文档文本内容
备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第22 讲 铜及其化合物、金属矿物的开发与利用 （讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】单质铜的性质及用途+5 道例题
【知识点2】铜的化合物的性质与用途+5 道例题
【知识点3】铜的冶炼“三方法”+5 道例题
【知识点4】金属材料+5 道例题
【知识点5】金属矿物的开发利用+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】单质铜的性质及用途
1、铜元素在元素周期表中位于第四周期第ⅠB 族。铜是硬度较小的紫红色固体，具有良好的延展性、导
电性和导热性，不能被磁体吸引。
2、化学性质
（1）铜与非金属反应
反应物
化学方程式
非金属
O2
①常温下潮湿的空气中生成铜锈：
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)，利用此
反应可除去混在H2、CO 中的少量O2。
S
2Cu＋S
Cu2S(黑色固体)
Cl2
Cu＋Cl2=====CuCl2(棕黄色烟)
（2）铜与强氧化性酸反应
氧化性酸
浓硫酸
Cu＋2H2SO4(浓)
CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu
过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备
CuSO4，因为会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低。
浓硝酸
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
稀硝酸
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
（3）铜与非强氧化性酸反应
Cu 与稀硫酸不反应，但在加热条件下，将氧气通入铜粉和稀硫酸的混合物中可发生反应
2Cu＋O2＋2H2SO4
2CuSO4＋2H2O。
（4）铜与某些盐溶液反应
盐
AgNO3溶液
Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
FeCl3溶液
Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，工业上用FeCl3溶液做“腐蚀
液”，腐蚀多余的铜箔，制作印刷电路板。
（5）铜与硫化氢或硫化钠等可溶性硫化物反应生成CuS：
Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、Cu2＋＋S2－===CuS↓。
3、用途：
（1）在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等；
（2）建筑业上用铜制造水管及其他排水设施，具有独特的杀菌功能。
【例1】设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．
与足量的浓硝酸或稀硝酸发生反应时，转移的电子数是
B．含
的浓硫酸与足量的铜反应，转移的电子数为
C．
溶液中含有的氧原子数为
D．
和
混合物中含有的氮原子数目为
【例2】为了测定铁铜合金的组成，将
铁、铜合金加入
某浓度的稀硝酸中，待合金完全溶解
后，共收集到
气体
（标准状况下），并测得反应后溶液中
的浓度为
。若反应前后
溶液的体积变化忽略不计，则下列判断正确的是
A．向反应后的溶液中加入过量铁粉，最多可溶解
铁粉
B．上述合金中铁与铜的质量之比为
C．向反应后的溶液中加入足量的
溶液，最多生成
的沉淀
D．原硝酸的物质的量浓度为
【例3】0.6molCu 与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH 溶液中得
到
和
的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。
下列有关判断不正确的是
A．氮的氧化物和NaOH 溶液反应时，NO 作还原剂
B．若浓硝酸体积为200mL，则其物质的量浓度为11mol/L
C．生成
和
D．混合气体中
的物质的量是0.1mol
【例4】一定温度下，探究铜与稀
反应过程如图，下列说法错误的是
A．产生无色气体的离子方程式是
B．步骤Ⅲ反应速率比I 快的原因是
，使
增大
C．无色气体变红棕色的化学方程式是
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜会继续溶解
【例5】同学们利用如图所示的装置探究浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验。
已知：硝酸铜溶液呈蓝色，NO2的饱和溶液呈黄色。
请回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是 ；实验室保存硝酸通常盛放在棕色试剂瓶中，请用化学方程式说明原因：
。
(2)甲同学使用稀硝酸进行实验，并记录实验现象。
①补全该实验的现象：铜丝逐渐变细， 。
②铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。
(3)乙同学使用浓硝酸进行实验，观察到反应剧烈，铜丝逐渐变细，溶液变绿，产生红棕色气体。
①乙同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和。请设计实验验证他的推测是否正确：
。
②实验中产生的红棕色气体可以被NaOH 溶液吸收，生成NaNO2和NaNO3，写出该反应的化学方程式：
。
(4)丙同学使用铁丝和浓硝酸在常温下进行实验，铁丝与浓硝酸接触一段时间后，一直没有观察到明显的实
