第15讲 铜 金属材料 金属冶炼(Word练习)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（人教版 多选）

[对应知能达标训练P359] 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(2024·广东深圳模拟)中华文化源远流长，如下是“2023年度全国十大考古新发现”中各遗址出土的文物，主要由金属材料制成的是(　　) A.玉璜 B.金覆面 C.象牙质 铲形器 D.珐华彩莲纹梅瓶 解析　A．玉璜的主要成分是二氧化硅；C.象牙有机成分中的各种蛋白质为天然高分子化合物；D.珐华彩莲纹梅瓶是陶瓷，属于传统硅酸盐材料；故选B。 答案　B 2．(2024·湖南长沙二模)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 解析　冶炼金属铜的反应为氧化铜与焦炭在高温条件下反应生成铜和CO，该冶炼方法属于热还原法，故选B。 答案　B 3．(2025·山东青岛开学考试)汉·陈琳《武军赋》：“铠则东胡阙巩，百炼精钢”。下列说法正确的是(　　) A．钢是合金，合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．炼铁常用的焦炉气可通过煤的气化获得 C．铁比铜活泼，铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D．铁是比较活泼的金属，自然界中不存在游离态的铁 解析　钢是铁和碳的合金，合金是由两种或两种以上金属、或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，A错误；B.焦炉气是炼焦工业的副产品，主要由气氛、甲烷、一氧化碳等组成，炼铁常用的焦炉气可通过煤的气化获得，故B正确；铁比铜活泼，铜的冶炼、使用均早于铜，C错误。 答案　B 4．(2024·广东潮州期末)部分含镁或含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示，其中e为氯化物。下列推断合理的是(　　) A．a、b、c、d、e不可能均为含铜物质 B．c、d可以在不同条件下互相转化 C．工业上均采取电解e水溶液的方式冶炼a D．c为含铜物质时，可以在加热条件下氧化乙醇 解析　除了b不能是镁的氧化物外，其余都可能是含镁或者含铜物质，A错误；MgO、CuO都不能直接转化为其氢氧化物，B错误；电解镁盐溶液不能得到镁，C错误；CuO可以在加热条件下氧化乙醇，得到乙醛，D正确。 答案　D (2024·江苏南京期末)阅读下面的材料，完成5～ 6题。 铜是人类最早发现的金属，铜或铜的化合物在许多反应中作催化剂。CuCl是白色固体，难溶于水，CuCl可溶于Cl－浓度较大的体系，如能溶于盐酸，CuCl＋2Cl－CuCl(棕色)，能被硝酸氧化，在碱性条件下易水解转化为Cu2O，Cu2O在酸性条件下可歧化为Cu2＋和Cu。 5．含Cu2＋的废液经回收利用可生成附加值较高的氧化亚铜，下列流程可回收高品质氧化亚铜。 下列说法正确的是(　　) A．通入SO2生成的沉淀是CuSO3 B．流程中加入的沉淀剂不能过量 C．沉淀转化为Cu2O的反应是氧化还原反应 D．用AgNO3溶液检验流程中的沉淀是否完全转化为Cu2O 解析　通入SO2，SO2把Cu2＋还原为Cu＋，Cu＋与Cl－生成CuCl沉淀，所以沉淀是CuCl，A错误；由于存在平衡CuCl＋2Cl－CuCl，所以流程中加入的沉淀剂不能过量，B正确；CuCl沉淀在碱性条件下转化为Cu2O，反应离子方程式为2CuCl＋2OH－===Cu2O＋2Cl－＋H2O，属于非氧化还原反应，C错误；CuCl难溶于水，与AgNO3溶液不反应，不能用AgNO3溶液检验流程中的沉淀是否完全转化为Cu2O，D错误。 答案　 B 6．向盛少量稀盐酸的试管中投入光亮的铜片，一段时间后再通入足量的SO2，铜片表面很快变暗，生成黑色固体，溶液逐渐变为棕色；将稀盐酸换成稀硫酸重复上述实验，均无明显变化。下列说法不正确的是(　　) A．黑色固体是Cu2S B．将棕色溶液加水稀释会产生白色沉淀 C．光亮的铜片投入盐酸中会生成CuCl D．SO2在反应中表现氧化性 解析　氧化铜溶于盐酸，通入SO2生成的黑色固体不溶于盐酸，所以黑色固体是Cu2S，A正确；棕色溶液中存在CuCl＋2Cl－CuCl平衡，将棕色溶液加水稀释，平衡逆向移动，所以会产生白色沉淀CuCl，B正确；向盛少量稀盐酸的试管中投入光亮的铜片，铜片无变化，光亮的铜片投入盐酸中不会生成CuCl，C错误；反应生成Cu2S，SO2中S元素化合价降低，反应中SO2表现氧化性，D正确。 答案　 C 7．(2025·山东青州模拟)不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是(　　) A．钒、铬、锰等难熔金属通常采用铝热法炼制 B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单 C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质 D．炼铁时加入的焦炭只是为了提供热量 解析　B项，因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，错误。 答案　A 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 8．