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第17讲　金属材料及金属冶炼　铜
[复习目标]　1.了解金属材料的性能及其在生产、生活中的应用。2.了解金属矿物的综合利用，知道常见金属冶炼的一般方法。3.了解铜及其重要化合物的性质和应用。
考点一　金属材料及金属冶炼
1.金属材料分类
2.合金
3.金属冶炼
(1)金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从　　　　态还原为　　　　态的过程。即：　　　　　　　　　　　(写反应通式，用M表示金属)。
(2)金属冶炼的一般方法
冶炼方法 主要反应原理(举例)
热分解法 2HgO　　　　
热还 原法 Fe2O3+3CO　　　　(高炉炼铁)
WO3+3H2　　　　　
Fe2O3+2Al　　　　　 (铝热法炼铁)
电解法 2Al2O3(熔融)　　　　　　
MgCl2(熔融)　　　　　
2NaCl(熔融)　　　　　　
1.奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料(　　)
2.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈(　　)
3.青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑(2022·江苏，7C) (　　)
4.热还原法制取汞、银(　　)
5.铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等(　　)
6.将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁(　　)
7.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(　　)
一、合金的性能及用途
1.三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是(　　)
A.青铜神树 B.丝绸黑炭
C.陶瓷马头 D.雕花象牙
2.下列有关合金的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A.生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件
B.钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂
C.镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等
D.镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件
二、金属冶炼
3.(2024·辽宁葫芦岛高三模拟)下列有关金属的工业制法正确的是(　　)
A.制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B.制铁：以铁矿石、焦炭、石灰石为原料，CO还原得铁
C.制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D.制铝：从铝土矿制得氯化铝固体，再电解熔融的氯化铝得到铝
4.(2024·江苏南通模拟)金属Ti是一种重要的航空材料，其性质稳定，熔点较高，常温下不与稀盐酸反应。工业上用镁还原TiCl4制备金属Ti，工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　)
A.高温还原时，发生反应的化学方程式为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2
B.用金属Mg还原TiCl4过程中需要通入N2作保护气
C.“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离
D.制得海绵钛中含有少量金属Mg，可以用稀盐酸浸泡除Mg
考点二　铜及其化合物
1.熟记铜及其常见化合物的颜色
物质 颜色 物质 颜色
Cu 紫红色 CuSO4 白色
CuO 黑色 CuSO4·5H2O 蓝色
Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色
Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色
2.铜及其重要化合物的转化关系
完成上述转化关系中指定变化的化学方程式或离子方程式。
①铜在潮湿的空气中生锈
　　　　　　　　　　　　。
②将Cu和浓H2SO4混合加热
　　　　　　　　　　　　。
③FeCl3溶液腐蚀铜板
　　　　　　　　　　　　。
④将氨水逐滴滴入CuSO4溶液过程中所发生的反应
　　　　　　　　　　　　；
　　　　　　　　　　　　。
⑤胆矾加热分解
　　　　　　　　　　　　。
⑥用H2O2与稀H2SO4溶解铜
　　　　　　　　　　　　。
3.Cu+的性质
(1)+1价铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为+2价。
(2)+1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cu2+，如Cu2O加入稀H2SO4的离子方程式：Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O。
1.CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2(　　)
2.将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀(　　)
3.CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(　　)
4.常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4(　　)
5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成(　　)
一、铜及其重要化合物性质探究
1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　)
A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色
B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体
D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿
2.探究铜及其化合物的性质，下列实验方案、现象和结论都正确的是(　　)
实验方案 现象 结论
A 加热0.5 mol·L-1 CuCl2溶液，观察溶液颜色变化 溶液由蓝色变为黄绿色 CuC+4H2O[Cu(H2O)4]2+ +4Cl-　ΔH>0
B 向5 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液逐滴加入1 mol·L-1的氨水，至出现的蓝色沉淀消失，再加入8 mL 95%的乙醇溶液，用玻璃棒摩擦试管壁 加入乙醇后析出深蓝色晶体 乙醇是极性较大的溶剂，导致硫酸四氨合铜晶体析出
C 用铜作电极电解饱和食盐水 阳极先出现白色浑浊，一段时间后，试管底部聚焦大量砖红色沉淀 阳极沉淀转化反应：2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O
D 在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液并加热，取冷却后的水解液2 mL于试管，加入少量新制氢氧化铜，加热 未出现砖红色沉淀 淀粉没有发生水解
3.请你设计一个实验方案证明一定条件下氧化铜与NH3反应完全后得到的红色固体中含有氧化亚铜。
已知：①Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O
②限选试剂：2 mol·L-1 H2SO4溶液、浓硫酸、2 mol·L-1 HNO3溶液、10 mol·L-1 HNO3溶液
