第14讲 铜 金属材料 金属冶炼(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（新高考·单选）

该高中化学高考复习讲义围绕铜及其化合物、金属材料、金属冶炼核心考点，按“单质性质-化合物转化-材料应用-冶炼原理”逻辑架构梳理知识，通过考点系统梳理、微思考辨析、典例方法指导、真题实战训练环节，帮助学生突破铜的变价反应、合金特性、冶炼方法等难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维和科学探究与实践为导向，设计铜化合物性质实验探究（如CuSO4与H2O2反应机理分析）、金属冶炼方法分类对比（热分解/热还原/电解法应用条件）等活动，设置基础巩固、能力提升、高考真题分层练习，培养学生证据推理与模型建构能力，助力教师精准把控复习节奏，高效提升学生应考能力。

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、用途和制备方法。2.了解常见金属的活动性顺序。3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。 考点一　铜及其化合物 1.存在及在周期表中的位置 (1)存在：在自然界中大多数铜主要以硫化铜的形式存在，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四周期第ⅠB族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种变价的金属元素(0、＋1、＋2)。 2.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，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，价层电子排布式：3d104s1。 3.物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 4.化学性质 【微思考1】　按要求完成下列反应的方程式。 (1)生成铜绿的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　(　　　　固体)。 (2)Cu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：　　　　　　　　　　　　　。 提示：(1)2Cu＋O2＋CO2＋H2OCu2(OH)2CO3　绿色 (2)2Cu＋SCu2S (3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (4)3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (5)Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O (6)Cu＋2Fe3＋2Fe2＋＋Cu2＋ 5.铜的冶炼 (1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4FeSO4＋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↑ (3)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，铜在阳极上失去电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得到电子生成铜。 学生用书⬇第90页 6.熟记铜及其常见化合物的颜色 物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 无水CuSO4 白色 CuO 黑色 CuSO4·5H2O 蓝色 Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色 Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色 7.铜的重要化合物的性质及应用 (1)新制的Cu(OH)2常用来检验醛基。 (2)无水CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO4·5H2O)，可用于检验H2O。 (3)Cu＋的性质 ①＋1价铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。 ②＋1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，如Cu2O中加入稀H2SO4的离子方程式：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O。 【微思考2】　设计方案，证明H2还原氧化铜所得的红色固体中含有Cu2O。 提示：取少量所得红色固体于试管中加入过量稀硫酸，若溶液变蓝，则红色固体中含有Cu2O。 【微思考3】　正误判断 (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(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 铜及其化合物的性质和应用 1.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A.CuCuCl2 B.CuOCu C.CuOCu(OH)2Cu2O D.Cu(s)NO2(g)Ca(NO2)2(aq) 答案：D 解析：Cu与FeCl2溶液不反应，A错误；乙醛不能将CuO还原为Cu，B错误；CuO不能与水反应生成Cu(OH)2，C错误。 2.