验现象，请解释出现这种情况的原因： 。
【知识点2】铜的化合物的性质与用途
1．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
与CO 反应
CuO＋CO
Cu＋CO2
Cu2O＋CO
2Cu＋CO2
转化关系
4CuO=====2Cu2O＋O2↑
2．氢氧化铜
（1）物理性质：不溶于水的蓝色固体。
（2）化学性质及应用
反应①：Cu(OH)2
CuO＋H2O。（受热分解，生成黑色固体）
反应②：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。（与酸等反应，生成蓝色溶液）
反应③：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH
CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O（弱氧化性，与醛反应生成砖
红色沉淀）
反应④：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O（与氨水反应，生成深蓝色溶液）
（3）用途：检验醛基，医疗上常用于糖尿病的检查。
3．CuSO4·5H2O
（1）CuSO4·5H2O 即五水合硫酸铜，蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。
（2）无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)可作为水的检验依据，不能作为水蒸气的吸
收试剂用于除杂或干燥。
（3）用途：硫酸铜和石灰乳的混合液是农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可用于防治多种作物的病
虫害。（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。）
4．碱式碳酸铜
碱式碳酸铜的化学式为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。
5．“铜”的颜色与溶解性
物质
颜色
状态及溶解性
Cu
紫红色、金属光泽
固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸
CuO
黑色
粉末，可溶于酸溶液
Cu2O
砖红色
固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu 和Cu2＋)
CuCl，CuI
白色
粉末，难溶于水
CuS
黑色
粉末，难溶于水及非氧化性强酸
CuSO4
白色
粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色
CuSO4·5H2O
蓝色
晶体
Cu2(OH)2CO3
绿色
粉末，难溶于水，可溶于酸溶液
Cu(OH)2
蓝色
难溶于水，可溶于酸溶液
[Cu(NH3)4]2＋
深蓝色
络合离子，溶于水
【例1】“价-类”二维图是从元素化合价和物质所属类别两个维度认识元素及其化合物性质的坐标图。如
图是铜元素的“价-类”二维图，下列说法错误的是
A．物质A 能与稀硫酸反应生成E
B．物质B 的化学式为
C．物质C 能与稀硫酸反应生成E
D．物质D 能与稀硫酸反应生成E
【例2】氯化亚铜(
，难溶于水，在空气中易被氧化)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。工业上以
废铜泥［含
、
、
及少量金属
］为原料制备
的工艺流程如图。下列说法正确
的是
A．“灼烧”可将废铜泥转化为金属氧化物
B．“除杂”过程加入
时，温度越高，除杂效果越好
C．在实验室模拟“过滤”步骤时使用的主要玻璃仪器为分液漏斗
D．“还原”后“溶液”呈碱性
【例3】已知CuO 高温灼烧生成
，
与
发生反应：
。将高温灼
烧后的CuO 样品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列说法不正确的是
A．在高温条件下，
比CuO 更稳定
B．
与酸反应时，既是氧化剂又是还原剂
C．若样品投入足量稀硫酸中有固体剩余，则说明CuO 已分解
D．若有
参加反应，则转移电子数为
【例4】实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下：
(1)“浸取”时，加料完成后，保持反应温度不变，提高铜元素浸出率的方法有 (答两点)。
(2)“蒸氨”在如图所示的实验装置中进行。
①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
②实验采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为 ；与上图所示洗气瓶相比，采用三个如图
所示装置的优点为 。
③实验采用真空泵持续抽气，稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80℃升高至
95℃，采用变温加热操作的原因为 。
(3)已知：①
；
②
；
③沉淀速率过快时，Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。
以CuSO4∙5H2O 固体为原料，补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案：取一定质量的CuSO4∙5H2O 固体分批
加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解， ，低温烘干。(须使用的试剂：浓氨水、1mol∙L-1 NaOH 溶
液、0.1mol∙L-1 BaCl2溶液、蒸馏水)
【例5】某小组对
的性质进行研究。
已知：CuCl 是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。
(1)预测
的性质
①从氧化还原角度分析： 。
②从物质分类角度分析：
属于金属氧化物，可能和酸反应。
……
(2)探究
和酸的反应
实验
加入的试剂
现象
1
固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变
蓝，液面上方出现红棕色气体
2
溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体
3
固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到
无色溶液，较长时间保持无色
4
固体迅速溶解，得到黄色溶液
①用化学方程式解释实验1 液面上方出现红棕色气体的原因 。
②写出实验2 中反应的离子方程式 。
③用平衡移动原理解释实验3 中灰白色固体溶解的原因 。
④查阅资料：
可以将盐酸溶液中的
氧化为
，写出反应的离子方程式 。对比实验
3 和4，分析实验3 中
未被氧化的原因：
假设1：
较低， 。
假设2：
较低，
的还原性较弱。
补充实验证实假设1 和假设2 均成立。
序
号
实验
加入试
剂
现象
Ⅰ
a
溶液变黄
Ⅱ
b
溶液变黄
a 是 。b 是 。
(3)检验
实验室久置的
呈暗黑色，设计实验证实
未完全变质 （填实验操作和现象）。
【知识点3】铜的冶炼“三方法”
1、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作阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极即可得
精铜。
2、湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
3、生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后将不
溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。
【例1】从石器时代到青铜器时代，再到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展历程和水平。下列
关于金属冶炼的说法正确的是
A．制钠：高温分解NaCl 制备Na
B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO2在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
C．制铜：“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”《淮南子》的过程发生置换反应
D．制铝：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解所得AlCl3溶液
【例2】铜是人类祖先最早应用的金属，随着科学技术的发展不断开发出新的用途，如制印刷电路板等。
目前工业上生产铜的主要方法为火法冶炼铜，部分工业流程如下。
下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A．制印刷电路板：
B．电解精炼铜阳极电极反应式：
C．生产粗铜时发生的化学反应可能有：
D．青铜器产生铜绿的过程：
【例3】一同学设计了两种由CuO→Cu 的实验方案：
方案一：Zn
H2
Cu；
方案二：CuO
CuSO4
Cu。
大家认为方案二优于方案一，理由是：①节约能源；②Cu 产率高；③产品纯净；④操作安全。其中，评
价正确的是
A．①②④
B．①②③
C．①③④
D．①②③④
【例4】世界火法炼铜技术随着科技进步和工艺创新而不断发展，我国火法炼铜工艺也实现了从技术引进
到自主研发的跨越式发展。我国火法炼铜的原料有黄铜矿(主要含
、
等)和辉铜矿(主要含
、
、
等)，其工艺流程如下。
已知：物质X 是一种常用的价格低廉的化学品，X 与水反应放热。
回答下列问题：
(1)Cu 在元素周期表中的位置为 。
(2)“焙烧”过程中硫化物被空气中的氧气不完全氧化，并结合上述工艺流程分析，则黄铜矿焙烧的化学方
程式为 。
(3)“造锍熔炼”的主要目的是除去铁、硅两种元素，结合辉铜矿的铁硅比分析，物质X 为 (填
化学式)，浮渣Y 的主要成分为 (填化学式)、
。
(4)“冰铜吹炼”过程发生的主要转化为
，对该过程中产生的烟气进行检测，当
检测到 (填化学式)的浓度几乎为0 时，表明反应完全，可以停止吹入氧气。然后用焦炭覆盖在
铜液表面，其主要作用是 。
(5)待冷却后将粗铜铸成 (填“铜阳极”或“铜阴极”)进行电解精炼。当外电路通过0.2mol
时，得到6.272g 纯铜，则该电解装置的电解效率
%(精确至整数位，
)。
【例5】蓝矾常用于制备波尔多液、游泳池消毒剂等。以赤铜矿石主要成分为
含少量
、
、
为原料制备蓝矾的流程如图1.回答下列问题：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀的pH 如表。
氢氧化物
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
(1)“酸浸”工序中不能用盐酸替代硫酸，其原因是若使用盐酸，则在“氧化、调
”工序时会产生污
染环境的气体A，写出生成气体A 的离子方程式： 。
(2)“氧化、调
”工序中，需调节a 的范围为 ；“滤渣2”的主要成分是 填化学式。
(3)用
标准溶液测定蓝矾样品的纯度，将样品溶于蒸馏水，逐滴加入
标准
溶液，三次平行实验均发现样品纯度大于
测定过程中产生的误差可忽略，可能的原因是 。
滴定反应：
(4)以“滤渣1”为原料制备
的部分流程如图2 所示。补充下列流程中反应物的主要成分或操
作步骤。① ，② 。
(5)取
进行加热，其热失重曲线如图3.
