第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（专项训练）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用 目录 01 课标达标练 题型01 考查铜的性质与应用 题型02 考查铜的化合物性质与应用 题型03 铜及化合物的制备 题型04 考查合金概念与性质 题型05 考查金属材料与应用 题型06 金属矿物的开发利用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01考查铜的性质与应用 1．中国三星堆出土了大量文物，如青铜面具、青铜大立人等。下列有关说法正确的是( ) A．铜在空气中主要发生析氢腐蚀 B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，其主要成分为Cu2(OH)2CO3 C．用硝酸清洗铜器可以除去铜锈，保护铜器 D．青铜是铜中加入铅、锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀 【答案】B 【解析】A项，铜在空气中主要发生吸氧腐蚀，故A错误；B项，铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3，故B正确；C项，铜可以和硝酸反应，用硝酸清洗铜器可以除去铜绿，但也会破坏铜器，故C错误；D项，铅、锡比铜活泼，腐蚀反应中铜做正极，会减缓铜的腐蚀，故D错误；故选B。 2．实验室进行浓硫酸和铜反应的相关实验时，下列装置或操作错误的是( ) A B C 铜和浓硫酸反应 收集并吸收尾气 蒸发溶液制备固体 测定剩余硫酸的浓度 【答案】D 【解析】A项，铜与浓硫酸反应需加热，A正确；B项，二氧化硫的密度比空气的密度大，应该长管进短管出，且二氧化硫不溶于四氯化碳，但溶于氢气化钠溶液，故该装置能收集二氧化硫并吸收尾气，且有防倒吸作用，B正确；C项，该操作应在蒸发皿中进行，C正确；D项，氢氧化钠溶液应放在碱式滴定管中，图中为酸式滴定管，D错误；故选D。 3．课外实验可以帮助我们更好地学习化学知识。金属活动性强弱的探究过程如下，其中不正确的是(已知：白醋的水溶液显酸性，与稀盐酸的化学性质相似) ( ) A．实验一证明铁的金属活动性比铜强 B．实验二的现象是铜丝不断减少，表面有银白色固体析出，无色溶液变为黄色 C．实验一烧杯②中发生的是置换反应 D．实验过程中存在不规范操作 【答案】B 【解析】A项，实验一根据放铜片的烧杯内无现象，而放铁片的烧杯内有气体冒出且溶液变为浅绿色，说明铜不能与醋中的醋酸反应，而铁与醋酸反应，则铁的金属活动性比铜强，故A正确；B项，实验二铜与硝酸银能反应生成硝酸铜和银，故现象是铜丝表面有银白色固体析出，无色溶液变为蓝色，故B错误；C项，实验一烧杯②中铁与醋酸反应后会生成亚铁盐和氢气，属于置换反应，故C正确；D项，实验一向放铜片的烧杯中加入白醋时，胶头滴管应正立于烧杯口的正上方，不能伸到烧杯内与内壁接触，操作不规范，故D正确；故选B。 4．(2024·广东汕头·二模)为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题。某实验小组对装置进行微型化改造，设计如图所示的装置(试管底部有孔隙)。下列说法错误的是( ) A．装置内发生的化学反应方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器B C．该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止 D．实验终止时，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A 【答案】B 【解析】A项，装置内铜与稀硝酸反应，即3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故A正确；B项，实验开始时先拉注射器A活塞，其目的是除去反应前试管内的空气，故B错误；C项，该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止，故C正确；D项，反应停止后，提拉粗铜丝，使粗铜丝下端靠近软胶塞A，再打开止水夹，缓慢拉注射器A活塞，可观察到试管内的无色气体被吸入注射器A内，试管内稀硝酸液面逐渐上升，注射器B活塞缓慢向内移动，如不提拉铜丝会继续反应，故D正确；故答案选B。 02考查铜的化合物性质与应用 5．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 【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。 【文化遗产保护与学科知识结合】宏观辨识与微观探析 6．(23-24高三上·江苏·开学考试)铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分 Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S +O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生，下列说法正确的是( ) A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+ B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓) 2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O D．Cu在O2 存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O 【答案】C 【解析】A项，电解精炼铜时阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu单质，电极反应：Cu2+ +2e-=Cu，A错误；B．浓硝酸具有强氧化性，与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体，Cu2S与浓硝酸反应会产生Cu(NO3)2、NO2、H2SO4、H2O，反应的化学方程式为：Cu2S+14HNO3(浓) 2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O，B错误；C．Cu2O溶于稀硫酸，在酸性条件下发生歧化反应产生Cu、CuSO4、H2O，反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，C正确；D．氨水显碱性，不能大量存在H+，反应的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O =2[Cu(NH3)4]2++4OH-，D错误；故选C。 7．氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污。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，有关说法不正确的是( ) C．稳定性：Cu2O＞CuO A．样品与酸反应中Cu2O既为氧化剂又是还原剂 D．如果溶液中出现蓝色，说明CuO已分解 B．若有14.4g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.1NA 【答案】C 【解析】A项，二者稳定性需要根据所处条件分析，在温度不是很高时CuO比氧化亚铜稳定，在高温的时候，氧化亚铜比氧化铜稳定，故A正确；B项，反应Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O中Cu元素的化合价从+1价升高+2价，部分降低到0价，则Cu2O既是氧化剂又是还原剂，故B正确；C项，如果溶液中出现蓝色，不能说明CuO已分解，因为CuO与稀硫酸反应溶液也呈蓝色，故C错误；D项，反应Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O中，1mol氧化亚铜完全反应注意1mol电子，14.4g Cu2O物质的量为：=0.1mol，0.1mol氧化亚铜完全反应转移了0.1mol电子，转移电子数为0.1NA，故D正确；故选C。 8．部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关系如图所示。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．加热条件下f与单质硫反应生成d D．向固体c中通入气体生成e 【答案】B 【解析】a为CuO，b为Cu2O，c为Cu(OH)2为CuS，e为Cu2S，f为Cu。A项，a为CuO，d为CuS，二者均为难溶于水的黑色粉末，故A错误；B项，b为Cu2O，Cu的化合价为+1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故B正确；C项，Cu与硫加热时生成Cu2S，故C错误；D项，向固体Cu(OH)2中通入H2S气体生成CuS和水，故D错误；故选B。 9．部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( ) A．a可与硫单质反应生成f B．c可与水反应得到d C．可将葡萄糖与新制的d混合后加热制得b D．可存在a→c→e→a的循环转化关系 【答案】B 【解析】铜能与硫单质在加热的条件下反应得到硫化亚铜，A正确；CuO不能与H2O反应，B错误；新制的Cu(OH)2与葡萄糖溶液混合后加热可得Cu2O，C正确；Cu可以在O2中加热得到CuO，CuO溶于酸可得到Cu2＋，Cu2＋可被铁单质置换生成Cu，D正确。 03铜及化合物的的制备 10．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径： 若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是( ) A．消耗氧化铜的质量不同 B．消耗铁的质量相同 C．消耗硫酸的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量不同 【答案】D 【解析】途径(1)中用H2还原CuO时，实验前需先通H2排出装置中的空气，实验结束时要继续通H2至试管冷却，故利用途径(1)制取1 mol Cu，消耗的H2大于 1 mol，即Fe和H2SO4的消耗量均为(1)>(2)，生成FeSO4的质量(1)>(2)，但两种途径中消耗CuO的质量相等。 11．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 【解析】A项，2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由化学方程式可知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2，错误；B项，废气中含有SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；C项，调节pH时，Fe3＋水解转化为Fe(OH)3而除去，错误；D项，将CuCl2·2H2O直接加热脱水，Cu2＋水解，产生的HCl挥发，最终会得到Cu(OH)2，无法得到CuCl2，错误。 12．【多步骤反应流程图】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_____________________。 【答案】(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＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (3)2Cu2＋＋SO32-＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO42-＋2H＋ (4)有利于加快除去CuCl表面的水分，防止其水解氧化 【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、干燥得到固体粉末，沉淀B是Fe(OH)3，溶于浓盐酸得到蚀刻液FeCl3溶液。 04考查合金概念与性质 13．(2022·内蒙古兴安盟市高一质检)下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( ) A．图Ⅰ：喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金 B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金 C．图Ⅲ：不锈钢盆 D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金 【答案】C 【解析】合金是两种或两种以上的金属(或金属和非金属)融合而呈的混合物，具有金属的性质和良好的性能，新型合金具有传统合金所不具备的优异性能和特殊功能的合金。A项，图Ⅰ中喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金属于新型合金，具有优良的性能，A不符合题意；B项，图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金属于新型合金，具有优良的性能，B不符合题意；C项，图Ⅲ：不锈钢盆属于不锈钢，不锈钢是常见的一种合金钢，不属于新型合金，C符合题意；D项，图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金属于新型合金，具有优良的性能，D不符合题意；故选C。 14．博物馆珍藏着很多文物。下列文物主要由合金材料制成的是( ) A．西周兽面纹青铜盉 B．东汉陶船模型 C．端石千金猴王砚 D．西汉素纱禅衣 【答案】A 【解析】A项，西周兽面纹青铜盉的材料为青铜，青铜属于合金，A符合题意；B项，东汉陶船模型的材料为陶瓷，由硅酸盐制成，B不符合题意；C项，端石千金猴王砚的材料为硅酸盐等无机非金属材料，C不符合题意；D项，西汉素纱禅衣主要成分为蛋白质，属于天然有机高分子材料，D不符合题意；故选A。 15．“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是( ) A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 【答案】C 【解析】A项，生铁由铁和碳等元素组成，属于合金，故A正确；B． 项，形成合金后，结构发生了改变，一般合金的熔点比各成分金属的低，故B正确；C项，合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同，故C错误；D项，改变原料的配比、生成合金的条件，组成合金的成分、结构不同，对合金的性质产生不同的影响，可以得到具有不同性能的合金，故D正确；故选C。 16．下列关于合金的说法错误的是( ) A．合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质 B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小 C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D．青铜、硬铝、钢都是合金 【答案】B 【解析】A项，合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，A正确；B项，镁铝合金的硬度比镁和铝都大，B错误；C项，在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，C正确；D项，青铜是铜合金、硬铝是铝合金、钢是铁碳合金，D正确。 17．“中国制造”、“一带一路”的基础设施建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是( ) A．钢是纯净物，生铁是合金 B．钢铁在潮湿的空气中容易生锈 C．生铁的熔点比纯铁高 D．生锈的钢铁制品没有回收价值 【答案】B 【解析】A项，钢和生铁都是铁的合金，都属于混合物，A不符合题意；B项，铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，故钢铁在潮湿的空气中容易生锈，B符合题意；C项，生铁是铁的合金，合金比组成它的纯金属的熔点低，故生铁的熔点比纯铁低，C不符合题意；D项，生锈的钢铁，可以回收利用，D不符合题意；故选B。 05考查金属材料与应用 18．我国在材料的开发和应用方面取得了举世嘱目的成就。下列属于金属材料的是( ) A．港珠澳大桥使用的混凝土 B．高速列车外壳使用的硬铝 C．“中国天眼”使用的碳化硅 D．卫星芯片使用的高纯硅 【答案】B 【解析】A项，混凝土为无机非金属材料，A错误；B项，硬铝属于铝合金，为金属材料，B正确；C项，碳化硅为新型无机非金属材料，C错误；D项，高纯硅为无机非金属材料，D错误；故选B。 19．2022年的北京冬奧会给人们奉献了一场冰雪盛宴，在短道速滑的比赛中运动员所穿冰鞋的冰刀材料为铝、镁、钛等的合金，下列有关合金说法错误的是( ) A．生铁的含碳量高于钢 B．合金的硬度比其成分金属大 C．钛合金耐高温用于制造飞机发动机 D．不锈钢中主要含铁、镉、铜三种金属元素 【答案】D 【解析】A项，钢的含碳量低于生铁，故A正确；B项，合金的硬度比其成分金属的硬度大，熔点低，故B正确；C项，钛合金具有其密度小、强度高、耐高温，用于制造飞机发动机，故C正确；D项，不锈钢中主要含Fe、Cr、Ni三种金属元素，故D错误。故选D。 06金属矿物的开发与利用 20．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 【答案】B 【解析】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。 21．下列物质不能用作金属冶炼还原剂的是( ) A．C B．CO C．H2 D．S 【答案】D 【解析】S与金属反应生成硫化物，不能作金属冶炼的还原剂，能用作金属冶炼还原剂的是还原剂C、H2、CO。故本题选D。 22．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．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的 D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 【答案】B 【解析】Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，而应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。 23．古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是( ) A．用焦炭热还原SnO2可得到Sn B．用H2还原Fe2O3可得到Fe C．Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D．Ag2O直接热分解可得到Ag 【答案】C 【解析】根据金属活泼性顺序可知，可以用热还原法冶炼Sn，因此可以用焦炭热还原SnO2得到Sn，故A正确；根据金属活泼性顺序可知，也可以用热还原法冶炼Fe，因此可以用H2还原Fe2O3得到Fe，故B正确；铜能够与氧气反应，Cu2S与过量O2共热产物中含有CuO等，故C错误；银的活泼性较差，工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag，故D正确。 24．明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载：“煤则各处有之，臭者烧熔而闭之，成石，再凿而入炉，曰礁，可五日不绝火，煎矿煮石，殊为省力。”下列关于炼铁的叙述错误的是( ) A．炼铁过程中碳元素既被氧化又被还原 B．“礁”应是由煤制得的焦炭 C．文中的“矿”指的是炼铁原料 D．炼铁得到的产品铁碳合金不易生锈 【答案】D 【解析】A项，在反应CO2、O2反应生成CO过程)中碳既被氧化，又被还原，A正确；B项，煤在燃烧中提供能源，B正确；C项，炼铁的主要矿石是赤铁矿(主要成分是氧化铁，C正确；D项，炼铁得到的产品铁碳合金在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，易生锈，D错误； 故选D。 1．(2025·安徽省六安第一中学高三月考)各类材料的应用推动了科技发展，下列说法正确的是( ) A．废电池必须进行集中处理，因为电池外壳为贵重金属材料，需要回收利用 B．天舟六号货运飞船主体材料铝合金的硬度高于金属铝 C．纸电池是近年来电池研发领域的新成果，原电池的电极必须使用金属材料 D．“长征一号”运载火箭使用的是液氧煤油发动机，煤油主要由煤的干馏获得 【答案】B 【解析】A项，废电池必须进行集中处理，因为电池外壳为重金属材料，重金属离子污染土壤和水源，故A错误；B项，合金的硬度大于成分金属，所以铝合金的硬度高于金属铝，故B正确；C项，原电池的电极可以是导电性良好的非金属材料，故C错误；D项，煤油主要由石油分馏获得，故D错误；故选B。 2．(2025·北京市中国人民大学附属中年高三第三次统练)用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂，浸取黄铜矿(CuFeS2)的流程示意图如下。 下列说法错误的是( ) A．[CuCl2]-的中心离子是Cu+，配体是Cl- B．参与反应的n(CuCl2)：n(CuFeS2)=3：1 C．浸取剂中的Cl-有助于CuFeS2固体的溶解 D．用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解 【答案】B 【解析】将黄铜矿(CuFeS2)粉碎，加入过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液溶解得到[CuCl2]-、Fe2+的混合液，所得滤渣的主要成分是S和少量CuS等，说明发生氧化还原反应，硫元素被氧化，铜元素被还原。A项，[CuCl2]-中氯元素是－1价，铜元素化合价是+1价，其中中心离子是Cu+，配体是Cl-，A正确；B项，溶解过程中发生的反应为CuFeS2+3CuCl2+4HCl=H[CuCl2]+2S+ FeCl2，但由于含有少量CuS生成，所以参与反应的n(CuCl2)：n(CuFeS2) ≠3：1，B错误；C项，由于生成的亚铜离子能与氯离子结合形成络合物，因此浸取剂中的Cl-有助于CuFeS2固体的溶解，C正确；D项，铁离子具有氧化性，因此也能用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解，D正确；故选B。 3．(2025·北京市密云区第二中学高三月考)最近，我国研究人员成功制备出高强度、高导电性、高耐热的铝—锆—钪(Al-Zr-Sc)合金材料，为提升我国绿色铝产业深加工能力提供了支撑。下列说法不正确的是( ) A．Al是地壳中含量最多的金属元素 B．基态21Sc的简化电子排布式是[Ar]3d14s2 C．Al-Zr-Sc合金比纯金属具有较高的熔点 D．Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关 【答案】C 【解析】A项，Al元素是地壳中含量最多的金属元素，A正确；B项，Sc为21号元素，基态21Sc的简化电子排布式是[Ar]3d14s2，B正确；C项，合金的熔点比组成合金的成分金属的熔点低，C错误； D项，电子的定向移动形成电流，Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关，D正确；故选C。 4．某课外小组为探究金属铜的还原性，进行如下实验：①将金属铜投入用HNO3酸化的pH=1的1.8mol·L-1NaNO3溶液中，现象不明显②将金属铜投入用盐酸酸化的pH=1的0.6mol·L-1FeCl3溶液中，铜粉溶解，溶液变为蓝绿色③将金属铜投入用HNO3酸化的pH=1的0.6mol·L-1Fe(NO3)3溶液中，铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含Fe(NO)2+]，无气泡生成。下列分析正确的是( ) A．①说明pH=1的HNO3溶液不与铜粉反应 B．②证明氧化性Fe3+＞Cu2+还原性Cu＞Fe C．③中Fe(NO)2+的生成速率一定小于NO3-被还原的速率 D．在①中加入少量绿矾，铜粉可溶解，溶液变为深棕色 【答案】D 【解析】铜与浓硝酸、稀硝酸均可以发生反应，生成硝酸铜，而在酸性条件下，硝酸根具有强氧化性。A项，实验①可能因为pH=1的HNO3溶液与铜粉反应慢，现象不明显，A错误；B项，②中发生反应2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，氧化性Fe3+＞Cu2+，还原性Cu＞Fe2+，B错误；C项，③中发生反应a．2Fe3+ +Cu=2Fe2++Cu2+，反应b．3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O、反应c．Fe2++NO=Fe(NO)2+，由题干知③中无气泡产生，则说明反应b的反应速率小于或等于反应c，即Fe(NO)2+的生成速率大于或等于NO3-被还原的速率，C错误；D项，在①中加入少量绿矾，根据C项，先发生反应b产生Fe3+，Fe3+再与铜反应，故铜粉可溶解，溶液变为深棕色，D正确；故选D。 5．诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程为 ①2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2 ②MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O ③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl ④H2MoO4MoO3＋H2O ⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法正确的是( ) A．MoS2煅烧产生的尾气可直接排放 B．MoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物 C．H2MoO4是一种强酸 D．利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3，所消耗还原剂的物质的量之比为3∶3∶2 【答案】D 【解析】A项明显错误，生成物SO2对环境污染严重；B项，根据②中生成物(NH4)2MoO4可知，该化合物属于盐，对应的酸是H2MoO4，故MoO3不属于碱性氧化物，B项错；C项，根据反应③H2MoO4是一种不溶性酸，溶液中c(H＋)不可能很大，故H2MoO4不可能是强酸；D项，1 mol H2、1 mol CO和1 mol Al作还原剂时，失去的电子数分别为2 mol、2 mol和3 mol，还原等量的MoO3转移电子相同，此时n(H2)∶n(CO)∶n(Al)＝3∶3∶2。 6．某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为Cu2S、Ag2Se、Au、Pt)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时Pt、Au分别转化为[PtCl6]2-和 [AuCl4]-，下列判断错误的是( ) A．“焙烧”时，Cu2S转化为CuO的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2 B．“酸浸氧化”时，O2的作用之一是防止NO排放到空气中污染环境 C．“酸溶”时，金溶解的离子方程式为2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]- D．有机层中回收的金属元素是Pt，萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯 【答案】A 【解析】阳极泥焙烧时，Cu2S被O2氧化为CuO、SO2等，Cu2Se被氧化为CuO、SeO2等；酸浸氧化时，Cu、CuO都转化为Cu(NO3)2，SeO2转化为H2SeO4等；酸溶时，Au、Pt被Cl2氧化为[PtCl6]2-和[AuCl4]-；萃取后，水层中含有[AuCl4]-，则[PtCl6]2-进入有机溶剂层。A项，“焙烧”时，发生的化学反应为Cu2S+2O22CuO+SO2，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1，A错误；B项，“酸浸氧化”时，烧渣中可能含有Cu、SeO2等，若直接与HNO3反应，会生成NO污染环境，被O2氧化后再溶于硝酸，可防止NO等气体的排放，从而保护环境，B正确；C项，“酸溶”时，金被Cl2氧化，最终转化为[AuCl4]-，离子方程式为2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]-，C正确；D项，水层中不存在Pt元素，则Pt进入有机层中，可进行分离回收，萃取分液时，需要使用分液漏斗和烧杯，D正确；故选A。 7．铝电解厂烟气净化的一种简单流程如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．不宜用陶瓷等硅酸盐产品作吸收塔内衬材料 B．吸收塔中发生的反应为 C．合成槽中发生的反应为 D．冰晶石可作为工业上电解熔融氯化铝制取金属铝时的助熔剂 【答案】A 【解析】烟气中的HF吸收塔中发生的反应为，合成槽中发生的反应为，过滤后得到产物冰晶石。A项，硅酸盐产品能与烟气中的HF发生反应，故不宜用陶瓷等硅酸盐产品作吸收塔内衬材料，A正确；B．溶液过量，故吸收塔中发生的反应为，B错误；C．合成槽中发生的反应为，C错误；D．冰晶石可作为工业上电解熔融氧化铝制取金属铝时的助熔剂，不是电解熔融氯化铝，D错误；故选A。 8．锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为，还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下： 25℃时，部分物质的溶度积常数如下表所示。 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 MnS CoS Ksp 2.8×10－39 2.0 1.56×10－13 2.5×10－10 4.0×10－21 回答下列问题： (1)用硫酸浸取含锰矿石时，提高浸取速率的方法有 (写两种)。 (2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。 (3)滤渣1的主要成分是 ，实验室中为了加快固液混合物的分离，常采用的操作是 。 (4)当溶液中可溶组分浓c)≤10-5mol/L时，可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为 (已知)。 (5)“除杂3”步骤所得溶液中c(Mn2+)=2.5mol/L，则其的范围是 。 (6)电解废液中还含有少量Mn2+，向其中加入饱和NH4HCO3溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程式为 。 【答案】(1)将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度，适当提高温度等 (2)MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O (3)Fe(OH)3、MnO2 抽滤 (4)6.65 (5)10<pS≤15.4 (6)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 【解析】含锰矿石中加入足量硫酸浸取，MnCO3转化为Mn2+，铁、钴、铜的碳酸盐转化为铁离子、亚铁离子、钴离子和铜离子，加入过量MnO2，MnO2将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Mn2+，加入氨水调节pH=4，此时c(OH-)=10-10mol/L，根据物质的溶度积常数可知，此时生成的沉淀为氢氧化铁，还有过量的二氧化锰，再加入氨水调节pH，使Cu2+转化为氢氧化铜沉淀，同时Mn2+不能沉淀，此时滤渣2为氢氧化铜，再加入硫化铵，生成CoS沉淀，最后电解得到Mn。 【解析】(1)用硫酸浸取含锰矿石时，可采用将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度，适当提高温度等方式提高浸取速率。 (2)氧化过程中，MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Mn2+，离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O。 (3)根据分析可知，滤渣1的主要成分为Fe(OH)3、MnO2，实验室为了加快固液混合物的分离，常用的操作为抽滤。 (4)除杂2步骤中，要使铜离子转化为氢氧化铜沉淀，锰离子不能发生沉淀，则c(Cu2+)≤10-5mol/L时，c(OH-)≥2×10-8mol/L，c(H+)≤×10-7mol/L，pH≥6.65，pH至少为6.65。 (5)除杂3中锰离子浓度为2.5mol/L，锰离子不能发生沉淀，则c(S2-)<10-10mol/L，同时Co2+要沉淀完全，则c(Co2+)≤10-5mol/L，c(S2-)≥4×10-16mol/L，则10<pS≤15.4。 (6)电解废液中含有少量Mn2+，加入饱和NH4HCO3，有沉淀和气体生成，沉淀为碳酸锰，气体为二氧化碳，离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 9．(2025•“八省联考”内蒙古卷)硫酸四氨合铜在工业上用途广泛。某实验小组用废铜屑(含少量铁、油污)制备[Cu(NH3)4]SO4·xH2O，步骤如下： Ⅰ．取废铜屑，碱洗后加入稀H2SO4和H2O2溶液，在40~50℃下充分溶解。 Ⅱ．调节至3~4，加热煮沸2分钟，趁热过滤。 Ⅲ．向滤液中逐滴加入浓氨水至澄清。 Ⅳ．加入无水乙醇，过滤；沉淀先用试剂M洗涤，再用乙醇与乙醚混合液洗涤，干燥，得深蓝色晶体。 已知：硫酸四氨合铜溶液是深蓝色；Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10－39。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ碱洗的目的是 。 (2)步骤Ⅱ可除去溶液中的 和 (填离子符号或化学式)。 (3)步骤Ⅲ的实验现象为 。 (4)步骤Ⅳ中试剂M应选用_______(填标号)。 A．乙醇和浓氨水混合溶液 B．蒸馏水 C．乙醇和稀硫酸混合溶液 D．Na2CO3溶液 (5)对产品进行热重分析，结果如下图所示。200℃时结晶水已全部失去，400℃时产物为CuSO4，则 ；250~400℃阶段反应的化学方程式为 。 (6)实验中Cu的损耗忽略不计，废铜屑中Cu的质量分数= %(精确至1%)。 【答案】(1)除去废铜屑表面的油污 (2) Fe3+ H2O2 (3)有大量的蓝色沉淀生成，继续滴加浓氨水后蓝色沉淀逐渐减少至完全消失，溶液变为深蓝色 (4)A (5) 1 Cu(NH3)SO4CuSO4+NH3↑ (6)80% 【解析】实验目的为制备[Cu(NH3)4]SO4·xH2O，实验原理Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O，CuSO4+4NH3·H2O=Cu(NH3)4SO4+4H2O，实验步骤Ⅰ、Ⅱ制备硫酸铜溶液，步骤Ⅲ制备得到硫酸四氨合铜溶液，步骤Ⅳ加入无水乙醇降低硫酸四氨合铜溶解度，结晶析出晶体，过滤、洗涤、干燥，得深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·xH2O。(1)废铜屑表面有油污等杂质，常用碳酸钠溶液洗去油污，步骤Ⅰ碱洗的目的是除去废铜屑表面的油污；(2)废铜屑含有少量铁，步骤Ⅰ充分反应后溶液中含有Fe3+及过量的H2O2，调节pH至3~4，可以使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，加热煮沸2分钟可以使H2O2分解而除去；(3)步骤Ⅱ得硫酸铜溶液，步骤Ⅲ逐滴加入浓氨水过程先生成Cu(OH)2蓝色沉淀，而Cu(OH)2能与浓氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+，故实验现象为有大量的蓝色沉淀生成，继续滴加浓氨水蓝色沉淀逐渐减少至完全消失，溶液变为深蓝色；(4)步骤Ⅳ沉淀为[Cu(NH3)4]SO4·xH2O，洗涤沉淀需减少沉淀的溶解，及抑制配离子的电离，乙醇可以降低该晶体的溶解，浓氨水可以抑制[Cu(NH3)4]2+电离，故试剂M为乙醇和浓氨水混合溶液，A项正确；故选A；(5)根据图像可知，400℃时固体质量为3.20g，产物为CuSO4物质的量为，根据元素质量守恒，初始25℃时，固体[Cu(NH3)4]SO4·xH2O质量为4.92g，物质的量为0.02mol，则其摩尔质量为，数值上等于相对分子质量，而Cu(NH3)4SO4的相对分子质量为228，则x=；失去全部结晶水时Cu(NH3)4SO4的质量为，200℃时固体质量只有3.88g，说明此时固体不是Cu(NH3)4SO4，而400℃时固体为CuSO4质量为3.20g， 由Cu(NH3)4SO4转化为CuSO4时质量减少，为NH3的质量，200℃时固体质量3.88g转化为CuSO4时质量减少，由Cu(NH3)4SO4转化为200℃时固体时质量减少，可知200℃时固体为Cu(NH3)2SO4，200~250℃阶段与250~400℃阶段固体质量减少量相等，都为0.34g，则250℃时固体为Cu(NH3)SO4(或400℃时固体CuSO4物质的量为0.02mol，250~400℃阶段固体质量减少0.34g为0.02molNH3的质量，CuSO4与NH3物质的量之比为1：1，确定250℃时固体为Cu(NH3)SO4)，故250~400℃阶段反应的化学方程式为Cu(NH3)SO4CuSO4+NH3↑；(6)24.60g深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，则含有的铜元素的质量为，废铜屑中Cu的质量分数=。 10．湿法炼锌具有能耗低，生成产品纯度高等特点，其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌，还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质)，获得较纯锌锭的工艺流程如图： 已知：焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO (1)铜原子的价层电子排布图为 。 (2)“酸浸”中滤渣主要成分为 。 (3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，然后反应速率显著增大，请解释产生此现象的原因： 。 (4)“β—萘酚净化除钴”先是NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，Co3+与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出Co2+被氧化的离子方程式： 。 (5)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中，发生合金化反应生成LiZn(合金相)，同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。 ①充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为 (x和y用具体数字表示)。 ②若Li2S的晶胞参数为ann，则EF间的距离为 nm。 【答案】(1) (2)PbSO4 (3)锌粉置换出的铜或镉覆盖在锌的表面，形成原电池，增大反应速率 (4)Co2+++2H+=Co3++NO↑+H2O (5)4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li1.5Zn0.25S 【解析】利用锌精矿(主要成分为硫化锌，还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质)获得较纯锌锭时，先将锌精矿焙烧，尾气含SO2等气体；焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO，加入稀硫酸进行酸浸，只有PbO溶解并转化为PbSO4沉淀，其它氧化物都转化为硫酸盐进入浸出液；将浸出液加入较粗锌粉进行一段沉积，得到铜渣；再将滤液加入较细锌渣进行二段沉积，得到镉渣；通入氧气进行赤铁矿除铁，得到赤铁矿渣；滤液中加入β-萘酚、NaNO2溶液进行β-萘酚净化除钴、控制pH2.8~3，得到Co(C10H6ONO)3；再将滤液进行电解，得到废电解液和锌，将锌进行熔铸，从而得到锌锭。 【解析】(1)铜为29号元素，其基态原子的价电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为。 (2)焙烧后的氧化铅溶于稀硫酸，生成难溶的PbSO4，则“酸浸”中滤渣主要成分为PbSO4。 (3)从流程信息中可以看出金属性Zn＞Cd＞Cu，锌粉先置换出铜，后置换出镉，铜和镉都能覆盖在锌的表面，形成原电池。则产生此现象的原因：锌粉置换出的铜或镉覆盖在锌的表面，形成原电池，增大反应速率。 (4)NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，则Co2+被氧化的离子方程式：Co2+++2H+=Co3++NO↑+H2O。 (5)①采用均摊法，可求出LixZnyS晶胞中，含S2-个数为=4，含Zn2+和Li+的个数为7，由化合价的代数和为0可知，LixZnyS的化学式为Li1.5Zn0.25S。根据题干信息，在“充电过程中，发生合金化反应生成LiZn(合金相)”，故ZnS负极充电时得电子有Zn生成，故充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li1.5Zn0.25S。 ②若Li2S的晶胞参数为ann，设F点的坐标为(1，1，1)，E点的坐标为(，，)，则EF间的距离为nm=nm。 11．某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO和可燃性有机物，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收A1、Cu、绿矾等。回答下列问题： (1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物，并除去___________。 (2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为___________。 (3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是___________。 (4)试剂a为___________(填化学式)，加入试剂a后发生的化学反应中有一个属于化合反应，其离子方程式为___________。 (5)滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过___________、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 (6)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取被部分氧化为硫酸铁的晶体8.22g溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀9.32g；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将其中的完全氧化。 ①为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是___________(填标号)。 A．H2O2 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．KMnO4酸性溶液 ②推测晶体中n(Fe2+)：n(Fe3+)___________。 【答案】(1)可燃性有机物 (2) Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (3)漏斗 (4) Fe Fe+2Fe3+=3Fe2+ (5)蒸发浓缩 (6) D 1：2 【解析】(1)“焙烧”的目的是将金属单质转化为氧化物，并除去可燃性有机物； (2)“碱浸”时发生反应的固体为Al2O3，发生反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O； (3)操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤，使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是漏斗； (4)为了保证最后得到的晶体为纯净的硫酸亚铁，在滤液1中需要加入的试剂a为铁粉，可能发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，属于化合反应的是Fe+2Fe3+=3Fe2+； (5)滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾，过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体； (6)①为确定绿矾未被全部氧化，可以检验是否有残余的亚铁离子，检验亚铁离子选用KMnO4酸性溶液，故答案为D；②硫酸钡的物质的量为：=0.04mol，即n(FeSO4)+3n[Fe2(SO4)3]=0.04mol，标况下112mL氯气的物质的量为：=0.005mol，根据反应关系式2Fe2+～Cl2可知，硫酸亚铁的物质的量为：n(FeSO4)=n(Fe2+)=2n(Cl2)=0.01mol，则3n[Fe2(SO4)3]=0.04mol-0.01mol=0.03mol，解得：n[Fe2(SO4)3]=0.01mol，故得n(Fe2+)：n(Fe3+)=1：2。 1．(2025·江苏卷，1，3分)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是( ) A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 【答案】A 【解析】A项，工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A正确；B项，湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误；C项，高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C错误；D项，接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D错误；故选A。 2．(2025•广东卷，15，4分)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是( ) A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，HCO3-恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 【答案】C 【解析】A项，铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氮与氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合反应，生成Cu(NO3)2为蓝色，有颜色变化，A正确；B项，b中气体变红棕色时，说明有二氧化氮存在，存在2NO2(g)N2O4(g)的反应，所以所含氮氧化物至少有两种，B正确；C项，酚酞的变色范围是8.2~10，c中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，所以不能判断HCO3-是否恰好完全反应，C错误；D项，若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性，c中溶液颜色会褪去，D正确；故选C。 3．(2025·江苏卷，11，3分)探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ 取一定量5% CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。 步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。 步骤Ⅲ  向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 下列说法正确的是( ) A．步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4 B．步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+) C．步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D．步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2+ + Fe= Cu +Fe2++4NH3↑ 【答案】B 【解析】A项，步骤Ⅰ中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2，而非[Cu(NH3)4]SO4。因为适量浓氨水与CuSO4溶液反应首先生成Cu(OH)2沉淀，过量氨水才会溶解沉淀形成络合物，A错误；B项，步骤Ⅱ中，深蓝色溶液(加入浓氨水)中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+络离子而浓度降低，而蓝色溶液(加入稀盐酸)中Cu2+可以自由移动，浓度较高。因此c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+)，B正确；C项，步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化，且后续加入盐酸后有反应发生，说明铁未钝化。真正原因是络合物中Cu2+浓度过低，无法被Fe置换，C错误；D项，步骤Ⅲ中加入盐酸后，H+与NH3结合生成NH4+，导致配合物释放Cu2+，随后Fe与H+反应生成H2(气泡)，并与Cu2+发生置换反应生成Cu，D的反应式未体现H+的作用，与实际反应原理不符，D错误；故选B。 4．(2024·浙江6月卷，5，3分)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是( ) A．部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B．煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C．制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D．加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 【答案】B 【解析】A项，根据金属活泼性的不同，可以采用不同的方法冶炼金属，大部分金属(主要是中等活泼的金属)的冶炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的，即热还原法，常用的还原剂有焦炭、CO、H2等，A项正确；B项，煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要发生的反应为C+H2O(g)CO+H2，该过程属于化学变化，B项错误；C项，维生素C(即抗坏血酸)具有还原性，能被氧化成脱氢抗坏血酸，故制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂，可延长保质期，C项正确；D项，混凝剂聚合氯化铝在污水中能水解成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体能吸附污水中细小悬浮物，使其聚集成较大颗粒而沉降下来，D项正确；故选B。 5．(2024·福建卷，5，4分)从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含SnO32-和HPbO2-。下列说法正确的是( ) A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生Al3+、Zn2+和Zn2+离子 C．“碱溶”时存在反应：Sn+2OH-+O2=SnO32-+H2O D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 【答案】C 【解析】废线路板先机械粉碎，可以增加其反应的接触面积，加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解，进入滤液，通入氧气和加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。A项，机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A错误；B项，酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的Al3+、Zn2+、Fe2+离子，B错误；C项，“碱溶”时根据产物中SnO32-，存在反应：Sn+2OH-+O2=SnO32-+H2O，故C正确；D项，电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D错误；故选C。 6．(2024·福建卷，4，4分)用CuCl探究Cu(I)、Cu(II)性质，实验步骤及观察到的现象如下： 该过程中可能涉及反应有： 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．与Cu2+的配位能力：NH3＜OH- B．[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 【答案】A 【解析】CuCl加入过量氨水生成无色溶液，过程中发生反应CuCl+2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]++Cl-+2H2O，其中[Cu(NH3)2]+(aq)为无色，无色溶液在空气中被氧气氧化为蓝色溶液，发生反应4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O，其中[Cu(NH3)4]2+(aq)为蓝色，加入铜粉发生反应[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+，放置在空气中又发生反应4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O，溶液又变为蓝色。A项，NH3中由N原子提供孤对电子用于形成配位键，OH-中由O原子提供孤对电子用于形成配位键，电负性O＞N，则O给电子能力弱，则与Cu2+的配位能力：NH3＞OH-，故A错误；B项，[Cu(NH3)2]+(aq)无色，故B正确；C项，氧化剂的氧化性大于氧化产物，由方程式[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+可知，氧化性：[Cu(NH3)2]+＜[Cu(NH3)4]2+，故C正确；D项，探究整个过程未发生反应②，故D正确；故选A。 7．(2024·辽吉黑卷，13，3分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn，流程如下“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( ) 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度(g·Lˉ1) 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应：2Cu+4H++H2O2=2Cu2++ H2↑+2H2O C．“脱氯”反应：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓ D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn 【答案】C 【解析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。A项，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，A错误；B项，“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O，B错误；C项，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，C正确；D项，脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，D错误；故选C。 8．(2023•广东卷，10，3分))部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( ) A．可存在c→d→e的转化 B．能与H反应生成c的物质只有b C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键 【答案】B 【解析】由图可知a、b、c对应物质分别为：钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e 、d对应物质分别为：铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。A项，由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的转化，A合理；B项，钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O反应都能生成氢氧化钠，B不合理；C项，新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，C合理；D项，若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，D合理； 故选B。 9．(2023·山东卷11，3分)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是 A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为：Cu2++4NH3= [Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 【答案】CD 【解析】A. 向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu电极为负极，故A错误；B项，再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正常进行，故B错误；C项，左侧负极是Cu-2e-+4NH3= [Cu(NH3)4]2+，正极是Cu2+-2e-=Cu，则电池总反应为：Cu2++4NH3= [Cu(NH3)4]2+，故C正确；D项，H3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确。综上所述，答案为CD。 10．(2024·山东卷)以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时，消耗Fe3+物质的量之比为_______；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时挥发外，另一目的是防止产生_______(填化学式)。 (2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb “电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为_______。 (3)“还原”中加入铅精矿目的是_______。 (4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag “置换”反应的离子方程式为_______。 (5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作_______(填“阴极”或“阳极”)。 【答案】(1)①1：1 ②H2S (2)热浸 (3)将过量的Fe3+还原为Fe2+ (4)①C ②Pb+2[AgCl2]- =2Ag+[PbCl4]2- (5)阳极【解析】本题以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag， “热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫，Fe3+被还原为Fe2+，过滤I除掉单质硫滤渣，滤液中[PbCl4]2-在稀释降温的过程中转化为PbCl2沉淀，然后用饱和食盐水热溶，增大氯离子浓度，使PbCl2又转化为[PbCl4]2-，电解得到Pb；过滤II后的滤液成分主要为[AgCl2]-、FeCl2、FeCl3，故加入铅精矿主要将FeCl3还原为FeCl2，试剂X将[AgCl2]-置换为Ag，得到富银铅泥，试剂X为铅，尾液为FeCl2。(1)“热浸”时，Fe3+将PbS和Ag2S中-2价的硫氧化为单质硫，Fe3+被还原为Fe2+，在这个过程中Pb和Ag的化合价保持不变，所以等物质的量的PbS和Ag2S时，S2-物质的量相等，所以消耗Fe3+的物质的量相等，比值为1：1；溶液中盐酸浓度过大，这里主要考虑氢离子浓度会过大，会生成H2S 气体。(2)“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，会溶解为[PbCl4]2-，电解[PbCl4]2-溶液制备金属Pb，Pb在阴极产生，阳极Cl-放电产生Cl2， 尾液成分为FeCl2，FeCl2吸收Cl2后转化为FeCl3，可以在热浸中循环使用。(3)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+，根据还原之后可以得到含硫滤渣，“还原”中加入铅精矿的目的是是将将过量的Fe3+还原为Fe2+。(4)“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥，为了防止引入其他杂质，则试剂X应为Pb，发生的反应为：Pb+2[AgCl2]- =2Ag+[PbCl4]2-。(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，电解Ⅱ得到金属银和金属铅，将银和铅分离出来，所以不可能作为阴极，应作为阳极板，阳极放电视，银变成阳极泥而沉降下来，铅失电子为Pb2+，阴极得电子得到Pb，所以电极板应作阳极。 11．(2023·湖北卷，18)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。 (2)铜与过量反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明的作用是_______。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，。X的化学式为_______。 (4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，滴定终点时消耗标准溶液15.00mL。(已知：，)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量为_______。 【答案】(1)具支试管 防倒吸 (2)Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O O2 增强了H2O2的氧化性，既不是氧化剂，又不是还原剂 (3)CuO2 (4)溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色 96% 【解析】(1)由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸； (2)根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂； (3)在该反应中铜的质量m(Cu)=n×，因为，则m(O)=，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：，则X为CuO2； (4)滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为+2价，氧为-1价，根据2CuO2~3I2，，可以得到关系式：2CuO2~3I2~6S2O32-，则n(CuO2)=(1/3)×0.1mol/L×0.015L=0.0005mol，粗品中X的相对含量为0.0005×96/0.048=96%。 ( 28 / 28 )学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用 目录 01 课标达标练 题型01 考查铜的性质与应用 题型02 考查铜的化合物性质与应用 题型03 铜及化合物的制备 题型04 考查合金概念与性质 题型05 考查金属材料与应用 题型06 金属矿物的开发利用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01考查铜的性质与应用 1．中国三星堆出土了大量文物，如青铜面具、青铜大立人等。下列有关说法正确的是( ) A．铜在空气中主要发生析氢腐蚀 B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，其主要成分为Cu2(OH)2CO3 C．用硝酸清洗铜器可以除去铜锈，保护铜器 D．青铜是铜中加入铅、锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀 2．实验室进行浓硫酸和铜反应的相关实验时，下列装置或操作错误的是( ) A B C 铜和浓硫酸反应 收集并吸收尾气 蒸发溶液制备固体 测定剩余硫酸的浓度 3．课外实验可以帮助我们更好地学习化学知识。金属活动性强弱的探究过程如下，其中不正确的是(已知：白醋的水溶液显酸性，与稀盐酸的化学性质相似) ( ) A．实验一证明铁的金属活动性比铜强 B．实验二的现象是铜丝不断减少，表面有银白色固体析出，无色溶液变为黄色 C．实验一烧杯②中发生的是置换反应 D．实验过程中存在不规范操作 4．(2024·广东汕头·二模)为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题。某实验小组对装置进行微型化改造，设计如图所示的装置(试管底部有孔隙)。下列说法错误的是( ) A．装置内发生的化学反应方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器B C．该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止 D．实验终止时，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A 02考查铜的化合物性质与应用 5．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 【文化遗产保护与学科知识结合】宏观辨识与微观探析 6．(23-24高三上·江苏·开学考试)铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分 Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S +O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生，下列说法正确的是( ) A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+ B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓) 2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2O C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O D．Cu在O2 存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O 7．氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污。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，有关说法不正确的是( ) C．稳定性：Cu2O＞CuO A．样品与酸反应中Cu2O既为氧化剂又是还原剂 D．如果溶液中出现蓝色，说明CuO已分解 B．若有14.4g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.1NA 8．部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关系如图所示。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．加热条件下f与单质硫反应生成d D．向固体c中通入气体生成e 9．部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( ) A．a可与硫单质反应生成f B．c可与水反应得到d C．可将葡萄糖与新制的d混合后加热制得b D．可存在a→c→e→a的循环转化关系 03铜及化合物的的制备 10．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径： 若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是( ) A．消耗氧化铜的质量不同 B．消耗铁的质量相同 C．消耗硫酸的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量不同 11．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 12．【多步骤反应流程图】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_____________________。 04考查合金概念与性质 13．(2022·内蒙古兴安盟市高一质检)下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( ) A．图Ⅰ：喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金 B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金 C．图Ⅲ：不锈钢盆 D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金 14．博物馆珍藏着很多文物。下列文物主要由合金材料制成的是( ) A．西周兽面纹青铜盉 B．东汉陶船模型 C．端石千金猴王砚 D．西汉素纱禅衣 15．“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是( ) A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 16．下列关于合金的说法错误的是( ) A．合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质 B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小 C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能 D．青铜、硬铝、钢都是合金 17．“中国制造”、“一带一路”的基础设施建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是( ) A．钢是纯净物，生铁是合金 B．钢铁在潮湿的空气中容易生锈 C．生铁的熔点比纯铁高 D．生锈的钢铁制品没有回收价值 05考查金属材料与应用 18．我国在材料的开发和应用方面取得了举世嘱目的成就。下列属于金属材料的是( ) A．港珠澳大桥使用的混凝土 B．高速列车外壳使用的硬铝 C．“中国天眼”使用的碳化硅 D．卫星芯片使用的高纯硅 19．2022年的北京冬奧会给人们奉献了一场冰雪盛宴，在短道速滑的比赛中运动员所穿冰鞋的冰刀材料为铝、镁、钛等的合金，下列有关合金说法错误的是( ) A．生铁的含碳量高于钢 B．合金的硬度比其成分金属大 C．钛合金耐高温用于制造飞机发动机 D．不锈钢中主要含铁、镉、铜三种金属元素 06金属矿物的开发与利用 20．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 21．下列物质不能用作金属冶炼还原剂的是( ) A．C B．CO C．H2 D．S 22．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．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的 D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 23．古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是( ) A．用焦炭热还原SnO2可得到Sn B．用H2还原Fe2O3可得到Fe C．Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D．Ag2O直接热分解可得到Ag 24．明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载：“煤则各处有之，臭者烧熔而闭之，成石，再凿而入炉，曰礁，可五日不绝火，煎矿煮石，殊为省力。”下列关于炼铁的叙述错误的是( ) A．炼铁过程中碳元素既被氧化又被还原 B．“礁”应是由煤制得的焦炭 C．文中的“矿”指的是炼铁原料 D．炼铁得到的产品铁碳合金不易生锈 1．(2025·安徽省六安第一中学高三月考)各类材料的应用推动了科技发展，下列说法正确的是( ) A．废电池必须进行集中处理，因为电池外壳为贵重金属材料，需要回收利用 B．天舟六号货运飞船主体材料铝合金的硬度高于金属铝 C．纸电池是近年来电池研发领域的新成果，原电池的电极必须使用金属材料 D．“长征一号”运载火箭使用的是液氧煤油发动机，煤油主要由煤的干馏获得 2．(2025·北京市中国人民大学附属中年高三第三次统练)用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂，浸取黄铜矿(CuFeS2)的流程示意图如下。 下列说法错误的是( ) A．[CuCl2]-的中心离子是Cu+，配体是Cl- B．参与反应的n(CuCl2)：n(CuFeS2)=3：1 C．浸取剂中的Cl-有助于CuFeS2固体的溶解 D．用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解 3．(2025·北京市密云区第二中学高三月考)最近，我国研究人员成功制备出高强度、高导电性、高耐热的铝—锆—钪(Al-Zr-Sc)合金材料，为提升我国绿色铝产业深加工能力提供了支撑。下列说法不正确的是( ) A．Al是地壳中含量最多的金属元素 B．基态21Sc的简化电子排布式是[Ar]3d14s2 C．Al-Zr-Sc合金比纯金属具有较高的熔点 D．Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关 4．某课外小组为探究金属铜的还原性，进行如下实验：①将金属铜投入用HNO3酸化的pH=1的1.8mol·L-1NaNO3溶液中，现象不明显②将金属铜投入用盐酸酸化的pH=1的0.6mol·L-1FeCl3溶液中，铜粉溶解，溶液变为蓝绿色③将金属铜投入用HNO3酸化的pH=1的0.6mol·L-1Fe(NO3)3溶液中，铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含Fe(NO)2+]，无气泡生成。下列分析正确的是( ) A．①说明pH=1的HNO3溶液不与铜粉反应 B．②证明氧化性Fe3+＞Cu2+还原性Cu＞Fe C．③中Fe(NO)2+的生成速率一定小于NO3-被还原的速率 D．在①中加入少量绿矾，铜粉可溶解，溶液变为深棕色 5．诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程为 ①2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2 ②MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O ③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl ④H2MoO4MoO3＋H2O ⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法正确的是( ) A．MoS2煅烧产生的尾气可直接排放 B．MoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物 C．H2MoO4是一种强酸 D．利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3，所消耗还原剂的物质的量之比为3∶3∶2 6．某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为Cu2S、Ag2Se、Au、Pt)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时Pt、Au分别转化为[PtCl6]2-和 [AuCl4]-，下列判断错误的是( ) A．“焙烧”时，Cu2S转化为CuO的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2 B．“酸浸氧化”时，O2的作用之一是防止NO排放到空气中污染环境 C．“酸溶”时，金溶解的离子方程式为2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]- D．有机层中回收的金属元素是Pt，萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯 7．铝电解厂烟气净化的一种简单流程如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．不宜用陶瓷等硅酸盐产品作吸收塔内衬材料 B．吸收塔中发生的反应为 C．合成槽中发生的反应为 D．冰晶石可作为工业上电解熔融氯化铝制取金属铝时的助熔剂 8．锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为，还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下： 25℃时，部分物质的溶度积常数如下表所示。 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 MnS CoS Ksp 2.8×10－39 2.0 1.56×10－13 2.5×10－10 4.0×10－21 回答下列问题： (1)用硫酸浸取含锰矿石时，提高浸取速率的方法有 (写两种)。 (2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。 (3)滤渣1的主要成分是 ，实验室中为了加快固液混合物的分离，常采用的操作是 。 (4)当溶液中可溶组分浓c)≤10-5mol/L时，可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为 (已知)。 (5)“除杂3”步骤所得溶液中c(Mn2+)=2.5mol/L，则其的范围是 。 (6)电解废液中还含有少量Mn2+，向其中加入饱和NH4HCO3溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程式为 。 9．(2025•“八省联考”内蒙古卷)硫酸四氨合铜在工业上用途广泛。某实验小组用废铜屑(含少量铁、油污)制备[Cu(NH3)4]SO4·xH2O，步骤如下： Ⅰ．取废铜屑，碱洗后加入稀H2SO4和H2O2溶液，在40~50℃下充分溶解。 Ⅱ．调节至3~4，加热煮沸2分钟，趁热过滤。 Ⅲ．向滤液中逐滴加入浓氨水至澄清。 Ⅳ．加入无水乙醇，过滤；沉淀先用试剂M洗涤，再用乙醇与乙醚混合液洗涤，干燥，得深蓝色晶体。 已知：硫酸四氨合铜溶液是深蓝色；Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10－39。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ碱洗的目的是 。 (2)步骤Ⅱ可除去溶液中的 和 (填离子符号或化学式)。 (3)步骤Ⅲ的实验现象为 。 (4)步骤Ⅳ中试剂M应选用_______(填标号)。 A．乙醇和浓氨水混合溶液 B．蒸馏水 C．乙醇和稀硫酸混合溶液 D．Na2CO3溶液 (5)对产品进行热重分析，结果如下图所示。200℃时结晶水已全部失去，400℃时产物为CuSO4，则 ；250~400℃阶段反应的化学方程式为 。 (6)实验中Cu的损耗忽略不计，废铜屑中Cu的质量分数= %(精确至1%)。 10．湿法炼锌具有能耗低，生成产品纯度高等特点，其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌，还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质)，获得较纯锌锭的工艺流程如图： 已知：焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO (1)铜原子的价层电子排布图为 。 (2)“酸浸”中滤渣主要成分为 。 (3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，然后反应速率显著增大，请解释产生此现象的原因： 。 (4)“β—萘酚净化除钴”先是NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，Co3+与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出Co2+被氧化的离子方程式： 。 (5)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中，发生合金化反应生成LiZn(合金相)，同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。 ①充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为 (x和y用具体数字表示)。 ②若Li2S的晶胞参数为ann，则EF间的距离为 nm。 11．某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO和可燃性有机物，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收A1、Cu、绿矾等。回答下列问题： (1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物，并除去___________。 (2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为___________。 (3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是___________。 (4)试剂a为___________(填化学式)，加入试剂a后发生的化学反应中有一个属于化合反应，其离子方程式为___________。 (5)滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过___________、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 (6)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取被部分氧化为硫酸铁的晶体8.22g溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀9.32g；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将其中的完全氧化。 ①为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是___________(填标号)。 A．H2O2 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．KMnO4酸性溶液 ②推测晶体中n(Fe2+)：n(Fe3+)___________。 1．(2025·江苏卷，1，3分)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是( ) A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 2．(2025•广东卷，15，4分)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是( ) A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，HCO3-恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 3．(2025·江苏卷，11，3分)探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ 取一定量5% CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。 步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。 步骤Ⅲ  向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 下列说法正确的是( ) A．步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4 B．步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+) C．步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D．步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2+ + Fe= Cu +Fe2++4NH3↑ 4．(2024·浙江6月卷，5，3分)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是( ) A．部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到 B．煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程 C．制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期 D．加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒 5．(2024·福建卷，5，4分)从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含SnO32-和HPbO2-。下列说法正确的是( ) A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生Al3+、Zn2+和Zn2+离子 C．“碱溶”时存在反应：Sn+2OH-+O2=SnO32-+H2O D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 6．(2024·福建卷，4，4分)用CuCl探究Cu(I)、Cu(II)性质，实验步骤及观察到的现象如下： 该过程中可能涉及反应有： 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．与Cu2+的配位能力：NH3＜OH- B．[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 7．(2024·辽吉黑卷，13，3分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn，流程如下“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( ) 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度(g·Lˉ1) 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应：2Cu+4H++H2O2=2Cu2++ H2↑+2H2O C．“脱氯”反应：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓ D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn 8．(2023•广东卷，10，3分))部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( ) A．可存在c→d→e的转化 B．能与H反应生成c的物质只有b C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键 9．(2023·山东卷11，3分)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是 A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为：Cu2++4NH3= [Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 10．(2024·山东卷)以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时，消耗Fe3+物质的量之比为_______；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时挥发外，另一目的是防止产生_______(填化学式)。 (2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb “电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为_______。 (3)“还原”中加入铅精矿目的是_______。 (4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag “置换”反应的离子方程式为_______。 (5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作_______(填“阴极”或“阳极”)。 11．(2023·湖北卷，18)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为_______，装置B的作用为_______。 (2)铜与过量反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说明的作用是_______。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，。X的化学式为_______。 (4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，滴定终点时消耗标准溶液15.00mL。(已知：，)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X的相对含量为_______。 ( 15 / 16 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