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2025届高考化学一轮复习
第三单元 金属及其化合物
第四节 铜及其化合物、其他金属及其化合物
高考考情分析
“思维方法”是思维的品质、方式和能力的综合，是个体高质量地解决生活实践或学习探索情境中各种问题的基础。铜及其化合物探究体现《中国高考评价体系》中学科素养“思维方法”涉及的“科学思维”、“创新思维”，要求采用严谨求真的、实证性的逻辑思维方式应对各种问题，要求运用开放性、创新性的思维方式应对问题情境，组织相关的知识与能力，注重独立性、批判性、发散性的思考，提出新视角、新观点、新方法、新设想，设计含铜及其化合物的制备实验方案，并解决物质制备及性质探究过程中出现的各种问题。
高考对本节内容的考查以金属及其化合物的性质、提纯以及在日常生活生产中的应用为主。以金属及其化合物化工生产为背景的工艺流程题和综合实验题是考查的热点，预计2025年高考对本讲的考查点基本不变。
高考考情分析
通常元素化合物知识分散在高考题的不同题型中：在选择题中，一般直接考查金属元素及其化合物的基本性质和应用。在填空题中一般有两种考查方式：一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以化学式的书写、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合考查，如与氧化还原反应、电化学、无机化工流程、物质在水溶液中行为、实验、计算等综合考查，预计这也是2025年高考命题的重点。
高考中常以一个选项或一个填空的形式考查铜及其化合物的性质和用途、其他金属及其化合物的性质，体现高考命题的基础性和应用性。另外，高考也常结合电化学原理对铜等进行考查，在工艺流程题或实验探究题中也会涉及对铜等的考查，体现了高考命题的创新性。
预计2025年高考以选择题形式考查物质的结构与性质的概率较大；对镁、铝、锂、铅、锡及其化合物的考查会结合铁、铜及其化合物等的性质和应用以工艺流程的形式出现。
PART 01
铜及其重要化合物
基础知识复习
1.铜及其重要化合物
(1)铜的性质
铜是硬度较小的 色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性，广泛应用于电器和电子工业中。
紫红
反应物 化学方程式
非金属 O2 _____________________________
___________
Cl2 ____________
S ________________
基础知识复习
反应物 化学方程式
氧化性酸 浓硫酸 ________________________________________
浓硝酸 ________________________________________
稀硝酸 ________________________________________
盐 AgNO3、FeCl3 ________________________________________
________________________________________
续表
基础知识复习
(2)氧化铜和氧化亚铜
基础知识复习
(3)氢氧化铜
(4)CuSO4 5H2O
PART 02
金属材料与金属矿物的开发利用
基础知识复习
2.金属材料与金属矿物的开发利用
(1)合金
(2)常见的金属材料
铁、锰、铬
基础知识复习
①钢铁
②铝合金
③铜合金
基础知识复习
(3)金属矿物的开发利用
①金属在自然界中存在的形式
②金属冶炼的一般步骤
③金属冶炼的实质
基础知识复习
④金属冶炼方法
PART 03
副族金属及其化合物
基础知识复习
3.副族金属及其化合物
基础知识复习
基础知识复习
基础知识复习
基础知识复习
基本方法与技能复习
典型例题复习
【典例1】为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。下列说法错误的是(　　)
典型例题复习
A.高温加热装置中发生的反应为3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)
B.虚线框处宜选择的装置是甲
C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑色变为红色
D.实验后,可用铝粉在高温下还原玻璃管中的固体获得铁单质
典型例题复习
答案 B　
解析 高温加热装置中铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气,化学方程式为3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),故A正确;生成氢气的密度比空气的密度小,所以用向下排空气法收集H2,应选择装置乙,故B错误;氧化铜与氢气在加热时反应生成铜和水,该反应的化学方程式为CuO+H2 Cu+H2O,所以铜丝由黑色变为红色,故C正确;玻璃管中的固体含有Fe3O4,铝粉与Fe3O4发生铝热反应生成氧化铝和铁单质,故D正确。
典型例题复习
【典例2】宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的是(　　)
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
典型例题复习
答案 C　
解析 字画保存需要控制适宜的温度和湿度,温度、湿度过高或过低,均对字画的保存造成危害,A项正确;Cu(OH)2、CuCO3中Cu、H、C元素都处于最高价,无还原性,不易被O2氧化,B项正确;Cu(OH)2、CuCO3都可与酸性物质反应,C项错误;由于Cu(OH)2中铜的质量分数高于CuCO3中铜的质量分数,故Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3中铜的质量分数,D项正确。
典型例题复习
【典例2】 工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
典型例题复习
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的　　　　吸收。
a.浓硫酸　 b.浓硝酸　 c.NaOH溶液　 d.氨水
(2)用稀硫酸浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在　　 　(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是
　　　　　　　(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典型例题复习
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是　　　。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
