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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
杯
南宋德化窑青白釉撇
口瓶
明代象牙雕寿
星
战国青瓷罐
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
使用的材料——钛合金
B．“天和号”使用的
柔性太阳电池阵的材料
C．“天问一号”火星
车使用的热控材料
D．“神州十三号”飞船返
回舱使用的耐高温材料——
1
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——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(CuFeS2)、斑铜矿
(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。下列说法不正确的是( )
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Cu2S
【答案】C
【解析】CuSO4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。
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Cu2S+O2
2Cu+SO2，可知物质之间的转化能实现，A 符合题意；B 项，由
反应Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4，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
Cu2S，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
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( )
2
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A．Cu 变成a 可以加入稀盐酸
B．Cu(OH)4
2-转化成Cu(OH)2需要加碱
C．在酸性环境中，Cu2O 可以反应生成a 和CuO
D．如果将高铜酸根离子(CuO2
-)填入坐标，应该填在b 的位置
【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)2转化为Cu(OH)4
2-需要碱性条件，
而Cu(OH)4
2-转化成Cu(OH)2需要酸性条件，B 错误；C 项，Cu2O 中Cu 元素为+1 价，在酸性条件下可以发
生歧化反应生成+ 2 价铜和单质铜，C 错误；D 项，(CuO2
-)中铜元素为+3 价，离子带1 个单位负电荷，故
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HNO3被 Cu 还原为NO2
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++2NO3
-= 3Cu2++2NO↑+4H2O
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，HNO3被 Cu 还原为NO，试管口有红棕色气体产生，是因为NO 在
3
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试管口被氧气氧化为NO2，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
继续溶解，发生反应3Cu+8H++2NO3
-= 3Cu2++2NO↑+4H2O ，故B 错误；C 项，实验③发生反应的离子方程
式为：3Cu+8H++2NO3
-= 3Cu2++2NO↑+4H2O，故C 正确；D 项，常温下，Cu 不能和稀硫酸反应，故D 错误；
故选C。
9．化合物M(NH4CuSO3)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( )
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：2NH4CuSO3+4H+=2NH4
++2SO2↑+Cu↓+Cu2++2H2O，可知，A 为铜单质，
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，SO2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。
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
A
铜绿的主要成分是碱式碳酸铜
可用稀盐酸除去铜器表面的
铜绿
Ⅰ对；Ⅱ对；无
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
C
向硫酸铜溶液中通入少量氨
气，有蓝色沉淀产生，过滤后
灼烧滤渣，最后变成黑色固体
把铜丝放在酒精灯火焰上灼
烧，铜丝表面变黑
Ⅰ对；Ⅱ对；有
D
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白
色硫酸铜粉末是物理变化
硫酸铜溶液可用作游泳池的
消毒剂
Ⅰ错；Ⅱ对；无
【答案】D
【解析】稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu 反应，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A 错误；
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，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D
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
4
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①将铁片置于CuSO4溶液中
铁片上有亮红色物质析出
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧
产物分别为FeCl3和CuCl2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中
产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4
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
用导线连接
铁片溶解，铜片上有气泡产生
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CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：
(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CuSO4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
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＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O 可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电
极反应式为_________________________________________。
【答案】(1)cd (2)3Cu2O＋2Al=====Al2O3＋6Cu
(3)bd (4)4H＋＋O2＋4e－===2H2O
【解析】(1)气体A 中的大气污染物为SO2，可以用NaOH 溶液或氨水吸收。(2)依据图示，泡铜中的
Cu2O 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
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，O2发生还原反应，因此正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
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。
5
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(1)工业上可利用反应Cu2S＋O2
2Cu＋SO2制取粗铜，反应中被氧化的元素是 ，当消耗32 g
Cu2S 时，转移电子数目是 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50～60 ℃，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，
发生反应的离子方程式为________________________________。
CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl 溶液加热，生成CuCl 沉淀，写出生成CuCl 的离子方
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＋
H2SO4(浓)=====_________________。
②乙同学认为：黑色固体除CuO 外，还可能含有Cu2S 和CuS，其理由可能是 (填字母)。
A．Cu2S 和CuS 都是黑色的
B．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2
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 1.2NA
(2)2Cu＋4H＋＋O2=====2Cu2＋＋2H2O
2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O
2CuCl↓＋SO＋2H＋
(3)①CuO＋SO2↑＋H2O ②ac
【解析】(1)利用反应Cu2S＋O2
2Cu＋SO2制取粗铜，硫元素的化合价从－2 价升到＋4 价，被氧化，
反应中被氧化的元素是S，当消耗32 g Cu2S 时，转移电子数目是×6NA mol－1＝1.2NA。(2)将少量铜丝放入
适量的稀硫酸中，温度控制在50～60 ℃，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程
式为2Cu＋4H＋＋O2=====2Cu2＋＋2H2O。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl 溶液加热，生成
CuCl 沉淀，离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O
2CuCl↓＋SO＋2H＋。(3)①按照甲同学猜想：铜被氧化
生成CuO，硫酸被还原为SO2，化学方程式为Cu＋H2SO4(浓)
CuO＋SO2↑＋H2O。②分析可能的理由时
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-
CuCl2
-)，在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2，还
含有少量的SiO2)制备CuCl 的工艺流程如图：
25℃时，相关物质的Ksp见表。
6
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物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
CuCl
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[CuCl2]的离子反应方程式为_______。
(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[Cu2(OH)3Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式_______。
(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FeCl3溶液充分溶解，配制250 mL 溶液。②从中取出
25.00mL 溶液，用0.1000 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2+
+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)2 Fe(OH)3、CuO 或Cu(OH)2
(3)Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl2]- (4)A
(5)4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl +2HCl (6)79.6%
【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)2；滤渣①的成分Fe(OH)3、CuO 或Cu(OH)2；(3)“还原”时，铜粉与Cu2+及
Cl-反应转化为Na[CuCl2]，离子反应方程式为Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl2]-；(4)根据图像可知，温度再60℃左右，
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+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl +2HCl；(6) 消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05
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=
7
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=24.00mL，根据方程式，n(CuCl)=n(FeCl2)=n(Ce4+)=0.1000
mol·L-1×24.00mL=0.0024mol，则样品中m(CuCl)= 0.0024mol÷25.00mL×250 mL×99.5g/mol=2.388g，CuCl 的
纯度=
×100%=79.6%。
【能力提升】
15．(2023·江苏省南通市第四次模拟)一种利用废铜渣(主要成分CuO，及少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备
超细铜粉的流程如下：
下列说法正确的是( )
A．“酸浸”所得滤渣的主要成分为H2SiO3
B．若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为Cu(OH)2
C．“沉铜”发生的反应为复分解反应
D．“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：NH4
+、H+、Cu2+
【答案】D
【解析】废铜渣(主要成分CuO，及少量Fe2O3、SiO2等杂质) “酸浸”时CuO、少量Fe2O3与H2SO4反应
生成硫酸铜、硫酸铁，SiO2不溶于H2SO4，所以滤渣的成分是SiO2，滤液中加过量氨水沉铁除去Fe3+，铜
离子转化为Cu(NH3)4
2+，所得滤液通二氧化硫沉铜，过滤出产生的CuNH4SO3沉淀，加稀硫酸转化，+1 价
铜发生歧化反应，得到铜离子、和Cu。A 项， “酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2，A 错误；B 项，若
向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4，B 错误；C 项， “沉铜”时含有
Cu(NH3)4
2+和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫生成CuNH4SO3沉淀，铜元素化合价降低，则发生氧化还
原反应，不为复分解反应，C 错误；D 项，转化时，CuNH4SO3在稀硫酸中发生歧化反应，得到铜离子、和
Cu，结合元素守恒可知， “转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：NH4
+、H+、Cu2+，D 正确；故选D。
16．(2023·山东省淄博市二模)探究铜与硝酸反应的生成
时的硝酸浓度。如图所示，先通N2一段时
间后关闭活塞K，将铜丝伸入溶液中，当A 中气体变为无色时，上提铜丝，再将B 中溶液稀释至
，
取
，用
的
溶液滴定至终点时消耗
(忽略硝酸的挥发、分解及溶液体积变
化)。下列说法正确的是( )
8
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A．可用盛有
溶液的洗气瓶进行尾气吸收
B．铜与硝酸反应主要生成
时的硝酸浓度不大于
C．若不通N2，可能导致所得实验结果偏高
D．若通过直接滴定A 中剩余酸的量(掩蔽掉
的干扰)进行求算，所得实验结果偏低
【答案】D
【解析】A 瓶中的反应为4HNO3(浓)+Cu=2NO2↑+2H2O+Cu(NO3)2。B 中发生的反应为
3NO2+H2O=2HNO3+NO。用0.20mol⋅L−1 的NaOH 溶液滴定至终点时消耗15.00mL，即
n(NaOH)=0.20×15.00×10-3mol=3×10-3mol，有关系式为NaOH~HNO3则B 瓶中产生的n(HNO3)= 3×10-
3mol×10=3×10-2mol，又3NO2~2HNO3则A 瓶中产生的NO2为3×10-2mol×
=4.5×10-2mol。由关系式得
4HNO3(浓)~2NO2则消耗的浓硝酸为4.5×10-2×2=9×10-2mol。A 项，NaOH 溶液不能直接与NO 反应，所以它
不能吸收尾气，A 项错误；B 项，溶液中剩余的硝酸浓度为
。
但当反应产生无色NO 气体时停止反应，即硝酸浓度大于8mol⋅L−1也产生了NO，B 项错误；C 项，若不同
如N2，B 瓶中NO 也转变为HNO3，从而导致消耗的HNO3偏大，A 中剩余HNO3偏低，结果偏低，C 项错
误；D 项，当A 中气体变为无色时停止反应，产生NO 的浓度应该比A 瓶的大。所以直接测定A 瓶中的酸
可能导致结果偏低，D 项正确；故选D。
17．(2023·北京市朝阳区二模)小组同学探究
和物质A 的反应，实验如下。
装置
序号
物质A
实验现象
①
0.6mol·L-1Fe(NO3)3溶液(调
pH=1)
铜粉溶解，溶液变为深棕色
［经检验含Fe (NO)2+]
②
0.6mol·L-1FeCl3溶液
铜粉溶解，溶液变为蓝绿色
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③
1.8mol·L-1NaNO3溶液(调pH=1)
无明显变化
下列分析不正确的是( )
A．②中铜粉溶解的原因：
B．①中产生
的原因：pH=1 时直接将NO3
-还原为
C．若向③中加入FeSO4固体，推测铜粉会溶解
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关
【答案】B
【解析】A 项，实验②中，铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，A 正确；B 项，经检验
含Fe (NO)2+，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚铁离子与硝
酸根离子反应产生NO，B 不正确；C 项，若向③中加入Fe SO4固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离
子发生氧化还原反应生成铁离子，产生了硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，C 正确；D 项，
①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，如铁离子、硝酸根离子等氧化性强弱，亚铁离
子还原性等；也与反应速率有关，也氯离子、硝酸根离子，氢离子浓度等对反应速率的影响有关，D 正确；
故选B。
18．(2023·安徽省黄山市三模)工业上以钛铁矿(FeTiO3，其中Fe 为+2 价)为主要原料制备金属钛的工艺
流程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．为加快“氯化”速率，可将钛铁矿粉碎并与焦炭混合均匀
B．“氯化”过程中，每生成0.1molCO 气体，转移电子0.2mol
C．由TiCl4制备Ti 的过程中，Ar 不可以换成N2
D．理论上，每制得1molTi，需要2molMg
【答案】B
【解析】氯化发生的反应为：2FeTiO3+7Cl2+6C
2FeCl3+2TiCl4+6CO，得到TiCl4，然后镁和四氯化
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钛反应生成钛和氯化镁，化学方程式为TiCl4 + 2Mg
Ti+2MgCl2。A 项，将钛铁矿粉碎并与焦炭混合均
匀，增大反应物的接触面积，可加快“氯化”速率，故A 正确；B 项，反应2FeTiO3+7Cl2+6C
2FeCl3+2TiCl4+6CO 中，每生成6molCO，转移14mol 电子，生成0.1molCO 气体，转移电子
，
故B 错误；C 项，高温下Ti 与N2反应，由TiCl4制备Ti 的过程中，Ar 气不可换成氮气，故C 正确；D 项，
镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁，化学方程式为TiCl4 + 2Mg
Ti+2MgCl2，理论上，每制得
1molTi，需要2molMg，故D 正确；故选B。
19．(2023·河北省邯郸市三模)钛和钛合金被认为是21 世纪的重要金属材料，广泛用于火箭、飞机制造
业等。工业上利用钛铁矿制备金属钛的工艺流程示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．①反应釜中生成物X 的电子式为
B．FeCl3和TiCl4的沸点相差大，实验室可以使用分液法进行分离
C．②是原子利用率100%的反应，则每得到1mol 甲醇转移电子数4NA
D．③反应类型为置换反应，其中Ar 作保护气，也可以换为N2
【答案】C
【解析】钛铁矿和过量的焦炭、氯气反应生成氯化铁、四氯化钛、一氧化碳X，一氧化碳和氢气合成
甲醇，镁和四氯化钛高温生成氯化镁和钛。A 项，由分析可知，X 为一氧化碳，
为二氧化
碳的电子式，A 错误；B 项，FeCl3和TiCl4的沸点相差大，实验室可以使用蒸馏法，而不是分液法进行分
离，B 错误；C 项，②为一氧化碳和氢气合成甲醇，是原子利用率100%的反应，则反应为
CO+2H2=CH3OH，反应中电子转移为CH3OH ~4e-，每得到1mol 甲醇转移电子数4NA，C 正确；D 项，③
反应为单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应，其中Ar 作保护气，但是镁能和氮
气反应，不可以换为N2，D 错误；故选C。
20．(2022·山东省聊城市高三二模)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。
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下列说法错误的是( )
A．Y 可以是甲酸乙酯
B．利用途径①制备
硫酸铜，消耗的硝酸至少为
C．Cu 元素参与了3 个氧化还原反应
D．途径⑤中若n(O2)：n(Cu2O)=3：2，则X 为SO2
【答案】C
【解析】铜经过反应①、②得到硫酸铜，硫酸铜经过反应⑤分解生成氧气、X 和Cu2O；硫酸铜与过量
的氢氧化钠反应得到新制备的氢氧化铜悬浊液，与Y 反应得到Cu2O，说明Y 中含醛基。A 项，甲酸乙酯
中含有醛基，可以与氢氧化铜反应得到Cu2O，A 正确；B 项，铜与稀硝酸反应的离子反应式为：3Cu+8H+
+2NO3
-=3Cu2++2NO↑+4H2O，防有硫酸存在时，硫酸提供大量的氢离子，这时消耗的硝酸的量最少，途径
①制备24g 硫酸铜，硫酸铜的物质的量为0.15mol，根据方程式可知硝酸的物质的量为0.10mol，B 正确；
C 项，Cu 元素参与了反应①、②、④、⑤4 个氧化还原反应，C 错误；D 项，当途径⑤中若n(O2)：
n(Cu2O)=3：2，根据元素守恒可配平化学方程式，
，根据方程式得失电子
数也守恒，故X 为二氧化硫，D 正确；故选C。
21．某兴趣小组将过量Cu 与FeCl3溶液充分及应，静置后取上层清液于试管中，将KSCN 溶液滴加到
清液中，观察到瞬间产生白色沉淀，局部出现红色；振荡试管，红色又迅速褪去。已知：
①CuCl2+Cu=2CuCl↓(白色)——该反应速率很慢
②2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl——该反应速率很快
③(SCN)2是拟卤素，化学性质和氯气相似
下列说法正确的是( )
A．用KSCN 溶液检验Fe3+时，Cu2+的存在不会对检验产生干扰
B．局部出现红色主要是因为溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+，Fe3+与KSCN 反应生成Fe(SCN)3
C．白色沉淀是CuCl，是溶液中CuCl2与Cu 反应生成的
D．红色迅速褪去的原因是振荡试管时Cu2+与SCN-发生反应，从而使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆移
【答案】D
【解析】A 项，用 KSCN 溶液检验 Fe3+时，根据2CuCl2+4KSCN═2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl，
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Cu2+存在干扰，故A 错误；B 项，红色物质是 Fe(SCN)3，(SCN)2为拟卤素，化学性质和氯气相似，说明
也具有氧化性，溶液中的 Fe2+也可能是被(SCN)2氧化成 Fe3+，故B 错误；C 项，Cu(过量)与 FeCl3 溶
液反应，得到的是氯化铜和氯化亚铁，在Cu 过量时，继续反应CuCl2+Cu═2CuCl↓(白色)，溶液中一定存在
亚铁离子，可能会存在铜离子存在，一定会出现2CuCl↓(白色)，但是将 KSCN 溶液滴加到混合液中，也
可能存在反应2CuCl2+4KSCN═2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl，所以1 观察到瞬间产生白色沉淀可能是溶液
中的 CuCl2 与 Cu 反应生成，也可能是CuCl2、KSCN 之间反应生成，故C 错误；D 项，Cu 只要和
Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+，Cu2+就会与SCN−反应，故红色褪去也有可能是溶液中的SCN−被消耗，从而使
Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆移，故D 正确；故选D。
22．由工业废铜泥(主要成分为
、
、
，含少量Fe)制备难溶于水的氯化亚铜，
其工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A．灼烧时可将CuS、Cu2S 等转化为CuO
B．除杂②过程中还需加热
C．流程中可循环使用的物质有H2SO4、Na2SO3
D．还原中的反应为2Cu2++2Cl-+SO3
2-+H2O=CuCl↓+SO4
2-+2H+
【答案】C
【解析】废铜泥灼烧后将金属元素转化为可溶液硫酸的氧化物，酸浸后先加H2O2氧化Fe2+，再加
NaOH 稀溶液，过滤除去Fe(OH)3，往滤液中加入Na2SO3、NaCl 还原后经系列操作得到氯化亚铜产品。A
项，根据流程信息，灼烧的目的是使含铜物质尽可能溶解在硫酸溶液中，所以是将CuS、Cu2S 等转化为
CuO，A 正确；B 项，除杂的目的是使铁元素转化成Fe(OH)3而转化成滤渣，①H2O2目的是将Fe2+转化成
Fe3+，②加NaOH 稀溶液，调节溶液的pH，使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀，但只加入NaOH 稀溶液容易形成
Fe(OH)3胶体更难除杂，所以还应加热，B 正确；C 项，还原反应同时生成H2SO4，酸浸又消耗H2SO4，所
以H2SO4可循环使用，但Na2SO3没有参与循环，C 错误；D 项，还原中Cu2+被还原得到氯化亚铜，反应为
2Cu2++2Cl-+SO3
2-+H2O=CuCl↓+SO4
2-+2H+，D 正确；故选C。
23．向2mL0.2mol/LCuSO4溶液中滴加0.2mol/LNa2SO3溶液时溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀，
经检验棕黄色沉淀中不含SO4
2-。通过实验探究棕黄色沉淀的成分。
实验1：向棕黄色沉淀中加入稀硫酸，观察到溶液变蓝，产生红色固体
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实验2：
已知：
，
(白色)
。
下列同学对实验现象的分析正确的是( )
A．实验1 中加入稀H2SO4后溶液变蓝可证实棕黄色沉淀中含有Cu+
B．实验2 中加入KI 溶液后产生白色沉淀，可证实棕黄色沉淀中含有Cu2+
C．实验2 中加入淀粉溶液后无明显现象，说明不存在
D．在
的存在下，Cu2+与SO3
2-发生了氧化还原反应，产生CuI 沉淀和SO4
2-，说明棕黄色沉淀中含有
Cu2+和SO3
2-
【答案】B
【解析】A 项，加入稀硫酸后，溶液变蓝，说明溶液中有Cu2+，可能固体中就有Cu2+，不能说明棕黄
色沉淀中含有Cu+，A 错误；B 项，根据已知条件Cu2+
CuI↓(白色) + I2，加入KI 溶液后出现白色沉淀，
说明棕黄色沉淀中含有Cu2+，B 正确；C 项，淀粉遇碘单质变蓝，实验2 加入淀粉无明显现象，说明不存
在碘单质，不能说明不存在Cu2+，C 错误；D 项，根据实验2 中沉淀A 为BaSO4，且加入淀粉无现象，则
溶液中无I2，Cu2+
CuI↓(白色)+I2，I2与SO3
2-反应生成碘离子和硫酸根，硫酸根与氯化钡f 生成白色沉
淀BaSO4不，是Cu2+与SO3
2-反应，D 错误；故选B。
24．某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为Cu2S、Ag2Se、Au、Pt)中回收贵重金属
的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时Pt、Au 分别转化为[PtCl6]2-和 [AuCl4]-，下列判断错误的是(
)
A．“焙烧”时，Cu2S 转化为CuO 的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2
B．“酸浸氧化”时，O2的作用之一是防止NO 排放到空气中污染环境
C．“酸溶”时，金溶解的离子方程式为2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]-
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D．有机层中回收的金属元素是Pt，萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯
【答案】A
【解析】阳极泥焙烧时，Cu2S 被O2氧化为CuO、SO2等，Cu2Se 被氧化为CuO、SeO2等；酸浸氧化时，
Cu、CuO 都转化为Cu(NO3)2，SeO2转化为H2SeO4等；酸溶时，Au、Pt 被Cl2氧化为[PtCl6]2-和[AuCl4]-；萃
取后，水层中含有[AuCl4]-，则[PtCl6]2-进入有机溶剂层。A 项，“焙烧”时，发生的化学反应为Cu2S+2O2
2CuO+SO2，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1，A 错误；B 项，“酸浸氧化”时，烧渣中
可能含有Cu、SeO2等，若直接与HNO3反应，会生成NO 污染环境，被O2氧化后再溶于硝酸，可防止NO
等气体的排放，从而保护环境，B 正确；C 项，“酸溶”时，金被Cl2氧化，最终转化为[AuCl4]-，离子方
程式为2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]-，C 正确；D 项，水层中不存在Pt 元素，则Pt 进入有机层中，可进行分离
回收，萃取分液时，需要使用分液漏斗和烧杯，D 正确；故选A。
25．CuCl 为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。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CuCl 的工艺流程如下。下列说法正确的是( )
A．“沉铜”发生反应的离子方程式：[Cu(NH3)4]2++4OH-
CuO↓+4NH3↑+2H2O
B．“还原”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C．“还原”后所得溶液中大量存在的离子有
、
、
、SO4
2-
D．“洗涤”时可使用水作洗涤剂，因为CuCl 难溶于水
【答案】B
【解析】A 项，选项中的离子方程式没有配平，正确的离子方程式为：[Cu(NH3)4]2++2OH-
CuO↓+4NH3↑+H2O，故A 错误；B 项，“还原”步骤中Cu2+做氧化剂，和还原剂Na2SO3反应，铜的化合价
从+2 价降低到+1 价，S 的化合价从+4 价升高到+6 价，发生反应的离子方程式为：2Cu2++ SO3
2-+2Cl-
+H2O=2CuCl↓+SO4
2-+2H+，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，故B 正确；C 项，根据B 选项中的离子
方程式可知，反应后的溶液中存在大量的H+和SO4
2-，但不能存在大量的Cu+和Cl-，故C 错误；D 项，
CuCl 虽然难溶于水，但潮湿时易被氧化，所以不能用水做洗涤剂，应该用乙醇洗涤，故D 错误；故选B。
26．将5.00g 胆矾(无其他杂质)置于氮气氛流中，然后对其进行加热，逐渐升高温度使其分解，分解过
程中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是( )
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A．a 点对应的物质中，氧元素的质量分数约为52.3%
B．c 点对应的固体物质只有CuSO4·
C．将c→d 产生的气体全部通入BaCl2溶液中，无沉淀产生
D．d→e 的过程中，生成的某种物质可使带火星的小木条复燃
【答案】C
【解析】胆矾的化学式CuSO4·5H2O，5g 胆矾的物质的量是0.02mol，加热完全失去结晶水，得到
0.02molCuSO4，质量为3.2g，所以c 点对应物质是CuSO4；c→d 为CuSO4分解，d 中含有0.02mol 铜元素，
则氧元素的物质的量为
，所以d 点对应物质为CuO；e 中含有0.02mol 铜
元素，则氧元素的物质的量为
，所以e 点对应物质为Cu2O。A 项，胆矾
失去部分结晶水得到a，a 点对应的物质化学式为CuSO4·xH2O，
，x=3，氧元素的
质量分数约为
，故A 正确；B 项，胆矾的化学式CuSO4·5H2O，5g 胆矾的物质的
量是0.02mol，加热完全失去结晶水，得到0.02molCuSO4，质量为3.2g，所以c 点对应物质是CuSO4，故B
正确；C 项，c→d 为CuSO4分解为CuO，产生的气体可能全部为SO3或SO2和O2或SO3、SO2和O2的混合
气体，通入BaCl2溶液中，生成BaSO4沉淀，故C 错误；D 项，d→e 的过程反应方程式为4CuO
Cu2O+O2↑，有氧气生成，氧气可使带火星的小木条复燃，故D 正确；故选C。
27．将含铁单质5.6g 的Fe—Cu 混合物完全溶解于足量某浓度硝酸中，收集反应产生的混合气体
NO2、NO，折合成标准状况体积为8.96L。再向所得溶液中加入足量的NaOH 溶液，分离出产生的沉淀充
分灼烧至重量不再改变后称量，比最初混合物质量增加了4.8g。根据题意下列说法正确是( )
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A．Fe—Cu 混合物中Cu 的质量为4.8g
B．混合气体的组成为0.1molNO 和0.3molNO2
C．反应消耗硝酸的物质的量为0.4mol
D．取等质量该混合物与足量稀硫酸反应，最多消耗0.2mol 稀硫酸
【答案】B
【解析】向所得溶液中加入足量的NaOH 溶液，分离出产生的沉淀充分灼烧至重量不再改变，得到的
固体为Fe2O3、CuO，质量比最初混合物质量增加了4.8g，说明Fe-Cu 合金共结合O 原子4.8g。A 项，Fe-
Cu 合金生成Fe2O3、CuO，共结合O 原子4.8g，设Cu 的质量为xg，根据得失电子守恒
，解得x=9.6g，故A 错误；B 项，Fe-Cu 合金生成Fe2O3、CuO，共结合
O 原子4.8g，则Fe-Cu 合金与硝酸反应共失电子0.6mol；设混合气体中NO 为xmol、NO2为ymol，根据得
失电子守恒
，解得x=0.1mol、y=0.3mol，混合气体的组成为0.1molNO 和0.3molNO2，故B 正确；
C 项，Fe-Cu 合金生成Fe2O3、CuO，共结合O 原子4.8g，则Fe-Cu 合金与硝酸反应共失电子0.6mol；根据
电荷守恒，表现酸性的硝酸的物质的量为0.6mol，被还原的硝酸为0.4mol，所以反应消耗硝酸的物质的量
为1mol，故C 错误；D 项，取等质量该混合物与足量稀硫酸反应，铜和稀硫酸不反应，发生反应Fe
+H2SO4= FeSO4+H2↑，所以5.6gFe 消耗稀硫酸的物质的量为
，故D 错误；故选B。
28．某混合物X 由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成，某校课外兴趣小组设计如图实
验方案进行探究：
途径a：
途径b：
下列对混合物X 成分的分析正确的是( )
A．Cu 的质量为1.92g
B．Fe2O3的质量为3g
C．A12O3的质量为0g
D．SiO2的质量为4.92g
【答案】C
【解析】途径Ⅰ得到的4.92 g 固体部分溶于NaOH 溶液，说明X 中含有二氧化硅，且m(SiO2)=4.92
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g-1.92 g=3 g，剩余的1.92 g 固体为单质铜；又途径Ⅰ加入过量盐酸时得到蓝色溶液，则发生反应
Fe2O3+6H+ =2Fe3+ +3H2O、Cu 十2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+，铜有剩余，说明Fe3+全部转化为Fe2+，则加入过量盐
酸时发生的反应可写成Fe2O3+6H+ +Cu=2Fe2++Cu2++3H2O。途径Ⅲ溶于NaOH 溶液的固体质量为9.4 g-6.4
g=3 g，说明X 中不含Al2O3；6.4 g 固体为Fe2O3、Cu 的混合物，加入过量盐酸发生反应Fe2O3+6H+
+Cu=2Fe2++Cu2++3H2O，剩余1.92 g Cu，故Fe2O3的质量为
，Cu 的质量为6.4
g-3.2 g=3.2 g。A 项，Cu 的质量为3.2g，A 错误；B 项，Fe2O3的质量为3.2g，B 错误；C 项，X 中不含
Al2O3，C 正确；D 项，SiO2的质量为3g，D 错误；故选C。
29．已知氨可以与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜，用下面示意图中的装置可以实现该反应。
试回答下列问题：
(1)请写出A 中反应的化学方程式为_______。
(2)仪器B 中盛放_______作为干燥剂去除气体中的水蒸气。
a．碱石灰 b．浓硫酸
(3)实验时在C 中加入CuO，发生反应的化学方程式是_______。
(4)反应结束后取下D 试管，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是_______，产生该现象的原因
是_______。(用恰当的化学用语表示)
(5)装置E 中收集到的物质是_______。(填化学式)
(6)向10gCu 和CuO 组成的混合物中，加入一定量的稀硝酸溶液，恰好使混合物完全溶解，同时收集
到标准状况下NO2.24L。请回答以下问题：
①写出Cu 与稀硝酸反应的离子方程式_______。
②计算原混合物中铜的质量分数__________。
【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)a
(3)2NH3＋3CuO
N2＋3Cu＋3H2O
(4) 溶液变成红色 NH3·H2O
NH4
+＋OH−
(5)氮气
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(6) 3Cu+2NO3
-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 96%
【解析】本实验的目的，验证NH3的还原性。首先用NH4Cl 与Ca(OH)2反应制取NH3，将NH3干燥后，
再还原CuO，将反应生成的水蒸气及未反应的NH3冷凝后，收集产生的N2。(1)在A 中，NH4Cl 与Ca(OH)2
反应生成CaCl2、NH3等，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；(2)装置A 中，
制得的NH3中混有水蒸气，仪器B 中若盛放浓硫酸，则会吸收NH3，所以只能盛放碱石灰，故选a；(3)实
验时在C 中加入CuO，NH3将CuO 还原为Cu 等，同时生成N2，发生反应的化学方程式是2NH3＋3CuO
N2＋3Cu＋3H2O；(4)反应结束后取下D 试管，试管内的液体为氨水，氨水中的一水合氨电离产生OH-等，
从而使溶液显碱性，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是溶液变成红色，产生该现象的原因是：
NH3·H2O
NH4
+＋OH−；(5)反应后所得混合气体中含有N2、NH3和水蒸气，混合气冷凝后，NH3和水
蒸气形成氨水，装置E 中收集到的物质是氮气；(6)①Cu 与稀硝酸反应，生成Cu(NO3)2、NO 等，反应的离
子方程式为3Cu+2 NO3
-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O。②在原混合物中加入适量稀硝酸，发生反应：
CuO+2H+=Cu2++H2O、3Cu+2 NO3
-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，n(NO)=
，则n(Cu)=
=0.15mol，铜的质量分数为
=96%。
30．某研究性学习小组用FeCl3溶液作“腐蚀液”，制作印刷电路板，其反应原理是
2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2。
[实验探究]
(1)反应2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是不是属于置换反应_______(填“是”或“不是”)，反应物FeCl3是
_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)若要溶解电路板上6.4g 的铜，则需要FeCl3物质的量为_______mol。
(3)使用后失效的“腐蚀液”为废液，验证废液中是否存在
的试剂是_______(填“KSCN 溶液”或
“NaCl 溶液”)，加入该试剂后，若溶液的颜色变成_______色，说明废液中还存在
。
(4)废液中的CuCl2可通过加入足量的_______(填“硫粉”或“铁粉”)反应，转化成铜回收。
(5)回收
后的废液，通入足量Cl2，可以重新获得FeCl3溶液，其反应的化学方程式为_______。
[实验结论]
利用FeCl3溶液作印刷电路板的“腐蚀液”，不仅废液中的铜可以得到回收，经过处理后的废液还可
以重新使用。
[知识联想]
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(6)铁是构成人体血红蛋白的一种元素，患缺铁性贫血的病人可补充的是：由_______(填“Fe2+”或
“Fe3+”)构成的硫酸盐、乳酸盐、葡萄糖酸盐等。
(7)重金属离子(如Cu2+、Ag+等)具有毒性，人若误服CuCl2、AgNO3等溶液会发生中毒，可采取的急救
措施有_______(举一例)。
【答案】(1)不是 氧化剂 (2)0.2 (3) KSCN 溶液 血红
(4)铁粉 (5)2FeCl2+Cl2=2FeCl3 (6)Fe2+
(7)服用鸡蛋清或牛奶等
【解析】(1)反应2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2的两种生成物都属于化合物，没有单质，故不属于置换反应；
反应中Fe 元素的化合价由FeCl3中的+3 价降至FeCl2中的+2 价，FeCl3是氧化剂；(2)6.4gCu 的物质的量为
=0.1mol，根据反应“2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2”，需要消耗FeCl3物质的量为0.2mol；(3)检验
Fe3+选用KSCN 溶液，加入KSCN 溶液后，若溶液的颜色变成血红色，则说明含Fe3+，反之不含Fe3+；(4)
废液中的CuCl2通过转化成铜回收，CuCl2被还原成Cu，可加入足量铁粉反应，反应的化学方程式为
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；(5)回收Cu 后的废液中含FeCl2，通入足量Cl2，发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3，从而重
新获得FeCl3溶液；(6)铁是构成人体血红蛋白的一种元素，患缺铁性贫血的病人可补充的是：由Fe2+构成
的硫酸盐、乳酸盐、葡萄糖酸盐等；(7)CuCl2、AgNO3等属于重金属盐溶液，误服CuCl2、AgNO3等溶液会
使蛋白质发生变性，从而中毒，可采取的急救措施是服用鸡蛋清或牛奶等。
31．某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO 和可燃性有机物，为节约和充
分利用资源，通过如下工艺流程回收A1、Cu、绿矾等。回答下列问题：
(1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物，并除去___________。
(2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为___________。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是___________。
(4)试剂a 为___________(填化学式)，加入试剂a 后发生的化学反应中有一个属于化合反应，其离子方
程式为___________。
(5)滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过___________、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到
绿矾晶体。
(6)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取被部分氧化为硫酸铁的晶体8.22g 溶于稀盐酸后，加
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入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀9.32g；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将其中的
完全氧化。
①为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是___________(填标号)。
A．H2O2 B．KSCN 溶液 C．NaOH 溶液 D．KMnO4酸性溶液
②推测晶体中n(Fe2+)：n(Fe3+)___________。
【答案】(1)可燃性有机物 (2) Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(3)漏斗 (4) Fe Fe+2Fe3+=3Fe2+
(5)蒸发浓缩 (6) D 1：2
【解析】(1)“焙烧”的目的是将金属单质转化为氧化物，并除去可燃性有机物；(2)“碱浸”时发生反应
的固体为Al2O3，发生反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(3)操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤，使用的仪器除烧杯、玻
璃棒外还需要的玻璃仪器是漏斗；(4)为了保证最后得到的晶体为纯净的硫酸亚铁，在滤液1 中需要加入的
试剂a 为铁粉，可能发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，属于
化合反应的是Fe+2Fe3+=3Fe2+；(5)滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾，过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体；
(6)①为确定绿矾未被全部氧化，可以检验是否有残余的亚铁离子，检验亚铁离子选用KMnO4酸性溶液，
故答案为D；②硫酸钡的物质的量为：
=0.04mol，即n(FeSO4)+3n[Fe2(SO4)3]=0.04mol，标况
下112mL 氯气的物质的量为：
=0.005mol，根据反应关系式2Fe2+～Cl2可知，硫酸亚铁的物
质的量为：n(FeSO4)=n(Fe2+)=2n(Cl2)=0.01mol，则3n[Fe2(SO4)3]=0.04mol-0.01mol=0.03mol，解得：
n[Fe2(SO4)3]=0.01mol，故得n(Fe2+)：n(Fe3+)=0.01mol：0.01mol×2=1：2。
32．(2023·海南省海口市二模)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，以主要成分为CuFeS2
的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O 的一种工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)“滤渣1”中含有硫单质及___________。
(2)“调pH”的过程中也能用___________(写出一种物质即可)来代替CuO，要使Fe3+完全沉淀，则溶液
的pH 至少为___________(已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3]≈8×10-38，Kw≈1×10-14，lg2≈0.3，化学上认为当离
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子浓度小于1×10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(3)现代工业也可用铜作电极，电解食盐水制备Cu2O，写出：a．阴极的电极反应式为___________；
b．制备氧化亚铜的化学方程式为___________；c．电解过程中Cl-的浓度___________。(填“变小”“变
大”“不变”)
【答案】(1)SiO2 (2) 碳酸铜等 3.3
(3) 2H++2e- = H2↑ 2Cu+H2O
Cu2O+H2↑ 变大
【解析】黄铜矿主要含有CuFeS2(Fe 为+3 价)，杂质SiO2，经过预处理后加入硫酸铁溶液浸泡，Cu 由
+1 价升高到+2 价，黄铜矿中的-2 价的硫升高到0 价，黄铜矿中+3 价的铁以及加入的+3 价的铁被还原为亚
铁离子，发生反应的离子方程式为：CuFeS2+4Fe3+═5Fe2++Cu2++2S↓，过滤除去SiO2和S 沉淀，然后，向滤
液中加入硫酸，通入氧气，氧化亚铁离子为铁离子，再加入CuO，调节溶液的pH，使铁离子完全沉淀，
过滤除去，向滤液加入氢氧化钠和葡萄糖溶液，进行热还原，生成纳米氧化亚铜。(1) “滤渣1”中含有硫单
质及SiO2；(2)调节pH 的试剂可以消耗氢离子，并且不引入杂质，可以选用氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜、
碱式碳酸铜，故可以替换，要使Fe3+完全沉淀，对应Fe3+浓度为1×10-5mol•L-1，c(OH-)=
=2×10-11mol•L-1，对应pOH=-lg2×10-11=10.7，则pH=14-pOH=3.3；(3)a．电解
NaCl 溶液时阴极为氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e- = H2↑；b．用铜做电极，阳极为Cu 失电
子生成Cu2O，制备氧化亚铜的化学方程式为2Cu+H2O
Cu2O+H2↑；c．电解过程中水减小，则
Cl-的浓度变大。
33．(2023·山东省青岛市高三模拟)从铜氨废液{含 [Cu(NH3)3·CO]+、[Cu(NH3)4]2+、NH3、CH3COO−、
CO3
2-等}中回收铜的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)步骤(Ⅰ)中被氧化的元素是_______，由步骤(Ⅱ)可确定NH3与H+的结合能力比与Cu2+的_______(填
“强”或“弱”)。
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(2)步骤(Ⅲ)“沉铜”时，试剂1_______(化学式)(填NaOH 或Na2S)，选用该试剂“沉铜”的优点是
_______。
(3)写出步骤(Ⅳ)“溶解”时的化学方程式：_______，步骤(Ⅴ)加入硫酸即可经过滤操作得到硫酸铜晶
体的原因是_______。
(4)该流程中可以循环利用的物质是_______(填化学式)。
(5)碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、H2O 和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验：
准确称取42.9g 碱式氯化铜，加热到400℃使其完全分解，剩余固体32.0g，将生成的气体通过浓硫酸的洗
气瓶，浓硫酸增重3.6g。碱式氯化铜的化学式为_______。
【答案】(1) Cu、C 强
(2) Na2S CuS 的溶解度比Cu(OH)2小，能使Cu2+充分沉淀，提高Cu 的回收率
(3) 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O 在该温度下，硫酸铜晶体的溶解度更小
(4)HNO3
(5)Cu2(OH)3Cl
【解析】往废液中通入热空气并加热，可生成CO2、NH3，得到含有[Cu(NH3)4]2+、CH3COO−、CO3
2-的
溶液，加入20%的硫酸，调节pH =2，得到硫酸铜、硫酸铵溶液，加入20%的硫化钠溶液生成CuS 沉淀，
在沉淀中加入硝酸可生成NO、S 和硝酸铜，加入硫酸生成硫酸铜，经过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶
体。向含有[Cu(NH3)4]2+、CH3COO−、CO3
2-的溶液中加入盐酸调pH，经过滤、洗涤、干燥，可得到碱式氯
化铜。(1)步骤(Ⅰ)“吹脱”时通入热空气，氧气把Cu+氧化为Cu2+，将CO 氧化生成CO2吹出，即被氧化的元
素是Cu、C；步骤(Ⅱ)中加入硫酸生成硫酸铵，可确定NH3与H+的结合能力比与Cu2+结合能力强。(2)步骤
(Ⅲ)“沉铜”时，试剂1 与CuSO4溶液反应生成CuS 沉淀，由此可推知试剂1 为Na2S 溶液；因为硫化铜的溶
解度小于氢氧化铜的溶解度，能使Cu2+充分沉淀，提高Cu 的回收率，所以“沉铜”选用Na2S 溶液而不选
用NaOH 溶液。(3)步骤(Ⅳ)反应中，CuS 和硝酸反应生成NO、S，反应的化学方程式为
3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O；由于在该温度下，硫酸铜晶体的溶解度比硝酸铜晶体小，因
此步骤(Ⅴ)加入硫酸即可经过滤操作得到硫酸铜晶体。(4)步骤(Ⅴ)中，在硝酸铜溶液中加入硫酸析出硫酸铜
晶体，同时得到HNO3，所得HNO3可循环利用。(5)加热42.9g 碱式氯化铜到400℃使其完全分解，剩余
32.0gCuO 固体，其物质的量为
=0.4mol，浓硫酸增重3.6g，则生成H2O 的物质的量为
=0.2mol，HCl 的物质的量为
=0.2mol，则n(CuO):n(H2O):n(HCl)=0.4:0.2:0.2=2:1:1，则根据
铜、氢、氯元素守恒可知，碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。
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