第四章 第四节 铜 金属材料（配套教参）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（人教版）

第四章金属及其化合物 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 解析：AB[根据流程图，镉废渣（含CdO及少量 pH如表所示。 ZnO、CuO、MnO、FeO),加入硫酸溶解生成多种硫 酸盐，加入石灰乳调节pH=5,沉淀除去Cu(OH)2 Fe3+ Fe2t Cu2+ 和CaSO4;在滤液中加入KMnO,把Fe2+氧化为 开始沉淀 2.7 6.3 3.8 Fe(OH)3沉淀、把Mn2+氧化为MnO2;滤液中加 入锌置换出Cd,得到海绵镉，海绵镉用氢氧化钠熔 完全沉淀 3.2 8.3 5.0 炼过量的锌，得到Cd和Naz[Zn(OH)4]。A.调节 下列说法错误的是 ( pH=5,沉淀除去Cu(OH)2和CaS)4,没除去Fe 元素，故A错误；B.滤液中加入KMnO4,把Fe2+氧 A.调节pH=5目的是除去Fe和Cu等杂质元素 化为Fe(OH)3沉淀，把Mn2+氧化为MnO2;“滤渣 B.“滤渣2”主要成分为MnO2 2”主要成分为MnO2、Fe(OH)3,故B错误；C.滤液 C.“置换”后滤液溶质主要成分是ZnSO 中加入锌置换出Cd,“置换”后滤液溶质主要成分 D.“熔炼”过程利用Cd与Na2[Zn(OH)4]的密度 是ZnSO4,故C正确；D.海绵镉用氢氧化钠熔炼过 量的锌，“熔炼”过程利用Cd与Naz[Zn(OH)4]的 差异可以将二者分离 密度差异可以将二者分离，故D正确。] 归纳提升·巧记 体系构建 核心巧记 1.A12O3是两性氧化物，有关反应的离子方程式 AlCla Al2O3+6H—2A13++3H2O、Al2O3+2OH HCI HCI aOHNHH,O HCI +3H20—2[A1(OH)4]。 0或Fe03. Al203 △ A1(OH田3 2.A12O是冶炼铝的原料，也是较好的耐火材料： 电解 A1(OH)3可用作胃酸中和剂；明矾[KA1(SO,)2· 冷浓硝酸 NaOH 或浓硫酸 NaOH HCl咸c0+H, NaOH 12H,O]常用作净水剂。 钝化 Na[Al(OH)] 3.A1CL溶液中加氨水反应的离子方程式为A13+十 OH -Mg(OH)2 3NH3·H2O--A1(OH)3↓+3NH4; H Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2反应的离子 H Mg N.N Mg 或C →MgO 盐 方程式为[A1(OH)4]+CO2一A1(OH)↓ +HCO3。 电解 MgCl,+ -MgCl2 4.Mg的冶炼用电解熔融的MgCL2,因MgO的熔点 太高不能用电解MgO来制取单质Mg。 第四节 铜 金属材料 课程标准 核心素养 1.掌握铜及其化合物的性质与应用 1.宏观辨识与微观探析：认识金属材料的性能和应用，根据金 2.能说明常见金属元素及其化合物的应用（如 属及其化合物的性质理解常见金属的冶炼原理 金属冶炼等)对社会发展的价值、对环境的 2.科学态度与社会责任：根据金属的治炼原理及方法，认识开 影响 发利用金属矿物应具有可持续性，培养绿色环保意识 3.了解常见金属的活动性顺序和常见金属的 3.科学探究与创新意识：科学领悟铜、铝及其化合物的性质及 治炼方法 探究方案并进行实验探究，得出其主要性质 4.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途 ·135· 高考总复习 化学 知识复盘>考点突破 学生用书P106 打通教材融会贯通 考点一 铜及其重要化合物 心备知识·复盘 3.铜盐 (1)Cuz(OH)2COs 一、铜的性质 Cu2(OH),CO3的俗名为铜绿，呈绿色，是铜锈的 1.物理性质：铜是紫红色金属，具有良好的导电性、 主要成分，受热易分解，反应的化学方程式为 导热性和延展性。 Cu,(0H),C0,△2Cu0+H,0+C0,↑. 2.化学性质 (2)CuSO Cuz(OH)2CO3 潮湿空气 非氧化性酸，不反应 ①CuS),·5H,O为蓝色晶体，俗称胆矾。受热或 ① 酸 Cuo+ 02 氧化性酸 Cu2+非 遇浓硫酸，蓝色晶体变为白色粉末 非金属 Clz (Cu ③ 金属氧化物 ②无水CuSO,遇水变蓝色（生成CuSO4· CuCl2← 单质 ④某些盐Cm 5H2O),可作为H2O的检验试剂。 溶液 (3)铜盐的毒性 铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这 (1)化学方程式：2Cu+O2十CO2+H2) Cu2(OH),CO3(绿色固体)。 一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀 灭植物的病毒。 （2)化学方程式，2Cu+S△CuS。 名师提醒 (3)与氧化性酸 (1)Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下， a.与浓硫酸共热：Cu十2H,S0,(浓)△CuS0,十 Cu可在稀H2SO,中逐渐溶解：2Cu+O2+ SO2↑+2H2O, 2H2SO4—2CuSO4+2H2O。 b.与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu十8H+十 (2)无水CuSO,只能作为检验水的试剂，不能作为 2NO3—3Cu2++2NO↑+4H,O, 水蒸气的吸收试剂而用于除杂。 c.与浓硝酸反应的离子方程式：Cu十4H+ 2NOg—Cu2++2NO2↑+2H2O 个自主预诊 (4)与FeCL3溶液反应的离子方程式：2Fe3+十Cu 1.易错辨析（正确的打“/”，错误的打“×”） =2Fe2++Cu2+。 (1)用稀硝酸溶解少量Cu粉：3Cu+8H+8NO 二、铜的重要化合物的性质及应用 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (×) 1.氧化铜和氧化亚铜 (2)CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2 名称 氧化铜 氧化亚铜 (X) (/) 颜色 黑色 砖红色 (3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水 (4)CuSO·5H,O失去结晶水属于物理变化 (×) 与酸反 Cu2O 2H CuO+2H Cu2+ (5)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈 (X) -Cu2++Cu 应(H+) +H,O (6)铜与氯气、氧气、硫分别反应，得到的产物中铜 +H2O 的化合价均为+2价 (X) 7 Cu,O H2 (7)CuSO溶液与过量浓氨水反应的离子方程式： 与H2反应 CuO+H2 Cu △ Cu2++2NH3·H,O--Cu(OH)2↓+2NH4 +H2O -2Cu+H2O (×) 转化关系 4CuO 高温 2Cu2O+O2↑ (8)将CuC12溶液在蒸发皿中加热蒸干，制得无水 CuCl2固体 (×) 2.氢氧化铜 蓝色难溶物，是一种弱碱 2.思考回答： Cu(OH)2- -CuO+H2O (1)有一种红色粉末状物质，可能是Cu,也可能是 Cu2O,请设计实验证明红色粉末是Cu还是Cu2(O。 Cu(OH)2+2H-Cu2F+2H2O Cu(OH)2 (填反应的离子方程式) 答案：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变 弱氧化性Cu2O(砖红色沉淀)（检验 成蓝色，则该红色物质为Cu2O,反应的化学方程式 -CHO 一CH)或葡萄糖) 为Cu2O+H2SO,-CuSO,+Cu+H2O。 ·136· 第四章金属及其化合物 (2)某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几 B.“反应”过程发生反应的离子方程式是2Cu++ 个实验方案： SO 2C1 H2O--2CuCI+SO 浓H,SO 加水 ①Cu 发 +2H 加热 CuS0,稀释硫酸铜溶液 结晶 C.“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替 CuSO4·5H2O D.“烘干”需在隔绝空气的环境中进行 解析：C[“溶解”过程中，硝酸铵中的硝酸根离子 0 ②Cu灼烧CuO 稀H,s0,硫酸铜溶液蒸参 结晶 与硫酸电离出的氢离子构成硝酸，将铜氧化，离子 CuSO,·5H2O 方程式是3Cu+8H+2NO—3Cu2++2NO个 十4H2O,A正确；从后续操作看，“反应”过程生成 ③ Cu一稀硫酸 热空气 统酸捐溶液套CSO,·5H,0 CuC1,则溶液中的Cu2+被SO还原，发生反应的 离子方程式是2Cu2++SO+2C1+H,O一 对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？ 2 CuCl十SO?十2H,B正确；“溶解”过程中，若 为什么？ 硫酸用浓盐酸代替，则“反应”过程中生成的CuC1 答案：方案①：产生污染性气体，且消耗硫酸较多。 会被C1溶解，难以得到CuC1沉淀，C不正确；“烘 方案②：消耗能量较多，且步骤复杂。 干”时，CuCI易被空气中的氧气氧化，所以需在隔 绝空气的环境中进行，D正确。] 方案③：不产生污染性气体，原料利用率高，节约能 2.(双选)某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合 源。因此方案③更经济合理。 物中铜的质量分数，设计了如下实验方案： 题组集训·练透 方案一阁照混合物一围定生皮气体的体积 ◆[题组]铜及其化合物的性质及应用 1.氯化亚铜(CuC1)广泛应用于化工、印染、电镀等行 方案二误铝混合物是测定利余圓体的所量 下列有关判断中不正确的是 业。CuC1难溶于水，可溶于氯离子浓度较大的体 A.溶液A和溶液B均可以是NaOH溶液或稀 系，易氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量 硝酸 CuO)为原料，生产CuCI的工艺如下： B.若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏大 硝酸铵、水、硫酸亚硫酸铵、氯化铵 C.方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜 海绵铜→溶解一过滤滤液反应一过泡遮饼选涤 D.实验室中方案二更便于实施 解析：AB[A.如果选用稀硝酸，稀硝酸与铜和铝 粗产品←烘干 都能反应，A错误；B.如果选用浓硝酸，铝在浓硝酸 下列说法错误的是 ( 中会钝化，表面生成氧化铝，使铜的质量分数偏小， A.“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是 B错误；C.溶液A、B可以是盐酸、氢氧化钠溶液， 方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜，故C正 3Cu+8H 2NO3 --3Cu2++2NO个 确；D.测固体质量比测气体体积便于实施且误差 +4H2O 更小，D正确。] 考点二 合金与金属矿物的开发利用 少备知识·复盘 名师助学 一、合金 (1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金 1.合金的概念及成分 属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属 (1)定义：合金是由两种或两种以上的金属（或金属与 元素；合金一定是混合物。 非金属)高温熔合而成的具有金属特性的物质。 [特别提醒]合金是混合物，没有固定的熔、沸，点。 (2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。 (2)成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。 (3)合金的性质不是各成分金属的性质之和，合金具 [特别提醒]合金中一定含金属元素，可能含非 有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方 金属元素（如钢中含碳）。 2.性能：合金具有许多良好的物理、化学和机械性能。 面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学 (1)熔点：一般比其各成分金属的低； 性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化 (2)硬度和强度：一般比其各成分金属的大。 学性质。 137 高考总复习化学 二、常见的金属材料 四、金属矿物的开发利用 1.金属材料分类 1.金属冶炼的一般步骤 黑色金属材料铁，锰、铬以及它们的合金 富集 治炼 →精炼 材 除去杂质，提高利矿石 利用氧化还原反应，用 提纯 有色金属材料 除黑色金属以外的其他 中有用成分的含量 还原剂把矿石中的金属 金属 离子还原成单质 各种金属及其合金 2.金属冶炼的方法（写出相应化学方程式） 2.几种常见的合金 热 低碳钢：韧性、焊接性好，强度低 分解HgO 中碳钢：强度高，韧性及加工性好 分Hg、A 2Hg0△2Hg+0,+ 钢 分解Ag2 (1) 高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好 22Ag,0△4Ag+O,+ 铁 具有各种不同的优良性能， 法 合金钢 用于制不锈钢及各种特种钢 治炼 种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝等 2NaC(指融)电解2Na十C, 冶炼 (2) 特性：密度小、强度高、塑（造）性好、易于加工 解 治炼K,Ca Na、Mg、Al等 美MgC,(熔融)电每Mg+C 金 用途：建筑业、容器包装业、交通运输业等 法 治炼铝 电解 2A12()3(熔融) =4A1+3024 青铜（主要含Cu、Sn、Pb):我国最早使用 冰晶石 (3) 合 黄铜（主要含Cu、Zn等） 金 》 高炉炼铁 白铜（主要含Cu、Ni、Zn等） Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0, 还 金属活动性 三、镁的提取 原居于中间位置 从海水中提取镁 法 栋铁2A1+PeO高温2Fe+AL,0 铝热反应 (1)工艺流程 其 水 Mg(OH)2 过滤 Mg(OH)2 盐酸MgC1蒸发 湿法炼铜Fe+CuSO,-FesO,+Cu 溶液结晶 MgCl2-6H2O 火法炼铜 方 Cu,s+0,商温2Cu+s0, 干燥 石灰乳 c 法 电解 MgCl2 Mg [微点拨] “铝热法”是热还原法中的一种，以铝为 Ca0煅烧贝充 还原剂，来治炼熔点较高的金属，一般情况下，该金 (2)基本步骤及主要反应 属的活动性比铝弱。 CaCO: 制石灰乳 高温Ca0十C0,个， 个自主预诊 CaO+H,O-Ca(OH), 1.易错辨析（正确的打“/”，错误的打“×”） Mg2++Ca(OH)2—Mg(OH)2↓ 沉淀 (1)合金是混合物，合金中的成分金属保持各自的 +Ca2+ 化学性质 (√) Mg (OH)2+2HCI MgCl2 (2)合金材料中不可能含有非金属元素 (×) 酸化 +2H2O (3)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金（√） 蒸发浓缩、 (4)工业上电解熔融状态的A12O3制备A1涉及氧 析出MgCl2·6H,O 冷却结晶 化还原反应 (/) (5)合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低 在氯化氢气流中使MgC12·6H2O 脱水 于成分金属 (/) 脱水制得无水氯化镁 (6)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 电解 电解熔融氯化镁制得镁 (×) [特别提醒] ①抑制Mg2+的水解。 (7)钠、镁、铝等活泼金属的冶炼采用电解法（√） ·138· 第四章金属及其化合物 2.(2023·山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特 解析：(1)铝热反应放出大量的热，使生成的铁熔 色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类 化，与未反应完的铝可以形成合金。 的是 (2)铝与NaOH溶液反应，产生H2。 A.泰山墨玉 B.龙山黑陶 (3)浓硫酸使铁、铝钝化，稀硝酸会产生NO,污染 C.齐国刀币 D.淄博琉璃 环境，NaOH溶液不能溶解铁。 解析：C[墨玉、黑陶、琉璃均为陶瓷制品，均属于 答案：(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与 硅酸盐制品，主要成分均为硅酸盐材料，而刀币的 生成的铁熔合在一起，形成合金 主要成分为青铜。门 (2)NaOH溶液熔融物部分溶解且有气泡生成 题组集训·练透 (3)B ◆[题组1]金属材料及合金 ◆[题组2]合金组成与含量的测定 3.为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提 1.线条来去，纹彩风流，文物上的纹样记录了五千年 出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次重 的华夏之美。下列纹样载体主要由合金材料制成 的是 复实验测定结果的平均值)： 方案一：将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测 得生成氢气的体积为580mL(标准状况)： 样载体 方案二：将品g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反 应后得到的溶液用0.02000mol·L1的KMnO,溶液 选 A.清夔龙 B西周吴 C.战国燕饕 D.汉卷云 滴定，达到终点时消耗了25.00 mL KMn(,)溶液。 项 纹磁笔洗 虎鼎 餮纹瓦当 纹玉壁 请回答下列问题： (1)配平下面的化学方程式： 解析：B[A.清夔龙纹磁笔洗属于硅酸盐材料，不 属于合金材料，故A不选；B.西周吴虎鼎属于铜合 KMnO+FeSO+H,SO- 金，属于合金材料，故B选；C.战国燕饕餮纹瓦当 ☐Fe(sO,)+☐MnSO,+☐K,SO,+☐H,0 属于硅酸盐材料，不属于合金材料，故C不选； (2)在滴定实验中不能选择 式滴定管，理 D.玉的主要成分有二氧化硅、三氧化二铝，不是合 由是 金材料，故D不选。] 2.铝热反应的化学方程式为2A1十F®，O,高温Al,O, (3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中 十2F。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描 铁的质量分数依次为 衣 述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏 (4)若排除实验仪器和操作的影响，试对上述两种 斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学 方案测定结果的准确性做出判断和分析。 手册》知，Al、Al2O3、Fe、FeO3的熔点、沸点数据 ①方案 (填“准确”“不准确”或“不一定 如下： 准确”)，理由是 物质 Al AL2Os Fe Fe2 Os ②方案二 (填“准确”“不准确”或“不一定 熔点/℃ 660 2054 1535 1462 准确”)，理由是 沸点/℃ 2467 2980 2750 (1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁 解析：(1)在反应物MnO中Mn的化合价由十7 铝合金。这种推测有一定的道理，理由是 价降至十2价，Fe2+被氧化为Fe3+,依据化合价升 (2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块 降相等可知KMnO4与FeSO,的化学计量数之比 状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 应为1：5，考虑到Fe2(SO,)3的化学计量数为整 ,当观察到 的现象时，说明熔融物中 数，将KMnO4与FeSO4的化学计量数分别配成 含有金属铝。 2、10,依据原子守恒再配出其他物质的化学计量数 (3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的 即可。(2)因KMn(O,是强氧化剂，它会腐蚀碱式 (填字母序号)。 滴定管的乳胶管，因此不能用碱式滴定管盛装 A.浓硫酸 B.稀硫酸 KMnO4溶液。(3)方案一：依据铁与硫酸反应的化 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液 学方程式可知产生580mLH2(标准状况)所需 139· 高考总复习化学 m(Fe)= 2.4L:mo×56g·mol1-1.45g,故铁 580×103L (4)①不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应 并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果 的质量分数为：45；方案二：利用(1)中配平反应的 铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的 铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不 化学方程式可知，品g铁片中含有m(下©) 存在，则结果准确 0.02000mol·L1×0.0250L×5×56g·mol- ②不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应而 =0.140g,故铁的质量分数为0.140g=1.40 溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能 a 被酸性高锰酸钾溶液氧化，会导致结果偏高；如果 108 铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生 答案：(1)21085218 成的Fe3+在酸性溶液中不能被酸性高锰酸钾溶液 (2)碱KMnO,是强氧化剂，会腐蚀乳胶管 氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则 (3)1.451.40 结果准确（答案合理即可） a 感悟真题>高考知势 学生用书P110 研析真题素养培育 真题细研·探究 解析：B[A.步骤I中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2, 而非[CuNH)4]S),。因为适量浓氨水与CuS),溶 [例](2025·江苏卷)探究含铜化合物性质的实验 液反应首先生成C(OH)2沉淀，过量氨水才会溶解 如下： 沉淀形成络合物，A错误；B.步骤Ⅱ中，深蓝色溶液（加 步骤I取一定量5%CuSO,溶液，加入适量浓氨 水，产生蓝色沉淀。 入浓氨水)中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4门+而浓度 步骤Ⅱ将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的 降低，而蓝色溶液（加入稀盐酸）中C+可以自由移 浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深 动，浓度较高。因此c限色(Cu+)<c色(Cu+),B正 蓝色、蓝色。 确；C.步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱 步骤Ⅲ向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根 性溶液中不易钝化，且后续加入盐酸后有反应发生，说 打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡 明铁未钝化。真正原因是络合物中C浓度过低，无 后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 法被Fe置换，C错误；D.步骤Ⅲ中加入盐酸后，H与 下列说法正确的是 NH结合生成NH,导致配合物释放Cu+,随后Fe A.步骤I产生的蓝色沉淀为[Cu(NH)4]SO 与H反应生成H2(气泡)，并与Cu什发生置换反应生 B.步骤Ⅱ的两份溶液中：深蓝色（Cu2+) 成Cu,D的反应式未体现H的作用，与实际反应原理 <c蓝色(Cu2+) 不符，D错误。] 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 素养演练·品悟 D.步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为 [Cu(NH),]2+Fe-Cu+Fe2++4NH 1.(2025·广东卷)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 思维导引 面。下列叙述错误的是 以实验探究为载体，考查考生对含铜化合 铜丝 试题物性质的认识，符合《课程标准》学业质量 立意水平2中“能通过实验探究物质的性质和 变化规律”的要求。 通过含铜化合物性质实验，考查考生对沉淀 突破 稀硝酸 方法 生成与溶解、溶液中离子成分判断、金属腐蚀 含酚酞的 NaHCO,溶液 与防护以及反应现象与本质关系的理解。 考生需要掌握沉淀生成与溶解的条件，能 A.a中有化合反应发生，并有颜色变化 够分析溶液中离子成分，理解金属腐蚀与 B.b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 核心 防护的原理，并根据实验现象推断反应本 C.c中溶液红色刚好褪去时，HCO?恰好完全反应 素养 质，考查实验能力、分析能力和综合运用知 D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液 识的能力。 颜色会褪去 ·140· 第四章金属及其化合物 解析：C[A.铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一 o 1100 氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氨与 0 90 氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合反应，生 60 80 成Cu(NO3)2为蓝色，有颜色变化，A正确；B.b中 50 气体变红棕色时，说明有二氧化氨存在，存在2NO2 40 70 =一N2O,的反应，所以所含氮氧化物至少有两种， 畅 60 B正确；C.酚酞的变色范围是8.2~10.0，c中溶液 20 ☐50 50300350400450500550600 红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，所以不 焙烧温度1℃ 能判断HCO是否恰好完全反应，C错误；D.若将 中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成二氧化硫， 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢 400 FezO3、CuSO4、CuFeS2 钠，溶液显酸性，C中溶液颜色会褪去，D正确。] 500 Fe2(SO1)3、CuSO4,CuO 2.(2024·河北卷)燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对 下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是 ( ①温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显 ) 著增大的原因是 ②温度高于425℃，根据焙烧时可能发生的反应， 解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 战国宫门青铜铺首西汉透雕白玉壁五代彩绘石质浮雕 元青花釉里红瓷盖罐 A.青铜铺首主要成分是铜锡合金 (4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的 B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C.石质浮雕主要成分是碳酸钙 (5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸 D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 化的CuSO,溶液做电解液，并维持一定的c(H+) 解析：D[青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是 和c(Cu+)。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量 铜锡合金，A正确；透雕白玉璧是玉石，玉石的主要 时，会降低得到纯铜的量，原因是 成分是硅酸盐，B正确；石质浮雕是汉白玉，汉白玉 的主要成分是碳酸钙，C正确；青花釉里红瓷盖罐 解析：黄铜矿（主要成分为CuFeS2,含有SiO2等杂 是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D错误。] 质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧，黄铜矿在硫 情境试题：专练 酸铵生成SO3作用下，转化成CuSO,,得到的混合 气体中主要含NH,用硫酸吸收，得到硫酸铵，是 3.(化学与生产工艺)(2024·北京卷)利用黄铜矿（主 溶液A的主要溶质，可以循环利用，固体B为 要成分为CuFeS,含有SiO2等杂质)生产纯铜，流 SiO2、CuS)4及含铁的化合物，加水分离，主要形成 程示意图如下。 含硫酸铜的滤液和含SO2的滤渣，分别为滤液C 1.粉碎 通空气 黄铜矿NH),S0,焙烧 和滤渣D,向硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换得 到粗铜和FeSO,粗铜再精炼可以得到纯铜。 高温混合气 H.SO, 溶液A (1)黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大反 (主要含NH) 吸收 应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分； 滤液E (2)铵盐不稳定，易分解，(NH4)2SO,分解为非氧化还 固体可浸铜滤渣可 水 P滤液C过量Fe 置换 粗铜电解纯铜 原反应，产物中有NH和S)3,故反应的化学方程式 为(NH,),SO,22NH↑+S,↑+H,O: (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 (2)(NH4),SO,的作用是利用其分解产生的SO (3)①由图，温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜 使矿石中的铜元素转化为CuSO,。(NH,),SO发 浸出率显著增大，是因为温度低于425℃，随焙烧 生热分解的化学方程式是 温度升高，(NH4),SO4分解产生的SO3增多，可溶 (3)矿石和过量(NH4),SO,按一定比例混合，取相 物CuSO,含量增加，故铜浸出率显著增加； 同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收” ②温度高于425℃，随焙烧温度升高，CuFeS2和 过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图； CuSO,转化成难溶于水的CuO,发生反应4 CuFeS2 400℃和500℃时，固体B中所含铜、铁的主要物 +1702+2CuS0,△6Cu0+2Fc,(S0,)4+ 质如表。 4S)3,铜浸出率降低； ·141· 高考总复习化学 (4)加入F置换硫酸铜溶液中的铜，反应的离子方 (3)①温度低于425℃，随焙烧温度升高，(NH,)2SO, 程式为Fe十Cu2+--Cu十Fe2+; 分解产生的SO3增多，可溶物CuS),含量增加，故铜浸 (5)粗铜中含有Fe杂质，加酸可以除Fe,粗铜若未 出率显著增加②温度高于425℃，随焙烧温度升高 经酸浸处理，其中杂质F会参与放电，则消耗相同 发生反应：4 CuFeS,+170,+2CuS0,△6Cu0+ 电量时，会降低得到纯铜的量。 2Fe,(SO1)3十4SO,CuFeS2.和CuSO,转化成难溶 答案：(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应更 于水的CuO,铜浸出率降低 (4)Fe+Cu2+-Cu+Fe2+ 充分 (5)粗铜若未经酸浸处理，其中杂质Fe会参与放 (2)(NH4)2S0,△2NH↑+S0,+H,0 电，则消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量 归纳提升·巧记 体系构建 核心巧记 电解法 合金 金 盒 冶炼方法】 热还原法 黑色金属材料 热分解法 1.铜锈碱式碳酸铜（铜绿） 料 海水提镁 有色金属材料 炼 2.铜及其化合物间的相互转化。 Fe 3.氢氧化铜浊液的制备，糖尿病的检验。 0,+C0,+H,0 浓硫酸，△ C44 4.金属冶炼的三种方法 CuCL, Cu HNO3 (1)电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活 Cu,S H,0 Cu,(OH),CO, H,/Al 4 CuSO5H,O 泼金属)； HNO, △ (2)热还原法(Zn~Cu之间较活泼金属)； Cuo 」稀硫酸 (3)热分解法(Hg、Ag等不活泼金属)。 C以，0。葡萄糖 稀硫酸 Cu(OH, 热点强化课6 化工工艺微流程 学生用书P112 热点突破 典题应用 以过渡金属元素及其化合物的制备及提纯过程设 [例1](2025·山东卷)钢渣中富含CaO、SiO2、 计的工艺“微流程”选择题，是近几年高考的热考题型之 FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离 一，试题流程尽管只有几步，但涉及内容知识面广，融合 钢渣中的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知： 了元素化合物的理论、实验等诸多知识，试题综合性强， Fe2(C2O1)3能溶于水；Kp(CaCO4)=2.3X109, 思维容量大，着力考查学生独立思考、灵活运用所学知识 Kp(FeC204)=3.2×107。 分析问题、解决问题的能力。主要考查物质的性质、反应 下列说法错误的是 原理、物质成分的判断、分离提纯等实验操作。 ①试剂X [“微流程”的分析模型] ②H2C2O 盐酸 滤液L,分离 →滤液Ⅱ 1.确定“发生反应”：从流程图每一步进、出的试剂中确 定发生的化学反应、除去的杂质、目标元素的转化。当 钢 渣 →酸浸 滤渣Ⅱ 出现不熟悉的反应时，可根据流程图后续步骤中的物 →碱浸 浸取液，转化 …Si(O 滤渣 质推测该反应的产物或从设问中找到提示信息。 2.分析“滤渣”成分：熟知常见的沉淀物，注意微溶物 NaOH溶液 试剂Y A.试剂X可选用Fe粉 也会出现在“滤渣”中，如CaSO,、MgCO3等。 B.试剂Y可选用盐酸 3.分析“滤液”成分：要分析发生化学反应中的“易溶 C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中 物”，注意过量的某物质也会在“滤液”当中。常根 D.“酸浸”后滤液I的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 据“滤液”的成分判断循环物质和循环步骤。 ·142·