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取反应后的少许固体于试管中 —
步骤2：　　　 　　　
二、铜及其化合物的制备
4.(2024·长沙模拟)将含氧化铜的矿石与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于(　　)
A.电解冶炼法 B.热还原法
C.热分解法 D.物理分离法
5.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，CuCl是一种白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，溶于浓盐酸，在潮湿空气中易水解和被氧化。某学习小组用工业废渣(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取氯化亚铜并同时生成电路板蚀刻液。其流程如下：
回答下列问题：
(1)固体A的成分为　　　　　　　；为提高固体A在盐酸中的溶解速率，可采取的措施有　　　　　　　　(写出1条即可)。
(2)向混合液中加入氧化铜的作用是　　　 　　　　　　　　；
用蚀刻液腐蚀铜制电路板的化学方程式为　　　　　　　　。
(3)在Na2SO3溶液中逐滴加入CuCl2溶液，再加入少量浓盐酸混合均匀，得到CuCl沉淀。该反应的离子方程式为　　　 　　　　　　　　。
(4)CuCl沉淀的洗涤需要经过酸洗、水洗和醇洗。其中醇洗的作用是　　　 　　　　　　　　。
1.(2021·河北，1)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是(　　)
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
2.(2020·全国卷Ⅲ，7)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
3.(2022·海南，15)胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。
回答问题：
(1)步骤①的目的是　　　　。
(2)步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成　　　　　(填化学式)污染环境。
(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为　　　 　　　　。
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是　　　　。
(5)实验证明，滤液D能将I-氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2，理由是　　　 　　　　。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果　　　 　　　(不要求写具体操作过程)。
答案精析
考点一
整合必备知识
1.铁　铬
2.低　大
3.(1)化合　游离　Mn++ne-M　(2)2Hg+O2↑　2Fe+3CO2　W+3H2O　2Fe+Al2O3　4Al+3O2↑　Mg+Cl2↑　2Na+Cl2↑
易错辨析
1.×　2.√　3.√　4.×　5.×　6.√　7.×
提升关键能力
1.A　2.A
3.B　[工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故B正确；工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，故C错误；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，工业制铝是电解熔融的氧化铝：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，故D错误。]
4.B
考点二
整合必备知识
2.①2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3　②Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O　③Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+　④Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N　Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O　⑤CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O　⑥Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O
易错辨析
1.×　2.√　3.×　4.×　5.×
提升关键能力
1.D　2.C
3.向试管中加入2 mol·L-1 H2SO4溶液　溶液变成蓝色，说明红色固体中含有Cu2O
4.B
5.(1)Fe2O3、CuO　将固体A粉碎(或升高温度或增大盐酸浓度等)
(2)调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去　2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
(3)2Cu2++S+2Cl-+H2O2CuCl↓+S+2H+　(4)有利于加快除去CuCl表面的水分，防止其水解和氧化
解析　用工业废渣(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取CuCl并同时生成电路板蚀刻液，焙烧废渣，Cu2S生成CuO、SO2，SO2通入NaOH溶液得到Na2SO3溶液，固体A主要为CuO和Fe2O3。加入稀盐酸溶解得到FeCl3溶液和CuCl2溶液，加入CuO调节溶液pH使Fe3+全部沉淀，过滤得到CuCl2溶液和Fe(OH)3沉淀，Na2SO3溶液和CuCl2溶液加入浓盐酸，抽滤得到CuCl沉淀，洗涤、干燥得到CuCl粉末，沉淀B是Fe(OH)3，溶于浓盐酸得到蚀刻液FeCl3溶液。
练真题　明考向
1.C　2.C
3.(1)除去原料表面的油污　(2)SO2　(3)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O　(4)胆矾晶体易溶于水　(5)ⅰ.溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解　ⅱ.取滤液D，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，静置后，向上层清液中再加入KI溶液，溶液不变色，I-不能被氧化
解析　(1)原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污。(2)在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O，二氧化硫是一种大气污染物。(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4CuSO4+2H2O。(4)胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤。(5)ⅰ.H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2。ⅱ.I-被氧化为I2时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I2，较简单的实验方案是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I-的溶液，观察溶液是否变色。(共81张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第四章 第17讲
金属材料及金属冶炼　铜
复习目标
1.了解金属材料的性能及其在生产、生活中的应用。
2.了解金属矿物的综合利用，知道常见金属冶炼的一般方法。
3.了解铜及其重要化合物的性质和应用。
课时精练
考点一　金属材料及金属冶炼
