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考点 16 铜及其金属材料
(好题冲关)
【基础过关】
1．(2023·上海市高三模拟)战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器，青铜比纯铜更便于制成形
态各异的容器的原因是( )
A．熔点低 B．密度大 C．硬度大 D．不易被腐蚀
【答案】A
【解析】青铜为铜、锡、铅等的合金，通常合金的熔点小于成分金属，因此青铜比纯铜更便于制成形
态各异的容器，故选A。
2．(2023·天津市和平区三模)中华文化源远流长、博大精深。下列文物主要是由金属材料制成的是(
)
文物
鎏金高士图银 南宋德化窑青白釉撇 明代象牙雕寿
战国青瓷罐
杯 口瓶 星
选项 A B C D
【答案】A
【解析】A项，鎏金高士图银杯的材料主要为金属银，故A正确；B项，南宋德化窑青白釉撇口瓶的
材料主要为硅酸盐材料，故B错误；C项，明代象牙雕寿星的材料主要为天然象牙雕刻而成，不是金属材
料，故C错误；D项，战国青瓷罐属于瓷器，主要材料为黏土，故D错误；故选A。
3．(2023·北京市昌平区统考二模)近年来，我国的航天技术发展迅速，天宫、天和、天问、神舟等体
现了中国的强大科技力量，下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
A．“天宫二号”航天器 B．“天和号”使用的 C．“天问一号”火星 D．“神州十三号”飞船返
使用的材料——钛合金 柔性太阳电池阵的材料 车使用的热控材料 回舱使用的耐高温材料——
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】——砷化镓 ——纳米气凝胶 酚醛树脂基低密度材料
【答案】A
【解析】A项，钛合金是合金材料，属于金属材料，A符合题意；B项，砷化镓是一种半导体材料，
不是金属材料，B不符合题意；C项，纳米气凝胶是胶体，不是金属材料，C不符合题意；D项，酚醛树
脂基低密度材料属于有机高分子材料，不是金属材料，D不符合题意；故选A。
4．不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是( )
A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制
B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单
C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它
们的单质
D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳
【答案】D
【解析】A项，铁用CO还原法炼制，错误；B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；
C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁
中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。
5．铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有：黄铜矿(CuFeS)、斑铜矿
2
(Cu FeS)、辉铜矿(Cu S)、孔雀石[CuCO·Cu(OH) ]。下列说法不正确的是( )
5 4 2 3 2
A．可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿
B．硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
C．工业上常采用电解法制取粗铜
D．在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu S
2
【答案】C
【解析】CuSO 是重金属盐，能使蛋白质变性，B项正确；工业上常用电解法精炼铜，C项不正确。
4
6．在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A项，由反应Cu S+O 2Cu+SO，可知物质之间的转化能实现，A符合题意；B项，由
2 2 2
反应Cu+Fe (SO )=CuSO+2FeSO，可知物质之间的转化不能实现，B不符合题意；C项，由反应2Cu+S
2 4 3 4 4
Cu S，可知物质之间的转化不能实现，C不符合题意；D项，常温下，Cu和浓硫酸不反应，可知物质之间
2
的转化不能实现，D不符合题意； 故选A。
7．如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断合理的是( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．Cu变成a可以加入稀盐酸
B．Cu(OH) 2-转化成Cu(OH) 需要加碱
4 2
C．在酸性环境中，Cu O可以反应生成a和CuO
2
D．如果将高铜酸根离子(CuO-)填入坐标，应该填在b的位置
2
【答案】D
【解析】A项，a中Cu元素为+2价，在酸性条件下，Cu变为a需要失去电子，发生氧化反应，故需
要加入强氧化剂，盐酸不能与铜反应，A错误；B项，由图可知， Cu(OH) 转化为Cu(OH) 2-需要碱性条件，
2 4
而Cu(OH) 2-转化成Cu(OH) 需要酸性条件，B错误；C项，Cu O中Cu元素为+1价，在酸性条件下可以发
4 2 2
生歧化反应生成+ 2价铜和单质铜，C错误；D项，(CuO-)中铜元素为+3价，离子带1个单位负电荷，故
2
填入坐标，应该填在b的位置，正确；故选D。
8．某化学兴趣小组进行了有关 Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关
说法正确的是( )
A．实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生， 说明HNO 被 Cu 还原为NO
3 2
B．实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C．实验③发生反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO-= 3Cu2++2NO↑+4HO
3 2
D．由上述实验可得出结论：Cu 在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应
【答案】C
【解析】A项，铜与稀硝酸反应，HNO 被 Cu 还原为NO，试管口有红棕色气体产生，是因为NO在
3
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】试管口被氧气氧化为NO ，故A错误；B项，稀硫酸的氧化性比稀硝酸的弱，实验③中滴加稀硫酸，铜片
2
继续溶解，发生反应3Cu+8H++2NO-= 3Cu2++2NO↑+4HO ，故B错误；C项，实验③发生反应的离子方程
3 2
式为：3Cu+8H++2NO-= 3Cu2++2NO↑+4HO，故C正确；D项，常温下，Cu不能和稀硫酸反应，故D错误；
3 2
故选C。
9．化合物M(NHCuSO )为难溶于水的白色固体，取少量M进行如下实验，下列推断正确的是( )
4 3
A．化合物M中Cu的化合价为+2价 B．红色固体(A)为氧化铜
C．G为含极性共价键的极性分子 D．加热H无明显现象
【答案】C
【解析】M与稀硫酸发生反应：2NH CuSO +4H+=2NH++2SO↑+Cu↓+Cu2++2H O，可知，A为铜单质，
4 3 4 2 2
C为二氧化硫，E为硝酸铜溶液，F为氢氧化铜，G为氨气。A项，化合物M中Cu的化合价为+1价，A项
错误；B项，红色固体(A)为铜单质，B项错误；C项，氨气为含有N-H极性键的极性分子，C项正确；D
项，SO 漂白品红溶液是可逆的。加热H，溶液由无色变为红色。D项错误；故选C。
2
10．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
可用稀盐酸除去铜器表面的
A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 Ⅰ对；Ⅱ对；无
铜绿
B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有
向硫酸铜溶液中通入少量氨
把铜丝放在酒精灯火焰上灼
C 气，有蓝色沉淀产生，过滤后 Ⅰ对；Ⅱ对；有
烧，铜丝表面变黑
灼烧滤渣，最后变成黑色固体
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白 硫酸铜溶液可用作游泳池的
D Ⅰ错；Ⅱ对；无
色硫酸铜粉末是物理变化 消毒剂
【答案】D
【解析】稀盐酸可以与Cu (OH) CO 反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误；
2 2 3
铜表面不能形成致密的氧化膜，B错误；Ⅰ、Ⅱ均正确，但没有因果关系，C错误；蓝色硫酸铜晶体受热
转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO 可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D
4
正确。
11．为了比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如
下：
方案 现象或产物
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】①将铁片置于CuSO 溶液中 铁片上有亮红色物质析出
4
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧 产物分别为FeCl 和CuCl
3 2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为Fe (SO ) 和CuSO
2 4 3 4
④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中 铁片上有气泡，铜片上不产生气泡
⑤将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并
铁片溶解，铜片上有气泡产生
用导线连接
能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【解析】①铁能置换出铜，证明铁比铜活泼；②不能证明；③不能证明；④铁能置换出稀硫酸中的氢，
铜不能，证明铁比铜活泼；⑤铁与铜形成原电池，铁作负极，铜作正极，证明铁比铜活泼，共有 3种方案，
选项B正确。
12．工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS)冶炼铜的主要流程如下：
2
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。
a．浓硫酸 b．稀硝酸
c．NaOH溶液 d．氨水
(2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_________________________。
(3)以CuSO 溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确
4
的是_________________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)利用反应2Cu＋O＋2HSO ===2CuSO＋2HO可制备CuSO ，若将该反应设计为原电池，其正极电
2 2 4 4 2 4
极反应式为_________________________________________。
【答案】(1)cd (2)3Cu O＋2Al=====Al O＋6Cu
2 2 3
(3)bd (4)4H＋＋O＋4e－===2H O
2 2
【解析】(1)气体A中的大气污染物为SO ，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依据图示，泡铜中的
2
Cu O与Al高温下发生铝热反应制得铜。(3)电解精炼铜过程中，电能转变为化学能的同时，部分电能也转
2
化为热能，a错；电解精炼粗铜时，粗铜做阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b对；电解过程中Cu2
＋向阴极移动，c错；粗铜中Ag、Pt、Au的放电能力比铜的弱，形成阳极泥，可以回收，d对。(4)根据总
反应，O 发生还原反应，因此正极反应式为O＋4H＋＋4e－===2H O。
2 2 2
13．铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】(1)工业上可利用反应Cu S＋O 2Cu＋SO 制取粗铜，反应中被氧化的元素是 ，当消耗32 g
2 2 2
Cu S时，转移电子数目是 (设N 为阿伏加德罗常数的值)。
2 A
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50～60 ℃，通入O ，反应一段时间后可制得硫酸铜，
2
发生反应的离子方程式为________________________________。
CuSO 溶液中加入一定量的NaSO 溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方
4 2 3
程式：____________________________________________。
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的 CuO，其猜想可用化学方程式表示为 Cu＋
HSO (浓)=====_________________。
2 4
②乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu S和CuS，其理由可能是 (填字母)。
2
A．Cu S和CuS都是黑色的
2
B．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O
2
C．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能
【答案】(1)S 1.2N
A
(2)2Cu＋4H＋＋O=====2Cu2＋＋2HO
2 2
2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋HO 2CuCl↓＋SO＋2H＋
2
(3)①CuO＋SO ↑＋HO ②ac
2 2
【解析】(1)利用反应Cu S＋O 2Cu＋SO 制取粗铜，硫元素的化合价从－2价升到＋4价，被氧化，
2 2 2
反应中被氧化的元素是S，当消耗32 g Cu S时，转移电子数目是×6N mol－1＝1.2N 。(2)将少量铜丝放入
2 A A
适量的稀硫酸中，温度控制在50～60 ℃，通入O ，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程
2
式为2Cu＋4H＋＋O=====2Cu2＋＋2HO。CuSO 溶液中加入一定量的NaSO 溶液和NaCl溶液加热，生成
2 2 4 2 3
CuCl沉淀，离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋HO 2CuCl↓＋SO＋2H＋。(3)①按照甲同学猜想：铜被氧化
2
生成CuO，硫酸被还原为SO ，化学方程式为Cu＋HSO (浓) CuO＋SO ↑＋HO。②分析可能的理由时
2 2 4 2 2
应该从反应现象和氧化还原反应原理入手，ac符合。
14．氯化亚铜(CuCl)可用作有机合成的催化剂，CuCl微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl-浓度较大
的溶液(CuCl+Cl- CuCl -)，在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS，还
2 2
含有少量的SiO)制备CuCl的工艺流程如图：
2
25℃时，相关物质的K 见表。
sp
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】物质 Fe(OH) Fe(OH) Cu(OH) CuCl
2 3 2
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-19.7 1×10-5.9
回答下列问题：
(1)黄铜矿预先粉碎的目的是_______。
(2)调pH加入的过量x为_______(填化学式)，滤渣①的成分_______(填化学式)。
(3)“还原”时，铜粉转化为Na[CuCl ]的离子反应方程式为_______。
2
(4)已知：温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。则析出CuCl晶体的最佳条件为_______。
A．温度在60℃左右pH为2.0~2.5 B．温度在90℃左右pH为2.0~2.5
C．温度在60℃左右pH为5.0~6.0 D．温度在90℃左右pH为5.0~6.0
(5)析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤，“醇洗”可快速除去滤渣表面的水，防止滤渣被空气
氧化为碱式氯化铜[Cu (OH) Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式_______。
2 3
(6)粗产品中氯化亚铜含量的测定：
①称取样品3.0 g于锥形瓶中，再加入过量的FeCl 溶液充分溶解，配制250 mL溶液。②从中取出
3
25.00mL溶液，用0.1000 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO )]标准溶液滴定。已知：CuCl+FeCl =CuCl +FeCl Fe2+
4 2 3 2 2
+Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平行实验，到达滴定终点时，消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95
mL。则样品中CuCl的纯度为_______(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率
(2)CuO或Cu(OH) Fe(OH) 、CuO或Cu(OH)
2 3 2
(3)Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl ]- (4)A
2
(5)4CuCl+O +4H O=2Cu (OH) Cl +2HCl (6)79.6%
2 2 2 3
【解析】(1)黄铜矿预先粉碎可增大固体与硫酸的接触面积，能加快反应速率，提高浸出率；(2)调pH
加入的过量x为CuO或Cu(OH) ；滤渣①的成分Fe(OH) 、CuO或Cu(OH) ；(3)“还原”时，铜粉与Cu2+及
2 3 2
Cl-反应转化为Na[CuCl ]，离子反应方程式为Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl ]-；(4)根据图像可知，温度再60℃左右，
2 2
pH在2.0~2.5使CuCl的产率最高，为最佳反应条件，故选A；(5)氯化亚铜、水氧气反应生成碱式氯化铜，
化学反应方程式为4CuCl+O +4H O=2Cu (OH) Cl +2HCl；(6) 消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05
2 2 2 3
mL、24.05 mL、23.95 mL，26.05 mL数据偏差较大，舍去不用，则两次体积的平均值=
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