(2024·山东卷)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。下列说法正确的是(　　) 实验操作及现象 试管甲 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 试管乙 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．试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 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　Cu2O中滴加过量0.3 mol·L－1 HNO3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，说明Cu2O转化成Cu2＋，Cu元素的化合价由＋1价升至＋2价，根据氧化还原反应的特点知，Cu元素的化合价还有由＋1价降至0价，新生成的沉淀为金属Cu，A项正确；Cu2O与0.3 mol·L－1 HNO3发生的反应为Cu2O＋2HNO3===Cu(NO3)2＋Cu＋H2O，该过程中HNO3表现酸性，后滴加浓硝酸发生的反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，该过程中HNO3表现了氧化性和酸性，B项错误；Cu2O中滴加过量6 mol·L－1氨水充分振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液，静置一段时间无色溶液变为深蓝色，说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2＋，C项正确；既能与酸反应生成盐和水、又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，Cu2O溶于6 mol·L－1氨水形成的是配合物，Cu2O不属于两性氧化物，是碱性氧化物，D项错误。 答案　AC 9．为研究废旧电池的再利用，实验室利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2 C．与锌粉反应的离子可能为Cu2＋、H＋ D．“过滤”操作后，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧即可得纯净的ZnO 解析　“溶解”操作中溶液温度不宜过高，否则过氧化氢会分解，故A正确；铜帽溶解后，溶液中存在过氧化氢，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2，防止后面消耗过多的锌粉，故B正确；固体溶解后溶液中存在Cu2＋、H＋，都可以与锌粉反应，故C正确；“过滤”操作后滤液中含有硫酸锌和硫酸钠，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧不能得到纯净的ZnO，故D错误。 答案　D 10．金属材料的发展极大地促进了人类社会的文明程度。如图是两种金属及其化合物的转化关系。下列说法错误的是(　　) A．根据反应③可知氧化性：Fe3＋＞H2O2 B．向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀 C．反应③中稀硫酸表现酸性、氧化性 D．反应①的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 解析　由题干中两种金属及其化合物的转化关系图分析可知，M为Cu，E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，W为 Fe(SCN)3，Z为Fe(OH)3。反应③的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，可知氧化性：H2O2＞Fe3＋，A错误；X溶液中含有Fe2＋，故向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，B正确；根据反应③的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O可知反应③中稀硫酸仅表现酸性，C错误；反应①的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，D正确。 答案　AC 三、非选择题 11．(2024·陕西汉中二模)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]俗称铜绿，是一种不溶于水和乙醇的绿色固体，能用于催化剂、杀菌剂和电镀等行业。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下： Ⅰ.配制0.5 mol·L－1 CuSO4溶液和0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液各500 mL。 Ⅱ.取10 mL所配CuSO4溶液，按照CuSO4和Na2CO3的物质的量之比1∶1.2进行混合，在75 ℃下搅拌反应产生蓝绿色沉淀。 Ⅲ.待沉淀完全后减压过滤，用乙醇淋洗，干燥。 回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中，配制0.5 mol·L－1 CuSO4溶液时，不需要使用下列仪器中的__________(填仪器名称)。 (2)步骤Ⅱ中可采用的加热方式为__________，步骤Ⅲ中检验沉淀是否洗净的操作为__________________________。 (3)步骤Ⅲ中用乙醇淋洗的原因是__________________________________________。 Ⅳ.碱式碳酸铜纯度的测定：同学们设计了如图装置对制得的10.00 g蓝绿色固体进行实验。 (4)D装置加热前，需要首先打开活塞K，用A装置制取适量N2，然后关闭K，点燃D处酒精灯。装置A中发生反应的离子方程式为__________________，C中盛装的试剂应是____________。 (5)装置F的作用为___________________________________________________。 (6)待固体完全分解后，测得装置E增重0.72 g，则该碱式碳酸铜的纯度为___________(保留1位小数)。 解析　(1)配制0.5 mol·L－1 CuSO4溶液500 mL，所需实验仪器有：500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管，因此不需要的仪器为坩埚； (2)生成Cu2(OH)2CO3沉淀后，溶液中的SO没有参与反应，因此可以通过检验有没有SO来确定沉淀是否洗净； (3)碱式碳酸铜不溶于乙醇，且乙醇能洗去固体表面的水溶液，能将沉淀洗涤干净，且乙醇易挥发，有利于后续的干燥操作； (4)A中反应的离子方程式为NO＋NHN2↑＋2H2O；C装置中的试剂为浓硫酸； (5)F装置中的碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置，减小实验误差； (6)Cu2(OH)2CO3受热分解的方程式为：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，n(H2O)＝＝0.04 mol，n[Cu2(OH)2CO3]＝n(H2O)＝ 0.04 mol，m[Cu2(OH)2CO3]＝222 g·mol－1×0.04 mol＝8.88 g，该碱式碳酸铜的纯度为×100%＝88.8%。 答案　(1)坩埚　(2)水浴加热　取最后一次洗涤液少许于试管中，加入适量水，然后滴加稀盐酸，无明显现象，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净　(3)碱式碳酸铜不溶于乙醇，且乙醇能洗去固体表面的水溶液 (4)NO＋NHN2↑＋2H2O　 浓硫酸　(5)防止空气中的水蒸气进入装置　(6)88.8% 12．工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下： (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H2SO4　　　　　　　b．稀HNO3 c．NaOH溶液 d．氨水 (2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在______(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是_______________________ _________________________________________________。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_________________________________________。 ________________________________________________________________________。 (4)取一定量的泡铜，加入1 L 0.6 mol·L－1 HNO3溶液恰好完全溶解，同时放出2240 mL NO气体(标准状况)，另取等量的泡铜，用足量的H2还原，得到的铜的质量为________________g。 解析　(1)由流程图可知，气体A中的大气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，浓H2SO4不能吸收二氧化硫，故a错误；稀HNO3可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大气，故b错误；NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，故c正确；氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，故d正确。(4)取一定量的泡铜，加入1 L 0.6 mol·L－1 HNO3溶液恰好完全溶解，同时放出2240 mL NO气体(标准状况)即0.1 mol，所得溶液的溶质为Cu(NO3)2，根据氮元素守恒可知，溶液中NO的物质的量为0.6 mol－0.1 mol＝0.5 mol，所以溶液中Cu2＋的质量为×0.5×64 g＝16 g，所以另取等量的泡铜，用足量的H2还原，得到的铜的质量也应为16 g。 答案　(1)cd　(2)Fe3＋　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，溶液紫红色褪去　(3)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu　(4)16 学科网（北京）股份有限公司 $$