考点二　铜及其化合物
练真题　明考向
内容索引
考点一
金属材料及金属冶炼
1.金属材料分类
整合必备知识
铁
铬
2.合金
低
大
3.金属冶炼
(1)金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从 态还原为 态的过程。即：_____
__________(写反应通式，用M表示金属)。
化合
游离
Mn+
+ne－===M
(2)金属冶炼的一般方法
冶炼方法 主要反应原理(举例)
热分解法 2HgO __________
热还原法 Fe2O3+3CO (高炉炼铁)
WO3+3H2 _________
Fe2O3+2Al (铝热法炼铁)
电解法 2Al2O3(熔融) __________
MgCl2(熔融) _________
2NaCl(熔融) _________
2Hg+O2↑
2Fe+3CO2
W+3H2O
2Fe+Al2O3
4Al+3O2↑
Mg+Cl2↑
2Na+Cl2↑
1.奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料(　　)
2.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈(　　)
3.青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑
(2022·江苏，7C)(　　)
4.热还原法制取汞、银(　　)
5.铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等(　　)
×
√
×
√
×
6.将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁(　　)
7.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(　　)
√
×
一、合金的性能及用途
1.三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是
A.青铜神树 B.丝绸黑炭
C.陶瓷马头 D.雕花象牙
√
提升关键能力
青铜是铜锡合金，A符合题意。
2.下列有关合金的性质与用途不具有对应关系的是
A.生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件
B.钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂
C.镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等
D.镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件
√
生铁容易被腐蚀，与用于炼钢和制造各种铸件无因果关系，A错误。
二、金属冶炼
3.(2024·辽宁葫芦岛高三模拟)下列有关金属的工业制法正确的是
A.制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B.制铁：以铁矿石、焦炭、石灰石为原料，CO还原得铁
C.制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D.制铝：从铝土矿制得氯化铝固体，再电解熔融的氯化铝得到铝
√
工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，故B正确；
工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2(熔融)　　Mg+Cl2↑，故C错误；
氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，工业制铝是电解熔融的氧化
铝：2Al2O3(熔融)　　 4Al+3O2↑，故D错误。
4.(2024·江苏南通模拟)金属Ti是一种重要的航空材料，其性质稳定，熔点较高，常温下不与稀盐酸反应。工业上用镁还原TiCl4制备金属Ti，工艺流程如图。下列说法不正确的是
A.高温还原时，发生反应的化学方程式为2Mg+TiCl4　　Ti+2MgCl2
B.用金属Mg还原TiCl4过程中需要通入N2作保护气
C.“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离
D.制得海绵钛中含有少量金属Mg，可以用稀盐酸浸泡除Mg
√
高温条件下，镁能和N2反应，则用金属镁还原过程中不能用N2作保护气，可通入Ar作保护气，故B错误；
由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离，故C正确；
Ti常温下不与稀盐酸反应，因此可以用稀盐酸浸泡除Mg，故D正确。
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考点二
铜及其化合物
1.熟记铜及其常见化合物的颜色
整合必备知识
物质 颜色 物质 颜色
Cu 紫红色 CuSO4 白色
CuO 黑色 CuSO4·5H2O 蓝色
Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色
Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色
2.铜及其重要化合物的转化关系
完成右述转化关系中指定变化的化学方程式或离子方程式。
①铜在潮湿的空气中生锈
______________________
_____________。
②将Cu和浓H2SO4混合加热
。
③FeCl3溶液腐蚀铜板
。
2Cu+O2+CO2+H2O===
Cu2(OH)2CO3
Cu+2H2SO4(浓)　 CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
④将氨水逐滴滴入CuSO4溶液过程中所发生的反应
；
__________________________________
____________。
⑤胆矾加热分解
。
⑥用H2O2与稀H2SO4溶解铜
。
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2N
Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++
2OH－+4H2O
CuSO4·5H2O　　 CuSO4+5H2O
Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
3.Cu+的性质
(1)+1价铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为+2价。
(2)+1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cu2+，如Cu2O加入稀H2SO4的离子方程式：Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
1.CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2(　　)
2.将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀(　　)
3.CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(　　)
4.常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4(　　)
5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成(　　)
×
√
×
×
×
一、铜及其重要化合物性质探究
1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是
A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，观察硫酸铜
溶液的颜色
B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体
D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿
√
提升关键能力
A项，应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；
B项，应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中；
C项，CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。
2.探究铜及其化合物的性质，下列实验方案、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 加热0.5 mol·L－1 CuCl2溶液，观察溶液颜色变化 溶液由蓝色变为黄绿色 CuC+4H2O [Cu(H2O)4]2++4Cl－　ΔH>0
B 向5 mL 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液逐滴加入 1 mol·L－1的氨水，至出现的蓝色沉淀消失，再加入8 mL 95%的乙醇溶液，用玻璃棒摩擦试管壁 加入乙醇后析出深蓝色晶体 乙醇是极性较大的溶剂，导致硫酸四氨合铜晶体析出
C 用铜作电极电解饱和食盐水 阳极先出现白色浑浊，一段时间后，试管底部聚焦大量砖红色沉淀 阳极沉淀转化反应：2CuCl
+2OH－===Cu2O+2Cl－+H2O
D 在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L－1 H2SO4溶液并加热，取冷却后的水解液2 mL于试管，加入少量新制氢氧化铜，加热 未出现砖红色沉淀 淀粉没有发生水解
√
加热该溶液，溶液由蓝色变为黄绿色，可知加热使(黄色)+4H2O
(蓝色)+4Cl－逆向移动，所以正反应为放热反应，A错误；
乙醇是极性较小的溶剂，导致硫酸四氨合铜晶体析出，B错误；
用铜作电极电解饱和食盐水，阳极铜参与放电，铜失去电子与Cl－反应生成氯化亚铜，在碱性环境中最终转化为氧化亚铜，阳极沉淀转化反应：2CuCl+2OH－===Cu2O+2Cl－+H2O，C正确；
淀粉的水解液显酸性，新制氢氧化铜会与酸发生酸碱中和反应，所以实验设计有误，D错误。
3.请你设计一个实验方案证明一定条件下氧化铜与NH3反应完全后得到的红色固体中含有氧化亚铜。
已知：①Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O
②限选试剂：2 mol·L－1 H2SO4溶液、浓硫酸、2 mol·L－1 HNO3溶液、
10 mol·L－1 HNO3溶液
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取反应后的少许固体于试管中 —
步骤2：__________________________ ___________
向试管中加入2 mol·L－1
H2SO4溶液
溶液变成蓝色，说明红色固体中含有Cu2O
二、铜及其化合物的制备
4.(2024·长沙模拟)将含氧化铜的矿石与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于
A.电解冶炼法 B.热还原法
C.热分解法 D.物理分离法
√
冶炼金属铜的反应为氧化铜与焦炭在高温条件反应生成铜和一氧化碳，该冶炼方法属于热还原法，故选B。
5.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，CuCl是一种白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，溶于浓盐酸，在潮湿空气中易水解和被氧化。某学习小组用工业废渣(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取氯化亚铜并同时生成电路板蚀刻液。其流程如下：
回答下列问题：
(1)固体A的成分为　　　 　；为提高固体A在盐酸中的溶解速率，可采取的措施有　　 　(写出1条即可)。
(2)向混合液中加入氧化铜的作用是________________________________
　　　 　；用蚀刻液腐蚀铜制电路板的化学方程式为________________
　　　　　　 。
Fe2O3、CuO
将固体A粉碎(或升高温度或增大盐酸浓度等)
调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉
淀而除去
2FeCl3+Cu===
2FeCl2+CuCl2
(3)在Na2SO3溶液中逐滴加入CuCl2溶液，再加入少量浓盐酸混合均匀，得到CuCl沉淀。该反应的离子方程式为____________________________
　　 　　。
(4)CuCl沉淀的洗涤需要经过酸洗、水洗和醇洗。其中醇洗的作用是
　 　　　。
2Cu2++S+2Cl－+H2O===
2CuCl↓+S+2H+
有利于加快除去CuCl表面的水分，防止其水解和氧化
用工业废渣(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取CuCl并同时生成电路板蚀刻液，焙烧废渣，Cu2S生成CuO、SO2，SO2通入NaOH溶液得到Na2SO3溶液，固体A主要为CuO和Fe2O3。加入稀盐酸溶解得到FeCl3溶液和CuCl2溶液，加入CuO调节溶液pH使Fe3+全部沉淀，过滤得到CuCl2溶液和Fe(OH)3沉淀，Na2SO3溶液和CuCl2溶液加入浓盐酸，抽滤得到CuCl沉淀，洗涤、干燥得到CuCl粉末，沉淀B是Fe(OH)3，溶于浓盐酸得到蚀刻液FeCl3溶液。
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LIANZHENTI　MINGKAOXIANG
练真题　明考向
1.(2021·河北，1)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
√
钢是含碳量低的铁合金，故A正确；
钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增加而增大，故B正确；由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；
赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确。
2.(2020·全国卷Ⅲ，7)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
√
3.(2022·海南，15)胆矾(CuSO4·
5H2O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如右。
回答问题：
(1)步骤①的目的是　　　　　　　　　　。
除去原料表面的油污
原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污。
(2)步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成　　(填化学式)污染环境。
SO2
在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O，二氧化硫是一种大气污染物。
(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为_______________________
______。
Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4
+2H2O
步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，该反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O。
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______
___________。
胆矾晶
体易溶于水
胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤。
(5)实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是_________________________
