专题04 金属材料及金属矿物的开发利用（高效培优讲义）（全国通用）2026年高考化学一轮复习高效培优系列

专题04 金属材料及金属矿物的开发利用 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01 铜及其化合物 3 考向01 考查铜的性质和用途 6 考向02 考查铜的冶炼 6 考向03 考查氧化铜和氧化亚铜的性质和用途 7 考向04 考查铜盐的性质和用途 7 考向05 考查铜的化合物的制备 7 考点02 金属材料及金属矿物的开发利用 11 考向01 考查铜合金 14 考向02 考查铝和铝合金 14 考向03 考查金属矿物的开发利用 15 好题冲关 17 基础过关 17 题型01 铜及其化合物的性质及用途 17 题型02 金属的性质 20 题型03 金属的冶炼 22 能力提升 25 真题感知 29 1. 高考真题考点分布 考点内容 考点分布 铜的性质及用途 2024福建卷，2024浙江卷，2023天津卷 铜的化合物的性质及用途 2025全国卷，2024山东卷 金属属性 2024吉林卷 铁矿石和高炉炼铁 2025江苏卷 其他金属及其化合物 2025河北卷，2024广西卷，2024山东卷，2023北京卷，2023辽宁卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从命题题型和内容上看，铜及其化合物的性质与应用和合金的组成、性质和应用是高考重要命题点之一，题型以选择题和化工流程题为主，考查内容以金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。 【备考策略】 1、能列举、描述、辨识铜及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2、了解合金的组成及其重要应用，能根据合金的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。 3、了解金属材料在生产和生活中的重要应用。 4、认识化学在金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。 【命题预测】 预测新的一年高考可能会在选择题中考查合金的性质和应用及金属矿物的开发利用，题目难度较小；在工艺流程图题中考查铜及其化合物的转化与应用，题目综合性较强，难度较大。 考点01 铜及其化合物 1、铜 (1)存在：在自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿( )、黄铜矿( )和斑铜矿( )。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是 。 (2)位置：铜位于元素周期表中第 周期 族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种的变价金属元素( 、 )。 (3)原子结构 ①)铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，英文copper，原子序数29，原子结构示意图为： ②核外电子排布式： 或[Ar] ，价电子排布式： 。 (4)物理性质: 色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 (5)化学性质 ①生成铜绿的化学方程式： (绿色固体)。 ②Cu和S反应的化学方程式： 。 ③与浓硫酸共热的化学方程式： 。 ④与稀硝酸反应的离子方程式： 。 ⑤与浓硝酸反应的离子方程式： 。 ⑥与FeCl3溶液反应的离子方程式： 。 (6)铜的冶炼 ①湿法炼铜： 。 ②高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ ②电解精炼铜： 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有 等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作 极，铜在 极上 电子变为 ，用纯铜棒作 极， 在 极上 电子生成 。 【易错提醒】 1、铜和氧气在常温下反应生成Cu2(OH)2CO3，在加热条件下生成CuO。 2、通常利用反应2Cu＋O22CuO除去混合气体中的少量O2，也可以作乙醇催化氧化的催化剂。 3、在普通条件下Cu不能从稀硫酸中置换出H2，但在通电条件下Cu能从稀硫酸中置换出H2。 4、铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S，由此可知氧化性：Cl2>S。 5、Cu与稀硫酸不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀硫酸中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。 2、氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋) 与H2反应 转化关系 3、氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质 反应①的化学方程式： ； 反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 反应③的化学方程式：RCHO + 2Cu(OH)2+NaOH RCOONa + Cu2O↓ + 3H2O (3)应用：利用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机化合物中含有的—CHO，乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式： 。 【易错提醒】 1、氢氧化铜既能溶于酸又能溶于碱(氨水)，但它不是两性氢氧化物。 2、向硫酸铜溶液中滴加氨水的现象是：先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解生成深蓝色溶液 3、新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，可以用来检验醛基。 4、＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。 5、＋1价铜，在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。 4、铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3名称为 ，绿色固体，是铜绿、孔雀石的主要成分。 ①受热分解： ②与强酸反应（写离子方程式）： (2)CuSO4·5H2O俗称 。 无水CuSO4遇水变蓝色，可用于检验 的存在。 (3)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 5、铜及其重要化合物的应用 (1)Cu用作 催化氧化的催化剂。 (2)通常利用热的铜网(反应 )除去混合气体中的少量 。 (3)Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解： 。 (4)区别红色物质Cu和Cu2O的方法：向红色物质中加入 ，若溶液由无色变成 色，则该红色物质为 ，否则为 ，反应的化学方程式为 。 (5)无水硫酸铜只能作为检验 的试剂， 作为 的吸收试剂而用于除杂。 (6)CuO用于有机化合物中的元素分析——李比希法 将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成 和 ，用纯的 把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内，前者将排出的 变为 ，后者吸收水变为含有 的高氯酸镁，这两个吸收管增加的重量分别表示生成的 和 的重量，由此即可计算样品中的 和 的含量。 (7) 利用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机化合物中含有的 ，如乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式： 请判断下列说法的正误(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(　　) 考向01 考查铜的性质和用途 【例1】（2025·江西·模拟预测）铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列方程式书写正确的是 A．铜在潮湿的空气中生成铜绿： B．用铜和浓硝酸制硝酸铜： C．用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板： D．用新制氢氧化铜检验尿糖是否超标： 【思维建模】 考向02 考查铜的冶炼 【例2】（2025·安徽·一模）冶炼铜过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Se、Te等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取硒和碲的流程，如图所示。 回答下列问题： (1)基态Se原子核外电子排布式为 。硒有多种单质，比较有代表性的是灰硒和红硒，它们互为 。 (2)“加压、加热，酸浸”步骤中，和分别转化为和，写出参与反应的化学方程式： 。 (3)试从化学反应原理的角度分析“加压”能提高Cu、Se、Te浸出率的原因： 。 (4)氧化性： (填“>”“<”或“=”)。 (5)“沉铜”中生成沉淀的离子方程式为 。 (6)由获取Cu的过程中，常采用高压氢还原法直接从溶液中提取金属粉。还原时，增大溶液酸度不利于Cu生成的原因是 。 (7)硫和碲位于元素周期表同一主族，试分析存在而不存在的原因： 。 【思维建模】 实验室常用H2或CO还原CuO，而工业上不是用此法炼铜 考向03 考查氧化铜和氧化亚铜的性质和用途 【例3】（2025·山东德州·三模）某小组同学欲探究和HCHO的反应产物。将的NaOH溶液(过量)、的溶液和37%~40%的HCHO溶液按一定比例混合加热。实验记录如下。已知：。下列说法错误的是 实验 Ⅰ Ⅱ 试剂用量 实验现象 砖红色固体生成，有少量气体产生 紫红色固体生成，有大量气体产生 A．向Ⅰ中的砖红色固体中加入足量稀硫酸，仍有固体存在，说明砖红色固体中有Cu B．可用X射线衍射技术确认实验Ⅰ中砖红色固体含有 C．取少量反应后的溶液，加入过量盐酸，未产生使澄清石灰水变浑浊的气体，可证明甲醛的氧化产物为HCOONa D．实验Ⅱ中Cu产生的主要原因为沉淀继续被过量的HCHO还原所致 考向04 考查铜盐的性质和用途 【例4】（2025·吉林延边·模拟预测）化学药品在体育运动中有着重要的用途。已知发令枪的“子弹”中装有和红磷的混合物。下列说法错误的是 A．银坯镀金金牌属于金银合金 B．甲醇可用作运动会火炬的燃料 C．红磷和白磷互为同素异形体 D．蓝矾可用于游泳池的消毒 考向05 考查铜的化合物的制备 【例5】（2025·山东潍坊·三模）氯化亚铜（CuCl）作为一种重要的化工原料，有着广泛的市场前景。以低品位铜矿（主要成分为CuS、和铁的氧化物等）为原料制备CuCl的工艺流程如下： 已知： ①室温下，，，； ②CuCl易被氧化且在溶液中易与形成可溶的。 下列说法错误的是 A．“氧化浸取”后，铜元素全部转化为，铁元素全部转化为 B．“除铁锰”中，除锰原理为： C．“还原”时，增大，可提高CuCl的产率 D．“还原”后，通过过滤、洗涤、真空干燥得到CuCl固体 【思维建模】 化学工艺流程解题策略 【对点1】（2025·广东清远·二模）部分含Cu或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。已知CuCl难溶于水，为白色沉淀，下列推断不合理的是 A．若a和直接反应，则产物中一定不存在i B．若a和S直接反应，则产物中一定不存在c C．h溶于HCl后，溶液呈蓝色，则一定会有a生成 D．盐为氯化物时，把f的水溶液加热蒸发，一定得到g 【对点2】（2025·湖北·二模）世界火法炼铜技术随着科技进步和工艺创新而不断发展，我国火法炼铜工艺也实现了从技术引进到自主研发的跨越式发展。我国火法炼铜的原料有黄铜矿(主要含、等)和辉铜矿(主要含、、等)，其工艺流程如下。 已知：物质X是一种常用的价格低廉的化学品，X与水反应放热。 回答下列问题： (1)Cu在元素周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”过程中硫化物被空气中的氧气不完全氧化，并结合上述工艺流程分析，则黄铜矿焙烧的化学方程式为 。 (3)“造锍熔炼”的主要目的是除去铁、硅两种元素，结合辉铜矿的铁硅比分析，物质X为 (填化学式)，浮渣Y的主要成分为 (填化学式)、。 (4)“冰铜吹炼”过程发生的主要转化为，对该过程中产生的烟气进行检测，当检测到 (填化学式)的浓度几乎为0时，表明反应完全，可以停止吹入氧气。然后用焦炭覆盖在铜液表面，其主要作用是 。 (5)待冷却后将粗铜铸成 (填“铜阳极”或“铜阴极”)进行电解精炼。当外电路通过0.2mol 时，得到6.272g纯铜，则该电解装置的电解效率 %(精确至整数位，)。 【对点3】（2025·北京石景山·一模）某小组对的性质进行研究。 已知：CuCl是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。 (1)预测的性质 ①从氧化还原角度分析： 。 ②从物质分类角度分析：属于金属氧化物，可能和酸反应。 …… (2)探究和酸的反应 实验 加入的试剂 现象 1 固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方出现红棕色气体 2 溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体 3 固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到无色溶液，较长时间保持无色 4 固体迅速溶解，得到黄色溶液 ①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因 。 ②写出实验2中反应的离子方程式 。 ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因 。 ④查阅资料：可以将盐酸溶液中的氧化为，写出反应的离子方程式 。对比实验3和4，分析实验3中未被氧化的原因： 假设1：较低， 。 假设2：较低，的还原性较弱。 补充实验证实假设1和假设2均成立。 序号 实验 加入试剂 现象 Ⅰ a 溶液变黄 Ⅱ b 溶液变黄 a是 。b是 。 (3)检验 实验室久置的呈暗黑色，设计实验证实未完全变质 （填实验操作和现象）。 【对点4】（2025·山东·三模）为探究NO的氧化性，进行如下实验。下列结论错误的是 编号 实验操作及现象 ① 将盛满NO的试管倒置于饱和Na2SO3溶液中，20 min后，试管中充满液体 ② 将盛满NO的试管倒置于饱和NaHSO3溶液中，大约3天，试管中才充满液体 ③ 在饱和NaHSO3溶液中加入CuSO4固体，溶解后溶液显绿色，再将充满NO的试管倒置于该溶液中，3 min后，试管即可充满液体，液体接近于无色 ④ 取1 mL③中无色溶液于试管中，滴加2滴稀氨水，有浅黄色沉淀生成，再滴加过量稀氨水，得到无色溶液，露置于空气中一段时间后，溶液变为蓝色 A．向实验①所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和盐酸可验证NO具有氧化性 B．由实验①②可知，加入含一定量烧碱的饱和Na2CO3溶液可处理工业废气中的SO2和NO C．实验③中接近于无色的溶液中存在Cu+的化合物 D．由实验③④可得出，CuSO4在实验③中作为反应的催化剂 【对点5】（2025·江苏苏州·三模）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．FeS2SO3H2SO4 B．Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(aq) C．淀粉C6H12O6(葡萄糖)CH3COOH D．石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 考点02 金属材料与金属矿物的开发利用 1、合金 (1)合金的形成条件 ①金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 ②金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。 (2)合金的特性 ①一般情况下，合金比各成分金属的硬度 。 ②多数合金的熔点一般比各成分金属的 。 ③一般来说，合金的性能并不是各成分金属性能的总和，合金的物理、化学及机械性能 各成分金属。 ④合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 【易错提醒】 2、 常见金属材料及应用 (1)常见的金属材料 ①金属材料的分类 ②几种常见的合金 【易错提醒】 钢是用量最大，用途最广的合金 (2)新型合金 ①储氢合金 a、储氢方法 b、含义 储氢合金是一类能够大量 ，并与H2结合成 的材料。 c、要求：具有实用价值的储氢合金要求 ，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 d、实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。 ②其他新型合金 a、 、 和 等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 b、喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的 制造的，能承受1 100 ℃的高温。 c、我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由 制造的。 