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第17讲　铜及其化合物　金属材料及金属矿物的开发利用
1．了解铜单质及其化合物的性质及应用。
2．了解金属材料的主要性质；了解金属冶炼的基本原理和常见方法。
01
考点梳理 高效演练
考点一　铜及其化合物

1．铜单质
(1)物理性质：________色固体，具有导电性、导热性和延展性。
(2)化学性质。
紫红　
与Cu反应的物质 化学方程式
氧化性酸 浓硫酸 _______________________________________
浓硝酸 _________________________________________
稀硝酸 ___________________________________
盐 AgNO3溶液 _____________________________________
FeCl3溶液 ________________________
Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　
Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2　
2.氧化铜和氧化亚铜
黑色　
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O　
3.氢氧化铜
(1)物理性质：不溶于水的蓝色固体。
(2)化学性质及应用。

反应①的化学方程式：__________________________________。
反应②的离子方程式：______________________________________。
Cu（OH）2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　
4．铜盐
(1)碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]。
碱式碳酸铜是铜绿的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为___________________________________________。
(2)硫酸铜。
①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称________________或______________。
②无水CuSO4为白色粉末，遇水变________________色（生成CuSO4·5H2O）。
蓝矾　
胆矾　
蓝

(3)铜盐的毒性。
Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用于作物的病害防治。
[易错秒判]
(1)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成CuS（　　）
(2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物（　　）
(3)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu（OH）2（　　）
(4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀（　　）
(5)CuSO4·5H2O失去结晶水的变化属于物理变化（　　）
×
×
×
√
×
×
1．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，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．（2025·云浮统考）部分含铜物质的类别与相应铜元素化合价的关系如下图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a、d均易溶于水
B．b既有氧化性又有还原性
C．常温下，f与单质硫反应生成e
D．向含有固体c的溶液中通入H2S气体生成e
解析：a为CuO，b为Cu2O，c为Cu（OH）2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。A.CuO和CuS均为难溶于水的黑色粉末，A错误；B.Cu2O中Cu元素的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；C.Cu在常温下不与S反应，C错误；D.Cu（OH）2与 H2S反应生成CuS，D错误。
√
考点二　金属材料及金属矿物的开发利用

1．合金
低　
大　
2．常见金属材料
(1)金属材料包括__________________________。日常使用的金属材料，大多数属于________。
(2)几种常见的合金。
纯金属和它们的合金　
合金　
低碳钢　
中碳钢　
高碳钢　
青铜　
金属氢化物　
3．金属矿物的开发利用
(1)金属在自然界中的存在形态。
正　
(2)金属冶炼的实质：把金属从化合态还原为游离态。
(3)金属冶炼的方法：根据金属活泼性的不同，可分为热分解法、热还原法、电解法等。
4Al＋3O2↑　
Mg＋Cl2↑
[易错秒判]
(1)合金材料中不可能含有非金属元素（　　）
(2)铝合金的熔点比纯铝的低（　　）
(3)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如Ca、Mg、Mn等（　　）
(4)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高（　　）
(5)通过电解氯化镁溶液的方法制取金属镁（　　）
(6)电解熔融态的Al2O3制取Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量
（　　）
×
√
×
×
×
×
1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属材料的说法不正确的是（　　）
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．锈蚀后的铁制品没有回收价值
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
√
√
2．下列说法不正确的是（　　）
A．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料
B．储氢合金的发现和应用，开辟了氢气储存、运输的新途径
C.“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料
D．不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢
解析：硬铝具有密度小、硬度大、抗腐蚀能力强的特性，是制造飞机的理想材料，故A正确；储氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用开辟了氢气储存、运输的新途径，故B正确；“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍，故D正确。
√
3．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Mg
B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al
C．工业上用热还原法制得金属Mg、Cu
D．加强热使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
解析：Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。
02
真题研做 高考通关
1．（2022·新高考广东卷）中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是（　　）
√
√
2.（2024·新高考甘肃卷）下列成语涉及金属材料的是（　　）
A．洛阳纸贵　　　　　　 B．聚沙成塔
C．金戈铁马 D．甘之若饴
3．（2023·新高考上海卷）战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器。青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是（　　）
A．熔点低 B．密度大
C．硬度大 D．不易被腐蚀
√
√
4．（2023·浙江1月选考）硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是（　　）
A．Cu元素位于元素周期表p区
B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性
D．硫酸铜能使蛋白质变性
解析：A.Cu为29号元素，位于第ⅠB族，属于ds区元素，故A错误；B.硫酸铜属于盐，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确；C.硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确；D.铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确。
5．（2024·新高考山东卷改编）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法不正确的是（　　）
试管 实验操作及现象
甲 滴加过量0.3 mol·L－1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失
乙 滴加过量6 mol·L－1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
B.试管甲中沉淀逐渐消失体现了HNO3的氧化性和酸性
C.试管乙实验可证明Cu（Ⅰ）与NH3形成无色配合物
D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
√
解析：
试管 现象 原因分析
甲 砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液颜色为浅蓝色 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2
＋2NO2↑＋2H2O
乙 沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色 Cu2O＋4NH3·H2O===2[Cu（NH3）2]＋
＋2OH－＋3H2O
静置一段时间，溶液颜色变为深蓝色 4[Cu（NH3）2]＋＋8NH3·H2O＋O2===4OH－＋4[Cu（NH3）4]2＋＋6H2O
试管甲中Cu2O与酸发生歧化反应，所以新生成的沉淀为金属Cu，A项正确；试管甲中沉淀逐渐消失是金属Cu溶解的过程，体现浓硝酸的强氧化性和酸性，B项正确；试管乙中，无色配合物中阳离子为[Cu（NH3）2]＋，C项正确；试管甲中Cu2O与酸发生歧化反应，试管乙中Cu2O与碱配位溶解，不能表明Cu2O属于两性氧化物，D项错误。课时跟踪练17
[基础巩固]
1．（2025·佛山开学考）每一种生肖都有独特的文化内涵。下列与生肖有关的文物中，主要材质为金属材料的是（　A　）
A.铜马（明） B.玉兔（唐） C.瓷猪（宋） D.陶狗（汉）
INCLUDEPICTURE "26GDA44.TIF" INCLUDEPICTURE "26GDA45.TIF" INCLUDEPICTURE "26GDA46.TIF" INCLUDEPICTURE "26GDA47.TIF"
2.在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是（　A　）
A．Cu2SCu
B．CuFe
C．CuCuS
D．CuSO2
解析：A.由反应Cu2S＋O22Cu＋SO2可知，物质之间的转化能实现；B.由反应Cu＋Fe2（SO4）3===CuSO4＋2FeSO4可知，物质之间的转化不能实现；C.由反应2Cu＋SCu2S可知，物质之间的转化不能实现；D.常温下，Cu和浓硫酸不反应，物质之间的转化不能实现。
3．下列关于铝合金的说法错误的是（　D　）
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大
B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱腐蚀
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
4．下表中金属的冶炼原理与方法错误的是（　C　）
选项 冶炼原理 方法
A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法
B 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 电解法
C 2NaCl（溶液）2Na＋Cl2↑ 电解法
D Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 热还原法
解析：A.Hg是不活泼金属，冶炼原理为2HgO2Hg＋O2↑，该方法是热分解法，A正确；B.Al是活泼金属，通常采用电解法冶炼，为降低Al2O3的熔点，要加入助熔剂冰晶石，冶炼原理为2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑，B正确；C.制取活泼金属Na通常采用电解熔融NaCl的方法，冶炼原理为2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑，C错误；D.通常采用还原剂CO在高温下还原Fe2O3的方法冶炼Fe，冶炼原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，D正确。
5．（2025·汕头统考）某班级同学在学习金属元素的性质和应用时，进行了一系列实验和讨论。结合他们的学习成果，下列说法不正确的是（　C　）
A．镁条在空气中燃烧会发出耀眼的白光，可应用于照明弹和烟火制造
B．钠和钾与水的反应非常剧烈，在日常生活中很少被直接应用
C．钙是建筑材料水泥和玻璃的主要成分，且钙离子对人体健康有重要作用
D．铜具有优良的导电性和导热性，在电力、电子、建筑等领域有广泛的应用
解析：建筑材料水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐，故C项错误。
6．（2025·佛山开学考）部分元素的化合价及物质类别用下图表示，图中表示含铝或铜元素的物质。下列推断合理的是（　C　）
INCLUDEPICTURE "26GDA43.TIF"
A．工业上可通过电解b或d制备a
B．a与e反应可转化为d
C．水溶液中，b与a反应可转化为d
D．加入过量氨水，可由b、d分别制取c、e
解析：由题图知，a为Cu或Al单质，b为铜盐，c为氢氧化铜，d为铝盐，e为氢氧化铝。工业上采用热还原法制取Cu单质，采用电解熔融Al2O3制取Al单质，A错误；铝不与氢氧化铝反应，B错误；由于Al的化学性质比Cu活泼，故Al能与铜盐溶液反应生成Cu和铝盐，C正确；加入过量氨水，可由铝盐制得氢氧化铝，铜盐制得[Cu（NH3）4]2＋，得不到氢氧化铜，D错误。
7．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是（　D　）
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀，一定含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色，含有铁
解析：A.因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；B.铝、铁、镁中只有铝可与NaOH溶液反应生成无色气体，只能证明含有Al，B项错误；C.加入盐酸后，向所得溶液中加入少量NaOH溶液，Mg2＋、Al3＋均可生成氢氧化物白色沉淀，说明合金中可能含有镁，C项错误；D.铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿后，亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子，加入KSCN溶液，溶液呈红色，D项正确。
8．工业上，金属的制取有多种方法，选择何种方法与金属的性质密切相关。
(1)金属Na、Mg、Al等的制取常采用电解法。写出以铂为电极电解熔融氯化镁制镁的电极反应式。
阳极：__________________________________；
阴极：______________________________________。
(2)金属钾因易溶于盐而不易分离，且电解时有副反应发生，工业上通常用钠与氯化钾在高温下反应制取，该反应为Na（l）＋KCl（l） NaCl（l）＋K（g）　ΔH＞0，根据下表有关数据回答下列问题：
物质 密度/（g·cm－3） 熔点/℃ 沸点/℃
Na 0.97 97.81 890
K 0.86 63.65 770
NaCl 801 1 465
KCl 776 1 437
①制取钾的适宜温度范围为____________。
②制取钾的条件为________。
A．适当高温高压 B．适当低温低压
C．适当高温低压 D．适当低温高压
③工业上采用此法制得的钾往往不纯，最可能含有的杂质是________，检验方法为____________。
(3)用铝热反应可将Fe3O4中的铁还原出来，写出该反应的化学方程式：__________________________。
若用此法制得0.84 t Fe，则转移________mol电子。
解析：(1)电解熔融氯化镁时，阳极上Cl－失电子被氧化成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极上Mg2＋得电子被还原成Mg，电极反应式为Mg2＋＋2e－===Mg。
(2)①K、Na的活泼性相近，要从题给可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低，而控制温度使K汽化，其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K，所以适宜的温度范围为801～890 ℃。②该反应为气体体积增大的吸热反应，升高温度和减小压强均能使平衡Na（l）＋KCl（l） NaCl（l）＋K（g） 正向移动，所以制取钾的条件为适当高温低压。③因为制备反应为可逆反应，而且钾蒸气和钠蒸气的沸点差别不是特别大，所以制备的钾蒸气中最可能含有少量的钠蒸气。检验金属钠可以用焰色试验，钠的焰色为黄色。
(3)铝热反应是热还原法的一种，利用铝的还原性比铁的强将铁从其氧化物中置换出来，反应的化学方程式为8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，由化学方程式可得关系式9Fe～24e－，所以制得0.84 t Fe时转移电子的物质的量为n（Fe）＝×＝4×104mol。
答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　Mg2＋＋2e－===Mg
(2)①801～890 ℃　 ②C　 ③钠　焰色试验
(3)8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3　4×104
[素养提升]
9．（2024·新高考福建卷）用CuCl探究Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）性质，实验步骤及观察到的现象如下：
INCLUDEPICTURE "26BN3.TIF"
该过程中可能涉及的反应：
①CuCl＋2NH3·H2O===[Cu（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O
②2[Cu（NH3）2]＋===[Cu（NH3）4]2＋＋Cu↓
③[Cu（NH3）4]2＋＋Cu===2[Cu（NH3）2]＋
④4[Cu（NH3）2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2O
下列说法错误的是（　A　）
A．与Cu2＋的配位能力：NH3B．[Cu（NH3）2]＋（aq）无色
C．氧化性：[Cu（NH3）2]＋<[Cu（NH3）4]2＋
D．探究过程未发生反应②
解析：由反应④可知，反应后生成了[Cu（NH3）4]2＋和OH－，说明与Cu2＋的配位能力：NH3>OH－，故A错误；CuCl白色粉末溶于过量氨水时发生反应①，根据实验现象可知，[Cu（NH3）2]＋（aq）无色，故B正确；氧化剂的氧化性比氧化产物的强，由反应③可知，氧化性：[Cu（NH3）2]＋<[Cu（NH3）4]2＋，故C正确；根据实验步骤及实验现象可知，探究过程未发生反应②，故D正确。
10．氧化亚铜（Cu2O）主要用于制造船底防污漆。已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。现将经高温灼烧后的CuO样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列有关说法不正确的是（　C　）
A．稳定性：Cu2O＞CuO
B．Cu2O与酸的反应中Cu2O既是氧化剂又是还原剂
C．若溶液变蓝色，则说明CuO已分解
D．若有14.4 g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.1NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）
解析：A项，CuO经高温灼烧生成Cu2O和O2，说明Cu2O比CuO稳定，故A正确；B项，反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，Cu元素的化合价部分从＋1价降低到0价，部分从＋1价升高到＋2价，故Cu2O既是氧化剂又是还原剂，故B正确；C项，若溶液变蓝色，不能说明CuO已分解，因为CuO与稀硫酸反应时溶液也变蓝色，故C错误；D项，反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，1 mol氧化亚铜完全反应转移1 mol电子，故14.4 g （0.1 mol）Cu2O完全反应转移0.1 mol电子，即转移电子数为 0.1NA，故D正确。
11．高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含Zn、Fe元素的杂质）为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下。
INCLUDEPICTURE "DDQ6.TIF"
可能用到的数据见下表：
物质 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Zn（OH）2
开始沉淀的pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全的pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是（　D　）
A．固体X的主要成分是S和Fe（OH）3，金属M为Zn
B．“浸取”时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．“中和调pH”的范围为3.2～4.2
D．“还原”时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
解析：CuS精矿（含Zn、Fe元素的杂质）在高压O2作用下，用硫酸溶液“浸取”，CuS转化为CuSO4、S，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后通入NH3调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe（OH）3 沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe（OH）3，滤液中含有Cu2＋、Zn2＋；向滤液中通入高压H2，根据还原性：Zn＞H2＞Cu，Cu2＋被还原为Cu单质，通过“过滤”分离出来，而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。A.根据上述分析可知，固体X的主要成分是S和Fe（OH）3，金属M为Zn，A正确；B.CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS（s） Cu2＋（aq）＋S2－（aq），增大O2的压强，即增大O2的浓度，可以反应消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，促进金属离子浸出，B正确；C.根据流程图可知，用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合表中数据可知，“中和调pH”的范围为3.2～4.2，C正确；D.在用H2还原Cu2＋变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，即 c（H＋） 增大，不利于H2失去电子还原Cu2＋使之变为Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误。
12．CuCl在染色和催化领域应用广泛，某研究小组欲利用下图所示的装置（加热和夹持装置略去）将二氧化硫通入新制Cu（OH）2中制备CuCl。已知：CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，能溶于浓盐酸。
INCLUDEPICTURE "25TH105.TIF"
实验步骤及现象：
①向装置C中先加入15 mL 0.5 mol·L－1 CuCl2溶液，再加入30 mL 0.6 mol·L－1 NaOH溶液；
②打开装置A中分液漏斗的活塞产生 SO2气体至过量，刚开始装置C中出现少量淡黄色固体，静置一会儿之后，底部有较多的白色沉淀，上层是淡绿色溶液；
③将装置C中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤、烘干，所得固体的质量为0.594 g。
回答下列问题：
(1)试剂a为浓硫酸，仪器b的名称为___________________________________________________。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是___________________________________________________。
(3)将SO2通入装置C中，与新制Cu（OH）2反应，产生白色固体的离子方程式为____________________________________________________
____________________________________________________。
(4)小组成员针对步骤②中的现象展开进一步的探究得出：
ⅰ.白色沉淀为CuCl。
ⅱ.上层淡绿色溶液中的主要溶质为NaCl和少量Cu（HSO3）2。
结论：本实验中较多量的新制氢氧化铜与二氧化硫发生了氧化还原反应，少量与之发生了复分解反应，二者为竞争关系。试分析主要发生氧化还原反应的原因：___________________________________________________。
(5)用乙醇洗涤CuCl的优点为____________________________________________________
___________________________________________________。
(6)该实验中CuCl的产率为________%。
(7)已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，CuCl＋HCl===HCuCl2，HCuCl2CuCl↓＋HCl。若所得CuCl固体中混有少量 Cu2O，请补充下列除去 Cu2O的实验方案：
①向产物中滴加试剂________，使固体充分溶解，再过滤出杂质；
②向滤液中加水稀释至不再产生沉淀为止；
③过滤、洗涤、干燥，可得到除去Cu2O后的CuCl固体。
解析：(1)根据题图可知，仪器b的名称为蒸馏烧瓶。
(2)装置B中长颈漏斗与大气相通，起到平衡气压的作用。
(3)CuCl难溶于水，为白色固体，二氧化硫通入装置C中与新制Cu（OH）2反应，硫元素化合价升高生成硫酸根离子，Cu元素化合价降低生成CuCl，离子方程式为2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2===2CuCl↓＋SO＋2H2O。
(5)由已知信息可知，CuCl难溶于乙醇，用乙醇洗涤可以降低洗涤过程中CuCl的损失，且乙醇易挥发，可以带走水分，有利于CuCl的快速干燥。
(6)15 mL 0.5 mol·L－1 CuCl2溶液中，CuCl2的物质的量为0.015 L×0.5 mol·L－1＝0.007 5 mol，完全转化为CuCl，理论上生成CuCl的物质的量为0.007 5 mol，质量为0.007 5 mol×99.5 g·mol－1＝0.746 25 g，实验实际所得CuCl固体的质量为0.594 g，故CuCl的产率为×100%≈79.6%。
(7)因为CuCl溶于浓盐酸，所以可向产物中滴加浓盐酸，使固体充分溶解，过滤出杂质后，加水稀释滤液，产生白色沉淀，加水至不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥，即可得到除去Cu2O后的CuCl固体。
答案：(1)蒸馏烧瓶　(2)平衡气压
(3)2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2===2CuCl↓＋SO＋2H2O
(4)溶液中存在Cl－，Cl－可以结合Cu＋生成CuCl沉淀，CuCl沉淀的生成增强了氧化还原反应的竞争性
(5)可降低洗涤过程中CuCl的损失，同时有利于CuCl的快速干燥　(6)79.6　 (7)浓盐酸
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第17讲　铜及其化合物　金属材料及金属矿物的开发利用
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF"
1．了解铜单质及其化合物的性质及应用。
2．了解金属材料的主要性质；了解金属冶炼的基本原理和常见方法。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考点一　铜及其化合物
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1．铜单质
(1)物理性质：________色固体，具有导电性、导热性和延展性。
(2)化学性质。
与Cu反应的物质 化学方程式
非金属单质 O2 ①常温下潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜，绿色）
②在空气中加热：2Cu＋O22CuO（黑色固体）
Cl2 ________________________________________________________________（棕黄色烟）
氧化性酸 浓硫酸 ______________________________________________________________________
浓硝酸 ____________________________________________________________________________
稀硝酸 ____________________________________________________________________
盐 AgNO3溶液 ______________________________________________________________________________________________
FeCl3溶液 ____________________________________________________________________________________
2.氧化铜和氧化亚铜
名称 氧化铜（CuO） 氧化亚铜（Cu2O）
颜色 ________ 砖红色
与酸反应（H＋） ____________________________________________________________________ Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
与H2反应 ____________________________________________________________________ Cu2O＋H22Cu＋H2O
转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑
3.氢氧化铜
(1)物理性质：不溶于水的蓝色固体。
(2)化学性质及应用。
INCLUDEPICTURE "24-67.TIF"
反应①的化学方程式：______________________________________________。
反应②的离子方程式：__________________________________________________。
反应③的化学方程式：R—CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHR—COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
4．铜盐
(1)碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]。
碱式碳酸铜是铜绿的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为___________________________________________。
(2)硫酸铜。
①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称________________或______________。
②无水CuSO4为白色粉末，遇水变___________________________________________________
色（生成CuSO4·5H2O）。
(3)铜盐的毒性。
Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用于作物的病害防治。
[答案自填]　紫红　Cu＋Cl2CuCl2
Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2　黑色　CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O　CuO＋H2Cu＋H2O
Cu（OH）2CuO＋H2O　Cu（OH）2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　Cu2（OH）2CO32CuO＋CO2↑＋H2O　蓝矾　胆矾　蓝
[易错秒判]
(1)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成CuS（　×　）
(2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物（　×　）
(3)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu（OH）2（　×　）
(4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀（　√　）
(5)CuSO4·5H2O失去结晶水的变化属于物理变化（　×　）
(6)利用反应Cu2S＋O22Cu＋SO2制取粗铜，反应中被氧化的元素是Cu（　×　）
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是（　D　）
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．（2025·云浮统考）部分含铜物质的类别与相应铜元素化合价的关系如下图所示。下列说法正确的是（　B　）
INCLUDEPICTURE "25TH96.TIF"
A．a、d均易溶于水
B．b既有氧化性又有还原性
C．常温下，f与单质硫反应生成e
D．向含有固体c的溶液中通入H2S气体生成e
解析：a为CuO，b为Cu2O，c为Cu（OH）2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。A.CuO和CuS均为难溶于水的黑色粉末，A错误；B.Cu2O中Cu元素的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；C.Cu在常温下不与S反应，C错误；D.Cu（OH）2与 H2S反应生成CuS，D错误。
3．CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以废铜渣（主要成分为Cu，含少量Ni、Al2O3等）为原料制备CuCl的工艺流程如下：
INCLUDEPICTURE "KML5.TIF"
下列说法不正确的是（　C　）
A．“除镍”与“碱溶”过程发生的主要反应均为非氧化还原反应
B．“酸溶”时可用热的氧气替换H2O2作为氧化剂
C．“还原”时发生反应的离子方程式为SO＋Cu2＋＋Cl－＋H2O===CuCl↓＋SO＋2H＋
D．“洗涤”时用乙醇与用蒸馏水相比较，制得的CuCl纯度更高
解析：废铜渣在CO作用下除去Ni，剩余Cu和Al2O3，加入氢氧化钠溶液“碱溶”使氧化铝转化为可溶性盐除去氧化铝，过滤得到Cu，而后将Cu在H2O2、稀硫酸中氧化生成Cu2＋，再加入亚硫酸钠、NaCl还原生成CuCl，过滤、洗涤得到CuCl。A.“除镍”时，Ni单质与CO形成配合物，为非氧化还原反应，“碱溶”时，氧化铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水，也为非氧化还原反应，A正确；B.H2O2的作用是酸性环境中将铜单质氧化，热的氧气也可以在酸性环境中将铜单质氧化，且不引入新的杂质，B正确；C.“还原”时，在氯化钠溶液中，Cu2＋被Na2SO3还原为CuCl，离子方程式为SO＋2Cu2＋＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋，C错误；D.CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，选用乙醇洗涤能隔绝空气，防止CuCl被氧化，D正确。
考点二　金属材料及金属矿物的开发利用
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1．合金
INCLUDEPICTURE "X24-70A.TIF"
2．常见金属材料
(1)金属材料包括__________________________。日常使用的金属材料，大多数属于________。
(2)几种常见的合金。
INCLUDEPICTURE "X25TH98.TIF"
INCLUDEPICTURE "24-70E.TIF"
INCLUDEPICTURE "X25TH99.TIF"
INCLUDEPICTURE "X25TH100.TIF"
3．金属矿物的开发利用
(1)金属在自然界中的存在形态。
INCLUDEPICTURE "X24-70D.TIF"
(2)金属冶炼的实质：把金属从化合态还原为游离态。
(3)金属冶炼的方法：根据金属活泼性的不同，可分为热分解法、热还原法、电解法等。
INCLUDEPICTURE "25TH101.TIF"
方法 主要反应原理（举例）
热分解法 2HgO2Hg＋O2↑
热还原法 CO作为还原剂 __________________________（高炉炼铁）
H2作为还原剂 WO3＋3H2W＋3H2O
铝热反应 __________________________
电解法 2Al2O3（熔融）________
MgCl2（熔融）__________
2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑
[答案自填]　低　大　纯金属和它们的合金　合金　低碳钢　中碳钢　高碳钢　青铜　金属氢化物　正　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3　4Al＋3O2↑　Mg＋Cl2↑
[易错秒判]
(1)合金材料中不可能含有非金属元素（　×　）
(2)铝合金的熔点比纯铝的低（　√　）
(3)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如Ca、Mg、Mn等（　×　）
(4)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高（　×　）
(5)通过电解氯化镁溶液的方法制取金属镁（　×　）
(6)电解熔融态的Al2O3制取Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量（　×　）
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属材料的说法不正确的是（　B　）
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．锈蚀后的铁制品没有回收价值
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
2．下列说法不正确的是（　C　）
A．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料
B．储氢合金的发现和应用，开辟了氢气储存、运输的新途径
C.“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料
D．不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢
解析：硬铝具有密度小、硬度大、抗腐蚀能力强的特性，是制造飞机的理想材料，故A正确；储氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用开辟了氢气储存、运输的新途径，故B正确；“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍，故D正确。
3．下列制备金属单质的方法或原理正确的是（　B　）
A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg
B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al
C．工业上用热还原法制得金属Mg、Cu
D．加强热使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
解析：Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1．（2022·新高考广东卷）中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是（　B　）
汉字载体 INCLUDEPICTURE "24-70.TIF" INCLUDEPICTURE "24-71.TIF" INCLUDEPICTURE "24-72.TIF" INCLUDEPICTURE "24-73.TIF"
选项 A.兽骨 B.青铜器 C.纸张 D.液晶显示屏
2.（2024·新高考甘肃卷）下列成语涉及金属材料的是（　C　）
A．洛阳纸贵　　　　　　 B．聚沙成塔
C．金戈铁马 D．甘之若饴
3．（2023·新高考上海卷）战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器。青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是（　A　）
A．熔点低 B．密度大
C．硬度大 D．不易被腐蚀
4．（2023·浙江1月选考）硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是（　A　）
A．Cu元素位于元素周期表p区
B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性
D．硫酸铜能使蛋白质变性
解析：A.Cu为29号元素，位于第ⅠB族，属于ds区元素，故A错误；B.硫酸铜属于盐，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确；C.硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确；D.铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确。
5．（2024·新高考山东卷改编）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法不正确的是（　D　）
试管 实验操作及现象
甲 滴加过量0.3 mol·L－1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失
乙 滴加过量6 mol·L－1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
B.试管甲中沉淀逐渐消失体现了HNO3的氧化性和酸性
C.试管乙实验可证明Cu（Ⅰ）与NH3形成无色配合物
D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
解析：
试管 现象 原因分析
甲 砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液颜色为浅蓝色 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
乙 沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色 Cu2O＋4NH3·H2O===2[Cu（NH3）2]＋＋2OH－＋3H2O
静置一段时间，溶液颜色变为深蓝色 4[Cu（NH3）2]＋＋8NH3·H2O＋O2===4OH－＋4[Cu（NH3）4]2＋＋6H2O
试管甲中Cu2O与酸发生歧化反应，所以新生成的沉淀为金属Cu，A项正确；试管甲中沉淀逐渐消失是金属Cu溶解的过程，体现浓硝酸的强氧化性和酸性，B项正确；试管乙中，无色配合物中阳离子为[Cu（NH3）2]＋，C项正确；试管甲中Cu2O与酸发生歧化反应，试管乙中Cu2O与碱配位溶解，不能表明Cu2O属于两性氧化物，D项错误。
课时跟踪练17
[基础巩固]
1．（2025·佛山开学考）每一种生肖都有独特的文化内涵。下列与生肖有关的文物中，主要材质为金属材料的是（　A　）
A.铜马（明） B.玉兔（唐） C.瓷猪（宋） D.陶狗（汉）
INCLUDEPICTURE "26GDA44.TIF" INCLUDEPICTURE "26GDA45.TIF" INCLUDEPICTURE "26GDA46.TIF" INCLUDEPICTURE "26GDA47.TIF"
2.在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是（　A　）
A．Cu2SCu
B．CuFe
C．CuCuS
D．CuSO2
解析：A.由反应Cu2S＋O22Cu＋SO2可知，物质之间的转化能实现；B.由反应Cu＋Fe2（SO4）3===CuSO4＋2FeSO4可知，物质之间的转化不能实现；C.由反应2Cu＋SCu2S可知，物质之间的转化不能实现；D.常温下，Cu和浓硫酸不反应，物质之间的转化不能实现。
3．下列关于铝合金的说法错误的是（　D　）
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大
B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱腐蚀
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
4．下表中金属的冶炼原理与方法错误的是（　C　）
选项 冶炼原理 方法
A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法
B 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 电解法
C 2NaCl（溶液）2Na＋Cl2↑ 电解法
D Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 热还原法
解析：A.Hg是不活泼金属，冶炼原理为2HgO2Hg＋O2↑，该方法是热分解法，A正确；B.Al是活泼金属，通常采用电解法冶炼，为降低Al2O3的熔点，要加入助熔剂冰晶石，冶炼原理为2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑，B正确；C.制取活泼金属Na通常采用电解熔融NaCl的方法，冶炼原理为2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑，C错误；D.通常采用还原剂CO在高温下还原Fe2O3的方法冶炼Fe，冶炼原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，D正确。
5．（2025·汕头统考）某班级同学在学习金属元素的性质和应用时，进行了一系列实验和讨论。结合他们的学习成果，下列说法不正确的是（　C　）
A．镁条在空气中燃烧会发出耀眼的白光，可应用于照明弹和烟火制造
B．钠和钾与水的反应非常剧烈，在日常生活中很少被直接应用
C．钙是建筑材料水泥和玻璃的主要成分，且钙离子对人体健康有重要作用
D．铜具有优良的导电性和导热性，在电力、电子、建筑等领域有广泛的应用
解析：建筑材料水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐，故C项错误。
6．（2025·佛山开学考）部分元素的化合价及物质类别用下图表示，图中表示含铝或铜元素的物质。下列推断合理的是（　C　）
INCLUDEPICTURE "26GDA43.TIF"
A．工业上可通过电解b或d制备a
B．a与e反应可转化为d
C．水溶液中，b与a反应可转化为d
D．加入过量氨水，可由b、d分别制取c、e
解析：由题图知，a为Cu或Al单质，b为铜盐，c为氢氧化铜，d为铝盐，e为氢氧化铝。工业上采用热还原法制取Cu单质，采用电解熔融Al2O3制取Al单质，A错误；铝不与氢氧化铝反应，B错误；由于Al的化学性质比Cu活泼，故Al能与铜盐溶液反应生成Cu和铝盐，C正确；加入过量氨水，可由铝盐制得氢氧化铝，铜盐制得[Cu（NH3）4]2＋，得不到氢氧化铜，D错误。
7．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是（　D　）
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀，一定含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈红色，含有铁
解析：A.因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；B.铝、铁、镁中只有铝可与NaOH溶液反应生成无色气体，只能证明含有Al，B项错误；C.加入盐酸后，向所得溶液中加入少量NaOH溶液，Mg2＋、Al3＋均可生成氢氧化物白色沉淀，说明合金中可能含有镁，C项错误；D.铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿后，亚铁离子易被空气中的氧气氧化为铁离子，加入KSCN溶液，溶液呈红色，D项正确。
8．工业上，金属的制取有多种方法，选择何种方法与金属的性质密切相关。
(1)金属Na、Mg、Al等的制取常采用电解法。写出以铂为电极电解熔融氯化镁制镁的电极反应式。
阳极：__________________________________；
阴极：______________________________________。
(2)金属钾因易溶于盐而不易分离，且电解时有副反应发生，工业上通常用钠与氯化钾在高温下反应制取，该反应为Na（l）＋KCl（l） NaCl（l）＋K（g）　ΔH＞0，根据下表有关数据回答下列问题：
物质 密度/（g·cm－3） 熔点/℃ 沸点/℃
Na 0.97 97.81 890
K 0.86 63.65 770
NaCl 801 1 465
KCl 776 1 437
①制取钾的适宜温度范围为____________。
②制取钾的条件为________。
A．适当高温高压 B．适当低温低压
C．适当高温低压 D．适当低温高压
③工业上采用此法制得的钾往往不纯，最可能含有的杂质是________，检验方法为____________。
(3)用铝热反应可将Fe3O4中的铁还原出来，写出该反应的化学方程式：__________________________。
若用此法制得0.84 t Fe，则转移________mol电子。
解析：(1)电解熔融氯化镁时，阳极上Cl－失电子被氧化成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极上Mg2＋得电子被还原成Mg，电极反应式为Mg2＋＋2e－===Mg。
(2)①K、Na的活泼性相近，要从题给可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低，而控制温度使K汽化，其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K，所以适宜的温度范围为801～890 ℃。②该反应为气体体积增大的吸热反应，升高温度和减小压强均能使平衡Na（l）＋KCl（l） NaCl（l）＋K（g） 正向移动，所以制取钾的条件为适当高温低压。③因为制备反应为可逆反应，而且钾蒸气和钠蒸气的沸点差别不是特别大，所以制备的钾蒸气中最可能含有少量的钠蒸气。检验金属钠可以用焰色试验，钠的焰色为黄色。
(3)铝热反应是热还原法的一种，利用铝的还原性比铁的强将铁从其氧化物中置换出来，反应的化学方程式为8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，由化学方程式可得关系式9Fe～24e－，所以制得0.84 t Fe时转移电子的物质的量为n（Fe）＝×＝4×104mol。
答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　Mg2＋＋2e－===Mg
(2)①801～890 ℃　 ②C　 ③钠　焰色试验
(3)8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3　4×104
[素养提升]
9．（2024·新高考福建卷）用CuCl探究Cu（Ⅰ）、Cu（Ⅱ）性质，实验步骤及观察到的现象如下：
INCLUDEPICTURE "26BN3.TIF"
该过程中可能涉及的反应：
①CuCl＋2NH3·H2O===[Cu（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O
②2[Cu（NH3）2]＋===[Cu（NH3）4]2＋＋Cu↓
③[Cu（NH3）4]2＋＋Cu===2[Cu（NH3）2]＋
④4[Cu（NH3）2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu（NH3）4]2＋＋4OH－＋6H2O
下列说法错误的是（　A　）
A．与Cu2＋的配位能力：NH3B．[Cu（NH3）2]＋（aq）无色
C．氧化性：[Cu（NH3）2]＋<[Cu（NH3）4]2＋
D．探究过程未发生反应②
解析：由反应④可知，反应后生成了[Cu（NH3）4]2＋和OH－，说明与Cu2＋的配位能力：NH3>OH－，故A错误；CuCl白色粉末溶于过量氨水时发生反应①，根据实验现象可知，[Cu（NH3）2]＋（aq）无色，故B正确；氧化剂的氧化性比氧化产物的强，由反应③可知，氧化性：[Cu（NH3）2]＋<[Cu（NH3）4]2＋，故C正确；根据实验步骤及实验现象可知，探究过程未发生反应②，故D正确。
10．氧化亚铜（Cu2O）主要用于制造船底防污漆。已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。现将经高温灼烧后的CuO样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列有关说法不正确的是（　C　）
A．稳定性：Cu2O＞CuO
B．Cu2O与酸的反应中Cu2O既是氧化剂又是还原剂
C．若溶液变蓝色，则说明CuO已分解
D．若有14.4 g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.1NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）