_________________。
溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解
H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果_________
______________________________________________________
取滤液D，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，静置后，
___________________________________________________(不要求写具体操作过程)。
向上层清液中再加入KI溶液，溶液不变色，I－不能被氧化
I－被氧化为I2时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I－氧化为I2，较简单的实验方案是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I－的溶液，观察溶液是否变色。
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KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C D D C B D A
题号 9 10 11 12 　13 　14
答案 D A C B D 　A
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(1)CuS+MnO2+4H+===Mn2++Cu2++S+2H2O
(2)将Fe3+转化为Fe(OH)3除去
(3)A　只使用NH4HCO3固体时会有二氧化碳放出，导致碳元素利用率低，且有液体外溢的危险，而选用氨水 NH4HCO3混合溶液可避免这种情况
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(1)CuFeS2+3FeCl3===CuCl+4FeCl2+2S　(2)Fe2O3　(3)Cu2+
(4)HCl和CuCl2　0.5 mol
(5)会产生污染环境的气体SO2(或能耗高等)(答案合理即可)
1.(2024·湖北孝感模拟)我国古典文献中有丰富的化学知识。《格古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石(主要成分ZnCO3)炼成者，假鍮也。崔昉《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成(假)鍮石。下列说法错误的是
A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型
B.假鍮石的炼制过程会有气体产生
C.假鍮石的主要材质为合金
D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
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鍮石是纯铜，假鍮石是铜锌合金，合金硬度比其成分金属的大，假鍮石硬度大相对不方便冲压成型，A错误，C正确；
假鍮石炼制过程涉及反应：ZnCO3　　 ZnO+CO2↑、2ZnO+C 2Zn
+CO2↑等，有气体生成，B、D正确。
2.金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法，选用冶炼方法的依据主要是
A.金属在自然界里存在的形式
B.金属元素在地壳中的含量
C.金属阳离子得电子的能力
D.金属熔点的高低
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不同的金属有不同的冶炼方法，金属的冶炼方法根据金属的活动性强弱确定，即根据金属阳离子得电子的能力确定，故C项正确。
3.“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是
A.铜的金属活动性大于银
B.通过揉搓可提供电解质溶液
C.银丝可长时间保持光亮
D.用铝丝代替银丝，铜也会变黑
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根据金属活动性顺序，铜的金属活动性大于银，A项正确；
通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液(氯化钠等水溶液)，B项正确；氧化的银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性比铜弱，可长时间保持光亮，C项正确；
铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D项错误。
答案
4.据《本草纲目》记载：“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也，铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。”这里的“铜青”是指
A.CuO B.Cu2O
C.Cu D.Cu2(OH)2CO3
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铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，则这里的“铜青”是指Cu2(OH)2CO3。
5.下列铜及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.铜单质具有延展性，可用于传输电流
B.Cu2O的熔、沸点较高，可用于催化反应
C.Cu(OH)2具有氧化性，可用于检验醛基
D.CuSO4能使蛋白质变性，可用于饮用水消毒
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铜单质具有导电性，可用于传输电流，A不符合题意；
Cu2O的熔、沸点较高与其作催化剂无因果关系，B不符合题意；
已知反应RCHO+2Cu(OH)2+NaOH Cu2O↓+RCOONa+3H2O，反应中Cu(OH)2作氧化剂，具有氧化性，可用于检验醛基，C符合题意；
CuSO4能使蛋白质变性，会使人体中毒，故不可用于饮用水消毒，D不符合题意。
6.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；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)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是
A.(Ⅰ)—① B.(Ⅱ)—②
C.(Ⅲ)—③ D.(Ⅳ)—④
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(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法冶炼金属铜，对应方法①，故A正确；(Ⅱ)湿法炼铜是采用活泼金属置换法冶炼金属铜，对应方法③，故B错误；(Ⅲ)铝热反应是采用活泼金属置换法冶炼金属，对应方法③，故C正确；(Ⅳ)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯化镁的方法，对应方法④，故D正确。
7.(2024·山东模拟预测)镧镍合金是一种具有实用价值的新型储氢合金材料。下列说法不正确的是
A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物
B.镍属于过渡元素，位于元素周期表d区
C.氢能是理想能源，具有来源广、热值高、无污染等优点
D.合金的熔点一定比各成分金属的熔点低
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镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，所以可用作储氢材料，A正确；
镍是28号元素，属于过渡元素，位于元素周期表d区，B正确；
合金的熔点一般比各成分金属的熔点低，但汞合金的熔点比汞高，D错误。
8.(2024·河北衡水模拟)以含有少量杂质Fe的粗铜为原料，制备蓝矾(CuSO4·5H2O)的工艺流程如图所示：
下列说法正确的是
A.“溶解”时，若忽略少量的
杂质铁，理论上硫酸和硝酸
的物质的量之比为3∶2
B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用
C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响
D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
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“溶解”时，若忽略少量的杂质
铁，据3Cu+8H++2===3Cu2+
+2NO↑+4H2O可知，要使H+与
的物质的量比为4∶1，则理
论上H2SO4和HNO3的物质的量之比为3∶2，故A正确；
气体A为NO，不属于酸性氧化物，故B错误；
“操作Z”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故D错误。
9.金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是
A.用电解法制取金属钠：2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
B.用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti：2Mg+TiCl4(熔融) Ti+2MgCl2
C.用Al作还原剂冶炼金属V：3V2O5+10Al 6V+5Al2O3
D.用H2作还原剂冶炼金属Ag：Ag2O+H2 2Ag+H2O
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电解熔融氯化钠制取金属钠，反应的化学方程式是2NaCl(熔融)　　2Na
+Cl2↑，故A正确；
Mg的活泼性大于Ti，可用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti，反应的化学方
程式是2Mg+TiCl4(熔融)　　Ti+2MgCl2，故B正确；
铝的还原性大于钒，用Al作还原剂可以冶炼金属V，反应的化学方程式是3V2O5+10Al　 6V+5Al2O3，故C正确；
银是不活泼金属，一般采用加热Ag2O的方法冶炼Ag，故D错误。
10.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是
A.Cu2+将H2O2还原为O2
B.H2O2既表现氧化性又表现还原性
C.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
D.发生了反应：Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
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硫酸铜与H2O2溶液首先发生反应产生氧化亚铜，铜元素的化合价降低，硫酸铜作氧化剂，则H2O2作还原剂被氧化成氧气，故A错误；
开始过氧化氢被氧化成氧气表现还原性，继续滴加过氧化氢溶液后氧化亚铜转变成铜离子，则过氧化氢又表现氧化性，故B正确；
整个过程中反应开始有铜离子参与反应，反应结束时又生成铜离子，铜离子的量没有变化，符合催化剂的特点，故C正确；
反应的第二阶段是过氧化氢与氧化亚铜反应产生铜离子的过程，根据价态变化，可知过氧化氢被还原成水，根据化合价升降总数相等可得离子方程式：Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O，故D正确。
11.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物 测量生成气体的体积；
方案Ⅱ：铜铝混合物 测量剩余固体的质量。
下列有关判断不正确的是
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B.若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
C.溶液A和B均可选用稀硝酸
D.实验室中方案Ⅱ更便于实施
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铜不能与盐酸或NaOH溶液反应，铝能与盐酸或NaOH溶液反应，剩余固体为铜，根据生成的氢气可计算混合物中铝的质量，所以溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液，A正确；
若B为浓硝酸时，Al在浓硝酸中钝化生成一层致密的氧化物保护膜，剩余的固体的质量大于混合物中铝的质量，实际测得铜的质量减少，则测得铜的质量分数偏小，B正确；
铜、铝均可与稀硝酸反应，方案Ⅱ中反应后不会有剩余固体，不能通过测量剩余固体的质量进行测定，C错误；
相对于测定固体质量，测量气体体积操作复杂，而且误差较大，D正确。
12.钛合金广泛应用于航空航海领域。钛铁矿(其中Ti为+4价)在高温下经氯化得到四氯化钛，再制取金属钛的流程如图所示。下列说法正确的是
A.钛合金比纯钛熔点高
B.氯化过程中FeCl3既是氧化产物
又是还原产物
C.制取金属钛时，可用CO2替代Ar
以隔绝空气
D.若制取1 mol金属钛，则氯化过程中转移电子的物质的量至少为4 mol
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一般合金比其成分金属熔点低，
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根据得失电子守恒知，氯化过
程中发生反应的化学方程式为
2FeTiO3+6C+7Cl2 2FeCl3+6CO+2TiCl4，Fe元素的化合价由+2价升高
为+3价，而Cl元素的化合价由0价降低为－1价，FeCl3既是氧化产物又是还原产物，B正确；
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制取金属钛时，选用氩气的目的是隔绝空气，防止Ti、Mg与空气中的成分发生反应，而镁与二氧化碳反应，不能用CO2替代Ar以隔绝空气，C错误；
根据氯化过程中发生反应的化学方程式和化合价升降守恒和原子守恒，可知TiCl4~7e－~Ti，若制取1 mol金属钛，氯化过程中转移电子的物质的量至少为7 mol，D错误。
13.高铜酸钠NaCuO2是一种黑色难溶于水的固体，酸性或高温条件下不稳定。下列关于该化合物推测不合理的是
A.有较强的氧化性
B.属于钠盐
C.可与酸反应
D.隔绝空气加强热，可能只生成CuO、Na2O
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NaCuO2中铜元素为+3价，有较强的氧化性，A项不符合题意；
高铜酸钠中含有Na元素，属于钠盐，B项不符合题意；
NaCuO2是弱酸盐，可与酸发生反应，C项不符合题意；
若只生成CuO、Na2O，元素质量不守恒，D项符合题意。
14.用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如图。
下列说法不正确的是
A.“溶解”时，铜发生反应
的离子方程式为Cu+4H++
===Cu2++2H2O
B.“调pH”步骤中，可用Cu2(OH)2CO3代替CuO
C.“滤液”中存在：c(Cu2+)·c2(OH－)≤Ksp[Cu(OH)2]
D.“酸化”时，加入稀硫酸的目的是抑制Cu2+的水解
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H2O2在离子方程式中不能拆开，A错误；
加入CuO的目的是调节pH，使Fe3+沉淀，加入Cu2(OH)2CO3能起到相同的作用，B正确；
“滤渣”不含Cu(OH)2，“滤
液”中存在：c(Cu2+)·c2(OH－)
≤Ksp[Cu(OH)2]，C正确；
由于Cu2+能水解，故加入稀硫酸的目的是抑制Cu2+的水解，D正确。
15.用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如下：
(1)“酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为_________________________
　　　　　 　。
(2)“调pH”的目的是　　　　　　　　　　　　。
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答案
CuS+MnO2+4H+===Mn2++
Cu2++S+2H2O
将Fe3+转化为Fe(OH)3除去
(3)“除锰”时，试剂X的最佳选择是　　　(填字母)；这样选择的优点是____________________________________________________________
______________________________________________________________。
A.氨水 NH4HCO3混合溶液
B.NH4HCO3固体
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只使用NH4HCO3固体时会有二氧化碳放出，导致碳元素利用率低，且有液体外溢的危险，而选用氨水 NH4HCO3混合溶液可避免这种情况
16.(2025·安徽安庆模拟)用含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下：
已知：CuFeS2+3CuCl2===4CuCl+FeCl2+2S。
(1)浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应的化学方程式为　　　　　 　　　　　　。
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CuFeS2+3FeCl3===CuCl+4FeCl2+2S
(2)若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为　　　。
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Fe2O3
FeCl2溶液在加热蒸干、灼烧过程中，Fe2+水解且被氧化，最终得到Fe2O3固体。
(3)调节溶液的pH后，除生成Cu外，还能产生一种金属离子，此金属离子是　　　(填离子符号)。
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Cu2+
[CuCl2]－中铜显+1价，调节pH其发生歧化反应生成Cu和Cu2+。
(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有　　　　　　(填化学式)，为保持流程持续循环，每生成1 mol Cu，理论上需补充CuCl2的物质的量为　　 　。
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由(3)分析可知滤液中有CuCl2及过量的盐酸。由已知反应知1 mol CuFeS2溶解需要3 mol CuCl2，生成4 mol CuCl，4 mol CuCl最终歧化生成2 mol Cu和2 mol CuCl2，此时还需要补充1 mol CuCl2。则生成1 mol Cu需要补充0.5 mol CuCl2。
(5)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变
为铜，化学方程式为6CuFeS2+13O2 3Cu2S+2Fe3O4+9SO2，Cu2S+O2
2Cu+SO2，此工艺与前一工艺相比主要缺点有___________________
_______________________________。
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答案
会产生污染环境的气体SO2(或能耗高等)(答案合理即可)
高温需要消耗能量，生成SO2会污染大气。
返回第四章　第17练　金属材料及金属冶炼　铜
分值：100分
(选择题1~14题，每小题5分，共70分)
1.(2024·湖北孝感模拟)我国古典文献中有丰富的化学知识。《格古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石(主要成分ZnCO3)炼成者，假鍮也。崔昉《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成(假)鍮石。下列说法错误的是(　　)
A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型
B.假鍮石的炼制过程会有气体产生
C.假鍮石的主要材质为合金
D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
2.金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法，选用冶炼方法的依据主要是(　　)
A.金属在自然界里存在的形式
B.金属元素在地壳中的含量
C.金属阳离子得电子的能力
D.金属熔点的高低
3.“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是(　　)
A.铜的金属活动性大于银
B.通过揉搓可提供电解质溶液
C.银丝可长时间保持光亮
D.用铝丝代替银丝，铜也会变黑
4.据《本草纲目》记载：“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也，铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。”这里的“铜青”是指(　　)
A.CuO B.Cu2O
C.Cu D.Cu2(OH)2CO3
5.下列铜及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A.铜单质具有延展性，可用于传输电流
B.Cu2O的熔、沸点较高，可用于催化反应
C.Cu(OH)2具有氧化性，可用于检验醛基
D.CuSO4能使蛋白质变性，可用于饮用水消毒
6.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；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)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是(　　)
A.(Ⅰ)—① B.(Ⅱ)—②
C.(Ⅲ)—③ D.(Ⅳ)—④
7.(2024·山东模拟预测)镧镍合金是一种具有实用价值的新型储氢合金材料。下列说法不正确的是(　　)
A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物
B.镍属于过渡元素，位于元素周期表d区
C.氢能是理想能源，具有来源广、热值高、无污染等优点
D.合金的熔点一定比各成分金属的熔点低
8.(2024·河北衡水模拟)以含有少量杂质Fe的粗铜为原料，制备蓝矾(CuSO4·5H2O)的工艺流程如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A.“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，理论上硫酸和硝酸的物质的量之比为3∶2
B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用
C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响
D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
9.金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是(　　)
A.用电解法制取金属钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B.用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti：2Mg＋TiCl4(熔融)Ti＋2MgCl2
C.用Al作还原剂冶炼金属V：3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3
D.用H2作还原剂冶炼金属Ag：Ag2O＋H22Ag＋H2O
10.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是(　　)
A.Cu2＋将H2O2还原为O2
B.H2O2既表现氧化性又表现还原性
C.Cu2＋是H2O2分解反应的催化剂
D.发生了反应：Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O
11.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物测量生成气体的体积；
方案Ⅱ：铜铝混合物测量剩余固体的质量。
下列有关判断不正确的是(　　)
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B.若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
C.溶液A和B均可选用稀硝酸
D.实验室中方案Ⅱ更便于实施
12.钛合金广泛应用于航空航海领域。钛铁矿(其中Ti为＋4价)在高温下经氯化得到四氯化钛，再制取金属钛的流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.钛合金比纯钛熔点高
B.氯化过程中FeCl3既是氧化产物又是还原产物
C.制取金属钛时，可用CO2替代Ar以隔绝空气
D.若制取1 mol金属钛，则氯化过程中转移电子的物质的量至少为4 mol
13.高铜酸钠NaCuO2是一种黑色难溶于水的固体，酸性或高温条件下不稳定。下列关于该化合物推测不合理的是(　　)
A.有较强的氧化性
B.属于钠盐
C.可与酸反应
D.隔绝空气加强热，可能只生成CuO、Na2O
14.用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如图。
下列说法不正确的是(　　)
A.“溶解”时，铜发生反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋===Cu2＋＋2H2O
B.“调pH”步骤中，可用Cu2(OH)2CO3代替CuO
C.“滤液”中存在：c(Cu2＋)·c2(OH－)≤Ksp[Cu(OH)2]
D.“酸化”时，加入稀硫酸的目的是抑制Cu2＋的水解
15.(12分)用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如下：
(1)“酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“调pH”的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)“除锰”时，试剂X的最佳选择是　　　　　　(填字母)；这样选择的优点是　　　　　　　　。
A.氨水 NH4HCO3混合溶液
B.NH4HCO3固体
16.(18分)(2025·安徽安庆模拟)用含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下：
已知：CuFeS2＋3CuCl2===4CuCl＋FeCl2＋2S。
(1)浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
(2)若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为　　　　　　　　　　　　　。
(3)调节溶液的pH后，除生成Cu外，还能产生一种金属离子，此金属离子是　　　　(填离子符号)。
(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有　　　　　　　　　　　　　　　　(填化学式)，为保持流程持续循环，每生成1 mol Cu，理论上需补充CuCl2的物质的量为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，化学方程式为6CuFeS2＋13O23Cu2S＋2Fe3O4＋9SO2，Cu2S＋O22Cu＋SO2，此工艺与前一工艺相比主要缺点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案精析
1.A　2.C　3.D
4.D　[铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，则这里的“铜青”是指Cu2(OH)2CO3。]
5.C　[铜单质具有导电性，可用于传输电流，A不符合题意；Cu2O的熔、沸点较高与其作催化剂无因果关系，B不符合题意；已知反应RCHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+RCOONa+3H2O，反应中Cu(OH)2作氧化剂，具有氧化性，可用于检验醛基，C符合题意；CuSO4能使蛋白质变性，会使人体中毒，故不可用于饮用水消毒，D不符合题意。]
6.B　7.D
8.A　[“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，据3Cu+8H++3Cu2++2NO↑+4H2O可知，要使H+与的物质的量比为4∶1，则理论上H2SO4和HNO3的物质的量之比为3∶2，故A正确；气体A为NO，不属于酸性氧化物，故B错误；“操作Z”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故D错误。]
9.D　[电解熔融氯化钠制取金属钠，反应的化学方程式是2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，故A正确；Mg的活泼性大于Ti，可用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti，反应的化学方程式是2Mg+TiCl4(熔融)Ti+2MgCl2，故B正确；铝的还原性大于钒，用Al作还原剂可以冶炼金属V，反应的化学方程式是3V2O5+10Al6V+5Al2O3，故C正确；银是不活泼金属，一般采用加热Ag2O的方法冶炼Ag，故D错误。]
10.A
11.C　[铜不能与盐酸或NaOH溶液反应，铝能与盐酸或NaOH溶液反应，剩余固体为铜，根据生成的氢气可计算混合物中铝的质量，所以溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液，A正确；若B为浓硝酸时，Al在浓硝酸中钝化生成一层致密的氧化物保护膜，剩余的固体的质量大于混合物中铝的质量，实际测得铜的质量减少，则测得铜的质量分数偏小，B正确；铜、铝均可与稀硝酸反应，方案Ⅱ中反应后不会有剩余固体，不能通过测量剩余固体的质量进行测定，C错误；相对于测定固体质量，测量气体体积操作复杂，而且误差较大，D正确。]
12.B
13.D　[NaCuO2中铜元素为+3价，有较强的氧化性，A项不符合题意；高铜酸钠中含有Na元素，属于钠盐，B项不符合题意；NaCuO2是弱酸盐，可与酸发生反应，C项不符合题意；若只生成CuO、Na2O，元素质量不守恒，D项符合题意。]
14.A　[H2O2在离子方程式中不能拆开，A错误；加入CuO的目的是调节pH，使Fe3+沉淀，加入Cu2(OH)2CO3能起到相同的作用，B正确；“滤渣”不含Cu(OH)2，“滤液”中存在：c(Cu2+)·c2(OH-)　≤Ksp[Cu(OH)2]，C正确；由于Cu2+能水解，故加入稀硫酸的目的是抑制Cu2+的水解，D正确。]
15.(1)CuS+MnO2+4H+Mn2++Cu2++S+2H2O
(2)将Fe3+转化为Fe(OH)3除去
(3)A　只使用NH4HCO3固体时会有二氧化碳放出，导致碳元素利用率低，且有液体外溢的危险，而选用氨水 NH4HCO3混合溶液可避免这种情况
16.(1)CuFeS2+3FeCl3CuCl+4FeCl2+2S　(2)Fe2O3　(3)Cu2+
(4)HCl和CuCl2　0.5 mol
(5)会产生污染环境的气体SO2(或能耗高等)(答案合理即可)

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