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第十二讲 铜及其重要化合物 无机化工流程
【基础巩固】
1．某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列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，观察硫酸铜溶液的颜色
B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl 的生成
2
C．将CuCl 溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl 固体
2 2
D．将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿
2．(2020·全国卷Ⅲ,7)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Cu(OH) ·CuCO]，青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH) ·2CuCO]。下列说法
2 3 2 3
错误的是( )
A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度 B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 D．Cu(OH) ·CuCO 中铜的质量分数高于Cu(OH) ·2CuCO
2 3 2 3
3．我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO)和赤铜矿(Cu O)与木炭按一定的比例混合后加热至
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800 ℃，即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是( )
A．“药金”实质上是铜锌合金 B．冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C．用王水可区别黄金和“药金” D．用火焰灼烧不能区别黄金和“药金”
4．人类最早冶金的历史年代曲线图如图所示(－1000表示公元前1000年)。下列说法正确的是( )
A．金属越活泼，冶炼的年代一定越晚
B．冶炼金属的历史：电解氯化物比电解氧化物早
C．自然界中铜元素以游离态形式存在，故铜的冶炼年代最早
D．金属氧化物(如Al O、Cu O)也属于金属材料
2 3 2
5．(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有NaAlF 和CO D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
3 6 26．(2022·陕西榆林模拟)水合肼(N H·H O)的性质类似氨水。利用水合肼处理铜氨{[Cu(NH )]2＋}
2 4 2 3 4
废液回收铜粉的实验流程如图：
下列说法错误的是( )
A．上述三步反应过程均为氧化还原反应
B．反应1的目的是制备NaClO
C．合成水合肼的反应中每消耗1 mol CO(NH ) 转移电子数为N
2 2 A
D．反应3完成后要用到过滤操作
7．（2023·北京·高三专题练习）氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组模拟热分解CuCl •2H O制备CuCl的过程，并进行相关物质转化的探究。
2 2
已知：酸性条件下Cu+不稳定
下列说法不正确的是
A．X气体是HCl，可抑制CuCl •2H O加热时水解
2 2
B．途径1中产生的Cl 可以回收利用，也可以通入饱和NaOH溶液中除去
2
C．途径2中200℃时反应的化学方程式为Cu (OH) Cl 2CuO+2HCl↑
2 2 2
D．CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为2Cu++4H++SO =2Cu2++SO↑+2H O
2 2
8.（2023.全国甲卷） 是一种压电材料。以 为原料，采用下列路线可制备粉状 。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
（2）“焙烧”后固体产物有 、易溶于水的 和微溶于水的 。“浸取”时主要反应的离子方
程式为_______。（3）“酸化”步骤应选用的酸是_______(填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。
（5）“沉淀”步骤中生成 的化学方程式为_______。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 _______。
9．（2022.全国甲卷）硫酸锌(ZnSO)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫
4
酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO ，杂质为SiO 以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制
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备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离
子
回答下列问题：
（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
（2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
（3）加入物质X调溶液 ，最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
（4）向 的滤液①中分批加入适量 溶液充分反应后过滤，滤渣②中有 ，该步反应
的离子方程式为_______。
（5）滤液②中加入锌粉的目的是_______。
（6）滤渣④与浓 反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。【拔高练习】
1．氯化亚铜(CuCl)是一种微溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉末，以黄铜矿(主要成分为CuFeS)为
2
原料制取CuCl的流程如图所示：
已知：在水溶液中存在平衡：CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl ]2－(aq)。下列说法错误的是( )
3
A．“浸取”后所得浸取液可用来腐蚀铜制电路板
B．加入浓盐酸的目的是为了实现CuCl的净化
C．[CuCl ]2－中加水可使平衡CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl ]2－(aq)逆向移动
3 3
D．采用乙醇洗涤和真空干燥有利于提高CuCl的产率和纯度
2．(2022·四川广元高三模拟)含铬废水会严重污染环境，一种烟气协同处理含铬废水(含CrO、Cr O、泥沙
2
等)的流程如图：
下列说法不正确的是( )
A．“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物
B．溶液A通常选用硫酸“调pH”，目的是将CrO转化为Cr O
2
C．“还原”过程涉及的氧化还原反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D．母液经处理可获得 SO
2 4
