第6讲 铜及其化合物 金属冶炼【大单元精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学高考复习讲义围绕铜及其化合物、金属冶炼核心考点，按“性质-转化-应用”逻辑梳理铜单质及化合物的性质与转化，结合金属冶炼原理与方法，通过考点梳理、方法指导、真题训练帮助学生构建知识网络，突破氧化还原、离子反应等难点。 资料以工业情境（如废旧铜料回收）为载体，设计实验探究与流程分析题，培养学生科学探究与实践能力，通过对比不同金属冶炼方法强化科学思维。设置分层限时训练，确保复习针对性，助力教师把控节奏，提升学生应考能力。

大单元三 第一单元 金属及其化合物 第6讲　铜及其化合物　金属冶炼 【高考考向预测】 铜及其化合物主要考查铜单质、氧化铜、氢氧化铜、铜盐的性质与转化，铜离子检验、铜的变价反应，同时结合金属冶炼原理、不同金属对应的冶炼方法分析，常融入氧化还原、离子反应、实验探究与化工流程命题；近三年在选择题、工艺流程、实验题中频繁出现，考频较高；预测2027年侧重结合废旧铜料回收、湿法炼铜等工业情境，考查铜的化合物转化、混合体系分离提纯，强化冶炼方案选择与定量计算。 【核心梳理●明考点】 考点一　铜及其化合物 1.铜及其常见化合物的颜色 物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 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 2.铜及其重要化合物的转化关系 【考点突破●明方向】 1.下列说法正确的是　　　　。  (1)CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2 (2)将气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气 (3)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化 (4)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分,在干燥的空气中铜不易生锈 (5)1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子 (6)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 (7)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,可制得无水CuCl2固体 【答案】(2)(4)(6) 2.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径如图所示。下列说法正确的是(　　) A.途径①恰好完全反应时所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比为2∶3 B.利用途径③制备16 g硫酸铜,消耗硫酸的物质的量为0.1 mol C.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②=③ D.与途径①③相比,途径②更好地体现了绿色化学思想 【答案】D 【解析】Cu与混酸反应,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,恰好完全反应时H2SO4与HNO3物质的量之比为3∶2,A错误;途径③制备16 g硫酸铜,这一过程中消耗硫酸的物质的量为0.2 mol,B错误;生成等量的硫酸铜,三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等,而③中还生成SO2,消耗更多的硫酸,则参加反应的H2SO4的物质的量①=②<③,C错误;途径②无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,D正确。 3.铜及其化合物的颜色各异,a~e都是含铜化合物,其主要转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.a能吸水变为b,此过程是物理变化,所以a可作干燥剂 B.单质铜和硫黄加热可直接得到e C.古代湿法炼铜涉及反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu D.c→d中d是还原产物,d物质只具有还原性 【答案】C 【解析】结合图示颜色和物质转化可确定a为CuSO4,b为CuSO4·5H2O,c为Cu(OH)2,d为Cu2O,e为CuS。CuSO4吸水变为CuSO4·5H2O的过程中,有新物质生成,属于化学变化,CuSO4吸水较少,不能用作干燥剂,A项错误;单质铜和硫黄加热的产物是Cu2S,B项错误;湿法炼铜是将Fe加入CuSO4溶液中把Cu置换出来,离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,C项正确;Cu2O中Cu元素为+1价,其既有氧化性又有还原性,D项错误。 4.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下: 下列说法正确的是(　　) A.“焙烧”过程中每消耗1.0 mol CuS,则消耗1.0 mol O2 B.“焙烧”后的“废气”能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.“滤渣”中主要含铁的氧化物 D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体 【答案】B 【解析】“焙烧”时发生反应2CuS+3O22CuO+2SO2。由化学方程式可知,A错误;“废气”中含有SO2,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;调节pH至3~4时,Fe3+水解转化为Fe(OH)3,C错误;将CuCl2·2H2O直接加热脱水,Cu2+水解产生Cu(OH)2,无法得到CuCl2,D错误。 考点二　金属冶炼 1.金属在自然界中的存在 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(写反应通式,用M表示金属)。 3.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作还原剂 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高炉炼铁) H2作还原剂 WO3+3H2W+3H2O 铝热反应 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 4.铝热反应实验中的有关问题 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 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 【考点突破●明方向】 1.古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是(　　) A.用焦炭热还原SnO2可得到Sn B.用H2还原Fe2O3可得到Fe C.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D.Ag2O直接热分解可得到Ag 【答案】C 【解析】根据金属活泼性顺序可知,可以用热还原法冶炼Sn,因此可以用焦炭热还原SnO2得到Sn,故A正确;根据金属活泼性顺序可知,也可以用热还原法冶炼Fe,因此可以用H2还原Fe2O3得到Fe,故B正确;铜能够与氧气反应,Cu2S与过量O2共热产物中含有CuO等,故C错误;银的活泼性较差,工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag,故D正确。 2.有关金属冶炼或其原理的说法正确的是(　　) A.给定条件下,Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s),物质间转化能一步实现 B.工业上,常用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属铝,加入冰晶石作助熔剂 C.火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2,其中Cu2S既作氧化剂又作还原剂 D.铝热法炼铁:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应物刚好完全反应,反应后固体质量增加 【答案】C 【解析】应利用电解熔融MgCl2制备金属Mg,故A错误;AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电,不能通过电解AlCl3得到Al,应是电解熔融氧化铝制备铝,故B错误;火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2,铜元素化合价由+1价变为0价,硫元素化合价由-2价变为+4价,Cu2S既作氧化剂又作还原剂,故C正确;铝热法炼铁:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应前后都是固体,固体质量不变,故D错误。 3.金属钛(Ti)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序,他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度足量稀盐酸中,观察现象如下: 金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡速度缓慢 放出气泡速度快 无变化 下列有关三种金属的说法正确的是(　　) A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是:Ti、Mg、Cu B.若Ti粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径 D.温度、金属表面积、盐酸浓度等因素都会影响反应速率 【答案】D 【解析】A.由现象可以看出反应最快的是镁,其次是钛,无明显现象是铜;根据反应快慢、能否与酸反应与活动性之间的对应可以得出,三种金属活动性顺序为:镁、钛、铜,A错误;B.Ti和Mg都与盐酸反应,在除去Mg的同时,Ti也除掉了,B错误;C.钛是一种昂贵的金属,用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu制取铜,成本太高,在工业上是不可取的,C错误;D.一般情况下,温度越高、表面积越大、盐酸浓度越大反应的速率越快,D正确。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生和离子 C．“碱溶”时存在反应： D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 【答案】C 【分析】废线路板先机械粉碎，可以增加其反应的接触面积，加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解，进入滤液，通入氧气和加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。 【详解】A．机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A错误； B．酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子，B错误； C．“碱溶”时根据产物中，存在反应：，故C正确； D．电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D错误； 故选C。 2．（2026·北京西城·二模）小组研究金属活动性差异对金属与CuSO4溶液反应的影响，进行如下实验。 已知：ⅰ.Cu2O溶于氨水生成的无色在空气中可被氧化为。 ⅱ.。 序号 金属 溶液 实验现象(部分) Ⅰ Mg 溶液 快速产生大量无色气泡，Mg条表面有蓬松棕褐色不溶物产生。Mg条附近溶液的pH下降。一段时间后，溶液的pH略有升高 Ⅱ Zn 有无色气泡产生，Zn表面有较膨松棕褐色不溶物产生 Ⅲ Fe 无气泡产生，Fe表面有较致密红色不溶物产生 实验Ⅳ  取Ⅰ中棕褐色不溶物，加入足量较浓的盐酸，固体部分溶解，上层溶液无色。过滤，取滤渣加入浓硝酸，产生红棕色气体。进一步实验说明Ⅱ、Ⅲ中不溶物的成分与Ⅰ相同。 实验Ⅴ  各取等质量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的棕褐色或红色不溶物于试管中，分别加入2 mL浓氨水，上层溶液无色。5分钟后，上层溶液分别变为深蓝色、蓝色和浅蓝色。 下列说法不正确的是 A．根据Ⅰ和Ⅴ中现象，推测Ⅰ中存在反应： B．Ⅱ中影响气体生成速率的因素不只有 C．实验Ⅳ证明Ⅰ中棕褐色不溶物中存在Cu2O、Cu和CuO D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不溶物中Cu的含量不同，与金属活动性差异导致的气体生成速率不同有关 【答案】C 【分析】根据实验现象，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ生成的固体成分相同，均为氧化亚铜和铜的混合物，生成气体速率不同，据此分析： 【详解】A．实验Ⅰ中Mg条附近pH下降，说明生成了酸性物质，该反应生成符合pH下降的现象；实验Ⅴ中加氨水后最终变为深蓝色，说明不溶物含（与氨水生成无色，在空气中被氧化为深蓝色），A正确； B．Ⅱ中生成的无色气泡为，影响气体生成速率的因素除了，还有金属活动性、原电池效应、不溶物覆盖对固体表面积的影响等，因此影响因素不只有，B正确； C．若不溶物含，加浓盐酸会生成使溶液显蓝色，与实验Ⅳ中上层溶液无色的现象矛盾，无法证明存在，C错误； D．金属活动性，活动性越强生成气体速率越快，体系pH变化差异会导致生成和的比例不同，与Ⅴ中溶液颜色差异的现象吻合，D正确； 故选C。 3．（2026·河南安阳·三模）蓝铜矿(主要成分为甲)是一种天然蓝色铜矿石，在冶金、颜料、文物修复等领域均有应用。甲在一定条件下能发生如下转化： 下列叙述正确的是 A．甲一定是 B．乙的主要成分是 C．丁可能是 D．使戊溶液显黄色的离子是 【答案】D 【详解】A．根据题干信息可判断甲加热分解生成、和黑色固体乙，说明甲含Cu、C、H、O四种元素，属于碱式铜盐，但不一定是，还可能是其他碱式碳酸铜，如，因此选项A错误； B．乙是黑色固体，而是砖红色固体，不符合乙的颜色特征；（黑色）与浓盐酸反应时，浓盐酸中浓度较高，会生成黄色络离子，稀释后转化为蓝色的，与题目现象一致，因此乙的主要成分是，选项B错误； C．丁能使澄清石灰水变浑浊且无毒，有毒，不符合“无毒”的条件，因此丁不可能是，选项C错误； D．乙（）与浓盐酸反应时，浓盐酸中浓度较高，与结合生成黄色的络离子；加水稀释后，浓度降低，与结合生成蓝色的，因此使戊溶液显黄色的离子是，选项D正确； 故选D。 4．（2026·浙江·二模）研究小组制备CuCl，用于制备氯苯，该小组设计的主要制备流程如下图所示，已知CuCl在空气中易被氧化，可溶于浓盐酸中。下列说法不正确的是 A．反应过程中可采用水浴加热 B．混合搅拌时，可通过蓝色是否褪去来初步判断反应是否完成 C．步骤Ⅰ过滤时要保证沉淀表面有溶液覆盖，以避免其被氧化而变质 D．最终的氯苯粗产品中含有的苯酚杂质，可用浓溴水除去苯酚杂质 【答案】D 【分析】工艺流程中通过以过量亚硫酸氢钠、氢氧化钠、氯化钠及硫酸铜在条件下，混合搅拌，过滤、洗涤、干燥得到；得到的溶于盐酸与在下，生成氯苯，以此进行分析； 【详解】A．整个流程中反应温度为，低于，水浴加热受热均匀、温度易控，适合该反应，A正确。 B．反应物中电离出的为蓝色，反应完全后全部转化为沉淀，蓝色消失，因此可通过蓝色是否褪去初步判断反应是否完成，B正确； C．已知在空气中易被氧化，过滤时沉淀表面覆盖溶液可以隔绝空气，防止被氧气氧化变质，C正确； D．苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚，三溴苯酚不溶于水易溶于氯苯，且溴也会溶于氯苯，无法除去杂质，还会引入新杂质，因此不能用浓溴水除杂，D错误； 故选D。 5．（2026·河南开封·模拟预测）向溶液中加入浓溶液，制得悬浊液，向悬浊液中通入产生大量白色沉淀A，过滤，测得滤液的pH约为3.取洗涤后的白色沉淀A进行如下实验： 查阅文献：溶液中呈无色，易被氧化为。 下列叙述错误的是 A．滤液的pH约为3与过量有关 B．为使后续实验现象明显，过程①中的氨水要过量 C．过程③中有配位键的断裂与形成 D．溶液中通入也能产生白色沉淀A 【答案】D 【分析】白色沉淀A加氨水先得无色溶液，静置后变蓝色结合文献信息：溶液中（亚铜氨络离子）呈无色，易被氧化为蓝色的（铜氨络离子），说明沉淀A中含有（亚铜离子）；实验③加稀硝酸和溶液，生成白色沉淀B，稀硝酸会将氧化为，同时沉淀A中的阴离子被释放；加入生成白色沉淀，说明沉淀A中含有（氯离子），白色沉淀B为；实验④加无明显现象说明沉淀A中不含（硫酸根）和（亚硫酸根），因为它们与会生成沉淀，综上白色沉淀A是氯化亚铜（）。 【详解】A．若不足，剩余的会中和反应生成的，溶液pH不会为3；过量时，除反应生成的强酸外，过量与水反应生成，使溶液pH降低到3，故滤液pH约为3与过量有关，A正确； B．过程①氨水过量才能保证CuCl完全溶解，形成无色，使后续静置被氧化为蓝色的现象更明显，B正确； C．过程③中，蓝色溶液中的与足量反应时，Cu-N配位键断裂，解离出的与形成水合铜离子的配位键，存在配位键的断裂与形成，C正确； D．白色沉淀A为CuCl，溶液中无，通入时即使被还原为，也会发生歧化反应生成Cu和，无法生成CuCl沉淀，D错误； 故答案选D。 6．（2026·广东揭阳·二模）现有乙醇催化氧化一体化实验装置如图(夹持装置省略)，下列说法错误的是 已知：希夫试剂可用于检验醛类物质，常温下，无色的希夫试剂与醛类发生显紫色的显色反应。 A．应先点燃甲处酒精灯，再点燃乙处酒精灯 B．乙中黑色变红时发生的反应为 C．反应一段时间后，可观察到铜粉出现红→黑→红交替的现象，无水变蓝，希夫试剂变紫 D．该一体化实验具有操作方便、现象明显和药品用量少等优点 【答案】A 【详解】A．乙醇的催化氧化反应需要在有铜单质和加热条件下进行，为了先生成氧化铜，应该先点燃乙处的酒精灯，达到反应条件后，再点燃甲处酒精灯，A错误； B．乙醇催化氧化的过程为：（1）红色的铜单质在加热条件下被氧化为黑色的氧化铜：；（2）黑色氧化铜与乙醇反应生成乙醛和红色铜单质：，B正确； C．乙醇催化氧化的过程为：（1）红色的铜单质在加热条件下被氧化为黑色的氧化铜；（2）黑色氧化铜与乙醇反应生成乙醛和红色铜单质，故可观察到“铜粉出现红→黑→红交替的现象”；无水硫酸铜为白色或灰白色粉末，实验中有水产生，无水硫酸铜遇水变蓝色；乙醇经催化氧化生成的乙醛使希夫试剂变紫，C正确； D．在该实验中乙醇的催化氧化和产物的检验都在一个玻璃管中进行，且向玻璃管中添加实验药品很方便，故该实验具有操作方便的优点；该实验通过无水硫酸铜和希夫试剂的颜色变化来检验产物，实验现象明显；该实验使用空气中的氧气作为反应物，具有药品用量少的优点，D正确； 故答案选A。 7．（2026·江苏·二模）以铜为原料制备新制悬浊液并检验葡萄糖中的醛基。下列相关实验原理、装置（部分夹持仪器省略）及操作不正确的是 A．装置甲：制备硫酸铜溶液 B．装置乙：过滤出未反应铜单质 C．装置丙：制备悬浊液 D．装置丁：检验葡萄糖中的醛基 【答案】C 【详解】A．铜与稀硫酸与空气中的氧气发生反应，可制得硫酸铜溶液，A正确； B．硫酸铜溶液中不溶物铜单质可通过过滤方法去除，B正确； C．应向过量的氢氧化钠溶液中滴加几滴硫酸铜溶液制备悬浊液，不是少量氢氧化钠溶液，C错误； D．葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液加热发生反应出现砖红色沉淀可检验葡萄糖中的醛基存在，D正确； 故选C。 8．（2026·新疆喀什·二模）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)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为)。下列说法正确的是 A．保存《千里江山图》不需控制温度和湿度 B．孔雀石、蓝铜矿颜料易被空气氧化 C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 D．中铜的质量分数高于 【答案】D 【详解】A．《千里江山图》的纸质基材易在湿度不适的环境中腐坏，且碱式碳酸盐颜料受热易分解，因此保存需要控制温度和湿度，A错误； B．两种颜料成分中Cu为+2价、C为+4价、O为-2价、H为+1价，均处于稳定价态，不易被空气氧化，B错误； C．两种颜料均为碱式碳酸盐，可与酸发生反应，不耐酸，C错误； D．孔雀石：，蓝铜矿：， 因此中铜的质量分数更高，D正确； 故选D。 9．（2026·广西河池·一模）氧化亚铜为砖红色粉末状固体，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。为探究的性质，进行如下实验： I.取少许加入到试管甲，滴加过量溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为红色沉淀，溶液显浅蓝色；倾去溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失，产生红棕色气体。 Ⅱ.另取等量少许加入到试管乙，滴加过量氨水并充分振荡，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。 下列说法错误的是 A．实验I中生成的红色沉淀为金属 B．实验I、Ⅱ不能说明为两性氧化物 C．实验I中沉淀的变化均体现了的氧化性 D．深蓝色是由于存在，中含有的化学键为配位键和共价键 【答案】C 【详解】A．在酸性条件下发生歧化反应，生成的红色沉淀为金属，A正确； B．两性氧化物的定义是与酸、碱反应均只生成盐和水，实验I中反应有单质及氮的还原产物生成，实验Ⅱ中反应生成配合物，不符合两性氧化物的反应特征，不能说明为两性氧化物，B正确； C．实验I中第一步转化为沉淀的反应中，仅提供酸性环境，未体现氧化性，只有第二步与浓硝酸反应时硝酸体现氧化性，并非所有沉淀变化都体现硝酸的氧化性，C错误； D．无色的被空气中氧化为深蓝色的，配离子中内部为共价键，与之间为配位键，D正确； 故选C 10．（2026·浙江·二模）难溶于稀盐酸，溶于较浓盐酸时生成，该溶液能吸收CO、、等气体。吸收后形成，其结构为：。下列说法正确的是 A．用与溶液制备时，体系中先加浓盐酸再加水稀释可提高产率 B．中的化合价为+2，配位数为4 C．由结构可知，原子不满足8电子稳定结构 D．测定、CO、混合气中的含量时，应先将混合气体通过溶液 【答案】A 【详解】A．Cu与反应制备CuCl时，若直接反应，难溶于稀酸的CuCl会附着在反应物表面，阻碍反应持续进行。先加入浓盐酸，生成的CuCl会转化为可溶性的，避免固体附着，再加水稀释，盐酸浓度降低，分解析出CuCl，因此可以提高产率，A正确； B．该二聚体为电中性，CO、为0价，Cl为-1价，设Cu化合价为，对整体有，得，Cu为+1价；结合结构可知Cu配位数为4，但化合价错误，B错误； C．Cl为-1价，最外层原有个电子，每个Cl与2个Cu形成2个共价键，成键后Cl最外层仍为8电子，满足8电子稳定结构，C错误； D．题干明确说明可以同时吸收CO和，若先将混合气体通过该溶液，也会被吸收，无法准确测定CO的含量，D错误； 故答案选A。 二、填空题 11．（2026·重庆·模拟预测）废铜回收利用率，大体上反映了一个国家铜的再生水平，用废铜屑制备甲酸铜是回收铜的一个重要途径。 已知：甲酸铜常温常压下稳定，可溶于水，难溶于乙醇。 (一)甲酸铜的制备 (1)制取硫酸铜晶体：废铜屑经处理后加入一定的试剂可得到硫酸铜晶体。请从下列给出的试剂中选择最佳的反应试剂或试剂组合___________(填序号)。 ①浓硫酸    ②浓硝酸    ③双氧水    ④稀硫酸 (2)制取碱式碳酸铜：称取和在研钵中磨细混匀后加入近沸腾的蒸馏水中。 ①为了防止暴沸，搅拌下加入混合物的方式为：___________(“一次加入”或“分批加入”)；写出反应的离子方程式___________； ②需略过量的原因一方面是为了提高硫酸铜的利用率，另一方面是因为___________。 (3)在接近沸腾下加热搅拌几分钟并静置后，用倾析法(如图)分离、洗涤沉淀。倾析法适用于分离出沉淀颗粒密度___________(填“较大”或“较小”)的物质。 (4)将碱式碳酸铜加入蒸馏水，搅拌加热至约50℃，逐滴加入适量甲酸至沉淀刚好完全溶解，再将溶液蒸发，冷却，减压过滤，用少量___________洗涤晶体两次，抽干称重。 (二)甲酸铜晶体组分测定(已知：杂质不含铜元素) (5)结晶水的测定：称取产物放入称量瓶，置于烘箱内在110℃加热，再放于仪器a(见图)中冷却至室温后称量。重复上述操作直到恒重得固体质量为0.8900g。仪器a的名称是___________。 (6)铜含量的测定：已知有色溶液所呈现的颜色是由于溶质对光的选择性吸收所致。利用物质对一定波长光的吸收程度(吸光度)来测定物质含量(定量分析)的方法，称为分光光度法。称取产物加入蒸馏水，使其完全溶解。取配制的溶液于100ml容量瓶中，加入少量氨水，用蒸馏水稀释至刻度并摇匀。在波长610nm下测定溶液的吸光度。已知吸光度与标准溶液的浓度关系如下表： 编号 不同浓度的标准溶液 样品 1 2 3 4 5 6 浓度 0.0008 0.0016 0.0024 0.0032 0.0040 吸光度 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.25 ①不用标准溶液而用标准溶液进行分光光度计测定的原因为___________。 ②根据(5)(6)的数据可求得甲酸铜晶体的化学式为___________。 【答案】(1)③④ (2) 分批加入 受热易分解且需保持碱性环境生成碱式碳酸铜 (3)较大 (4)乙醇 (5)干燥器 (6) 控制，避免水解生成沉淀；把转化为深蓝色、性质稳定的铜氨配离子，提高测定灵敏度与准确性(答到颜色/稳定性/避免生成任两点即可) 【详解】（1）Cu和稀硫酸不反应，和浓硫酸、浓硝酸反应会生成有毒气体SO2、NO2，不环保，H2O2具有氧化性，在稀硫酸存在时，可发生反应：，产物无污染，所以最佳组合是③④； （2）①为防止暴沸，应分批加入混合物；CuSO4和NaHCO3反应生成碱式碳酸铜、CO2和水，反应式为： ②NaHCO3略过量，除了提高CuSO4 利用率，还因为NaHCO3受热易分解且需保持碱性环境生成碱式碳酸铜； （3）倾析法适用于分离沉淀颗粒较大的物质，这类沉淀容易沉降在容器底部，便于倾出上层清液； （4）已知甲酸铜可溶于水，难溶于乙醇，所以用少量乙醇洗涤晶体，可减少晶体的溶解损失； （5）仪器是干燥器，用于在加热后冷却样品，防止样品吸收空气中的水蒸气，保证恒重结果准确； （6）①在水溶液中颜色较浅，吸光度低，测定误差大；而是深蓝色络离子，颜色深，吸光度高，测定灵敏度高，误差小，同时控制，避免水解生成沉淀； ②根据(5)的数据，结晶水的质量为1.25g-0.89g=0.36g，n(H2O)=0.02mol；根据(6)表格数据，可知吸光度与浓度成正比，样品吸光度为0.25，可得，得 c=0.0050 mol/L，即100mL容量瓶中浓度为0.0050 mol/L，则100mL原液中Cu2+的浓度为，则n(Cu2+)=；假设甲酸铜为，则=4，甲酸铜为：。 三、解答题 12．（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 【分析】取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀氢氧化铜，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀，过滤，向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液，将和混合溶液加热至80-85℃，加入氧化铜固体，全部溶解后，趁热过滤，将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。 【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。 13．（2026·江苏·三模）实验室模拟以碱性蚀刻废液[含及少量的NH4Cl、CaCl2]制备碱式碳酸铜的实验流程如下： (1)“沉铜”时，先将碱性蚀刻废液和足量NaOH溶液混合，置于如图所示实验装置中。 ①先控制温度50~60℃发生反应，得到含CuO及少量絮状Cu(OH)2的沉淀。写出转化为CuO的化学方程式：______。充分反应后再将温度升至80~90℃并保持一段时间，其目的是______。 ②检验“沉铜”是否完全的简单实验操作及现象为______。 (2)检测“氨浸”后溶液中溶质成分：取少量溶液浓缩得到蓝色晶体，测得该晶体中N、Cu元素的质量分数分别为17.51%、39.73%，蓝色晶体的主要成分为______（填字母）。 A．    B．    C． (3)将“氨浸”后的溶液置于90℃热水浴中“蒸氨”，获得。蒸出的气体通过碱石灰后再进行循环使用，通过碱石灰的主要目的是______。 (4)铜元素含量的测定原理为，。补充完整测定样品中铜元素含量的实验方案：取一定质量的固体样品溶于稀硫酸中，配成100 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，______，用 溶液滴定至浅蓝色，加入稍过量的KSCN溶液，______。记录数据，重复滴定2~3次，计算。[已知：①I2浓度较大时能被淀粉吸附，使滴定产生误差；②CuI可吸附少量I2；③，CuSCN不吸附I2。实验须使用的试剂：KI溶液、 溶液、淀粉溶液] 【答案】(1) 促使氨气挥发（沉铜更为充分），使溶液中部分转化 将湿润的红色石蕊试纸置于导管出口(a)处，若未变蓝，则沉铜完全 (2)A (3)除去混合气体中的 (4) 加入过量的溶液，充分反应，用溶液滴定至浅黄色，滴加淀粉溶液 用溶液滴定至终点（蓝色褪去） 【分析】本实验以含及少量、的碱性蚀刻废液为原料制备，沉铜环节加加热将铜氨配合物转化为沉淀并释放，过滤除去可溶性杂质；氨浸环节加和将转化为可溶性铜氨配合物，分离不溶性杂质；蒸氨环节加热使铜氨配合物分解得到目标产物，蒸出的混合气体经提纯后循环使用。 【详解】（1）。沉铜的关键在于是否能从溶液中挥发出来，易与形成配合物，从而导致沉铜不彻底，所以后续加热一段时间主要目的是促使氨气挥发（沉铜更为充分），当然在50~60℃时有一部分铜转化为（絮状沉淀），加热能使之分解生成氧化铜，便于过滤，且提高原料中铜元素利用率。 结合①方程式的分析可知是检验反应是否彻底的标志物，也是中学化学一种重要的化合物，容易想到通过检验氨气来确定反应是否结束。装置中通和气流方向，以及管口字母“a”的标志都有一定的提示作用。该装置无法通过向上层清液中继续滴加的方法来判断沉淀完全，不满足题目“简单实验操作”的要求。 （2）通过元素质量分数折算与个数比为，符合条件的为 ，故选A。 （3）分析从到反应过程中会释放出氨气及二氧化碳，结合碱石灰的性质，可以分析碱石灰的作用是吸收二氧化碳。由于前面的“氨浸”操作在水溶液中进行，故“蒸氨”过程中产生的无须去除。 （4）依据测定原理，所以第一步应先将所有的还原，还原后生成大量的，因“浓度较大时能被淀粉吸附，使滴定产生误差”，所以应将溶液中碘单质的浓度降低，所以用先降低溶液中，再滴加指示剂淀粉溶液。当溶液中较低，也就是“用滴定至浅蓝色”时，需要考虑到题目另两个信息：“可吸附少量、不吸附”，故需要将转化为，加入稍过量的溶液（试题已将该步骤表述出来），将吸附释放出来，接下来再用溶液进行滴定，直至到达滴定终点。 14．（2026·湖北武汉·模拟预测）某化学兴趣小组为探究CuSO4溶液与Na2S溶液反应的产物，进行了如下实验。 已知：①S与Na2S可生成易溶于水的硫化物： ②Cu2O可与非氧化性强酸发生反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O 回答下列问题： (1)配制饱和CuSO4溶液，下列需要用到的仪器有________（填标号）。 (2)实验Ⅰ生成黑色沉淀的离子方程式为________。 (3)向实验Ⅱ中生成的黄色沉淀滴加少量________（填试剂和现象），通过物理性质证明了生成的黄色沉淀为S。 (4)从动力学的角度分析，实验Ⅰ中未观察到红色和黄色沉淀的原因为________。 (5)为了让CuSO4与Na2S仅发生氧化还原反应，该小组进行了如下实验。 序号 实验Ⅲ 实验Ⅳ 装置 现象 电流表示数为0，两烧杯中无明显现象 电流表示数为0.021 A，铜片表面有红色固体析出，右侧溶液颜色逐渐加深 ①实验Ⅲ电流表示数为0的原因为________。 ②实验Ⅳ负极的电极反应式为________。 ③验证实验Ⅳ析出的红色固体不是Cu2O的实验方案为________。 【答案】(1)ab (2) (3)CS2、黄色沉淀溶解 (4)实验Ⅰ中CuSO4溶液浓度较小，发生氧化还原反应的速率较小 (5) 盐桥的长度较长，横截面积较小，导致盐桥电阻较大，产生电流极小(或被测电路的电流极小，低于电流表的最小量程，电流表无法显示) [或。/] 取析出的红色固体溶于稀硫酸中，溶液颜色不变蓝，则证明析出的红色固体不是Cu2O 【详解】（1）配制饱和溶液需要用到烧杯、玻璃棒，不需要使用容量瓶、坩埚，故答案为：ab； （2）实验Ⅰ中产生CuS沉淀，离子方程式为：； （3）检验S单质的物理方法为滴加溶液并观察黄色沉淀是否溶解，故答案为：、黄色沉淀溶解； （4）从动力学角度分析，反应速率和浓度有关，实验Ⅰ中硫酸铜溶液浓度较小，发生氧化还原反应的速率较慢，故观察不到红色和黄色沉淀，故答案为：实验Ⅰ中CuSO4溶液浓度较小，发生氧化还原反应的速率较小； （5）①实验Ⅲ和Ⅳ的区别在盐桥的长度和横截面积，由此可推断实验Ⅲ电流表示数为0的原因为盐桥的长度较长，横截面积较小，导致盐桥电阻较大，产生电流极小，电流表无法测出； ②电池中仅发生氧化还原反应，根据实验Ⅳ中的现象知，石墨作负极，S2-被氧化为，故实验Ⅳ负极的电极反应为； ③由题干可知可溶于非氧化性强酸，生成Cu和，故可以取析出的红色固体溶于稀硫酸中，若溶液颜色不变蓝，则证明析出的红色固体不是。 15．（2026·内蒙古赤峰·一模）四水甲酸铜[]为蓝色晶体，易溶于水，微溶于乙醇。常用作催化剂及电镀原料。实验室可以用碱式碳酸铜[]与甲酸反应来制备，步骤如下： Ⅰ.称取一定量和固体，充分研细。 Ⅱ.向接近沸腾的蒸馏水中加入Ⅰ中混合物。 Ⅲ.后静置溶液，用倾析法分离得到沉淀，洗涤。 Ⅳ.将Ⅲ中固体转入仪器a中，加入蒸馏水，加热。 Ⅴ.向a中加入甲酸，反应结束后经一系列操作得到产品。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为_______。 (2)步骤Ⅰ中应取用适当过量的，原因可能是_______。 (3)步骤Ⅴ中的一系列操作为_______、过滤、乙醇洗涤、干燥。其中使用乙醇洗涤的优点是_______。 (4)获得纯净的四水甲酸铜需要控制条件。不同温度和时间下晶体X射线衍射图谱如下(X射线衍射可用于判断某晶体物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。 ①制备四水甲酸铜的最佳反应条件为_______。 ②制备四水甲酸铜的化学方程式为_______。 (5)测定产品中四水甲酸铜()的含量：准确称取产品配成溶液，取于锥形瓶中，忽略杂质离子的干扰，用的标准溶液滴定，反应为：，平均消耗EDTA溶液。则产品中四水甲酸铜的质量分数为_______(用含a、b、c的代数式表示)。 【答案】(1)三颈烧瓶 (2)碳酸氢钠过量可以保持溶液呈碱性，铜离子完全沉淀或碳酸氢钠易分解损失 (3) 蒸发浓缩、冷却结晶 四水甲酸铜微溶于乙醇，可减少产品洗涤时的溶解损失，且乙醇易挥发，便于干燥 (4) 50℃、反应10 min (5) 【分析】和固体充分混合均匀之后加入接近沸腾的蒸馏水反应，可得到，倾析法分离固体和溶液，再将固体转入三颈烧瓶中，加入蒸馏水，和甲酸，加热反应得到四水甲酸铜溶液，再经过冷却结晶的一系列操作即可得到晶体。 【详解】（1）由图可知，仪器a为三颈烧瓶。 （2）步骤Ⅰ是硫酸铜和碳酸氢钠反应制备碱式碳酸铜，碳酸氢钠过量可以保持溶液呈碱性，铜离子完全沉淀，提高碱式碳酸铜的产率，同时碳酸氢钠易分解损失，所以需要取用适当过量的； （3）甲酸铜易溶于水，反应后得到稀溶液，需要先蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体，再进行过滤操作；根据题干信息，四水甲酸铜微溶于乙醇，因此乙醇洗涤可以减少产品溶解损耗，同时乙醇易挥发，干燥更快。 （4）① 由衍射图可知：黑圈为目标产物四水甲酸铜，三角为杂质无水甲酸铜；时只有目标产物的衍射峰，无杂质峰，是最佳条件。 ② 碱式碳酸铜和甲酸、水反应生成四水甲酸铜和二氧化碳，根据原子守恒配平即可得到反应方程式。 （5）根据滴定反应，待测液中，则溶液中，总质量，因此质量分数为。 16．（2025·辽宁·模拟预测）、在生产和生活中有广泛应用。一种以刻蚀废液(含、、和等)为原料制备和的流程如图所示。 已知：是一种白色固体，不溶于水和乙醇，在潮湿空气中易被氧化；配合物具有络合性，即能够通过配位键与其他分子或离子结合，形成稳定的复杂结构。 回答下列问题： (1)含______键。 (2)滤渣在空气中充分灼烧得到红色粉末，红色粉末的化学式为______。“除铁”工序中氨表现的性质是______(可选填“氧化性”“还原性”“碱性”“络合性”)；铁位于周期表第______周期第______族。 (3)“转化”中制备CuI的离子方程式为______；常用乙醇洗涤，而不用水洗涤，其主要原因可能是______。 (4)胆矾在氮气气氛中的热失重曲线如图所示。 点对应固体的化学式为______。写出的化学方程式：______。 【答案】(1)16 (2) Fe2O3 碱性、络合性 四 Ⅷ (3) 防止CuI潮湿后被氧化，且使用乙醇洗涤便于CuI干燥 (4) 【分析】刻蚀废液加入氨水使得铁离子、亚铁离子成为沉淀转化为滤渣，铜离子以形式进入滤液，加入过量二氧化碳使得铜转化为沉淀，分离出沉淀加入硫酸酸溶，得到溶液结晶得到胆矾晶体，硫酸铜和加入二氧化硫和碘单质发生氧化还原反应获得CuI。 【详解】（1）单键都是σ键、配位键也是σ键，含16键； （2）滤渣为含铁氢氧化物沉淀，在空气中充分灼烧得到红色粉末为铁氧化物Fe2O3。“除铁”工序中氨使得铁元素转化为相应氢氧化物沉淀，表现的性质是碱性，使铜转化为四氨合铜络离子，表现络和性；铁为26号元素，位于周期表第四周期第Ⅷ族。 （3）转化过程中硫酸铜和加入二氧化硫和碘单质发生氧化还原反应获得CuI，反应中铜元素化合价由+2变为+1、碘元素化合价由0变为-1，硫元素化合价由+4变为+6，结合电子守恒，反应为；已知：不溶于乙醇，在潮湿空气中易被氧化，常用乙醇洗涤，而不用水洗涤，其主要原因可能是防止CuI潮湿后被氧化，且使用乙醇洗涤便于CuI干燥； （4）胆矾加热首先失去结晶水，0.8g失去1个结晶水，失重，b点失去结晶水数目为，此时为，c点失去结晶水数目为，此时为，则的化学方程式：，失去全部结晶水，固体质量为，则点对应固体的化学式为。 第 1 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元三 第一单元 金属及其化合物 第6讲　铜及其化合物　金属冶炼 【高考考向预测】 铜及其化合物主要考查铜单质、氧化铜、氢氧化铜、铜盐的性质与转化，铜离子检验、铜的变价反应，同时结合金属冶炼原理、不同金属对应的冶炼方法分析，常融入氧化还原、离子反应、实验探究与化工流程命题；近三年在选择题、工艺流程、实验题中频繁出现，考频较高；预测2027年侧重结合废旧铜料回收、湿法炼铜等工业情境，考查铜的化合物转化、混合体系分离提纯，强化冶炼方案选择与定量计算。 【核心梳理●明考点】 考点一　铜及其化合物 1.铜及其常见化合物的颜色 物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 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 2.铜及其重要化合物的转化关系 【考点突破●明方向】 1.下列说法正确的是　　　　。  (1)CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2 (2)将气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气 (3)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化 (4)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分,在干燥的空气中铜不易生锈 (5)1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子 (6)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 (7)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,可制得无水CuCl2固体 2.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径如图所示。下列说法正确的是(　　) A.途径①恰好完全反应时所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比为2∶3 B.利用途径③制备16 g硫酸铜,消耗硫酸的物质的量为0.1 mol C.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②=③ D.与途径①③相比,途径②更好地体现了绿色化学思想 3.铜及其化合物的颜色各异,a~e都是含铜化合物,其主要转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.a能吸水变为b,此过程是物理变化,所以a可作干燥剂 B.单质铜和硫黄加热可直接得到e C.古代湿法炼铜涉及反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu D.c→d中d是还原产物,d物质只具有还原性 4.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下: 下列说法正确的是(　　) A.“焙烧”过程中每消耗1.0 mol CuS,则消耗1.0 mol O2 B.“焙烧”后的“废气”能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.“滤渣”中主要含铁的氧化物 D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体 考点二　金属冶炼 1.金属在自然界中的存在 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(写反应通式,用M表示金属)。 3.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作还原剂 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(高炉炼铁) H2作还原剂 WO3+3H2W+3H2O 铝热反应 Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 4.铝热反应实验中的有关问题 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 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 【考点突破●明方向】 1.古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是(　　) A.用焦炭热还原SnO2可得到Sn B.用H2还原Fe2O3可得到Fe C.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu D.Ag2O直接热分解可得到Ag 2.有关金属冶炼或其原理的说法正确的是(　　) A.给定条件下,Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s),物质间转化能一步实现 B.工业上,常用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属铝,加入冰晶石作助熔剂 C.火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2,其中Cu2S既作氧化剂又作还原剂 D.铝热法炼铁:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应物刚好完全反应,反应后固体质量增加 3.金属钛(Ti)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序,他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度足量稀盐酸中,观察现象如下: 金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡速度缓慢 放出气泡速度快 无变化 下列有关三种金属的说法正确的是(　　) A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是:Ti、Mg、Cu B.若Ti粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径 D.温度、金属表面积、盐酸浓度等因素都会影响反应速率 【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生和离子 C．“碱溶”时存在反应： D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 2．（2026·北京西城·二模）小组研究金属活动性差异对金属与CuSO4溶液反应的影响，进行如下实验。 已知：ⅰ.Cu2O溶于氨水生成的无色在空气中可被氧化为。 ⅱ.。 序号 金属 溶液 实验现象(部分) Ⅰ Mg 溶液 快速产生大量无色气泡，Mg条表面有蓬松棕褐色不溶物产生。Mg条附近溶液的pH下降。一段时间后，溶液的pH略有升高 Ⅱ Zn 有无色气泡产生，Zn表面有较膨松棕褐色不溶物产生 Ⅲ Fe 无气泡产生，Fe表面有较致密红色不溶物产生 实验Ⅳ  取Ⅰ中棕褐色不溶物，加入足量较浓的盐酸，固体部分溶解，上层溶液无色。过滤，取滤渣加入浓硝酸，产生红棕色气体。进一步实验说明Ⅱ、Ⅲ中不溶物的成分与Ⅰ相同。 实验Ⅴ  各取等质量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的棕褐色或红色不溶物于试管中，分别加入2 mL浓氨水，上层溶液无色。5分钟后，上层溶液分别变为深蓝色、蓝色和浅蓝色。 下列说法不正确的是 A．根据Ⅰ和Ⅴ中现象，推测Ⅰ中存在反应： B．Ⅱ中影响气体生成速率的因素不只有 C．实验Ⅳ证明Ⅰ中棕褐色不溶物中存在Cu2O、Cu和CuO D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不溶物中Cu的含量不同，与金属活动性差异导致的气体生成速率不同有关 3．（2026·河南安阳·三模）蓝铜矿(主要成分为甲)是一种天然蓝色铜矿石，在冶金、颜料、文物修复等领域均有应用。甲在一定条件下能发生如下转化： 下列叙述正确的是 A．甲一定是 B．乙的主要成分是 C．丁可能是 D．使戊溶液显黄色的离子是 4．（2026·浙江·二模）研究小组制备CuCl，用于制备氯苯，该小组设计的主要制备流程如下图所示，已知CuCl在空气中易被氧化，可溶于浓盐酸中。下列说法不正确的是 A．反应过程中可采用水浴加热 B．混合搅拌时，可通过蓝色是否褪去来初步判断反应是否完成 C．步骤Ⅰ过滤时要保证沉淀表面有溶液覆盖，以避免其被氧化而变质 D．最终的氯苯粗产品中含有的苯酚杂质，可用浓溴水除去苯酚杂质 5．（2026·河南开封·模拟预测）向溶液中加入浓溶液，制得悬浊液，向悬浊液中通入产生大量白色沉淀A，过滤，测得滤液的pH约为3.取洗涤后的白色沉淀A进行如下实验： 查阅文献：溶液中呈无色，易被氧化为。 下列叙述错误的是 A．滤液的pH约为3与过量有关 B．为使后续实验现象明显，过程①中的氨水要过量 C．过程③中有配位键的断裂与形成 D．溶液中通入也能产生白色沉淀A 6．（2026·广东揭阳·二模）现有乙醇催化氧化一体化实验装置如图(夹持装置省略)，下列说法错误的是 已知：希夫试剂可用于检验醛类物质，常温下，无色的希夫试剂与醛类发生显紫色的显色反应。 A．应先点燃甲处酒精灯，再点燃乙处酒精灯 B．乙中黑色变红时发生的反应为 C．反应一段时间后，可观察到铜粉出现红→黑→红交替的现象，无水变蓝，希夫试剂变紫 D．该一体化实验具有操作方便、现象明显和药品用量少等优点 7．（2026·江苏·二模）以铜为原料制备新制悬浊液并检验葡萄糖中的醛基。下列相关实验原理、装置（部分夹持仪器省略）及操作不正确的是 A．装置甲：制备硫酸铜溶液 B．装置乙：过滤出未反应铜单质 C．装置丙：制备悬浊液 D．装置丁：检验葡萄糖中的醛基 8．（2026·新疆喀什·二模）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)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为)。下列说法正确的是 A．保存《千里江山图》不需控制温度和湿度 B．孔雀石、蓝铜矿颜料易被空气氧化 C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 D．中铜的质量分数高于 9．（2026·广西河池·一模）氧化亚铜为砖红色粉末状固体，可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。为探究的性质，进行如下实验： I.取少许加入到试管甲，滴加过量溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为红色沉淀，溶液显浅蓝色；倾去溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失，产生红棕色气体。 Ⅱ.另取等量少许加入到试管乙，滴加过量氨水并充分振荡，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。 下列说法错误的是 A．实验I中生成的红色沉淀为金属 B．实验I、Ⅱ不能说明为两性氧化物 C．实验I中沉淀的变化均体现了的氧化性 D．深蓝色是由于存在，中含有的化学键为配位键和共价键 10．（2026·浙江·二模）难溶于稀盐酸，溶于较浓盐酸时生成，该溶液能吸收CO、、等气体。吸收后形成，其结构为：。下列说法正确的是 A．用与溶液制备时，体系中先加浓盐酸再加水稀释可提高产率 B．中的化合价为+2，配位数为4 C．由结构可知，原子不满足8电子稳定结构 D．测定、CO、混合气中的含量时，应先将混合气体通过溶液 二、填空题 11．（2026·重庆·模拟预测）废铜回收利用率，大体上反映了一个国家铜的再生水平，用废铜屑制备甲酸铜是回收铜的一个重要途径。 已知：甲酸铜常温常压下稳定，可溶于水，难溶于乙醇。 (一)甲酸铜的制备 (1)制取硫酸铜晶体：废铜屑经处理后加入一定的试剂可得到硫酸铜晶体。请从下列给出的试剂中选择最佳的反应试剂或试剂组合___________(填序号)。 ①浓硫酸    ②浓硝酸    ③双氧水    ④稀硫酸 (2)制取碱式碳酸铜：称取和在研钵中磨细混匀后加入近沸腾的蒸馏水中。 ①为了防止暴沸，搅拌下加入混合物的方式为：___________(“一次加入”或“分批加入”)；写出反应的离子方程式___________； ②需略过量的原因一方面是为了提高硫酸铜的利用率，另一方面是因为___________。 (3)在接近沸腾下加热搅拌几分钟并静置后，用倾析法(如图)分离、洗涤沉淀。倾析法适用于分离出沉淀颗粒密度___________(填“较大”或“较小”)的物质。 (4)将碱式碳酸铜加入蒸馏水，搅拌加热至约50℃，逐滴加入适量甲酸至沉淀刚好完全溶解，再将溶液蒸发，冷却，减压过滤，用少量___________洗涤晶体两次，抽干称重。 (二)甲酸铜晶体组分测定(已知：杂质不含铜元素) (5)结晶水的测定：称取产物放入称量瓶，置于烘箱内在110℃加热，再放于仪器a(见图)中冷却至室温后称量。重复上述操作直到恒重得固体质量为0.8900g。仪器a的名称是___________。 (6)铜含量的测定：已知有色溶液所呈现的颜色是由于溶质对光的选择性吸收所致。利用物质对一定波长光的吸收程度(吸光度)来测定物质含量(定量分析)的方法，称为分光光度法。称取产物加入蒸馏水，使其完全溶解。取配制的溶液于100ml容量瓶中，加入少量氨水，用蒸馏水稀释至刻度并摇匀。在波长610nm下测定溶液的吸光度。已知吸光度与标准溶液的浓度关系如下表： 编号 不同浓度的标准溶液 样品 1 2 3 4 5 6 浓度 0.0008 0.0016 0.0024 0.0032 0.0040 吸光度 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.25 ①不用标准溶液而用标准溶液进行分光光度计测定的原因为___________。 ②根据(5)(6)的数据可求得甲酸铜晶体的化学式为___________。 三、解答题 12．（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________。 13．（2026·江苏·三模）实验室模拟以碱性蚀刻废液[含及少量的NH4Cl、CaCl2]制备碱式碳酸铜的实验流程如下： (1)“沉铜”时，先将碱性蚀刻废液和足量NaOH溶液混合，置于如图所示实验装置中。 ①先控制温度50~60℃发生反应，得到含CuO及少量絮状Cu(OH)2的沉淀。写出转化为CuO的化学方程式：______。充分反应后再将温度升至80~90℃并保持一段时间，其目的是______。 ②检验“沉铜”是否完全的简单实验操作及现象为______。 (2)检测“氨浸”后溶液中溶质成分：取少量溶液浓缩得到蓝色晶体，测得该晶体中N、Cu元素的质量分数分别为17.51%、39.73%，蓝色晶体的主要成分为______（填字母）。 A．    B．    C． (3)将“氨浸”后的溶液置于90℃热水浴中“蒸氨”，获得。蒸出的气体通过碱石灰后再进行循环使用，通过碱石灰的主要目的是______。 (4)铜元素含量的测定原理为，。补充完整测定样品中铜元素含量的实验方案：取一定质量的固体样品溶于稀硫酸中，配成100 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，______，用 溶液滴定至浅蓝色，加入稍过量的KSCN溶液，______。记录数据，重复滴定2~3次，计算。[已知：①I2浓度较大时能被淀粉吸附，使滴定产生误差；②CuI可吸附少量I2；③，CuSCN不吸附I2。实验须使用的试剂：KI溶液、 溶液、淀粉溶液] 14．（2026·湖北武汉·模拟预测）某化学兴趣小组为探究CuSO4溶液与Na2S溶液反应的产物，进行了如下实验。 已知：①S与Na2S可生成易溶于水的硫化物： ②Cu2O可与非氧化性强酸发生反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O 回答下列问题： (1)配制饱和CuSO4溶液，下列需要用到的仪器有________（填标号）。 (2)实验Ⅰ生成黑色沉淀的离子方程式为________。 (3)向实验Ⅱ中生成的黄色沉淀滴加少量________（填试剂和现象），通过物理性质证明了生成的黄色沉淀为S。 (4)从动力学的角度分析，实验Ⅰ中未观察到红色和黄色沉淀的原因为________。 (5)为了让CuSO4与Na2S仅发生氧化还原反应，该小组进行了如下实验。 序号 实验Ⅲ 实验Ⅳ 装置 现象 电流表示数为0，两烧杯中无明显现象 电流表示数为0.021 A，铜片表面有红色固体析出，右侧溶液颜色逐渐加深 ①实验Ⅲ电流表示数为0的原因为________。 ②实验Ⅳ负极的电极反应式为________。 ③验证实验Ⅳ析出的红色固体不是Cu2O的实验方案为________。 15．（2026·内蒙古赤峰·一模）四水甲酸铜[]为蓝色晶体，易溶于水，微溶于乙醇。常用作催化剂及电镀原料。实验室可以用碱式碳酸铜[]与甲酸反应来制备，步骤如下： Ⅰ.称取一定量和固体，充分研细。 Ⅱ.向接近沸腾的蒸馏水中加入Ⅰ中混合物。 Ⅲ.后静置溶液，用倾析法分离得到沉淀，洗涤。 Ⅳ.将Ⅲ中固体转入仪器a中，加入蒸馏水，加热。 Ⅴ.向a中加入甲酸，反应结束后经一系列操作得到产品。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为_______。 (2)步骤Ⅰ中应取用适当过量的，原因可能是_______。 (3)步骤Ⅴ中的一系列操作为_______、过滤、乙醇洗涤、干燥。其中使用乙醇洗涤的优点是_______。 (4)获得纯净的四水甲酸铜需要控制条件。不同温度和时间下晶体X射线衍射图谱如下(X射线衍射可用于判断某晶体物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。 ①制备四水甲酸铜的最佳反应条件为_______。 ②制备四水甲酸铜的化学方程式为_______。 (5)测定产品中四水甲酸铜()的含量：准确称取产品配成溶液，取于锥形瓶中，忽略杂质离子的干扰，用的标准溶液滴定，反应为：，平均消耗EDTA溶液。则产品中四水甲酸铜的质量分数为_______(用含a、b、c的代数式表示)。 16．（2025·辽宁·模拟预测）、在生产和生活中有广泛应用。一种以刻蚀废液(含、、和等)为原料制备和的流程如图所示。 已知：是一种白色固体，不溶于水和乙醇，在潮湿空气中易被氧化；配合物具有络合性，即能够通过配位键与其他分子或离子结合，形成稳定的复杂结构。 回答下列问题： (1)含______键。 (2)滤渣在空气中充分灼烧得到红色粉末，红色粉末的化学式为______。“除铁”工序中氨表现的性质是______(可选填“氧化性”“还原性”“碱性”“络合性”)；铁位于周期表第______周期第______族。 (3)“转化”中制备CuI的离子方程式为______；常用乙醇洗涤，而不用水洗涤，其主要原因可能是______。 (4)胆矾在氮气气氛中的热失重曲线如图所示。 点对应固体的化学式为______。写出的化学方程式：______。 第 1 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 $