典型例题复习
答案 (1)cd　(2)Fe3+　取少量待测液置于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,则含有Fe2+
(3)3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3　(4)bd　(5)O2+4e-+4H+==2H2O
解析 (1)根据题意分析,气体A中的大气污染物为二氧化硫,能够被NaOH溶液或氨水吸收。浓硫酸不能吸收二氧化硫。浓硝酸与二氧化硫反应会生成一氧化氮,从而污染环境。
(2)熔渣B中含有铁元素的化合物,加入稀硫酸溶解,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在Fe3+,检验Fe2+时,可加入酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去,说明含有Fe2+。
典型例题复习
(3)泡铜中化合态的铜在高温下可被金属铝置换出来:3Cu2O+2Al 6Cu+Al2O3。
(4)精炼粗铜时,粗铜为阳极,纯铜为阴极,硫酸铜溶液为电解质溶液,a.电能不能全部转化为化学能,还会转化为热能,错误;b.粗铜接电源正极,发生氧化反应,正确;c.溶液中Cu2+向阴极移动,错误;d.利用阳极没有参与反应的剩余金属,即阳极泥,可回收Ag、Pt、Au等金属,正确。
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4==2CuSO4+2H2O可以制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极发生还原反应,O2在正极被还原,电极反应式为O2+4e-+4H+==2H2O。
典型例题复习
【典例3】CuSO4是一种重要的化工原料,其制备途径及性质如图所示(假设恰好完全反应)。下列说法正确的是(　　)
典型例题复习
A.途径①所用混酸中,H2SO4与HNO3的物质的量之比为2∶3
B.1 mol CuSO4在1 100 ℃反应所得混合气体中O2为0.75 mol
C.Z只能是葡萄糖
D.相对于途径①③,途径②更好地体现了绿色化学思想
典型例题复习
答案 D　
解析 途径①的反应为铜与稀硝酸、稀硫酸反应生成硫酸铜、一氧化氮和水,该反应的化学方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4==3CuSO4+2NO↑+4H2O,由方程式可知混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比为3∶2,故A错误。CuSO4在1 100 ℃时分解生成氧化亚铜,铜元素化合价降低被还原,硫酸铜中硫元素为最高价态,只能表现氧化性,则只能是氧元素被氧化,则X可能是O2和SO3或O2和SO2或O2、SO2和SO3的混合气体。若X为O2和SO3的混合气体,由得失电子数目守恒可知1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合气体中O2为0.25 mol;若X为O2和SO2的混合气体,由得失电子数目守恒可知1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合气体中O2为0.75 mol;若X为O2、SO2和SO3的
典型例题复习
混合气体,由得失电子数目守恒可知1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合气体中O2介于0.25 mol和0.75 mol之间,故B错误。含有醛基的有机化合物都能与新制的氢氧化铜共热反应生成氧化亚铜,故C错误。途径①中会生成有害气体一氧化氮,途径③中会生成有害气体二氧化硫,相对于途径①③,途径②生成等量硫酸铜需要的硫酸少,且无有害气体产生,更好地体现了绿色化学思想,故D正确。
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第三单元 金属及其化合物
第4节 铜及其化合物、其他金属及其化合物
【高考考情分析】
“思维方法”是思维的品质、方式和能力的综合，是个体高质量地解决生活实践或学习探索情境中各种问题的基础。铜及其化合物探究体现《中国高考评价体系》中学科素养“思维方法”涉及的“科学思维”、“创新思维”，要求采用严谨求真的、实证性的逻辑思维方式应对各种问题，要求运用开放性、创新性的思维方式应对问题情境，组织相关的知识与能力，注重独立性、批判性、发散性的思考，提出新视角、新观点、新方法、新设想，设计含铜及其化合物的制备实验方案，并解决物质制备及性质探究过程中出现的各种问题。
高考对本节内容的考查以金属及其化合物的性质、提纯以及在日常生活生产中的应用为主。以金属及其化合物化工生产为背景的工艺流程题和综合实验题是考查的热点，预计2025年高考对本讲的考查点基本不变。
通常元素化合物知识分散在高考题的不同题型中：在选择题中，一般直接考查金属元素及其化合物的基本性质和应用。在填空题中一般有两种考查方式：一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以化学式的书写、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合考查，如与氧化还原反应、电化学、无机化工流程、物质在水溶液中行为、实验、计算等综合考查，预计这也是2025年高考命题的重点。
高考中常以一个选项或一个填空的形式考查铜及其化合物的性质和用途、其他金属及其化合物的性质，体现高考命题的基础性和应用性。另外，高考也常结合电化学原理对铜等进行考查，在工艺流程题或实验探究题中也会涉及对铜等的考查，体现了高考命题的创新性。
预计2025年高考以选择题形式考查物质的结构与性质的概率较大；对镁、铝、锂、铅、锡及其化合物的考查会结合铁、铜及其化合物等的性质和应用以工艺流程的形式出现。
【基础知识复习】
【基础知识复习】
一、铜及其重要化合物
1.铜的性质
反应物 化学方程式
非金属 O2 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
Cl2
S
氧化性酸 浓硫酸
浓硝酸
稀硝酸
盐 AgNO3、FeCl3
铜是硬度较小的紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性，广泛应用于电器和电子工业
中。
2.氧化铜和氧化亚铜
名称 氧化铜 氧化亚铜
颜色 黑色 砖红色
与酸反应 (H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O　　 Cu2O＋H22Cu＋H2O
转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑
3.氢氧化铜
①物理性质：蓝色不溶于水的固体。
②化学性质及应用
