高考二轮用途广泛的金属材料 铜及其化合物考点整理(MS10)
考纲:
1.了解合金的概念及其重要应用。
2.了解金属铜及其重要化合物的主要性质及应用。(高频)
一、合金及常见的金属材料
1.合金
(1)概念
①形成:是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的。
②性质特点:具有金属特性,属于混合物。
(2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。
①熔点:一般比它的各成分金属的低。
②硬度和强度:一般比它的各成分金属的大。
如生铁的熔点比纯铁的熔点低。
2.常见的金属材料
二、铜及其化合物的性质
1.铜及其化合物的性质
这些物质间的转化,你会吗?
(1)与非金属的反应(写出化学方程式):
①与O2反应
加热:生成CuO。
常温下在潮湿的空气中:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。
②与Cl2反应:生成CuCl2。
(2)与氧化性酸的反应(写出相应的化学方程式):
①与非氧化性酸:不反应。
②与氧化性酸反应
与浓硫酸的反应:Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O。
与浓硝酸的反应:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
与稀硝酸的反应:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(3)与盐溶液的反应(用离子方程式表示):
与硝酸银溶液的反应:Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+。
与氯化铁溶液的反应:Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。
2.铜的重要化合物的性质及其应用
(1)CuO:黑色难溶于水的固体,与酸可以反应,
可以用H2、CO、Al还原出Cu。
(2)Cu(OH)2:蓝色难溶物,与酸可以反应,与稀H2SO4反应的离子方程式为
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O,受热分解为CuO和H2O。
(3)Cu2O:红色难溶物,在酸性条件下发生:
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
(4)铜盐
①Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,呈绿色,是铜锈的主要成分,
受热易分解的方程式为
Cu2(OH)2CO3==2CuO+H2O+CO2↑。
②CuSO4
a.CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾或胆矾。受热或遇浓H2SO4,
蓝色晶体变为白色粉末。
b.无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),
可作为水或水蒸气的检验试剂。
c.CuSO4与石灰乳的混合溶液即为无机农药波尔多液,
是一种良好的杀菌剂,可以用来防治多种作物的病虫害。
3.你知道他们的对错吗??(打“√”“×”)。
(1)合金是由多种元素组成的化合物(×)
(2)任何金属或非金属均能熔合为合金(×)
(3)合金一定比构成合金的金属的硬度或强度都大(×)
(4)铁锈和铜锈的成分都是金属氧化物(×)
(5)碱性条件下,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热可形成红色沉淀(Cu2O)(√)
(6)检验CO2中有H2O(g)可将气体通入装有无水CuSO4的干燥管中(√)
(7)常温下,铜、铁与浓H2SO4作用的原理相同(×)
(8)浓H2SO4使CuSO4·5H2O失水是物理变化(×)
熟记:
合金的2个特性:
①合金熔点比成分金属或非金属低;
②合金的硬度比成分金属大。
6种物质的颜色:
Cu——紫红色,CuO——黑色,Cu(OH)2——蓝色,
CuSO4——白色,CuSO4·5H2O——蓝色,Cu2(OH)2CO3——绿色
6个化学方程式
①Cu+Cl2==CuCl2,
②Cu+S==Cu2S
③2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3(铜锈),
④3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
⑤Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
⑥Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O。(反应条件未标注)
4条性质
①金属制成合金后性能也随之改变,并且合金比纯金属用途更广泛。
②合金的性质具有成分金属或非金属的性质或特性,但合金的性质并不是其各成分金属的性质之和。
③并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属必须熔合在一起才能形成合金。如果一种金属还未熔化时,另一种金属已经汽化,则一般不能熔合在一起,如Cu与Na、Fe与Na等不能形成合金。
④合金并不只含有金属元素,部分合金中还含有非金属元素。合金中的非金属元素主要有碳、硅等。
典例:1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是()
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是mL
分析清楚反应过程,充分利用守恒思想来解决问题。
D
合金性质有关的图象题典例:
下图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验
结果,下列有关说法正确的是()
A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是
Fe+6HNO3(稀)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,
所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D.随着Cr含量增加,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
A项,由图示可知当Cr含量小于13%时,稀硝酸对合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸强,当Cr含量大于13%时,稀硝酸对合金腐蚀性较弱。B项,稀硝酸与金属反应时,其还原产物应是NO。C项,Cr含量大于13%时,硫酸对合金腐蚀性最强,由于溶液密度没有给出,硫酸中氢离子浓度不一定最大。D项,由图示可知,随着Cr含量增加,稀硝酸对合金腐蚀性减弱。
D
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