3、金属冶炼 (1)金属在自然界中的存在形式 ①游离态：化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在，如：Au、Ag、Pt、Cu ②化合态：化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在，如： Al、Na 【易错提醒】 少数金属在自然界中能以游离态的形式存在；而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在 (2)金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从 还原为 的过程，即：Mn＋＋ne－===M (3)金属冶炼的一般步骤 (4)金属冶炼方法——根据金属的活泼性 ①物理提取法： 在自然界中主要以游离态存在 ②热分解法：适于 ；像汞、银等不活泼金属，它们在金属活动性顺序表中位于氢的后面，其阳离子得到电子的能力很强，所以其还原条件也较容易达到。它们的氧化物受热就能分解得到单质。适用范围是不活泼的金属 和 2HgO2Hg＋O2↑、2Ag2O4Ag＋O2↑ ③热还原法：适用于冶炼位于金属活动性顺序表中部的金属；常用的还原剂有 、 、 、活泼金属(如：铝)等，多数金属的冶炼过程属于热还原法。适用范围是较活泼的金属 Zn～Cu a． 焦炭还原法：2PbO＋C2Pb＋CO2↑、C＋2ZnO2Zn＋CO2↑ b．一氧化碳还原法：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (高炉炼铁) c．氢气还原法：WO3＋3H2W＋3H2O d．活泼金属还原法(铝热反应)：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr 10Al＋3V2O56V＋5Al2O3 ④电解法：位于金属活动性顺序表中氢前面的钾、钠、钙、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些金属单质都很容易失去电子，而其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子，因此用一般的方法和一般的还原剂很难使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。适用范围是 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 、2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 【易错提醒】 1、热还原法中使用的还原剂通常是碳单质、一氧化碳和氢气等。在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但反应中真正作还原剂的是CO。 2、冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。 3、冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态难导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 4、用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、合金材料中不可能含有非金属元素。( ) 2、合金的物理性质和化学性质相比于成分金属均发生改变。( ) 3、并非所有的金属都能形成合金。( ) 4、冶炼铝和钠都可以用电解法。( ) 5、所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。( ) 6、用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。( ) 7、人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。( ) 8、合金中的各组分金属元素都是以化合态形式存在。( ) 9、铝合金的熔点比纯铝的高，硬度比纯铝的大。( ) 10、利用MgO和铝粉在高温下发生铝热反应冶炼金属镁。( ) 11、镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料。( ) 12、合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属。( ) 考向01 考查铜合金 【例1】（2025·广东广州·三模）蛇年说蛇，下列与蛇有关的历史文物中，主要材质为有机高分子的是 A．三星堆青铜蛇 B．清代白玉蛇形珮 C．战国彩绘漆木龙凤蛇纹圆盒 D．汉代四神瓦当玄武 【思维建模】 合金的“四大”关注点 1、合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 2、合金中各成分的含量影响合金的性能。 3、合金不同于一般混合物，它有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。 4、合金的种类远远多于纯金属的种类。 考向02 考查铝和铝合金 【例2】（2025·四川达州·模拟预测）科技兴则民族兴，科技强则国家强。下列科技产品含有的物质属于无机非金属材料的是 A．长征三号乙运载火箭外壳所用的铝合金 B．奋斗者号隔音材料所用的聚氨酯泡沫 C．中国芯生产所用的硅 D．5G-A基站建造时所用的钢筋混凝土 【思维建模】 1、合金中的“最”：使用最早的合金是青铜；用量最大、用途最广的合金是钢。 2、NaAlO2为偏铝酸钠，其中铝的化合价为＋3价，NaAlO2在溶液中的存在形式是Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)。 3、既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应的物质主要有：Al、Al2O3及多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)。 4、1 mol铝不论与盐酸还是NaOH溶液完全反应，均转移3 mol电子，同时生成1.5 mol H2。 考向03 考查金属矿物的开发利用 【例3】（2025·湖南长沙·三模）硼氢化锰[Mn(BH4)2]是有潜力的储氢材料。以富锰矿(主要为MnO，还含有：SiO2、Al2O3、FeO)为原料制备硼氢化锰的工艺流程如下。下列说法错误的是 A．的空间结构为正四面体 B．试剂1可用MnO2，试剂2可用MnCO3 C．Mn(BH4)2能与稀盐酸反应生成化学方程式为： D．滤渣1和滤渣2均可与溶液反应 【思维建模】 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做还原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) H2做还原剂 WO3＋3H2W＋3H2O 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【对点1】（2025·河北沧州·一模）下列馆藏的文物中，主要由硅酸盐材料制成的是 A．信宜铜盉 B．雷州窑釉下褐彩凤鸟纹荷叶盖罐 C．南宋鎏金腰带 D．赵孟行书《陋室铭》卷 A．A B．B C．C D．D 【对点2】（2025·江西南昌·调研）2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功，它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是 A．用于飞船外壳的铝合金属于金属材料 B．用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱，玻璃纤维属于无机非金属材料 C．用于太空服制作的特种橡胶，属于天然高分子材料 D．用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于有机高分子材料 【对点3】（2025·陕西宝鸡·三模）锗是一种重要的稀散金属，主要用于电子工业、光导纤维等领域。某锌浸渣中含有等，利用锌浸渣提取Ge的实验流程如下图所示： 已知：①部分含锗微粒的存在形式与pH的关系为： pH Ge存在形式 ②部分金属离子的沉淀pH： 开始沉淀 7.5 2.3 6.2 沉淀完全 9.0 3.2 8.0 回答下列问题： (1)基态锗原子中核外电子排布所占据的原子轨道的总数为 ，“滤渣”的主要成分的化学式是 。 (2)在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为 ，物质A属于碱性氧化物，其化学式是 。 (3)“沉锗”操作后，Ge以的形式存在，随着pH的升高，Ge的沉淀率升高。“沉锗”操作理论上需控制pH范围为 。 (4)“酸溶”后，溶液的pH为1.8，向溶液中加入酒石酸萃取剂，其原理为酒石酸(，结构如图所示)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子。 ①“萃取锗”中主要反应的离子方程式为 。 ②若溶液的pH升高，锗的萃取率下降，原因是 。 ③“反萃取”中加入的物质B是 (填标号)。 溶液    b．NaOH溶液    c．溶液 题型01 铜及其化合物的性质及用途 1．（2025·四川南充·三模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、颜料等。现用锑精矿(主要含有、、、等杂质)来制备锑。其工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．Sb位于元素周期表的p区，其基态原子的价电子排布式为 B．“碱浸”时，发生反应为： C．“滤渣I”的主要成分为、 D．“电解”过程中，阴极生成2 mol Sb，则阳极生成 2．（2025·四川绵阳·三模）三星堆遗址出土的青铜面具是我国古代青铜文化的杰出代表之一。下列说法中错误的是 A．青铜面具的制作材料青铜是一种合金，主要由铜和锡组成 B．绿色锈蚀层主要成分是碱式碳酸铜，其形成过程属于氧化还原反应 C．青铜面具在潮湿环境中比在干燥环境中更易发生电化学腐蚀 D．青铜面具可用盐酸洗去绿色锈蚀层，而里面的青铜不受影响 3．（2025·河南驻马店·三模）利用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是 A．图甲：Cu和浓硫酸反应制取少量SO2气体 B．图乙：装置乙可用于实验室制备少量Fe(OH)2 C．图丙：滴加KSCN溶液，溶液不变红，可证明锌比铁活泼 D．图丁：用装置丁分离乙酸乙酯和乙醇 4．（2025·湖南·二模）氧化亚铜(Cu2O)为砖红色粉末状固体，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。为探究Cu2O的性质，取少许等量的Cu2O固体分别加入甲、乙两支试管中，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0.3mol/LHNO3溶液并充分振荡，无气体生成，砖红色固体转化为另一颜色固体，溶液呈浅蓝色；倾倒溶液，滴加浓硝酸，固体逐渐消失，产生红棕色气体。 试管乙 滴加过量6mol/L氨水并充分振荡；砖红色固体逐渐溶解，溶液颜色呈无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色。 A．试管甲中新生成的固体为CuO B．试管甲中浓、稀硝酸的主要作用均为氧化剂 C．试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)能与NH3形成无色配合物，且该配合物易被氧化 D．上述实验表明Cu2O是一种两性氧化物 5．（2025·四川绵阳·一模）三星堆古遗址是迄今在西南地区发现的范围最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的古城、古国、古蜀文化遗址，被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一，下列有关三星堆出土的文物知识说法错误的是 A．青铜面具上的铜绿可以用氨水除去 B．纯金手杖在空气中不易被氧化 C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为 D．玉璋的制取主要原料化学成分是硅酸盐 6．（2025·山东潍坊·一模）高铜酸钠是一种难溶于水的棕黑色固体，可用作强氧化剂，高温下易分解。实验室中制备高铜酸钠并测定产品中铜含量的部分实验装置如图所示（夹持装置略）。 已知：①与在强碱性条件下反应生成； ②在中性或酸性条件下不稳定。遇酸生成和。 回答下列问题： (1)装置乙中盛放的试剂是 ，仪器X的名称是 。 (2)制备：打开，向装置丙中通入，一段时间后，关闭，打开，向丙中加入溶液至出现大量棕黑色固体，抽滤、洗涤、干燥得粗产品。 ①反应过程中需用冰水浴控制温度，目的是 。 ②装置丙中生成的反应的化学方程式为 。 ③洗涤时可以选择 （填化学式）溶液作为洗涤剂。 (3)测定产品中铜的含量： ⅰ.准确称取粗产品，与足量硫酸反应后配制成溶液，取于锥形瓶中； ⅱ.加入足量溶液，滴加淀粉溶液做指示剂，用标准溶液滴定至溶液呈浅蓝色，消耗溶液的体积为； ⅲ.再加入足量溶液，摇匀后，溶液蓝色加深，继续用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，又消耗溶液。 已知：，；沉淀表面易吸附；。 ①产品中铜元素的质量分数为 （用含、、、的式子表示）。 ②若未加入溶液，直接用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，则测得铜元素的质量分数 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 题型02 金属的性质 1．（2025·福建龙岩·三模）以镍镉矿（主要成分为NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质）为原料回收部分金属单质，其工艺流程如图： 已知：电极电位越高，金属阳离子氧化性越强。25℃下，部分电对的电极电位如表： 电对                          电极电位                          下列说法错误的是 A．“酸浸”中鼓入的空气既作氧化剂又有搅拌作用 B．“物质X”可以是NiO，“滤渣Ⅱ”含 C．“物质Y”是Cd，“物质Z”是Cu D．流程中可循环利用的物质有CO、、Ni 2．（2025·河北沧州·一模）以粉煤灰(主要成分为Ga2O3，含CaO、Al2O3等杂质)为原料提取Ga的工艺流程如图所示： 已知：镓的活动性与锌相似，比铝低。滤液1中含有Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4]。 下列说法正确的是 A．“溶浸”过程发生了电子的转移 B．滤渣1、滤渣2的种类不相同 C．由Ga2O3→Ga采取电解法 D．CO2也可以用过量的稀盐酸代替 3．（2025·河南郑州·一模）实验可以深化对知识的理解。根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向某溶液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色 该溶液含有 B 将单质Ag投入HI的水溶液中，有黄色固体和无色无味气体生成 Ag和酸反应均能够生成 C 用溶液分别与等体积等浓度的和HF溶液反应至中性，消耗的NaOH溶液少 D 向溶液中通入足量氨气，产生白色沉淀 结合能力：比强 A．A B．B C．C D．D 4．（2025·海南海口·模拟预测）化学与生活息息相关，下列有关说法正确的是 A．金属可加工成各种形状与金属键有关 B．氧炔焰切割金属，与乙炔发生加成反应有关 C．橡胶老化是发生了还原反应 D．路面使用的沥青可通过石油裂解得到 5．（2025·河北·模拟预测）科技的发展离不开化学材料的助力，下列表述正确的是 A．硅、二氧化硅、氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料 B．合金的熔点均比各成分金属的熔点低 C．树脂、合成纤维、合成橡胶并称为三大合成材料 D．稀土元素是指镧系金属元素，在钢中添加稀土元素可以增加钢的塑性、韧性等 6．（2025·山东济南·二模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。 ③25℃下部分难溶物的的数值如下表： 难溶物 39 20 33 (1)四钼酸铵中Mo元素的化合价为 。 (2)“氧化焙烧”时，反应生成和，则该反应的化学方程式为 。 (3)“沉钒”时，加入过量的目的是 。 (4)“净化”过程加入氨水调节溶液pH，需将溶液的pH调至 。 (5)在“溶液X”中通入气体1和气体2的顺序是先通入 再通入 (填化学式)。 (6)生成聚合硫酸铝铁的离子反应为：(系数未配平)，若生成0.1mol沉淀，理论上产生的气体在标准状况下的体积为 L(用含字母的式子表示)。 题型03 金属的冶炼 1．（2025·福建宁德·三模）一种用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的主要工艺流程如图。 工艺流程中的部分反应如下： ①焙烧： ②酸化：   下列有关叙述正确的是 A．滤渣1的主要成分为SiO2 B．中和的目的是除铁和铝 C．酸化过程中pH=4.5时，若，的转化率为50% D．“转化”温度下溶解度： 2．（2025·福建泉州·三模）实验室利用含钴废催化剂（主要成分为CoO，少量）制备无水的过程如下，下列说法不正确的是 A．“溶解”时，主要发生反应： B．试剂X选择 C．操作a为：加热浓缩、冷却结晶、过滤等 D．操作b为：在HCl气流中加热脱水 3．（2025·福建莆田·模拟预测）某V2O5失活催化剂是重要的含钒二次资源。从酸浸处理之后的浸出液中提取钒的一种工艺流程如图。下列说法错误的是 已知：HA(有机酸性萃取剂)对金属阳离子萃取能力的顺序：Fe3+＞VO2+＞Fe2+ A．物质X为高锰酸钾溶液 B．反萃取时，物质Y可以选用硫酸 C．氧化过程中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为6：1 D．调pH时，发生反应：VO+2NH3•H2OVO+2NH+H2O 4．（2025·贵州贵阳·模拟预测）万米载人潜水器“奋斗者”号全面升级，“中国深度”再次刷新。下列关于“奋斗者”号的说法中正确的是 A．实验舱使用的导热石墨烯属于新型无机非金属材料 B．载人舱壳所用新型钛合金材料中钛元素属于ⅣA族元素 C．动力舱配置锂离子电池作为动力电池工作时，锂离子移向负极 D．浮力材料中的空心玻璃微球主要成分是，与金刚砂的组成相同 5．（2025·河北石家庄·三模）七水合硫酸锌俗名皓矾，在人造纤维、电解、电镀涂料、农药等工业产品中具有广泛用途。为了降低生产成本，综合利用资源，一种利用锌冶炼中的工业废渣——锌渣生产的工艺流程如下(锌渣的成分含Zn、Fe、Ca、Pb(Ⅱ)、Cu、Cd等元素的氧化物)： 已知：①Cd是与Zn同一副族的第五周期元素； ②；。 溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的pH： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 6.9 7.0 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 9.2 9.4 8.2 回答下列问题： (1)Cd的价电子排布式是 。 (2)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；“浸渣1”中物质化学式是 。 (3)“氧化调pH”工序中“氧化”过程的化学方程式是 。“调pH”范围是 ，实际调pH时在此范围内尽可能调大，原因是 。 (4)“除钙”工序中发生的离子方程式 ；用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因 。 (5)“沉锌”工序中发生的离子方程式 ；“结晶”工序后的母液最适宜返回“ ”工序中循环使用(写工序名称)。 6．（2025·江苏盐城·三模）利用软锰矿和硫化钡制取高纯碳酸锰及氢氧化钡晶体的工艺流程如下图所示。 (1)“反应”有MnO生成，该反应的化学方程式为 。 (2)“酸化”时，加入稀硫酸并过滤。加入稀硫酸需适当过量的原因是 。 (3)“除杂”过程包含“除铁、铝”，“除钙、镁”。 ①“除铁、铝”时，先将氧化为，再加调节溶液使沉淀完全。加入使沉淀的离子方程式为 。 ②“除钙、镁”时，加入溶液使形成氟化物沉淀。溶液过小导致沉淀不完全的原因是 。 (4)“沉锰”时，的实际加入量为理论值的1.1倍时，的沉淀率达最大值（约100%）。若使溶液中充分沉淀，需加入溶液的体积约为 mL。 (5)该工艺制得的晶体中常含有少量BaS杂质。为测定的纯度，请补充完整实验方案：称取一定质量的样品，加适量水使其充分溶解， ，计算出BaS的质量，得出的纯度。（已知该实验条件下，时开始形成沉淀。实验必须使用的试剂和用品：溶液、稀溶液、计、真空干燥箱） 1．（2025·辽宁沈阳·二模）类比推理是研究物质性质的常用方法，可预测许多物质的性质，但类比是相对的，不能违背客观实际。下列说法中正确的组合是 ①AlCl3溶液和过量氨水反应生成白色沉淀，则CuCl2溶液和过量氨水反应也得到蓝色沉淀； ②Fe2O3能与Al发生铝热反应，则MgO也能与Al发生铝热反应； ③FeCl3与Na2S溶液反应的产物与量有关，但FeCl3与H2S溶液反应的产物与量无关； ④HCl一定条件下能被MnO2氧化为Cl2，则HBr一定条件下也能被MnO2氧化为Br2； ⑤浓硫酸与蔗糖的黑面包实验体现了浓硫酸的脱水性，则浓硫酸使胆矾脱水也体现了浓硫酸的脱水性； ⑥检验CO2和SO2的混合气体的成分：气体依次通过品红溶液、澄清石灰水，则检验SO3和SO2的混合气体的成分：气体依次通过品红溶液、BaCl2溶液。 A．①④ B．②⑥ C．③④ D．⑤⑥ 2．（2025·河北衡水·二模）向硝酸溶液中加入铜粉，生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和气体)，转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示。下列叙述错误的是 A．a点： B．b点：收集的气体为0.4mol C．c点：收集气体 D．d点：溶液中剩余为0.2mol 3．（2025·山东泰安·模拟预测）某种电镀污泥主要含有碲化亚铜（）、三氧化二铬以及少量的金，用于制取、金属铜和粗碲工艺流程如下： 已知：煅烧时被氧化为和；最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在；酸浸时转化为。下列说法错误的是 A．“煅烧”时，发生反应的化学方程式是 B．滤液中加入，通过适当的分离操作可得到 C．在元素周期表中与同主族，既有氧化性又有还原性 D．“电解”后的溶液可用于“酸浸” 4．（2025·山东济宁·一模）锰的化合物在工业、医疗等领域有重要应用，某兴趣小组探究不同试剂对锰(Ⅱ)盐氧化产物的影响，分别进行了四组实验： 装置图 试剂X 实验现象 ①0.5mL 0.1mol/LNaOH溶液 生成浅棕色沉淀，一段时间后变为棕黑色 ②0.5mL0.1mol/L NaOH和15%H2O2混合液 立即生成棕黑色沉淀 ③0.5mL 0.1mol/L HNO3溶液 无明显现象 ④0.5mL0.1mol/L HNO3溶液和少量PbO2 滴加HNO3无明显现象，加入PbO2立即变为紫红色，稍后紫红色很快消失，生成棕黑色沉淀 已知：i．Mn(OH)2为白色难溶固体；MnO2为棕黑色难溶固体；ii．KMnO4在酸性环境下缓慢分解产生MnO2。下列说法错误的是 A．通过实验①和②，可判断H2O2的氧化性比O2的强 B．实验②中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式： C．实验③排除了HNO3将氧化的可能性 D．实验④中紫红色消失的原因是酸性条件下KMnO4不稳定，分解产生了MnO2 5．（2025·黑龙江吉林·一模）一种以废旧电池正极材料(主要成分为，其中为+3价，还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备的流程如下： 下列说法错误的是 A．灼烧后的固体产物中，和均为+3价 B．酸浸中的作用为氧化剂 C．“沉锰”过程中，溶液先变为紫红色，原因为 D．合成过程中，有和放出 6．（2025·山东日照·三模）以软锰矿(主要含及少量的等)为主要原料制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“浸取”时将氧化为S单质的离子方程式为 ，“甘蔗渣水解液”的主要作用是 。 (2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“工序①”的名称为 。 (4)“有机相”中含有，向其中滴加 (填化学式)溶液，有蓝色沉淀生成。 (5)有机萃取剂选用，萃取时发生反应，实验测得萃取率随pH升高先增大后减小，其原因可能是 。 (6)“沉锰”时生成的离子方程式为 。 7．（2025·重庆·模拟预测）从含有，等的废催化剂中提取金属钛和五氧化二钒的工艺流程如下图所示： 已知：钛酸钠难溶于水；价V在酸性溶液中以形式存在。 (1)基态V原子的价层电子排布图为 ；的空间结构名称是 。 (2)由制取时，通入的作用是 。 (3)“高温碱浸”时生成钛酸钠的离子方程式为 。 (4)图中由制取的化学方程式为 。 (5)“沉钒”时，溶液的控制在8左右，沉钒率高，低于7.5或高于8时沉钒率均低，其原因是 。 (6)“沉钒”后要进行过滤、洗涤，判断已洗净的实验操作和现象是 。 (7)测定回收所得样品的纯度：称取样品，用稀硫酸溶解配制得溶液。量取溶液于锥形瓶中，加入过量的溶液，再用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。计算得样品的纯度为 。(杂质不参与反应) (已知：，) 8．（2025·江苏苏州·模拟预测）废弃的锂离子电池中含有多种金属元素，需回收处理。柠檬酸因具有酸性和较好的络合性，可用于浸出金属离子并得到柠檬酸浸出液。下图是某小组研究从柠檬酸浸出液中分离出铜并制备碱式碳酸铜的制备流程。 (1)在“调pH分离铜”的步骤中，理论上铜离子完全沉淀时pH为6.67，本实验中测得pH=8时铜的沉淀率仅为7.2%，远小于理论分析结果，可能的原因为 。 (2)在“还原法沉铜”的步骤中，利用抗坏血酸(C6H8O6)能有效的将Cu(Ⅱ)还原成金属Cu。抗坏血酸(C6H8O6)易被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6)；且受热易分解。 ①抗坏血酸还原的离子方程式为 。 ②某实验小组研究了相同条件下温度对Cu沉淀率的影响。从如图可以看出，随着温度的升高，相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加，在80℃时达到最高点，后略有下降，下降可能的原因是 。 (3)将所得铜粉制备为溶液后再制备碱式碳酸铜。已知碱式碳酸铜的产率随起始：与的比值和溶液pH的关系如图所示。 ①补充完整由溶液制取碱式碳酸铜的实验方案：向烧杯中加入溶液，将烧杯置于70℃的水浴中， ，低温烘干，得到碱式碳酸铜(实验中可选用的试剂或仪器：溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸、pH计)。 ②实验时发现，若反应时溶液pH过大，所得碱式碳酸铜的产率偏低，但产品中Cu元素含量偏大，原因是 。 1．（2024·浙江·高考真题）下列离子方程式正确的是 A．用溶液除气体： B．溶液中滴加溶液： C．溶液中通入少量： D．用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： 2．（2025·全国卷·高考真题）化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是 A．硫酸铜具有杀菌作用，可用作饮用水消毒剂 B．小苏打遇酸能产生气体，可用作食品膨松剂 C．碳化硅抗氧化且耐高温，可用作固体电解质 D．聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀，可用作食品包装 3．（2025·江苏·高考真题）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 4．（2024·吉林·高考真题）下列实验操作或处理方法错误的是 A．点燃前，先检验其纯度 B．金属K着火，用湿抹布盖灭 C．温度计中水银洒落地面，用硫粉处理 D．苯酚沾到皮肤上，先后用乙醇、水冲洗 5．（2022·福建·高考真题）用铬铁合金(含少量单质)生产硫酸铬的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．“浸出”产生的气体含有 B．“除杂”的目的是除去元素 C．流程中未产生六价铬化合物 D．“滤渣2”的主要成分是 6．（2025·河北·高考真题）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下： 已知：铬铁矿主要成分是。 回答下列问题： (1)基态铬原子的价层电子排布式： 。 (2)煅烧工序中反应生成的化学方程式： 。 (3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：、 、 (填化学式)。 (4)酸化工序中需加压的原因： 。 (5)滤液Ⅱ的主要成分： (填化学式)。 (6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。 (7)滤渣Ⅱ可返回 工序。(填工序名称) 7．（2024·广西·高考真题）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(，含和CuO等杂质)制备光电材料的流程如下。回答下列问题： 已知： 物质 (1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，其主要作用是 。为提高“浸取”速率，可采取的措施是 (任举一例)。 (2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 (3)常温下，用调节溶液pH至时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。 (4)“X”可选用_______。 A． B． C．Zn D． (5)若用替代沉锰，得到沉淀。写出生成的离子方程式 。 (6)立方晶胞如图，晶胞参数为，该晶体中与一个紧邻的有 个。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 (用含的代数式表示)。 8．（2022·全国乙卷·高考真题）二草酸合铜(Ⅱ)酸钾()可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤： Ⅰ.取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。 Ⅱ.向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液。 Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80-85℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。 Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，进行表征和分析。 回答下列问题： (1)由配制Ⅰ中的溶液，下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。 (2)长期存放的中，会出现少量白色固体，原因是 。 (3)Ⅰ中的黑色沉淀是 (写化学式)。 (4)Ⅱ中原料配比为，写出反应的化学方程式 。 (5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入应采取 的方法。 (6)Ⅲ中应采用 进行加热。 (7)Ⅳ中“一系列操作”包括 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 金属材料及金属矿物的开发利用 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01 铜及其化合物 3 考向01 考查铜的性质和用途 6 考向02 考查铜的冶炼 6 考向03 考查氧化铜和氧化亚铜的性质和用途 8 考向04 考查铜盐的性质和用途 8 考向05 考查铜的化合物的制备 9 考点02 金属材料及金属矿物的开发利用 15 考向01 考查铜合金 18 考向02 考查铝和铝合金 19 考向03 考查金属矿物的开发利用 20 好题冲关 23 基础过关 23 题型01 铜及其化合物的性质及用途 23 题型02 金属的性质 28 题型03 金属的冶炼 32 能力提升 37 真题感知 45 1. 高考真题考点分布 考点内容 考点分布 铜的性质及用途 2024福建卷，2024浙江卷，2023天津卷 铜的化合物的性质及用途 2025全国卷，2024山东卷 金属属性 2024吉林卷 铁矿石和高炉炼铁 2025江苏卷 其他金属及其化合物 2025河北卷，2024广西卷，2024山东卷，2023北京卷，2023辽宁卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从命题题型和内容上看，铜及其化合物的性质与应用和合金的组成、性质和应用是高考重要命题点之一，题型以选择题和化工流程题为主，考查内容以金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。 【备考策略】 1、能列举、描述、辨识铜及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2、了解合金的组成及其重要应用，能根据合金的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。 3、了解金属材料在生产和生活中的重要应用。 4、认识化学在金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。 【命题预测】 预测新的一年高考可能会在选择题中考查合金的性质和应用及金属矿物的开发利用，题目难度较小；在工艺流程图题中考查铜及其化合物的转化与应用，题目综合性较强，难度较大。 考点01 铜及其化合物 1、铜 (1)存在：在自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)和斑铜矿(Cu5FeS4)。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是铜单质。 (2)位置：铜位于元素周期表中第4周期ⅠB族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种的变价金属元素(+1、+2)。 (3)原子结构 ①)铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，英文copper，原子序数29，原子结构示意图为： ②核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，价电子排布式：3d104s1。 (4)物理性质:紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 (5)化学性质 ①生成铜绿的化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。 ②Cu和S反应的化学方程式：2Cu＋SCu2S。 ③与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 ④与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ⑤与浓硝酸反应的离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。 ⑥与FeCl3溶液反应的离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。 (6)铜的冶炼 ①湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ②高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ ②电解精炼铜： 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。 【易错提醒】 1、铜和氧气在常温下反应生成Cu2(OH)2CO3，在加热条件下生成CuO。 2、通常利用反应2Cu＋O22CuO除去混合气体中的少量O2，也可以作乙醇催化氧化的催化剂。 3、在普通条件下Cu不能从稀硫酸中置换出H2，但在通电条件下Cu能从稀硫酸中置换出H2。 4、铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S，由此可知氧化性：Cl2>S。 5、Cu与稀硫酸不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀硫酸中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。 2、氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 3、氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质 反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O； 反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 反应③的化学方程式：RCHO + 2Cu(OH)2+NaOH RCOONa + Cu2O↓ + 3H2O (3)应用：利用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机化合物中含有的—CHO，乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式：CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。 【易错提醒】 1、氢氧化铜既能溶于酸又能溶于碱(氨水)，但它不是两性氢氧化物。 2、向硫酸铜溶液中滴加氨水的现象是：先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解生成深蓝色溶液 3、新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，可以用来检验醛基。 4、＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。 5、＋1价铜，在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。 4、铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3名称为碱式碳酸铜，绿色固体，是铜绿、孔雀石的主要成分。 ①受热分解：Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O ②与强酸反应（写离子方程式）：Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O (2)CuSO4·5H2O俗称蓝矾、胆矾。 无水CuSO4遇水变蓝色，可用于检验水的存在。 (3)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 5、铜及其重要化合物的应用 (1)Cu用作醇催化氧化的催化剂。 (2)通常利用热的铜网(反应2Cu＋O22CuO)除去混合气体中的少量O2。 (3)Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。 (4)区别红色物质Cu和Cu2O的方法：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu，反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。 (5)无水硫酸铜只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。 (6)CuO用于有机化合物中的元素分析——李比希法 将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内，前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠，后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸镁，这两个吸收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和水的重量，由此即可计算样品中的碳和氢的含量。 (7)利用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机化合物中含有的—CHO，如乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式：CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 请判断下列说法的正误(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.× 考向01 考查铜的性质和用途 【例1】（2025·江西·模拟预测）铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列方程式书写正确的是 A．铜在潮湿的空气中生成铜绿： B．用铜和浓硝酸制硝酸铜： C．用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板： D．用新制氢氧化铜检验尿糖是否超标： 【答案】A 【详解】A．铜绿的主要成分是碱式碳酸铜。该方程式正确描述了铜在潮湿空气中与氧气、二氧化碳和水反应生成铜绿的过程，A正确； B．浓硝酸与铜反应应生成二氧化氮，离子方程式应为 ，B错误； C．该离子方程式电荷不守恒，正确方程式应为 ，C错误； D．新制氢氧化铜在碱性条件下与葡萄糖反应应生成砖红色的氧化亚铜（）沉淀，而非氧化铜（）。正确方程式应为 ，D错误； 故选A。 【思维建模】 考向02 考查铜的冶炼 【例2】（2025·安徽·一模）冶炼铜过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Se、Te等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取硒和碲的流程，如图所示。 回答下列问题： (1)基态Se原子核外电子排布式为 。硒有多种单质，比较有代表性的是灰硒和红硒，它们互为 。 (2)“加压、加热，酸浸”步骤中，和分别转化为和，写出参与反应的化学方程式： 。 (3)试从化学反应原理的角度分析“加压”能提高Cu、Se、Te浸出率的原因： 。 (4)氧化性： (填“>”“<”或“=”)。 (5)“沉铜”中生成沉淀的离子方程式为 。 (6)由获取Cu的过程中，常采用高压氢还原法直接从溶液中提取金属粉。还原时，增大溶液酸度不利于Cu生成的原因是 。 (7)硫和碲位于元素周期表同一主族，试分析存在而不存在的原因： 。 【答案】(1) 或 同素异形体 (2) (3)加压可增大氧气溶解度，加快化学反应速率；加压可提升溶液沸点，化学反应可在更高温度下发生，化学反应速率更快 (4)> (5)[或] (6)在用将还原为Cu单质时，失去电子被氧化为，若还原时增大溶液的酸度，增大，不利于失去电子 (7)S原子半径小，其原子周围不能容纳6个，而Te原子半径大，其原子周围能容纳的数目多 【详解】（1）Se 是 34 号元素，根据核外电子排布规律，其基态原子核外电子排布式为，也可用简化形式表示。灰硒和红硒是硒元素形成的不同单质，互为同素异形体。 （2）“加压、加热，酸浸”时，与、反应，中Cu为 +1 价，Se为 -2 价 ，反应后Cu转化为，Se转化为，作氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式，。 （3）加压可增大氧气溶解度，溶液中浓度增大，加快化学反应速率，提高浸出率。同时加压可提升溶液的沸点，可使化学反应在更高的温度下发生，化学反应速率更快。 （4）同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其最高价含氧酸的氧化性越强。Se 和 Te 同主族，Se 在 Te 上方，非金属性 Se > Te ，所以氧化性。 （5）“沉铜”时，与溶液反应生成沉淀，水解产生，根据电荷守恒和原子守恒写出离子方程式。 （6）高压氢还原时，作还原剂，失去电子被氧化为，增大溶液酸度，浓度升高，不利于失去电子，也就不利于Cu的生成。 （7）原子半径影响原子周围可结合其他原子或原子团的数量，S和Te同主族，Te原子半径大，有足够空间容纳多个-OH 形成，S原子半径小，空间限制使其难以形成含6个-OH 的。 【思维建模】 实验室常用H2或CO还原CuO，而工业上不是用此法炼铜 考向03 考查氧化铜和氧化亚铜的性质和用途 【例3】（2025·山东德州·三模）某小组同学欲探究和HCHO的反应产物。将的NaOH溶液(过量)、的溶液和37%~40%的HCHO溶液按一定比例混合加热。实验记录如下。已知：。下列说法错误的是 实验 Ⅰ Ⅱ 试剂用量 实验现象 砖红色固体生成，有少量气体产生 紫红色固体生成，有大量气体产生 A．向Ⅰ中的砖红色固体中加入足量稀硫酸，仍有固体存在，说明砖红色固体中有Cu B．可用X射线衍射技术确认实验Ⅰ中砖红色固体含有 C．取少量反应后的溶液，加入过量盐酸，未产生使澄清石灰水变浑浊的气体，可证明甲醛的氧化产物为HCOONa D．实验Ⅱ中Cu产生的主要原因为沉淀继续被过量的HCHO还原所致 【答案】A 【详解】A．加入稀硫酸后存在的固体可能为Cu2O遇酸分解生成的Cu，不能据此判断砖红色固体中一定有Cu，判断逻辑错误，A错误； B．可以用X射线衍射技术确定实验I中砖红色固体的结构，进而判断是否为Cu2O，B正确； C．HCHO被氧化的产物可能为HCOO-或，若加入盐酸，产生了使澄清石灰水变浑浊的气体，说明生成了，未观察到现象，说明氧化产物为HCOONa，C正确； D．由分析知，D正确； 故选A。 考向04 考查铜盐的性质和用途 【例4】（2025·吉林延边·模拟预测）化学药品在体育运动中有着重要的用途。已知发令枪的“子弹”中装有和红磷的混合物。下列说法错误的是 A．银坯镀金金牌属于金银合金 B．甲醇可用作运动会火炬的燃料 C．红磷和白磷互为同素异形体 D．蓝矾可用于游泳池的消毒 【答案】A 【详解】A．银坯镀金金牌是在银表面镀金，属于镀层而非金银合金，合金是金属熔合而成的混合物，A错误； B．甲醇是可燃液体，可用作运动会火炬的燃料，B正确； C．红磷和白磷是磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确； D．蓝矾（）可使蛋白质变性，具有杀菌作用，可用于游泳池的消毒，D正确； 答案选A。 考向05 考查铜的化合物的制备 【例5】（2025·山东潍坊·三模）氯化亚铜（CuCl）作为一种重要的化工原料，有着广泛的市场前景。以低品位铜矿（主要成分为CuS、和铁的氧化物等）为原料制备CuCl的工艺流程如下： 已知： ①室温下，，，； ②CuCl易被氧化且在溶液中易与形成可溶的。 下列说法错误的是 A．“氧化浸取”后，铜元素全部转化为，铁元素全部转化为 B．“除铁锰”中，除锰原理为： C．“还原”时，增大，可提高CuCl的产率 D．“还原”后，通过过滤、洗涤、真空干燥得到CuCl固体 【答案】BC 【详解】A．二氧化锰具有强氧化性，“氧化浸取”后，铜元素全部转化为可以提高产率，铁元素全部转化为便于后续沉淀除杂，故A正确； B．“除铁锰”中，除锰原理为：，故B错误； C．“还原”时，增大，氯离子物质的量增多，CuCl易与形成可溶的， CuCl的产率降低，故C错误； D．“还原”后，通过过滤、洗涤、真空干燥得到CuCl固体，真空干燥防止CuCl被氧化，故D正确； 故选：BC。 【思维建模】 化学工艺流程解题策略 【对点1】（2025·广东清远·二模）部分含Cu或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。已知CuCl难溶于水，为白色沉淀，下列推断不合理的是 A．若a和直接反应，则产物中一定不存在i B．若a和S直接反应，则产物中一定不存在c C．h溶于HCl后，溶液呈蓝色，则一定会有a生成 D．盐为氯化物时，把f的水溶液加热蒸发，一定得到g 【答案】D 【详解】A．的氧化性很强，与金属反应时，一般将金属氧化成高价态，Fe或Cu与反应生成FeCl3或CuCl2，A合理； B．S的氧化性较弱，与金属反应时，一般只能将金属氧化成低价态，Fe或Cu与S反应生成FeS或Cu2S，B合理； C．Cu2O溶于HCl后，溶液呈蓝色，是因为生成了CuCl2，说明Cu2O发生了歧化反应，故有Cu生成，C合理； D．若f为FeCl2，则在加热蒸发过程中，亚铁离子会被空气氧化成铁离子，蒸干后会得到Fe(OH)3，D不合理； 故答案选D。 【对点2】（2025·湖北·二模）世界火法炼铜技术随着科技进步和工艺创新而不断发展，我国火法炼铜工艺也实现了从技术引进到自主研发的跨越式发展。我国火法炼铜的原料有黄铜矿(主要含、等)和辉铜矿(主要含、、等)，其工艺流程如下。 已知：物质X是一种常用的价格低廉的化学品，X与水反应放热。 回答下列问题： (1)Cu在元素周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”过程中硫化物被空气中的氧气不完全氧化，并结合上述工艺流程分析，则黄铜矿焙烧的化学方程式为 。 (3)“造锍熔炼”的主要目的是除去铁、硅两种元素，结合辉铜矿的铁硅比分析，物质X为 (填化学式)，浮渣Y的主要成分为 (填化学式)、。 (4)“冰铜吹炼”过程发生的主要转化为，对该过程中产生的烟气进行检测，当检测到 (填化学式)的浓度几乎为0时，表明反应完全，可以停止吹入氧气。然后用焦炭覆盖在铜液表面，其主要作用是 。 (5)待冷却后将粗铜铸成 (填“铜阳极”或“铜阴极”)进行电解精炼。当外电路通过0.2mol 时，得到6.272g纯铜，则该电解装置的电解效率 %(精确至整数位，)。 【答案】(1)第四周期第ⅠB族 (2) (3) CaO (4) 防止铜液被空气中的氧气氧化 (5) 铜阳极 98 【详解】（1）Cu是29号元素，在元素周期表中的第四周期第ⅠB族； （2）根据流程，“焙烧”过程中被空气中的氧气不完全氧化生成Cu2S、FeS、SO2，反应方程式为； （3）“造锍熔炼”的主要目的是除去铁、硅两种元素，辉铜矿的铁硅比为0.29，含硅量高，因此主要是为了除去，是酸性氧化物，物质X是一种常用的价格低廉的化学品，X与水反应放热，二氧化硅能与X反应，故选用CaO与反应生成，即物质X为CaO，浮渣Y的主要成分为、。 （4）“冰铜吹炼”过程发生的主要转化为，“冰铜吹炼”过程中会不断生成，当烟气中检测不到时，表明反应完全。为防止液态铜被氧气氧化，可在铜液表面覆盖一层焦炭，起隔绝氧气作用。 （5）电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，待冷却后将粗铜铸成铜阳极进行电解精炼。电解效率。 【对点3】（2025·北京石景山·一模）某小组对的性质进行研究。 已知：CuCl是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。 (1)预测的性质 ①从氧化还原角度分析： 。 ②从物质分类角度分析：属于金属氧化物，可能和酸反应。 …… (2)探究和酸的反应 实验 加入的试剂 现象 1 固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方出现红棕色气体 2 溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体 3 固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到无色溶液，较长时间保持无色 4 固体迅速溶解，得到黄色溶液 ①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因 。 ②写出实验2中反应的离子方程式 。 ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因 。 ④查阅资料：可以将盐酸溶液中的氧化为，写出反应的离子方程式 。对比实验3和4，分析实验3中未被氧化的原因： 假设1：较低， 。 假设2：较低，的还原性较弱。 补充实验证实假设1和假设2均成立。 序号 实验 加入试剂 现象 Ⅰ a 溶液变黄 Ⅱ b 溶液变黄 a是 。b是 。 (3)检验 实验室久置的呈暗黑色，设计实验证实未完全变质 （填实验操作和现象）。 【答案】(1)中铜元素是+1价，既有氧化性又有还原性 (2) 和生成降低，CuCl的溶解平衡正向移动 氧化性较弱 较浓硫酸 NaCl固体 (3)取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色 【详解】（1）①Cu2O中铜元素是+1价，从氧化还原角度分析预测Cu2O既有氧化性又有还原性； （2）①根据题意可知，实验1液面上方出现红棕色气体的原因是2NO+O2═2NO2； ②根据题意可知，实验2中反应的离子方程式为：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O； ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因是CuCl(s)⇌Cu+(aq)+Cl-(aq)，Cu+和Cl-生成[CuCl2]-；c(Cu+)降低，CuCl的溶解平衡正向移动； ④查阅资料：O2可以将盐酸溶液中的[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，该反应的离子方程式为：4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O，对比实验3和4，分析实验3中[CuCl2]-未被氧化的原因： 假设1：c(H+)较低，O2氧化性较弱， 假设2：c(Cl-)较低，[CuCl2]-的还原性较弱， 根据题意可知，反应3得到的溶液含有[CuCl2]-，溶液是无色的，若变黄，即[CuCl2]-转化为[CuCl4]2-，结合假设1、2，所以试剂a可是较浓硫酸，直接把[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-，试剂b可以是NaCl固体，实现反应：4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O； （3）实验室久置的Cu2O呈暗黑色，设计实验证实Cu2O未完全变质，方案为：取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色。 【对点4】（2025·山东·三模）为探究NO的氧化性，进行如下实验。下列结论错误的是 编号 实验操作及现象 ① 将盛满NO的试管倒置于饱和Na2SO3溶液中，20 min后，试管中充满液体 ② 将盛满NO的试管倒置于饱和NaHSO3溶液中，大约3天，试管中才充满液体 ③ 在饱和NaHSO3溶液中加入CuSO4固体，溶解后溶液显绿色，再将充满NO的试管倒置于该溶液中，3 min后，试管即可充满液体，液体接近于无色 ④ 取1 mL③中无色溶液于试管中，滴加2滴稀氨水，有浅黄色沉淀生成，再滴加过量稀氨水，得到无色溶液，露置于空气中一段时间后，溶液变为蓝色 A．向实验①所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和盐酸可验证NO具有氧化性 B．由实验①②可知，加入含一定量烧碱的饱和Na2CO3溶液可处理工业废气中的SO2和NO C．实验③中接近于无色的溶液中存在Cu+的化合物 D．由实验③④可得出，CuSO4在实验③中作为反应的催化剂 【答案】AD 【详解】A．在实验①中可能NO有氧化性，将氧化为，加入Ba(NO3)2和盐酸后，会生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4；也可能是在酸性条件下H+、表现氧化性，将氧化为，而与溶液中的Ba2+结合形成白色BaSO4沉淀，因此不能证明NO具有氧化性，A错误； B．Na2SO3水解使溶液显碱性，NaHSO3溶液同时存在的电离作用和水解作用，由于的电离作用大于其水解作用，溶液显酸性。饱和Na2SO3溶液与NO反应仅需20 min，而饱和NaHSO3溶液与NO反应大约需要3天时间，说明饱和NaHSO3溶液与NO的反应比Na2SO3溶液慢，证明的还原性比弱。饱和Na2CO3溶液可吸收SO2生成Na2SO3，同时也促进NO与Na2SO3反应，因此加入含一定量烧碱的Na2CO3溶液，由于增强了溶液的碱性，可同时处理SO2和NO，B正确； C．在实验③中，CuSO4加入NaHSO3溶液后溶液显绿色，可能是生成了Cu(Ⅱ)的配合物；后续与NO反应后溶液接近于无色，结合实验④的现象，可推断溶液中存在无色的Cu+的化合物，C正确； D．在实验③中，加入CuSO4后，NO被快速吸收，溶液接近无色，说明Cu2+参与了NO的氧化反应，被还原为无色Cu+。在实验④中，加入少量氨水生成浅黄色沉淀(可能是Cu2O或CuOH)，氨水过量时变为无色溶液，该无色溶液露置于空气中一段时间后，Cu+被空气中的氧气氧化为蓝色Cu2+，这说明了Cu2+在实验③中作为反应物参与反应，而不是作催化剂，D错误； 故合理选项是AD。 【对点5】（2025·江苏苏州·三模）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．FeS2SO3H2SO4 B．Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(aq) C．淀粉C6H12O6(葡萄糖)CH3COOH D．石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 【答案】D 【详解】A．FeS2和氧气高温生成二氧化硫而非三氧化硫，二氧化硫和氧气催化氧气生成三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸，A错误； B．Cu2S(s)和氧气高温能生成铜，铜不能和稀盐酸反应生成氯化铜，B错误；   C．淀粉酸性水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下生成酒精，C错误； D．石英砂二氧化硅与碳高温反应生成一氧化碳和硅，硅与氯化氢反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢，所以石英砂粗硅纯硅的这一转化过程能实现，D正确； 故选D。 考点02 金属材料与金属矿物的开发利用 1、合金 (1)合金的形成条件 ①金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 ②金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。 (2)合金的特性 ①一般情况下，合金比各成分金属的硬度大。 ②多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 ③一般来说，合金的性能并不是各成分金属性能的总和，合金的物理、化学及机械性能优于各成分金属。 ④合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 【易错提醒】 2、 常见金属材料及应用 (1)常见的金属材料 ①金属材料的分类 ②几种常见的合金 【易错提醒】 钢是用量最大，用途最广的合金 (2)新型合金 ①储氢合金 a、储氢方法 b、含义 储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 c、要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 d、实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。 ②其他新型合金 a、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 b、喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1 100 ℃的高温。 c、我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由钛合金制造的。 3、金属冶炼 (1)金属在自然界中的存在形式 ①游离态：化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在，如：Au、Ag、Pt、Cu ②化合态：化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在，如： Al、Na 【易错提醒】 少数金属在自然界中能以游离态的形式存在；而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在 (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 (3)金属冶炼的一般步骤 (4)金属冶炼方法——根据金属的活泼性 ①物理提取法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在 ②热分解法：适于冶炼金属活动性顺序表中位置靠后的不活泼的金属；像汞、银等不活泼金属，它们在金属活动性顺序表中位于氢的后面，其阳离子得到电子的能力很强，所以其还原条件也较容易达到。它们的氧化物受热就能分解得到单质。适用范围是不活泼的金属Hg和Ag 2HgO2Hg＋O2↑、2Ag2O4Ag＋O2↑ ③热还原法：适用于冶炼位于金属活动性顺序表中部的金属；常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属(如：铝)等，多数金属的冶炼过程属于热还原法。适用范围是较活泼的金属 Zn～Cu a． 焦炭还原法：2PbO＋C2Pb＋CO2↑、C＋2ZnO2Zn＋CO2↑ b．一氧化碳还原法：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 (高炉炼铁) c．氢气还原法：WO3＋3H2W＋3H2O d．活泼金属还原法(铝热反应)：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr 10Al＋3V2O56V＋5Al2O3 ④电解法：位于金属活动性顺序表中氢前面的钾、钠、钙、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些金属单质都很容易失去电子，而其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子，因此用一般的方法和一般的还原剂很难使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。适用范围是活泼的金属 K～Al 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 、2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 【易错提醒】 1、热还原法中使用的还原剂通常是碳单质、一氧化碳和氢气等。在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但反应中真正作还原剂的是CO。 2、冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。 3、冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态难导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 4、用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、合金材料中不可能含有非金属元素。( ) 2、合金的物理性质和化学性质相比于成分金属均发生改变。( ) 3、并非所有的金属都能形成合金。( ) 4、冶炼铝和钠都可以用电解法。( ) 5、所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。( ) 6、用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。( ) 7、人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。( ) 8、合金中的各组分金属元素都是以化合态形式存在。( ) 9、铝合金的熔点比纯铝的高，硬度比纯铝的大。( ) 10、利用MgO和铝粉在高温下发生铝热反应冶炼金属镁。( ) 11、镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料。( ) 12、合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属。( ) 【答案】1.×　2.×　3.√ 4.√　5.× 6.√　7.×　8.× 9.×　10.× 11.√　12.√　 考向01 考查铜合金 【例1】（2025·广东广州·三模）蛇年说蛇，下列与蛇有关的历史文物中，主要材质为有机高分子的是 A．三星堆青铜蛇 B．清代白玉蛇形珮 C．战国彩绘漆木龙凤蛇纹圆盒 D．汉代四神瓦当玄武 【答案】C 【详解】A．青铜蛇的主要材质为青铜，青铜是铜锡合金，属于无机金属材料，A不符合题意； B．白玉蛇形珮的主要材质为玉石，玉石主要成分为二氧化硅或硅酸盐，属于无机非金属材料，B不符合题意； C．彩绘漆木圆盒的主要材质为木材和漆，木材的主要成分为纤维素（天然有机高分子），漆的主要成分为漆酚等有机高分子，C符合题意； D．瓦当的主要材质为陶土烧制而成的陶瓷，陶瓷主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，D不符合题意； 故选C。 【思维建模】 合金的“四大”关注点 1、合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 2、合金中各成分的含量影响合金的性能。 3、合金不同于一般混合物，它有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。 4、合金的种类远远多于纯金属的种类。 考向02 考查铝和铝合金 【例2】（2025·四川达州·模拟预测）科技兴则民族兴，科技强则国家强。下列科技产品含有的物质属于无机非金属材料的是 A．长征三号乙运载火箭外壳所用的铝合金 B．奋斗者号隔音材料所用的聚氨酯泡沫 C．中国芯生产所用的硅 D．5G-A基站建造时所用的钢筋混凝土 【答案】C 【详解】A．铝合金属于金属材料，A错误； B．聚氨酯泡沫属于有机高分子材料，B错误； C．硅属于无机非金属材料，C正确； D．钢筋混凝土属于复合材料，D错误； 故选C。 【思维建模】 1、合金中的“最”：使用最早的合金是青铜；用量最大、用途最广的合金是钢。 2、NaAlO2为偏铝酸钠，其中铝的化合价为＋3价，NaAlO2在溶液中的存在形式是Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)。 3、既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应的物质主要有：Al、Al2O3及多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)。 4、1 mol铝不论与盐酸还是NaOH溶液完全反应，均转移3 mol电子，同时生成1.5 mol H2。 考向03 考查金属矿物的开发利用 【例3】（2025·湖南长沙·三模）硼氢化锰[Mn(BH4)2]是有潜力的储氢材料。以富锰矿(主要为MnO，还含有：SiO2、Al2O3、FeO)为原料制备硼氢化锰的工艺流程如下。下列说法错误的是 A．的空间结构为正四面体 B．试剂1可用MnO2，试剂2可用MnCO3 C．Mn(BH4)2能与稀盐酸反应生成化学方程式为： D．滤渣1和滤渣2均可与溶液反应 【答案】D 【详解】A．中中心B原子价层电子对数为：4+=4，无孤电子对，因此的空间结构为正四面体，A正确； B．根据上述分析可知：试剂1为MnO2，试剂2可以MnCO3，B正确； C．Mn(BH4)2与稀盐酸反应时，中-1价H与来自HCl、H2O 的+1价的H发生归中反应生成H2，其中的B则转化为H3BO3，反应的化学方程式为：，C正确； D．根据上述分析可知滤渣1为SiO2，SiO2是酸性氧化物，能够与NaOH反应生成Na2SiO3、H2O，滤渣2为Al(OH)3和Fe(OH)3的混合物，其中Fe(OH)3是碱，不能与NaOH溶液反应，D错误； 故合理选项是D。 【思维建模】 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做还原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) H2做还原剂 WO3＋3H2W＋3H2O 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【对点1】（2025·河北沧州·一模）下列馆藏的文物中，主要由硅酸盐材料制成的是 A．信宜铜盉 B．雷州窑釉下褐彩凤鸟纹荷叶盖罐 C．南宋鎏金腰带 D．赵孟行书《陋室铭》卷 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．铜盉为青铜器，主要由铜合金制成，A错误； B．雷州窑釉下褐彩凤鸟纹荷叶盖罐主要成分是硅酸盐，B正确； C．南宋鎏金腰带是由合金制成，C错误； D．古代用纸主要成分为纤维素，D错误； 故答案选B。 【对点2】（2025·江西南昌·调研）2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功，它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是 A．用于飞船外壳的铝合金属于金属材料 B．用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱，玻璃纤维属于无机非金属材料 C．用于太空服制作的特种橡胶，属于天然高分子材料 D．用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于有机高分子材料 【答案】C 【详解】A．用于飞船外壳的铝合金，属于金属材料，A正确； B．玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，B正确； C．特种橡胶属于人工合成的有机高分子材料，C错误； D．耐烧蚀树脂属于有机高分子材料，D正确； 故选C。 【对点3】（2025·陕西宝鸡·三模）锗是一种重要的稀散金属，主要用于电子工业、光导纤维等领域。某锌浸渣中含有等，利用锌浸渣提取Ge的实验流程如下图所示： 已知：①部分含锗微粒的存在形式与pH的关系为： pH Ge存在形式 ②部分金属离子的沉淀pH： 开始沉淀 7.5 2.3 6.2 沉淀完全 9.0 3.2 8.0 回答下列问题： (1)基态锗原子中核外电子排布所占据的原子轨道的总数为 ，“滤渣”的主要成分的化学式是 。 (2)在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为 ，物质A属于碱性氧化物，其化学式是 。 (3)“沉锗”操作后，Ge以的形式存在，随着pH的升高，Ge的沉淀率升高。“沉锗”操作理论上需控制pH范围为 。 (4)“酸溶”后，溶液的pH为1.8，向溶液中加入酒石酸萃取剂，其原理为酒石酸(，结构如图所示)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子。 ①“萃取锗”中主要反应的离子方程式为 。 ②若溶液的pH升高，锗的萃取率下降，原因是 。 ③“反萃取”中加入的物质B是 (填标号)。 溶液    b．NaOH溶液    c．溶液 【答案】(1) 17 (2) CaO (3) (4) 生成后难以与酒石酸形成配合物 b 【详解】（1）基态锗原子的核外电子排布式，占据的原子轨道的总数为17，由分析知，滤渣的成分是。 （2）由分析可知，还原浸出时氧化铁发生的反应为氧化铁与二氧化硫、硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和水，反应的离子方程式为，由分析可知，加入CaO调节溶液pH在5~6.2范围内的目的是将溶液中的硫酸锗转化为GeO2沉淀。 （3）“沉锗”操作后，Ge以的形式存在，随着pH的升高，Ge的沉淀率升高。当 pH < 2 时，离子溶解度高，无法沉淀；当pH逐渐升高至，发生水解，生成，当 pH进一步升高时，形成沉淀；当 pH >12， 会与 OH⁻ 发生反应形成可溶性；当时可能会与 Ge 沉淀共存，则“沉锗”操作理论上需控制pH范围为。 （4）①“酸溶”后，溶液的pH为1.8，Ge存在形式为，则“萃取锗”中主要反应的离子方程式为。 ②若溶液的pH升高，Ge存在形式为，难以与酒石酸形成配合物，锗的萃取率下降。 ③由分析知“反萃取”中加入的物质B是氢氧化钠溶液，故答案选b。 题型01 铜及其化合物的性质及用途 1．（2025·四川南充·三模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、颜料等。现用锑精矿(主要含有、、、等杂质)来制备锑。其工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．Sb位于元素周期表的p区，其基态原子的价电子排布式为 B．“碱浸”时，发生反应为： C．“滤渣I”的主要成分为、 D．“电解”过程中，阴极生成2 mol Sb，则阳极生成 【答案】D 【详解】A．Sb为氮族元素（第VA族），位于元素周期表p区，原子序数51，基态原子价电子排布式为5s25p3，A正确； B．“碱浸”时Sb2O3与Na₂S、H₂O反应生成Na3SbS3和NaOH，反应中元素守恒（Sb、Na、S、O、H均守恒），且Sb化合价始终为+3价（非氧化还原反应），方程式正确，B正确； C．Fe2O3、CuO为碱性氧化物，不与NaOH、Na2S溶液反应，留在滤渣I中，C正确； D．电解时阴极得电子生成Sb：，生成2 mol Sb转移6 mol 电子，阳极溶液中还原性强于OH-，优先放电（而非OH⁻生成O2），故阳极不会生成O2，D错误； 故答案选D。 2．（2025·四川绵阳·三模）三星堆遗址出土的青铜面具是我国古代青铜文化的杰出代表之一。下列说法中错误的是 A．青铜面具的制作材料青铜是一种合金，主要由铜和锡组成 B．绿色锈蚀层主要成分是碱式碳酸铜，其形成过程属于氧化还原反应 C．青铜面具在潮湿环境中比在干燥环境中更易发生电化学腐蚀 D．青铜面具可用盐酸洗去绿色锈蚀层，而里面的青铜不受影响 【答案】D 【详解】A．青铜面具的制作材料青铜是铜合金，是铜与锡融合而形成的合金，A正确； B．铜绿主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3，其形成过程用化学方程式表示为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3，可见在铜绿的形成过程中，铜被氧化，氧气得到电子被还原，发生的反应属于氧化还原反应，B正确； C．青铜面具材质是青铜，青铜是铜锡合金，在潮湿环境提供电解质，Cu、Sn及电解质溶液会形成原电池，从而会导致电化学腐蚀加速，C正确； D．青铜中的合金元素锡是比较活泼金属，能与盐酸发生置换反应：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑，导致内部腐蚀，故不能使用盐酸清洗青铜面具表面的绿色锈蚀层，D错误； 故合理选项是D。 3．（2025·河南驻马店·三模）利用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是 A．图甲：Cu和浓硫酸反应制取少量SO2气体 B．图乙：装置乙可用于实验室制备少量Fe(OH)2 C．图丙：滴加KSCN溶液，溶液不变红，可证明锌比铁活泼 D．图丁：用装置丁分离乙酸乙酯和乙醇 【答案】B 【详解】A．Cu与浓硫酸反应制取SO2需要加热，图甲装置未提供加热条件，无法发生反应，A错误； B．图乙中，Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，H2可排尽装置内空气，关闭止水夹后，利用压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液，在隔绝空气条件下生成Fe(OH)2，能防止其被氧化，B正确； C．Zn、Fe与酸化NaCl溶液构成原电池，若Zn活泼则Fe不被氧化，若Fe活泼则生成Fe2+，但KSCN遇Fe2+不变红，无论谁活泼溶液均不变红，无法证明锌比铁活泼，C错误； D．乙酸乙酯和乙醇互溶，二者沸点接近也难以分离，一般不采用蒸馏操作分离，且蒸馏时温度计水银球不能插入液面以下，D错误；故答案为：B。 4．（2025·湖南·二模）氧化亚铜(Cu2O)为砖红色粉末状固体，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。为探究Cu2O的性质，取少许等量的Cu2O固体分别加入甲、乙两支试管中，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0.3mol/LHNO3溶液并充分振荡，无气体生成，砖红色固体转化为另一颜色固体，溶液呈浅蓝色；倾倒溶液，滴加浓硝酸，固体逐渐消失，产生红棕色气体。 试管乙 滴加过量6mol/L氨水并充分振荡；砖红色固体逐渐溶解，溶液颜色呈无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色。 A．试管甲中新生成的固体为CuO B．试管甲中浓、稀硝酸的主要作用均为氧化剂 C．试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)能与NH3形成无色配合物，且该配合物易被氧化 D．上述实验表明Cu2O是一种两性氧化物 【答案】C 【详解】A．试管甲中稀硝酸与Cu2O反应生成Cu2+(溶液浅蓝色)和Cu单质，新固体为Cu而非CuO，A错误； B．稀硝酸在此反应中主要起酸的作用，促进Cu2O歧化，而浓硝酸作为氧化剂与Cu反应，两者作用不同，B错误； C．乙试管中Cu2O与氨水形成无色[Cu(NH3)2]+，静置后被氧化为深蓝色[Cu(NH3)4]2+，C正确； D．Cu2O与酸、碱的反应涉及氧化还原和配位，不符合两性氧化物的定义，D错误； 故答案为：C。 5．（2025·四川绵阳·一模）三星堆古遗址是迄今在西南地区发现的范围最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的古城、古国、古蜀文化遗址，被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一，下列有关三星堆出土的文物知识说法错误的是 A．青铜面具上的铜绿可以用氨水除去 B．纯金手杖在空气中不易被氧化 C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为 D．玉璋的制取主要原料化学成分是硅酸盐 【答案】C 【详解】A．碱式碳酸铜与氨水发生化学反应，生成可溶性的铜氨络合物，A正确； B．金的化学性质不活泼，所以纯金手杖在空气中不易被氧化，B正确； C．熟石膏是指2CaSO4·H2O，C错误； D．玉的主要成分为硅酸盐，D正确； 答案选C。 6．（2025·山东潍坊·一模）高铜酸钠是一种难溶于水的棕黑色固体，可用作强氧化剂，高温下易分解。实验室中制备高铜酸钠并测定产品中铜含量的部分实验装置如图所示（夹持装置略）。 已知：①与在强碱性条件下反应生成； ②在中性或酸性条件下不稳定。遇酸生成和。 回答下列问题： (1)装置乙中盛放的试剂是 ，仪器X的名称是 。 (2)制备：打开，向装置丙中通入，一段时间后，关闭，打开，向丙中加入溶液至出现大量棕黑色固体，抽滤、洗涤、干燥得粗产品。 ①反应过程中需用冰水浴控制温度，目的是 。 ②装置丙中生成的反应的化学方程式为 。 ③洗涤时可以选择 （填化学式）溶液作为洗涤剂。 (3)测定产品中铜的含量： ⅰ.准确称取粗产品，与足量硫酸反应后配制成溶液，取于锥形瓶中； ⅱ.加入足量溶液，滴加淀粉溶液做指示剂，用标准溶液滴定至溶液呈浅蓝色，消耗溶液的体积为； ⅲ.再加入足量溶液，摇匀后，溶液蓝色加深，继续用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，又消耗溶液。 已知：，；沉淀表面易吸附；。 ①产品中铜元素的质量分数为 （用含、、、的式子表示）。 ②若未加入溶液，直接用标准溶液滴定至蓝色刚好消失，则测得铜元素的质量分数 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 饱和食盐水 三颈烧瓶 (2)增大溶解度；防止分解 (3) 偏小 【详解】（1）由分析可知，在中性或酸性条件下不稳定，装置乙中盛放的试剂是饱和食盐水，以除去氯气中混有的HCl气体，仪器X的名称是三颈烧瓶。 （2）①高温下易分解，反应过程中需用冰水浴控制温度，目的是增大溶解度，防止分解； ②装置丙中与在强碱性条件下反应生成，该反应中Cl元素化合价由+1价下降到-1价，Cu元素化合价由+2价上升到+3价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：； ③在中性或酸性条件下不稳定，洗涤时可以选择NaOH溶液作为洗涤剂。 （3）①再加入足量溶液，摇匀后，溶液蓝色加深，说明CuI转化为CuSCN，释放出吸附的，由题意可得，则n(Cu2+) =，； ②若未加入溶液，沉淀表面易吸附，导致消耗标准溶液的体积偏小，则测得铜元素的质量分数偏小。 题型02 金属的性质 1．（2025·福建龙岩·三模）以镍镉矿（主要成分为NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质）为原料回收部分金属单质，其工艺流程如图： 已知：电极电位越高，金属阳离子氧化性越强。25℃下，部分电对的电极电位如表： 电对                          电极电位                          下列说法错误的是 A．“酸浸”中鼓入的空气既作氧化剂又有搅拌作用 B．“物质X”可以是NiO，“滤渣Ⅱ”含 C．“物质Y”是Cd，“物质Z”是Cu D．流程中可循环利用的物质有CO、、Ni 【答案】C 【详解】A．“酸浸”中鼓入空气，可氧化NiS中的-2价的硫，防止生成产生污染，同时搅拌使反应更充分，A正确； B．加入“物质X”调使转化为氢氧化铁沉淀分离除去，NiO可消耗且不引入杂质，在较低溶液中生成进入滤渣Ⅱ，B正确； C．净化需除去氧化性强的，而不除去，同时不引入新杂质，应加入Ni（物质Y），置换出Cu，若Y为Cd，其还原性强于Ni，会置换，且Z不仅含Cu、还含有Ni，C错误； D．CO参与气化生成，分解后生成CO可循环；在酸浸中使用，滤液Ⅰ中含循环；分解生成的Ni可用于净化步骤除，D正确； 故选C。 2．（2025·河北沧州·一模）以粉煤灰(主要成分为Ga2O3，含CaO、Al2O3等杂质)为原料提取Ga的工艺流程如图所示： 已知：镓的活动性与锌相似，比铝低。滤液1中含有Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4]。 下列说法正确的是 A．“溶浸”过程发生了电子的转移 B．滤渣1、滤渣2的种类不相同 C．由Ga2O3→Ga采取电解法 D．CO2也可以用过量的稀盐酸代替 【答案】B 【详解】A．由分析可知，“溶浸”过程即将Ga2O3、Al2O3分别转化为Na[Ga(OH)4]和Na[Al(OH)4] ，而CaO转化为CaCO3，未有元素的化合价发生改变，即没有发生电子的转移，A错误； B．由分析可知，滤渣1为CaCO3，属于盐类，滤渣2为Al(OH)3，属于两性氢氧化物，即种类不相同，B正确； C．“镓的活动性与锌相似”，工业上大规模制备为了降低成本，采用还原剂还原的方法，C错误； D．若用过量的稀盐酸代替，生成GaCl3，D错误； 故答案为：B。 3．（2025·河南郑州·一模）实验可以深化对知识的理解。根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向某溶液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色 该溶液含有 B 将单质Ag投入HI的水溶液中，有黄色固体和无色无味气体生成 Ag和酸反应均能够生成 C 用溶液分别与等体积等浓度的和HF溶液反应至中性，消耗的NaOH溶液少 D 向溶液中通入足量氨气，产生白色沉淀 结合能力：比强 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．应该先加KSCN溶液，排除铁离子干扰，所以溶液滴加顺序错误，A错误； B．Ag与硝酸反应不会生成H2，B错误； C．与等体积等浓度的醋酸和氟化氢溶液反应至中性，醋酸消耗的氢氧化钠溶液较少，可知醋酸酸性弱，则，C正确； D．向溶液中通入足量氨气，生成氯化铵和氢氧化铝白色沉淀，结合能力：比弱，D错误； 故选C。 4．（2025·海南海口·模拟预测）化学与生活息息相关，下列有关说法正确的是 A．金属可加工成各种形状与金属键有关 B．氧炔焰切割金属，与乙炔发生加成反应有关 C．橡胶老化是发生了还原反应 D．路面使用的沥青可通过石油裂解得到 【答案】A 【详解】A．金属晶体的组成微粒为金属离子和自由电子，存在金属键，当受到外力作用时，晶体中各原子层就会发生相对滑动，但是金属键未被破坏，，所以金属具有良好的延展性，可加工成各种形状与金属键有关，故A正确； B．乙炔在氧气中燃烧放出大量的热，可使金属熔化，所以氧炔焰可用于切割金属，与乙炔发生加成反应无关，故B错误； C．天然橡胶为聚异戊二烯，含有碳碳双键，易被氧化，所以橡胶老化是发生了氧化反应，故C错误； D．石油常压分馏产物有：液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油等，减压分馏产物有：重柴油、润滑油、凡士林、沥青等，因此沥青要通过石油分馏得到，故D错误； 答案选A。 5．（2025·河北·模拟预测）科技的发展离不开化学材料的助力，下列表述正确的是 A．硅、二氧化硅、氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料 B．合金的熔点均比各成分金属的熔点低 C．树脂、合成纤维、合成橡胶并称为三大合成材料 D．稀土元素是指镧系金属元素，在钢中添加稀土元素可以增加钢的塑性、韧性等 【答案】A 【详解】A．传统的无机非金属材料通常为硅酸盐材料，包括水泥、玻璃、陶瓷等，硅、二氧化硅、氮化硅、碳纳米管、石墨烯等均属于新型无机非金属材料，A项正确； B．大多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，少数合金的熔点比成分金属高(如锆钛合金)，B项错误； C．三大合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维，树脂不属于三大合成材料，C项错误； D．稀土元素是指镧系金属元素以及钪和钇，共17种元素，D项错误； 故选A。 6．（2025·山东济南·二模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。 ③25℃下部分难溶物的的数值如下表： 难溶物 39 20 33 (1)四钼酸铵中Mo元素的化合价为 。 (2)“氧化焙烧”时，反应生成和，则该反应的化学方程式为 。 (3)“沉钒”时，加入过量的目的是 。 (4)“净化”过程加入氨水调节溶液pH，需将溶液的pH调至 。 (5)在“溶液X”中通入气体1和气体2的顺序是先通入 再通入 (填化学式)。 (6)生成聚合硫酸铝铁的离子反应为：(系数未配平)，若生成0.1mol沉淀，理论上产生的气体在标准状况下的体积为 L(用含字母的式子表示)。 【答案】(1)+6 (2) (3)增大浓度，促进尽可能完全析出 (4)大于等于6.5 (5) (6)2.24n 【详解】（1）根据化合价代数和为0可知，四钼酸铵即(NH4)2Mo4O13·2H2O中Mo元素的化合价为+6价。 （2）“氧化焙烧”时，反应生成和，则被氧气氧化，氧气中氧元素化合价降低，Mo和S元素的化合价分别从+4升高到+6、-2升高到+6，同时碳酸根转化为二氧化碳，该反应的化学方程式为。 （3）“沉钒”时，生成沉淀，则加入过量的目的是：增大浓度，促进尽可能完全析出。 （4）当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。要使沉淀完全，由表中数据可知，需控制的氢氧根浓度依次为：，，，则沉淀[Cu(OH)2]需要的pH最大，铜离子完全沉淀时，则“净化”过程加入氨水调节溶液pH，需将溶液的pH调至pH≥6.5。 （5）侯氏制碱法：氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气到饱和、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，由于碳酸氢钠溶解度小，故析出碳酸氢钠晶体：，则在“溶液X”中通入气体1和气体2的顺序是先通入再通入。 （6）生成聚合硫酸铝铁的离子反应为：(系数未配平)，将离子反应配平得到：，若生成0.1mol沉淀，同时生成0.1nmolCO2，理论上产生的气体在标准状况下的体积为2.24n L。 题型03 金属的冶炼 1．（2025·福建宁德·三模）一种用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的主要工艺流程如图。 工艺流程中的部分反应如下： ①焙烧： ②酸化：   下列有关叙述正确的是 A．滤渣1的主要成分为SiO2 B．中和的目的是除铁和铝 C．酸化过程中pH=4.5时，若，的转化率为50% D．“转化”温度下溶解度： 【答案】D 【详解】由流程图已知信息①可知，铬铁矿粉（主要成分是FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等）与Na2CO3、KClO3、NaOH进行焙烧，SiO2转化为Na2SiO3，Al2O3转化为Na[Al(OH)4]，FeO·Cr2O3转化为Fe2O3和Na2CrO4；加入H2O进行浸取，得到的滤渣1为Fe2O3；在滤液中加入H2SO4调节pH=7~8，Na2SiO3转化为H2SiO3，Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀；再加入H2SO4进行酸化，由已知信息②可知，转化为，加入KCl进行转化，最后经一系列操作得到K2Cr2O7晶体。 A．由分析可知，滤渣1为Fe2O3，A错误； B．由分析可知，中和的目的是除去硅和铝的化合物，B错误； C．由信息②可得酸化反应的，当pH=4.5时，，若，代入K=1014，可求出，根据Cr元素守恒，转化率=，不是50%，C错误； D．加入KCl，Na2Cr2O7会转化为K2Cr2O7，根据复分解反应原理，溶解度小的物质会析出，所以溶解度：Na2Cr2O7>K2Cr2O7，D正确； 故选D。 2．（2025·福建泉州·三模）实验室利用含钴废催化剂（主要成分为CoO，少量）制备无水的过程如下，下列说法不正确的是 A．“溶解”时，主要发生反应： B．试剂X选择 C．操作a为：加热浓缩、冷却结晶、过滤等 D．操作b为：在HCl气流中加热脱水 【答案】B 【详解】A．"溶解"时，主要成分CoO与盐酸反应生成和水，离子方程式为，A正确； B．调节pH的目的是除去（与盐酸反应生成），需加入能消耗且不引入新杂质的试剂[如CoO、等]，若选择，会与反应生成更多，无法除去杂质，B错误； C．操作a是从滤液中获得晶体，需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，C正确； D．加热脱水时，易水解，在HCl气流中加热可抑制水解，得到无水，D正确； 故答案选B。 3．（2025·福建莆田·模拟预测）某V2O5失活催化剂是重要的含钒二次资源。从酸浸处理之后的浸出液中提取钒的一种工艺流程如图。下列说法错误的是 已知：HA(有机酸性萃取剂)对金属阳离子萃取能力的顺序：Fe3+＞VO2+＞Fe2+ A．物质X为高锰酸钾溶液 B．反萃取时，物质Y可以选用硫酸 C．氧化过程中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为6：1 D．调pH时，发生反应：VO+2NH3•H2OVO+2NH+H2O 【答案】A 【详解】A．若物质X为高锰酸钾溶液，会将亚铁离子氧化为铁离子，结合HA(有机酸性萃取剂)对金属阳离子萃取能力可知，会先萃取，与题意不符，A错误； B．HA为有机酸性萃取剂，反萃取及应为酸，结合后续流程离子种类判断可为硫酸，B正确； C．氧化过程中V元素化合价从+4价升高为+5价（），Cl元素从+5价降低为-1价，根据得失电子守恒，氧化产物与还原产物的物质的量之比为6：1，C正确； D．调pH时，发生反应：VO+2NH3•H2OVO+2NH+H2O，D正确； 答案选A。 4．（2025·贵州贵阳·模拟预测）万米载人潜水器“奋斗者”号全面升级，“中国深度”再次刷新。下列关于“奋斗者”号的说法中正确的是 A．实验舱使用的导热石墨烯属于新型无机非金属材料 B．载人舱壳所用新型钛合金材料中钛元素属于ⅣA族元素 C．动力舱配置锂离子电池作为动力电池工作时，锂离子移向负极 D．浮力材料中的空心玻璃微球主要成分是，与金刚砂的组成相同 【答案】A 【详解】A．实验舱使用的导热石墨烯属于新型无机非金属材料，A正确； B．载人舱壳所用新型钛合金材料中钛元素属于ⅣB族元素，B错误； C．动力舱配置锂离子电池作为动力电池工作时，锂离子是阳离子移向正极，C错误； D．浮力材料中的空心玻璃微球主要成分是，金刚砂是碳化硅，组成不相同，D错误； 故选A。 5．（2025·河北石家庄·三模）七水合硫酸锌俗名皓矾，在人造纤维、电解、电镀涂料、农药等工业产品中具有广泛用途。为了降低生产成本，综合利用资源，一种利用锌冶炼中的工业废渣——锌渣生产的工艺流程如下(锌渣的成分含Zn、Fe、Ca、Pb(Ⅱ)、Cu、Cd等元素的氧化物)： 已知：①Cd是与Zn同一副族的第五周期元素； ②；。 溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的pH： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 6.9 7.0 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 9.2 9.4 8.2 回答下列问题： (1)Cd的价电子排布式是 。 (2)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；“浸渣1”中物质化学式是 。 (3)“氧化调pH”工序中“氧化”过程的化学方程式是 。“调pH”范围是 ，实际调pH时在此范围内尽可能调大，原因是 。 (4)“除钙”工序中发生的离子方程式 ；用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因 。 (5)“沉锌”工序中发生的离子方程式 ；“结晶”工序后的母液最适宜返回“ ”工序中循环使用(写工序名称)。 【答案】(1) (2)增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取率 (3) 防止酸性过强腐蚀设备，防止后续工序中加入的试剂过多 (4) 反应的平衡常数，选用可以比较彻底的将转化为 (5) 酸浸 【详解】（1）Zn为第四周期第ⅡB元素，Cd是与Zn同一副族的第五周期元素，Cd的价电子排布式是，故答案为：； （2）为了增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取率，“酸浸”前废渣需粉碎处理；废渣酸浸时钙离子、铅离子和硫酸根生成沉淀硫酸钙、硫酸铅，“浸渣1”中物质的化学式为，故答案为：增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取率；； （3）“氧化调pH”工序中“氧化”过程中次氯酸钙将亚铁离子氧化为铁离子，反应的化学方程式是；“调pH”为了让铁离子完全沉淀，铜离子、镉离子、锌离子不沉淀，“调pH”范围是；实际调pH时在此范围内尽可能调大，原因是：防止酸性过强腐蚀设备，防止后续工序中加入的试剂过多， 故答案为：；；防止酸性过强腐蚀设备，防止后续工序中加入的试剂过多； （4）“除钙”工序中加入氟化锌与钙离子反应生成氟化钙，发生沉淀的转化，对应的离子方程式；选择的原因反应的平衡常数，选用可以比较彻底的将转化为，故答案为：；反应的平衡常数，选用可以比较彻底的将转化为； （5）“沉锌”工序加入的碳酸氢铵与锌离子发生反应；碳酸锌加入硫酸后“结晶”工序后的母液中含有硫酸，最适宜返回“酸浸”工序中循环使用，故答案为：；酸浸。 6．（2025·江苏盐城·三模）利用软锰矿和硫化钡制取高纯碳酸锰及氢氧化钡晶体的工艺流程如下图所示。 (1)“反应”有MnO生成，该反应的化学方程式为 。 (2)“酸化”时，加入稀硫酸并过滤。加入稀硫酸需适当过量的原因是 。 (3)“除杂”过程包含“除铁、铝”，“除钙、镁”。 ①“除铁、铝”时，先将氧化为，再加调节溶液使沉淀完全。加入使沉淀的离子方程式为 。 ②“除钙、镁”时，加入溶液使形成氟化物沉淀。溶液过小导致沉淀不完全的原因是 。 (4)“沉锰”时，的实际加入量为理论值的1.1倍时，的沉淀率达最大值（约100%）。若使溶液中充分沉淀，需加入溶液的体积约为 mL。 (5)该工艺制得的晶体中常含有少量BaS杂质。为测定的纯度，请补充完整实验方案：称取一定质量的样品，加适量水使其充分溶解， ，计算出BaS的质量，得出的纯度。（已知该实验条件下，时开始形成沉淀。实验必须使用的试剂和用品：溶液、稀溶液、计、真空干燥箱） 【答案】(1) (2)使MnO充分溶解并抑制水解 (3) 溶液过小，增大，与反应生成HF，减小，不利于形成氟化物沉淀 (4)220 (5)边搅拌边向其中滴入溶液，直至静置后的上层清液中再滴入溶液不再产生沉淀；然后滴入稀HCl至用pH计测得悬浊液，停止滴入盐酸，过滤；用蒸馏水洗涤沉淀，直至最后一次洗涤滤液中加入溶液不再产生沉淀：把固体放入真空干燥箱内充分干燥后称重 【详解】（1）“反应”有MnO生成，根据元素守恒和得失电子守恒，可得该反应的化学方程式为：。 （2）加入过量的稀硫酸是为了使MnO充分溶解并抑制水解。 （3）①根据元素守恒和电荷守恒，加入使沉淀的离子方程式为：； ②溶液过小，增大，与反应生成HF，减小，不利于形成氟化物沉淀。 （4）反应的离子方程式为，，，，。 （5）边搅拌边向其中滴入溶液，直至静置后的上层清液中再滴入CuCl2溶液不再产生沉淀；然后滴入稀HCl至用计测得悬浊液，停止滴入盐酸，过滤；用蒸馏水洗涤沉淀，直至最后一次洗涤滤液中加入溶液不再产生沉淀：把固体放入真空干燥箱内充分干燥后称重。 1．（2025·辽宁沈阳·二模）类比推理是研究物质性质的常用方法，可预测许多物质的性质，但类比是相对的，不能违背客观实际。下列说法中正确的组合是 ①AlCl3溶液和过量氨水反应生成白色沉淀，则CuCl2溶液和过量氨水反应也得到蓝色沉淀； ②Fe2O3能与Al发生铝热反应，则MgO也能与Al发生铝热反应； ③FeCl3与Na2S溶液反应的产物与量有关，但FeCl3与H2S溶液反应的产物与量无关； ④HCl一定条件下能被MnO2氧化为Cl2，则HBr一定条件下也能被MnO2氧化为Br2； ⑤浓硫酸与蔗糖的黑面包实验体现了浓硫酸的脱水性，则浓硫酸使胆矾脱水也体现了浓硫酸的脱水性； ⑥检验CO2和SO2的混合气体的成分：气体依次通过品红溶液、澄清石灰水，则检验SO3和SO2的混合气体的成分：气体依次通过品红溶液、BaCl2溶液。 A．①④ B．②⑥ C．③④ D．⑤⑥ 【答案】C 【详解】①AlCl3与过量氨水生成Al(OH)3沉淀（氨水为弱碱，不溶解沉淀），但CuCl2与过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+深蓝色络离子，沉淀溶解，①错误； ②铝热反应要求金属氧化物中金属活动性弱于Al。Mg活动性强于Al，故MgO无法与Al发生铝热反应。②错误； ③FeCl3与少量Na2S反应生成Fe2+和S；过量Na2S可能使pH升高，生成FeS沉淀（与量有关）。FeCl3与H2S反应始终生成Fe2+和S（与量无关）。③正确； ④HBr还原性强于HCl，MnO2在加热条件下可氧化HBr为Br2。④正确； ⑤脱水性是指将物质中H、O元素以2:1的比例脱去，吸水性是指将物质中的水分除去。浓硫酸使胆矾（CuSO4·5H2O）脱水体现吸水性，而非脱水性。⑤错误； ⑥用品红试剂可以验证SO2，但不能完全除去SO2，残存的SO2可能被氧化为，与BaCl2生成BaSO4沉淀，干扰SO3检验。⑥错误； ③④正确，答案选C。 2．（2025·河北衡水·二模）向硝酸溶液中加入铜粉，生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和气体)，转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示。下列叙述错误的是 A．a点： B．b点：收集的气体为0.4mol C．c点：收集气体 D．d点：溶液中剩余为0.2mol 【答案】C 【详解】A．结合分析可知a点反应的离子方程式为，A正确； B．a→b消耗0.2molCu，结合反应的离子方程式可知产生，B正确； C．c点消耗0.5molCu，失去1.0mol电子，气体物质的量：，设气体中NO的物质的量为x，的物质的量为。由，，解得：，。所以，，C错误； D．根据N元素守恒，d点：，D正确； 故选C。 3．（2025·山东泰安·模拟预测）某种电镀污泥主要含有碲化亚铜（）、三氧化二铬以及少量的金，用于制取、金属铜和粗碲工艺流程如下： 已知：煅烧时被氧化为和；最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在；酸浸时转化为。下列说法错误的是 A．“煅烧”时，发生反应的化学方程式是 B．滤液中加入，通过适当的分离操作可得到 C．在元素周期表中与同主族，既有氧化性又有还原性 D．“电解”后的溶液可用于“酸浸” 【答案】B 【详解】A．由流程图可知，煅烧时，Cr2O3与Na2CO3、O2反应生成了Na2CrO4和CO2，化学方程式为，A正确； B．Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，但得到的滤液中还含有Na2CO3，滤液需要酸化除去Na2CO3，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，再加入，Na2Cr2O7转化为，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到，B错误； C．在元素周期表中与S同主族，均位于第VIA族，中Te的化合价为+4价，Te元素化合价既可以上升，也可以下降，既有氧化性又有还原性，C正确； D．电解的溶液主要溶质为硫酸铜，电解时发生反应：通电2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；生成的硫酸可返回酸浸工序循环使用，D正确； 故选B。 4．（2025·山东济宁·一模）锰的化合物在工业、医疗等领域有重要应用，某兴趣小组探究不同试剂对锰(Ⅱ)盐氧化产物的影响，分别进行了四组实验： 装置图 试剂X 实验现象 ①0.5mL 0.1mol/LNaOH溶液 生成浅棕色沉淀，一段时间后变为棕黑色 ②0.5mL0.1mol/L NaOH和15%H2O2混合液 立即生成棕黑色沉淀 ③0.5mL 0.1mol/L HNO3溶液 无明显现象 ④0.5mL0.1mol/L HNO3溶液和少量PbO2 滴加HNO3无明显现象，加入PbO2立即变为紫红色，稍后紫红色很快消失，生成棕黑色沉淀 已知：i．Mn(OH)2为白色难溶固体；MnO2为棕黑色难溶固体；ii．KMnO4在酸性环境下缓慢分解产生MnO2。下列说法错误的是 A．通过实验①和②，可判断H2O2的氧化性比O2的强 B．实验②中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式： C．实验③排除了HNO3将氧化的可能性 D．实验④中紫红色消失的原因是酸性条件下KMnO4不稳定，分解产生了MnO2 【答案】AD 【详解】A．实验①溶液中溶解氧气很少浓度很低，而②中过氧化氢溶液浓度较大，故不可通过生成棕黑色沉淀快慢判断H2O2的氧化性比O2的强，A错误； B．实验②中迅速生成棕黑色沉淀反应为过氧化氢在碱性条件下氧化锰离子生成二氧化锰沉淀，，B正确； C．实验③中无明显现象，则排除了HNO3将氧化的可能性，C正确；   D．资料表明KMnO4在酸性环境下缓慢分解产生MnO2，而实验④中紫红色很快消失并产生棕黑色沉淀，故不是KMnO4在酸性环境下自身分解产生MnO2，D错误； 故选AD。 5．（2025·黑龙江吉林·一模）一种以废旧电池正极材料(主要成分为，其中为+3价，还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备的流程如下： 下列说法错误的是 A．灼烧后的固体产物中，和均为+3价 B．酸浸中的作用为氧化剂 C．“沉锰”过程中，溶液先变为紫红色，原因为 D．合成过程中，有和放出 【答案】B 【详解】A．灼烧后的固体产物中，金属铝生成氧化铝，故和均为+3价，A正确； B．根据分析可知，滤渣加双氧水、硫酸“酸浸”，双氧水把+3价Co还原为+2价，B错误； C．溶液变为紫红色是因为锰元素被氧化为，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为，C正确； D．合成过程中发生的反应为：，有和放出，D正确； 故选B。 6．（2025·山东日照·三模）以软锰矿(主要含及少量的等)为主要原料制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“浸取”时将氧化为S单质的离子方程式为 ，“甘蔗渣水解液”的主要作用是 。 (2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“工序①”的名称为 。 (4)“有机相”中含有，向其中滴加 (填化学式)溶液，有蓝色沉淀生成。 (5)有机萃取剂选用，萃取时发生反应，实验测得萃取率随pH升高先增大后减小，其原因可能是 。 (6)“沉锰”时生成的离子方程式为 。 【答案】(1) 作还原剂 (2)SiO2、S (3)萃取分液 (4)K3[Fe(CN)6] (5)pH较低时，H+浓度大，平衡逆向移动，Fe2+萃取率低；随pH升高，H+浓度减小，平衡正向移动，萃取率增大；pH过高时，Fe2+水解生成Fe(OH)2沉淀，萃取率减小 (6) 【详解】（1）浸取时，MnO2将FeS2氧化为S单质，自身被还原为Mn2+，FeS2中Fe为+2价、S为-1价，酸性条件下离子方程式为：；甘蔗渣水解液的主要作用是作还原剂，保证反应体系中还原性环境（如还Fe3+）； （2）根据分析可知，滤渣1的主要成分为SiO2和S； （3）加入有机萃取剂后，分离“有机相”和水相的操作是萃取分液； （4）检验Fe2+可滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； （5）萃取是发生的反应为：Fe2++n(HA)2，pH较低时，H+浓度大，平衡逆向移动，Fe2+萃取率低，随pH升高，H+浓度减小，平衡正向移动，萃取率增大，pH过高时，Fe2+水解生成Fe(OH)2沉淀，萃取率减小； （6）“沉锰”时生成的离子方程式为。 7．（2025·重庆·模拟预测）从含有，等的废催化剂中提取金属钛和五氧化二钒的工艺流程如下图所示： 已知：钛酸钠难溶于水；价V在酸性溶液中以形式存在。 (1)基态V原子的价层电子排布图为 ；的空间结构名称是 。 (2)由制取时，通入的作用是 。 (3)“高温碱浸”时生成钛酸钠的离子方程式为 。 (4)图中由制取的化学方程式为 。 (5)“沉钒”时，溶液的控制在8左右，沉钒率高，低于7.5或高于8时沉钒率均低，其原因是 。 (6)“沉钒”后要进行过滤、洗涤，判断已洗净的实验操作和现象是 。 (7)测定回收所得样品的纯度：称取样品，用稀硫酸溶解配制得溶液。量取溶液于锥形瓶中，加入过量的溶液，再用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。计算得样品的纯度为 。(杂质不参与反应) (已知：，) 【答案】(1) 正四面体形 (2)防止高温下和被氧化 (3) (4) (5)过低，转化为程度大；过高，转化为程度大，两种因素均使沉钒率降低 (6)取最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则已洗净 (7) 【详解】（1）V是23号元素，基态V原子的价层电子排布图为，中心原子价层电子对数为4+=4，且不含孤电子对，空间构型为正四面体形。 （2）和易被氧气氧化，由制取时，通入的作用是防止高温下和被氧化。 （3）“高温碱浸”时和NaOH溶液反应生成难溶于水的钛酸钠，离子方程式为：。 （4）TiO2和过量C、Cl2反应生成TiCl4，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 （5）“沉钒”时，溶液的控制在8左右，沉钒率高，低于7.5或高于8时沉钒率均低，其原因是：过低，转化为程度大；过高，转化为程度大，两种因素均使沉钒率降低。 （6）“沉钒”后要进行过滤、洗涤，目的是除去表面留有的Cl-，判断是否洗净，只需要检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-，实验操作和现象是：取最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则已洗净。 （7）25.00mL溶液中加入0.00400mol Fe2+，用0.01000mol L-1 KMnO4滴定其余Fe2+需20.00mL，KMnO4物质的量为 0.01000mol· L-1× 0.02000L=2.00×10-4mol，由，可知消耗Fe2+物质的量= 5×(2.00×10-4mol) = 1.00×10-3mol，剩余Fe2+物质的量= 0.00400mol-1.00×10-3mol =0.00300mol，由可知，25.00mL溶液中的物质的量为 0.00300mol，整体250mL溶液中的物质的量=0.0300mol，因此V2O5的物质的量为0.0150mol，质量为0.0150mol × (51×2 + 16×5)g ·mol-1= 0.0150× 182g=2.73g，样品原质量为3.00g，V2O5含量为2.73g，样品的纯度为 ≈ 91%。 8．（2025·江苏苏州·模拟预测）废弃的锂离子电池中含有多种金属元素，需回收处理。柠檬酸因具有酸性和较好的络合性，可用于浸出金属离子并得到柠檬酸浸出液。下图是某小组研究从柠檬酸浸出液中分离出铜并制备碱式碳酸铜的制备流程。 (1)在“调pH分离铜”的步骤中，理论上铜离子完全沉淀时pH为6.67，本实验中测得pH=8时铜的沉淀率仅为7.2%，远小于理论分析结果，可能的原因为 。 (2)在“还原法沉铜”的步骤中，利用抗坏血酸(C6H8O6)能有效的将Cu(Ⅱ)还原成金属Cu。抗坏血酸(C6H8O6)易被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6)；且受热易分解。 ①抗坏血酸还原的离子方程式为 。 ②某实验小组研究了相同条件下温度对Cu沉淀率的影响。从如图可以看出，随着温度的升高，相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加，在80℃时达到最高点，后略有下降，下降可能的原因是 。 (3)将所得铜粉制备为溶液后再制备碱式碳酸铜。已知碱式碳酸铜的产率随起始：与的比值和溶液pH的关系如图所示。 ①补充完整由溶液制取碱式碳酸铜的实验方案：向烧杯中加入溶液，将烧杯置于70℃的水浴中， ，低温烘干，得到碱式碳酸铜(实验中可选用的试剂或仪器：溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸、pH计)。 ②实验时发现，若反应时溶液pH过大，所得碱式碳酸铜的产率偏低，但产品中Cu元素含量偏大，原因是 。 【答案】(1)柠檬酸具有较好的络合性，结合铜离子的能力强于氢氧根离子 (2) 反应开始阶段，随温度升高，反应速率较快，有利于铜的沉淀，但抗坏血酸不稳定，受热易分解，温度过高使其分解导致还原性降低，还原铜的能力降低 (3) 边搅拌边加入25 mL 溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1mol/LNaOH溶液或0.1mol/L盐酸调节pH约为9，充分反应后，过滤、洗涤沉淀至最后一次洗涤液滴加无沉淀生成 溶液pH过大，反应生成了氢氧化铜沉淀，氢氧化铜中铜的含量大于碱式碳酸铜中铜的含量 【详解】（1）结合题干信息，柠檬酸具有较好的络合性，结合铜离子的能力强于氢氧根离子； 答案为：柠檬酸具有较好的络合性，结合铜离子的能力强于氢氧根离子。 （2）①抗坏血酸还原的离子方程式为： ； ②反应开始阶段，随温度升高，反应速率较快，有利于铜的沉淀，但抗坏血酸不稳定，受热易分解，温度过高使其分解导致还原性降低，还原铜的能力降低； 答案为：；反应开始阶段，随温度升高，反应速率较快，有利于铜的沉淀，但抗坏血酸不稳定，受热易分解，温度过高使其分解导致还原性降低，还原铜的能力降低。 （3）①向烧杯中加入溶液，将烧杯置于70℃的水浴中，边搅拌边加入25 mL 溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1mol/LNaOH溶液或0.1mol/L盐酸调节pH约为9，充分反应后，过滤、洗涤沉淀至最后一次洗涤液滴加无沉淀生成，低温烘干，得到碱式碳酸铜； ②溶液pH过大，反应生成了氢氧化铜沉淀，氢氧化铜中铜的含量大于碱式碳酸铜中铜的含量； 答案为：边搅拌边加入25 mL 溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1mol/LNaOH溶液或0.1mol/L盐酸调节pH约为9，充分反应后，过滤、洗涤沉淀至最后一次洗涤液滴加无沉淀生成；溶液pH过大，反应生成了氢氧化铜沉淀，氢氧化铜中铜的含量大于碱式碳酸铜中铜的含量。 1．（2024·浙江·高考真题）下列离子方程式正确的是 A．用溶液除气体： B．溶液中滴加溶液： C．溶液中通入少量： D．用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： 【答案】D 【详解】A．H2S在离子方程式中应以化学式保留，正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+，A项错误； B．酸性条件下会将H2SO3氧化成H2SO4，Ba2+与形成BaSO4沉淀，滴加少量Ba(NO3)2时的离子方程式为Ba2++2+3H2SO3=BaSO4↓+2NO↑+2+4H++H2O，滴加足量Ba(NO3)2时的离子方程式为3Ba2++2+3H2SO3=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O，B项错误； C．电离平衡常数：Ka1(H2CO3) ＞Ka(HClO) ＞Ka2(H2CO3)，Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应，正确的离子方程式为Cl2+=Cl-+HClO+CO2，C项错误； D．Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2，反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，D项正确； 答案选D。 2．（2025·全国卷·高考真题）化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是 A．硫酸铜具有杀菌作用，可用作饮用水消毒剂 B．小苏打遇酸能产生气体，可用作食品膨松剂 C．碳化硅抗氧化且耐高温，可用作固体电解质 D．聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀，可用作食品包装 【答案】B 【详解】A．硫酸铜虽然能杀菌，但铜离子（Cu2+）对人体有毒，长期摄入会导致铜中毒（如肝脏损伤）。饮用水消毒通常用氯气、臭氧或紫外线，而不用硫酸铜，A错误； B．小苏打是碳酸氢钠（NaHCO3），遇酸（如醋酸、柠檬酸）或加热时会分解产生二氧化碳（CO2）气体，正是利用这一性质，小苏打广泛用于烘焙（如面包、蛋糕）或油炸食品中，使食品疏松多孔，B正确； C．固体电解质需要具有离子导电性（如锂离子电池中的Li3PO4），而碳化硅是共价晶体，离子导电性极差，不能用作电解质，C错误； D．聚氯乙烯受热分解有毒物质，食品包装禁用，D错误； 综上，答案是B。 3．（2025·江苏·高考真题）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 【详解】A．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．湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误； C．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．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。 4．（2024·吉林·高考真题）下列实验操作或处理方法错误的是 A．点燃前，先检验其纯度 B．金属K着火，用湿抹布盖灭 C．温度计中水银洒落地面，用硫粉处理 D．苯酚沾到皮肤上，先后用乙醇、水冲洗 【答案】B 【详解】A．H2为易燃气体，在点燃前需验纯，A正确； B．金属K为活泼金属，可以与水发生反应，不能用湿抹布盖灭，B错误； C．Hg有毒且易挥发，温度计打碎后应用硫粉覆盖，使Hg转化为难挥发的HgS，C正确； D．苯酚易溶于乙醇等有机物质中，苯酚沾到皮肤上后应立即用乙醇冲洗，稀释后再用水冲洗，D正确； 故答案选B。 5．（2022·福建·高考真题）用铬铁合金(含少量单质)生产硫酸铬的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．“浸出”产生的气体含有 B．“除杂”的目的是除去元素 C．流程中未产生六价铬化合物 D．“滤渣2”的主要成分是 【答案】D 【详解】A．四种金属均与稀硫酸反应生成H2，A正确； B．共有四种金属，由流程可知，沉铁后分离出硫酸铬，则“除杂"的目的是除去Ni、Co元素，B正确； C．由上述分析可知，流程中未产生六价铬化合物，C正确； D．“滤渣2”的主要成分是FeC2O4，D错误； 故本题选D。 6．（2025·河北·高考真题）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下： 已知：铬铁矿主要成分是。 回答下列问题： (1)基态铬原子的价层电子排布式： 。 (2)煅烧工序中反应生成的化学方程式： 。 (3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：、 、 (填化学式)。 (4)酸化工序中需加压的原因： 。 (5)滤液Ⅱ的主要成分： (填化学式)。 (6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。 (7)滤渣Ⅱ可返回 工序。(填工序名称) 【答案】(1) (2) (3) MgO (4)增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行 (5) (6) (7)煅烧 【详解】（1）Cr为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式：； （2）煅烧工序中与过量KOH、空气中氧气反应生成、Fe2O3、，根据得失电子守恒，原子守恒，化学方程式：； （3）根据分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分：、MgO； （4）向中加水溶解，并通入过量CO2酸化，将转化为，加大压强，可以增大CO2的溶解度，使液体中CO2浓度增大，保证酸化反应充分进行； （5）根据分析可知，滤液Ⅱ的主要溶质为； （6）做还原剂，将滤液Ⅰ中剩余的还原为，自身转化为，铁元素由0价升高到+3价，Cr由+6价降低到+3价，根据得失电子守恒，原子守恒，化学方程式：； （7）滤渣Ⅱ含有和可返回煅烧工序。 7．（2024·广西·高考真题）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(，含和CuO等杂质)制备光电材料的流程如下。回答下列问题： 已知： 物质 (1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，其主要作用是 。为提高“浸取”速率，可采取的措施是 (任举一例)。 (2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 (3)常温下，用调节溶液pH至时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。 (4)“X”可选用_______。 A． B． C．Zn D． (5)若用替代沉锰，得到沉淀。写出生成的离子方程式 。 (6)立方晶胞如图，晶胞参数为，该晶体中与一个紧邻的有 个。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 (用含的代数式表示)。 【答案】(1)把二氧化锰还原为硫酸锰 把软锰矿粉碎、搅拌、加热等 (2)SiO2 (3)Al3+ (4)D (5) (6) 4 【详解】（1）二氧化锰具有氧化性，“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，其主要作用是把二氧化锰还原为硫酸锰。根据影响反应速率的因素，为提高“浸取”速率，可采取的措施是把软锰矿粉碎、搅拌、加热等。 （2）二氧化硅不溶于硫酸，“滤渣1”的主要成分是SiO2。 （3）根据溶度积常数，Fe2+完全沉淀时，c(OH-)= ，pH约为8.4；Al3+完全沉淀时，c(OH-)=，pH约为4.7；Cu2+完全沉淀是c(OH-)=，pH约为6.7；常温下，用调节溶液pH至时，可完全沉淀的离子有Al3+。 （4）加X的目的是生成硫化物沉淀除铁和铜，Fe2+和H2S不反应，所以不能选用H2S；铜离子、亚铁离子都能和硫离子反应生成硫化铜沉淀，所以“X”可选用，选D。 （5）若用替代沉锰，得到沉淀，反应的离子方程式为 。 （6）1个晶胞中含有1个K+，根据化学式可知，1个晶胞中含有1个Mn、3个F-，可知晶胞顶点上的原子为Mn、棱上的F-，该晶体中与一个紧邻的有4个；已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 。 8．（2022·全国乙卷·高考真题）二草酸合铜(Ⅱ)酸钾()可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤： Ⅰ.取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。 Ⅱ.向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液。 Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80-85℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。 Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，进行表征和分析。 回答下列问题： (1)由配制Ⅰ中的溶液，下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。 (2)长期存放的中，会出现少量白色固体，原因是 。 (3)Ⅰ中的黑色沉淀是 (写化学式)。 (4)Ⅱ中原料配比为，写出反应的化学方程式 。 (5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入应采取 的方法。 (6)Ⅲ中应采用 进行加热。 (7)Ⅳ中“一系列操作”包括 。 【答案】(1)分液漏斗和球形冷凝管 (2)风化失去结晶水生成无水硫酸铜 (3)CuO (4)3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑ (5)分批加入并搅拌 (6)水浴 (7)冷却结晶、过滤、洗涤 【详解】（1）由固体配制硫酸铜溶液，需用天平称量一定质量的固体，将称量好的固体放入烧杯中，用量筒量取一定体积的水溶解，因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。 （2）含结晶水，长期放置会风化失去结晶水，生成无水硫酸铜，无水硫酸铜为白色固体。 （3）硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。 （4）草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧化还原反应生成、、CO2和水，依据原子守恒可知，反应的化学方程式为：3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑。 （5）为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈，造成液体喷溅，可减缓反应速率，将碳酸钾进行缓慢分批加入并搅拌。 （6）Ⅲ中将混合溶液加热至80-85℃，应采取水浴加热，使液体受热均匀。 （7）从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $