第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（专项训练）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦金属材料及矿物开发，以铜、铝为核心，构建从基础性质到工业流程的递进式训练体系，强化科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|12题|选择/填空，含实验现象分析、离子方程式书写|从铜及其化合物性质（考向01）→工艺流程应用（考向02）→合金材料（考向03）→铝土矿提取（考向04），形成“性质-应用-工业”逻辑链| |重难·创新演练|10题|综合实验探究、复杂流程分析，如铜与硝酸反应、电解CuCl₂溶液|深化氧化还原、平衡移动等原理应用，培养证据推理与模型建构能力| |真题·实战演练|5题|高考真题，涵盖金属冶炼、资源回收等|对接高考命题趋势，强化科学态度与社会责任，提升真实问题解决能力|

第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 7 8 9 10 11 C D D C B C 2．(1) (2)、 (3)与反应，调节溶液的pH：提供，形成黄钠铁矾沉淀除铁 (4)与发生反应，生成的与反应生成，分解为受热逸出，使还原剂的量减少 (5)微溶，酸浸时低，酸浸液中有未完全沉淀。沉铜反应生成，增大，使，生成沉淀 (6) 溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量 3．(1)H2 (2) CuCl M加入氨水后部分溶解，溶液几乎无色，说明M中不含Cu2+（否则应为深蓝色）。充分振荡后得深蓝色溶液，说明含有一价铜，加入硝酸后溶液呈浅蓝色，说明有生成，同时加入AgNO3后生成白色沉淀，溶液中含Cl⁻，说明白色沉淀M主要为CuCl (3)加水后与浓度减少，反应，Q>K，平衡逆向移动，析出CuCl沉淀 (4) (5)铜与不同浓度的盐酸反应时，随着氢离子浓度增大，氢离子氧化性增强，随着氯离子浓度增大，氯离子与铜离子生成配离子，增大铜的还原性，促进了铜与盐酸的反应 6. (1) (2) (3) (4)2.8~4.7 (5) (6)a (7)电解液中阳离子有、、，且放电顺序为，当有生成时，说明已充分析出 5. (1)Cu2S和FeS sp3 (2)AB (3) (4) 取少量与NaOH溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性，再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明中有氯元素 6. (1) (2)(生成也给分) (3)或 > 加水稀释 (4)过滤 (5)具有强氧化性会把氧化 去除固体表面的水，防止其被空气氧化 (6) (或) 12. AlO＋CO2＋2H2O＝HCO＋Al（OH）3↓ 2Al（OH）3Al2O3＋3H2O abd 阴 阳极反应式是2O2－－4e－＝O2↑，高温条件下，生成的氧气与石墨反应，消耗阳极材料，所以需要补充 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 C C B A B A C 8．(1)Cu>Ag>Au (2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O或3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O (3)电负性S<N，S更易给出电子形成配体 Fe3++2TU+Au=Fe2++[Au(TU)2]+ 0.3％以前，随着Fe2(SO4)3加入量的增加，c(Fe3+)增大，浸金速率加快；0.3％以后，c(Fe3+)增大，Fe3+氧化性增强，将TU氧化，浸出率下降 (4)[Au(TU)2]++e−=2TU+Au 9．(1)+3 (2) (3) 时，铁元素主要以的形式存在，钴元素主要以的形式存在，有利于钴元素和铁元素的分离 < (4) (5)1：22 (6)减少双氧水的用量；使锂、钴同时转化为目标产物 10．(1) (2) (3)在5 mol/L CuCl2溶液中加入少量铜粉（或打磨过的铜片），观察到有白色固体生成 (4) (5)若猜想3成立，其中+1价铜具有还原性，也可与硝酸反应产生类似的现象 (6)2 (7)bc 真题·实战演练 1 2 A D 3.(1)球形冷凝管 B (2)将氧化 (3)c (4)防止时间过长维生素C被氧化，影响后续测定结果 (5)酸式 微微转动酸式滴定管的活塞，使溶液悬在滴定管口，形成半滴，用锥形瓶内壁将其沾落，再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将的标准溶液冲入 (6)偏小 (7)1 4.(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 5.(1)1:1 H2S (2)热浸 (3)将过量的Fe3+还原为Fe2+ (4)C (5)阳极 1 / 19 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（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查铜及其化合物的性质及应用 考向02 考查铜及其化合物在工艺流程中的应用 考向03 考查合金性质与金属材料的应用 考向04 考查铝土矿提取铝 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查铜及其化合物的性质及应用 1．【氧化亚铜、氧化铜】（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 【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。 2．（2026·北京西城·一模）某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ．25℃，微溶于水，和黄钠铁矾均难溶于水。 ⅱ．冶金废渣中部分元素的质量分数如下表。 元素 Si Cu Fe Pb Ca 质量分数/% 15.34 14.75 4.66 14.31 2.16 Ⅰ．酸浸 (1)CuO与硫酸反应的离子方程式是___________。 (2)酸浸渣中除外，还含有___________。 Ⅱ．沉铁 (3)加入的目的有___________。 Ⅲ．还原沉铜 (4)开始沉铜后，若不继续调控沉铜过程中溶液的pH，的使用量将增加，结合与反应的离子方程式解释原因。___________ (5)酸浸时，若硫酸的浓度较低，则得到的中含有杂质，解释原因：___________。 Ⅳ．产品中含量的测定 (6)经提纯后，产品中只有和Cu，测定产品中含量的方法如下。 已知： ①样品溶解发生反应：、___________。 ②步骤ⅲ中溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品中的质量分数还需要的实验数据是___________。 【答案】(1) (2)、 (3)与反应，调节溶液的pH：提供，形成黄钠铁矾沉淀除铁 (4)与发生反应，生成的与反应生成，分解为受热逸出，使还原剂的量减少 (5)微溶，酸浸时低，酸浸液中有未完全沉淀。沉铜反应生成，增大，使，生成沉淀 (6) 溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量 【详解】（1）CuO为碱性氧化物，离子方程式中不拆分，与强酸反应生成铜盐和水，离子方程式为：。 （2）结合分析可知，不与硫酸反应，难溶于水；PbO与硫酸反应生成难溶于水的，二者均留在酸浸渣中。 （3）酸浸后溶液酸性较强，碳酸钠中与反应，降低浓度，调节pH，使沉淀为黄钠铁矾除去，同时提供黄钠铁矾组成中需要的。 （4）与反应的离子方程式为：，反应生成，若不调控pH，溶液中与反应生成H2SO3，分解为受热逸出，使还原剂的量减少。 （5）微溶于水，硫酸浓度较低时，溶液中​浓度小，不能在酸浸步骤完全沉淀，部分随滤液进入沉铜步骤，沉铜反应生成，c()增大，使Q()>Ksp()，生成沉淀最终随共沉淀析出，因此得到的中混有 ​杂质。 （6）①酸性条件下，被氧化，+1价Cu转化为+2价Cu，被还原为，离子方程式为； ②样品用Fe2(SO4)3溶液溶解，生成，用过量的溶液将氧化成，再用(NH4)2Fe(SO4)2滴定剩余的，间接去测量的质量，因此还需要溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量才能计算质量分数。 3．【铜与金属盐溶液反应】（25-26高二下·北京大兴·期中）某小组探究铜与不同浓度盐酸的反应，实验如下。 实验 溶液a 操作及现象 Ⅰ 1 mol/L盐酸 微热，10分钟后停止加热，静置，无明显变化 Ⅱ 6 mol/L盐酸 微热，10分钟后停止加热。加热过程中铜片表面产生少量气泡。静置一段时间，溶液由无色缓慢变为淡黄色 Ⅲ 12 mol/L盐酸 盐酸微热，铜片表面产生明显气泡。10分钟后停止加热，静置一段时间，溶液由无色逐渐变为黄色，最后变为浅绿色 小组同学查阅资料发现含铜微粒及颜色如下： 物质 CuCl 颜色 白色 无色 黄色 无色 深蓝色 浅蓝色 于是针对实验Ⅲ中现象提出猜想：无色溶液中含铜微粒为。 为证实上述猜想，进一步进行了实验Ⅳ和实验Ⅴ。 实验 操作及现象 Ⅳ 取少量实验Ⅲ中无色时的溶液，加水稀释，发现有白色沉淀M生成。 Ⅴ 已知：CuCl难溶于水，可发生反应。 (1)实验Ⅲ中铜片表面产生气体的主要成分是___________。 (2)由实验V现象可以推断白色沉淀M是___________(填化学式)。理由：___________。 (3)结合平衡移动原理解释实验IV中产生白色沉淀M的原因___________。 (4)写出实验Ⅲ中生成无色溶液并逐渐变黄的离子方程式___________、___________。 (5)依据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，从物质氧化还原性角度解释实验Ⅲ条件下铜与盐酸反应的原因___________。 【答案】(1)H2 (2) CuCl M加入氨水后部分溶解，溶液几乎无色，说明M中不含Cu2+（否则应为深蓝色）。充分振荡后得深蓝色溶液，说明含有一价铜，加入硝酸后溶液呈浅蓝色，说明有生成，同时加入AgNO3后生成白色沉淀，溶液中含Cl⁻，说明白色沉淀M主要为CuCl (3)加水后与浓度减少，反应，Q>K，平衡逆向移动，析出CuCl沉淀 (4) (5)铜与不同浓度的盐酸反应时，随着氢离子浓度增大，氢离子氧化性增强，随着氯离子浓度增大，氯离子与铜离子生成配离子，增大铜的还原性，促进了铜与盐酸的反应 【详解】（1）实验Ⅲ中使用的是12 mol/L盐酸，铜被氧化时，盐酸中只有可以作为氧化剂得电子，还原产物为氢气。 （2）结合已知信息，CuCl难溶于水，且存在平衡：CuCl + 3Cl⁻ ⇌ [CuCl4]3-。实验Ⅲ中无色溶液含[CuCl4]3-，加水稀释后，c(Cl⁻)降低，平衡左移，析出CuCl白色沉淀。实验Ⅳ中，取实验Ⅲ中无色溶液加水稀释，生成白色沉淀M。实验Ⅴ中，M加入氨水后部分溶解，溶液几乎无色，说明M中不含Cu2+（否则应为深蓝色）。充分振荡后得深蓝色溶液，说明含有一价铜，加入硝酸后溶液呈浅蓝色，说明有生成，同时加入AgNO3后生成白色沉淀，说明溶液中含Cl⁻，说明白色沉淀M主要为CuCl。 （3）根据已知反应：CuCl + 3Cl⁻ ⇌ [CuCl4]3-。实验Ⅲ中无色溶液含[CuCl4]3-，加水稀释后，，平衡逆向移动，析出CuCl沉淀； （4）实验Ⅲ中，Cu与浓盐酸反应生成[CuCl4]3-（无色），随后[CuCl4]3-转化为[CuCl4]2-（黄色）。Cu被氧化为Cu+，H+被还原为H2。可能的反应为Cu与浓盐酸反应生成[CuCl4]3-和H2，离子方程式为，后[CuCl4]3-被空气中的氧气氧化成[CuCl4]2-（黄色），离子方程式为。 （5）实验Ⅰ中，1 mol/L盐酸无法与Cu反应，说明H⁺氧化性不足。实验Ⅱ中，6 mol/L盐酸中Cu反应生成少量气泡，溶液变淡黄，说明H⁺氧化性有所增强，但反应不完全。实验Ⅲ中，12 mol/L盐酸中，c(H⁺)和c(Cl⁻)均增大，c(Cl⁻)增大使Cu⁺更易形成[CuCl4]3-，降低了Cu⁺浓度，促使Cu更易被氧化；同时，c(H⁺)增大使H⁺氧化性增强，能够氧化Cu。两者共同作用，使Cu与浓盐酸反应得以进行。 考向02 考查铜及其化合物在工艺流程中的应用 4．（2026·北京房山·二模）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有CuCl2、ZnCl2、CuO、ZnO、PbO、Fe2O3、SiO2等)进行研究，设计如下工艺流程，实现了铜和锌的分离回收。 已知：金属离子沉淀pH范围： 离子 沉淀pH范围 1.5-2.8 6.5-8.5 4.7-6.7 4.6-6.6 回答下列问题： (1)用离子方程式表示碳酸钠溶液显碱性的原因______。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的离子方程式为______。 (3)滤渣①中，除外，主要还有______。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液pH的合适范围为______。 (5)“深度脱氯”步骤发生的离子反应方程式为______。 (6)CuCl可以通过适当试剂将其溶解，并返回到______步骤中(填序号)。 a．碱浸脱氯    b．酸浸    c．中和除杂 (7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成。理由是______。 【答案】(1) (2) (3) (4)2.8~4.7 (5) (6)a (7)电解液中阳离子有、、，且放电顺序为，当有生成时，说明已充分析出 【详解】（1）碳酸钠为强碱弱酸盐，碳酸根离子发生水解反应使溶液显碱性，以第一步水解为主，离子方程式为。 （2）碱浸脱氯时，铜盐中的与碳酸根离子、水反应生成碱式碳酸铜沉淀，结合电荷守恒、原子守恒配平，离子方程式为。 （3）酸浸时加入稀硫酸，不与稀硫酸反应，与稀硫酸反应生成难溶于水和酸的，因此滤渣①除外，主要还有。 （4）中和除杂的目的是使完全沉淀，同时避免、沉淀；根据金属离子沉淀pH范围，完全沉淀的pH为2.8，开始沉淀的pH为4.7，因此调控溶液pH的合适范围为2.8~4.7。 （5）深度脱氯时，加入粉作还原剂，将还原为+1价铜，与溶液中的结合生成沉淀，结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平，离子方程式为。 （6）a．碱浸脱氯环节加入碳酸钠溶液，可与碳酸钠反应转化为碱式碳酸铜沉淀，重新进入后续流程，同时氯离子进入滤液①除去，a正确； b．若返回酸浸步骤，会重新引入氯离子，影响后续脱氯效果，b错误； c．中和除杂环节主要目的是沉淀，进入该步骤无法有效回收铜，c错误； 故选a。 （7）电解分离时，阴极的阳离子放电顺序为，阴极优先发生，当完全放电后，开始放电生成，因此阴极产生大量气泡时，说明已充分析出，铜、锌分离已完成。 5．【铜的化合物的制备】有关黄铜矿(CuFeS2)的转换关系如下图所示，请完成有关问题。 (1)请尝试写出冰铜中两种组分的化学式(均是硫化物)___________，SOCl2的中心原子杂化方式为___________。 (2)下列说法中，不正确的是___________。 A．反应2中另有氢气产生，是氧化还原反应 B．气体A具有漂白性，可以使紫色石蕊溶液褪色 C．FeS2在工业中，是一种制取硫酸的原料，不常用来炼铁 D．金属M可以是相对活泼金属，如Fe，Mg等 (3)请写出反应1的化学方程式：___________。 (4)反应4生成的物质B难溶于水，同时生成两种酸性气体，则反应4的化学反应方程式为：___________，请设计实验检验物质B中的氯元素___________。 【答案】(1)Cu2S和FeS sp3 (2)AB (3) (4) 取少量与NaOH溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性，再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明中有氯元素 【详解】（1）由分析可知，冰铜中两种组分的化学式为Cu2S和FeS；SOCl2的中心原子S的价电子对数为，其杂化方式为sp3； （2）A．反应2中Cu不能置换硫酸中的H，其Cu元素化合价从0升高到+1，O元素化合价由0降到-2，该反应是氧化还原反应，故A错误； B．气体A为SO2具有漂白性，但不能漂白石蕊，故B错误； C． FeS2在工业中，主要发生反应，主要用来制取硫酸，故C正确； D．金属M的作用是置换Cu，其可以是相对活泼金属，如Fe，Mg等，故D正确； 故选AB； （3）反应1中Cu元素化合价由+1价降低到0价，硫元素由-2价升高到+4价，化学方程式为； （4）反应4生成的物质B难溶于水，同时生成两种酸性气体，根据元素守恒，两种酸性气体为SO2和HCl，该反应为；物质B为，检验卤代烃中的Cl元素，首先应使在NaOH溶液中水解，之后再检验氯离子，故实验为取少量与NaOH溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性，再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明中有氯元素。 6．【铜的化合物的制备】（2025·北京朝阳·模拟预测）氯化亚铜()广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产的工艺如下： 已知：难溶于醇和水，溶于较大的体系，潮湿空气中易水解氧化。 (1)步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是___________。 (2)步骤2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式___________。 (3)步骤3为主反应，的沉淀率与加入的的量关系如图所示。 ①反应的氧化产物是___________； ②比较相对大小：A点___________C点(填“>”、“<”或“=”)； ③提高C点状态混合物中沉淀率的措施是___________； (4)步骤4进行的实验操作是___________； (5)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是___________。用乙醇洗涤的目的是___________。 (6)产品纯度测定：称取产品a g于锥形瓶中，加入足量的酸性溶液使其充分溶解，然后用标准溶液滴定，消耗溶液b mL。(本实验中的被还原为，不与产品中杂质和反应)。 ①溶于溶液的离子方程式是___________。 ②产品中(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为___________。 【答案】(1) (2)(生成也给分) (3)或 > 加水稀释 (4)过滤 (5)具有强氧化性会把氧化 去除固体表面的水，防止其被空气氧化 (6) (或) 【详解】（1）步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，，说明生成硫酸铜和硫单质，H2O2在酸性条件下将CuS中S2-氧化成硫单质，其反应方程式为CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S↓+2H2O。 （2）步骤2是溶解过程，利用硝酸根在酸性条件性具有强氧化性，可溶解Cu生成氧化产物Cu2+，硝酸根被还原成NO或NO2，则溶解时反应的离子方程式为或。 （3）①步骤3为主反应，涉及反应为：2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+，反应中S元素化合价由+4价升高为+6价，被氧化，氧化产物为或(NH4)2SO4； ②随着氯化铵浓度不断增大，亚铜离子的沉淀率由低到高后又有所下降，则B点之前Cu+过量、且Cu+与Cl-形成CuCl的沉淀，B点时恰好沉淀完全得，B点之后，c(Cl-)增大，部分CuCl(s)溶解：，故A点铜元素主要存在形式为Cu+与CuCl，B点铜元素主要存在形式CuCl，C点铜元素主要存在形式为与CuCl，则相对大小：A点＞C点； ③B点之后，c(Cl-)增大，发生，部分CuCl(s)溶解，沉淀减少，若加水稀释，减少c(Cl-)，平衡左移，则提高C点状态混合物中沉淀率的措施是加水稀释； （4）步骤4把氯化亚铜沉淀分离出来，则进行的实验操作是过滤； （5）洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是：硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，所以洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”。已知 难溶于醇，在潮湿空气中易水解氧化，则用乙醇洗涤的目的是：去除固体表面的水，防止其被空气氧化。 （6）①溶于溶液的离子方程式是。 ②产品纯度测定时存在关系式，，消耗标准溶液b mL，则产品中(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为 考向03 考查合金性质与金属材料的应用 7．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于 A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 【答案】D 【详解】在金属活动性顺序中，越靠后的金属出现的年代越早，越靠前的金属出现的越晚，说明金属越活泼，越难冶炼，故选D。 8．（2025·北京通州·模拟预测）实验室利用废旧电池的铜帽(主要成分为Cu、Zn)制备CuSO4·5H2O的部分实验步骤如图： 下列说法不正确的是 A．“溶解Ⅰ”中，为加快溶解速率，可将铜帽粉碎 B．“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4 C．“溶解Ⅱ”过程中，有大量的气体产生 D．“操作Ⅰ”是将溶液直接加热蒸干得到CuSO4·5H2O晶体 【答案】D 【详解】A．将铜帽粉碎，增大接触面积，加快反应速率，A正确； B．Cu不溶于H2SO4，Zn溶于H2SO4生成可溶于水的ZnSO4，“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4，B正确； C．“溶解Ⅱ”过程中有铜离子生成，且反应放热，促进双氧水分解产生大量氧气，C正确； D．“操作Ⅰ”是从硫酸铜、稀硫酸的混合溶液中获取硫酸铜晶体，直接加热蒸干会使硫酸铜晶体失去结晶水，且有杂质，应经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到CuSO4·5H2O晶体，D错误； 综上所述答案为D。 9．金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于 A．金属在地壳中的含量多少 B．金属的熔沸点高低 C．金属的活泼性强弱 D．金属的导电性强弱 【答案】C 【详解】根据金属活动性顺序表可知，金属活动性由强到弱的顺序为：铝＞铁＞铜＞金；金属利用的先后顺序既与金属冶炼的难易程度有关，又与金属活动性顺序有关，越不活泼的金属越早被利用。人类使用较早的金属，其活动性较弱；金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，这也影响了人类对金属的使用，而与A、B、D选项中金属在地壳中的含量多少、熔沸点高低、导电性强弱无关。 考向04 考查铝土矿提取铝 10．【含氧化铝的混合物的提纯、铝土矿提取铝的步骤】（2026·北京海淀·二模）一种从粉煤灰(主要成分为，含少量、、)中获得的流程如下图。 已知：焙烧过程中几乎不发生反应，、、转化为相应的硫酸盐。 下列说法不正确的是 A．浸出环节无法将Ca元素除尽 B．由分步沉淀可推测 C．母液经处理后得到的可循环利用 D．获得的反应为 【答案】B 【详解】A．焙烧生成的微溶于水，稀硫酸浸出时部分会残留于溶液中，无法将Ca元素完全除去，A正确； B．分步沉淀中优先形成沉淀，说明相同条件下溶解度更小，同构型氢氧化物溶度积越小溶解度越小，故，B错误； C．沉淀池2中沉淀后，母液主要成分为，可返回焙烧炉1循环利用，C正确； D．高温煅烧分解生成和，反应方程式为，D正确； 故选B。 11．【铝与强碱溶液反应、电解法制取铝、铝土矿提取铝的原理】（2026·北京东城·一模）金属铝的生产原理示意图如下。 注：熔点为2050℃ 下列说法不正确的是 A．过程①中的主要反应： B．溶液2与反应后的滤液可用于过程① C．过程③中利用了硫酸的酸性和氧化性 D．能降低熔融所需温度，减少能耗 【答案】C 【详解】A．由分析可知，加入NaOH溶液后，与氧化铝反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为，A正确；   B．溶液2为碳酸氢钠溶液，与反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，滤液含氢氧化钠可用于过程①，B正确；   C．过程③中氟化钙加入硫酸反应得到氟化氢：，没有化合价变化，没有发生氧化还原反应，利用了硫酸的酸性，C错误；   D．熔点为2050℃，加入后电解时熔融温度为970°C，所以加入能形成低熔点共熔物，降低熔融所需温度，减少能耗，D正确；   故选C。 12．【铝土矿提取铝的综合考查】金属铝用途广泛，工业上利用铝矾土矿（主要成分是Al2O3）制备金属铝。 （1）首先获得纯净的Al2O3，其工艺流程如下： ①滤液中通入过量CO2的反应离子方程式是________________。 ②煅烧生成氧化铝的化学方程式是______________。 （2）将Al2O3溶解于熔融的冰晶石（助熔剂）中，以石墨衬里为阴极，石墨棒为阳极，进行电解。 ①电解Al2O3能制备金属铝的原因是__________（填序号）。 a. Al2O3属于电解质 b. Al2O3属于离子化合物 c. Al2O3属于两性氧化物 d. Al2O3在熔融状态时能导电 ②Al单质在_________极产生。 ③阳极石墨棒需要不断补充，结合电极反应式，简述其原因是________________。 【答案】 AlO＋CO2＋2H2O＝HCO＋Al（OH）3↓ 2Al（OH）3Al2O3＋3H2O abd 阴 阳极反应式是2O2－－4e－＝O2↑，高温条件下，生成的氧气与石墨反应，消耗阳极材料，所以需要补充 【详解】（1）①铝矾土矿（主要成分是Al2O3）与热碱溶反应后滤液主要成分为偏铝酸盐，通入过量CO2的反应生成氢氧化铝和碳酸氢盐，反应的离子方程式为＋CO2＋2H2O＝＋Al（OH）3↓；②煅烧生成氧化铝的化学方程式是2Al（OH）3Al2O3＋3H2O；（2）①电解Al2O3能制备金属铝的原因是Al2O3属于离子化合物，属于电解质，在熔融状态时能导电；答案选abd；②铝离子在阴极得电子产生Al单质；③阳极反应式是2O2－－4e－＝O2↑，高温条件下，生成的氧气与石墨反应，消耗阳极材料，所以需要补充。 重难·创新演练 1．【铜与强氧化性酸的反应】（2026·北京东城·模拟预测）用如图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下表，下列说法不正确的是 装置 步骤 操作 现象 打开止水夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管 产生红棕色气体，溶液变为绿色 一段时间后，关闭止水夹，推动注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色 一段时间后，打开止水夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气 注射器中无色气体变红棕色 A．中反应的化学方程式是 B．中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是与反应导致压强减小 C．中的实验现象能证明中与硝酸反应生成了 D．待中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生 【答案】C 【详解】A．浓硝酸与铜反应生成（红棕色气体），化学方程式为，A不符合题意； B．步骤②中，与水反应，，气体物质的量减少，导致试管内压强减小，注射器内的水被 “吸入”试管，B不符合题意； C．步骤②中，与水反应也会生成（无色气体），因此步骤③中 “无色气体变红棕色”不能证明 与硝酸反应生成了，C符合题意； D．步骤②后，试管内有，滴加稀硫酸后，H+和，可与过量的反应生成气体，D不符合题意； 故选C。 2．【铜与强氧化性酸的反应】（2025·北京朝阳·二模）浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。 现象：i．a中产生红棕色气体，溶液呈绿色，试管壁发热；b中充满红棕色气体 ii．烧杯液面上方无明显变化 下列关于该过程的分析不正确的是 A．a中产生红棕色气体，主要体现了浓硝酸的氧化性 B．b中气体的颜色比a中的浅，与正向移动有关 C．溶液吸收的反应为 D．a中溶解6.4g铜时，转移电子的数目为 【答案】C 【详解】A．a中产生红棕色气体，发生反应 ，N元素化合价降低，主要体现了浓硝酸的氧化性，故A正确； B．二氧化氮可以转化为无色四氧化二氮，b中气体的颜色比a中的浅，与正向移动有关，故B正确； C．NO和氧气反应生成红棕色NO2，烧杯液面上方无明显变化，说明溶液吸收没有生成NO，故C错误； D．a中铜失电子酸性硝酸铜，铜元素化合价由0升高为+2价，溶解6.4g铜时，转移电子的数目为，故D正确； 选C。 3．【铜与强氧化性酸的反应】（2026·北京朝阳·模拟预测）小组同学探究和物质A的反应，实验如下。 装置 序号 物质A 实验现象 ① 溶液（调） 铜粉溶解，溶液变为深棕色［经检验含] ② 溶液 铜粉溶解，溶液变为蓝绿色 ③ 溶液（调） 无明显变化 下列分析不正确的是 A．②中铜粉溶解的原因： B．①中产生的原因：时直接将还原为 C．若向③中加入固体，推测铜粉会溶解 D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关 【答案】B 【详解】A．实验②中，铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，A正确； B．经检验含，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子反应产生NO，选项B不正确； C．若向③中加入固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，产生了硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，选项C正确； D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，如铁离子、硝酸根离子等氧化性强弱，亚铁离子还原性等；也与反应速率有关，也氯离子、硝酸根离子，氢离子浓度等对反应速率的影响有关，选项D正确； 答案选B。 4．【Fe、Cu及相关离子的反应、铜与强氧化性酸的反应】下列关于铜腐蚀的说法及方程式书写正确的是 A．铜在潮湿空气中被腐蚀： B．铜在环境中被腐蚀： C．浓度越大，腐蚀反应速率越大 D．利用对铜的腐蚀制作印刷线路板： 【答案】A 【详解】A．铜在潮湿空气中被腐蚀生成碱式碳酸铜，化学方程式为，A正确； B．Cu在NH3环境中被腐蚀，铜充足的情况下发生反应的离子方程式为4Cu+8NH3+O2+2H2O=4[Cu(NH3)2]++4OH-，铜不足的情况下离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-，B错误； C．HNO3浓度较大形成浓硝酸时，Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O，C错误； D．FeCl3与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，D错误； 故答案选A。 5．【钴的化合物的性质及转化】（2025·北京·模拟预测）从锂离子电池电极材料LiCoO2 (含少量金属Cu)中提取Co(OH)2和Li2CO3的回收工艺流程如图所示，得到的Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧，可实现LiCoO2的再生。下列说法正确的是 A．为加快“浸取”的反应速率，可将溶液加热煮沸 B．“浸取”反应中，H2O2实际消耗量超过理论用量可能与Cu2+有关 C．由图示过程可知 D． LiCoO2再生： 【答案】B 【详解】A．H2O2受热易分解，为加快“浸取”的反应速率，可将溶液适当加热，但不能加热煮沸，A不正确； B．“浸取”反应中，由于Cu2+可催化H2O2分解，所以H2O2实际消耗量超过理论用量可能与Cu2+有关，B正确； C．由图示过程可知，加入NaOH溶液过程中，先生成Cu(OH)2沉淀，后生成Co(OH)2沉淀，则表明沉淀Co2+时，所需c(OH-)大，所以，C不正确； D．LiCoO2再生时，将Co(OH)2、Cu(OH)2混合后高温，此时Co2+被空气中的O2氧化为Co3+，依据得失电子守恒和质量守恒，可得出反应的化学方程式为：，D不正确； 故选B。 6．【钛单质的性质及用途】（2026·北京海淀·模拟预测）发展改变生活。下列说法不正确的是 A．T-碳()是一种碳的三维结构晶体，其与互为同位素 B．“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属 C．“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性 D．清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料是硅单质 【答案】A 【详解】A．T-碳与为同种元素组成的不同单质，所以两者互为同素异形体，A错误； B．Ti位于第四周期IVB族，Ni位于第四周期VIII族，两者均属于过渡金属元素，B正确； C．钛合金密度小、强度高、耐高温，C正确； D．硅单质是计算机芯片的主要成分，D正确； 答案选A。 7．【常见无机物的制备、钛的化合物的性质和转化、钛的化合物的制备】钛酸钡是电子陶瓷基础母体原料，超细微粉体的制备方法如下。    已知： 下列说法不正确的是 A．向中先加入，可防止其水解生成 B．得到溶液1的反应： C．加入过量氨水，有利于提高的产率 D．“煅烧（隔绝空气）”得到的气体A是和的混合物 【答案】C 【详解】A．根据已知信息可知，四氯化钛水解显酸性，所以向中先加入，可抑制其水解，从而防止生成，A正确； B．根据分析可知，得到溶液1的反应：，B正确； C．加入过量氨水，则溶液碱性过强，可能会生成TiO(OH)+，从而降低TiO(C2O4)的浓度，不利于提高的产率，C错误； D．根据分析，结合原子守恒可知“煅烧”得到的气体A是和的混合物，D正确； 故选C。 8．（2026·北京石景山·二模）一种从废线路板(含Au、Ag、Cu等)中回收Au(金)的流程示意图如下。 已知：① 硫脲()，可简写为TU，易被氧化，能和Au+生成[Au(TU)2]+。 ② 还原反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强。 (1)比较Au、Ag、Cu的金属活动性___________。 (2)预处理操作中，稀硝酸参与反应的化学方程式有___________。 (3)加入氧化剂强化硫脲浸金。 ① [Au(TU)2]+的结构为，与Au+配位的原子是S而不是N的原因是___________。 ② 写出Fe2(SO4)3作氧化剂强化硫脲浸金的离子方程式___________。 ③ 其他条件不变时，Fe2(SO4)3加入量对金浸出率的影响如下图所示。 分析金浸出率随Fe2(SO4)3加入量先增大后减小的原因___________。 (4)电解时，生成Au的电极反应式是___________。 【答案】(1)Cu>Ag>Au (2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O或3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O (3)电负性S<N，S更易给出电子形成配体 Fe3++2TU+Au=Fe2++[Au(TU)2]+ 0.3％以前，随着Fe2(SO4)3加入量的增加，c(Fe3+)增大，浸金速率加快；0.3％以后，c(Fe3+)增大，Fe3+氧化性增强，将TU氧化，浸出率下降 (4)[Au(TU)2]++e−=2TU+Au 【详解】（1）根据金属活动性顺序表，Cu>Ag>Au，在预处理步骤中，稀硝酸可以溶解Cu和Ag，但Au不溶，这说明Au的还原性最弱，而Cu的还原性最强，金属活动性顺序为：Cu>Ag>Au； （2）在预处理中，稀硝酸主要与Cu和Ag反应，根据金属与稀硝酸的反应规律，化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O或3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O； （3）①在配合物[Au(TU)2]+中，S原子提供孤对电子与Au+配位，S的电负性小于N，其孤对电子更易给出，配位能力更强； ②Fe3+将Au氧化为Au+，并于TU结合生成配合物，离子方程式为Fe3++2TU+Au=Fe2++[Au(TU)2]+； ③Fe3+浓度升高，氧化性增强，Au溶解速率加快，浸出率上升，过量Fe3+氧化TU，TU浓度降低，根据已知②，当Fe2(SO4)3加入量过大时，过量的Fe3+会将TU氧化，导致TU浓度降低，Au的浸出率随之下降； （4）在阴极，[Au(TU)2]+得电子被还原为单质Au，同时释放TU分子，电极反应式为[Au(TU)2]++e−=2TU+Au。 9．【钴的重要化合物的制备】（2025·北京石景山·一模）以废钴酸锂正极材料（主要含和Al）和废磷酸亚铁锂正极材料（主要含LiFePO4和Al）为原料联合提取钴和锂的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ.Al和强碱反应时，铝元素转化为。 ⅱ.酸性条件下，氧化性比强，被还原为。 ⅲ.固体B和固体C按配料。 ⅳ.、的溶度积分别为：、。 (1)中Co元素的化合价为______。 (2)用NaOH溶液处理原料时，反应的离子方程式是______。 (3)相同条件下，和沉淀趋势随pH的变化如下图所示。 ①写出硫酸浸出时反应的化学方程式______。 ②混合液调的原因______。 ③混合液时，______填“>”或“<”）。 (4)有机相用硫酸反萃取，分液后得到溶液，加入溶液沉钴。写出“沉钴”反应的离子方程式______。 (5)理论上，和反应的与固体B中的物质的量之比是______。 (6)分析联合提取钴和锂的优势______。 【答案】(1)+3 (2) (3) 时，铁元素主要以的形式存在，钴元素主要以的形式存在，有利于钴元素和铁元素的分离 < (4) (5)1：22 (6)减少双氧水的用量；使锂、钴同时转化为目标产物 【详解】（1）LiCoO2中锂元素化合价+1价，氧元素化合价-2价，计算得到Co元素的化合价+3价； （2）用NaOH溶液处理原料时，Al与NaOH溶液反应，反应的离子方程式是：； （3）①固体B中主要是LiFePO4，固体C主要是LiCoO2，硫酸浸出时反应的化学方程式为：LiFePO4+LiCoO2+2H2SO4═FePO4+CoSO4+Li2SO4+2H2O； ②混合液调pH=1.8的原因是：pH≈1.8 时，铁元素主要以FePO4的形式存在，钴元素主要以Co2+的形式存在，有利于钴元素和铁元素的分离； ③混合液c(Fe3+)=1×10-5mol/L时，Ksp(FePO4)=c(Fe3+)×c(PO)=1.3×10-22，c(PO)=mol/L=1.3×10-17mol/L，Ksp[Co3(PO4)2]=c3(Co2+)×c2(PO)=2.0×10-35，c(Co2+)=mol/L＜1mol/L； （4）有机相用硫酸反萃取，分液后得到CoSO4溶液，加入NH4HCO3溶液沉钴，“沉钴”反应的离子方程式为：； （5）固体B和固体C按n(LiFePO4)：n(LiCoO2)=1.1：1配料，酸性条件下，LiCoO2氧化性比H2O2强，LiCoO2被还原为Co2+，根据反应LiFePO4+LiCoO2+2H2SO4═FePO4+CoSO4+Li2SO4+2H2O和得失电子守恒，理论上，和LiFePO4反应的H2O2与固体B中的LiFePO4物质的量之比1：22； （6）分析联合提取钴和锂的优势是：减少双氧水的用量；使锂、钴同时转化为目标产物。 10．（2026·北京·三模）实验小组探究不同浓度CuCl2溶液的电解反应。用石墨电极电解0.1 mol/L CuCl2溶液和5 mol/L CuCl2溶液，记录实验现象如下表。 实验装置 实验编号及试剂 实验现象 ①0.1 mol/L CuCl2溶液(蓝色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有红色固体析出 ②5 mol/L CuCl2溶液(绿色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有少量红色固体和白色固体析出，同时电极附近液体变为黑色 (1)经检验，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。①中电解反应的化学方程式为___________。 I．探究②中产生白色固体的原因。 阴极附近的白色固体为CuCl，CuCl产生的路径有如下两种可能： (2)路径1：阴极发生电极反应分两步：i．___________，ii．，同时伴随反应，生成白色沉淀。 (3)路径2：阴极先发生电极反应，而后发生反应a：，生成白色沉淀。通过实验证明反应a可以发生，其实验操作和现象是___________。 II．探究②中阴极区液体中黑色物质的成分。 进一步查阅资料，提出以下猜想。 猜想1．生成，进而转化为极细小的CuO； 猜想2．生成Cu的速率快，形成黑色纳米Cu； 猜想3．发生反应b：(棕黑色)。 (4)若猜想1成立，则阴极一定还存在的电极反应是___________。 取2 mL黑色液体于试管中，分别加入不同试剂，记录实验现象如下表。 实验编号 ③ ④ ⑤ 加入试剂 4 mL浓HNO3 4 mL浓HCl 4 mL H2O 实验现象 液体变澄清，呈绿色，试管口有浅红棕色气体生成 黑色液体颜色变深 液体变澄清，呈绿色，同时出现少量白色沉淀 (5)甲同学根据实验③产生的现象得出结论：黑色液体中一定有纳米Cu 乙同学认为甲同学的结论不合理，乙同学做出判断的依据是___________。 (6)实验⑤中白色沉淀的生成有两种可能的途径： 假设1：加入4 mL H2O后，反应b的，平衡逆移，从而生成CuCl； 假设2：黑色液体中存在Cu，加入4 mL H2O后，反应b平衡逆移，释放出更多的Cu2+、Cl-，使反应a正向进行，从而生成CuCl。 进一步分析表明，假设___________(填“1”或“2”)存在科学性错误。 (7)综合上述实验现象可知，黑色液体中含有___________。 a．CuO　　　　b．Cu　　　　c．　　　　d．CuCl 【答案】(1) (2) (3)在5 mol/L CuCl2溶液中加入少量铜粉（或打磨过的铜片），观察到有白色固体生成 (4) (5)若猜想3成立，其中+1价铜具有还原性，也可与硝酸反应产生类似的现象 (6)2 (7)bc 【详解】（1）电解0.1 mol/L CuCl2溶液，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，则为氯气，阴极上有红色固体析出，则反应生成铜，则电解反应的化学方程式为。 （2）若阴极电极反应分两步，第二步是Cu++e-=Cu，则第一步是生成Cu+，则电极反应为Cu2++e-=Cu+。 （3）通过实验证明反应a能发生的其实验操作和现象：在5 mol/L CuCl2溶液中加入少量铜粉(或打磨过的铜片)，观察到有白色固体生成。 （4）若猜想1成立，Cu(OH)2的生成需要OH-，所以阴极一定还存在的电极反应是2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 （5）若猜想3成立，其中+1价铜具有还原性，也可与硝酸发生氧化还原反应产生类似的现象，所以乙同学认为甲同学的结论不合理。 （6）对于反应a：，加水稀释后，所有离子浓度降低，，平衡逆向移动，不可能正向进行生成CuCl，因此假设2存在科学性错误。 （7）若存在CuO，加水后液体不会澄清，因此不存在CuO；结合(6)的分析知，黑色液体中存在Cu，加入4 mL H2O后，反应b平衡逆移，释放出更多的Cu2+、Cl-，使反应a正向进行，从而生成白色的CuCl；加浓盐酸后黑色变深，说明反应b正向移动，证明存在题给的棕黑色配合物；CuCl本身是白色沉淀，且实验⑤是加水稀释后析出CuCl沉淀，因此黑色液体不含CuCl；故答案为bc。 真题·实战演练 1．【铁矿石与高炉炼铁、常见金属的冶炼】（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。 2．（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。 3．（2025·四川·高考真题）双水杨醛缩乙二胺(，)的锰配合物()常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。 Ⅰ．配合物的制备 制备原理： 实验步骤： 实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解，在空气中，反应30分钟。反应结束后，经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥，获得产物。 Ⅱ．配合物中x的测定 ①移取的溶液置于锥形瓶中，加入的维生素溶液充分混合，放置分钟。 ②往上述锥形瓶中加入5滴的淀粉溶液，立即用的标准溶液滴定至终点。平行测定三次，消耗标准溶液的平均体积为。 上述测定过程所涉及的反应如下：      回答下列问题： (1)制备过程中，仪器A的名称是_______，最适宜的加热方式为_______(填标号)。 A．酒精灯    B．水浴    C．油浴 (2)制备过程中，空气的作用是_______。 (3)步骤①中，“维生素C溶液”应用_______(填标号)量取。 a.烧杯    b.量筒    c.移液管 (4)步骤①中，加入维生素C溶液后，“放置分钟”，时间不宜过长的原因是_______。 (5)步骤②中，标准溶液应置于_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管；滴定接近终点时，加入半滴标准溶液的操作过程是_______。 (6)若滴定时过量，将引起测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (7)根据实验数据，中_______(保留整数)。 【答案】(1)球形冷凝管 B (2)将氧化 (3)c (4)防止时间过长维生素C被氧化，影响后续测定结果 (5)酸式 微微转动酸式滴定管的活塞，使溶液悬在滴定管口，形成半滴，用锥形瓶内壁将其沾落，再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将的标准溶液冲入 (6)偏小 (7)1 【详解】（1）根据图中仪器可以看出，实验过程中使用了球形冷凝管，所以A的名称是球形冷凝管；在中反应最适宜的加热方式为水浴加热，选B。 （2）从·到中锰元素的价态升高，所以空气的作用是将氧化。 （3）量取维生素C溶液，因为体积精确到小数点后两位，所以应该使用移液管量取，选c。 （4）维生素C具有较强的还原性，放置时间过长会被氧化，所以放置分钟，避免影响后续的测定结果。 （5）的标准溶液具有一定的氧化性，所以应该置于酸式滴定管；需要注意的是，最后接近滴定终点时，要半滴滴定避免滴定过量导致结果有误差，加入半滴的操作应该是微微转动酸式滴定管的活塞，使溶液悬在滴定管口，形成半滴，用锥形瓶内壁将其沾落，再以洗瓶用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁将的标准溶液冲入 （6）因为，滴定过量时，消耗的标准溶液体积偏大，因为维生素C的总量是一定的，就会导致计算得出的与的标准溶液反应的维生素变多，从而与维生素C反应的变少，最终测定的结果就会偏小。 （7）根据双水杨醛缩乙二胺(，)和相对原子质量可以计算得出，移取的质量为，维生素C的物质的量为，消耗的维生素C的物质的量为，所以与反应的维生素C的物质的量为，根据反应的化学计量关系（2mol 与维生素C反应）进行计算：，保留整数解得。 4．【铬的化合物的性质及转化】（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。 5．（2024·山东·高考真题）以铅精矿(含，等)为主要原料提取金属和的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“热浸”时，难溶的和转化为和及单质硫。溶解等物质的量的和时，消耗物质的量之比为_______；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时挥发外，另一目的是防止产生_______(填化学式)。 (2)将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属，“电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为_______。 (3)“还原”中加入铅精矿的目的是_______。 (4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。 A．         B．        C．        D． “置换”反应的离子方程式为_______。 (5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作_______(填“阴极”或“阳极”)。 【答案】(1)1:1 H2S (2)热浸 (3)将过量的Fe3+还原为Fe2+ (4)C (5)阳极 【详解】（1）“热浸”时，将和中-2价的硫氧化为单质硫，被还原为Fe2+，在这个过程中Pb和Ag的化合价保持不变，所以等物质的量的和时，S2-物质的量相等，所以消耗的物质的量相等，比值为1:1；溶液中盐酸浓度过大，这里主要考虑氢离子浓度会过大，会生成H2S 气体。 （2）“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，会溶解为，电解溶液制备金属，在阴极产生，阳极Cl-放电产生Cl2， 尾液成分为FeCl2，FeCl2吸收Cl2后转化为FeCl3，可以在热浸中循环使用。 （3）过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+，根据还原之后可以得到含硫滤渣，“还原”中加入铅精矿的目的是将过量的Fe3+还原为Fe2+。 （4）“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥，为了防止引入其他杂质，则试剂X应为Pb，发生的反应为：。 （5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，电解Ⅱ得到金属银和金属铅，将银和铅分离出来，所以不可能作为阴极，应作为阳极板，阳极放电时，银变成阳极泥而沉降下来，铅失电子为Pb2+，阴极得电子得到Pb，所以电极板应作阳极。 1 / 19 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（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查铜及其化合物的性质及应用 考向02 考查铜及其化合物在工艺流程中的应用 考向03 考查合金性质与金属材料的应用 考向04 考查铝土矿提取铝 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查铜及其化合物的性质及应用 1．【氧化亚铜、氧化铜】（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 2．（2026·北京西城·一模）某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ．25℃，微溶于水，和黄钠铁矾均难溶于水。 ⅱ．冶金废渣中部分元素的质量分数如下表。 元素 Si Cu Fe Pb Ca 质量分数/% 15.34 14.75 4.66 14.31 2.16 Ⅰ．酸浸 (1)CuO与硫酸反应的离子方程式是___________。 (2)酸浸渣中除外，还含有___________。 Ⅱ．沉铁 (3)加入的目的有___________。 Ⅲ．还原沉铜 (4)开始沉铜后，若不继续调控沉铜过程中溶液的pH，的使用量将增加，结合与反应的离子方程式解释原因。___________ (5)酸浸时，若硫酸的浓度较低，则得到的中含有杂质，解释原因：___________。 Ⅳ．产品中含量的测定 (6)经提纯后，产品中只有和Cu，测定产品中含量的方法如下。 已知： ①样品溶解发生反应：、___________。 ②步骤ⅲ中溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品中的质量分数还需要的实验数据是___________。 3．【铜与金属盐溶液反应】（25-26高二下·北京大兴·期中）某小组探究铜与不同浓度盐酸的反应，实验如下。 实验 溶液a 操作及现象 Ⅰ 1 mol/L盐酸 微热，10分钟后停止加热，静置，无明显变化 Ⅱ 6 mol/L盐酸 微热，10分钟后停止加热。加热过程中铜片表面产生少量气泡。静置一段时间，溶液由无色缓慢变为淡黄色 Ⅲ 12 mol/L盐酸 盐酸微热，铜片表面产生明显气泡。10分钟后停止加热，静置一段时间，溶液由无色逐渐变为黄色，最后变为浅绿色 小组同学查阅资料发现含铜微粒及颜色如下： 物质 CuCl 颜色 白色 无色 黄色 无色 深蓝色 浅蓝色 于是针对实验Ⅲ中现象提出猜想：无色溶液中含铜微粒为。 为证实上述猜想，进一步进行了实验Ⅳ和实验Ⅴ。 实验 操作及现象 Ⅳ 取少量实验Ⅲ中无色时的溶液，加水稀释，发现有白色沉淀M生成。 Ⅴ 已知：CuCl难溶于水，可发生反应。 (1)实验Ⅲ中铜片表面产生气体的主要成分是___________。 (2)由实验V现象可以推断白色沉淀M是___________(填化学式)。理由：___________。 (3)结合平衡移动原理解释实验IV中产生白色沉淀M的原因___________。 (4)写出实验Ⅲ中生成无色溶液并逐渐变黄的离子方程式___________、___________。 (5)依据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，从物质氧化还原性角度解释实验Ⅲ条件下铜与盐酸反应的原因___________。 考向02 考查铜及其化合物在工艺流程中的应用 4．（2026·北京房山·二模）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有CuCl2、ZnCl2、CuO、ZnO、PbO、Fe2O3、SiO2等)进行研究，设计如下工艺流程，实现了铜和锌的分离回收。 已知：金属离子沉淀pH范围： 离子 沉淀pH范围 1.5-2.8 6.5-8.5 4.7-6.7 4.6-6.6 回答下列问题： (1)用离子方程式表示碳酸钠溶液显碱性的原因______。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的离子方程式为______。 (3)滤渣①中，除外，主要还有______。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液pH的合适范围为______。 (5)“深度脱氯”步骤发生的离子反应方程式为______。 (6)CuCl可以通过适当试剂将其溶解，并返回到______步骤中(填序号)。 a．碱浸脱氯    b．酸浸    c．中和除杂 (7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成。理由是______。 5．【铜的化合物的制备】有关黄铜矿(CuFeS2)的转换关系如下图所示，请完成有关问题。 (1)请尝试写出冰铜中两种组分的化学式(均是硫化物)___________，SOCl2的中心原子杂化方式为___________。 (2)下列说法中，不正确的是___________。 A．反应2中另有氢气产生，是氧化还原反应 B．气体A具有漂白性，可以使紫色石蕊溶液褪色 C．FeS2在工业中，是一种制取硫酸的原料，不常用来炼铁 D．金属M可以是相对活泼金属，如Fe，Mg等 (3)请写出反应1的化学方程式：___________。 (4)反应4生成的物质B难溶于水，同时生成两种酸性气体，则反应4的化学反应方程式为：___________，请设计实验检验物质B中的氯元素___________。 6．【铜的化合物的制备】（2025·北京朝阳·模拟预测）氯化亚铜()广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产的工艺如下： 已知：难溶于醇和水，溶于较大的体系，潮湿空气中易水解氧化。 (1)步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是___________。 (2)步骤2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式___________。 (3)步骤3为主反应，的沉淀率与加入的的量关系如图所示。 ①反应的氧化产物是___________； ②比较相对大小：A点___________C点(填“>”、“<”或“=”)； ③提高C点状态混合物中沉淀率的措施是___________； (4)步骤4进行的实验操作是___________； (5)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是___________。用乙醇洗涤的目的是___________。 (6)产品纯度测定：称取产品a g于锥形瓶中，加入足量的酸性溶液使其充分溶解，然后用标准溶液滴定，消耗溶液b mL。(本实验中的被还原为，不与产品中杂质和反应)。 ①溶于溶液的离子方程式是___________。 ②产品中(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为___________。 考向03 考查合金性质与金属材料的应用 7．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了3种金属被人类开发利用的大致年限。这3种金属的应用之所以有先后，主要取决于 A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 8．（2025·北京通州·模拟预测）实验室利用废旧电池的铜帽(主要成分为Cu、Zn)制备CuSO4·5H2O的部分实验步骤如图： 下列说法不正确的是 A．“溶解Ⅰ”中，为加快溶解速率，可将铜帽粉碎 B．“滤液Ⅰ”中，溶质的主要成分为ZnSO4 C．“溶解Ⅱ”过程中，有大量的气体产生 D．“操作Ⅰ”是将溶液直接加热蒸干得到CuSO4·5H2O晶体 9．金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于 A．金属在地壳中的含量多少 B．金属的熔沸点高低 C．金属的活泼性强弱 D．金属的导电性强弱 考向04 考查铝土矿提取铝 10．【含氧化铝的混合物的提纯、铝土矿提取铝的步骤】（2026·北京海淀·二模）一种从粉煤灰(主要成分为，含少量、、)中获得的流程如下图。 已知：焙烧过程中几乎不发生反应，、、转化为相应的硫酸盐。 下列说法不正确的是 A．浸出环节无法将Ca元素除尽 B．由分步沉淀可推测 C．母液经处理后得到的可循环利用 D．获得的反应为 11．【铝与强碱溶液反应、电解法制取铝、铝土矿提取铝的原理】（2026·北京东城·一模）金属铝的生产原理示意图如下。 注：熔点为2050℃ 下列说法不正确的是 A．过程①中的主要反应： B．溶液2与反应后的滤液可用于过程① C．过程③中利用了硫酸的酸性和氧化性 D．能降低熔融所需温度，减少能耗 12．【铝土矿提取铝的综合考查】金属铝用途广泛，工业上利用铝矾土矿（主要成分是Al2O3）制备金属铝。 （1）首先获得纯净的Al2O3，其工艺流程如下： ①滤液中通入过量CO2的反应离子方程式是________________。 ②煅烧生成氧化铝的化学方程式是______________。 （2）将Al2O3溶解于熔融的冰晶石（助熔剂）中，以石墨衬里为阴极，石墨棒为阳极，进行电解。 ①电解Al2O3能制备金属铝的原因是__________（填序号）。 a. Al2O3属于电解质 b. Al2O3属于离子化合物 c. Al2O3属于两性氧化物 d. Al2O3在熔融状态时能导电 ②Al单质在_________极产生。 ③阳极石墨棒需要不断补充，结合电极反应式，简述其原因是________________。 重难·创新演练 1．【铜与强氧化性酸的反应】（2026·北京东城·模拟预测）用如图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下表，下列说法不正确的是 装置 步骤 操作 现象 打开止水夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管 产生红棕色气体，溶液变为绿色 一段时间后，关闭止水夹，推动注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色 一段时间后，打开止水夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气 注射器中无色气体变红棕色 A．中反应的化学方程式是 B．中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是与反应导致压强减小 C．中的实验现象能证明中与硝酸反应生成了 D．待中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生 2．【铜与强氧化性酸的反应】（2025·北京朝阳·二模）浓硝酸与铜作用的过程如下图所示。 现象：i．a中产生红棕色气体，溶液呈绿色，试管壁发热；b中充满红棕色气体 ii．烧杯液面上方无明显变化 下列关于该过程的分析不正确的是 A．a中产生红棕色气体，主要体现了浓硝酸的氧化性 B．b中气体的颜色比a中的浅，与正向移动有关 C．溶液吸收的反应为 D．a中溶解6.4g铜时，转移电子的数目为 3．【铜与强氧化性酸的反应】（2026·北京朝阳·模拟预测）小组同学探究和物质A的反应，实验如下。 装置 序号 物质A 实验现象 ① 溶液（调） 铜粉溶解，溶液变为深棕色［经检验含] ② 溶液 铜粉溶解，溶液变为蓝绿色 ③ 溶液（调） 无明显变化 下列分析不正确的是 A．②中铜粉溶解的原因： B．①中产生的原因：时直接将还原为 C．若向③中加入固体，推测铜粉会溶解 D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关 4．【Fe、Cu及相关离子的反应、铜与强氧化性酸的反应】下列关于铜腐蚀的说法及方程式书写正确的是 A．铜在潮湿空气中被腐蚀： B．铜在环境中被腐蚀： C．浓度越大，腐蚀反应速率越大 D．利用对铜的腐蚀制作印刷线路板： 5．【钴的化合物的性质及转化】（2025·北京·模拟预测）从锂离子电池电极材料LiCoO2 (含少量金属Cu)中提取Co(OH)2和Li2CO3的回收工艺流程如图所示，得到的Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧，可实现LiCoO2的再生。下列说法正确的是 A．为加快“浸取”的反应速率，可将溶液加热煮沸 B．“浸取”反应中，H2O2实际消耗量超过理论用量可能与Cu2+有关 C．由图示过程可知 D． LiCoO2再生： 6．【钛单质的性质及用途】（2026·北京海淀·模拟预测）发展改变生活。下列说法不正确的是 A．T-碳()是一种碳的三维结构晶体，其与互为同位素 B．“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属 C．“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性 D．清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料是硅单质 7．【常见无机物的制备、钛的化合物的性质和转化、钛的化合物的制备】钛酸钡是电子陶瓷基础母体原料，超细微粉体的制备方法如下。    已知： 下列说法不正确的是 A．向中先加入，可防止其水解生成 B．得到溶液1的反应： C．加入过量氨水，有利于提高的产率 D．“煅烧（隔绝空气）”得到的气体A是和的混合物 8．（2026·北京石景山·二模）一种从废线路板(含Au、Ag、Cu等)中回收Au(金)的流程示意图如下。 已知：① 硫脲()，可简写为TU，易被氧化，能和Au+生成[Au(TU)2]+。 ② 还原反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强。 (1)比较Au、Ag、Cu的金属活动性___________。 (2)预处理操作中，稀硝酸参与反应的化学方程式有___________。 (3)加入氧化剂强化硫脲浸金。 ① [Au(TU)2]+的结构为，与Au+配位的原子是S而不是N的原因是___________。 ② 写出Fe2(SO4)3作氧化剂强化硫脲浸金的离子方程式___________。 ③ 其他条件不变时，Fe2(SO4)3加入量对金浸出率的影响如下图所示。 分析金浸出率随Fe2(SO4)3加入量先增大后减小的原因___________。 (4)电解时，生成Au的电极反应式是___________。 9．【钴的重要化合物的制备】（2025·北京石景山·一模）以废钴酸锂正极材料（主要含和Al）和废磷酸亚铁锂正极材料（主要含LiFePO4和Al）为原料联合提取钴和锂的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ.Al和强碱反应时，铝元素转化为。 ⅱ.酸性条件下，氧化性比强，被还原为。 ⅲ.固体B和固体C按配料。 ⅳ.、的溶度积分别为：、。 (1)中Co元素的化合价为______。 (2)用NaOH溶液处理原料时，反应的离子方程式是______。 (3)相同条件下，和沉淀趋势随pH的变化如下图所示。 ①写出硫酸浸出时反应的化学方程式______。 ②混合液调的原因______。 ③混合液时，______填“>”或“<”）。 (4)有机相用硫酸反萃取，分液后得到溶液，加入溶液沉钴。写出“沉钴”反应的离子方程式______。 (5)理论上，和反应的与固体B中的物质的量之比是______。 (6)分析联合提取钴和锂的优势______。 10．（2026·北京·三模）实验小组探究不同浓度CuCl2溶液的电解反应。用石墨电极电解0.1 mol/L CuCl2溶液和5 mol/L CuCl2溶液，记录实验现象如下表。 实验装置 实验编号及试剂 实验现象 ①0.1 mol/L CuCl2溶液(蓝色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有红色固体析出 ②5 mol/L CuCl2溶液(绿色) 阳极：产生有刺激性气味的气体 阴极：电极上有少量红色固体和白色固体析出，同时电极附近液体变为黑色 (1)经检验，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。①中电解反应的化学方程式为___________。 I．探究②中产生白色固体的原因。 阴极附近的白色固体为CuCl，CuCl产生的路径有如下两种可能： (2)路径1：阴极发生电极反应分两步：i．___________，ii．，同时伴随反应，生成白色沉淀。 (3)路径2：阴极先发生电极反应，而后发生反应a：，生成白色沉淀。通过实验证明反应a可以发生，其实验操作和现象是___________。 II．探究②中阴极区液体中黑色物质的成分。 进一步查阅资料，提出以下猜想。 猜想1．生成，进而转化为极细小的CuO； 猜想2．生成Cu的速率快，形成黑色纳米Cu； 猜想3．发生反应b：(棕黑色)。 (4)若猜想1成立，则阴极一定还存在的电极反应是___________。 取2 mL黑色液体于试管中，分别加入不同试剂，记录实验现象如下表。 实验编号 ③ ④ ⑤ 加入试剂 4 mL浓HNO3 4 mL浓HCl 4 mL H2O 实验现象 液体变澄清，呈绿色，试管口有浅红棕色气体生成 黑色液体颜色变深 液体变澄清，呈绿色，同时出现少量白色沉淀 (5)甲同学根据实验③产生的现象得出结论：黑色液体中一定有纳米Cu 乙同学认为甲同学的结论不合理，乙同学做出判断的依据是___________。 (6)实验⑤中白色沉淀的生成有两种可能的途径： 假设1：加入4 mL H2O后，反应b的，平衡逆移，从而生成CuCl； 假设2：黑色液体中存在Cu，加入4 mL H2O后，反应b平衡逆移，释放出更多的Cu2+、Cl-，使反应a正向进行，从而生成CuCl。 进一步分析表明，假设___________(填“1”或“2”)存在科学性错误。 (7)综合上述实验现象可知，黑色液体中含有___________。 a．CuO　　　　b．Cu　　　　c．　　　　d．CuCl 真题·实战演练 1．【铁矿石与高炉炼铁、常见金属的冶炼】（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．（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 3．（2025·四川·高考真题）双水杨醛缩乙二胺(，)的锰配合物()常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。 Ⅰ．配合物的制备 制备原理： 实验步骤： 实验装置如图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解，在空气中，反应30分钟。反应结束后，经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥，获得产物。 Ⅱ．配合物中x的测定 ①移取的溶液置于锥形瓶中，加入的维生素溶液充分混合，放置分钟。 ②往上述锥形瓶中加入5滴的淀粉溶液，立即用的标准溶液滴定至终点。平行测定三次，消耗标准溶液的平均体积为。 上述测定过程所涉及的反应如下：      回答下列问题： (1)制备过程中，仪器A的名称是_______，最适宜的加热方式为_______(填标号)。 A．酒精灯    B．水浴    C．油浴 (2)制备过程中，空气的作用是_______。 (3)步骤①中，“维生素C溶液”应用_______(填标号)量取。 a.烧杯    b.量筒    c.移液管 (4)步骤①中，加入维生素C溶液后，“放置分钟”，时间不宜过长的原因是_______。 (5)步骤②中，标准溶液应置于_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管；滴定接近终点时，加入半滴标准溶液的操作过程是_______。 (6)若滴定时过量，将引起测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (7)根据实验数据，中_______(保留整数)。 4．【铬的化合物的性质及转化】（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) 5．（2024·山东·高考真题）以铅精矿(含，等)为主要原料提取金属和的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“热浸”时，难溶的和转化为和及单质硫。溶解等物质的量的和时，消耗物质的量之比为_______；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时挥发外，另一目的是防止产生_______(填化学式)。 (2)将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属，“电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为_______。 (3)“还原”中加入铅精矿的目的是_______。 (4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。 A．         B．        C．        D． “置换”反应的离子方程式为_______。 (5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作_______(填“阴极”或“阳极”)。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $