第3章 第12讲 铜 金属材料 金属冶炼(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（鲁科版）

第12讲　铜　金属材料　金属冶炼 [课程标准]　1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途。2.理解含铜重要化合物的制备原理及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。 考点一　铜及其化合物 1．熟记铜及其常见化合物的颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 CuO 黑色 Cu2O 砖红色 Cu2S 黑色 CuSO4 白色 CuSO4·5H2O 蓝色 Cu2(OH)2CO3 绿色 Cu(OH)2 蓝色 2．铜及其重要化合物的性质及应用 (1)铜在潮湿的空气中生成铜锈 [Cu2(OH)2CO3]：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。 (2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，用灼热的CuO除去CO2中的CO。 (3)新制的Cu(OH)2常用来检验__醛基__。 (4)CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO4·5H2O)，可用于检验__H2O__。 (5)过量的Cu和浓HNO3反应，得到NO2和NO的混合气体，再加入稀H2SO4，Cu__继续溶解__。 (6)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CuSO4，因为__会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低__。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 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(　　) 答案　1.×　2.√　3.×　4.×　5.× 　铜及其化合物的性质和应用 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 解析　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。 答案　D 　铜及其化合物的制备 2．(2024·西宁检测)工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下： 请回答下列问题： (1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的__________(填字母)吸收。 a．浓硫酸　　　　　　　　b．稀硝酸 c．NaOH溶液 d．氨水 (2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_______________________________________。 (3)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________(填字母)。 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．从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属 (4)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_____________________________________________。 解析　(1)气体A中的大气污染物为SO2，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依据图示，泡铜中的Cu2O与Al高温下发生铝热反应制得粗铜。(3)电解精炼铜过程中，电能转变为化学能的同时，部分电能也转化为热能，a错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b正确；电解过程中Cu2＋向阴极移动，c错误；粗铜中Ag、Pt、Au的放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，d正确。(4)根据总反应，O2发生还原反应，因此正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 答案　(1)cd (2)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu (3)bd (4)4H＋＋O2＋4e－===2H2O 考点二　金属材料及金属冶炼 1．常见的金属材料 (1)金属材料分类 (2)几种常见的合金 ① ② ③ 2．金属冶炼的一般方法及应用 (1)金属在自然界中的存在 (2)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　(写反应通式，用M表示金属)。 (3)金属冶炼的方法 方法名称 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO__2Hg＋O2↑__ 2Ag2O__4Ag＋O2↑__ 热还原法 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO__2Fe＋3CO2__(高炉炼铁) H2作还原剂 WO3＋3H2__W＋3H2O__ 铝热反应 Fe2O3＋2Al__2Fe＋Al2O3__ 电解法 2Al2O3(熔融)__4Al＋3O2↑__ MgCl2(熔融)__Mg＋Cl2↑__ 2NaCl(熔融)__2Na＋Cl2↑__ 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．金属钠的冶炼用电解熔融的NaCl，则金属铝的冶炼也用电解熔融的AlCl3(　　) 2．电解饱和食盐水制取钠(　　) 3．热还原法制取汞、银(　　) 4．铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等(　　) 5．工业电解熔融态的Al2O3制Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量(　　) 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(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.√ 　金属冶炼的方法 1．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 解析　不同的金属有不同的冶炼方法，金属的冶炼方法是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，与其在自然界中的含量多少、熔点高低以及存在形式没有太大的关系，故C项正确。 答案　C 2．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。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 解析　(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。 答案　B 3．根据已掌握的知识分析K、Ca、Na、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。 答案　K、Na、Ca、Mg属于活泼金属，一般使用电解法冶炼；Sn、Pb属于较活泼金属，一般使用热还原法冶炼；Hg、Ag属于不活泼金属，一般使用热分解法冶炼。 [对应学生用书P61] 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金(2023·湖南卷，1A)(　　) (2)胆矾表面出现白色粉末发生的反应：CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O(2023·全国乙卷，11D)(　　) (3)青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2022·全国乙卷，7C)(　　) (4)青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑(2022·江苏，7C)(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 2．(2022·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(　　) 汉字载体 选项 A.兽骨 B.青铜器 汉字载体 选项 C.纸张 D.液晶显示屏 解析　兽骨其主要成分是碳酸钙和其他钙盐，故A不符合题意；青铜器是铜与锡、铅等的合金，属于合金材料，故B符合题意；纸张的主要成分是纤维素，故C不符合题意；液晶显示屏是一种采用液晶为材料的显示器，液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物，故D不符合题意。 答案　B 3．(2020·全国卷Ⅲ)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 4．(2022·海南卷)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) 解析　(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，SO2是一种大气污染物，步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成SO2污染环境。 (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＋ H2SO4===CuSO4＋2H2O。 (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，理由是：溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。 ⅱ. I－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；除去溶液中的Cu2＋的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入Na2S将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量KI溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明I－不能被除去Cu2＋的溶液氧化，故只能是Cu2＋将I－氧化为I2。 答案　(1)除油污　(2)SO2 (3)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋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.实验方案为取滤液，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加入少量KI溶液；实验结果为上层清液不变色，证明I－不能被除Cu2＋的溶液氧化，只能是Cu2＋将I－氧化为I2。 学科网（北京）股份有限公司 $$