专题3 第14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（苏教版）

第14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.× 题组1　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 题组2　铜及其化合物的制备 2．(2023·重庆万州二中模拟)实验室用含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如下。 下列有关说法正确的是(　　) A．溶解废铜粉的“过量酸”是指稀硝酸 B．气体A是Cl2，将亚铁离子氧化为铁离子 C．生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cu2＋ D．从溶液中得到无水硫酸铜的方法是冷却结晶 解析　“过量酸”应为浓硫酸，不能使用稀硝酸，原因是引入NO杂质，A错误；向混合溶液中通入气体A的作用是将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，气体A为氧气，不能使用氯气，原因是引入Cl－杂质，B错误；加入固体B的作用是调节溶液的pH，使Fe3＋变为 Fe(OH)3 沉淀而除去，为了不引入新的杂质，可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若加入CuO，发生反应的离子方程式为3CuO＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cu2＋，C正确；从溶液中冷却结晶得到的是CuSO4·5H2O晶体，D错误。 答案　C 3．(2023·河北承德段考)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是(　　) A．“加热”步骤可选用水浴加热 B．“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收 C．“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3 D．可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有CO 解析　加热的温度为70 ℃，可选用水浴加热，A正确；酸浸产生的气体为NO，与NaOH溶液不反应，不能用NaOH 溶液吸收，B错误；“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3等，C正确；CO的检验是先加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再往白色沉淀中加入盐酸，沉淀完全溶解，且产生无色无味气体，D正确。 答案　B 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 | 金、铂等极少数金属 (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 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还 原法 CO作还原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) H2作还原剂 WO3＋3H2W＋3H2O 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋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.√ 题组1　金属的冶炼 1.(2023·黄石高三期末)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 解析　Mg的活泼性较强，不能用H2还原法制备Mg，而是用电解熔融MgCl2的方法制备Mg，故A错误；在通电条件下，电解熔融Al2O3可以制得单质铝，故B正确；Mg的活泼性较强，工业上利用电解熔融MgCl2的方法制备金属镁，故C错误；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu，故D错误。 答案　B 2．(2024·邯郸月考)明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是(　　) A．倭铅是指金属锌和铅的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是碳 C．我国历史上铅的使用早于锌 D．该冶炼锌的方法属于热还原法 解析　倭铅生产工艺为炉甘石和煤炭饼发火煅红而得，原料是碳酸锌和碳，根据氧化还原反应原理，被还原生成的金属只有锌，没有铅，A错误；故选A。 答案　A 题组2　金属材料 3．(2023·南通二模)中国历史文化悠久，流传下许多精美文物。下列文物主要由金属材料制成的是(　　) A.商周青铜器 B.唐代丝绸 C.宋代陶瓷 D.清代玉器 解析　青铜属于合金，属于金属材料，A正确；丝绸属于蛋白质，不是金属材料，B错误；陶瓷、玉器主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，C、D错误。 答案　A 4．(2023·保定安国中学模拟)中华文明源远流长，黄鹤楼为中国四大名楼之一，现存黄鹤楼的主楼为四边套八边形体、钢筋混凝土框架仿木结构，飞檐五层，攒尖楼顶，顶覆金色琉璃瓦；楼外有铸铜黄鹤造型，正面悬“黄鹤楼”三字“金”匾。下列有关解读错误的是(　　) A．“金”匾中的“金”指黄金 B．钢筋、铸铜都属于金属材料 C．金色琉璃瓦具有抗酸碱腐蚀的性能 D．铸铜黄鹤表面铜绿的化学式为Cu22CO3 解析　“金”匾中的“金”指铜锌合金，颜色类似黄金，故选A。 答案　A 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．(2023·重庆卷)重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021－2025年)涉及的下列物质中，属于金属材料的是(　　) A.重组蛋白 B.高性能铜箔 C.氮化镓半导体 D.聚氨酯树脂 解析　重组蛋白为有机物，合金、纯金属均为金属材料，铜为金属材料，氮化镓半导体为新型无机非金属材料，聚氨酯树脂为有机合成材料，故选B。 答案　B 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 $$