2024年高考化学一轮复习（人教版） 第4章 第18讲　铜　金属材料　金属冶炼.docx

第18讲　铜　金属材料　金属冶炼
[复****目标]　1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途。2.理解含铜重要化合物的制备原理及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。
考点一　铜及其化合物
1．熟记铜及其常见化合物的颜色
物质
颜色
物质
颜色
Cu
紫红色
CuSO4
白色
CuO
黑色
CuSO4·5H2O
蓝色
Cu2O
砖红色
Cu2(OH)2CO3
绿色
Cu2S
黑色
Cu(OH)2
蓝色
2.铜及其重要化合物的性质及应用
(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈
[Cu2(OH)2CO3]：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。
(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，用灼热的CuO除去CO2中的CO。
(3)新制的Cu(OH)2常用来检验醛基。
(4)CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO4·5H2O)，可用于检验H2O。
(5)过量的Cu和浓HNO3反应，得到NO2和NO的混合气体，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。
(6)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CuSO4，因为会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低。
1．CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2(　　)
2．将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀(　　)
3．CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(　　)
4．常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4(　　)
5．过量的铜与浓***反应一定没有一氧化氮生成(　　)
答案　1.×　2.√　3.×　4.×　5.×
一、铜及其化合物的性质和应用
1．某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　)
A．将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色
B．常温下将铜丝伸入盛满***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．将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿
答案　D
解析　A项，应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项，应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满***气的集气瓶中；C项，CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。
二、铜及其化合物的制备
2．碱式碳酸铜又名孔雀石，主要成分为Cu2(OH)2CO3，呈绿色，是一种具有广泛用途的化工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。
试剂：0.25 mol·L－1 Na2CO3溶液、0.5 mol·L－1 NaOH溶液、0.5 mol·L－1 Cu(NO3)2溶液各
100 mL。
实验1：探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比
取三种反应溶液，以表中的比例混合，在60 ℃条件下进行实验，并观察现象。
编号
V[Cu(NO3)2] /mL
V(NaOH) /mL
V(Na2CO3) /mL
沉淀数量
沉淀颜色
1
2
2
2.8
＋ ＋ ＋
蓝色
2
2
2
2.4
＋ ＋ ＋
蓝色
3
2
2
2
＋ ＋
浅绿色
4
2
2
1.6
＋
浅绿色
注：“＋”越多表示沉淀的相对量越多。
实验2：探究反应温度
按上述实验得到的合适反应液用量，在不同温度下进行实验，并观察现象。
反应温度/℃
沉淀数量
沉淀颜色
室温
＋＋＋＋
蓝色
40
＋＋＋＋
蓝色
60
＋
浅绿色
75
＋＋
绿色
80
＋＋＋
绿色(少量黑色)
实验3：制备碱式碳酸铜
按最佳物料比取50 mL 0.5 mol·L－1 Cu(NO3)2溶液、50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液和相应体积的0.25 mol·L－1Na2CO3溶液，在最佳反应温度下进行实验，待反应完全后，静置、过滤、洗涤、干燥后，得到2.5 g产品。
请回答下列问题：
(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有__________________。
(2)制备碱式碳酸铜时，Cu(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为__________，最佳反应温度为____________，本实验的加热方式为________________。
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式： ______________________________。
(4)实验2中在80 ℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质，产生该物质的原因可能