大单元2 专题4 第13讲 铜 金属材料 金属冶炼-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版）

该高中化学高考复习课件聚焦“铜及其化合物、金属材料、金属冶炼”核心考点，依据高考评价体系梳理了性质及应用、工艺流程转化、冶炼原理三大考查要求，通过考点权重分析（如铜化合物转化占比高）和常考题型（正误判断、工艺流程题）归纳，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于高考真题训练与核心素养融合，如2023河北卷工艺流程题，运用科学思维中的证据推理分析铜氨配离子转化，结合科学探究与实践指导实验操作判断（如铜与浓硫酸反应后溶液稀释方法），帮助学生掌握工艺流程题答题模板，教师可通过易错点分析（如合金成分判断误区）实现精准复习，提升备考效率。

优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题4　金属元素及其化合物 第13讲　铜　金属材料　金属冶炼 1 [导航·复习目标]　1.了解铜单质及其重要化合物的性质及应用。 2.能分析工艺流程中铜重要化合物的转化关系。3.了解金属冶炼的基本原理和常见方法。 2 考点一　铜及其重要化合物 考点二　金属材料及金属矿物的开发利用 练真题 明考向 3 考点一　铜及其重要化合物 4 1.铜单质 (1)物理性质：___________色固体，具有导电性、导热性和延展性。 梳理 必备知识 紫红 5 (2)化学性质 反应物 化学方程式 非金属单质 O2 ①常温下潮湿的空气中：___________________________ _______________(碱式碳酸铜，绿色) ②在空气中加热：2Cu＋O22CuO(黑色固体) Cl2 ______________________(棕黄色烟) 2Cu＋O2＋CO2＋H2O==== Cu2(OH)2CO3 Cu＋Cl2CuCl2 6 反应物 化学方程式 氧化性酸 浓硫酸 ________________________________________ 浓硝酸 Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 __________________________________________ 盐 AgNO3溶液 _______________________________ FeCl3溶液 _______________________________ Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋2AgNO3====Cu(NO3)2＋2Ag Cu＋2FeCl3====CuCl2＋2FeCl2 7 2.氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 颜色 ___________ ___________ 与酸反应 (H＋) _________________________ Cu2O＋2H＋====Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 _______________________ Cu2O＋H22Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 黑色 砖红色 CuO＋2H＋====Cu2＋＋H2O CuO＋H2Cu＋H2O 8 3.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用 反应①的化学方程式：________________________。 反应②的离子方程式：_______________________________。 Cu(OH)2CuO＋H2O Cu(OH)2＋2H＋====Cu2＋＋2H2O 9 4.铜盐 (1)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] 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)硫酸铜 ①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称___________或___________。 ②无水CuSO4为白色粉末，遇水变___________色(生成CuSO4·5H2O)。 (3)铜盐的毒性 Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O 蓝矾 胆矾 蓝 10 (1)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成CuS。(　　) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物。(　　) (3)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2。(　　) (4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀。(　　) (5)利用反应Cu2S＋O22Cu＋SO2制取粗铜，反应中被氧化的元素 是Cu。(　　) × × × √ × 11 一、铜及其化合物的性质 1.(2026·河北唐山模拟)部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关 系如图所示。下列说法正确的是(　　) 提升 关键能力 A.a、d均易溶于水 B.b既有氧化性又有还原性 C.常温下，f与单质硫反应生成e D.向固体c中通入H2S气体生成e B 12 解析：a为CuO，b为Cu2O，c为Cu(OH)2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。 a为CuO，d为CuS，二者均为难溶于水的黑色粉末，A错误；b为Cu2O，Cu的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；Cu在常温下不与S反应，需要加热才能反应，C错误；向固体Cu(OH)2中通入H2S气体生成CuS，D错误。 13 2.