解析：A项，CuO经高温灼烧生成Cu2O和O2，说明Cu2O比CuO稳定，故A正确；B项，反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，Cu元素的化合价部分从＋1价降低到0价，部分从＋1价升高到＋2价，故Cu2O既是氧化剂又是还原剂，故B正确；C项，若溶液变蓝色，不能说明CuO已分解，因为CuO与稀硫酸反应时溶液也变蓝色，故C错误；D项，反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，1 mol氧化亚铜完全反应转移1 mol电子，故14.4 g （0.1 mol）Cu2O完全反应转移0.1 mol电子，即转移电子数为 0.1NA，故D正确。
11．高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含Zn、Fe元素的杂质）为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下。
INCLUDEPICTURE "DDQ6.TIF"
可能用到的数据见下表：
物质 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Zn（OH）2
开始沉淀的pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全的pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是（　D　）
A．固体X的主要成分是S和Fe（OH）3，金属M为Zn
B．“浸取”时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．“中和调pH”的范围为3.2～4.2
D．“还原”时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
解析：CuS精矿（含Zn、Fe元素的杂质）在高压O2作用下，用硫酸溶液“浸取”，CuS转化为CuSO4、S，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后通入NH3调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe（OH）3 沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe（OH）3，滤液中含有Cu2＋、Zn2＋；向滤液中通入高压H2，根据还原性：Zn＞H2＞Cu，Cu2＋被还原为Cu单质，通过“过滤”分离出来，而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。A.根据上述分析可知，固体X的主要成分是S和Fe（OH）3，金属M为Zn，A正确；B.CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS（s） Cu2＋（aq）＋S2－（aq），增大O2的压强，即增大O2的浓度，可以反应消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，促进金属离子浸出，B正确；C.根据流程图可知，用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合表中数据可知，“中和调pH”的范围为3.2～4.2，C正确；D.在用H2还原Cu2＋变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，即 c（H＋） 增大，不利于H2失去电子还原Cu2＋使之变为Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误。
12．CuCl在染色和催化领域应用广泛，某研究小组欲利用下图所示的装置（加热和夹持装置略去）将二氧化硫通入新制Cu（OH）2中制备CuCl。已知：CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，能溶于浓盐酸。
INCLUDEPICTURE "25TH105.TIF"
实验步骤及现象：
①向装置C中先加入15 mL 0.5 mol·L－1 CuCl2溶液，再加入30 mL 0.6 mol·L－1 NaOH溶液；
②打开装置A中分液漏斗的活塞产生 SO2气体至过量，刚开始装置C中出现少量淡黄色固体，静置一会儿之后，底部有较多的白色沉淀，上层是淡绿色溶液；
③将装置C中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤、烘干，所得固体的质量为0.594 g。
回答下列问题：
(1)试剂a为浓硫酸，仪器b的名称为___________________________________________________。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是___________________________________________________。
(3)将SO2通入装置C中，与新制Cu（OH）2反应，产生白色固体的离子方程式为____________________________________________________
____________________________________________________。
(4)小组成员针对步骤②中的现象展开进一步的探究得出：
ⅰ.白色沉淀为CuCl。
ⅱ.上层淡绿色溶液中的主要溶质为NaCl和少量Cu（HSO3）2。
结论：本实验中较多量的新制氢氧化铜与二氧化硫发生了氧化还原反应，少量与之发生了复分解反应，二者为竞争关系。试分析主要发生氧化还原反应的原因：___________________________________________________。
(5)用乙醇洗涤CuCl的优点为____________________________________________________
___________________________________________________。
(6)该实验中CuCl的产率为________%。
(7)已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，CuCl＋HCl===HCuCl2，HCuCl2CuCl↓＋HCl。若所得CuCl固体中混有少量 Cu2O，请补充下列除去 Cu2O的实验方案：
①向产物中滴加试剂________，使固体充分溶解，再过滤出杂质；
②向滤液中加水稀释至不再产生沉淀为止；
③过滤、洗涤、干燥，可得到除去Cu2O后的CuCl固体。
解析：(1)根据题图可知，仪器b的名称为蒸馏烧瓶。
(2)装置B中长颈漏斗与大气相通，起到平衡气压的作用。
(3)CuCl难溶于水，为白色固体，二氧化硫通入装置C中与新制Cu（OH）2反应，硫元素化合价升高生成硫酸根离子，Cu元素化合价降低生成CuCl，离子方程式为2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2===2CuCl↓＋SO＋2H2O。
(5)由已知信息可知，CuCl难溶于乙醇，用乙醇洗涤可以降低洗涤过程中CuCl的损失，且乙醇易挥发，可以带走水分，有利于CuCl的快速干燥。
(6)15 mL 0.5 mol·L－1 CuCl2溶液中，CuCl2的物质的量为0.015 L×0.5 mol·L－1＝0.007 5 mol，完全转化为CuCl，理论上生成CuCl的物质的量为0.007 5 mol，质量为0.007 5 mol×99.5 g·mol－1＝0.746 25 g，实验实际所得CuCl固体的质量为0.594 g，故CuCl的产率为×100%≈79.6%。
(7)因为CuCl溶于浓盐酸，所以可向产物中滴加浓盐酸，使固体充分溶解，过滤出杂质后，加水稀释滤液，产生白色沉淀，加水至不再产生沉淀为止，过滤、洗涤、干燥，即可得到除去Cu2O后的CuCl固体。
答案：(1)蒸馏烧瓶　(2)平衡气压
(3)2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2===2CuCl↓＋SO＋2H2O
(4)溶液中存在Cl－，Cl－可以结合Cu＋生成CuCl沉淀，CuCl沉淀的生成增强了氧化还原反应的竞争性
(5)可降低洗涤过程中CuCl的损失，同时有利于CuCl的快速干燥　(6)79.6　 (7)浓盐酸
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