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专题09 铜及其金属材料【八大题型】
【新高考通用】
【知识点1 铜及其重要化合物】..................................................2
【知识点2 金属材料】..........................................................4
【知识点3 金属矿物的开发利用】................................................5
【题型1 考查铜的性质】........................................................7
【题型2 考查铜的化合物的性质】................................................8
【题型3 考查铜的二维图】......................................................9
【题型4 考查铜的相关计算】...................................................10
【题型5 考查铜的相关实验】...................................................12
【题型6 考查合金的性质及应用】...............................................17
【题型7 考查金属的冶炼】.....................................................19
【题型8 考查工艺流程与铜的化合物】...........................................20
【过关测试】...................................................................24
考点要求
真题统计
考情分析
1.理解并能应用常见金属的活
动顺序。
2.能列举、描述、辨识铜及其
化合物重要的物理和化学性
质及实验现象。
3.了解合金的组成及其重要应
用，能根据合金的性质分析
生产、生活及环境中的某些
常见问题。了解金属材料在
生产和生活中的重要应用。
4.认识化学在金属矿物等自然
资源综合利用和实现物质间
转化等方面的实际应用。
2024·江苏卷；2024·广东
卷；
2024·甘肃卷；2024 山东
卷；
2023 湖南卷；2023 辽宁
卷；
2023 浙江1 月2 题，3 分；
2023 湖北卷18 题，14 分；
2023 全国乙卷第11 题，6
分
2022 广东卷1 题，2 分；
2022 湖南卷3 题，3 分；
2022 江苏卷7 题，3 分；
从近几年高考试题来看，本考点是考
查热点之一，常在选择题中重点考查
常见铜元素的基本反应、离子检验及
用途，非选择题中常借助工艺流程的
形式，以除杂或提纯等相关问题为主
线综合考查铜及其化合物的性质。预
计2025 年会继续在选择题中或非选
择题中加强对铜元素的考查，依托陌
生工艺流程的情境考查考生对金属元
素的认知能力，考生应该在熟练掌握
常见金属元素性质及应用的基础上，
强化对陌生金属元素(如第四周期的
Ti、V、Cr、Mn、Co 、Ni、Ga 等)知
识的迁移能力和解决问题的能力。
1
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2022 辽宁卷1 题，3 分；
2022 重庆卷1 题，3 分；
2022 河北卷3 题，3 分；
2022 山东卷12 题，4 分；
2022 海南卷15 题，10 分；
【思维导图】
【知识点1 铜及其重要化合物】
1.铜单质性质
(1)物理性质：紫红色固体，具有导电性、导热性和延展性，不能被磁体吸引。
(2)化学性质
2
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反应物
化学方程式
非金属
单质
O2
①常温下潮湿空气中2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿
色)
②在空气中加热：2Cu＋O2=====2CuO(黑色固体)
Cl2
Cu＋Cl2=====CuCl2(棕黄色烟)
氧化
性酸
浓硫酸
Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
浓硝酸
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
稀硝酸
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
盐
AgNO3溶液
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag
FeCl3溶液
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
2.氧化铜和氧化亚铜
名称
氧化铜(CuO)
氧化亚铜(Cu2O)
颜色
黑色
砖红色
与酸反应(H＋)
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
与H2反应
CuO＋H2=====Cu＋H2O
Cu2O＋H2=====2Cu＋H2O
转化关系
4CuO=====2Cu2O＋O2↑
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：Cu(OH)2=====CuO＋H2O。
反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。
4.铜盐
(1)碱式碳酸铜
碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，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Cu2(OH)2CO3=====2CuO＋CO2↑＋H2O。
(2)硫酸铜
CuSO
①
4·5H2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾。
②无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，无水CuSO4只能作为检验水的试剂，不能作为
3
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水蒸气的吸收试剂用于除杂或干燥。
③铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性。
5．铜的冶炼方法
(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：
2CuFeS2＋4O2=====Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)
2Cu2S＋3O2=====2Cu2O＋2SO2
2Cu2O＋Cu2S=====6Cu＋SO2↑
粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au 等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达
99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜做阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒做阴极即可得精
铜。
【知识点2 金属材料】
1．合金及其性质
（1）概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含金属元素，可能含非金属元
素(如钢中含碳) 。
（3）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合
金一定是混合物，没有固定的熔、沸点。
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大，熔点比它的各成分金属的低。常温下，多数合金是固，但
钾、钠合金呈液态。
③合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同
于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
（4）新型合金及重要应用
①“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度大、机械强度高、耐腐蚀等性
质。
②喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点高、耐高温的性质。
2．常见金属材料及应用
（1）金属材料的分类
黑色金属材料
有色金属材料
4
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铁、铬、锰以及它们的合金
除黑色金属以外的其他金属及其合金
（2）黑色金属材料——钢铁
①钢是用量最大、用途最广的合金。
②钢
（3）有色金属材料——铜和铝
①铝及铝合金
②铜及铜合金
【知识点3 金属矿物的开发利用】
1.金属在自然界中的存在
（1）化合态—在金属化合物中，金属元素都显正价
（2）游离态—金、铂等极少数金属
2.金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M 表示金
属)。
3.金属冶炼的方法：根据金属的活动性不同，金属冶炼的方法分为热分解法、热还原法、电解法等。
4.特殊金属的冶炼方法：
有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如
Na＋KCl=====K↑＋NaCl
方法名称
主要反应原理(举例)
热分解法
2HgO=====2Hg＋O2↑；2Ag2O=====4Ag＋O2↑
热还
原法
CO 做还原剂
Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2(高炉炼铁)
H2做还原剂
WO3＋3H2=====W＋3H2O
铝热反应
Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3
电解法
2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
5
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2RbCl＋Mg=====MgCl2＋2Rb↑等
主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb 沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应向正反应方向进行。
5．金属资源的合理开发利用
(1)必要性
地球上的金属矿物资源是有限的，也是不可再生_的，且分布不均匀，人类对金属的需求量很大，并且金
属的冶炼需要消耗大量的能量，还会造成环境污染，另外金属的腐蚀也会造成大量损失，因此金属资源应
合理地开发利用。
(2)主要途径
①提高金属矿物的利用率；
②开发环保高效的金属冶炼方法；
③防止金属的腐蚀；
④加强废旧金属的回收和再利用；
⑤使用其他材料代替金属材料。
【题型1 考查铜的性质】
【例1】“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手
边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是( )
A．铜的金属活动性大于银
B．通过揉搓可提供电解质溶液
C．银丝可长时间保持光亮
D．用铝丝代替银丝，铜也会变黑
【变式1-1】旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是( )
A．硬度比铜的大
B．熔点比铜的高
C．容易被腐蚀
D．通过外观颜色即可区分它和白银
【变式1-2】据《本草纲目》记载：“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也，铜青则
是铜器上绿色者，淘洗用之。”这里的“铜青”是指( )
A．CuO
B．Cu2O
C．Cu
D．Cu2(OH)2CO3
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【题型2 考查铜的化合物的性质】
【例2】(2023•浙江省1 月选考)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是( )
A．
元素位于周期表p 区
B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性
D．硫酸铜能使蛋白质变性
【变式2-1】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
【变式2-2】下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是( )
A．铜单质具有延展性，可用作传输电流
B．Cu2O 的熔、沸点较高，可用作催化反应
C．Cu(OH)2具有氧化性，可用作检验醛基
D．CuSO4能使蛋白质变性，可用于饮用水消毒
【变式2-3】下列有关铜的化合物说法正确的是( )
A．根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu 刻制印刷电路板
B．CuSO4溶液与H2S 溶液反应的离子方程式为Cu2＋＋S2－===CuS↓
C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
D．化学反应：CuO＋CO=====Cu＋CO2的实验现象为黑色固体变成红色固体
【题型3 考查铜的二维图】
【例3】部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．a 可与硫单质反应生成f
B．c 可与水反应得到d
C．可将葡萄糖与新制的d 混合后加热制得b
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D．可存在a→c→e→a 的循环转化关系
【变式3-1】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
A．a、d 均易溶于水
B．b 既有氧化性又有还原性
C．加热条件下f 与单质硫反应生成d
D．向固体c 中通入
气体生成e
【题型4 考查铜的相关计算】
【例4】氧化亚铜(Cu2O)主要用于船底防污。已知CuO 经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O 与H＋发生反应：Cu2O
＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。现将经高温灼烧后的CuO 样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，有关说法不
正确的是( )
A.稳定性：Cu2O＞CuO
B.样品与酸反应中Cu2O 既是氧化剂又是还原剂
C.如果溶液中出现蓝色，说明CuO 已分解
D.若有14.4 g Cu2O 参加反应，则转移电子数为0.1NA
【变式4-1】文物保护讲究“修旧如旧”。古代青铜器铜锈成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和
Cu2(OH)3Cl。青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成Cu2(OH)3Cl 的原理示意图如图所示。已知CuCl 是
白色不溶于水的固体，下列说法正确的是( )
A．疏松的Cu2(OH)3Cl 属于无害锈
8
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B．过程Ⅰ中负极的电极反应式为Cu－e－===Cu＋
C．若生成2.145 g Cu2(OH)3Cl 理论上消耗标准状况下氧气的体积为0.224 L
D．用HNO3溶液除青铜器上的铜锈，可实现“修旧如旧”，保护文物的艺术价值
【变式4-2】CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径如图所示。下列说法正确的是( )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为2 3∶
B．利用途径③制备16 g 硫酸铜，消耗硫酸的物质的量为0.1 mol
C．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：①＝②＝③
D．与途径①③相比，途径②更好地体现了绿色化学思想
【变式4-3】铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1 价、＋2 价。已知
Cu2O 与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2反应制取粗铜，该反应中____________元素被还原。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50 ℃，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到60 ℃，再
反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为
___________________________________________。
温度控制在50～60 ℃的原因除了加快反应速率外，还有________________。
(3)现向Cu、Cu2O 和CuO 组成的混合物中，加入2 L 0.6 mol·L－1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集
到4 480 mL NO 气体(标准状况)。Cu2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为
________________________________。
若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为________ g。若混合物中含0.2 mol Cu，将该
混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为____________ mol。
【题型5 考查铜的相关实验】
【例5】（2023·湖北卷）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A 的名称为_______，装置B 的作用为_______。
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（2）铜与过量
反应的探究如下：
实验②中Cu 溶解的离子方程式为_______；产生的气体为_______。比较实验①和②，从氧化还原角度说
明
的作用是_______。
（3）用足量NaOH 处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X 为铜的氧化物，提纯干燥后的X
在惰性氛围下加热，mgX 完全分解为ng 黑色氧化物Y，
。X 的化学式为_______。
（4）取含X 粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI 完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指
示剂，用
标准溶液滴定，滴定终点时消耗
标准溶液15.00mL。(已知：
，
)标志滴定终点的现象是_______，粗品中X 的相对含量
为_______。
~3I2~3I2~6S2O3
2-
【变式5-1】铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为探究铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集
家中铜器表面的绿色固体进行探究。
①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B 装置中无水硫
酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。
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②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
请回答下列问题：
(1)绿色固体中含有的元素是__________。
(2)加热后试管中剩余的黑色物质是__________。
(3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是______________________，加热分解的化学方程式为
___________________________________________________________________。
(4)上述实验步骤③中反应的离子方程式为__________________________________________________。
(5)实验装置最后的干燥管的作用是__________。
(6)如果将B、C 两装置对调，能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)，为什么？
_______________________________________________________________________________。
【变式5-2】二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜
(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH 溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过
滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80～85 ℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，进行表征和分
析。
回答下列问题：
(1)长期存放的CuSO4·5H2O 中，会出现少量白色固体，原因是__________________________。
(2)Ⅰ中的黑色沉淀是__________(写化学式)。
(3)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)＝1.5 1∶，写出反应的化学方程式：___________________________。
(4)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K2CO3应采取__________的方法。
(5)Ⅲ中应采用__________进行加热。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括_______________________________________。
【变式5-3】碱式碳酸铜又名孔雀石，主要成分为Cu2(OH)2CO3，呈绿色，是一种具有广泛用途的化工产
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 Na2CO3溶液、0.5 mol·L－1 NaOH 溶液、0.5 mol·L－1 Cu(NO3)2溶液各
100 mL。
实验1：探究Cu(NO3)2与NaOH 和Na2CO3溶液配比
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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(NO3)2] /mL
V(NaOH) /mL
V(Na2CO3) /mL
沉淀数量
沉淀颜色
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(NO3)2溶液、50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH 溶液和相应体积的0.25 mol·L
－1Na2CO3溶液，在最佳反应温度下进行实验，待反应完全后，静置、过滤、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(NO3)2、NaOH 和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为__________，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)。
【题型6 考查合金的性质及应用】
【例6】下列说法错误的是( )
A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢不是合金
B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
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C.铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
D.铝合金大量用于高铁建设
【变式6-1】下列关于合金的说法错误的是( )
A.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质
B.镁铝合金的硬度比镁和铝都小
C.在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能
D.青铜、硬铝、钢都是合金
【变式6-2】中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底。“奋斗者”号使用了钛合金材料。
有关合金的说法中正确的是( )
A.钛合金是一种新型金属单质
B.在合金中加入稀土金属，对改善合金的性能无太大影响
C.钛合金熔点比成分金属低，但硬度大
D.钛合金的化学性质与钛单质相同
【变式6-3】“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中
提到“钢铁是杂炼生钅柔作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔
化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
【题型7 考查金属的冶炼】
【例7】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
【变式7-1】下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是( )
选项
金属
存在形式
冶炼方法
A
金
游离态
金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离
B
银
化合态
银的金属性弱，用加热Ag2O 的方法冶炼
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C
铁
化合态
铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁
D
钠
化合态
钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl
溶液的方法冶炼
【变式7-2】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。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是( )
A．(Ⅰ)—
①
B．(Ⅱ)—②
C．(Ⅲ)—
③
D．(Ⅳ)—④
【变式7-3】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Al2O3、Cu2O)也属于金属材料
【题型8 考查工艺流程与铜的化合物】
【例8】（2024·山东卷）以铅精矿(含
，
等)为主要原料提取金属
和
的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“热浸”时，难溶的
和
转化为
和
及单质硫。溶解等物质的量的
和
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时，消耗
物质的量之比为 ；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时
挥发外，
另一目的是防止产生 (填化学式)。
（2）将“过滤Ⅱ”得到的
沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属
“电解I”阳极
产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为 。
（3）“还原”中加入铅精矿的目的是 。
（4）“置换”中可选用的试剂X 为 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
“置换”反应的离子方程式为 。
【变式8-1】氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于水，可溶于氯离子浓度较
大的体系，易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO)为原料，生产CuCl 的工艺如下：
下列说法错误的是( )
A.“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B.“反应”过程发生反应的离子方程式是2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋
C.“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替
D.“烘干”需在隔绝空气的环境中进行
【变式8-2】某企业以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜，工艺流程如下所示：
已知：[Cu(NH3)4]2＋(aq)
Cu2＋(aq)＋4NH3(aq)
根据以上工艺流程，下列说法不正确的是( )
A．为实现溶液C 到溶液D 的转化，加入过量NH3·H2O 后过滤即可
B．溶液E 和碳酸钠混合方式不同对产品的成分没有影响
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C．在制备产品时，溶液D 中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2＋浓度太低
D．蒸氨过程发生总反应的化学方程式为[Cu(NH3)4]Cl2＋H2O=====CuO↓＋2HCl↑＋4NH3↑
【变式8-3】铜的氯化物是重要的化工原料，常用作有机合成催化剂。实验室用粗铜(含杂质Fe)制备氯化亚
铜、氯化铜晶体的流程如下：
下列说法错误的是( )
A．固体1 和固体2 中Fe 元素的价态相同
B．检验溶液2 中的杂质离子是否除尽可以选用KSCN 溶液或铁氰化钾溶液
C．试剂X 可能是CuO，操作②中结晶时需要通入HCl 气体
D．反应②的离子方程式为2Cu2＋＋SO2＋2H2O＋2Cl－===2CuCl↓＋SO4
2-＋4H＋
【基础题】
1．（2024·湖南·二模）将含氧化铜的矿石与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于
A．电解冶炼法
B．热还原法
C．热分解法
D．物理分离法
2．（2024·浙江绍兴·一模）硫酸铜是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A．可用于泳池的消毒
B．可以用来检验酒精中是否含少量水
C．可以和石灰乳混合配制农药波尔多液
D．可以通过Cu 与稀硫酸反应制备
3．（2024·海南·一模）铁、铜及其化合物之间的转化具有重要应用。下列说法错误的是
A．常温下使用铁质容器盛装浓硫酸
B．氯化铁溶液在聚合物的基材上蚀刻出铜电路
C．电解精炼铜时，粗铜连电源的正极
D．饱和
溶液中滴加稀氨水制备氢氧化铁胶体
4．（2024·山东济南·模拟预测）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是
A．“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”，“味酸”是因绿矾水解产生
B．“白青
得铁化为铜”，其中的“白青”属于盐
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，主要化学成分为
，该成分属于纯净物
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D．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”，“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
5．（2024·河南·模拟预测）下列离子方程式的书写错误的是
A．向硫化钠溶液中通入足量二氧化硫：
B．用二氧化锰和浓盐酸制备氯气：
C．用三氯化铁溶液腐蚀覆铜电路板：
D．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：
6．（2024·浙江宁波·模拟预测）物质的性质决定用途，下列两者关系对应不正确的是
A．铝合金质量轻、强度大，可用作制造飞机和宇宙飞船的材料
B．FeCl3溶液呈酸性，可腐蚀覆铜板制作印刷电路板
C．CuS、HgS 极难溶，可用Na2S 作沉淀剂除去废水中的Cu2+和Hg2+
D．碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料
7．（2024·河北衡水·一模）中国三星堆出土了大量文物，如青铜面具、青铜大立人等。下列有关说法正确
的是
A．铜在空气中主要发生析氢腐蚀
B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，其主要成分为Cu2(OH)2CO3
C．用硝酸清洗铜器可以除去铜锈，保护铜器
D．青铜是铜中加入铅、锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀
8．（2024·浙江·一模）足量的铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO 的混合气体。这些气体若与
3.36LO2(标准状况)混合后通入水中，气体恰好能被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol∙L-1H2SO4溶
液250mL，则继续溶解一定量的Cu。下列说法正确的是
A．最后溶液是CuSO4、Cu(NO3)2混合液
B．最多溶解铜的质量是57.6g
C．放电或高温下N2与O2反应是现代工业制硝酸的基础
D．铜与浓硝酸的反应仅体现了硝酸的强氧化性
9．（2024·甘肃兰州·期中）通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)为原料制
备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
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A．“沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2
B．“还原”时离子方程式为SO
+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO
+2H+
C．“过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行
D．可循环利用的物质为H2SO4
10．（2024·福建·模拟）“夏禹铸九鼎，天下分九州”，青铜器在古时被称为“吉金”，是红铜与锡、铅
等的合金。铜锈大多呈青绿色，主要含有
和
。下列说法错误的是
A．基态铜原子核外电子有15 种不同的空间运动状态
B．青铜的熔点低于纯铜
C．青铜器中锡、铅对铜有保护作用
D．可用
溶液浸泡青铜器来清洗水铜器的铜锈
【提升题】
11．（2024·安徽安庆·三模） 铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用
于制铜，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S 与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu 在O2条件下能与氨水反
应生成[Cu(NH3)4]2+。向稀硫酸中加入Cu2O，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。2022 年诺贝尔化学奖授予
了点击化学领域的三位科学家。一价铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应可谓点击化学中的第一个经典之
作，催化剂CuCl 是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成H[CuCl2] (强酸)。
上述叙述过程涉及的离子方程式，不正确的是
A．Cu2S 与浓硝酸反应：
B．Cu2O 溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
C．Cu 在O2存在下与氨水反应：
D．CuCl 溶于较浓盐酸：CuCl+Cl-=[CuCl2]-
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12．（2024·河北石家庄·模拟预测）以含有少量杂质Fe 的粗铜为原料，制备蓝矾(
)的工艺流
程如下图所示：
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 可以使用氨水，且X 过量对产物无影响
D．“操作Z”为蒸发结晶、趁热过滤
13．（2024·广东汕头·二模）为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装
置内氮氧化物的绿色化处理问题。某实验小组对装置进行微型化改造，设计如图所示的装置（试管底部有
孔隙）。下列说法错误的是
A．装置内发生的化学反应方程式为：
B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器B
C．该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D．实验终止时，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A
14．（2024·吉林·二模）铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)纳米铜是性能优异的超导材料，工业上以辉铜矿(主要成分为
)为原料制备纳米铜粉，
中铜元
素的化合价为 价。
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(2)无水
常用于检验物质中是否含有水，吸水后会形成 色晶体，俗称 。
(3)
的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的CuO，化学
方程式为 。
(4)
常用作媒染剂、杀虫剂等。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成
，
对该反应
有催化作用，其催化原理如图所示。
的化学式为 。
(5)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。在高于300℃，HCl 气流中热分解
可以制备CuCl，其
中HCl 的作用是 。
15．（2024·福建泉州·一模）硫酸铜可用于消毒、制杀虫剂、镀铜等。实验小组制取CuSO4·5H2O 晶体并进
行热分解的探究。请回答以下问题：
探究Ⅰ：制取CuSO4·5H2O 晶体
小组同学设计了如下两种方案：
甲：将铜片加入足量浓硫酸中并加热
乙：将铜片加入稀硫酸，控温40～50℃，滴加双氧水
（1）方案甲发生反应的化学方程式为 ，反应结束后有大量白色固体析出。简述从中提取
CuSO4·5H2O 晶体的方法：倒出剩余液体， 。
（2）方案乙发生反应：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O，该实验控温40～50℃的原因是 ；与方案
甲相比，方案乙的主要优点有 、 。(写出2 种)
探究Ⅱ：用以下装置(加热装置省略)探究CuSO4·5H2O 晶体热分解产物
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已知：CuSO4·5H2O 脱水后升高温度，会继续分解成CuO 和气体产物，气体产物可能含有SO3、SO2、O2
中的1～3 种。
（3）称5.00gCuSO4·5H2O 于A 中加热，当观察到A 中出现 ，可初步判断晶体已完全脱水并
发生分解。加热一段时间后，A 中固体质量为3.00g，则此时A 中固体的成分为 。
（4）装置B 中迅速生成白色沉淀，说明分解产物中有 ，C 装置的作用是 。
（5）理论上E 中应收集到VmL 气体，事实上体积偏少，可能的原因是 。(不考虑泄漏等仅
器与操作原因)。
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