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，操作正确且能达 到目的的是(　　) A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，观察溶液的颜色 B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿 D 14 解析：A项，应将反应完后的液体缓慢倒入盛水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌；B项，应将铜丝在空气中加热到红热后再伸入盛满氯气的集气瓶中；C项，CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。 15 二、工艺流程中铜及其化合物的转化 3.(2026·河北衡水模拟)以含有少量杂质Fe的粗铜为原料，制备蓝矾(CuSO4·5H2O)的工艺流程如图所示： 下列说法正确的是(　　) A.“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，理论上硫酸和硝酸的物质的量之比为3∶2 B.气体A为酸性氧化物，可与适量的氧气和水反应生成硝酸，循环利用 C.物质X可以是氨水，且X过量对产物无影响 D.“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤 A 16 解析：粗铜加稀硫酸、稀硝酸溶解，得NO和含有铜离子的溶液，向溶液中加物质X沉淀Fe3＋，过滤，所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得蓝矾，据此分析。“溶解”时，若忽略少量的杂质铁，据3Cu＋8H＋＋2N====3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，要使H＋与N的物质的量之比为4∶1(8∶2)，则理论上H2SO4和HNO3的物质的量之比为3∶2，故A正确；气体A为NO，不属于酸性氧化物，故B错误；若物质X为氨水，则过量氨水会沉淀Cu2＋，即生成Cu(OH)2沉淀，使蓝矾产量降低，故C错误；“操作Z”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D错误。 17 4.(2026·河北石家庄模拟)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下 列说法错误的是(　　) A.“加热”步骤可选用水浴加热 B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收 C.“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3 D.可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有C B 18 解析：废铜屑与稀硝酸反应，产生的气体为一氧化氮；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，加入碳酸钠溶液加热，与硝酸、硝酸铜反应，生成硝酸钠和铜盐，再加氢氧化钠溶液调节适当pH，经过一系列反应得到碱式碳酸铜。“加热”的温度为70 ℃，可选用水浴加热， A正确；“酸浸”产生的气体为NO，与NaOH溶液不反应，不能用NaOH 溶液吸收，B错误；由分析可知，“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3，C正确；C的检验是先加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再往白色沉淀中加入盐酸，沉淀完全溶解，且产生无色无味气体，D正确。 19 考点二　 金属材料及金属矿物的开发利用 20 1.合金 梳理 必备知识 低 21 2.常见金属材料 (1)金属材料包括_____________________。日常使用的金属材料，大多 数属于___________。 (2)几种常见的合金 纯金属和它们的合金 合金 低碳钢 中碳钢 高碳钢 22 青铜 23 金属氢化物　 24 3.金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在形态 (2)金属冶炼的实质：把金属从化合态还原为游离态。 正 25 (3)金属冶炼的方法 26 方法 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO___________；2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还 原法 CO作为还原剂 Fe2O3＋3CO___________(高炉炼铁) H2作为还原剂 WO3＋3H2___________ 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 2Hg＋O2↑ 2Fe＋3CO2 W＋3H2O 27 方法 主要反应原理(举例) 电解法 2Al2O3(熔融)___________ MgCl2(熔融)___________ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 4Al＋3O2↑ Mg＋Cl2↑ 28 (1)合金材料中不可能含有非金属元素。(　　) (2)铝合金的熔点比纯铝的低。(　　) (3)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如Ca、Mg、Mn等。(　　) (4)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。(　　) (5)电解氯化镁溶液制取金属镁。(　　) (6)电解熔融态的Al2O3制Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量。 (　　) × √ × × × × 29 1.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属材料 的说法不正确的是(　　) A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B.锈蚀后的铁制品没有回收价值 C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D.越活泼的金属越难冶炼 提升 关键能力 解析：大多数合金的熔点比其成分金属的熔点低，故A正确；锈蚀后的铁制品除去铁锈后可以回收利用，有利于保护金属资源，故B错误；越活泼的金属，其金属阳离子就越难得到电子被还原，越难冶炼，故D正确。 B 30 2.(2026·江苏苏州适应性考试)下列说法不正确的是(　　) A.硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料 B.贮氢合金的发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径 C.“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料 D.不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢 C 31 解析：硬铝是合金，合金的硬度比纯金属大，硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料，故A正确；贮氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径，故B正确；“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍和少量的碳，故D正确。 32 3.(2026·河北保定高三期末)下列制备金属单质的方法或原理正确的是 (　　) A.在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B.在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的 D.加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 解析：Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，而应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。 B 33 练真题 明考向 34 1.正误判断 (1)(2025·浙江1月选考)硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料。(　　) (2)(2023·湖南卷)青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金。(　　) (3)(2023·全国乙卷)胆矾表面出现白色粉末,是因为CuSO4·5H2O===CuSO4 +5H2O。(　　) √ √ √ 35 2.(2025·陕晋青宁卷)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是(　　) A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层 B.“梦想”号钻探船钻头用的合金 C.“望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D.“雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜 解析:氮化硅属于新型无机非金属材料,聚酰亚胺、反渗透膜属于有机高分子材料,A、C、D不符合题意;合金属于金属材料,B符合题意。 B 36 3.(2023·河北卷)闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下: 已知:室温下的Ksp(CuCl)=10-6.8。 37 回答下列问题: (1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成分为　　 　　(填化学式)。  [Cu(NH3)4]Cl2 解析:首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,联想教材中铜氨配离子的颜色,可判断其阳离子为[Cu(NH3)4]2+,再根据元素守恒和电荷守恒得出阴离子为Cl-,则主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2。 38 (2)滤渣的主要成分为　　　　　(填化学式)。  Fe 解析:原料为铜包钢,经过浸取,铜被氧化后转化为[Cu(NH3)2]+进入溶液,铁仍为固体,且流程图中明确指出,固体残渣的主要用途为炼钢,则固体滤渣的主要成分为铁。 39 (3)浸取工序的产物为[Cu(NH3)2]Cl,该工序发生反应的化学方程式为 　 。  浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,氧化工序发生反应的离子方程式为 　 。  [Cu(NH3)4]Cl2+Cu===2[Cu(NH3)2]Cl 8NH3+4[Cu(NH3)2]++O2+4H+===+2H2O 40 解析:浸取工序中,反应物为铜单质和[Cu(NH3)4]Cl2,产物为[Cu(NH3)2]Cl,根据得失电子数守恒和质量守恒,可写出反应的化学方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+Cu⥫⥬2[Cu(NH3)2]Cl。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,反应物涉及[Cu(NH3)2]Cl、H+、O2和NH3,产物为[Cu(NH3)4]Cl2,结合反应物中有H+、O2,可知还有H2O生成,综合以上信息可知氧化工序发生反应的离子方程式为8NH3+4[Cu(NH3)2]++O2+4H+⥫⥬ 4[Cu(NH3)4]2++2H2O。 41 (4)浸取工序宜在30~40 ℃之间进行,当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是　 。  盐酸和液氨反应放热 解析:氧化工序中涉及[Cu(NH3)2]+被氧化为[Cu(NH3)4]2+的反应,反应过程吸热或放热不易判断,但是[Cu(NH3)4]2+再生还需加入液氨和盐酸,两种物质接触会发生典型的酸碱中和反应,放出的热量可以维持浸取工序所需的温度。 42 (5)补全中和工序中主反应的离子方程式+2H++Cl-=== 　　　　　+　　　　　。  CuCl↓ 解析:中和工序后的操作是洗涤和干燥,则中和工序后CuCl已经析出,根据质量守恒、电荷守恒可以确定产物为CuCl、N,则中和工序中主反应在的离子方程式为[Cu(NH3)2]++2H++Cl-===CuCl↓+2N。 2N 43 (6)真空干燥的目的为 　 。  防止干燥过程中CuCl被空气中的O2氧化 解析:氯化亚铜易被空气中的氧气氧化,所以为了防止干燥过程中氯化亚铜被氧化,应采用真空干燥的方法。 44 $