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知识清单09铜、金属材料、金属冶炼知识点01单质铜的结构和性质知识点03几种常见的铜盐知识点05金属材料与合金知识点02铜的氧化物和氢氧化铜的性质知识点04金属的冶炼知识点01单质铜的结构和性质1．铜的原子结构（1）电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1①最高能级电子数10②最高能层电子数1③未成对电子数1④稳定性：Cu 2+＜Cu +（2）价电子排布图：（3）原子结构示意图：（4）周期表中位置：第4周期第IB 族，位于ds 区（5）晶胞结构（晶胞参数apm ）①堆积名称：面心立方最密堆积，堆积类型：A 1型或铜型②堆积方式：…ABCABC …③配位数12④晶胞中含Cu 的个数：4⑤晶胞密度：ρ＝AN a M⨯⨯310104）（－＝AN a 33010256⨯g ·cm －3⑥空间利用率：φ＝33π344a r ⨯×100%＝3342π344aa ）（⨯×100%＝62π×100%≈74%2．铜的物理性质（1）颜色：呈红色或紫红色（2）三性：导电性、导热性和延展性良好3．与非金属单质反应（1）与氧气反应：条件不同，产物不同①加热：2Cu+O 22CuO②常温：2Cu+O 2+CO 2+H 2O Cu 2（OH ）2CO 3（2）与其他非金属反应①Cu -----→S加热Cu 2S ②Cu ------→Cl 2点燃CuCl 24．与酸反应（1）稀硫酸①普通条件：Cu 不能置换出H 2②电解条件：Cu+H 2SO 4（稀）CuSO 4+H 2↑（2）浓硫酸：Cu+2H 2SO 4（浓）CuSO 4+SO 2↑+2H 2O（3）浓硝酸：Cu+4HNO 3（浓）Cu （NO 3）2+2NO 2↑+2H 2O （4）稀硝酸：3Cu+8HNO 3（稀）3Cu （NO 3）2+2NO ↑+4H 2O5．与盐溶液反应（1）硝酸银：2AgNO 3+Cu 2Ag+Cu （NO 3）2（2）氯化铁：2FeCl 3+Cu 2FeCl 2+CuCl 26．单质铜在化学实验中的应用（1）除去某种气体中的氧气（2）乙醇催化氧化的催化剂①催化原理：CuCuOCu②催化反应：2CH 3CH 2OH+O 22CH 3CHO+2H 2O（3）防止可燃性气体燃烧回火的安全装置易错点：铜的易错知识点（1）铜和氧气在常温下反应生成Cu 2（OH ）2CO 3，在加热条件下生成CuO 。
高考化学一轮复习《金属的冶炼》大纲第三节金属的冶炼1．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。
月球的矿产资源极为丰富，仅月球表面5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石[camgsi2o6]、斜长石[kalsi3o8]和橄榄石[(mgfe)sio4](可看作为mg2sio4fe2sio4)等。
下列说法或分析不正确的是()a．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿b．斜长石的氧化物形式可以则表示为：k2oal2o36sio2c．橄榄石中铁为＋2价d．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱解析：由矿物的分子式所述三种矿物均属硅酸盐矿，a项恰当；斜长石重写为k2oal2o36sio2，b项恰当；橄榄石中由差值化合价代数和为零所述铁为＋2价，c项恰当；月球上铁呈圆形游离态，是因为月球上并无氧气，d项错误。
答案：d2．下列关于金属单质na、al、fe、cu的叙述正确的是()a．与氧气反应一定都生成最高价氧化物b．四种金属元素在周期表中全部原产在主族或副族中c．都可以在氯气中冷却分解成最高价氯化物d．在点燃或高温条件下，它们都可以与水或水蒸气反应解析：a项中，fe在氧气中冷却获得fe3o4，其中fe的化合价所含＋2价；b项中，fe元素坐落于周期表中第四周期第ⅷ族，不属于副族；c项中，由于氯气具备弱水解性，当它与其他物质(单质)单质时，一定将其他物质(单质)水解为最高价态；d中，金属钠与冷水反应、金属铝与沸水反应、金属铁与水蒸气反应，而金属铜无法与水反应。
答案：c3．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，不同的金属应选用不同的冶炼方法。
选择的原则主要是依据()a．金属的熔点高低b．金属在自然界中的存在形式c．金属离子得电子的能力d．金属的使用价值解析：金属炼钢方法的挑选依据就是金属离子的水解性高低，即为得电子能力的大小。
1答案：c4．下列制备金属单质的方法或原理正确的是()a．在高温条件下，用h2还原mgo制备单质mgb．在通电条件下，电解熔融al2o3制备单质alc．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质nad．加强热，使cuo在高温条件下分解制备单质cu解析：a项，mg就是十分开朗的金属，应当使用电解熔融mgcl2的方法制备；c项，na能够与水反应，从nacl的水溶液中不可能将制取na，应当使用电解熔融nacl制取na；d项，利用cuo制取cu，应当使用热还原法，如h△2＋cuo=====cu＋h2o。
专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼高考帮·备考方向导航考点1 铁及其重要化合物1.[2024全国卷Ι,27,15分]硫酸铁铵 [NH4Fe(SO4)2·x H2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源,变废为宝,在试验室中探究采纳废铁屑来制备硫酸铁铵,详细流程如下:回答下列问题:(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是。
(2)步骤②须要加热的目的是,温度保持80~95℃,采纳的合适加热方式是。
铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体须要净化处理,合适的装置为(填标号)。
A B C D(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是。
分批加入H2O2,同时为了,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的详细试验操作有,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采纳热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。
硫酸铁铵晶体的化学式为。
2.[2024北京,28,16分]试验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)①A为氯气发生装置。
A 中反应方程式是(锰被还原为Mn 2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。
(2)探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。
取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能推断肯定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由产生(用方程式表示)。
第三节金属的冶炼1．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。
月球的矿产资源极为丰富，仅月球表面5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[(Mg·Fe)SiO4](可看作为Mg2SiO4·Fe2SiO4)等。
下列说法或分析不正确的是() A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B．斜长石的氧化物形式可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2C．橄榄石中铁为＋2价D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱解析：由矿物的分子式可知三种矿物均属于硅酸盐矿，A项正确；斜长石改写为K2O·Al2O3·6SiO2，B项正确；橄榄石中由正负化合价代数和为零可知铁为＋2价，C项正确；月球上铁呈游离态，是因为月球上无氧气，D项错误。
答案：D2．下列关于金属单质Na、Al、Fe、Cu的叙述正确的是() A．与氧气反应一定都生成最高价氧化物B．四种金属元素在周期表中全部分布在主族或副族中C．都可以在氯气中燃烧生成最高价氯化物D．在点燃或高温条件下，它们都可以与水或水蒸气反应解析：A项中，Fe在氧气中燃烧得到Fe3O4，其中Fe的化合价含有＋2价；B项中，Fe元素位于周期表中第四周期第Ⅷ族，不属于副族；C项中，由于氯气具有强氧化性，当它与其他物质(单质)化合时，一定将其他物质(单质)氧化为最高价态；D中，金属钠与冷水反应、金属铝与沸水反应、金属铁与水蒸气反应，而金属铜不能与水反应。
答案：C3．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，不同的金属应选用不同的冶炼方法。
选择的原则主要是依据()A．金属的熔点高低B．金属在自然界中的存在形式C．金属离子得电子的能力D．金属的使用价值解析：金属冶炼方法的选择依据是金属离子的氧化性强弱，即得电子能力的大小。
答案：C4．下列制备金属单质的方法或原理正确的是 ( )A ．在高温条件下，用H 2还原MgO 制备单质MgB ．在通电条件下，电解熔融Al 2O 3制备单质AlC ．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD ．加强热，使CuO 在高温条件下分解制备单质Cu解析：A 项，Mg 是十分活泼的金属，应采用电解熔融MgCl 2的方法制取；C 项，Na 能与水反应，从NaCl 的水溶液中不可能制备Na ，应采用电解熔融NaCl 制备Na ；D 项，利用CuO 制备Cu ，应采用热还原法，如H 2＋CuO=====△Cu ＋H 2O 。
答案：B5．(2009·铁岭模拟)下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是 ( )A ．加热Al 2O 3B ．加热CaCO 3C ．电解熔融NaClD ．氯化钠与铝粉高温共热解析：制铝不能通过加热，只能通过电解Al 2O 3；加热CaCO 3只能生成CaO ；电解熔融NaCl ：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑；NaCl 与铝粉高温共热不反应。
答案：C6．(2009·石家庄模拟)从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 ( )A ．金属的导电性强弱B ．金属在地壳中的含量多少C ．金属的化合价高低D ．金属的活动性大小解析：从题给图示可以归纳出金属性越不活泼的金属(如铜)越早被开发利用，故选D 。
答案：D7．下列说法正确的是 ( )A ．使元素由化合态转化成游离态的过程就是还原的过程B ．高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和空气。
工业上就是用焦炭还原铁矿石以制得生铁C．电解熔融氧化铝时，每还原出1 kg铝，必有111 mol电子转移D．工业上常用电解NaCl水溶液的方法制取金属钠解析：元素有金属元素和非金属元素之分，使金属阳离子转化为金属单质的过程是借助还原反应。
与之相反，使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化反应，如2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。
所以选项A不正确。
高炉炼铁中起还原剂作用的是CO，而并非焦炭，B错。
Al3＋＋3e－===Al，冶炼1 kg Al共获得电子：n(e－)＝1 000 g27 g·mol－1×3＝111 mol所以C正确。
D中NaCl水溶液里的H＋得电子能力远比Na＋强，所以不可能得到Na，只能得到H2。
答案：C8．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法②水煤气(或氢气或一氧化碳)法③活泼金属置换法④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜，(Ⅱ)湿法炼铜，现代有(Ⅲ)铝热冶炼铬，(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是() A．(Ⅰ)用①B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③D．(Ⅳ)用④解析：火烧孔雀石炼铜采取用焦炭还原的方法；湿法炼铜是活泼金属置换法；铝热冶炼铬是采用铝热反应将铬从其化合物中置换出来；光卤石炼镁则采用电解的方法，不正确的是B。
答案：B9．下列事实能说明金属甲比金属乙的活动性强的是() A．在发生化学反应时，甲原子失电子数比乙原子多B．甲的阳离子的氧化性比乙离子强C．甲的氢氧化物只有碱性，乙的氢氧化物为两性D．在甲、乙、硫酸组成的原电池中，甲为负极解析：A选项不正确：金属活动性越强，则金属原子的失电子能力越强，失电子能力和失电子数目无关。
如金属性Na>Mg>Al，表明失电子能力Na>Mg>Al，但失电子数目显然Na<Mg<Al；B选项不正确；阳离子的氧化性越强，则其原子的还原性越弱；C选项不正确：如Cu(OH)2以碱性为主，而Al(OH)3具有两性，但显然铜的金属活动性小于铝；D选项正确：在原电池反应中，活泼金属做负极，被氧化腐蚀。
答案：D10．(2010·安阳调研)金属铜的提炼多从黄铜矿开始，黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为：2CuFeS 2＋O 2=====高温Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2，下列说法不正确的是(A ．O 2只作氧化剂B ．CuFeS 2既是氧化剂又是还原剂C ．SO 2既是氧化产物又是还原产物D ．若有1个O 2分子参加反应，则反应中共有4个电子转移解析：CuFeS 2中Cu 为＋2价，Fe 为＋2价，S 为－2价，反应中Cu 由＋2价降到＋1价，S 由－2价升高到＋4价，O 从0价降到－2价，1 mol O 2参加反应共有6 mol 电子转移，其中2 mol CuFeS 2中Cu 得2 mol 电子。
答案：D11．(1)生铁是通过高炉冶炼而得，冶炼过程中一氧化碳还原赤铁矿的化学方程式为________________________________________________________________。
(2)铁在一定条件下可与多种非金属单质反应，铁与氯气反应的化学方程式为___________________________________________________________________，铁与硫反应的化学方程式为__________________________________________。
解析：(1)赤铁矿的主要成分是Fe 2O 3。
Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2(2)2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 Fe ＋S=====△FeS ，氯气为强氧化剂，将有变价的金属氧化为高价态，硫氧化性较弱，将变价金属氧化为低价态。
答案：(1)Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2(2)2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 Fe ＋S=====△FeS12．(2009·湘潭模拟)Ti 因为具有神奇的功能，越来越引起人们的注意。
常温下钛不与非金属、强酸反应。
红热时，却可与常见的非金属单质反应。
钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。
地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO 2)。
目前大规模第一步：金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl 4和一种可燃性气体。
该反应的化学方程式为_________________________________________________。
该反应的还原剂是______________。
第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl 4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式____________________________________________。
(2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤：____________________________。
解析：化学方程式的书写可直接根据题中给出的条件和反应物、生成物来写。
提取金属钛时，结合题目所给信息，常温下钛不与强酸反应，但镁能溶解，从而选 择盐酸提纯。
答案：TiO 2＋2C ＋2Cl 2=====高温TiCl 4＋2CO C(1)TiCl 4＋2Mg=====△Ti ＋2MgCl 2(2)加入足量盐酸，除去过量金属镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体得金属钛 13．粉末状试样A 是由等物质的量的MgO 和Fe 2O 3组成的混合物。
进行如下实验：①取适量A 进行铝热反应，产物中有单质B 生成；②另取20 g A 全部溶于0.15 L 6.0 mol·L －1盐酸中，得溶液C ；③将①中得到的单质B 和溶液C 反应，放出1.12 L(标 况)气体，同时生成溶液D ，还残留有固体物质B ；④用KS CN 溶液检验时，溶液 D 不变色。
请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是___________，产物中的单质B 是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_________________________________。
(4)若溶液D 的体积仍视为0.15 L ，则该溶液中c(Mg 2＋)为________________， c(Fe 2＋)为____________。
解析：铁与非氧化性的酸反应只能生成亚铁离子，不能写成2Fe ＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2↑，单质铁与三价铁离子反应要注意电荷平衡。
由于A 是由等物质的量的MgO 和Fe 2O 3组成的混合物，可以设20 g A 中MgO 和 Fe 2O 3的物质的量分别为x 。
则(40 g·mol －1＋160 g·mol －1)x ＝20 g解之得x ＝0.10 molc(Mg 2＋)＝0.1 mol 0.15 L ＝0.67 mol·L －1D 溶液为MgCl 2和FeCl 2的混合溶液，根据电荷守恒2c(Fe 2＋)＋2c(Mg 2＋)＝c(Cl －)c(Fe 2＋)＝(6 mol·L －1－2×0.67 mol·L －1)÷2＝2.33 mol·L －1。
