课时微练13 铜 金属冶炼-（教师用书）【赢在微点·顶层设计】2027年高中化学高考一轮总复习

该高中化学高考复习讲义聚焦铜及其化合物、金属冶炼核心考点，按物质性质、转化规律、实验应用逻辑架构知识，结合《天工开物》等化学史情境，通过考点梳理、典例解析、分层训练环节，帮助学生突破合金性质比较、冶炼原理应用等难点，体现复习系统性与针对性。 讲义特色在于融合化学史与实验探究，如分析古籍黄铜制备、设计氧化亚铜制备流程培养科学探究与实践能力。采用对比法（纯铜与合金熔点）、推理法（铜元素价态转化）训练科学思维，设基础与能力分层练习，配合解析即时反馈，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

课时微练(十三)　铜　金属冶炼 　 基础训练 1.《天工开物》中记载:凡铜供世用,出山与出炉,止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和,转色为黄铜,以砒霜等药制炼为白铜,矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是(C) A.青铜 B.黄铜 C.赤铜 D.白铜 解析　赤铜是纯度较高的铜,熔点比其合金高,青铜是铜锡合金,黄铜是铜锌合金,白铜是铜镍合金,故选C。 2.刘禹锡的《浪淘沙》中记载:“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”《政论》中记载:“有蔡太仆之驽,及龙亭九年之剑,至今擅名天下。”下列有关两诗文中蕴含的化学知识叙述错误的是(D) A.沙子的主要成分是SiO2 B.“尽是沙中浪底来”得到的是金单质 C.雾是气溶胶,分散质粒子直径是1~100 nm D.古代“弩机”多为青铜制品,青铜的主要成分为铜铝合金 解析　沙子、水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2,A项正确;金在自然界中主要是以游离态形式存在,通过物理方法得到,因此“尽是沙中浪底来”得到的是金单质,B项正确;雾是气溶胶,其分散质粒子直径是1~100 nm,C项正确;青铜的主要成分为铜锡合金,D项错误。 3.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(C) 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中铜元素的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3 解析　孔雀石颜料和蓝铜矿颜料的主要成分中均含有Cu(OH)2和CuCO3,Cu(OH)2和CuCO3受热易分解,用颜料描绘的图案受潮容易变模糊,所以需控制温度和湿度,A项正确;由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知,其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价,其均为自然界较稳定的化学物质,因此,用其所制作的颜料不易被空气氧化,B项正确;孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐,因此,用其制作的颜料不耐酸腐蚀,C项错误;因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜,所以Cu(OH)2·CuCO3中铜元素的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3,D项正确。 4.金属锂是密度最小的金属。等质量的金属,锂能释放出更多的电子,故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间,则下列能冶炼出金属锂的方法是(A) A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.铝热法 解析　可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断,锂的金属性介于钠和镁之间,应该与钠、镁的冶炼方法相同,即用电解法冶炼,故选A。 5.据《天工开物》记载,我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌)(如图1),其原理如图2所示。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃。下列说法不正确的是(D) A.升炼倭铅过程包含氧化还原反应 B.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的 C.“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化 D.冶炼时锌变为蒸气在“兜室”冷凝为固体 解析　升炼倭铅涉及的反应有ZnCO3CO2↑+ZnO、CO2+C2CO、ZnO+COZn(g)+CO2,包含氧化还原反应,A项正确;“锌火”是未反应完的CO与Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧形成的,B项正确;Zn在高温下易被空气中的O2氧化成ZnO,故“泥封”是为了隔绝空气,防止Zn被氧化,C项正确;反应区温度为1 100~1 300 ℃,Zn变为蒸气与杂质分离,在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点),D项错误。 6.我国“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下列有关合金的说法正确的是(B) A.钛合金是一种新型金属单质 B.Ti-Fe合金是新型储氢合金 C.钛合金的性质与钛单质相同 D.钢和硬铝中都没有非金属元素 解析　合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,不是新的单质,A项错误;合金与它的成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械加工性能,C项错误;钢的含碳量为0.03%~2%,硬铝中含有少量硅,含有非金属元素,D项错误。 7.龙的图腾最早可追溯到距今约6400年的仰韶文化,仰韶文化中的龙是由贝壳拼成的蚌壳龙;距今约5000年的红山文化中,有龙形玉器;现发行的龙年纪念硬币有金、银、合金等多种规格。下列说法正确的是(C) A.蚌壳的主要成分是硫酸钙,可用来烧石灰 B.玉是含水的钙镁硅酸盐,硬度大,不怕摔 C.合金属于金属材料,熔点一般低于各组分 D.“真金不怕火来炼”,是指金的熔点很高 解析　蚌壳的主要成分是碳酸钙,A项错误;玉是含水的钙镁硅酸盐,硬度大,但脆易碎,怕摔,B项错误;合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的金属材料,熔点低于组分熔点,C项正确;“真金不怕火来炼”是指金的性质稳定,不与其他物质反应,不易变色,并非指熔点高,D项错误。 