3．(2023·银川高三模拟)工业上以碳酸锰矿(主要成分为MnCO ，另含FeO、Fe O 、CaO等杂质)为主要原
3 2 3
料生产锰酸锂(LiMn O)，工艺流程如下：
2 4
下列说法错误的是( )
A．可采用搅拌的方法提高“酸浸”时碳酸锰矿的浸出速率
B．加入CaO的目的是调节pH，使Fe3＋转化为Fe(OH) 除去
3
C．“合成MnO ”的化学方程式为MnSO ＋KSO＋2HO===MnO↓＋KSO ＋2HSO
2 4 2 2 8 2 2 2 4 2 4
D．“气体1”中含两种气体，一种是CO，另一种可能是CO
2
4．(2022·陕西延安高三模拟)黏土钒矿(主要成分为钒的＋3、＋4、＋5价的化合物以及SiO、Al O 等)中钒
2 2 3
的化合物溶于酸后多以VO＋、VO2＋、VO形式存在，采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备VO。已知：
2 5
VO 在碱性条件下以VO形式存在。下列说法不正确的是( )
2 5A．“酸浸氧化”中欲使3 mol VO＋被氧化成VO，至少需要1 mol KClO
3
B．滤液1中主要的阴离子有AlO、VO、Cl－、OH－、SO
C．“煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯
D．“煅烧”时，NH VO 受热分解：2NH VO =====VO＋2NH ↑＋HO
4 3 4 3 2 5 3 2
5.钼酸钠是一种白色结晶性粉末，广泛应用于颜料和化工等领域。工业上用钼精矿(主要成分是 ，含
少量的 )制备钼酸钠晶体( )的简化流程如图所示。下列说法错误的是
已知：浸取液溶质主要为 和 。
A．焙烧时发生反应 B．气体X为 ，废渣的主要成分为
C．从滤液中获得 的操作为蒸发结晶 D．利用纯碱吸收 ，可获得副产品亚硫酸
钠
6．（2023春·湖南岳阳·高三岳阳一中校考阶段练习）氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合
成方法如图所示。下列说法正确的是
A．反应①属于自然固氮
B．反应③可利用电解 溶液的方法实现
C．该转化过程的总反应为
D．反应①、②、③、④均属于氧化还原反应
7．（2023秋·黑龙江齐齐哈尔·高三校联考期末）氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业；
CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易水解氧化。工业以硫化铜精矿为原料，设计符合绿色化学理念的制备
CuCl的流程如图：下列说法错误的是
A．步骤①焙烧产生的有毒气体用NaOH溶液吸收后可用于③的循环利用
B．步骤②中可以用硝酸代替硫酸，不影响后续处理
C．步骤③离子方程式：
D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl加速干燥，防止发生水解氧化
8．（2023秋·江西吉安·高三江西省宜丰中学统考期末）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业
和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法制备 ，进一步处理
得到产品 和 。实验流程如图：
下列说法正确的是
A．气体N、M分别为 和 B．该流程中只有“食盐水”可以循环使用
C．操作1为过滤，为了加快过滤速率常用玻璃棒搅拌
D．向“母液”中加入NaCl粉末并通入 可得到副产品 ，通入 的目的是增大 的浓度，
有利于析出 并提高纯度
9．（2023·天津·一模）合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法不正确的是
A．合成氨采用400～500℃是为了提高原料转化率和反应速率
B．湿润的淀粉KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气C．生成固体1的化学方程式为NaCl+NH +CO +H O=NaHCO ↓+NHCl
3 2 2 3 4
D．1L气体1、2的混合气与1 L NH 在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为
3
1∶1
10．（2023.全国乙卷） LiMn O 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO ，含有
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少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn O 的流程如下：
2 4
已知：K [Fe(OH) ]=2.8×10-39，K [Al(OH) ]=1.3×10-33，K [Ni(OH) ]=5.5×10-16。
sp 3 sp 3 sp 2
回答下列问题：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。
（2）加入少量MnO 的作用是_______。不宜使用HO 替代MnO ，原因是_______。
2 2 2 2
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的
金属离子是_______。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，
应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）缎烧窑中，生成LiMn O 反应的化学方程式是_______。
2 4
11.（2023.课标I卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、
铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr O 存在，在碱性介质中以CrO 存在。
2
回答下列问题：
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为___________(填化学
式)。
（2）水浸渣中主要有SiO 和___________。
2（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是___________。
（4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO 和MgNH PO 的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9
3 4 4
以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致___________；pH>9时，会导致___________。
（5）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到VO 沉淀，VO 在pH<1时，溶解为VO 或
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VO3+在碱性条件下，溶解为VO 或VO ，上述性质说明VO 具有___________(填标号)。
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A．酸性 B．碱性 C．两性
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na SO)溶液，反应的离子方程式为___________。
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