，陳述錯誤，F(xiàn)e與Cu形成原電池加快腐蝕速率；D.陳述錯誤，是化學(xué)變化，陳述對，利用的是蛋白質(zhì)在重金屬鹽中變性的原理。【答案】(1)Cu2S(2)Cu2O，Cu2S(3)AD【提煉】本題主要考查Cu及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用和氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識點?！纠?】為探究不溶性鹽X(僅含四種元素)的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成如下實驗：已知各步反應(yīng)所需試劑均過量，請回答：(1)X的化學(xué)式為_。(2)寫出X與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式_。(3)紅色固體B的硫酸鹽溶液與純堿溶液反應(yīng)能得到X，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！窘馕觥?1)根據(jù)鹽X分解得混合氣體和黑色固體可知，黑色固體中存在金屬元素；黑色固體與CO反應(yīng)得紅色固體B，推測金屬為Cu，即B為Cu，黑色固體即為氧化銅；通過計算可知，n(Cu)3.20/640.05 mol，根據(jù)元素守恒可知黑色固體n(CuO)0.05 mol；混合氣體1.68 g通過無水CaCl2質(zhì)量減少至1.32 g可知，混合氣體中有n(H2O)(1.681.32)/180.02mol；剩下的1.32g氣體能與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀5.91g，該氣體為CO2氣體，白色沉淀為BaCO3，n(CO2)0.03mol。根據(jù)元素守恒可得X的化學(xué)式為2Cu(OH)23CuCO3。(2)可以看成鹽和堿分別與酸的反應(yīng)即可得到答案。(3)根據(jù)元素守恒配平即可?！敬鸢浮?1)Cu5(OH)4(CO3)3或2Cu(OH)23CuCO3(2)Cu5(OH)4(CO3)310H=5Cu27H2O3CO2(3)5CuSO47Na2CO34H2O=Cu5(OH)4(CO3)35Na2SO44NaHCO3【提煉】本題屬于元素推斷題，考查的是元素化合物的性質(zhì)。元素推斷題一般解題步驟，第一步定性判斷：通過特殊現(xiàn)象或顏色推測元素種類；第二步定量計算加以證實：計算每種元素所含的物質(zhì)的量，結(jié)合題意信息得出未知物的化學(xué)式。保持對數(shù)據(jù)的敏感性一定程度上對判斷元素種類有很大幫助，比如紅色固體3.2g，剛好是銅相對分子質(zhì)量的0.05倍，而且銅顏色也吻合，包括前面的黑色固體是CuO也吻合。