4.CuSO4 5H2O
CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可用于水的检验。
【典型例题复习】
1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“ ”)。
(1)电解CuCl2溶液的化学方程式:CuCl2Cu2++2Cl- (　 　)
(2)H2还原CuO时,应先加热后通H2 (　 　)
(3)常温下,Fe和Cu与浓硝酸反应产生的气体体积相同 (　 　)
(4)将铁片和铜片用导线连接后置于稀H2SO4中,铜片上有气泡产生,说明
铜比铁活泼 (　 　)
(5)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2+ (　 　)
(6)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质,来检验水的存在 (　 　)
(7)CuCO3是铜锈的主要成分,可用盐酸除去铜锈 (　 　)
(8)农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行 (　 　)
答案： √ √
2.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(　 　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 Ⅰ对;Ⅱ对;无
B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放稀硫酸 Ⅰ对;Ⅱ对;无
C 向硫酸铜溶液中加入NaOH溶液,有蓝色沉淀产生,过滤后灼烧滤渣,最后变成黑色固体 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧,铜丝表面变黑 Ⅰ对;Ⅱ对;有
D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错;Ⅱ对;无
答案： D
3.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下:
下列说法正确的是 (　 　)
A.焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2
B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.滤渣中主要含铁的氧化物
D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体
答案：B
【基础知识复习】
二、金属材料与金属矿物的开发利用
1.合金
2.常见的金属材料
①钢铁
②铝合金
③铜合金
3.金属矿物的开发利用
①金属在自然界中存在的形式
②金属冶炼的一般步骤
③金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即Mn＋＋ne－===M。
④金属冶炼方法
【基础知识复习】
三、副族金属及其化合物
突破高考热搜题之无机化学工艺流程题
1.工艺流程图题思维主线:
(1)规律:主线主产品,分支副产品,回头为循环
(2)读流程图
①箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
2.常考的处理方法:
看方法 想目的
研磨 　减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率
水浸 　与水接触反应或溶解
酸浸 　与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去
灼烧 　除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质
煅烧 　改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
3.化工流程题中表述性词汇“八大答题方向”
化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有:
(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。
(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。
(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。
(6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。
(7)“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。
(8)“用某些有机试剂清洗”—— ①降低物质溶解度有利于产品析出;②洗涤沉淀:减少损耗和提高利用率等。
4.常见两性金属与变价金属
类型1 常见的两性金属——锌
类型2 常见的变价金属——铬、锰
1.铬及其化合物
铬元素的常见价态+6、+3、+2。在酸性介质中，Cr2+具有强的还原性，+6价铬（Cr2O72-、CrO42-）具有强的氧化性，Cr3+的还原性较弱，只能用强氧化剂才能将Cr3+氧化成Cr2O72-，在碱性介质中，CrO42-的稳定性强。
①Cr2O3和Cr(OH)3具有两性，转化关系如下：
②在水溶液中Cr2O72-和CrO42-存在下列平衡：
2.锰及其化合物
锰元素的常见价态有+7（KMnO4）、+6（K2MnO4）、+4（MnO2）、+3[MnO(OH)]、+2（MnCl2）等。KMnO4热稳定性差，是一种强氧化剂，在酸性介质中，一般被还原为Mn2+。
【典型例题复习】
1.钇的常见化合价为+3价，我国蕴藏着丰富的含钇矿石（），工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。
已知：在元素周期表中，铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
下列说法正确的是（ ）
A.若改用氧化物的形式表示的组成，则化学式为
B.欲从和混合溶液中制得沉淀，最好选用盐酸和氢氧化钠溶液
C.生成沉淀A的离子方程式为：
D.草酸钇煅烧发生分解反应，化学方程式为
答案：AD
2.稀土元素铈(Ce)主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为+3价和+4价，氧化性：。下列说法不正确的是( )
A. 铈的冶炼步骤为用稀土串级萃取法对矿石进行筛选富集，电解熔融
B.溶于氢碘酸的化学方程式可表示为
C. 用溶液滴定硫酸亚铁溶液，可发生反应：
D. 四种稳定的核素，它们互称为同位素
答案：B

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