课时测评14 铜 金属材料 金属冶炼(Word练习)-【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）

**基本信息** 该题集聚焦铜、金属材料及冶炼，融合春晚吉祥物、科技前沿等真实情境，覆盖基础概念与综合应用，适配一轮复习巩固提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/20分|合金性质、铜化合物、金属冶炼|结合文化（青铜器）、科技（Al-Zr-Sc合金）情境，考查基础判断与辨析| |非选择题|3题/40分|实验方案评价、工业流程、“价—类”二维图、热重分析|设计探究性实验（铜与碘反应）、真实工业流程（钛铁矿冶炼），突出综合应用与科学思维|

课时测评14　铜　金属材料　金属冶炼 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1－10题，每小题2分，共20分。 1.2025年春晚吉祥物“巳升升”的五官设计取材于青铜器和玉器上的纹样。下列说法正确的是(　　) A.青铜属于纯净物 B.青铜的硬度比纯铜小 C.已知硬玉的化学式为Na2O·Al2O3·4SiO2，它属于氧化物 D.在潮湿空气中，青铜会发生化学反应 答案：D 解析：青铜是铜的合金，含有铜、锡等成分，属于混合物，而非纯净物，A错误；合金的硬度通常高于其单一金属成分，青铜的硬度应比纯铜大，B错误；硬玉的化学式Na2O·Al2O3·4SiO2，属于硅酸盐(可用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成)，而非氧化物，C错误；青铜在潮湿空气中易与氧气、水、二氧化碳等发生反应生成碱式碳酸铜，属于化学反应，D正确。 2.(2025·吉林长春实验中学质检)“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(　　) A.青铜器中锡、铅对铜有保护作用 B.青铜的熔点低于纯铜的熔点 C.Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3都属于盐类 D.可用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器表面的铜锈 答案：D 解析：锡、铅的金属性比铜的金属性强，在形成原电池时，锡、铅作为原电池的负极，能阻止铜失电子，从而保护青铜器中的铜，A正确；青铜为铜、锡、铅的合金，合金的熔点通常低于其成分金属的熔点，所以青铜的熔点低于纯铜的熔点，B正确；Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3中含有Cu2＋和Cl－或C，二者都属于盐类，C正确；Fe3＋具有较强的氧化性，能将Cu氧化为Cu2＋，所以不能用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器表面的铜锈，D错误。 3.(2025·北京密云二中高三模拟)最近，我国研究人员成功制备出高强度、高导电性、高耐热的铝—锆—钪(Al-Zr-Sc)合金材料，为提升我国绿色铝产业深加工能力提供了支撑。下列说法不正确的是(　　) A.Al是地壳中含量最多的金属元素 B.基态21Sc的简化电子排布式是[Ar]3d14s2 C.Al-Zr-Sc合金比纯金属具有较高的熔点 D.Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关 答案：C 解析：Al元素是地壳中含量最多的金属元素，A正确；Sc为21号元素，基态21Sc的简化电子排布式是[Ar]3d14s2，B正确；合金的熔点比组成合金的成分金属的熔点低，C错误；电子的定向移动形成电流，Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关，D正确。 4.(2025·内蒙古海拉尔市第二中学期末)新型镁铝合金Mg17Al12具有储氢性能。下列说法正确的是(　　) A.1 mol Mg17Al12与足量盐酸完全反应放出H2的总物质的量为34 mol B.等质量的镁、铝和该镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成H2的体积(同温同压)由大到小的顺序为V(Al)＞V(合金)＞V(Mg) C.该合金中不存在Al3＋ D.该合金应在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成 答案：B 解析：1 mol Mg、Al分别与足量盐酸完全反应放出H2的物质的量为1 mol、1.5 mol，因此1 mol Mg17Al12与足量盐酸完全反应放出H2的总物质的量为(1×17＋1.5×12) mol＝35 mol，A错误；设金属的质量均为m g，金属提供电子数越多，生成氢气的体积越大，铝提供电子的物质的量为 mol，镁提供电子的物质的量为 mol，该合金提供电子的物质的量介于～ mol，故等质量的镁、铝和该镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成H2的体积(同温同压)由大到小的顺序为V(Al)＞V(合金)＞V(Mg)，B正确；在合金中，金属元素通常以原子或离子的形式存在，这些金属原子或离子通过金属键紧密结合在一起，故合金中存在Al3＋，C错误；镁和氮气在一定温度下会发生反应，故不能用氮气作保护气，D错误。 5.一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案： 方案一：ZnH2Cu； 方案二：CuOCuSO4Cu。 大家认为方案二优于方案一，理由是：①节约能源；②Cu产率高；③产品纯净；④操作安全。其中，评价正确的是(　　) A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 答案：A 解析：方案一中发生Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑、H2＋CuOCu＋H2O，反应需要加热，且H2还原CuO时需先通H2排出空气，否则易爆炸，反应结束后还需通入H2至生成的Cu冷却，否则Cu又易被氧化，而方案二中发生CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O、CuSO4＋ZnZnSO4＋Cu，消耗原料少，操作安全，产率高，但Cu易混有Zn，则方案二优于方案一，理由是①节约能源；②Cu产率高；④操作安全。 6.“价—类”二维图是从元素化合价和物质所属类别两个维度认识元素及其化合物性质的坐标图。如图是铜元素的“价—类”二维图，下列说法错误的是(　　) A.物质A能与稀硫酸反应生成E B.物质B的化学式为Cu2O C.物质C能与稀硫酸反应生成E D.物质D能与稀硫酸反应生成E 答案：A 解析：A点对应的物质属于单质，铜元素的化合价为零，为铜单质，物质B属于氧化物，铜元素的化合价为＋1，氧元素显－2价，则物质B的化学式为Cu2O；物质C属于氧化物，铜元素的化合价为＋2，氧元素显－2价，则物质C为氧化铜(CuO)；物质D属于碱，铜元素的化合价为＋2价，氢氧根显－1价，则物质D为氢氧化铜，据此分析解题。由分析可知物质A为铜单质，铜在金属活动性顺序中排在氢后，则铜不能与稀硫酸反应，故A说法错误；由分析可知物质B的化学式为Cu2O，故B说法正确；由分析可知物质C为氧化铜(CuO)，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜(E)和水，故C说法正确；由分析可知物质D为氢氧化铜[Cu(OH)2]，氢氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜(E)和水，故D说法正确。 7.已知CuO高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O。将高温灼烧后的残留物样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列说法不正确的是(　　) A.在高温条件下，Cu2O比CuO更稳定 B.Cu2O与酸反应时，既是氧化剂又是还原剂 C.若样品投入足量稀硫酸中有固体剩余，则说明CuO已分解 D.若有7.2 g Cu2O参加反应，则转移电子数为0.1NA 答案：D 解析：在高温的时候，CuO经高温灼烧生成Cu2O，则在高温条件下氧化亚铜比氧化铜稳定，故A正确；反应Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O中Cu元素的化合价部分从＋1价升高到＋2价，部分降低到0价，则Cu2O既是氧化剂又是还原剂，故B正确；CuO与稀硫酸反应生成可溶的硫酸铜，Cu2O与稀硫酸反应生成可溶的硫酸铜和不溶于酸的Cu，因此若样品投入足量稀硫酸中有固体剩余，则说明CuO已分解，故C正确；反应Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O中，1 mol氧化亚铜完全反应转移1 mol电子，7.2 g Cu2O物质的量为0.05 mol，完全反应转移了0.05 mol电子，转移电子数为0.05NA，故D错误。 8.(2025·吉林长春一模)为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法错误的是(　　) A.高温加热装置中发生的反应为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 B.虚线框处宜选择装置乙 C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑色变为红色 D.实验后，可用铝粉在高温下还原玻璃管中的固体获得铁单质 答案：A 解析：高温加热装置中铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A错误；氢气的密度比空气的小，虚线框处宜选择装置乙，故B正确；氧化铜与氢气反应生成铜和水，化学方程式为CuO＋H2Cu＋H2O，所以铜丝由黑色变为红色，故C正确；玻璃管中的固体含有Fe3O4，铝粉与Fe3O4 发生铝热反应生成氧化铝和铁单质，故D正确。 9.钛铁矿(FeTiO3)制取金属钛的流程如图所示(已知TiCl4为无色液体，极易水解；Ti3＋的还原性强于Fe2＋) 下列说法正确的是(　　) A.钛铁矿(FeTiO3)中Ti的化合价是＋3 B.氯化过程中发生反应2FeTiO3＋6C＋7Cl22FeCl3＋6CO＋2TiCl4 C.镁与TiCl4置换时可以用氮气做保护气 D.制取金属钛时可以用Na与TiCl4溶液反应 答案：B 解析：FeTiO3中加入焦炭，再通入Cl2，焦炭被氧化为CO，FeTiO3转化为FeCl3、TiCl4；再加入Mg粉，在Ar气氛中加热至800 ℃，可制得Ti。Ti3＋的还原性强于 Fe2＋，则Fe3＋能将Ti3＋氧化为Ti4＋，所以钛铁矿(FeTiO3)中Ti的化合价是＋4价，A不正确；氯化过程中，Cl2将C氧化为CO，将Fe2＋氧化为Fe3＋，则发生反应2FeTiO3＋6C＋7Cl22FeCl3＋6CO＋2TiCl4，B正确；镁是活泼的金属元素，在高温下能与氮气反应生成氮化镁，则镁与TiCl4置换时不能用氮气做保护气，C不正确；Na能与水反应，则制取金属钛时可以用Na与TiCl4的熔融液反应，不能使用TiCl4的水溶液，D不正确。 10.(2025·北京朝阳高三期末)常温下，除去粗CuSO4溶液中的F并电解制铜。 已知：ⅰ.Ksp[Cu(OH)2]＝1.0×10－19.66，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38.54； ⅱ.