《高考化学复习学案》——22、金属材料和金属的冶炼（下）

高考化学复习学案

第22课 金属材料和金属的冶炼（下）

三、铜及其化合物

铜元素位于第四周期ⅠB族，价电子排布式为3d104s1，是过渡金属，属于ds区。

1、单质铜

物理性质：

是一种紫红色金属，具有良好的延展性、导热性和导电性。工业上常用作导线、导热材料。

化学性质：

Cu属于较不活泼的金属，在一定条件下能失去1个或2个电子。能被一些非金属单质如氧气和硫、强氧化性酸如浓硫酸和硝酸、一些盐如铁盐氧化。

2、铜的氧化物

铜的常见氧化物有氧化铜（CuO）和氧化亚铜（Cu2O）。氧化铜是黑色固体，不溶于水，有碱性氧化物的性质。氧化亚铜是砖红色固体，不溶于水，Cu为+1价，在酸性条件下可发生歧化反应。  

注意：

常温下氧化铜更稳定，而在高温下氧化亚铜更稳定。

3、氢氧化铜

氢氧化铜是一种蓝色不溶于水的絮状沉淀。

化学性质：

氢氧化铜是不太稳定的弱碱，有弱氧化性，实验室中常用新制的氢氧化铜悬浊液检验醛基（—CHO），加热后生成砖红色的沉淀。

4、常见的铜盐

（1）硫酸铜：

无水CuSO4是白色固体，遇水变蓝色，可用于水的检验。

（2）碱式碳酸铜

又名铜绿，化学式Cu2(OH)2CO3。绿色或蓝绿色固体，铜在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的产物：

（3）铜盐是重金属盐，能使蛋白质变性，可用于配制波尔多液，作为农药杀灭植物病毒。

四、金属材料和金属的冶炼

1、合金

概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的有金属特性的物质。

2、常见的合金

（1）铁合金

包括生铁和钢。  

（2）铝合金

常见的铝合金：硅铝合金、镁铝合金、硬铝等。

性能：密度小、强度高、塑性好、易加工等。

主要用途：建筑业、容器包装业、交通运输等。

（3）铜合金

常见的有青铜（主要成分是Cu、Sn、Pb）、黄铜（主要成分是Cu、Zn等）、白铜（主要成分是Cu、Ni、Zn等）。

3、金属的冶炼

（1）金属在自然界中的存在

除金（Au）、铂（Pt）等少数不活泼的金属以游离态形式存在外，大多数金属以化合态形式存在。

（2）金属冶炼的化学原理

金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为金属单质的过程。（用R表示金属）

（3）常见的金属冶炼方法

一般不活泼的金属用热分解法，活泼金属用电解法，中等活泼金属用热还原法，常见的还原剂有氢气、碳、一氧化碳、铝等。  

练习：

1、(2021·湖北)“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是(　　)

A．铜的金属活动性大于银

B．通过揉搓可提供电解质溶液

C．银丝可长时间保持光亮

D．用铝丝代替银丝，铜也会变黑  

答案：D。

2、(2020·全国)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3]，青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的是(　　)

A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度

B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3

答案：C。

回答问题：

(1)步骤的目的是______。

(2)步骤中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成_____(填化学式)污染环境。

(3)步骤中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为_______。

(4)经步骤得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______。

(5)实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。

ⅰ.甲同学认为不可能是步骤中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是_______。

ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果_______。

(不要求写具体操作过程)。

答案：

(1)除去原料表面的油污　  

(2)SO2

(4)胆矾晶体易溶于水

(5)ⅰ.溶液C经步骤加热浓缩后双氧水已完全分解

ⅱ.取滤液D，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，静置后，向上层清液中再加入KI溶液，溶液不变色，I－不能被氧化

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