8.“夏禹铸九鼎,天下分九州”,青铜器在古时被称为“吉金”,是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色,主要含有Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3。下列说法错误的是(D) A.基态铜原子核外电子有15种不同的空间运动状态 B.青铜的熔点低于纯铜 C.青铜器中锡、铅对铜有保护作用 D.可用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈 解析　Cu原子的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s轨道,核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态,A项正确;合金的熔点低于组分金属的熔点,因此青铜的熔点低于纯铜,B项正确;Sn、Pb的活动性强于Cu,青铜中的Cu和Sn、Pb形成原电池且Sn、Pb作负极,Cu作正极被保护,C项正确;FeCl3会和Cu反应而腐蚀铜器,不能用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈,D项错误。 9.某同学通过如下流程制备氧化亚铜: 已知:CuCl难溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。下列说法不正确的是(D) A.步骤②中的SO2可用Na2SO3替换 B.步骤③中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤 C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度 解析　CuCl不溶于稀硫酸,Cu2O与稀硫酸反应生成Cu,故反应后的固体为CuCl与Cu的混合物,无法确定Cu的量,无法计算试样纯度,D项错误。 解题有据　铜元素在工艺流程中的考查要一般是+2价与+1价元素的转化问题。过渡金属元素一般都有多个价态,对Fe、Co、Ni的考查涉及+2价、+3价的转化。 能力训练 10.某校化学兴趣小组的同学,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁(K1、K2是活塞): (1)关闭K1,开启K2,可以验证CO还原Fe2O3的产物。 ①这是关于气体的实验,实验前必须对装置进行 气密性检查 。  ②CO还原Fe2O3的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。  ③在e处点燃气体的目的是 尾气处理,除去没有反应的CO,防止污染 。  (2)关闭K2,开启K1,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。 ①c瓶中应装 D (填字母)。  A.澄清石灰水 B.水 C.石蕊溶液 D.浓硫酸 ②写出b中反应的化学方程式: 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 。  ③反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱),要从b瓶中溶液得到纯碱固体,必要的实验操作为转移、　蒸发浓缩、冷却 结晶。  ④该实验这样改进的主要优点是 能循环利用CO、提高原料利用率、减少二氧化碳的排放 。  解析　(2)关闭K2,开启K1,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。①d口出来的气体必须是纯净而干燥的CO气体,b装置能充分吸收二氧化碳、c装置用于干燥,则c瓶中应装浓硫酸,故选D。②b中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。③反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱),要从b瓶中溶液得到纯碱固体,从溶液中提取的碳酸钠固体是Na2CO3·10H2O,适合用冷却结晶法,必要的实验操作为转移、蒸发浓缩、冷却结晶。④实验改进后,过量的CO从d排出进入a,主要优点是能循环利用CO、提高原料利用率、减少二氧化碳的排放。 11.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图,仪器A的名称为 具支试管 ,装置B的作用为 防倒吸 。  (2)铜与过量H2O2反应的探究如下: 实验②中Cu溶解的离子方程式为 Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O ;产生的气体为 O2 。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是 增加过氧化氢的氧化性 。  (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,m g X完全分解为n g黑色氧化物Y,=。X的化学式为 CuO2 。  (4)取含X的粗品0.050 0 g(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0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。(已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2、I2+2S2===2I-+S4)标志滴定终点的现象是 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原来的颜色 ,粗品中X的相对含量为 96% 。  解析　(1)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H+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)=n×+(m-n)=,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,且半分钟内不恢复原来的颜色;在CuO2中铜元素为+2价,氧元素为-1价,根据2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,2CuO2+8H++8I-===2CuI+3I2+4H2O,I2+2S2===2I-+S4,可以得到关系式2CuO2~3I2~6S2,则n(CuO2)=×0.1 mol·L-1×0.015 L=0.000 5 mol,粗品中X的相对含量为×100%=96%。 学科网（北京）股份有限公司 $$