考点12 金属材料（核心考点精讲精练）-备战2024年高考化学一轮复习考点帮（新高考专用）

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2.精练高考真题，明确方向。经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药。要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
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考点12 金属材料
1．3年真题考点分布
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查：
1．铜及其化合物的性质及应用
2．合金及金属材料
3．金属的冶炼
【备考策略】熟练掌握铜及其化合物之间的转化关系，熟悉各物质的特特殊性质及其应用；明确元素化合物和化学反应原理、物质结构和性质之间的联系。关注生活中的合金，了解其应用。
【命题预测】高考对本部分内容的考查以金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼和提纯在日常生活、生产中的应用为主，高考题型有选择题、实验题、化学工艺流程题等。尤其是以金属及其化合物化工生产为背景的工艺流程题和综合实验题是考查的热点。
考法1 铜及其重要化合物
1．铜的性质
（1）物理性质：铜是_____色金属，具有良好的_____性、_____性和延展性。
（2）化学性质
①__________________________________________
②___________________
③与氧化性酸反应
浓硫酸：__________________________________________
浓硝酸：__________________________________________
稀硝酸：__________________________________________
④与铁盐、银盐溶液反应
银盐溶液：_____________________
铁盐溶液：_____________________
2．氧化铜和氧化亚铜
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：___________________________________。
反应②的离子方程式：___________________________________。
反应③的化学方程式：CH3CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
4．铜盐
（1）______________，是铜绿、孔雀石的主要成分。
①受热分解：___________________________________
②与稀H2SO4反应：___________________________________
（2）硫酸铜
①CuSO4·5H2O俗称_______、_______，为_______色晶体
②CuSO4为_______色粉末
③CuSO4·5H2O的不稳定性：___________________________________
④CuSO4检验水的反应：___________________________________
（3）铜盐溶液有毒，主要是因Cu2+作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质_______失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
【典例1】（2023·北京等级考）资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2+I－I3－（红棕色）；I2和I3－氧化性几乎相同。
I．将等体积的KI溶液加入到mml铜粉和nml I2（n＞m）的固体混合物中，振荡。实验记录如下：
（1）初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ__________（填“＞”“＜”或“＝”）实验Ⅱ。
（2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+（蓝色）或[CuI2]－（无色），进行以下实验探究：
步骤A．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。
步骤B．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
ⅰ．步骤a的目的是_____________________。
ⅱ．查阅资料，2Cu2++4I－2CuI↓+I2，[Cu（NH3）2] +（无色）容易被空气氧化。
用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：______________。
（3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是____________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，__________（填实验现象），观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是____________________。
（4）上述实验结果，I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图所示，a、b分别是_____________。
（5）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因：_________。
【拓展延伸】铜的易错知识点
（1）铜和氧气在常温下反应生成Cu2（OH）2CO3，在加热条件下生成CuO。
（2）单质铜可以除去某种气体中的氧气，也可以作乙醇催化氧化的催化剂。
（3）在普通条件下Cu不能从稀硫酸中置换出H2，但在通电条件下Cu能从稀硫酸中置换出H2。
（4）Cu和Cl2反应生成Cu Cl2；铜和I2反应生成CuI。
【典例2】（2023·山东选择考）一种制备Cu2O的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH＝5条件下进行。常温下，H2SO3的电离平衡常数Ka1＝1.23×10﹣2，Ka2＝6.6×10－8。下列说法正确的是（ ）。
A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B．低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化
C．溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ
D．若Cu2O产量不变，参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时，需补加NaOH的量减少
【拓展延伸】Cu2O的制备
1．用炭粉在高温条件下还原CuO；2CuO+CCu2O+CO↑
2．用葡萄糖还原新制的Cu（OH）2；
CH2OH（CHOH）4CHO+2Cu（OH）2CH2OH（CHOH）4COOH+Cu2O↓+2H2O
3．电解法：2Cu+H2OCu2O+H2↑
4．用肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2：4Cu（OH）2+N2H42Cu2O+N2+6H2O
【典例3】（2022·海南省选择考）胆矾（CuSO4·5H2O）是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料［主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu（OH）2］制备胆矾。流程如下：
回答问题：
（1）步骤①的目的是_________。
（2）步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成_______（填化学式）污染环境。
（3）步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为_______________。
（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I2。
ⅰ．甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是___________。
ⅱ．乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果_______（不要求写具体操作过程）。
【拓展延伸】以铜为原料制备CuSO4的方法
1．铜和浓硫酸反应：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O。缺点：会生成大量的二氧化硫气体，污染大气，且所用的酸的量比较多
2．铜丝-稀硫酸-空气法：2Cu+O22CuO；CuO+H2SO4CuSO4+2H2O。优点：①节省能源；②不产生污染大气的SO2；③提高H2SO4的利用率。
3．铜丝-稀硫酸-H2O2法：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。优点：①节省能源；②不产生污染大气的SO2；③提高H2SO4的利用率。
4．铜丝-硫酸-硝酸法：3Cu+3H2SO4+2HNO3＝3CuSO4+2NO↑+4H2O。缺点：反应产生污染性气体NO。
1．（2022·大连一模）下列实验的前后，铜的质量一定发生变化的是（ ）。
A．铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇
B．铜片放入酸化的硝酸钠溶液
C．铜和铁的混合物放入稀硝酸
D．铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电
2．已知酸性条件下有如下反应：2Cu+Cu2++Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是（ ）。
A．Cu
B．Cu2O
C．一定有Cu，可能有Cu2O
D．一定有Cu2O，可能有Cu
3．（2023·张家口模拟）新制氢氧化铜存在平衡：Cu（OH）2+2OH－［Cu（OH）4］2－（深蓝色）。某同学进行下列实验：
下列说法不正确的是（ ）。
A．①中出现蓝色沉淀
B．③中现象是Cu（OH）2+2OH－［Cu（OH）4］2－正向移动的结果
C．④中现象证明葡萄糖具有还原性
D．对比②和④可知Cu（OH）2氧化性强于［Cu（OH）4］2－
考法2 金属材料
1．合金
（1）概念：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________的物质。
（2）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熔点：一般比它的各成分金属都____；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属都____。
2．常见的铁合金
【典例4】（2022·江苏省选择考）我国古代就掌握了青铜（铜－锡合金）的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）。
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
【拓展延伸】
1．合金的组成和性质
（1）成分金属与合金的物理性质相比有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。
（2）金属越活泼，一般发现或使用越晚。
2．常见合金的性能与用途
（1）铁合金：随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性等。
（2）铝合金：高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，并具有抗海水侵蚀、避磁性等特点。
（3）铜合金：锡青铜常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。铝青铜耐腐蚀性好、强度高，可作弹簧材料。
（4）锌合金：流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。
（5）钛合金：是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金。
【典例5】（温州市普通高中2023届高三第一次适应性考试）下列说法不正确的是（ ）。
A．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料
B．贮氢合金的发现和应用，开辟了氢气贮存、运输的新途径
C．“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料
D．不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢
【拓展延伸】金属材料的易错点
1．纳米金属的表面积大，反应时接触面积大，反应剧烈，但是不能改变原金属的化学性质。
2．镁和铝在常温下能够被空气中的氧气氧化而在其表面形成致密的氧化膜可阻止金属进一步被氧化，所以镁和铝具有良好的抗腐蚀性能。
3．合金中一定含有金属元素，可能含非金属元素。
4．合金的化学性质与成分金属相同，物理性质不同。
5．合金中各元素的化合价都是0价。
1．明末科学家宋应星出版的《天工开物》中记载了有关“五金”的内容：“……黄金美者，其值去黑铁（生铁）一万六千倍，然使釜、鬵（xín，一种炊具）、斤（这里指菜刀、镰刀、锄头等）、斧不呈效于日用之间……懋迁有无……”下列解释正确的是（ ）。
A．明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于青铜合金
B．添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养，也不会生锈
C．金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段
D．生铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀
2．国产大型客机C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是（ ）。
A．铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质
B．改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金
C．铝锂合金具有金属光泽，可导电导热
D．铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同
3．JerryWdall教授经研究发现，含有95%的铝和5%的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，由于整个反应中，只消耗铝，而反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。据此，下列说法不正确的是（ ）。
A．铝作为燃料，有资源丰富的优势
B．组成合金的几种金属元素都位于周期表第ⅢA族
C．合金与水反应的总反应式为：2Al+3H2O＝Al2O3+3H2↑
D．合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应起到催化作用
考法3 金属冶炼
1．金属冶炼的实质
（1）金属的冶炼过程就是把金属从____态还原为____态的过程。
（2）即：____________（写反应通式，用M表示金属）。
2．金属冶炼的方法
【典例6】（2022·山东省等级考）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含Zn、Fe元素的杂质）为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
下列说法错误的是（ ）。
A．固体X主要成分是Fe（OH）3和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
【拓展延伸】金属的冶炼方法
1．冶炼方法
（1）电解法：冶炼金属活泼性很强的金属（如K、Ca、Na、Mg、Al等）
①2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑
②MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
③2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑
（2）热还原法：用还原剂（C、CO、H2、Al、Na等）还原金属活泼性介于Zn~Cu之间的金属化合物。
①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
②2CuO+C2Cu+CO2↑
③WO3+3H2W+3H2O
④TiCl4+4NaTi+4NaCl
⑤Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3
（3）热分解法：用于冶炼不活泼金属Hg、Ag。
①2HgO2Hg+O2↑ ②2Ag2O4Ag+O2↑
2．注意问题
（1）有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如Na+KClK↑+NaCl、2RbCl+MgMgCl2+2Rb↑等，在此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，使化学反应得以向正反应方向进行。
（2）活泼金属用电解法冶炼时，不能用其化合物的水溶液进行电解。
【典例7】工业上由黄铜矿（主要成分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H2SO4 b．稀HNO3 c．NaOH溶液 d．氨水
（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是______________________________________________。
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为___________________________。
（4）取一定量的泡铜，加入1L0.6ml/LHNO3溶液恰好完全溶解，同时放出2240mLNO气体（标准状况），另取等量的泡铜，用足量的H2还原，得到的铜的质量为_________g。
【拓展延伸】铜的冶炼
1．铜的冶炼“两方法”
（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+4O2Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）
2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S6Cu+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。
2．用含铜废料制取纯净含铜物质的一般流程
【易错提醒】（1）制得的铜盐晶体由“酸溶解”时加入的酸决定，若使用硫酸溶解，则制得硫酸铜晶体。
（2）调节pH除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，所加的物质应满足：能与H+反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。可加入CuO、Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3等物质来调节溶液的pH。
1．下列关于金属冶炼的说法错误的是（ ）。
A．活泼金属钠的冶炼是通过电解其盐溶液制得
B．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
C．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
2．（2023·南京调研）铜的冶炼过程大致可分为：①富集，将硫化物矿进行浮选；②焙烧，主要反应为：2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2；2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑；④电解精炼铜。下列说法正确的是（ ）。
A．冶炼过程中的尾气可用来制硫酸
B．上述过程中，由1ml CuFeS2制取1ml Cu时共消耗2ml O2
C．在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中，只有Cu2O作氧化剂
D．电解精炼铜的过程中，每转移1ml电子时，阳极溶解铜的质量为32 g
3．工业上，金属的制取有多种方法，选择何种方法与金属的性质密切相关。
（1）金属Na、Mg、Al等的制取常采用电解法。写出以铂为电极电解熔融氯化镁制镁的电极反应式。
阳极_______________________；阴极________________________________。
（2）金属钾因为易溶于盐而不易分离，且电解时有副反应发生，工业上通常用钠与氯化钾在高温下反应制取，该反应为：Na（l）+KCl（l）NaCl（l）+K（g）；ΔH＞0，根据下表有关数据回答下列问题：
①制取钾的适宜温度范围为________________。
②制取钾的条件为________________。
A．适当高温高压 B．适当低温低压
C．适当高温低压 D．适当低温高压
③工业上采用此法制得的钾往往不纯，最可能含有的杂质是________________，检验方法为_______________________________________。
（3）用铝热反应方法将Fe3O4中的铁还原出来，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________
若用此法制得0.84t Fe，则转移电子________ml。
【基础过关】
1．（2021·广东省选择考）今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是（ ）。
2．（2020·全国卷Ⅲ）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）2·CuCO3），青色来自蓝铜矿颜料（主要成分为Cu（OH）2·2CuCO3）。下列说法错误的是（ ）。
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）2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH）2·2CuCO3
3．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
4．后母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青铜礼器，形制巨大，雄伟庄严，工艺精巧，足以代表高度发达的商代青铜文化。下列有关说法错误的是（ ）。
A．青铜的熔点低于纯铜
B．古代湿法炼铜的原理是置换反应
C．现代电解精炼铜时，粗铜作阳极
D．青铜器表面的铜绿是铜的一种氧化物
5．（2022·湖北选择考）武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是（ ）。
A．鎏金工艺利用了汞的挥发性
B．鎏金工艺中金发生了化学反应
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．用电化学方法也可实现铜上覆金
6．（广东省2023届高三11月大联考）用氧化铝作原料，碳热法冶铝的两步反应为：①2173～2473K时：2Al2O3+9CAl4C3+6CO↑；②温度高于2473K时：Al2O3+Al4C36Al+3CO↑。下列有关说法不正确的是（ ）。
A．Al2O3属于两性氧化物
B．两步反应中CO均是氧化产物
C．Al4C3与盐酸反应可生成烃，该烃为乙烯
D．生成的铝粉不能在空气中冷却
7．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，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［Cu2（OH）2CO3］的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿
8．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．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na
D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
9．孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下（假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸）：
（1）反应①能观察到的现象是____________________________，有关反应的化学方程式为______________________________。
（2）反应②加入的金属可能是_______________________，有关反应的离子方程式为__________________________________。
（3）操作a可能的方法是________，欲除掉的杂质为________________________；要从操作a所得到的溶液中得到溶质的晶体，需要进行的操作是_______________。
10．用含铜丰富的自然资源黄铜矿（CuFeS2）冶炼铜的工艺流程如下：
已知：CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl↓+FeCl2+2S↓。
（1）浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应化学方程式为____________________________。
（2）若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为______。
（3）调节溶液的pH后，除生成Cu外，还能产生一种金属离子，此金属离子是______。（填离子符号）
（4）过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有____________，为保持流程持续循环，每生成1mlCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为____________。
（5）冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，化学方程式为6CuFeS2+13O23Cu2S+2Fe3O4+9SO2，Cu2S+O22Cu+SO2，此工艺与前一工艺相比主要缺点有____________________________________。
【能力提升】
1．（2022~2023学年豫北名校11月大联考）合金材料在现代社会中发挥着重要的作用，下列物品的主要成分属于合金材料的是（ ）。
2．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+COCu+CO2的实验现象为黑色固体变成红色固体
3．（2023·湖北咸宁一模）用CuCl2·2H2O制取无水CuCl2的实验装置如图所示，下列说法错误的是（ ）。
A．通入HCl可以抑制CuCl2的水解
B．先滴入浓硫酸，再点燃c处酒精灯
C．硬质玻璃管内部右侧会出现白雾
D．装置d中上层为苯，下层为NaOH溶液
4．（2022·福建等级考）用铬铁合金（含少量Ni、C单质）生产硫酸铬的工艺流程如下：
下列说法错误的是（ ）。
A．“浸出”产生的气体含有H2
B．“除杂”的目的是除去Ni、C元素
C．流程中未产生六价铬化合物
D．“滤渣2”的主要成分是Fe2（C2O4）3
5．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。下列说法正确的是（ ）。
A．相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想
B．将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体
C．X可能是SO2和SO3的混合气体
D．Y可以是葡萄糖溶液
6．Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，CuSO4溶液中加入强碱产生蓝色絮状沉淀，继续加入强碱沉淀溶解生成蓝色［Cu（OH）4］2－。CuSO4·5H2O的晶体结构如图，关于铜的化合物说法不正确的是（ ）。
A．蛋白质溶液中加入CuSO4发生盐析
B．Cu2O溶于硫酸的离子方程式：Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O
C．Cu（OH）2为两性氢氧化物，可用于鉴别葡萄糖和蔗糖
D．CuSO4·5H2O晶体中SO42－与水分子之间存在氢键
7．（河南省新未来2023届高三上学期9月联考）部分含铜物质的分类与相应化合价的关系如图所示．下列叙述错误的是（ ）。
A．d的代表物质KCuO2具有强氧化性
B．将c的溶液与氢氧化钠溶液混合可制得不溶性碱
C．将b投入稀硫酸中，溶液变蓝
D．铜生锈的条件是铜和氧气、水同时发生接触
8．（2023·济宁模拟）工业上由粗锰粉（主要杂质为Fe、Ni、Pb等金属单质）制备高纯碳酸锰。其主要工艺流程如图：
下列有关说法不正确的是（ ）。
A．可以通过搅拌的方式提高“酸浸”时粗锰粉的浸取率
B．向酸浸后的滤液中加入MnO2，反应的离子方程式为Mn4++2Fe2+＝2Fe3++Mn2+
C．除铁时加入物质X的作用是调节溶液的pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀而除去
D．取除铁后的滤液，加入几滴KSCN溶液，无明显现象证明Fe3+已除尽
9．（2021·全国甲卷）胆矾（CuSO4•5H2O）易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO（杂质为氧化铁及泥沙）为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：
（1）制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有_______（填标号）。
A．烧杯 B．容量瓶 C．蒸发皿 D．移液管
（2）将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为_________________，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是___________________________。
（3）待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3·H2O调pH为3.5～4，再煮沸10min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、_______、乙醇洗涤、_______，得到胆矾。其中，控制溶液pH为3.5～4的目的是_________________，煮沸10min的作用是_____________________________________。
（4）结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为_______（写表达式）。
（5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是_______（填标号）。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少胆矾迸溅出来
10．（2023·扬州模拟）铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。
（1）工业上以铬铁矿［主要成分是Fe（CrO2）2］为原料冶炼铬的流程如图所示：
①Fe（CrO2）2中各元素化合价均为整数，则铬为________价。
②高温氧化时反应的化学方程式为_______________。
③操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是________、铝热反应。
（2）Cr（OH）3是两性氢氧化物，请写出其分别与NaOH、稀硫酸反应时生成的两种盐的化学式：________________、___________。
（3）水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体（CrxFeyOz）：先向含CrO42－的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气（氧化部分Fe2+）并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。
①写出CrO42－在酸性条件下被Fe2+还原为Cr3+的离子方程式：________________。
②若处理含1ml CrO42－（不考虑其他含铬微粒）的污水时恰好消耗10mlFeSO4，则当铁铬氧体中n（Fe2+）∶n（Fe3+）＝3∶2时，铁铬氧体的化学式为____________。
【真题感知】
1．（2022·广东省等级考）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（ ）。
2．（2021·河北省选择考）“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“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“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
3．（2021·湖北省选择考）“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
4．（2021·江苏选择考）下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是（ ）。
A．用装置甲除去废铜屑表面的油污
B．用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C．用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D．用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
5．（2021·辽宁省选择考）《天工开物》中记载：“凡乌金纸由苏、杭造成，其纸用东海巨竹膜为质。用豆油点灯，闭塞周围，只留针孔通气，熏染烟光而成此纸，每纸一张打金箔五十度……”下列说法错误的是（ ）。
A．“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关
B．“巨竹膜”为造纸的原料，主要成分是纤维素
C．豆油的主要成分油脂属于天然高分子化合物
D．打金成箔，说明金具有良好的延展性
6．（2020·海南高考）向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是（ ）。
A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液
B．离子方程式为Cu2++4NH3·H2O［Cu（NH3）4］2++4H2O
C．Cu2+与NH3中的氮原子以π键结合
D．NH3分子中∠HNH为109º28ˊ
7．（2020·北京市等级考）用如图方法回收废旧CPU中的单质Au（金），Ag和Cu。
已知：①浓硝酸不能单独将Au溶解。
②HAuCl4＝H++AuCl4－
（1）酸溶后经___________操作，将混合物分离。
（2）浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同，写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式：_________________________。
（3）HNO3－NaCl与王水［V（浓硝酸）∶V（浓盐酸）＝1∶3］溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整：
___Au+____NaCl+____HNO3＝HAuCl4+____+____+____NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是______。
A．用到了HNO3的氧化性
B．王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C．用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
（4）若用Zn粉将溶液中的1mlHAuCl4完全还原，则参加反应的Zn的物质的量是___________ml。
（5）用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉，可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag（图中标注的试剂和物质均不同）。
试剂1是___________，试剂2是___________。
8．（2021·浙江等级考）固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：
（1）白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______（用化学式表示）。
（2）化合物X的化学式是____________；化合物X的一1价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式____________。
（3）蓝色溶液A与N2H5+作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式_______。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。
年份
卷区
考点分布
铜及其化合物的性质
合金及金属材料
金属的冶炼
综合应用
2022
江苏
√
广东
√
山东
√
湖北
√
海南
√
福建
√
2021
湖北
√
河北
√
广东
√
辽宁
√
江苏
√
浙江
√
2020
海南
√
北京
√
名称
氧化铜（CuO）
氧化亚铜（Cu2O）
颜色
_______
_______色
与酸反应（H+）
_____________________
Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O
与H2反应
_____________________
Cu2O+H22Cu+H2O
转化关系
4CuO2Cu2O+O2↑
实验
c（KI）
实验现象
Ⅰ
0.01ml·L－1
极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色
Ⅱ
0.1ml·L－1
部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色
Ⅲ
4ml·L－1
I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色
加入试剂
实验现象
稀硫酸
红色固体和蓝色溶液
浓硫酸、加热
无色气体
稀硝酸
无色气体和蓝色溶液
浓硝酸
红棕色气体和绿色溶液
Fe（OH）3
Cu（OH）2
Zn（OH）2
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
物质
密度（g/cm3）
熔点（℃）
沸点（℃）
Na
0.97
97.81
890
K
0.86
63.65
770
NaCl
801
1465
KCl
776
1437
选项
A
B
C
D
文物
名称
铸客大铜鼎
河姆渡出土陶灶
兽首玛瑙杯
角形玉杯
汉字载体
选项
A．兽骨
B．青铜器
C．纸张
D．液晶显示屏