时，剩余固体的化学式为 。
【知识点4】金属材料
1．合金的概念及性能
易错提醒：
(1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。
(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。
(3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若
一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。
(4)合金一定是混合物，没有固定的熔点
2．常见的金属材料
（1）金属材料分类
（2）几种常见的合金
①铁合金：钢是用量最大，用途最广的合金。
②铝合金
③铜合金
（3）新型合金
①储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe 合金、La－Ni 合
金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
②其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电
子工业等领域。
3．用途广泛的稀土金属
（1）稀土元素
a．镧系元素(57～71 号元素)及钇和钪，共17 种元素为稀土元素。
b．我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。
（2）用途
a．稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金
属，能大大改善合金的性能，因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。
b．稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶
金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
【例1】2025 年春晚吉祥物“巳升升”的五官设计取材于青铜器和玉器上的纹样。下列说法正确的是
A．青铜属于纯净物
B．青铜的硬度比纯铜小
C．已知硬玉的化学式为Na2O·Al2O3·4SiO2，它属于氧化物
D．在潮湿空气中，青铜会发生化学反应
【例2】下列说法正确的是
A．
、
、
都能与胃酸反应，均可制成抗酸药
B．绿矾(
)有氧化性，可作为重铬酸根(
)处理剂
C．柠檬黄的着色力强、稳定性好，可作为食品添加剂
D．
合金和
合金能高温下大量吸收
生成金属氢化物，可用作储氢材料
【例3】化学新材料的研究，不仅推动了人类社会的进步和发展，更是现代工业的基石。下列有关材料的
说法正确的是
A．碳化硼
结构陶瓷可制造切削工具，它是一种新型无机非金属材料
B．选用硬铝做航空材料，其密度小，耐腐蚀，且属于纯净物
C．中国空间站使用的砷化镓薄膜电池，其生产原料是石英
D．我国新型飞机尾翼主盒材料选用的碳纤维是有机高分子材料
【例4】我国“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下面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．
合金是新型储氢合金
C．钛合金的性质与钛单质相同
D．钢和硬铝中都没有非金属元素
【例5】化学与材料密切相关。下列有关材料在生产生活中的应用的说法不正确的是
A．耐高温、耐腐蚀的铱合金可用于制造发动机的火花塞
B．氧化铁可用作颜料，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C．碱金属单质导热性好，钠钾合金可用作核反应堆的传热介质
D．储氢合金是一类储氢材料，可用于解决氢能储存和运输的难题
【知识点5】金属矿物的开发利用
（1）金属在自然界中的存在形态
①游离态：化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在，如：Au、Ag、Pt、Cu
②化合态：化学性质比较活泼的金属，在自然界中能以化合态的形式存在，如： Al、Na
（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）金属冶炼的一般步骤
（4）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。
例如下列金属的冶炼：
方法名称
主要反应原理(举例)
物理提取法
Au、Pt 在自然界中主要以游离态存在。
热分解法
适于冶炼金属活动性顺序表中位置靠后的不活泼的金属。
2HgO
2Hg＋O2↑、2Ag2O
4Ag＋O2↑
热
还
原
法
CO 作还原剂
Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2(高炉炼铁)
H2作还原剂
WO3＋3H2
W＋3H2O
铝热反应
2Al＋Cr2O3=====Al2O3＋2Cr、10Al＋3V2O5=====6V＋5Al2O3
焦炭作还原剂
2PbO＋C=====2Pb＋CO2↑、C＋2ZnO=====2Zn＋CO2↑
电解法
2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
冶炼Al 时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔
融态难导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。
MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
冶炼镁用电解熔融的MgCl2而不用电解熔融MgO，是因为MgO 熔点高，
熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCl2的熔点较低，更易熔融。
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
【例1】下列冶炼金属的原理正确的是
A．工业上电解
制备金属
B．
加入
溶液制备金属
C．加热分解
制备金属
D．电解
溶液制备金属钠
【例2】明朝宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性“工艺百科全
书”，其中介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石
和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示)，泥封，“其底铺
薪，发火煅红”，“冷定毁罐取出”。
已知：锌的熔点为419℃，沸点为907℃。
下列说法不正确的是
A．冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控制在419 907℃
∼
B．“冷定”后“毁罐”取锌的原因是防止
在较高的温度下被氧化成
C．反应区中，
分解生成
和
D．反应区中，
与
发生置换反应得到
，
被还原
【例3】下列有关物质的工业制备过程，在给定条件下能实现的是
A．冶炼铝：铝土矿
无水
Al
B．
C．海带提碘：海带
海带灰
D．工业制硫酸：
【例4】中国“天向一号”探测器用于火星探测，搭载全球最先进的三结砷化镓太阳能电池阵为其提供动
力，一种从砷化镓废料(主要成分为
，含
、
、
等杂质)中回收单质镓和砷的化合物的
工艺流程如图所示：
已知：①“碱浸”时
中Ga 以
的形式进入溶液。
Ga
②
与Al 位于同一主族，性质相似，向
溶液中通入
，有
沉淀析出。
③离子完全沉淀时的pH：
为8，
为5.6。
下列说法正确的是
A．“碱浸”时，
发生的离子方程式为
B．“滤渣①”的成分为
，
，“滤渣③”的成分为
C．“调pH
”
①时，为使得杂质离子沉淀完全，可通入过量的
D．“系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
【例5】从含有
，等的废催化剂中提取金属钛和五氧化二钒的工艺流程如下图所示：
已知：钛酸钠
难溶于水；
价V 在酸性溶液中以
形式存在。
(1)基态V 原子的价层电子排布图为 ；
的空间结构名称是 。
(2)由
制取
时，通入
的作用是 。
(3)“高温碱浸”时生成钛酸钠的离子方程式为 。
(4)图中由
制取
的化学方程式为 。
(5)“沉钒”时，溶液的
控制在8 左右，沉钒率高，
低于7.5 或高于8 时沉钒率均低，其原因是
。
(6)“沉钒”后要进行过滤、洗涤，判断
已洗净的实验操作和现象是 。
(7)测定回收所得
样品的纯度：称取
样品，用稀硫酸溶解配制得
溶液。量取
溶液于锥形瓶中，加入过量的
溶液，再用
标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液
。计算得
样品的纯度为
。(杂质不参与反应)
(已知：
，
)
第22 讲 铜及其化合物、金属矿物的开发与利用 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．我国晋朝傅玄的《傅鹑觚集·太子少傅箴》中写道：“夫金木无常，方园应行，亦有隐括，习与性形。
故近朱者赤，近墨者黑。”这里的“朱”指的是
A．Fe2O3
B．Cu2O
C．HgS
D．Cu
2．除了金、铂等极少数金属，绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。下列有关金属冶炼的说
法错误的是
A．工业上常电解熔融的MgCl2冶炼金属镁：
B．工业上冶炼金属铝常用的方法：
：
C．工业上可直接加热HgO 冶炼Hg：
D．工业上常利用铝热反应大规模冶炼铁：
3．下列实验装置及描述正确的是
A．利用图甲可测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B．利用图乙可验证FeCl3与KI 的反应是可逆反应
C．利用图丙可制得SO2
D．利用图丁可测醋酸的浓度
4．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．
熔沸点较高，可用作催化反应
C．
具有氧化性，可用作检验醛基
D．
能使蛋白质变性，可用于消毒饮用水
5．中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是
A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是
的颜色
C．铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
6．下列有关化合物性质的叙述正确的是
A．
合金和
合金可以作为储氢材料
B．炉甘石(主要成分
)与碳在高温下生成
和
C．
在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子个数比为
D．
与浓硝酸反应生成的产物都属于电解质
7．38.4gCu 与一定量的浓硝酸恰好完全反应生成
、
、NO 的混合气体，将这些气体通入
溶液中，所有气体恰好被完全吸收，得到
和
的混合溶液，该溶液中
和
的物质的量之比为
A．2：3
B．3：2
C．3：5
D．5：3
8．下列关于金属冶炼方法的说法中，错误的是
A．电解熔融氧化铝冶炼铝，利用了电解池原理
B．用热还原法冶炼铁，常用焦炭或一氧化碳作还原剂
C．金属钠的冶炼可采用热分解法，加热氯化钠获得钠单质
D．湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜溶液发生置换反应
9．工业用镁还原
制备金属
，工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A．
原子的价电子轨道表示式为
B．工业上可通过电解熔融
制取金属
C．用金属
还原
过程中需要通入
作保护气
D．“真空蒸馏”的目的是使
气化，实现与
的分离
10．下列与化学有关的文献或诗文，理解正确的是
A．《问刘十九》中写道：“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒的过程
中，葡萄糖发生了水解反应
B．《格物粗谈果品》中记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”，文
中的“气”指乙烯，将“气”通入水中很快可生成乙醇
C．《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质，而使殊颜异色得以尚焉……”文
中的“丝”和“麻”的化学成分相同
D．《抱朴子内篇》记载：“曾青涂铁，铁赤色如铜”描述了湿法炼铜的原理
11．将1.76g 镁铜合金投入20mL 一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO 和NO2混合气体896mL（不
考虑其他气体，体积折算为标准状况下，假设此条件下NO2为气态），反应结束后向溶液中加入
120mL1mol·L-1NaOH 溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL 该混合气
体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是
A．Mg 与Cu 的物质的量比值为3：1
B．NO 和NO2的体积比为1：1
C．原硝酸的浓度为8mol·L-1
D．通入的O2的体积（标准状况下）V=448mL
12．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
13．某课外小组为探究金属铜的还原性，进行如下实验：①将金属铜投入用
酸化的
的
溶液中，现象不明显②将金属铜投入用盐酸酸化的
的
溶液中，铜
粉溶解，溶液变为蓝绿色③将金属铜投入用
酸化的
的
溶液中，铜粉溶解，
溶液变为深棕色[经检验含
]，无气泡生成。下列分析正确的是
A．①说明
的
溶液不与铜粉反应
B．②证明氧化性
还原性
C．③中
的生成速率一定小于
被还原的速率
D．在①中加入少量绿矾，铜粉可溶解，溶液变为深棕色
14．向Cu、Cu2O 和CuO 组成的混合物中加入1 L 0.6 mol·L-1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2
240 mL NO 气体(标准状况)。已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。下列说法不正确的是
A．上述体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5 1∶
B．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32 g
C．Cu2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O+14H++2
=6Cu2++2NO↑+7H2O
D．若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol
15．锗在航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、化学催化剂、生物医学等领域有广泛而重要
的应用。一种从二氧化锗粗品(主要含
、
)中制备锗的工艺流程如下：
已知：i.
与
的性质相似；
ii.
易水解，
的沸点为86.6℃；
iii.
，
与盐酸反应生成有毒的
。
下列说法正确的是
A．“蒸馏”时改用1
盐酸可节省原料，同时不影响产率
B．工业上对高纯
和
的混合物进行电解制备硅锗合金，则产品在阳极区生成
C．“水解”反应的化学方程式为
D．若“氧化”的目的是将
氧化为
，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
3 1∶
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．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。
(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 。
17．铜是生活中一种非常重要的金属，黄铜矿
是炼铜的最主要矿物，火法炼铜时涉及反应：
(1)O 的基态原子的轨道表示式为 ，其最高能级的原子轨道形状为 。
(2)O 的电负性 (填“>”或“<”)S 的电负性，
的价层电子排布式为 。
(3)Cu 元素位于周期表的 区，Cu 和Zn 的部分电离能数据如表所示。观察数据可知
，从结构上解释其原因为 。
元素
Cu
Zn
电离能
746
906
1985
1733
(4)为探究铜与浓硫酸反应，制取二氧化硫并检验其相关性质(a~d 均为浸有相应试液的棉花)。
①上述原理制备：
的化学反应方程式为 。
②当a 处出现 现象时可验证：
具有氧化性，b、c 处均观察到棉花颜色褪去，分别体现了：
的性质有 、 。
③反应一段时间后，试管底部有灰白物质产生，溶液呈无色，为确定产物有硫酸铜的实验操作是
。
(5)下图为分解
的热重曲线(TG 图)，即胆矾受热分解过程中固体质量变化曲线，另一条
曲线为反映体系热量变化情况的图像(DSC 图)，Q 的数值已省略。根据图像推测：
①
左右，有两个DSC 的吸热峰，此时胆矾分解生成的氧化物有SO 、 和 (填化学
式)；
②
发生反应的化学方程式为 。
18．部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图1 所示，
胆矾受热分解过程的热重曲线(样品质量随
温度变化的曲线)如图2 所示。回答下列问题：
(1)将图1 中可溶性的f 与a 同时加入含
的电镀废液中，可将
转化为沉淀而除去，该反应的离子方程
式为 。
(2)图1 中d 的新制悬浊液可用于测定血液中葡萄糖的含量，该反应的现象为 。
(3)综合考虑环保和成本，设计由图1 中a 制备硫酸盐溶液的合理实验方案： 。
(4)结合图2 信息推测：b 和c 中，高温下更稳定的是 (填化学式)，其理由为 。
(5)由图2 推断：
时固体物质的化学式为 。
(6)胆矾中水分子与铜离子的结合方式 (填“相同”或“不同”)，其理由为 。
19．
可广泛用于工业、医疗行业，工业
因含杂质不得供药用。
不溶于水，易溶于稀酸，能
缓慢吸收水和二氧化碳而变质。
【工业
制备】
工业
由粗锌粉与氧气反应制得，类似装置如下：
(1)仪器X 的名称 ，装置C 中的试剂为 。
(2)制备
正确的连接顺序是a→ (填接口的小写字母，仪器不能重复使用)。
【药用
制备及测定】
药用
制备及测样品纯度流程如下：
溶液
沉淀
细粉状
计算、得结论
(3)步骤Ⅰ中发生主要反应的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅱ中减压过滤的优点是 ；判断沉淀洗净的具体操作是 。
(5)步骤Ⅲ中判断煅烧完全的实验操作和现象是 。
(6)步骤Ⅳ、Ⅴ中以
与
以
形成整合物为原理测定样品
含量，具体操作如下：取
样品于
烧杯中加酸溶解，配制成
溶液后取
至锥形瓶中，加少许指示剂，再用
标准溶液滴定至终点时，平均消耗
标准溶液，则测得样品纯度为 %。
20．某小组在探究
的还原产物组成及其形态过程中，观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验
描述，回答下列问题：
(1)向
溶液加入5 滴
溶液，振荡后加入
葡萄糖溶液，加热。
①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式)，葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。
②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因：
。
(2)向
溶液中加入
粉使蓝色完全褪去，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为
止。过滤得固体，洗涤并真空干燥。
①加入盐酸的目的是
②同学甲一次性加入
粉，得到
红棕色固体，其组成是 (填标号)。
a．
b．
包裹
c．
d．
和
③同学乙搅拌下分批加入
粉，得到黑色粉末X。分析结果表明，X 中不含
和
。关于X 的
组成提出了三种可能性：Ⅰ
；Ⅱ
和
；Ⅲ
，开展了下面2 个探究实验：
由实验结果可知，X 的组成是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析，X 为黑色的原因
是 。