“氧化”后溶液中离子浓度：c(C)＝0.1 mol·L－1、c(F)＝0.01 mol·L－1。 下列说法不正确的是(　　) A.加入H2O2、氨水后的溶液pH均增大 B.若未经“除铁”处理，电解时消耗相同电量，会降低得到纯铜的量 C.“除铁”过程调pH＝5，能除去铁而不损失铜 D.调pH＝3时，已经产生Fe(OH)3 答案：C 解析：除去粗CuSO4溶液中的Fe2＋并电解制铜：溶液酸化、加入H2O2氧化Fe2＋生成Fe3＋，反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，加入氨水调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到CuSO4溶液，惰性电极电解CuSO4溶液生成Cu、O2和硫酸，电解反应为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，结合溶度积常数进行计算解答。加入H2O2时反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，此时溶液的酸性减弱，加入氨水时反应为Fe3＋＋3NH3·H2OFe(OH)3↓＋3N，此时溶液的酸性减弱，即溶液pH均增大，故A正确；若未经“除铁”处理，则电解CuSO4、Fe2(SO4)3混合溶液，Fe3＋具有较强氧化性，Fe3＋氧化Cu生成Cu2＋(或Fe3＋优先放电)会降低得到纯铜的量，故B正确；“除铁”过程调pH＝5，c(OH－)＝10－14－(－5) mol/L＝10－9 mol/L，此时Q[Cu(OH)2]＝0.1×(10－9)2＝10－19＞Ksp[Cu(OH)2]，Cu2＋部分转化为沉淀，铜有损失，故C错误；调pH＝3时，c(OH－)＝10－14－(－3) mol/L＝10－11 mol/L，此时Q[Fe(OH)3]＝0.01×(10－11)3＝10－35＞ Ksp[Fe(OH)3]，Fe3＋部分转化为沉淀，故D正确。 11.(15分)部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图1所示，2.50 g胆矾受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图2所示。回答下列问题： (1)将图1中可溶性的f与a同时加入含Cl－的电镀废液中，可将Cl－转化为沉淀而除去，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)图1中d的新制悬浊液可用于测定血液中葡萄糖的含量，该反应的现象为　　　　　 　　　　　　　。 (3)综合考虑环保和成本，设计由图1中a制备硫酸盐溶液的合理实验方案：　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 (4)结合图2信息推测：b和c中，高温下更稳定的是　　　　(填化学式)，其理由为　　 　　　　　　　　　　　　。 (5)由图2推断：400 ℃时固体物质的化学式为　　　　　　。 (6)胆矾中水分子与铜离子的结合方式　　　　(填“相同”或“不同”)，其理由为　　 　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)Cu2＋＋Cu＋2Cl－2CuCl　(2)生成砖红色沉淀　(3)将铜单质研磨后充分焙烧转化为CuO，再溶于足量稀硫酸　(4)Cu2O　CuO高温分解为Cu2O　(5)CuSO4　(6)不同　在不同温度下分步失去结晶水 解析：(1)f是铜盐，含有Cu2＋，a是铜单质，铜盐与铜单质同时加入含Cl－的电镀废液中可生成CuCl沉淀，反应的离子方程式为Cu2＋＋Cu＋2Cl－2CuCl；(2)图1中d是Cu(OH)2，新制Cu(OH)2悬浊液和葡萄糖反应生成葡萄糖酸盐、砖红色氧化亚铜沉淀，该反应的现象为生成砖红色沉淀。(3)铜和稀硫酸不反应，铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，综合考虑环保和成本，由Cu单质制备CuSO4溶液的合理实验方案为将铜单质研磨后充分焙烧转化为CuO，再溶于足量稀硫酸中，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水。(4)b是Cu2O、c是CuO，根据图2可知，温度越高，产物中含氧量越低，所以Cu2O更稳定。(5)胆矾中CuSO4的质量分数为×100％，2.50 g胆矾中含1.60 g CuSO4，由图2可知：400 ℃时固体物质的化学式为CuSO4；(6)根据图示，随温度升高，胆矾逐步失去结晶水，胆矾未在同一温度下同时失去所有结晶水，说明胆矾中水分子与铜离子的结合方式不同。 12.(12分)(2025·辽宁本溪二模)资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2＋。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。 已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2＋I－⥫⥬(红棕色)；I2和氧化性几乎相同。 将等体积的KI溶液加入m mol铜粉和n mol I2(n＞m)的固体混合物中，振荡。 实验记录见下表： 编号 c(KI)/(mol·L－1) 实验现象 实验Ⅰ 0.01 极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 0.1 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 4 I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液仍为深红棕色 (1)初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ　　(填“＞”“＜”或“＝”)实验Ⅱ。 (2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)或[CuI2]－(无色)，进行以下实验探究： 步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。 步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ①步骤a的目的是　　　　　　　　　　　　　。 ②查阅资料，2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2，[Cu(NH3)2]＋(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。 分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，　　　 　　　　　　　　　　(填实验现象)， 观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)＜　(2)①除去，防止干扰后续实验 ②[CuI2]－＋2NH3·H2O[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－ 4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O (3)2Cu＋I22CuI(或2Cu＋KI32CuI＋KI)　白色沉淀逐渐溶解，溶液为无色 铜与碘的反应为可逆反应(或浓度小未能氧化全部的Cu) 解析：(1)I2固体在水中溶解度小，与Cu的接触面积小，反应速率小，I2和氧化性几乎相同，提高KI浓度，有利于提高浓度，与Cu接触更加充分，Cu与的反应速率增大，故反应速率：实验Ⅰ＜实验Ⅱ。(2)①深红棕色溶液中含有，存在平衡I2＋I－⥫⥬，I2易溶于CCl4，多次萃取、分液除去，防止干扰后续实验。②加入氨水，[CuI2]－转化为[Cu(NH3)2]＋，生成的[Cu(NH3)2]＋又被空气中的氧气氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2＋，离子方程式为[CuI2]－＋2NH3·H2O[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O。(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是2Cu＋I22CuI或2Cu＋KI32CuI＋KI；白色沉淀的主要成分是CuI，加入浓KI溶液，发生反应：CuI＋I－[CuI2]－，可观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解，溶液为无色。 13.(13分)(2025·湖北襄阳高三期中)CuCl是一种微溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉末，以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取CuCl的流程如图所示： (1)“浸取”后所得溶液可通入氯气来生产印刷电路板腐蚀液，若消耗标准状况下氯气44.8 L，则转移电子数为　　　　，检验Fe3＋所用试剂为　　　　　　(填写名称)。 (2)实验室制取氯气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (3)加入浓盐酸的目的是　　　　　　　　　　　　　，发生反应的离子方程式为　　 　　　　　　　　　　　。 (4)若用蒸馏水洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的操作是　　　　　　　　　　　　　， 最好采用　　　　“洗涤”。 (5)过滤用到的玻璃仪器是　　　　　　　　，真空干燥的目的是　　　　　　　。 答案：(1)4NA　硫氰化钾溶液　 (2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)将CuCl转化为易溶于水的物质实现与S的分离　CuCl＋2Cl－⥫⥬[CuCl3]2－ (4)取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入硝酸银溶液，无白色沉淀生成，证明已洗涤干净　乙醇 (5)烧杯、漏斗、玻璃棒　防止CuCl被空气中的氧气氧化 解析：黄铜矿和氯化铜反应生成氯化亚铜、氯化亚铁和硫单质，CuCl和盐酸反应生成[CuCl3]2－，加水稀释，利用平衡移动原理，CuCl(s)＋2Cl－(aq)⥫⥬[CuCl3]2－(aq)平衡逆向移动，抽滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。(3)加入浓盐酸可以使CuCl溶解从而分离出CuCl和S滤渣中的S单质；CuCl溶解的离子方程式为CuCl＋2Cl－⥫⥬[CuCl3]2－。(4)CuCl沉淀上可能有氯离子杂质，检验沉淀是否洗净的方法：取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入硝酸银溶液，无白色沉淀生成，证明已洗涤干净；洗涤过程中为了减少CuCl的损失，加速干燥，可以选择有机溶剂乙醇洗涤。(5)过滤需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；CuCl中Cu元素为＋1价，易被空气氧化，真空干燥的目的是防止CuCl被空气中的氧气氧化。 学生用书⬇第96页 学科网（北京）股份有限公司 $