第15講銅金屬材料金屬冶煉

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.了解銅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)、用途，2.理解含銅重要化合物的制備原理

及過(guò)程。3.了解金屬冶煉的原理和方法。

考點(diǎn)一銅及其化合物

■整合必備知識(shí)

1.熟記銅及其常見化合物的顏色

物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色

紫紅色白色

CuCuSO4

CuO黑色CUSO4-5H2O藍(lán)色

Cu：O磚紅色CU2(OH)2CO3綠色

黑色藍(lán)色

Cu2SCU(OH)2

2.銅及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用

⑴銅在潮濕的空氣中生成銅銹［CU2(OH)2co3］：

⑵常用灼熱的銅粉除去N；中的。2，用灼熱的CuO除去CO2中的co。

(3)新制的Cu(0H)2常用來(lái)檢驗(yàn)o

(4)CuSO4遇水蒸氣變?yōu)樗{(lán)色晶體(CuSOKFhO),可用于檢驗(yàn)。

⑸過(guò)量的Cu和濃HNO?反應(yīng)，得到NO2和NO的混合氣體，再加入稀H2so4，

Cuo

(6)Cu+2H2sOM濃)^^CuSO4+SO2t+2H2O,此反應(yīng)中當(dāng)Cu過(guò)量時(shí)，H2s也不能完全

反應(yīng)。此反應(yīng)不適用于制備CuS04，因?yàn)閛

(7)Cu+的性質(zhì)

①+1價(jià)銅有較強(qiáng)的還原性，易被氧化劑氧化為+2價(jià)。

2+

②+I價(jià)銅在酸性條件下，易發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu,如Cu2O加入稀H2sO4的離子方

程式：CU2O+2H(=CU-|-CU2+4-H2O<.

五易錯(cuò)辨析

1.CuO是黑色固體，與水反應(yīng)生成CU(OH)2()

2.將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕()

3.CuSChSFhO失去結(jié)晶水屬于物理變化（）

4.常溫下Cu和濃H2SO4反應(yīng)生成CuSOM）

5.過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒(méi)有一氧化氨生成（）

■提升關(guān)鍵能力

一、銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

1.某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Cu及其重要化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目的的是

（）

A.將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應(yīng)完后把水加入反應(yīng)器中，觀察硫酸銅溶液的顏色

B.常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCL的生成

C.將CU02溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無(wú)水CU02固體

D.將表面有銅綠的銅器放入稀鹽酸中浸泡，除去銅綠

2.部分含銅物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是（）

A.a可與硫單質(zhì)反應(yīng)生成f

B.c可與水反應(yīng)得到d

C.可將簡(jiǎn)萄糖與新制的d混合后加熱制得b

D.可存在a-*c-*c-*a的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系

二、銅的重要化合物的制備

3.氯化亞銅（Cu。）常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑，CuCI是一種白色粉末，微溶于水，不

溶于乙醵，溶于濃鹽酸，在潮濕空氣中易水解和被氧化。某學(xué)習(xí)小組用工業(yè)廢渣（主要成分為

Cu2s和FezQi）制取氯化亞銅并同時(shí)生成電路板蝕刻液。其流程如下：

回答下列問(wèn)題：

⑴固體A的成分為：為提高固體A在鹽酸中的溶解速率，可采取的措施有

_________________________（寫出1條即可）。

（2）向混合液中加入氧化銅的作用是___________________________________________________

*

用蝕刻液腐蝕銅制電路板的化學(xué)方程式為_____________________________________________

__________________________________________________________________________________O

⑶在Na2s03溶液中逐滴加入CuCb溶液，再加入少量濃鹽酸混合均勻，得到CuCl沉淀。該

反應(yīng)的離子方程式為。

（4）CuCl沉淀的洗滌需要經(jīng)過(guò)酸洗、水洗和醇洗。其中醇洗的作用是

考點(diǎn)二金屬材料及金屬冶煉

必備知識(shí)

1.金屬材料分類

人黑色金屬材料

、缽、以及它們的合金

.)-屬--

材有色金屬材料除黑色金屬以外的其他各種金屬

料

一及其合金

2.合金

由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金

定義

屬）熔合而成的具有金屈特性的物質(zhì)

L具有金屈特性

熔點(diǎn)：多數(shù)合金的熔點(diǎn)比其成分金屈的熔

性能點(diǎn)

硬度：合金的硬度一般比其成分金屬的硬

度

3.金屬冶煉的一般方法

電解熱還原熱分解

一AA▲—

----------金屬活動(dòng)性逐漸減弱-----------------

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg

冶煉方法主要反應(yīng)原理（舉例）

2HgO^=2Hg+O2t

熱分解法

2Ag2O=^4Ag4-O2f

Fe2O3+3co盤=__________（高爐煉鐵）

熱還原法

WO3+3H2=B1=____________

Fe2O5+2Al星=____________

2Al2。3（熔融）____________

電解法MgCb（熔融）叁=____________

2NaCl（熔融）金生____________

衛(wèi)易錯(cuò)辨析

1.奮斗者號(hào)潛水器載人艙外殼使用了鐵合金，鈦合金屬于無(wú)機(jī)非金屬材料（）

2.中國(guó)古代利用明肌溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹（）

3.青銅比純銅熔點(diǎn)低、硬度大，所以古代用青銅鑄劍（2022?江蘇，7c）（）

4.金屬鈉的冶煉用電解?熔融的NaCl,則金屬鋁的冶煉也用電解熔融的AlCb（）

5.熱還原法制取汞、銀（）

6.鋁熱反應(yīng)可用于冶煉高?熔點(diǎn)金屬，如K、Ca、Cr、Mn等（）

7.將六水含氯化鎂晶體在一定條件下加熱得到無(wú)水氯化筏，電解熔融氯化鎂，可以得到金屬

鎂（）

8.電解AlCb、FeCb、CuCL的混合溶液時(shí)，陰極上依次析出Cu、Fe、Al（）

■提升關(guān)鍵能力

一、金屬冶煉方法的選擇

1.金屬的冶煉一般用熱分解法、熱還原法和電解法，選用冶煉方法的依據(jù)主要是（）

A.金屬在自然界里存在的形式

B.金屬元素在地殼中的含量

C.金屬陽(yáng)離子得電子的能力

D.金屬熔點(diǎn)的高低

2.冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣法；③活潑金屬置換法；④電解法。

四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用，古代有：（I）火燒孔雀石煉銅；（II）濕法煉銅?，F(xiàn)代有：（III）鋁

熱法煉鋁；（IV）從光鹵石中煉鎂。下列對(duì)它們的冶煉對(duì)應(yīng)方法的分析不正確的是（）

A.（I）一①B.（II）—@

C.（III）—（3）D.（IV）—④

二、銅的冶煉

3.用含銅豐富的自然資源黃銅礦（CuFeSA冶煉銅的工藝流程如下：

CuCI2

溶液濃鹽酸調(diào)節(jié)pH

浸過(guò)濾除過(guò)濾含［CuCk「

CuFeS,*

奧■!「破2廣的溶液

濾液硫單質(zhì)

已知：CuFeS2+3CUCI2=4CUC1+FeCb+2S。

⑴浸取時(shí)，若改用FeCb溶液，也能生成CuQ和S,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

____________________________________________________________________________0

(2)若過(guò)濾1所得濾液中只含F(xiàn)eCb，則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，所得固體的化學(xué)式

為。

(3)調(diào)節(jié)溶液的pH后，除生成Cu外，還能產(chǎn)生一種金屬離子，此金屬離子是_______(填離

子符號(hào))。

(4)過(guò)濾3所得濾液中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有,為保持流程持續(xù)循環(huán)，每生

成1molCu,理論上需補(bǔ)充CuCk的物質(zhì)的量為o

(5)冶煉工藝還可以將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下般燒，使其轉(zhuǎn)變?yōu)殂~，化學(xué)方程式為

6CuFeS2+13O2^=3Cu2S+2Fe3O4+9SO2,Cu2s+O2獸=2Cu+SCh，此工藝與前一工藝

相比主要缺點(diǎn)有O

練真題明考向

I.(2021.湖北，2)“烏銅走銀”是我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。該工藝將部分氧化的銀絲鑲嵌

于銅器表面，藝人用手邊捂邊揉搓銅器，銅表面逐漸變黑，銀絲變得銀光閃閃。下列敘述錯(cuò)

誤的是()

A.銅的金屬活動(dòng)性大于銀

B.通過(guò)揉搓可提供電解質(zhì)溶液

C.銀絲可長(zhǎng)時(shí)間保持光亮

D.用鋁絲代替銀絲，銅也會(huì)變黑

2.(2020.全國(guó)卷III.7)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，

其中綠色來(lái)口孔雀石顏料［主要成分為Cu(OH)2CuCO3b青色來(lái)自藍(lán)銅礦顏料［主要成分為

CU(OH)2-2CUCO3］O下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度

B.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化

C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿

D.CU(OH)2CUCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于CU(OH)2-2CUCO5

3.(2022?海南，15)膽帆(CuSO4?5H2O)是一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料

［主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、C11CO3、Cu(OH)2］制備膽機(jī)。流程如下。

「濾液

NazCQ,溶液

原料

①浸洗、過(guò)濾

fa3cl過(guò)量稀HSOCHQ"但田-

丁固體B-7^----\瘠液C

濾液D加熱濃縮