(2025·湖南长沙一模)部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.a、d均易溶于水 B.b既有氧化性又有还原性 C.加热条件下f与单质硫反应生成d D.向固体c中通入H2S气体生成e 答案：B 解析：由图可知，a为CuO，b为Cu2O，c为Cu(OH)2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。由分析可知，a为CuO，d为CuS，二者均为难溶于水的黑色粉末，故A错误；b为Cu2O，Cu的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故B正确；Cu与硫加热时生成Cu2S，故C错误；向固体Cu(OH)2中通入H2S气体生成CuS和水，故D错误。 铜及其化合物性质的实验探究 3.在CuSO4溶液中滴加H2O2溶液，以下实验现象可以反复出现。下列说法错误的是(　　) CuSO4蓝色溶液气泡及红色浑 浊(Cu2O)蓝色溶液 A.CuSO4是催化剂 B.发生了反应： Cu2O＋H2O2＋4H＋2Cu2＋＋3H2O C.CuSO4将H2O2还原为O2 D.H2O2既发生氧化反应又发生还原反应 答案：C 解析：CuSO4先被过氧化氢还原为Cu2O，Cu2O又被过氧化氢氧化为CuSO4，所以CuSO4是催化剂，A正确；第二步Cu2O被过氧化氢氧化为CuSO4，发生反应：Cu2O＋H2O2＋4H＋2Cu2＋＋3H2O，B正确；第一步CuSO4将H2O2氧化为O2，总反应为2H2O22H2O＋O2↑，H2O2中氧元素化合价既升高又降低，H2O2既发生氧化反应又发生还原反应，C错误、D正确。 4.CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体，见光受热易分解，在酸性溶液中会发生歧化反应：2Cu＋Cu2＋＋Cu。某小组探究SO2与Cu(OH)2悬浊液能否制备CuCl，实验装置如图。下列说法不正确的是(　　) 学生用书⬇第91页 A.a中的液体可以选用稀硝酸 B.若装置乙中有白色沉淀生成，可说明还原性：SO2＞CuCl C.若装置乙中出现了紫红色固体，则说明SO2通入量过多 D.装置丙中CCl4的主要作用是防倒吸 答案：A 解析：装置甲中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，装置乙将氨水加入氯化铜溶液中生成氢氧化铜悬浊液，生成的氢氧化铜悬浊液中通入SO2观察两者是否反应，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，同时进行了防倒吸处理。稀硝酸具有氧化性，会氧化亚硫酸钠，无法制备SO2，A错误；若装置乙中有白色沉淀生成，即有CuCl生成，则表明SO2将Cu(OH)2还原为CuCl，二氧化硫为还原剂，CuCl为还原产物，还原性：SO2＞CuCl，B正确；如果装置乙中有紫红色固体出现，说明有Cu生成，则CuCl发生了歧化反应，即溶液呈酸性，说明SO2通入量过多，C正确；用NaOH溶液吸收SO2需要防倒吸，CCl4的作用即防倒吸，D正确。 考查铜及其化合物的制备 5.(2025·山东淄博一模)用黄铜矿(主要成分CuFeS2，含少量SiO2)冶炼铜的一种工艺流程如图所示： 已知：“一次浸取”后的滤渣主要为CuCl、S、SiO2；CuCl(s)＋Cl－(aq)⥫⥬[CuCl2]－(aq)。下列说法错误的是(　　) A.“一次浸取”反应方程式为 CuFeS2＋3FeCl3CuCl＋4FeCl2＋2S B.滤液1在空气中加热蒸干灼烧后，可得Fe2O3 C.“二次浸取”后滤渣中的混合物可用热的NaOH溶液分离 D.“调节pH”中每生成1 mol Cu，转移1 mol电子 答案：C 解析：黄铜矿(主要成分CuFeS2，含少量SiO2)加氯化铁进行浸取，“一次浸取”后的滤渣主要为CuCl、S、SiO2，可知CuFeS2和氯化铁反应生成CuCl、FeCl2和S；过滤后滤渣加NaCl溶液“二次浸取”，CuCl转化为[CuCl2]－；过滤所得滤液加盐酸调节pH，[CuCl2]－转化为Cu，据此分析解答。结合分析，根据得失电子守恒以及元素守恒得“一次浸取”反应方程式：CuFeS2＋3FeCl3CuCl＋4FeCl2＋2S，故A正确；滤液1主要成分为氯化亚铁，在空气中加热蒸干生成氢氧化铁，灼烧得到氧化铁，故B正确；“二次浸取”后滤渣为S和SiO2，两者均能与热的NaOH溶液反应，因此不能用热的NaOH溶液分离，故C错误；“调节pH”时发生反应：2[CuCl2]－Cu＋Cu2＋＋4Cl－，每生成1 mol Cu，转移1 mol电子，故D正确。 6.(2025·广东茂名阶段考试)以含有少量杂质Fe的粗铜为原料，制备蓝矾(CuSO4·5H2O)的工艺流程如下图所示： 下列说法正确的是(　　) A.“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，理论上硫酸和硝酸的物质的量之比为3∶2 B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用 C.物质X可以使用氨水，且X过量对产物无影响 D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤 答案：A 解析：粗铜加稀硫酸、稀硝酸溶解，得NO、含铜离子和Fe3＋的溶液，往溶液中加物质X沉淀Fe3＋，过滤，所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得蓝矾。“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，当Cu全部转化为CuSO4时，HNO3只作氧化剂，H2SO4体现酸性，反应方程式为3Cu＋2HNO3＋3H2SO43CuSO4＋2NO↑＋4H2O，由方程式可知理论上H2SO4和HNO3的物质的量之比为3∶2，故A正确；气体A为NO，不属于酸性氧化物，故B错误；若物质X为氨水，则过量氨水会沉淀Cu2＋，即生成Cu(OH)2沉淀进而得到[Cu(NH3)4]2＋，使蓝矾产率降低甚至会混入[Cu(NH3)4]SO4杂质，故C错误；由分析知，“操作Z”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D错误。 考点二　金属材料及金属冶炼 1.金属材料分类 2.合金 3.金属冶炼的一般方法 冶炼方法 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还原法 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) WO3＋3H2W＋3H2O Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 【微思考1】　(1)根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。 (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 学生用书⬇第92页 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。写出它们的冶炼对应方法。 提示：(1)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。 (2)(Ⅰ)—①　(Ⅱ)—③　(Ⅲ)—③　(Ⅳ)—④ 4.冶炼难熔金属的特殊方法——铝热反应 实验 装置 实验 现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验 结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3(用化学方程式表示) 原理 应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 【微思考2】　铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，解答下列关于铝热反应的问题： (1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有　　　　　　　　。 (2)用Fe2O3在一定条件下与Al粉进行铝热反应，则引发铝热反应的操作是　　　　。 提示：(1)KClO3 、Mg　(2)在混合物上面加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 【微思考3】　正误判断 (1)青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑(　　) (2)金属钠的冶炼通过电解熔融的NaCl，则金属铝的冶炼也通过电解熔融的AlCl3(　　) (3)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等(　　) (4)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(　　) (5)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 合金性质与金属材料 1.(2025·吉林毓文中学一模)JerryWoodall教授经研究发现，含有95％的铝和5％的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气。由于整个反应中，只消耗铝，反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。据此，下列说法不正确的是(　　) A.铝作为原料，有资源丰富的优势 B.组成合金的几种金属元素都位于元素周期表第ⅢA族 C.合金与水反应的总方程式为 2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ D.合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应起催化作用 答案：B 解析：铝是地壳中含量最多的金属元素，所以铝作为原料，有资源丰富的优势，故A正确；铝、镓、铟是元素周期表第ⅢA族元素，锡是元素周期表第ⅣA族元素，故B错误；整个反应中，只消耗铝，反应生成Al2O3和H2，故反应的总方程式为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，故C正确；由镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，且只消耗铝，则合金中的镓、铟及锡质量不变，在铝与水的反应中起催化作用，故D正确。 2.(2025·广东茂名模拟)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是(　　) A.纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度高 B.钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹制造领域 C.金属单质在常温下都是银白色 D.合金中至少含两种金属元素 答案：B 解析：合金的硬度通常比其成分纯金属高，因此纯金属硬度更高的说法错误，故A错误；钛及钛合金具有质轻强度高、耐热、耐腐蚀等特性，广泛应用于航天领域，故B正确；金属单质不全是银白色(如铜为紫红色)，故C错误；合金中可含一种金属和一种非金属元素(如钢含铁和碳)，故D错误。 金属的冶炼 3.(2025·黑龙江密山一中高三期中)下列关于金属冶炼的说法中错误的是(　　) A.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关 B.电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却 学生用书⬇第93页 C.热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等 D.金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 答案：D 解析：性质越稳定的金属，越容易被冶炼，根据人类掌握的冶炼技术，金属的发现与金属的活泼性有关，A正确；Mg在CO2或N2中能燃烧，所以电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却，B正确；常用的还原剂有CO、H2、C、Al等，可用于热还原法冶炼金属，C正确；金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得，但是AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，Al只能通过电解熔融的氧化铝冶炼得到，D错误。 4.(2025·黑龙江嫩江县高级中学高三)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.工业上用热还原法制得金属Mg、Cu D.加强热使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 答案：B 解析：Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。 5.(2025·北京石景山期末)明朝宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性“工艺百科全书”，其中介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示)，泥封，“其底铺薪，发火煅红”，“冷定毁罐取出”。 已知：锌的熔点为419 ℃，沸点为907 ℃。 下列说法不正确的是(　　) A.冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控制在419～907 ℃ B.“冷定”后“毁罐”取锌的原因是防止Zn在较高的温度下被氧化成ZnO C.反应区中，ZnCO3分解生成ZnO和CO2 D.反应区中，C与ZnO发生置换反应得到Zn，C被还原 答案：D 解析：根据锌的熔点为419 ℃，沸点为907 ℃可知，冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控制在419～907 ℃，A正确；Zn在加热时易被氧化，冷却为固体后，“毁罐”取锌是防止Zn在较高的温度下被氧化成ZnO，B正确；反应区中，ZnCO3分解生成ZnO和CO2，反应的化学方程式为ZnCO3ZnO＋CO2↑，C正确；反应区中，C与ZnO发生置换反应得到Zn，C被氧化，D错误。 1.正误判断 (1)(2025·浙江1月选考)硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料(　　) (2)(2025·陕、晋、宁、青卷)金属铝具有还原性，可用于冶炼金属(　　) (3)(2023·湖南卷)青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金(　　) (4)(2023·全国乙卷)胆矾表面出现白色粉末，是因为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√ 2.(2025·广东卷)中华传统技艺，凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是(　　) A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针 答案：D 解析：纸哪吒所用的材料为纸，其主要成分为纤维素，属于有机化合物，A不符合题意；石印章的主要成分为硅酸盐，属于无机化合物，B不符合题意；木活字的主要原料为木材，其主要成分为纤维素，属于有机化合物，C不符合题意；不锈钢针的主要成分为含铁、铬等元素的合金，D符合题意。 3.(2025·湖南卷)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是(　　) A.高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件 B.金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层 C.超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料 D.超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉” 答案：A 解析：金属材料包括纯金属及其合金，选项中的不锈钢是铁基合金，属于金属材料，A正确；金刚石是碳的单质，是无机非金属材料，B错误；玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料，类似于玻璃纤维，不属于金属材料，C错误；玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物，属于无机非金属材料，因此不属于金属材料，D错误。 4.(2024·甘肃卷)下列成语涉及金属材料的是(　　) A.洛阳纸贵 B.聚沙成塔 C.金戈铁马 D.甘之若饴 答案：C 解析：纸的主要成分是纤维素，不是金属材料，A错误；沙的主要成分是硅酸盐，不是金属材料，B错误；金和铁都是金属，C正确；甘之若饴意思是把它看成像糖那样甜，糖类是有机物，不是金属材料，D错误。 学生用书⬇第94页 1.(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含Li＋、Fe2＋、Cu2＋、Al3＋)的部分流程如下： 下列说法正确的是(　　) A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： 2Fe＋3Cu2＋3Cu＋2Fe3＋ B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，Al(OH)3沉淀越完全 C.“氧化”过程中铁元素化合价降低 D.“沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质 答案：D 解析：酸浸液加入铁粉“沉铜”，Fe粉置换出Cu单质，过滤后向滤液中加入NaOH“碱浸”，过滤可得Al(OH)3沉淀，向滤液中加入H2O2，把Fe2＋氧化为Fe3＋，产生Fe(OH)3，再经多步操作，最后加入Na2CO3，得Li2CO3沉淀，据此分析解题。“沉铜”过程中，Fe粉与Cu2＋发生置换反应生成Fe2＋和Cu，正确的离子方程式为Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu，A错误；“碱浸”过程中若NaOH过量，会使Al(OH)3转化为可溶于水的[Al(OH)4]－，B错误；由上述分析知，“氧化”前Fe元素的化合价为＋2价，“氧化”后得到Fe(OH)3沉淀，Fe的化合价升高，C错误；“沉锂”过程中加入Na2CO3后有Li2CO3析出，利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，D正确。 2.(2025·贵州卷) 贵州重晶石矿(主要成分BaSO4)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡(BaTiO3)工艺。部分流程如下： 下列说法正确的是(　　) A.“气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C.“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应 D.“洗涤”时可用稀H2SO4去除残留的碱，以提高纯度 答案：B 解析：重晶石矿(主要成分为BaSO4)通过一系列反应，转化为BaS溶液；加盐酸酸化，生成BaCl2和H2S气体；在BaCl2溶液中加入过量的NaOH，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Ba(OH)2·8H2O；过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH；Ba(OH)2·8H2O加水溶解后，加入Ti(OC4H9)4，进行合成反应，得到BaTiO3粗品，最后洗涤得到最终产品。由分析可知，“气体”主要成分为H2S气体，“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH，A项错误；由分析可知，“系列操作”得到的是Ba(OH)2·8H2O晶体，故“系列操作”可以是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B项正确；“合成反应”是Ba(OH)2·8H2O和Ti(OC4H9)4反应生成BaTiO3，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，C项错误；“洗涤”时，若使用稀H2SO4，BaTiO3会部分转化为难溶的BaSO4，故不能使用稀H2SO4，D项错误。 3. (2025·广西卷)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A.“反应1”中，每消耗0.1 mol NH4Cl，在25 ℃、101 kPa下得到2.24 L NH3 B.“反应2”中，每生成0.1 mol NO，转移电子数为0.5NA C.在密闭容器中进行“反应3”，0.1 mol NO充分反应后体系中有0.1NA个NO2 D.“反应4”中，为使0.1 mol NO2完全转化成HNO3，至少需要0.02NA个O2 答案：B 解析：反应1为实验室制备氨气的反应，方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O，反应2是氨气的催化氧化，方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，方程式为2NO＋O22NO2，反应4为二氧化氮，氧气和水反应生成硝酸，4NO2＋2H2O＋O24HNO3，以此解题。根据分析可知，每消耗0.1 mol NH4Cl，生成0.1 mol氨气，但是由于气体所处条件为常温、常压，则气体体积大于2.24 L，A错误；根据分析可知，反应2方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，则每生成0.1 mol NO，转移电子数为0.5NA，B正确；根据反应3，0.1 mol NO充分反应后生成0.1NA个NO2，但是体系中存在2NO2⥫⥬N2O4，则最终二氧化氮数目小于0.1NA，C错误；根据反应4可知，为使0.1 mol NO2完全转化成HNO3，至少需要0.025NA个O2，D错误。 1.题型特点 无机小流程题是以工艺流程图为载体进行考查的，与填空题中的以工艺流程为载体考查的综合题相对应，但又不完全相同，具有工序一般较短，涉及的物质较少，反应相对简单等特征，是微型的以工艺流程为载体的小综合题，它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。 2.四线分析法 学生用书⬇第95页 (1)试剂线：分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等。 (2)操作线：分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。 (3)杂质线：分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等。 (4)产品线：工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及其化合物的转化。 1. (2025·青海、宁夏、陕西、山西四省区质量检测)利用油脂厂的废铁屑(主要成分为Fe，含有沙土、油污、Fe3O4和FeO等杂质)制备磁性纳米Fe3O4的流程如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.H2O2溶液可用O2代替，消耗11.2 L O2，理论上转移的电子数为2NA B.纳米Fe3O4分散在水中可形成胶体，可用丁达尔效应来验证胶体的形成 C.预处理可用热的纯碱溶液，热的纯碱溶液可去除废铁屑中的油污 D.“混合反应”中发生反应的离子方程式为Fe2＋＋2FeOOH＋2OH－Fe3O4＋2H2O 答案：A 解析：分析流程图，向废铁屑中加入Na2CO3溶液去除废铁屑表面的油污，分离出浸出液和浸渣。向预处理后的浸渣中加入稀盐酸，Fe、Fe3O4、FeO与盐酸反应，分离后，砂土等不溶物成为酸浸渣，得到含FeCl2、FeCl3的酸浸液，向酸浸液中加入NaOH溶液和H2O2溶液，使铁元素转化为 FeOOH沉淀，将含Fe2＋的溶液与FeOOH在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，对浊液进行多步操作最终得到磁性纳米Fe3O4。未指明气体是否处于标准状况，不能计算转移的电子数，A错误；纳米Fe3O4分散在水中形成胶体，胶体可产生丁达尔效应，B正确；热的纯碱溶液因Na2CO3水解显碱性，能与油污发生皂化反应，从而去除废铁屑表面的油污，C正确；“混合反应”中含Fe2＋的溶液与FeOOH在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，离子方程式为Fe2＋＋2FeOOH＋2OH－Fe3O4＋2H2O，D正确。 2.(2025·四川巴中高三一诊)一种以纳米铜(Cu)为原料制备CuCl的工艺流程如下。 已知：CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是(　　) A.“溶解”时X可以是热空气或H2O2 B.“还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C.“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 D.为提高CuCl的纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥 答案：B 解析：在硫酸溶液中加入氧化剂，可将纳米铜(Cu)氧化溶解，过滤除杂后得到含有硫酸铜的滤液，加入亚硫酸钠、氯化钠在溶液中发生反应2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋，过滤后得到CuCl粗产品，经洗涤、干燥得到纯净的CuCl。根据分析，X是氧化剂，“溶解”时X可以是热空气或H2O2，A正确；“还原”时发生反应2Cu2＋＋S＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋S＋2H＋，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，B错误；“过滤”用于分离难溶性固体和液体，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，C正确；由题中信息可知，CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化，则可采用乙醇洗涤，为避免CuCl发生氧化，可真空干燥，D正确。 3.(2025·河南五市高三联考)钛合金在航空航天领域有着广泛的应用。一种利用废脱硝催化剂(含TiO2、V2O5、WO3等成分)提取钛的工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.钛位于元素周期表的ds区 B.上述流程中共涉及4个氧化还原反应 C.提高铵盐浓度有利于沉钒 D.高温碱浸生成Na2TiO3的离子方程式为TiO2＋2OH－Ti＋H2O 答案：C 解析：分析流程图，废脱硝催化剂(含TiO2、V2O5、WO3等成分)和NaOH在高温下碱浸，生成Na2TiO3和钒钨液，Na2TiO3酸浸后生成H2TiO3，焙烧H2TiO3得到TiO2，与Cl2和过量的C加热生成TiCl4，TiCl4与Mg在氩气中发生置换反应，生成Ti，钒钨液用HCl调pH，得到H2WO4和NaVO3，NaVO3加铵盐沉钒，得到NH4VO3，焙烧得到V2O5，处理后得到V。钛原子序数为22，基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，位于d区，故A错误；上述流程中一共3个氧化还原反应，即二氧化钛生成四氯化钛的反应，四氯化钛和镁的反应，五氧化二钒生成单质钒的反应，故B错误；NaVO3加铵盐沉钒得到NH4VO3，提高铵盐浓度有利于沉钒，故C正确；高温碱浸生成Na2TiO3的离子方程式为2Na＋＋TiO2＋2OH－Na2TiO3＋H2O，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $