专题六-铁、铜及其化合物-金属的冶炼-高考化学课堂课件-新高考版

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专题五铁、铜及其化合物金属的冶炼

1考情解读课标要求1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质.2.了解铁及其化合物在生产、生活中的应用.3.认识铁及其化合物的多样性.4.认识铁及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值.5.能说明金属冶炼对社会发展的价值、对环境的影响.6.知道金属材料等常见材料类型,结合实例认识材料组成、性能与应用的联系.必做实验:铁及其化合物的性质

2考情解读核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力铁及其重要化合物以实验为载体考查含铁化合物的性质与制备(热点角度)2018北京,28学习探索探究与创新以工艺流程为载体考查含铁化合物的分离提纯与性质(热点角度)2019全国卷Ⅰ,27生活实践分析与推测结合实验现象检验溶液中Fe2+、Fe3+(热点角度)2018全国Ⅱ,28(2)生活实践分析与推测铜及其化合物结合工艺流程考查铜及其化合物的性质和制备2018浙江4月选考,24学习探索分析与推测金属材料与金属矿物的开发利用金属材料与金属矿物的开发利用2018全国卷Ⅱ,26生活实践分析与推测

3考情解读高考怎么考铁、铜及其化合物等在生活中应用较广泛,以此为情境结合实验探究和工艺流程进行命题符合高考命题的应用性和创新性要求,也符合高考命题新趋势,是历年高考的考查重点.常考查金属离子如Fe3+、Fe2+、Cu2+等的检验,有关金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断,金属化合物性质的实验探究,用含多种金属元素的矿物制备某种金属或其化合物,有关金属及其化合物的计算等.预计2022年高考会继续对常见金属元素进行考查,也可能以工艺流程的形式考查考生对陌生金属元素的认知能力,考生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上,强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga等)知识的迁移能力

4考点1铁及其重要化合物考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1“铁三角”及其应用考法2Fe2+、Fe3+的检验考点2铜及其化合物考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法3铜及其化合物

5考点3金属材料与金属矿物的开发利用考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法4金属的冶炼“双一流”名校冲刺析素材·专题突破素材5有关Zn、ZnO、Zn(OH)2、锌盐的性质和应用素材6有关Ag、Ag2O、[Ag(NH3)2]OH等的性质和应用素材7钴、镍及其化合物的性质素材8钒、铬、锰、钛及其化合物的性质

6考点1铁及其重要化合物

7考点帮▪必备知识通关1.铁的存在

8考点帮▪必备知识通关2.铁的性质物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引与非金属单质反应Cl22Fe+3Cl22FeCl3O23Fe+2O2Fe3O4SFe+SFeS与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2与非氧化性强酸反应Fe+2H+Fe2++H2↑

9考点帮▪必备知识通关与盐溶液反应Fe+Cu2+Fe2++Cu,Fe+2Fe3+3Fe2+与氧化性酸反应与浓硫酸、浓硝酸反应常温下,Fe遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化

10考点帮▪必备知识通关注意1.Fe在潮湿的空气中被氧化为Fe2O3·nH2O(铁锈的主要成分).2.加热条件下Fe可与某些盐反应,如与NH4Cl固体反应:Fe+2NH4Cl(s)FeCl2+2NH3↑+H2↑.

11考点帮▪必备知识通关3.铁的氧化物物质FeO(氧化亚铁)Fe2O3(氧化铁)Fe3O4(Fe2O3·FeO)(四氧化三铁)铁元素的化合价+2+3+2、+3色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体俗名无铁红磁性氧化铁化学性质与非氧化性强酸反应FeO+2H+Fe2++H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2OFe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O与氧化性酸反应3FeO+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3(稀)2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3(稀)9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O

12考点帮▪必备知识通关物质FeO(氧化亚铁)Fe2O3(氧化铁)Fe3O4(Fe2O3·FeO)(四氧化三铁)化学性质与还原性酸反应FeO+2HIFeI2+H2OFe2O3+6HI2FeI2+I2+3H2OFe3O4+8HI3FeI2+I2+4H2O与还原剂反应FeO+COFe+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe3O4+4CO3Fe+4CO2注意Fe2O3:常作红色颜料,在高温下不稳定,6Fe2O34Fe3O4+O2↑.Fe3O4具有磁性.

13考点帮▪必备知识通关4.铁的氢氧化物物质Fe(OH)2Fe(OH)3色、态白色固体红褐色固体化学性质与非氧化性酸反应Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2OFe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO↑+8H2OFe(OH)3+3HNO3Fe(NO3)3+3H2O与还原性酸反应Fe(OH)2+2HIFeI2+2H2O2Fe(OH)3+6HI2FeI2+I2+6H2O

14考点帮▪必备知识通关热稳定性不稳定:Fe(OH)2FeO+H2O(隔绝空气)不稳定:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O热稳定性制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应制法转化4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,颜色变化:白色→灰绿色→红褐色

15考点帮▪必备知识通关5.Fe(OH)2的制备方法(1)有机层覆盖法先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下,最后挤出NaOH溶液,该方法可以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示.

16考点帮▪必备知识通关(2)还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示.(3)电解法用铁作阳极,电解NaCl溶液或NaOH稀溶液,并在液面上覆盖一层苯或煤油,如图3所示.

17考点帮▪必备知识通关6.重要的铁盐(1)氯化铁(FeCl3):棕黄色固体,一种常见的氧化剂,能与多种还原剂发生氧化还原反应,能回收废铜,其反应的离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+.(2)绿矾(FeSO4·7H2O):一种重要的还原剂,可用作补血剂及植物的补铁剂.(3)高铁酸钾(K2FeO4):深紫色晶体,具有强氧化性,可用作水处理剂或高容量电池材料.(4)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]:无色晶体,易溶于水,常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂.(5)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}:红色晶体,易溶于水,常用于检验Fe2+,生成蓝色沉淀.

18考点帮▪必备知识通关高考链接1.[2016天津,10(5)改编]以铁电极为阳极电解NaOH浓溶液制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气的电解反应的离子方程式为.2.[新课标全国卷高考]高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为;与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为.

19考点帮▪必备知识通关

20考法帮▪解题能力提升考法1“铁三角”及其应用1.Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化(1)与弱氧化剂反应Fe能被S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂氧化为Fe2+,如Fe+2Fe3+3Fe2+.(2)与强氧化剂反应Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+.

21考法帮▪解题能力提升2.Fe2+既具有氧化性又具有还原性,以还原性为主(1)与氧化剂反应当Fe2+遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时,被氧化为Fe3+,如2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O.(2)与还原剂反应当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如Fe2++ZnZn2++Fe.

22考法帮▪解题能力提升3.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe(1)Fe3+被C、CO、Al等还原为Fe,如Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3.(2)Fe3+被Fe、Cu、I-、H2S等还原为Fe2+,如2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,2Fe3++H2S(少量)2Fe2++S↓+2H+.注意Fe3+与S2-发生氧化还原反应2Fe3++S2-2Fe2++S↓,若S2-过量,发生反应2Fe3++3S2-2FeS↓(黑色沉淀)+S↓,而非相互促进的水解反应.

23考法帮▪解题能力提升4.“铁三角”的应用(1)Fe2+、Fe3+的除杂问题主要成分杂质除杂方法FeCl3(aq)FeCl2(aq)加入氯水或H2O2溶液FeCl2(aq)FeCl3(aq)加过量铁粉后过滤FeCl2(aq)CuCl2(aq)加过量铁粉后过滤

24考法帮▪解题能力提升(2)判断离子共存(3)盐溶液的保存

25考法帮▪解题能力提升命题角度1以实验为载体考查含铁化合物的性质与制备示例1[2017全国卷Ⅲ,26,14分]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途.某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究.回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化.再向试管中通入空气,溶液逐渐变红.由此可知:、.(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g.将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g.按如图连接好装置进行实验.

26考法帮▪解题能力提升①仪器B的名称是.②将下列实验操作步骤正确排序(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g.a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=(列式表示).若实验时按a、d次序操作,则使x(填“偏大”“偏小”或“无影响”).

27考法帮▪解题能力提升(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热.实验后反应管中残留固体为红色粉末.①C、D中的溶液依次为(填标号).C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为.a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式.

28考法帮▪解题能力提升

29考法帮▪解题能力提升

30考法帮▪解题能力提升

31考法帮▪解题能力提升考法归纳·应用实践重要的铁盐——绿矾(FeSO4·7H2O)1.FeSO4·7H2O的加热分解产物和原理反应原理:FeSO4·7H2OFeSO4+7H2O,2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑.2.绿矾(FeSO4·7H2O)的两种制备方法(1)用废铁屑(含少量SiO2和Fe2O3)制备绿矾

32考法帮▪解题能力提升根据VO2+(2)用烧渣(主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2)制备绿矾试剂X可以是SO2或Fe,其目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,且不引入新的杂质.

33考法帮▪解题能力提升根据VO2+命题角度2以工艺流程为载体考查含铁化合物的分离提纯与性质示例2[2017全国卷Ⅱ,26,14分]水泥是重要的建筑材料.水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物.实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸.加入硝酸的目的是,还可使用代替硝酸.

34考法帮▪解题能力提升根据VO2+

35考法帮▪解题能力提升根据VO2+

36考法帮▪解题能力提升根据VO2+答案(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4↑+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%

37考法帮▪解题能力提升根据VO2+核心素养对接核心素养之“证据推理与模型认知”——工艺流程中铁元素的除杂模型Fe3+在pH=2.8时即可完全水解为Fe(OH)3沉淀,所以从含多种金属离子的溶液中除去Fe3+的常用方法是调节溶液的pH≥2.8,再过滤;若为Fe2+,则需先转化为Fe3+,再进一步除去(因为Fe3+比Fe2+更易水解成氢氧化物沉淀).除去固体物质中的铁元素,一般流程如下:酸溶的目的是使铁元素转化为离子;加入氧化剂的目的是使可能存在的Fe2+转化为Fe3+,该步骤切忌引入杂质,所以常用的氧化剂为H2O2;调节溶液pH的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使用的试剂不能引入杂质,且可以消耗H+使pH增大,如从含Cu2+的溶液中除去Fe3+,应该加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3.

38考法帮▪解题能力提升根据VO2+考法2Fe2+、Fe3+的检验1.Fe2+的检验

39考法帮▪解题能力提升根据VO2+注意Fe3+具有较强氧化性,含有Fe3+的溶液中,其他常见还原性离子不能与之大量共存,只有Fe2+因与Fe3+是相邻价态不能被氧化能与之大量共存,故含有Fe3+的溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色可判断其中含有Fe2+.

40考法帮▪解题能力提升根据VO2+2.检验Fe2+、Fe3+的其他方法及实验现象

41考法帮▪解题能力提升根据VO2+命题角度1结合实验现象检验溶液中Fe2+、Fe3+示例3对FeCl3溶液与KI溶液的反应进行探究.下列关于实验的分析和结论不正确的是实验操作实验现象①取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,滴加1L0.1mol/LFeCl3溶液,振荡,充分反应溶液呈深棕黄色②将上述溶液均分后分置于试管1和试管2中向试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液溶液显红色向试管2中加入1mLCCl4,充分振荡、静置溶液分层,上层为浅棕黄色,下层为紫色

42考法帮▪解题能力提升根据VO2+A.FeCl3与KI发生了氧化还原反应,有I2生成B.试管1中溶液显红色,证明FeCl3与KI的反应具有可逆性C.试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色是平衡移动的结果解析取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,滴加1L0.1mol/LFeCl3溶液,振荡,充分反应,溶液呈深棕黄色,是因为Fe3+与I-发生了氧化还原反应,有I2生成,A正确.①中加入的KI溶液过量,向试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液,溶液显红色说明溶液中有Fe3+,证明FeCl3与KI的反应具有可逆性,B正确.向试管2中加入1mLCCl4,充分振荡、静置,溶液分层,上层为浅棕黄色,下层为

43考法帮▪解题能力提升根据VO2+紫色说明有碘单质被萃取出来,平衡正向移动,导致溶液中Fe3+浓度减小,试管3中红色比试管1中浅,C正确.试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果,D错误.答案D

44考法帮▪解题能力提升根据VO2+考点扫描1.[2018全国卷Ⅱ,28(2)改编]三草酸合铁酸钾样品完全分解后的残留物中含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是.2.[2017全国卷Ⅱ,13A改编]向2mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液,现象为黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变,则可推出还原性:Fe>Fe2+()答案1.取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红,证明含有Fe2O32.√

45考法帮▪解题能力提升根据VO2+命题角度2Fe2+、Fe3+的性质探究示例4[2016全国卷Ⅱ,28,15分]某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质.回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L-1的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是.(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化.FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为.(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入

46考法帮▪解题能力提升根据VO2+0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是.(4)丙组同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合.分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红.实验②检验的离子是(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为.(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成.产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释).

47考法帮▪解题能力提升根据VO2+解析(1)Fe2+具有还原性,FeCl2溶液易因被氧化而变质,配制FeCl2溶液时加入少量铁屑,目的是防止Fe2+被氧化.(2)溶液变红,说明有Fe3+生成,则FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-.(3)甲组实验中,FeCl2易被空气中的O2氧化,会生成FeCl3,因此实验不够严谨.加入煤油,煤油的密度比水小,可以起到隔绝空气的作用,从而排除氧气对实验的影响.(4)实验②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验Fe2+.根据实验①,CCl4层显紫色,说明有I2生成,根据实验②,生成蓝色沉淀,说明有Fe2+生成,根据实验③,溶液变

48考法帮▪解题能力提升

49考点2铜及其化合物

50考点帮▪必备知识通关1.铜的化学性质(1)可与硝酸、浓硫酸等氧化性酸反应,如3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.与非氧化性酸不反应,但在酸性溶液中可被氧化剂(如O2、H2O2)氧化,如2Cu+4H++O22Cu2++2H2O、Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O.(2)在潮湿的空气中形成铜锈:2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3(铜锈的主要成分).

51考点帮▪必备知识通关2.氧化铜和氧化亚铜注意氧化亚铜(Cu2O)与浓盐酸反应可制备氯化亚铜:Cu2O+2HCl(浓)2CuCl+H2O.名称氧化铜氧化亚铜与酸反应(H+)CuO+2H+Cu2++H2OCu2O+2H+Cu2++Cu+H2O与H2反应CuO+H2Cu+H2OCu2O+H22Cu+H2O转化关系4CuO2Cu2O+O2↑

52考点帮▪必备知识通关3.氢氧化铜(1)蓝色粉末,受热易分解,Cu(OH)2CuO+H2O.(2)溶于酸、过量浓碱、氨水等,如Cu(OH)2+2NaOH(浓)Na2[Cu(OH)4](蓝色)、Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O.(3)具有弱氧化性:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O[新制的Cu(OH)2悬浊液常用于醛基的检验].

53考点帮▪必备知识通关4.铜盐及亚铜盐(1)硫酸铜①CuSO4为白色粉末,可用于检验水的生成,但不能用作干燥剂.(2)可溶性铜盐能与H2S或S2-反应生成难溶于强酸的黑色CuS沉淀(常用于溶液中Cu2+的检验).

54考点帮▪必备知识通关

55考法帮▪解题能力提升考法3铜及其化合物的性质1.含铜物质之间的转化关系

56考法帮▪解题能力提升2.铜的冶炼(1)湿法炼铜:Fe+CuSO4FeSO4+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).2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑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,失电子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极,电解即可得精铜.

57考法帮▪解题能力提升命题角度1有关铜及其化合物的性质示例5已知酸性条件下有如下反应:Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O.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.一位同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体的成分进行了检验,实验操作和实验现象记录如表所示:加入试剂及条件稀硫酸浓硫酸/加热稀硝酸浓硝酸实验现象得到红色固体和蓝色溶液产生无色气体产生无色气体,得到蓝色溶液产生红棕色气体,得到绿色溶液

58考法帮▪解题能力提升由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是A.CuB.Cu2OC.一定有Cu,可能有Cu2OD.一定有Cu2O,可能有Cu解析根据题中信息,向红色固体中加入稀硫酸得到红色固体和蓝色溶液,其中红色固体为铜,蓝色溶液为硫酸铜溶液,可推出原红色固体里一定有Cu2O;溶液中的红色固体铜,可能是原来固体中含有的,也可能是由Cu2O和稀硫酸反应生成的.答案D

59考法帮▪解题能力提升由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是A.CuB.Cu2OC.一定有Cu,可能有Cu2OD.一定有Cu2O,可能有Cu解析根据题中信息,向红色固体中加入稀硫酸得到红色固体和蓝色溶液,其中红色固体为铜,蓝色溶液为硫酸铜溶液,可推出原红色固体里一定有Cu2O;溶液中的红色固体铜,可能是原来固体中含有的,也可能是由Cu2O和稀硫酸反应生成的.答案D

60考法帮▪解题能力提升命题角度2结合工艺流程考查铜及其化合物的性质和制备示例6[2020北京东城区二模]绿色植物标本用醋酸铜[(CH3COO)2Cu]处理后颜色更鲜艳、稳定.某化学小组制备醋酸铜晶体并测定产品中铜元素的含量的实验如下.Ⅰ.醋酸铜晶体的制备(1)①中用离子方程式表示产物里OH-的来源.(2)②中反应的化学方程式是.

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65考法帮▪解题能力提升考点扫描1.[2017全国卷Ⅲ,13B改编]向Cl-浓度较高的溶液中加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀而除去Cl-的反应为Cu+Cu2++2Cl-2CuCl()2.[2017浙江4月选考,27改编]Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式是;加热条件下氨气被CuO氧化成一种气体单质,写出该反应的化学方程式:.3.[2016全国卷Ⅱ,13C改编]加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥,可除去Cu粉中混有的CuO()答案1.√2.Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O3CuO+2NH3Cu+N2+3H2O3.✕

66考点3金属材料与金属矿物的开发利用

67考点帮▪必备知识通关1.金属活动性顺序

68考点帮▪必备知识通关2.合金

69考点帮▪必备知识通关3.金属材料的分类

70考法帮▪解题能力提升考法4金属的冶炼1.金属的冶炼原理金属的冶炼就是把金属从金属矿物中提炼出来.由于金属矿物中的金属大都以化合态的形式存在,所以金属冶炼的实质是将化合态的金属还原成游离态的单质:Mn++ne-M.2.金属的冶炼方法根据金属活动性顺序,金属冶炼的方法可大致归纳如下:

71考法帮▪解题能力提升冶炼方法冶炼原理热分解法对于某些得电子能力较强的不活泼金属离子,可直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,这种方法叫作热分解法.可用热分解法冶炼的金属,其金属性很弱,原子难失去电子,离子易得到电子,化合物的稳定性较弱.2HgO2Hg+O2↑,2Ag2O4Ag+O2↑热还原法焦炭还原法ZnO+CZn+CO↑CO还原法Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,CuO+COCu+CO2氢气还原法WO3+3H2W+3H2O活泼金属还原法活泼金属置换活动性相对较弱的金属,除溶液中的置换反应外,还有一些高温下的置换反应,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(此反应也称为铝热反应)

72考法帮▪解题能力提升冶炼方法冶炼原理电解法在金属活动性顺序中,钾、钙、钠、镁、铝等金属的还原性很强,这些金属很容易失去电子,形成的金属离子氧化性较弱,较难用还原剂还原,通常采用电解熔融金属化合物的方法来冶炼.缺点是耗电量大,成本较高.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

73考法帮▪解题能力提升命题角度　金属材料与金属矿物的开发利用示例7实验室利用废弃旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示:下列叙述错误的是A.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2B.铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的H2O2C.与加入的锌粉反应的离子为Cu2+、H+D.“过滤”操作后,将滤液蒸干、高温灼烧即可制取纯净的ZnO

74考法帮▪解题能力提升解析“溶解”过程中Cu转化为Cu2+,可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2,其原理为2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O,A项正确.铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾,H2O2发生分解而被除去,B项正确.加入锌粉,Cu2+与H+均可以与Zn发生反应,C项正确.“过滤”操作后,得到的滤液为Na2SO4和ZnSO4的混合溶液,蒸干、高温灼烧得不到纯净的ZnO,D项错误.答案D

75▪“双一流”名校冲刺素材5有关Zn、ZnO、Zn(OH)2、锌盐的性质和应用1.锌(1)在一定温度下Zn可以与F2、Cl2、Br2、S等单质反应生成相应的化合物,红热的Zn能与水蒸气反应:Zn+H2O(g)ZnO+H2.在潮湿的空气中锌表面形成一层白色致密的碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]薄膜,它可阻止锌被继续氧化.(2)Zn的性质类似于金属铝,可与非氧化性酸反应制备H2;也可与强碱反应:Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑.

762.ZnO和Zn(OH)2(1)ZnO:俗称锌白,难溶于水,是两性氧化物,可溶于酸和强碱,如ZnO+2HClZnCl2+H2O、ZnO+2NaOHNa2ZnO2+H2O.(2)Zn(OH)2是两性氢氧化物,既可溶于酸,又可溶于碱:Zn(OH)2+2H+Zn2++2H2O、Zn(OH)2+2NaOHNa2ZnO2+2H2O.Zn(OH)2的化学性质类似于Al(OH)3,但Al(OH)3不溶于氨水,而Zn(OH)2可溶于氨水:Zn(OH)2+4NH3·H2O[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O.Zn(OH)2不稳定,受热易分解:Zn(OH)2ZnO+H2O.▪“双一流”名校冲刺

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80▪“双一流”名校冲刺素材6有关Ag、Ag2O、[Ag(NH3)2]OH等的性质和应用1.银(1)常温下在空气中能稳定存在,但在纯氧中高温加热可生成Ag2O,4Ag+O22Ag2O;常温下,银制品久置变黑原理:4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O.(2)与氧化性酸反应:2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O、Ag+2HNO3(浓)AgNO3+NO2↑+H2O、3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O.

81▪“双一流”名校冲刺2.Ag2O与AgOH(1)氧化银:棕黑色粉末,不稳定,2Ag2O4Ag+O2↑;易溶于稀硝酸和氨水等,Ag2O+4NH3·H2O2[Ag(NH3)2]OH+3H2O;在空气中能吸收CO2;能和某些有毒气体反应,因此常用于防毒面具中,2Ag2O+2Cl24AgCl+O2,Ag2O+CO2Ag+CO2;可溶解在H2O2溶液中,Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O.

82▪“双一流”名校冲刺3.AgNO3与[Ag(NH3)2]OH(1)AgNO3:用于卤素离子、S2-等的检验,生成沉淀;不稳定,见光易分解,2AgNO32Ag+O2↑+2NO2↑.(2)AgNO3能与氨水反应:2AgNO3+2NH3·H2O(少量)Ag2O↓+H2O+2NH4NO3,AgNO3+3NH3·H2O(过量)[Ag(NH3)2]OH+NH4NO3+2H2O.(3)AgNO3能被肼(N2H4)、亚磷酸等还原成金属银:N2H4+4AgNO34Ag↓+N2↑+4HNO3、H3PO3+2AgNO3+H2O2Ag↓+H3PO4+2HNO3.

83▪“双一流”名校冲刺3.AgNO3与[Ag(NH3)2]OH(1)AgNO3:用于卤素离子、S2-等的检验,生成沉淀;不稳定,见光易分解,2AgNO32Ag+O2↑+2NO2↑.(2)AgNO3能与氨水反应:2AgNO3+2NH3·H2O(少量)Ag2O↓+H2O+2NH4NO3,AgNO3+3NH3·H2O(过量)[Ag(NH3)2]OH+NH4NO3+2H2O.(3)AgNO3能被肼(N2H4)、亚磷酸等还原成金属银:N2H4+4AgNO34Ag↓+N2↑+4HNO3、H3PO3+2AgNO3+H2O2Ag↓+H3PO4+2HNO3.(4)[Ag(NH3)2]OH可与含醛基的物质在碱性条件下水浴加热发生银镜反应.

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85▪“双一流”名校冲刺素材钴、镍及其化合物的性质铁、钴、镍同属于元素周期表中的Ⅷ族,性质相近,通称为铁系元素,主要化合价为+2和+3.钴、镍及其化合物的性质比较化合价+2+3单质常温下,钴、镍在空气中能稳定存在,加热条件下可生成CoO、NiO氧化物CoO溶于酸,不溶于水、乙醇、氨水,在空气中焙烧至600~900℃时转变成四氧化三钴;NiO溶于酸和氨水,不溶于水Co2O3、Ni2O3在酸性溶液中有强氧化性:Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O,Ni2O3+6HCl2NiCl2+Cl2↑+3H2O

86▪“双一流”名校冲刺氢氧化物Co(OH)2在空气中被缓慢地氧化为棕褐色的Co(OH)3;Ni(OH)2在空气中较稳定,可用氧化性较强的物质在碱性介质中将其氧化

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91▪“双一流”名校冲刺4.钛及其化合物的性质(1)Ti:常温时与酸不反应,但可与热的氢氟酸反应(Ti+6HFH2TiF6+2H2↑),也可与热的浓盐酸反应[2Ti+6HCl(浓)2TiCl3+3H2↑].(2)TiO2:不溶于水和稀酸,可溶解在HF溶液及热的浓硫酸中;可与Cl2反应,TiO2+2Cl2TiCl4+O2;与浓碱溶液缓慢反应,TiO2+2NaOHNa2TiO3+H2O;在高温下与Cl2、C发生反应,TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO.(3)TiCl4:暴露在空气中会冒出白烟,TiCl4+3H2OH2TiO3↓+4HCl;Mg作还原剂时可制备金属钛,2Mg+TiCl42MgCl2+Ti.

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