第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（复习讲义）（江苏专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦铜及其重要化合物、金属材料与矿物开发利用核心考点，按“知识解构-考向破译-解题妙招”逻辑梳理性质、制备、应用等内容，通过考点精讲构建系统知识网络，结合方法指导与真题训练，帮助学生突破重点难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维为导向，创新设计考向分类训练，如铜及其化合物颜色状态速记表、特殊金属冶炼方法总结等解题妙招，强化陌生情境迁移能力。设置分层变式题与真题溯源环节，培养学生证据推理与问题解决能力，为教师把控复习节奏、提升学生应考效率提供有力支持。

第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 铜及其重要化合物 知识解构 知识点1 铜单质的性质及应用 ∣ 知识点2 铜的重要化合物 考向破译 考向1 考查 铜及其重要化合物的性质及应用 ∣ 考向 2 考查铜及其重要化合物的制备 解题妙招 铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 考点二 金属材料 金属的冶炼 知识解构 知识点1 金属材料 ∣ 知识点2 金属矿物的开发利用 考向破译 考向1 考查金属材料的性能及应用 ∣ 考向2 考查金属的冶炼 考向3 考查金属及其化合物的拓展应用 解题妙招1 认识合金的组成与性能 解题妙招2 记住几种特殊金属的冶炼方法 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 铜及其重要化合物 江苏卷T11，3分 金属材料 江苏卷T1，3分 江苏卷T14，T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．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，题型以选择题和非选择题中的化工流程题为主，考查内容以金属铜及其化合物的性质、合金的性质、金属铜及其重要化合物的制备、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。 2．从命题思路上看，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等，题目综合性较强，难度较大。 3．预计2027年会继续在选择题中或非选择题中加强对铜元素的考查，依托陌生工艺流程的情境考查考生对金属元素的认知能力，考生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上，强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co 、Ni、Ga等)知识的迁移能力和解决问题的能力。 ►复习目标： 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。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铜及其重要化合物 知●识●解●构 知识点1 铜单质的性质及应用 1．铜的结构 周期表位置 电子排布式 价电子排布式 Cu＋电子排布式 Cu2＋电子排布式 周期表中分区 第四周期ⅠB族 [Ar]3d104s1 3d104s1 3d10 3d9 ds区 原子结构 示意图 晶胞及有关问题 为面心堆积方式，配位数12，拥有原子数4 2．物理性质 铜是紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 3．化学性质 （1） 与非金属单质反应： ①在潮湿空气中反应化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色固体) ②在空气中加热化学方程式：2Cu＋O22CuO(黑色固体) ③与氯气反应化学方程式：Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟) ④与S反应化学方程式：2Cu＋SCu2S(黑色固体) （2）与氧化性酸反应： ①与稀硝酸反应离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ②与浓硝酸反应离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O ③与浓硫酸反应化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O （3）与盐溶液反应： ①与FeCl3溶液反应离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋ ②与硝酸银溶液反应化学方程式：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag 4．铜的冶炼方法 （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↑ （3）铜的精炼：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做阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒做阴极即可得精铜。 知识点2 铜的重要化合物 1．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↑ 2．氢氧化铜 （1）物理性质：蓝色固体，难溶于水。 （2）化学性质(写出化学方程式)： 反应①：Cu(OH)2CuO＋H2O。 反应②：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 3．铜盐 （1）碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。 （2）CuSO4·5H2O：为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。 （3）CuCl(氯化亚铜)：为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，溶于浓盐酸和氨水生成络合物，不溶于乙醇。用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂;冶金工业;在气体分析中用于一氧化碳和乙炔的测定 。CuCl的盐酸溶液能吸收一氧化碳而生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O](有毒!)，所以此反应在气体分析中可用于测定混合气体中CO的量。 （4）CuI：白色粉末，见光易分解变成棕黄色，不溶于水和乙醇，溶于浓硫酸和盐酸，亦溶于液氨、碘化钾、氰化钾溶液中。与氢氧化钠作用生成氧化亚铜、碘化钠和水。  （5）CuS：黑色粉末，难溶于水及非氧化性强酸。 （6）氢化亚铜(CuH)：是一种难溶物质，CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。2CuH＋3Cl2===2CuCl2＋2HCl(燃烧)； CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温) 得分速记 ①颜色：氯化铜无水物为——黄色，氯化铜浓溶液——绿色（了解），[Cu(NH3)4]2＋——深蓝色 ②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。 ③无水硫酸铜用来检验样品是否含有水，但不能用来除去气体中的水蒸气。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 ④＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。＋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）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。 （5）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。 （6）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 得分速记 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。 考●向●破●译 考向1 考查铜及其重要化合物的性质及应用 例1（2026·江苏徐州中学月考）实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 A．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuS B．向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色 C．向CuSO4溶液中加入适量的NaOH，过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuO D．在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制的Cu(OH)2并加热，产生砖红色沉淀 【答案】C 【解析】硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为＋1价，生成Cu2S，A错误；稀释铜与过量浓硫酸反应后的溶液，应将反应后的溶液缓慢加入水中，并不断搅拌，B错误；CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，过滤、洗涤、灼烧后可得CuO，C正确；淀粉水解后应先加NaOH溶液至溶液呈碱性，然后加入新制的Cu(OH)2并加热，才会产生砖红色沉淀，D错误。 解题妙招 铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 Cu 紫红色，有金属光泽 固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸 CuSO4 白色 粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色 CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 CuSO4·5H2O 蓝色 晶体 Cu2O 砖红色 固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2+) Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末，难溶于水，可溶于酸溶液 CuCl CuI 白色 粉末，难溶于水 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液 CuS 黑色 粉末，难溶于水及非氧化性强酸 [Cu(NH3)4]2+ 深蓝色 络合离子，溶于水 【变式1·变载体】(2026·浙江省富阳中学高三选考模拟)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的描述正确的是 A．游泳场馆常用硫酸铜做泳池消毒剂，因为铜盐水解生成的胶状物质可吸附细菌 B．在聚氯乙烯高分子链中加入邻苯二甲酸二丁酯是为了起润滑作用，利于高分子链运动 C．铜的合金在生活中运用广泛，其中白铜是铜镍合金，黄铜是铜锌合金，紫铜是铜铬合金，青铜是铜锡合金 D．“冬日灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的“薪柴之灰”，与铵态氮肥一同使用效果更佳 【答案】B 【解析】A项，铜盐可使蛋白质发生变性，常用硫酸铜作池水消毒剂，与水解生成胶体无关，故A错误；B项，在聚氯乙烯高分子链中加入邻苯二甲酸二丁酯是为了起润滑作用，利于高分子链运动，故B正确；C项，紫铜是指铜单质，故C错误；D项，“薪柴之灰“主要成分为碳酸钾，溶液呈碱性，铵盐溶液呈酸性，二者不能混用，混用会降低效果，故D错误；故选B。 【变式2·变考法】（2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月）铜及其化合物在生产中有着重要的作用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可用于炼铜，煅烧辉铜矿反应为Cu2S＋O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解精炼可得纯铜。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在条件下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋。Cu2O加入到稀硫酸中可得CuSO4溶液，CuSO4溶液与石灰水混合可制得农药波尔多液。Cu与O2反应生成CuO，加热条件下，CuO可将乙醇氧化。 下列化学反应表示正确的是 A．电解精炼铜时的阴极反应：Cu－2e－＝Cu2＋ B．Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O C．CuO氧化乙醇：CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O D．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋＝2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O 【答案】C 【解析】A项，电解精炼铜时阴极上Cu2＋得到电子被还原为Cu单质，电极反应为：Cu2＋＋2e－＝Cu，错误；B项，浓硝酸具有强氧化性，与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体，Cu2S与浓硝酸反应会的化学方程式为：Cu2S＋14HNO3(浓)＝2Cu(NO3)2＋10NO2↑＋H2SO4＋6H2O，错误；C项，CuO氧化乙醇生成铜和乙醛，反应方程式为：CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O，正确；D项，氨水显碱性，不能大量存在H＋，反应的离子方程式为2Cu＋8NH3＋O2＋2H2O＝2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－，错误。 【变式3·变题型】(2026·江苏省南京市模拟预测)电镀铜工艺在生产生活中应用广泛，选择合适的电镀液和添加剂是该工艺的关键。 I．电解酸性铜盐溶液镀铜的装置如图1所示。 （1）电解质溶液选择CuCl2溶液。25℃时，以3V的恒定电压电解1小时，发现阳极区出现白色沉淀CuCl，而后沉淀逐渐转化为橙黄色的CuOH．反应CuCl(s)＋OH-(aq) = CuOH(s)＋Cl-(aq)平衡常数K=___________。(已知：Ksp(CuOH)=2×10-15，Ksp(CuCl)= 1.8×10-7) （2）电解质溶液选择CuSO4溶液。25℃时，以3 V的恒定电压电解1小时后，铁电极表面析出的红色固体呈海绵状且附近有Fe2+产生，无法镀铜。阴极有Fe2+产生的原因是___________。 II．电解氰化物溶液，可在金属表面镀上光亮致密的镀层。 （3）与同浓度CuSO4溶液相比，电镀液使用K2[Cu(CN)4]溶液时，阴极生成的铜光亮致密的原因是___________。 （4）K2[Cu(CN)4]溶液可由KCN溶液与CuSO4溶液反应制备，但同时会产生副产物K2[Cu(CN)3]及(CN)2气体。副反应的离子方程式为___________。 （5）该工艺正逐渐被淘汰，其核心原因是___________。 III．电解焦磷酸铜盐镀铜。常用的碱性铜盐为K6[Cu(P2O7)2]溶液，另需加入一定量HEDP(羟基乙叉二膦酸)作为配位添加剂。 （6）已知为对称结构，请画出其结构式：___________。 （7）已知：电镀效率，HEDP用量对电镀效率的影响如图2所示。 若5分钟前阳极反应唯一，补充完整测定石墨镀铜的最高电镀效率的实验方案：向装有100 mL K6[Cu(P2O7)2]溶液的电解池中___________，根据获得数据计算镀铜的电镀效率(须使用的试剂及仪器：HEDP固体、纯Cu 片、石墨棒、电子天平、真空干燥箱、无水乙醇)。 【答案】（1）9×107 （2）阴极的铁与CuSO4溶液反应生成Fe2+ （3）K2[Cu(CN)4]溶液中Cu2+浓度低，析出Cu的速率慢 （4） （5）KCN或氰化物有毒，会污染环境 （6） （7）加入6 g HEDP，搅拌溶解得电解液，用电子天平称量电解前两电极的质量，以纯Cu片为阳极，石墨棒为阴极电解5分钟，取出纯Cu片和石墨棒，用乙醇洗涤，在真空干燥箱中干燥后再次用电子天平称量二者质量 【解析】（1）反应CuCl+OH-CuOH+Cl-的平衡常数，将分子分母同乘c(Cu+)，可得，代入数值计算得。 （2）阴极为铁电极，铁的金属活动性强于铜，可与电解质溶液中的Cu2+发生置换反应，生成Fe2+，因此阴极附近有Fe2+产生。 （3）K2[Cu(CN)4]为配离子化合物，溶液中游离的Cu2+浓度低，Cu2+得电子析出Cu的速率慢，铜结晶过程更平缓，因此生成的铜镀层光亮致密。 （4）Cu2+与CN-反应时，部分Cu2+被还原为Cu+，与CN-形成[Cu(CN)3]2-配离子，部分CN-被氧化为(CN)2，根据电子守恒、原子守恒配平离子方程式为。 （5）该工艺使用的KCN及生成的(CN)2均为剧毒物质，会污染环境、危害人体健康，因此该工艺被逐渐淘汰。 （6）为对称结构，两个P原子通过1个桥氧原子连接，每个P原子还连接1个双键氧原子和2个带负电荷的氧原子，对应结构为。 （7）由电镀效率定义可知，需获得生成还原产物所需要的电量及电解过程中通过的总电量两个数据，可通过纯铜电极镀后与镀前的质量差计算消耗铜的质量，从而计算电解过程中通过的总电量；通过石墨电极镀后与镀前的质量差计算生成Cu的物质的量，从而计算生成铜所需的电量；由图2可知HEDP用量为60 g/L时电镀效率最高，因此测定石墨镀铜的最高电镀效率的实验方案为先向装有100 mL K6[Cu(P2O7)2]溶液的电解池中加入6 g HEDP，搅拌溶解得电解液，用电子天平称量电解前两电极的质量，以纯Cu片为阳极，石墨棒为阴极电解5分钟，取出纯Cu片和石墨棒，用乙醇洗涤，在真空干燥箱中干燥后再次用电子天平称量二者质量。 考向2 考查铜及其重要化合物的制备 例2(2026·江苏省南京市模拟预测)以铜碲渣(主要成分为Cu2Te)为原料制备单质碲(Te)并回收铜的流程如下： 下列说法正确的是 A. Na2C2O4溶液中：c(H+)＋c(H2C2O4) = c(OH-)＋c() B. 沉铜得到的上层溶液中：c(Cu2+)•c()>Ksp(CuC2O4) C. Na2SO3溶液中：c(Na+)>2c()＋c() D. Na2SO3还原H2TeO3的离子方程式为：H2TeO3＋=＋Te＋H2O 【答案】C 【解析】铜碲渣主要成分为Cu2Te，加入硫酸和H2O2溶液氧化酸浸时，Cu元素被氧化为Cu2+，Te元素被氧化为H2TeO3进入浸出液；加入Na2C2O4溶液沉铜，Cu2+转化为CuC2O4沉淀分离除去；滤液中加入Na2SO3溶液，SO作还原剂将H2TeO3还原为单质Te。A．Na2C2O4溶液中，质子守恒式为，则，A错误；B．沉铜得到的上层溶液为CuC2O4的饱和溶液，此时离子积，B错误；C．Na2SO3溶液中电荷守恒式为，Na2SO3溶液呈碱性，c(OH-)>c(H+)，推导可得，C正确；D．Na2SO3还原H2TeO3时，S元素化合价从+4升高到+6，Te元素化合价从+4降低到0，根据电子守恒、原子守恒，配平后正确离子方程式为，选项给出式子电子不守恒，D错误；故选C。 【变式1·变考法】（2026·江苏镇江市零模） CuCl是一种重要的催化剂。可用、溶液和NaOH溶液制备CuCl，溶液酸性较强时CuCl不易沉淀。下列实验原理或装置不能达到实验目的的是 A. 甲装置制 B. 乙装置中X为 C. 丙装置中NaOH的作用为中和生成的酸 D. 丁装置吸收尾气中的 【答案】B 【解析】反应原理：，溶液酸性较强时CuCl不易沉淀，可用NaOH中和生成的酸，据此解答。A．由图可知，甲中以Na2SO3与浓硫酸反应制取SO2是正确且常用的方法，A不符合题意；B．SO2与饱和Na2SO3溶液会发生反应生成NaHSO3，乙中不能盛放饱和Na2SO3溶液，B符合题意；C．由分析可知，该反应会生成酸，且溶液酸性较强时CuCl不易沉淀，故丙装置中NaOH的作用为中和生成的酸，C不符合题意；D．丁中用NaOH溶液吸收尾气中的SO2亦是常规尾气处理手段，且倒扣的漏斗用于防倒吸，D不符合题意；故选B。 【变式2·变载体】（2025·四川巴中市·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，需加入氧化剂，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++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+，过滤后得到CuCl粗产品，经洗涤、干燥得到纯净的CuCl。A．根据分析，X是氧化剂，“溶解”时X可以是热空气或H2O2，A正确；B．“还原”时发生反应2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1，B错误；C．“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；D．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；故选B。 【变式3·变题型】（2025·江苏省无锡市期末）用低品位铜矿(主要成分为和)为原料制备CuCl流程如图。 已知：CuCl的主要性质有： ①难溶于乙醇和水，易溶于高浓度的体系； ②露置于潮湿的空气中易被氧化为绿色的碱式氯化铜； ③酸性弱时易水解。 （1）“浸取”操作中，化合价升高的元素有(填元素符号)___________。 （2）“除锰”操作中用氨水、溶液将其中的转化为沉淀而除去，该反应的离子方程式为___________。 （3）“还原”过程中反应的离子方程式为___________。 （4）“稀释”过程中，CuCl的产率随加水量的增加先上升后下降的原因是___________。 （5）用乙醇代替水洗涤CuCl的原因是___________。 【答案】（1）S、Cu、Fe （2）Mn2＋+HCO3－+NH3·H2O＝MnCO3↓+NH+H2O （3）Cu+Cu2＋+2Cl－＝2CuCl （4）开始加水稀释，降低了氯离子浓度，使(CuCl+Cl－[CuCl2]－)逆向移动，CuCl的产率增加，继续加水，使溶液酸性减弱，氯化亚铜易水解，导致产率下降 （5）降低氯化亚铜的溶解度，减少损耗，乙醇易挥发，便于干燥，防止氯化亚铜被氧化 【解析】低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取，将S元素氧化形成硫单质除去，同时将亚铁离子氧化为铁离子，将Cu+氧化为铜离子，所得滤液加入氨水除铁，得到的滤渣主要为氢氧化铁，再加氨水、碳酸氢铵除锰得到碳酸锰，滤液经过一系列处理得到高活性氧化铜，加入盐酸，氯化钠，铜单质还原，加水稀释后得到氯化亚铜，据此解答。 （1）低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取，二氧化锰具有氧化性，将S元素氧化形成硫单质除去，同时将亚铁离子氧化为铁离子，将Cu+氧化为铜离子，所以“浸取”操作中，化合价升高的元素有：S、Cu、Fe；（2）“除锰”操作中用氨水、NH4HCO3溶液将其中的Mn2＋转化为MnCO3沉淀而除去，该反应的离子方程式为：Mn2＋+HCO3－+NH3·H2O＝MnCO3↓+NH+H2O；（3）“还原”过程中加入了氯化钠，盐酸，铜，生成了氯化亚铜，反应的离子方程式为Cu+Cu2＋+2Cl－＝2CuCl，故答案为：Cu+Cu2＋+2Cl－＝2CuCl；（4）根据题目已知条件，开始稀释时，降低了氯离子浓度，使(CuCl+Cl－[CuCl2]－)逆向移动，CuCl的产率增加，继续加水，使溶液酸性减弱，氯化亚铜易水解，导致产率下降，所以“稀释”过程中，CuCl的产率随加水量的增加先上升后下降的原因：开始加水稀释，降低了氯离子浓度，使(CuCl+Cl－[CuCl2]－)逆向移动，CuCl的产率增加，继续加水，使溶液酸性减弱，氯化亚铜易水解，导致产率下降；（5）氯化亚铜难溶于乙醇，乙醇能降低氯化亚铜的溶解度，减少损耗，另外乙醇易挥发，易干燥，用乙醇代替水洗涤CuCl的原因是：降低氯化亚铜的溶解度，减少损耗，乙醇易挥发，便于干燥，防止氯化亚铜被氧化。 考点二 金属材料 金属的冶炼 知●识●解●构 知识点1 金属材料 1．合金及其性能 （1）概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含金属元素，可能含非金属元素(如钢中含碳) 。 （3）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 ①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物，没有固定的熔、沸点。 ②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大，熔点比它的各成分金属的低。常温下，多数合金是固体，但钾、钠合金呈液态。 ③合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。 （4）新型合金及重要应用 ①“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度大、机械强度高、耐腐蚀等性质。 ②喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点高、耐高温的性质。 2．常见金属材料及应用 （1）金属材料的分类 黑色金属材料 有色金属材料 铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属及其合金 （2）三种常见的合金 钢铁 碳素钢 分为低碳钢、中碳钢和高碳钢 合金钢 也叫特种钢，是在碳素钢里加入合金元素，改变钢的组织结构和性能，如不锈钢中合金元素是Cr和Ni 铝合金 成分 向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素 硬铝 密度小、强度高、抗腐蚀性强，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 铜合金 青铜 我国使用最早的合金，含有Cu、Sn、Pb等元素 黄铜 黄铜主要含Cu、Zn等元素 （3）新型合金 ①储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 ②其他新型合金：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。 3．稀土金属 （1）稀土元素： ①镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 ②我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 （2）用途： ①稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。 ②稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 知识点2 金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中的存在 （1）化合态：绝大部分金属在自然界以化合态形式存在。在金属化合物中，金属元素都显正价。 （2）游离态：少部分金属如金、铂等在自然界以游离态形式存在。 2．金属的冶炼 （1）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)。 （2）一般步骤： （3）方法：根据金属的活动性不同，金属冶炼的方法分为热分解法、热还原法、电解法等。如图： 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↑ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ （4）特殊金属的冶炼方法：有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如Na＋KClK↑＋NaCl、2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等。运用化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应向正反应方向进行。 得分速记 金属冶炼的三个步骤及目的：矿石富集（除杂、提高矿石中有效成分含量）→金属冶炼（适当还原剂将金属化合物还原成金属单质）→金属精炼（如加试剂除杂或电解精炼，得纯金属）。 3．金属资源的合理开发利用 （1）必要性：地球上的金属矿物资源是有限的，也是不可再生_的，且分布不均匀，人类对金属的需求量很大，并且金属的冶炼需要消耗大量的能量，还会造成环境污染，另外金属的腐蚀也会造成大量损失，因此金属资源应合理地开发利用。 （2）主要途径 ①提高金属矿物的利用率； ②开发环保高效的金属冶炼方法； ③防止金属的腐蚀； ④加强废旧金属的回收和再利用； ⑤使用其他材料代替金属材料。 考●向●破●译 考向1 考查金属材料的性能及应用 例1（2026·江苏徐州市模拟预测卷）材料技术发展正在重构厨房生态。下列用品的材料属于金属的是 A. 纯钛炒锅 B. 石墨烯抗菌砧板 C. 聚乳酸环保餐盒 D. 聚酰胺66锅铲 【答案】A 【解析】A．纯钛是金属钛单质，属于金属材料，A正确；B．石墨烯是碳单质，属于新型无机非金属材料，不属于金属材料，B错误；C．聚乳酸是有机高分子合成材料，不属于金属材料，C错误；D．聚酰胺66是有机合成高分子材料，不属于金属材料，D错误；故答案选A。 解题妙招 认识合金的组成及性能 ①合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 ②合金是混合物，不是化合物。 ③合金具有金属特性，如导电、导热等。 ④合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比各成分金属低，而硬度、机械强度一般比各成分金属高，导电性和导热性一般低于组分金属。但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 【变式1·变载体】 (2026·浙江省Z20联盟高三一模)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是 A．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，其中主要的合金元素是铬和镍 B．金属钠在熔融状态下可以用于冶炼金属钛 C．工业上通常采用电解熔融氯化铝、氧化镁的方式制备金属铝和镁 D．氯化铁可用于眼镜架、钟表、电子元件等含铜类五金部件的刻蚀 【答案】C 【解析】A项，铬可以使不锈钢表面形成一层致密的氧化膜，镍能增强不锈钢的抗腐蚀能力，所以不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，主要的合金元素是铬和镍，A正确；B项，金属钠具有强还原性，熔融的金属钠可以从钛的化合物中置换出金属钛，B正确；C项，氯化铝是共价化合物，熔融不电离，工业上通常采用电解熔融氧化铝的方式制备金属铝；氧化镁的熔点高，工业上通常采用电解熔融氯化镁的方式制备金属镁，C错误；D项，氯化铁可以和铜发生反应：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，可用于眼镜架、钟表、电子元件等含铜类五金部件的刻蚀，D正确；故选C。 【变式2·变考法】(2025·四川内江二中二模)2025央视春晚舞台上，创意融合舞蹈《秧BOT》，不仅仅是一场视觉盛宴，更是科技与传统文化的完美结合。下列说法错误的是 A．机器人穿着喜庆的红色棉袄，其中棉花属于天然有机高分子 B．为机器人提供续航的锂电池，轻便稳定，比能量较低 C．机器人的机身应用了碳纤维，是一种含碳量在90%以上的高强度纤维 D．铝合金和钛合金也是制造机器人的重要原材料，钛合金强度高耐腐蚀，铝合金轻质成本低，都是极为重要的金属材料 【答案】B 【解析】A．棉花主要成分是纤维素，属于天然有机高分子，故A正确；B．锂电池通常来说密度小，质量轻，比能量较高，故B错误；C．碳纤维是一种通过物理和化学加工过程得到的含碳量在90%以上的高强度纤维，故C正确；D．钛合金强度高耐腐蚀，铝合金轻质成本低，合金具有硬度大、优良性状、极为重要的金属材料，故D正确；答案选B。 【变式3·变题型】（25-26高三上·江苏苏州·期末）BiOCl是一种新型的高档环保珠光材料。 已知：ⅰ.易与形成；ⅱ.，易发生水解为BiOCl。 以辉铋矿和软锰矿为原料制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下： （1）“转化”时加入金属Bi的作用是 。 （2）得到BiOCl的离子方程式为 。 （3）铋能被有机萃取剂(简称TBP)萃取，其萃取原理可表示为。“萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节浓度，萃取率随变化关系如图所示。最佳为的可能原因是 。 （4）“沉淀反萃取”时生成草酸铋晶体。为得到含较少的草酸铋晶体，“萃取”后有机相为草酸溶液的混合方式为 。 （5）如图为BiOCl的晶胞(上底和下底均为正方形的长方体)，则在BiOCl晶体中，与紧邻的数目为 。 （6）请补充完整利用含少量杂质的BiOCl粗品制备的实验方案： ，过滤、洗涤、干燥，得。(须使用的试剂有：溶液、溶液、溶液、蒸馏水) 【答案】（1）加入金属Bi发生反应：Bi+3Fe3+=Bi3++3Fe2+，将Fe3+转化为Fe2+，避免形成Fe(OH)3沉淀，保证BiOCl的纯度 （2） （3）当c(Cl-)>1.3mol/L时，铋离子萃取平衡逆向移动，萃取率下降；当c(Cl-)<1.3mol/L时，铋离子水解程度增大，不利于铋的萃取。 （4）边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中 （5）4 （6）将BiOCl粗品加入适量的1mol/LH2SO4溶液中，充分搅拌使其完全溶解；向溶液中加入适量1mol/LBaCl2溶液，除去硫酸钡沉淀；再加入适量4mol/LNaOH溶液，充分搅拌，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，将沉淀在空气中加热至质量不再变化 【分析】辉铋矿和软锰矿联合焙烧时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成 Bi2O3和MnSO4，水浸后过滤，滤渣中加浓盐酸酸浸后过滤，将滤液分成两份，其中一份中加金属铋转化，铋和铁离子发生氧化还原反应，生成亚铁离子和Bi3+：Bi+3Fe3+=Bi3++3Fe2+，然后调溶液pH=4.6，使Bi3+水解生成BiOCl；另一份加萃取剂TBP，使Fe3+和Bi3+分离，分液，有机相再加草酸溶液反萃取出Bi3+，最终得到超细氧化铋。 【解析】（1）金属Bi具有还原性，“转化”时加入金属Bi发生反应：Bi+3Fe3+=Bi3++3Fe2+，将Fe3+转化为Fe2+，避免形成Fe(OH)3沉淀，保证BiOCl的纯度。 （2）得到BiOCl的离子方程式为：。 （3）根据铋的萃取原理为，当c(Cl-)>1.3mol/L时， 氯离子浓度增大，根据勒夏特列原理，平衡逆向移动，导致铋离子萃取率下降；当c(Cl-)<1.3mol/L时，铋离子水解：，导致水解程度增大，不利于铋离子以的形式存在，也就不利于铋的萃取。 （4）为得到含氯离子较少的草酸铋晶体，应使有机相中的铋离子缓慢与草酸溶液反应，避免局部Cl-浓度过高被包裹在晶体中，所以“萃取”后有机相与草酸溶液的混合方式为边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中。 （5）由晶胞结构可知，上底和下底均为正方形的长方体，以上面的正方形面心的O2-为中心，面下左右两侧面有2个Bi3+，面上前后两个侧面有2个Bi3+，则与O2-紧邻的Bi3+数目为4。 （6）先加入1mol/LH2SO4溶液，溶解BiOCl粗品和Fe(OH)3杂质，生成和；然后加入1mol/LBaCl2溶液除去硫酸根离子，过滤除去硫酸钡沉淀和可能未反应完的氢氧化铁等杂质；接着向滤液中加入4mol/LNaOH溶液，调节溶液pH，使Bi3+转化为Bi(OH)3沉淀，过滤后得到Bi(OH)3，然后进行洗涤、干燥，最后再高温煅烧生成Bi2O3。 考向2 考查金属的冶炼 例2（25-26高三上·江苏盐城中学月考）不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制 B．炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来的方法，区别在于炼钢时选用的还原剂的还原性更强 C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取其金属单质 D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳 【答案】D 【解析】铁用CO还原法炼制，用铝热反应成本太高，A项错误；炼钢和炼铁的不同点是前者使用氧化剂，后者使用还原剂，B项错误；AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电，工业上用电解熔融Al2O3的方法制取铝，C项错误。 解题妙招 记住几种特殊金属的冶炼方法 ①工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。 ②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。 ③用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜 ④用电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液。因为在其水溶液中，阴极放电的是H＋，而不是金属阳离子，故得不到金属单质。 【变式1·变考法】（2025·江苏宿迁模拟预测）在给定条件下，下列制备原理正确，过程涉及的物质转化均可实现的是 A．工业制备硝酸： B．工业制钛：饱和NaCl溶液 C．工业制：溶液和 D．工业制银镜： 【答案】C 【解析】A．工业制备硝酸的第一步是N2在放电条件下生成NO，但工业上通常通过NH3的催化氧化制NO，而非直接利用N2和O2放电，因此该流程不符合实际工业方法，A错误；B．电解饱和NaCl溶液得到的是Cl2、H2和NaOH，而非金属Na；金属Na需电解熔融NaCl获得，因此第一步转化错误，B错误；C．电解NaCl溶液得到Cl2、H2和NaOH，H2和Cl2点燃后反应生成HCl气体，C正确；D．蔗糖是非还原性糖，无法直接还原银氨溶液生成Ag，蔗糖需先水解为葡萄糖后才能与银氨溶液反应，因此第二步转化错误，D错误；故选C。 【变式2·变思维】（2026•江苏南通市海安市高三阶段练习）B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。BF3为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H＋和BF4－)和硼酸(H3BO3)。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。下列化学反应表示不正确的是 A．制备B(OCH3)3：H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3↑＋3H2O B．BF3和NaOH溶液反应：4BF3＋6OH－＝3BF4－＋BO33－＋3H2O C．高温下Al2O3、焦炭在氯气中反应：2Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO D．电解Al2O3(熔融)制备Al的阳极反应：2O2－－4e—＝O2↑ 【答案】B 【解析】A项，根据硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，则制备B(OCH3)3为H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3↑＋3H2O，正确；B项，BF3为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H＋和BF4－)和硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸，则BF3和NaOH溶液反应为4BF3＋4OH－＝3BF4－＋H2BO3－＋H2O，错误；C项，高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3，则高温下Al2O3、焦炭在氯气中反应为2Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO，正确；D项，电解Al2O3(熔融)制备Al的阳极反应为2O2－－4e—＝O2↑，正确。 【变式3·变题型】（2026高三上·江苏徐州·期末）铜阳极泥(含有、Se、、Au等)是粗铜电解精炼的副产品，常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。 （1）向阳极泥中加入硫酸溶液，再逐渐加入(在酸性条件下被还原为)至过量。Cu、Se、Ag、S元素充分浸出，以、、、、形式存在于浸出液中，其他元素在浸出渣中。 ①写出溶解的离子方程式：_______。 ②中的键角比中的_______(填“大”“小”或“相等”)。 ③在铜阳极泥质量、硫酸用量和反应时间一定时，研究人员测得Cu元素浸出率、Se元素浸出率和浸出渣率[浸出渣率]随质量的变化情况如图所示： 当0.8 gg时，Se元素浸出率继续增加。浸出渣率不减反增的原因是_______。 （2）向(1)所得浸出液中加入NaCl，可将转化为AgCl，再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。已知： ① ② 加入NaCl，溶液中_______mol·L-1时，可使(1)所得浸出液中mol·L-1. （3）一种由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示(晶胞底边边长为anm，高为cnm，)。 注：图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置，图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置 ①与Sc距离最近的Sc原子数为___________。 ②该合金的化学式为___________。 【答案】（1） 小 单位时间内，浸出的含硒物质的质量小于未参与反应的MnO2的质量 （2）1.8×10-5 （3）4 ScV6Sn6 【解析】（1）① Cu2S具有还原性，加入MnO2 (MnO2 在酸性条件下被还原为Mn2+、S元素以SO形式存在于浸出液中)，故Cu2S溶解的离子方程式：； ②SeO和SeO中心Se原子的价层电子对依次为、，都是4对，它们的VSEPR模型都是四面体形，其中SeO中的Se原子有一对孤电子对， 孤电子对对其余成键电子对的排斥作用较大，故SeO中O—Se—O的键角比SeO中的小； ③当0.8 g<m(MnO2)<1.2 g时，Se元素浸出率继续增加。浸出渣率不减反增的原因是单位时间内，浸出的含硒物质的质量小于未参与反应的MnO2的质量； （2）①  ，② ，由①- ②得，K==，当，代入上式得； （3）①由题干晶胞结构示意图可知，在该晶体结构中Sc位于8个顶点，且高度拉伸，故与Sc距离最近的Sc原子数为4个（分别位于前后左右）； ②由题干晶胞结构示意图可知，一个晶胞中Sc（在8个顶点）的个数为，Sn（8个棱心，2个内部，4个面心）的个数为，V（8个在面心，2个在内部）的个数为，在该合金的化学式为ScV6Sn6。 考向3 考查金属及其化合物的拓展应用 例3(2026·江苏省南通中学模拟预测)酸性常用作氧化剂、水处理剂，其还原产物一般为。一种制取的流程如下： 下列说法正确的是 A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3 B. 歧化时的离子方程式为 C. 、、、四种离子在酸性条件下能大量共存 D. 若过程中均能反应完全，则熔融与歧化时转移的电子数之比为3:1 【答案】D 【解析】氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾，自身被还原形成氯离子，在酸性条件下锰酸钾发生自身歧化反应，生成二氧化锰和高锰酸钾，二氧化锰可以循环使用，据此解答。 【详解】A．熔融时反应为3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O，Mn元素从+4价升至+6价（氧化产物为K2MnO4），Cl元素从+5价降至-1价（还原产物为KCl），氧化产物与还原产物物质的量之比为3:1，A错误；B．K2MnO4歧化时加入CH3COOH（弱酸），离子方程式中弱酸不能拆为H+，正确离子方程式应为，B错误；C．酸性条件下，MnO 会发生歧化反应生成MnO 和MnO2，且MnO （歧化产物）能氧化Cl-，四种离子不能大量共存，C错误；D．熔融时，3 mol MnO2生成3 mol K2MnO4转移6 mol电子（Mn从+4→+6，每个失2e-）；歧化时，3 mol K2MnO4生成2 mol KMnO4和1 mol MnO2转移2 mol电子（2 mol Mn失1e-，1 mol Mn得2e-），转移电子数之比为6:2=3:1，D正确；故答案选D。 【变式1·变载体】（2025•四川泸县五中•二模）白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂NaBH4的工艺流程如下： 已知H3BO3微溶于水，易溶于乙醇：偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A. “滤渣1”的主要成分是SiO2 B. “气体”的主要成分是NO2 C. “操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶 D. “反应Y”的化学方程式是 【答案】B 【解析】由题干流程图可知，将白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)粉碎后加入浓硝酸，将Ca转化为Ca(NO3)2、Fe转化为Fe(NO3)3、B转化为H3BO3，SiO2不溶于硝酸，过滤得到滤液1，主要含有Ca(NO3)2、Fe(NO3)3，和滤渣主要含有SiO2和H3BO3，向滤渣中加入乙醇进行醇浸过滤得到滤渣1，主要成分为SiO2，滤液中含有H3BO3的酒精溶液，向滤液中加入NaOH溶液进行水浴加热，将H3BO3转化为NaBO2，将乙醇蒸馏出来后，对滤液进行蒸发浓缩、降温结晶，过滤干燥，获得纯净的NaBO2固体，将固体NaBO2和MgH2混合反应生成NaBH4和耐火材料即MgO，据此分析解题。A．由分析可知，“滤渣1”的主要成分是SiO2，A正确；B．浓硝酸与白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O、杂质中氧化物反应生成大量的水，故“气体”的主要成分是NO而不是NO2，B错误； C．由题干信息状况，偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定，故“操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶，C正确；D．由分析可知，耐火材料为MgO，故“反应Y”的化学方程式是，D正确；故答案为：B。 【变式2·变题型】（25-26高三上·江苏泰州·月考）稀有金属铟（In）、镓（Ga）被广泛应用于电子、航空航天等高新技术领域。某锌冶炼厂产生的废渣中主要含等元素的氧化物，现通过如下工艺流程对铟、镓进行回收。 已知：“高酸浸出”后铟以形式、铁以形式存在于溶液中。 回答下列问题： (1)基态In原子的价层电子排布式为，In元素在周期表中的位置是 。 (2)“高酸浸出”中滤渣1的主要成分是 （填化学式）。 (3)“中和除杂”中，通过计算说明常温下所需除去的离子能否完全除尽： 。｛已知：；当金属阳离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 (4)采用新型萃取剂协同萃取法可提高金属的综合回收率，溶液中金属阳离子的萃取原理为。“萃取”步骤中的萃取率随变化如图甲所示，为达到萃取目的，此时应约为 ，萃取率随增大而减小的原因是 。 (5)“置换”中发生的主要反应离子方程式为 。 (6)CIGS薄膜太阳能电池以其转化率高、光谱响应范围宽等优势作为公认的第二代太阳能电池，形成CIGS的固溶体之一的晶胞由闪锌矿结构嵌套而成，该晶胞结构如图乙所示。 ①该固溶体的化学式为 。     ②In的配位数是 。 【答案】（1）第五周期IIIA族 （2）PbSO4、SiO2 （3）“中和除杂”中pH=5，，，故Fe3+沉淀完全 （4）1.0 随c(H+)增大，平衡逆移，金属离子在水中的浓度增大，萃取率降低 （5） （6）CuInSe2 4 【解析】某锌冶炼厂产生的废渣中主要含In、Ga、Zn、Fe、Pb、Si等元素的氧化物，现通过如下工艺流程对铟、镓进行回收。往废渣中加入硫酸“中性浸出”后除去Zn元素，浸渣中含In、Ga、Fe、Pb、Si等元素；经过“高酸浸出”后铟以In3+形式、铁以Fe3+形式、镓以Ga3+存在于溶液中；故“滤渣1”含有Pb、Si元素；加入Na2CO3调pH=5将Fe3+以Fe(OH)3在“滤渣2”中分离；经过“萃取”分离In3+(有机相)、Ga3+(水相)；加入试剂1进行反萃取得到含有In3+的溶液，通过Zn的置换得到In单质。 （1）基态In原子的价层电子排布式为，故最外层在第五层属于第五周期，价电子数为三，故属于第IIIA族，In元素在周期表中的位置是第五周期IIIA族。 （2）“高酸浸出”流程中In、Ga、Zn、Fe的氧化物与稀硫酸反应形成易溶于水的硫酸盐进入“中和除杂”、Pb的氧化物与硫酸反应生成难溶物PbSO4进入“滤渣1”、Si的氧化物SiO2不与稀硫酸反应进入“滤渣1”，滤渣1的主要成分是PbSO4、SiO2。 （3）“中和除杂”中pH=5，，，故Fe3+沉淀完全。 （4）萃取率是金属离子进入有机相的百分数，“萃取”步骤中Ga3+进入水相、In3+进入有机相，故要求Ga3+的萃取率最小、In3+的萃取率最大，c(H+)约为1.0mol/L可达到比较好的萃取目的。 随c(H+)增大，平衡逆移，金属离子在水中的浓度增大，萃取率降低。 （5）“置换”中In3+与Zn发生置换反应，主要反应离子方程式为。 （6）①根据均摊法，In位于晶胞的面心和棱心，个数；Cu位于晶胞的顶点、面心和体心，个数；Se位于晶胞内部共8个；该固溶体的化学式为CuInSe2。 ②In和Cu均与Se成键，最上面面心处In与2个Se距离相等且最近，该In上方也有2个Se，配位数是4。 【变式3·变考法】（2026·江苏南通中学等校九校·一模）纳米ZnO是一种新型高功能精细无机粉料。以铅锌烟灰(主要成分为ZnO，还含有少量PbO、FeO、MnO及不溶于酸的杂质)制备纳米ZnO的流程如下： 已知： （1）检验酸浸液中是否含有的实验方法：______。 （2）“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为和。 ①写出除锰过程中发生反应的离子方程式：______。 ②“除杂1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量，可能的原因是______。 （3）与“除杂1”所得滤液相比，“除杂2”所得滤液中浓度变小的离子有______(填化学式)。 （4）制备纳米ZnO时，先用溶液与溶液反应生成沉淀，然后加热分解制得纳米ZnO。溶液中含碳微粒和含氮微粒分布分数如题图-1所示；纳米ZnO平均粒径随沉淀反应温度、热分解温度及热分解时间的变化如题图-2所示；生成会影响纳米ZnO的纯度。 相对于采用溶液，本实验采用溶液可减少的生成。请结合平衡常数分析原因：______。 ②补充完整制备平均粒径为60 nm的ZnO的实验方案：向反应容器中先加入溶液，______，冷却即得产品。[须使用的试剂：溶液、溶液、蒸馏水、气氛] 【答案】（1）取少量酸浸液于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，则含Fe2+ （2） 酸浸液中的Cl-可能消耗部分KMnO4，生成的沉淀包裹了部分KMnO4 （3）、H+ （4）Kh (NH)=10-9.26，Kh(C2O)=10-9.81，Kh NH()> Kh(C2O)，且c(NH)>c(C2O)，(NH4)2C2O4溶液显弱酸性 然后将反应器置于97.5℃的水浴中，边搅拌边加入0.3mol·L-1(NH4)2C2O4溶液至沉淀完全，却后过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤滤液滴加AgNO3溶液不变浑浊，将沉淀干燥后，在O2气氛中于750℃焙烧4.5h 【分析】铅锌烟灰主要成分为ZnO，还含有少量PbO、FeO、MnO及不溶于酸的杂质，加入盐酸、NaCl将ZnO、PbO、FeO、MnO溶解后转化为Zn2+、、Fe2+、Mn2+进入“除杂1”，“滤渣1”为不溶于酸的杂质；“除杂1”加入高锰酸钾去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为MnO2和Fe(OH)3，进入“除杂2”的是Zn2+、，加入过量锌粉将Pb元素还原为Pb进入“滤渣3”同时得到ZnCl2溶液，经系列操作得到纳米ZnO。 【解析】（1）检验酸浸液中是否含有Fe2+的实验方法是：取少量酸浸液于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，则溶液中含Fe2+。 （2）①“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为MnO2和Fe(OH)3。故除锰时Mn2+与酸性高锰酸钾反应生成MnO2，离子方程式为。 ②酸浸液中的Cl-与高锰酸钾发生氧化还原反应，可能消耗部分KMnO4，另外生成的沉淀包裹了部分KMnO4，造成高锰酸钾的消耗量增多。 （3）进入“除杂2”的是Zn2+、，加入过量锌粉将Pb元素还原为Pb单质，故溶液中浓度变小的离子有，同时锌与氢离子反应生成氢气，浓度变小的离子有H+和。 （4）由图-1可知，铵根浓度与一水合氨浓度相等时，pH=9.26，氢离子浓度为10-9.26mol/L，可以计算出Kh (NH)=10-9.26，同样，当C2O浓度与HC2O浓度相等时，对应的pH为4.19，氢氧根浓度为10-9.81mol/L，可以计算出Kh(C2O)=10-9.81，Kh (NH)> Kh(C2O)且c(NH)>c(C2O)，(NH4)2C2O4溶液显弱酸性，可以减少Zn(OH)2的生成。 制备平均粒径为60 nm的ZnO沉淀时的反应温度为98℃，热分解的温度为750℃，热分解的时间选择4.5h。先加入ZnCl2溶液，然后将反应器置于97.5℃的水浴中，边搅拌边加入0.3mol·L-1(NH4)2C2O4溶液至沉淀完全，却后过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤滤液滴加AgNO3溶液不变浑浊，将沉淀干燥后，在O2气氛中于750℃焙烧4.5h可制得粒径为60 nm的纳米ZnO。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．(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 【解析】A项，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项，湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误；C项，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项，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。 2．（2025年河南高考真题）活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是 A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A.泥活字的主要材料是粘土，粘土的主要成分是硅酸盐，A正确；B.木活字主要成分是纤维素，B错误；C.铜活字是铜合金，主要成分是铜，C错误；D.铅活字主要成分是铅，D错误；故选A。 3．(2025·广东高考真题)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，HCO3-恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 【答案】C 【解析】A项，铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氮与氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合反应，生成Cu(NO3)2为蓝色，有颜色变化，A正确；B项，b中气体变红棕色时，说明有二氧化氮存在，存在2NO2(g)N2O4(g)的反应，所以所含氮氧化物至少有两种，B正确；C项，酚酞的变色范围是8.2~10，c中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，所以不能判断HCO3-是否恰好完全反应，C错误；D项，若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性，c中溶液颜色会褪去，D正确；故选C。 4．(2025·江苏高考真题)探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ 取一定量5% CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。 步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。 步骤Ⅲ  向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 下列说法正确的是 A．步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4 B．步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+) C．步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D．步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2+ + Fe= Cu +Fe2++4NH3↑ 【答案】B 【解析】A项，步骤Ⅰ中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2，而非[Cu(NH3)4]SO4。因为适量浓氨水与CuSO4溶液反应首先生成Cu(OH)2沉淀，过量氨水才会溶解沉淀形成络合物，A错误；B项，步骤Ⅱ中，深蓝色溶液(加入浓氨水)中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+络离子而浓度降低，而蓝色溶液(加入稀盐酸)中Cu2+可以自由移动，浓度较高。因此c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+)，B正确；C项，步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化，且后续加入盐酸后有反应发生，说明铁未钝化。真正原因是络合物中Cu2+浓度过低，无法被Fe置换，C错误；D项，步骤Ⅲ中加入盐酸后，H+与NH3结合生成NH4+，导致配合物释放Cu2+，随后Fe与H+反应生成H2(气泡)，并与Cu2+发生置换反应生成Cu，D的反应式未体现H+的作用，与实际反应原理不符，D错误；故选B。 5．（2025·广东高考真题）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。 （2）“高压加热”时，生成的离子方程式为： 。 （3）“沉铝”时，pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中，。 （4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。 A．镍与N、O形成配位键 B．配位时被还原 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．烷基链具有疏水性 （5）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则 ；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。 （6）①“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。 ②“电解”时，颗粒分散于溶液中，以Fe片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池示意图并做相应标注 。 ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。 ( 高压 加热 )【答案】（1）搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等 （2）4Fe2++O2+4H2O 2Fe2O3↓+8H+ （3）5 （4）AD （5）3：1：1 12 ( 70 0 ℃ )（6）2NH3N2+3H2 Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O 没有污染物产生 【分析】矿粉酸浸通入SO2酸浸，浸取液中含有Fe2+、Cu2+、Ni2+、Al3+等，调节pH=3.0，通入空气加热得到Fe2O3，Fe2O3可以通过还原得到Fe单质，也可以用电解得到Fe单质，滤液1在常温下沉铝，滤液2选择萃取得到含硫酸根的溶液和分别含Cu配合物和Ni配合物，最终得到产品NixCuyNz。 【详解】（1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有：搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等； ( 高压 加热 )（2）由于通入SO2“酸浸”，故浸取液中不含有Fe3+，“高压加热”时，Fe2+在酸性条件下被氧化为Fe2O3，离子方程式为：4Fe2++O2+4H2O 2Fe2O3↓+8H+； （3）“沉铝”时，保证Cu2+和Ni2+不沉淀，Cu(OH)2的溶度积更小，，根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20，得出c(OH-)=10-9mol/L，pH=5； （4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有： A、镍与N、O形成配位键，可以使镍进入有机相，A正确； B、配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电，可以视作是得到一个电子的阴离子，其余配体不带电，整个配合物不显电性，形成配合物后，中心离子还是Ni2+，Ni2+化合价不变，B错误； C、配合物与水形成氢键，不能解释镍进入有机相，C错误； D、烷基具有疏水性，可以使其进入有机相，D正确； 答案选AD； （5）根据同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，设晶胞边长为a，由几何关系可知，面心的原子与顶点的原子距离为，面心的原子与体心的原子距离为，则可以确定，晶胞中面心原子为Ni，有6×个，顶点原子为Cu，有8×个，体心的原子为N，有1个，则x：y：z=3：1：1； 根据分析，Cu原子处于顶角，距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子，数目为； ( 70 0 ℃ )（6）①氨气分解为N2和H2，H2还原Fe2O3得到Fe单质和水，化学方程式为：2NH3N2+3H2、 Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O； ②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质，在阴极发生还原反应，则Fe片为阴极，石墨做阳极，电解液为NaOH溶液和Fe2O3颗粒，装置图如下： ； ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 铜及其重要化合物 知识解构 知识点1 铜单质的性质及应用 ∣ 知识点2 铜的重要化合物 考向破译 考向1 考查 铜及其重要化合物的性质及应用 ∣ 考向 2 考查铜及其重要化合物的制备 解题妙招 铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 考点二 金属材料 金属的冶炼 知识解构 知识点1 金属材料 ∣ 知识点2 金属矿物的开发利用 考向破译 考向1 考查金属材料的性能及应用 ∣ 考向2 考查金属的冶炼 考向3 考查金属及其化合物的拓展应用 解题妙招1 认识合金的组成与性能 解题妙招2 记住几种特殊金属的冶炼方法 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 铜及其重要化合物 江苏卷T11，3分 金属材料 江苏卷T1，3分 江苏卷T14，T16 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．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，题型以选择题和非选择题中的化工流程题为主，考查内容以金属铜及其化合物的性质、合金的性质、金属铜及其重要化合物的制备、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。 2．从命题思路上看，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等，题目综合性较强，难度较大。 3．预计2027年会继续在选择题中或非选择题中加强对铜元素的考查，依托陌生工艺流程的情境考查考生对金属元素的认知能力，考生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上，强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co 、Ni、Ga等)知识的迁移能力和解决问题的能力。 ►复习目标： 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。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铜及其重要化合物 知●识●解●构 知识点1 铜单质的性质及应用 1．铜的结构 周期表位置 电子排布式 价电子排布式 Cu＋电子排布式 Cu2＋电子排布式 周期表中分区 ____________ _______ ________ _______________ _____________ ________ 原子结构 示意图 晶胞及有关问题 为____堆积方式，配位数____，拥有原子数___ 2．物理性质 铜是 色固体，具有良好的延展性、 性和 性。 3．化学性质 （1） 与非金属单质反应： ①在潮湿空气中反应化学方程式： (绿色固体) ②在空气中加热化学方程式： (黑色固体) ③与氯气反应化学方程式： (棕黄色烟) ④与S反应化学方程式： (黑色固体) （2）与氧化性酸反应： ①与稀硝酸反应离子方程式： ②与浓硝酸反应离子方程式： ③与浓硫酸反应化学方程式： （4）与盐溶液反应： ①与FeCl3溶液反应离子方程式： ②与硝酸银溶液反应化学方程式： 4．铜的冶炼方法 （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↑ （3）铜的精炼：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做____极，失电子变为Cu2＋，用________做阴极即可得精铜。 知识点2 铜的重要化合物 1．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 色 色 与酸反应(H＋) 与H2反应 转化关系 2．氢氧化铜 （1）物理性质： 色固体， 溶于水。 （2）化学性质(写出化学方程式)： 反应①： 。 反应②： 。 3．铜盐 （1）碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为___________________________________________________。 （2）CuSO4·5H2O：为蓝色晶体，俗称_____、胆矾，其受热分解的化学方程式为___________________________，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为_____的检验依据。 （3）CuCl(氯化亚铜)：为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，溶于__________________生成络合物，不溶于_______。用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂;冶金工业;在气体分析中用于_________和乙炔的测定。CuCl的盐酸溶液能吸收一氧化碳而生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O](有毒!)，所以此反应在气体分析中可用于测定混合气体中CO的量。 （4）CuI：白色粉末，见光易分解变成棕黄色，不溶于水和乙醇，溶于浓硫酸和盐酸，亦溶于液氨、碘化钾、氰化钾溶液中。与氢氧化钠作用生成氧化亚铜、碘化钠和水。  （5）CuS：黑色粉末，难溶于水及非氧化性强酸。 （6）氢化亚铜(CuH)：是一种难溶物质，CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。2CuH＋3Cl2===2CuCl2＋2HCl(燃烧)； CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温) 得分速记 ①颜色：氯化铜无水物为——黄色，氯化铜浓溶液——绿色（了解），[Cu(NH3)4]2＋——深蓝色 ②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。 ③无水硫酸铜用来检验样品是否含有水，但不能用来除去气体中的水蒸气。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 ④＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。＋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）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。 （5）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。 （6）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：__________________________________________________________。 得分速记 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。 考●向●破●译 考向1 考查铜及其重要化合物的性质及应用 例1（2026·江苏徐州中学月考）实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 A．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuS B．向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色 C．向CuSO4溶液中加入适量的NaOH，过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuO D．在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制的Cu(OH)2并加热，产生砖红色沉淀 解题妙招 铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 Cu 紫红色，有金属光泽 固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸 CuSO4 白色 粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色 CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 CuSO4·5H2O 蓝色 晶体 Cu2O 砖红色 固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2+) Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末，难溶于水，可溶于酸溶液 CuCl CuI 白色 粉末，难溶于水 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液 CuS 黑色 粉末，难溶于水及非氧化性强酸 [Cu(NH3)4]2+ 深蓝色 络合离子，溶于水 【变式1·变载体】(2026·浙江省富阳中学高三选考模拟)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的描述正确的是 A．游泳场馆常用硫酸铜做泳池消毒剂，因为铜盐水解生成的胶状物质可吸附细菌 B．在聚氯乙烯高分子链中加入邻苯二甲酸二丁酯是为了起润滑作用，利于高分子链运动 C．铜的合金在生活中运用广泛，其中白铜是铜镍合金，黄铜是铜锌合金，紫铜是铜铬合金，青铜是铜锡合金 D．“冬日灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的“薪柴之灰”，与铵态氮肥一同使用效果更佳 【变式2·变考法】（2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月）铜及其化合物在生产中有着重要的作用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可用于炼铜，煅烧辉铜矿反应为Cu2S＋O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解精炼可得纯铜。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在条件下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋。Cu2O加入到稀硫酸中可得CuSO4溶液，CuSO4溶液与石灰水混合可制得农药波尔多液。Cu与O2反应生成CuO，加热条件下，CuO可将乙醇氧化。 下列化学反应表示正确的是 A．电解精炼铜时的阴极反应：Cu－2e－＝Cu2＋ B．Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O C．CuO氧化乙醇：CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O D．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋＝2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O 【变式3·变题型】(2026·江苏省南京市模拟预测)电镀铜工艺在生产生活中应用广泛，选择合适的电镀液和添加剂是该工艺的关键。 I．电解酸性铜盐溶液镀铜的装置如图1所示。 （1）电解质溶液选择CuCl2溶液。25℃时，以3V的恒定电压电解1小时，发现阳极区出现白色沉淀CuCl，而后沉淀逐渐转化为橙黄色的CuOH．反应CuCl(s)＋OH-(aq) = CuOH(s)＋Cl-(aq)平衡常数K=___________。(已知：Ksp(CuOH)=2×10-15，Ksp(CuCl)= 1.8×10-7) （2）电解质溶液选择CuSO4溶液。25℃时，以3 V的恒定电压电解1小时后，铁电极表面析出的红色固体呈海绵状且附近有Fe2+产生，无法镀铜。阴极有Fe2+产生的原因是___________。 II．电解氰化物溶液，可在金属表面镀上光亮致密的镀层。 （3）与同浓度CuSO4溶液相比，电镀液使用K2[Cu(CN)4]溶液时，阴极生成的铜光亮致密的原因是___________。 （4）K2[Cu(CN)4]溶液可由KCN溶液与CuSO4溶液反应制备，但同时会产生副产物K2[Cu(CN)3]及(CN)2气体。副反应的离子方程式为___________。 （5）该工艺正逐渐被淘汰，其核心原因是___________。 III．电解焦磷酸铜盐镀铜。常用的碱性铜盐为K6[Cu(P2O7)2]溶液，另需加入一定量HEDP(羟基乙叉二膦酸)作为配位添加剂。 （6）已知为对称结构，请画出其结构式：___________。 （7）已知：电镀效率，HEDP用量对电镀效率的影响如图2所示。 若5分钟前阳极反应唯一，补充完整测定石墨镀铜的最高电镀效率的实验方案：向装有100 mL K6[Cu(P2O7)2]溶液的电解池中___________，根据获得数据计算镀铜的电镀效率(须使用的试剂及仪器：HEDP固体、纯Cu 片、石墨棒、电子天平、真空干燥箱、无水乙醇)。 考向2 考查铜及其重要化合物的制备 例2(2026·江苏省南京市模拟预测)以铜碲渣(主要成分为Cu2Te)为原料制备单质碲(Te)并回收铜的流程如下： 下列说法正确的是 A. Na2C2O4溶液中：c(H+)＋c(H2C2O4) = c(OH-)＋c() B. 沉铜得到的上层溶液中：c(Cu2+)•c()>Ksp(CuC2O4) C. Na2SO3溶液中：c(Na+)>2c()＋c() D. Na2SO3还原H2TeO3的离子方程式为：H2TeO3＋=＋Te＋H2O 【变式1·变考法】（2026·江苏镇江市零模） CuCl是一种重要的催化剂。可用、溶液和NaOH溶液制备CuCl，溶液酸性较强时CuCl不易沉淀。下列实验原理或装置不能达到实验目的的是 A. 甲装置制 B. 乙装置中X为 C. 丙装置中NaOH的作用为中和生成的酸 D. 丁装置吸收尾气中的 【变式2·变载体】（2025·四川巴中市·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 【变式3·变题型】（2025·江苏省无锡市期末）用低品位铜矿(主要成分为和)为原料制备CuCl流程如图。 已知：CuCl的主要性质有： ①难溶于乙醇和水，易溶于高浓度的体系； ②露置于潮湿的空气中易被氧化为绿色的碱式氯化铜； ③酸性弱时易水解。 （1）“浸取”操作中，化合价升高的元素有(填元素符号)___________。 （2）“除锰”操作中用氨水、溶液将其中的转化为沉淀而除去，该反应的离子方程式为___________。 （3）“还原”过程中反应的离子方程式为___________。 （4）“稀释”过程中，CuCl的产率随加水量的增加先上升后下降的原因是___________。 （5）用乙醇代替水洗涤CuCl的原因是___________。 考点二 金属材料 金属的冶炼 知●识●解●构 知识点1 金属材料 1．合金及其性能 （1）概念：合金是指两种或两种以上的 (或 与 )熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）成分：一种 为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含 元素， 含非金属元素(如钢中含碳) 。 （3）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 ①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金 是混合物， 固定的熔、沸点。 ②硬度和强度：一般比它的各成分金属的 ，熔点比它的各成分金属的 。常温下，多数合金是 ，但钾、钠合金呈 态。 ③合金的性质 各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是 的化学性质。 （4）新型合金及重要应用 ①“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的 、 、耐腐蚀等性质。 ②喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其 、耐高温的性质。 2．常见金属材料及应用 （1）金属材料的分类 黑色金属材料 有色金属材料 以及它们的合金 除 金属以外的其他金属及其合金 （2）三种常见的合金 钢铁 碳素钢 分为低碳钢、中碳钢和高碳钢 合金钢 也叫特种钢，是在碳素钢里加入合金元素，改变钢的 和性能，如不锈钢中合金元素是 和 铝合金 成分 向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素 硬铝 密度 、强度 、抗腐蚀性强，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 铜合金 青铜 我国使用最早的合金，含有Cu、Sn、Pb等元素 黄铜 黄铜主要含 等元素 （3）新型合金 ①储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 ②其他新型合金：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。 3．用途广泛的稀土金属 （1）稀土元素： ①镧系元素(57～71号元素)及 ，共 种元素为稀土元素。 ②我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 （2）用途： ①稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的 ，因而，稀土元素又被称为冶金工业的 。 ②稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 知识点2 金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中的存在 （1）化合态：绝大部分金属在自然界以 态形式存在。在金属化合物中，金属元素都显 价。 （2）游离态：少部分金属如金、铂等在自然界以 态形式存在。 2．金属的冶炼 （1）实质：金属的冶炼过程就是把金属从化合态 为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。 （2）一般步骤： （3）方法：根据金属的活动性不同，金属冶炼的方法分为 等。如图： 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↑ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ （4）特殊金属的冶炼方法：有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如Na＋KClK↑＋NaCl、2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等。运用化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点 ，汽化离开反应体系，使化学反应向 反应方向进行。 得分速记 金属冶炼的三个步骤及目的：矿石富集（除杂、提高矿石中有效成分含量）→金属冶炼（适当还原剂将金属化合物还原成金属单质）→金属精炼（如加试剂除杂或电解精炼，得纯金属）。 3．金属资源的合理开发利用 （1）必要性：地球上的金属矿物资源是有限的，也是不可再生_的，且分布不均匀，人类对金属的需求量很大，并且金属的冶炼需要消耗大量的能量，还会造成环境污染，另外金属的腐蚀也会造成大量损失，因此金属资源应合理地开发利用。 （2）主要途径 ①提高金属矿物的利用率； ②开发环保高效的金属冶炼方法； ③防止金属的腐蚀； ④加强废旧金属的回收和再利用； ⑤使用其他材料代替金属材料。 考●向●破●译 考向1 考查金属材料的性能及应用 例1（2026·江苏徐州市模拟预测卷）材料技术发展正在重构厨房生态。下列用品的材料属于金属的是 A. 纯钛炒锅 B. 石墨烯抗菌砧板 C. 聚乳酸环保餐盒 D. 聚酰胺66锅铲 解题妙招 认识合金的组成及性能 ①合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 ②合金是混合物，不是化合物。 ③合金具有金属特性，如导电、导热等。 ④合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比各成分金属低，而硬度、机械强度一般比各成分金属高，导电性和导热性一般低于组分金属。但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 【变式1·变载体】 (2026·浙江省Z20联盟高三一模)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是 A．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，其中主要的合金元素是铬和镍 B．金属钠在熔融状态下可以用于冶炼金属钛 C．工业上通常采用电解熔融氯化铝、氧化镁的方式制备金属铝和镁 D．氯化铁可用于眼镜架、钟表、电子元件等含铜类五金部件的刻蚀 【变式2·变考法】(2025·四川内江二中二模)2025央视春晚舞台上，创意融合舞蹈《秧BOT》，不仅仅是一场视觉盛宴，更是科技与传统文化的完美结合。下列说法错误的是 A．机器人穿着喜庆的红色棉袄，其中棉花属于天然有机高分子 B．为机器人提供续航的锂电池，轻便稳定，比能量较低 C．机器人的机身应用了碳纤维，是一种含碳量在90%以上的高强度纤维 D．铝合金和钛合金也是制造机器人的重要原材料，钛合金强度高耐腐蚀，铝合金轻质成本低，都是极为重要的金属材料 【变式3·变题型】（25-26高三上·江苏苏州·期末）BiOCl是一种新型的高档环保珠光材料。 已知：ⅰ.易与形成；ⅱ.，易发生水解为BiOCl。 以辉铋矿和软锰矿为原料制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下： （1）“转化”时加入金属Bi的作用是 。 （2）得到BiOCl的离子方程式为 。 （3）铋能被有机萃取剂(简称TBP)萃取，其萃取原理可表示为。“萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节浓度，萃取率随变化关系如图所示。最佳为的可能原因是 。 （4）“沉淀反萃取”时生成草酸铋晶体。为得到含较少的草酸铋晶体，“萃取”后有机相为草酸溶液的混合方式为 。 （5）如图为BiOCl的晶胞(上底和下底均为正方形的长方体)，则在BiOCl晶体中，与紧邻的数目为 。 （6）请补充完整利用含少量杂质的BiOCl粗品制备的实验方案： ，过滤、洗涤、干燥，得。(须使用的试剂有：溶液、溶液、溶液、蒸馏水) 考向2 考查金属的冶炼 例2（25-26高三上·江苏盐城中学月考）不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制 B．炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来的方法，区别在于炼钢时选用的还原剂的还原性更强 C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取其金属单质 D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳 解题妙招 记住几种特殊金属的冶炼方法 ①工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。 ②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。 ③用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜 ④用电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液。因为在其水溶液中，阴极放电的是H＋，而不是金属阳离子，故得不到金属单质。 【变式1·变考法】（2025·江苏宿迁模拟预测）在给定条件下，下列制备原理正确，过程涉及的物质转化均可实现的是 A．工业制备硝酸： B．工业制钛：饱和NaCl溶液 C．工业制：溶液和 D．工业制银镜： 【变式2·变思维】（2026•江苏南通市海安市高三阶段练习）B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。BF3为无色气体，主要用作有机合成中的催化剂，极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H＋和BF4－)和硼酸(H3BO3)。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。下列化学反应表示不正确的是 A．制备B(OCH3)3：H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3↑＋3H2O B．BF3和NaOH溶液反应：4BF3＋6OH－＝3BF4－＋BO33－＋3H2O C．高温下Al2O3、焦炭在氯气中反应：2Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO D．电解Al2O3(熔融)制备Al的阳极反应：2O2－－4e—＝O2↑ 【变式3·变题型】（2026高三上·江苏徐州·期末）铜阳极泥(含有、Se、、Au等)是粗铜电解精炼的副产品，常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。 （1）向阳极泥中加入硫酸溶液，再逐渐加入(在酸性条件下被还原为)至过量。Cu、Se、Ag、S元素充分浸出，以、、、、形式存在于浸出液中，其他元素在浸出渣中。 ①写出溶解的离子方程式：_______。 ②中的键角比中的_______(填“大”“小”或“相等”)。 ③在铜阳极泥质量、硫酸用量和反应时间一定时，研究人员测得Cu元素浸出率、Se元素浸出率和浸出渣率[浸出渣率]随质量的变化情况如图所示： 当0.8 gg时，Se元素浸出率继续增加。浸出渣率不减反增的原因是_______。 （2）向(1)所得浸出液中加入NaCl，可将转化为AgCl，再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。已知： ① ② 加入NaCl，溶液中_______mol·L-1时，可使(1)所得浸出液中mol·L-1. （3）一种由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示(晶胞底边边长为anm，高为cnm，)。 注：图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置，图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置 ①与Sc距离最近的Sc原子数为___________。 ②该合金的化学式为___________。 考向3 考查金属及其化合物的拓展应用 例3(2026·江苏省南通中学模拟预测)酸性常用作氧化剂、水处理剂，其还原产物一般为。一种制取的流程如下： 下列说法正确的是 A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3 B. 歧化时的离子方程式为 C. 、、、四种离子在酸性条件下能大量共存 D. 若过程中均能反应完全，则熔融与歧化时转移的电子数之比为3:1 【变式1·变载体】（2025•四川泸县五中•二模）白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂NaBH4的工艺流程如下： 已知H3BO3微溶于水，易溶于乙醇：偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A. “滤渣1”的主要成分是SiO2 B. “气体”的主要成分是NO2 C. “操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶 D. “反应Y”的化学方程式是 【变式2·变题型】（25-26高三上·江苏泰州·月考）稀有金属铟（In）、镓（Ga）被广泛应用于电子、航空航天等高新技术领域。某锌冶炼厂产生的废渣中主要含等元素的氧化物，现通过如下工艺流程对铟、镓进行回收。 已知：“高酸浸出”后铟以形式、铁以形式存在于溶液中。 回答下列问题： (1)基态In原子的价层电子排布式为，In元素在周期表中的位置是 。 (2)“高酸浸出”中滤渣1的主要成分是 （填化学式）。 (3)“中和除杂”中，通过计算说明常温下所需除去的离子能否完全除尽： 。｛已知：；当金属阳离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 (4)采用新型萃取剂协同萃取法可提高金属的综合回收率，溶液中金属阳离子的萃取原理为。“萃取”步骤中的萃取率随变化如图甲所示，为达到萃取目的，此时应约为 ，萃取率随增大而减小的原因是 。 (5)“置换”中发生的主要反应离子方程式为 。 (6)CIGS薄膜太阳能电池以其转化率高、光谱响应范围宽等优势作为公认的第二代太阳能电池，形成CIGS的固溶体之一的晶胞由闪锌矿结构嵌套而成，该晶胞结构如图乙所示。 ①该固溶体的化学式为 。     ②In的配位数是 。 【变式3·变考法】（2026·江苏南通中学等校九校·一模）纳米ZnO是一种新型高功能精细无机粉料。以铅锌烟灰(主要成分为ZnO，还含有少量PbO、FeO、MnO及不溶于酸的杂质)制备纳米ZnO的流程如下： 已知： （1）检验酸浸液中是否含有的实验方法：______。 （2）“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣2成分主要为和。 ①写出除锰过程中发生反应的离子方程式：______。 ②“除杂1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量，可能的原因是______。 （3）与“除杂1”所得滤液相比，“除杂2”所得滤液中浓度变小的离子有______(填化学式)。 （4）制备纳米ZnO时，先用溶液与溶液反应生成沉淀，然后加热分解制得纳米ZnO。溶液中含碳微粒和含氮微粒分布分数如题图-1所示；纳米ZnO平均粒径随沉淀反应温度、热分解温度及热分解时间的变化如题图-2所示；生成会影响纳米ZnO的纯度。 相对于采用溶液，本实验采用溶液可减少的生成。请结合平衡常数分析原因：______。 ②补充完整制备平均粒径为60 nm的ZnO的实验方案：向反应容器中先加入溶液，______，冷却即得产品。[须使用的试剂：溶液、溶液、蒸馏水、气氛] 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．(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 2．（2025年河南高考真题）活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是 A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字 A．A B．B C．C D．D 3．(2025·广东高考真题)按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，HCO3-恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 4．(2025·江苏高考真题)探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ 取一定量5% CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。 步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。 步骤Ⅲ  向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 下列说法正确的是 A．步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4 B．步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+) C．步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D．步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2+ + Fe= Cu +Fe2++4NH3↑ 5．（2025·广东高考真题）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。 （2）“高压加热”时，生成的离子方程式为： 。 （3）“沉铝”时，pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中，。 （4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。 A．镍与N、O形成配位键 B．配位时被还原 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．烷基链具有疏水性 （5）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则 ；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。 （6）①“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。 ②“电解”时，颗粒分散于溶液中，以Fe片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池示意图并做相应标注 。 ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $