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第 18 讲 铜 金属材料 金属冶炼
[复习目标] 1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途。2.理解含铜重要化合物的制备原
理及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。
考点一 铜及其化合物
1．熟记铜及其常见化合物的颜色
物质 颜色 物质 颜色
Cu 紫红色 CuSO 白色
4
CuO 黑色 CuSO ·5H O 蓝色
4 2
Cu O 砖红色 Cu (OH) CO 绿色
2 2 2 3
Cu S 黑色 Cu(OH) 蓝色
2 2
2.铜及其重要化合物的性质及应用
(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈
[Cu (OH) CO]： _________________________________________________________
2 2 3
________________________________________________________________________。
(2)常用灼热的铜粉除去N 中的O，用灼热的CuO除去CO 中的CO。
2 2 2
(3)新制的Cu(OH) 常用来检验________。
2
(4)CuSO 遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO ·5H O)，可用于检验______。
4 4 2
(5)过量的 Cu 和浓 HNO 反应，得到 NO 和 NO 的混合气体，再加入稀 HSO ，
3 2 2 4
Cu__________。
(6)Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO，此反应中当Cu过量时，HSO 也不能完全
2 4 4 2 2 2 4
反应。此反应不适用于制备CuSO ，因为____________________________________。
4
1．CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH) ( )
2
2．将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀( )
3．CuSO ·5H O失去结晶水属于物理变化( )
4 2
4．常温下Cu和浓HSO 反应生成CuSO ( )
2 4 4
5．过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成( )一、铜及其化合物的性质和应用
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
二、铜及其化合物的制备
2．碱式碳酸铜又名孔雀石，主要成分为 Cu (OH) CO ，呈绿色，是一种具有广泛用途的化
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工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。
试剂：0.25 mol·L－1 Na CO 溶液、0.5 mol·L－1 NaOH溶液、0.5 mol·L－1 Cu(NO ) 溶液各
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100 mL。
实验1：探究Cu(NO ) 与NaOH和NaCO 溶液配比
3 2 2 3
取三种反应溶液，以表中的比例混合，在60 ℃条件下进行实验，并观察现象。
编号 V[Cu(NO )] /mL V(NaOH) /mL V(Na CO) /mL 沉淀数量 沉淀颜色
3 2 2 3
1 2 2 2.8 ＋ ＋ ＋ 蓝色
2 2 2 2.4 ＋ ＋ ＋ 蓝色
3 2 2 2 ＋ ＋ 浅绿色
4 2 2 1.6 ＋ 浅绿色
注：“＋”越多表示沉淀的相对量越多。
实验2：探究反应温度
按上述实验得到的合适反应液用量，在不同温度下进行实验，并观察现象。
反应温度/℃ 沉淀数量 沉淀颜色
室温 ＋＋＋＋ 蓝色
40 ＋＋＋＋ 蓝色
60 ＋ 浅绿色
75 ＋＋ 绿色
80 ＋＋＋ 绿色(少量黑色)
实验3：制备碱式碳酸铜
按最佳物料比取50 mL 0.5 mol·L－1 Cu(NO ) 溶液、50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液和相应体
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积的0.25 mol·L－1NaCO 溶液，在最佳反应温度下进行实验，待反应完全后，静置、过滤、
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洗涤、干燥后，得到2.5 g产品。
请回答下列问题：(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有______________________。
(2)制备碱式碳酸铜时，Cu(NO ) 、NaOH和NaCO 溶液的最佳物质的量之比为__________，
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最佳反应温度为____________，本实验的加热方式为________________。
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式： _______________________________。
(4)实验 2 中在 80 ℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质，产生该物质的原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)计算本实验的产率为________%(保留三位有效数字)。
考点二 金属冶炼及金属材料
1．常见的金属材料
(1)金属材料分类
(2)几种常见的合金
①
②
③
2．金属冶炼的一般方法及应用
(1)金属在自然界中的存在
(2)金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从________态还原为________态的过程，即_______________(写
反应通式，用M表示金属)。
(3)金属冶炼的方法
方法名称 主要反应原理(举例)
2HgO=====____________
热分解法
2Ag O=====____________
2
CO作还原剂 Fe O＋3CO=====____________(高炉炼铁)
2 3
热还原法 H 作还原剂 WO＋3H=====____________
2 3 2
铝热反应 Fe O＋2Al=====____________
2 3
2Al O(熔融)=====__________
2 3
电解法 MgCl (熔融)=====____________
2
2NaCl(熔融)=====____________
1．金属钠的冶炼用电解熔融的NaCl，则金属铝的冶炼也用电解熔融的AlCl ( )
3
2．电解饱和食盐水制取钠( )
3．热还原法制取汞、银( )
4．铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如K、Ca、Cr、Mn等( )
5．工业电解熔融态的Al O 制Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量( )
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6．将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金
属镁( )
金属冶炼方法的选择
1．根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。
________________________________________________________________________
2．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。
四种方法在工业上均有应用，古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝
热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是( )
A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—②C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④
3．金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法，选用冶炼方法的依据主要是( )
A．金属在自然界里存在的形式
B．金属元素在地壳中的含量
C．金属阳离子得电子的能力
D．金属熔点的高低
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2022·全国乙卷，7C)( )
(2)青铜比纯铜熔点低、硬度大，所以古代用青铜铸剑(2022·江苏，7C) ( )
2．(2022·广东，1)中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发
展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料
制成的是( )
汉字载体
选项 A.兽骨 B.青铜器 C.纸张 D.液晶显示屏
3.(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
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Cu(OH) ·2CuCO]。下列说法错误的是( )
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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
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4．(2022·海南，15)胆矾(CuSO ·5H O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原
4 2
料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO、Cu(OH) ]制备胆矾。流程如下。
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回答问题：
(1)步骤①的目的是_____________________________________________________________。
(2)步骤②中，若仅用浓HSO 溶解固体B，将生成__________(填化学式)污染环境。
2 4(3)步骤②中，在HO 存在下Cu溶于稀HSO ，反应的化学方程式为________________。
2 2 2 4
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是________________________________。
(5)实验证明，滤液D能将I－氧化为I。
2
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量HO 将I－氧化为I，理由是______________。
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ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是 Cu2＋将 I－氧化为 I ，写出乙同学的实验方案及结果
2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(不要求写具体操作过程)。
