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2025年高考化学精品教案第三章金属及其化合物第5讲铜及其化合物金属的冶炼
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这是一份2025年高考化学精品教案第三章金属及其化合物第5讲铜及其化合物金属的冶炼，共25页。
铜元素的价类二维图及转化关系
考点1 铜及其化合物
1.铜的性质
Cu，位于金属活动性顺序表H之后，具有弱还原性与氧化性酸反应3Cu+8HNO3（稀） [1] 3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O （实验室制备NO）Cu+4HNO3（浓） [2] Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O （实验室制备NO2）不与非氧化性酸反应，但在酸性溶液中可被氧化剂氧化 2Cu+4H＋＋O2 △ 2Cu2++2H2O、Cu+2H＋＋H2O2 Cu2++2H2O缓慢氧化：2Cu＋O2＋H2O＋CO2 [3] Cu2（OH）2CO3 （铜绿，受热易分解）
2.铜的氧化物和氢氧化物的性质
CuO、Cu2O和Cu（OH）2
CuO中Cu为+2价，具有氧化性 可与H2、C、CO、NH3等具有还原性的物质反应生成Cu，如CuO＋C2H5OH [4] CH3CHO＋Cu＋H2O Cu2O中Cu为+1价，处于中间价态 可发生歧化反应，Cu2O+2H＋ [5] Cu2+＋Cu＋H2O Cu（OH）2中Cu为+2价，具有弱氧化性 常用新制的Cu（OH）2悬浊液检验醛基：CH3CHO+2Cu（OH）2＋NaOH △ [6] CH3COONa＋Cu2O↓+3H2O
3.铜盐的性质
铜盐（Cu2＋）
CuSO4：白色粉末，可用于检验水的存在，但不能作干燥剂CuSO4·5H2O：俗称胆矾或蓝矾，在不同温度下逐步失去结晶水，最终分解为氧化铜可溶性铜盐能与H2S或S2－反应生成难溶于强酸的黑色[7] CuS 沉淀 应用：常用于溶液中Cu2+的检验
4.铜的冶炼方法
1.易错辨析。
（1）[2022全国乙]青铜和黄铜是不同结构的单质铜。（ ✕ ）
（2）实验室中将铜丝插入浓硝酸中制备NO。（ ✕ ）
（3）铜丝插入热的浓硫酸中：Cu＋H2SO4 CuSO4＋H2↑。（ ✕ ）
（4）将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，可除去铜绿。（ √ ）
（5）氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－ CuS↓。（ ✕ ）
（6）用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率。（ √ ）
（7）加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥，可除去Cu粉中混有的CuO。（ ✕ ）
（8）将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体。（ ✕ ）
2.基态铜原子的简化电子排布式为 [Ar]3d104s1 ，铜的常见化合价为 0、＋1、＋2 ，高温时 ＋1 价铜的化合物稳定。
3.“曾青得铁则化为铜”是古代关于湿法炼铜的记载，写出涉及反应的离子方程式： Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu 。
4.检验乙醇中是否含有水的常用试剂是 无水硫酸铜 ；若有水，现象是 白色固体变蓝 。
5.利用反应2Cu＋2H2SO4＋O2 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 4H＋＋O2＋4e－ 2H2O 。
6.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，粗铜接电源 正极 （填“正极”或“负极”），发生 氧化 （填“氧化”或“还原”）反应，溶液中Cu2＋向 阴极 （填“阳极”或“阴极”）移动。
命题点1 铜及其化合物的性质
1.回答下列问题：
（1）[海南高考]①实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为 Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O 。
②电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式 Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋ 。
（2）[2021海南改编]在稀H2SO4中加入少量Cu2O（s），溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成，反应的离子方程式是 Cu2O＋2H＋ Cu2＋＋Cu＋H2O ， Cu2O （填化学式）既作氧化剂又作还原剂。
解析 （1）①用稀硫酸和H2O2溶解铜片的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O。②FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu 2Fe2＋＋Cu2＋。
2.[全国Ⅲ高考]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（ C ）
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
解析 Cu（OH）2和CuCO3在高温时均易分解，在潮湿的空气中会有微量溶解，因此保存《千里江山图》需控制温度和湿度，A项正确；孔雀石和蓝铜矿颜料中的Cu元素均为＋2价，处于Cu元素的最高价态，因此孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化，B项正确；Cu（OH）2和CuCO3均能与强酸发生反应，C项错误；Cu（OH）2中Cu的质量分数为65.3％，CuCO3中Cu的质量分数为51.6％，因此Cu（OH）2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH）2·2CuCO3中铜的质量分数，D项正确。
命题点2 铜及其化合物的制备
3.[2022海南]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 除去含有的少量油污 。
（2）步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成 SO2 （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 Cu＋H2SO4＋H2O2 CuSO4＋2H2O 。
（4）经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是 CuSO4·5H2O易溶于水 。
（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 溶液C加热浓缩过程中H2O2已经分解 。
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 向滤液D中加入适量Na2S固体，待沉淀完全后，加入淀粉KI溶液，溶液颜色不变蓝色 （不要求写具体操作过程）。
解析 （1）步骤①中加入的Na2CO3溶液显碱性，碱性条件下油污可水解。（2）浓H2SO4与Cu反应生成的SO2污染环境。（3）步骤②中，H2O2将Cu氧化为CuSO4，自身被还原为H2O。（5）ⅱ.滤液D中含有H2SO4、CuSO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，则将滤液D中的Cu2＋除去后，滤液D不能将I－氧化为I2，可用Na2S除去滤液D中的Cu2＋。
考点2 合金 金属矿物的开发利用
1.合金
（1）定义：由两种或两种以上的金属（或[1] 金属与非金属 ）熔合而成的，具有[2] 金属特性 的物质。
（2）性能：硬度一般比它的各成分金属的[3]大，熔点一般比它的各成分金属的[4] 低 。
（3）几种常见的合金
①
②
③
④
2.金属矿物的开发利用
（1）金属在自然界中的存在
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。
（2）金属冶炼的一般步骤
（3）金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从[11] 化合 态还原为[12] 游离 态的过程，即[13] Mn＋＋ne－ M （写反应通式，用M表示金属）。
（4）常见金属的冶炼方法
1.易错辨析。
（1）合金材料中可能含有非金属元素。（ √ ）
（2）合金的硬度一般大于它的各成分金属，而熔点一般低于它的各成分金属。（ √ ）
（3）合金的运用范围比单一金属广泛。（ √ ）
（4）改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可以制得具有不同性能的合金。（ √ ）
（5）古代留下大量的青铜器文物是由于青铜比纯铜硬度小，容易制成各种器皿。（ ✕ ）
（6）铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性。（ ✕ ）
（7）飞机机身使用的是铝合金而不是钢材，是因为钢材价格高。（ ✕ ）
（8）储氢合金能大量吸收H2，但不与H2反应。（ ✕ ）
（9）《梦溪笔谈》中记载：“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。”其中“柔铁”是混合物。（ √ ）
（10）核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质，该合金的熔点介于钠、铝之间。（ ✕ ）
（11）“天宫二号”航天器使用的质量轻、强度高的材料——钛合金属于金属材料。（ √ ）
2.[金属的冶炼]易错辨析。
（1）金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法，选用冶炼方法的依据主要是金属阳离子得电子的能力。（ √ ）
（2）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。（ ✕ ）
（3）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。（ ✕ ）
（4）用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物冶炼铁。（ √ ）
（5）钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制。（ √ ）
（6）以海水为原料制得精盐，再电解NaCl溶液制取金属钠。（ ✕ ）
命题点1 合金与金属材料
1.下列说法错误的是（ B ）
A.[全国Ⅲ高考]铝合金大量用于高铁建设
B.[北京高考改编]“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料
C.[广东高考]制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
D.[天津高考]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
解析 铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点，可用于制造高铁车厢等，A项正确；钛合金是金属材料，B项错误；不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金，C项正确；后（司）母戊鼎为商代后期的青铜器，属于铜合金制品，D项正确。
2.[2021河北]“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（ C ）
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
解析 钢的主要成分是铁，冶炼过程中加入了C，故钢是以铁为主的含碳合金，A项正确；纯铁硬度小，质地较软，随着含碳量的升高，钢的硬度和脆性增大，B项正确；熟铁含碳量比生铁的含碳量低，结合题目信息“生铁熔化灌入熟铁”可知生铁的熔点比熟铁低，C项错误；赤铁矿为红色，主要成分是Fe2O3，D项正确。
命题点2 金属矿物的开发利用
3.下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是（ D ）
解析 金以单质的形式存在于自然界，金子比沙子密度大，可利用水洗法直接分离，A项正确；银主要以化合态的形式存在于自然界，银的金属性弱，可用加热Ag2O的方法冶炼，B项正确；铝的金属性比铁强，可用铝热法置换铁，C项正确；钠一般由电解熔融NaCl的方法来制取，而电解饱和NaCl溶液得到的是NaOH、H2和Cl2，D项错误。
热点5 工艺流程中的过渡金属元素
命题特点：过渡金属元素常具有特殊性能和用途以及多种可变化合价，成为近年高考命题的宠儿。近年高考题常以Cr、Mn、V、Zn等元素化合物的制备流程为载体，考查原料预处理、循环利用、回收利用、不同价态物质转化规律、条件控制、物质的分离提纯等知识（“多”“快”“好”“省”）。
题型1 锌及其化合物的工艺流程题
（1）锌金属单质与F2、Cl2、Br2、S等非金属单质反应与水蒸气反应:[1] Zn＋H2O（g） 高温 ZnO＋H2 类似铝，既能与酸反应，又能与强碱反应与非氧化性酸反应，如Zn+2HCl ZnCl2＋H2↑与强碱反应，如Zn+2NaOH+2H2O Na2[Zn（OH）4]＋H2↑
（2）ZnO：两性氧化物，可溶于酸，如ZnO＋2HCl [2] ZnCl2＋H2O ；可溶于强碱，如ZnO＋2NaOH＋H2O [3] Na2[Zn（OH）4] 。
（3）Zn（OH）2：两性氢氧化物，可溶于酸，如Zn（OH）2＋2HCl [4] ZnCl2＋2H2O ；可溶于强碱，如Zn（OH）2＋2NaOH [5] Na2[Zn（OH）4] 。
注意 因Zn2＋可形成配合物，故Zn（OH）2能溶于浓氨水，Zn（OH）2＋4NH3·H2O [Zn（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O。
1.判断正误。
（1）[2022浙江]电解ZnSO4溶液可以得到Zn。（ √ ）
（2）[2021浙江]锌溶于氢氧化钠溶液：Zn＋2OH－＋2H2O [Zn（OH）4]2－＋H2↑。（ √ ）
2.[2022全国甲改编]菱锌矿（主要成分为ZnCO3）焙烧生成氧化锌的化学方程式为 ZnCO3焙烧 ZnO＋CO2↑ 。
3.[2021江苏]400 ℃时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
（1）硫化过程中，ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为 ZnFe2O4＋3H2S＋H2400°C ZnS＋2FeS＋4H2O 。
（2）硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为 ZnS＋CO2 ZnO＋COS、ZnO＋H2S ZnS＋H2O 。
题型2 银及其化合物的工艺流程题
注意 Ag＋与卤素离子（F－除外）、S2－反应生成不同颜色的沉淀，故AgNO3可用于检验卤素离子和S2－。
1.判断正误。
（1）[2022福建改编]可用盐酸处理银镜反应后试管内壁的金属银。（ ✕ ）
（2）[2022浙江]向氨水中滴入少量硝酸银溶液：Ag＋＋2NH3·H2O Ag（NH3）2＋＋2H2O。（ √ ）
（3）[2021湖北]向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液：Ag＋＋I－ AgI↓。（ √ ）
2.[2021全国甲改编]已知：净化除氯后含I－海水，加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 2AgI＋Fe 2Ag＋Fe2＋＋2I－ ，生成的沉淀与硝酸反应，生成 AgNO3 后可循环使用。
3.[2021北京改编]将0.010 0 ml·L－1 Ag2SO4溶液与0.040 0 ml·L－1 FeSO4溶液（pH＝1）等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。取灰黑色沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是 灰黑色沉淀溶解，产生红棕色气体 。
4.[江苏高考改编]AgCl溶于氨水生成络合物的离子方程式为 AgCl＋2NH3·H2O [Ag（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O ；NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为 4Ag＋4NaClO＋2H2O 4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 。
题型3 钴、镍及其化合物的工艺流程题
钴和镍都是较稳定的金属，常温下在空气中能稳定存在，加热条件下可生成CO、NiO。常见化合价为0、＋2、＋3。
1.判断正误。
（1）[2021广东改编]钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。酸性条件下电解CCl2溶液制备金属钴的电解总反应为2C2＋＋2H2O 电解 2C＋O2↑＋4H＋。（ √ ）
（2） [天津高考]无水CCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水。（ √ ）
2.[全国Ⅲ高考改编]硫酸镍（NiSO4）在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式 2Ni2＋＋ClO－＋4OH－ 2NiOOH↓＋
Cl－＋H2O 。
3.[天津高考]C（OH）3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式： 2C（OH）3＋6H＋＋2Cl－ Cl2↑＋2C2＋＋6H2O 。
4.[天津高考改编]工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4的化学方程式为 3Ni＋3H2SO4＋2HNO3 3NiSO4＋2NO↑＋4H2O（或Ni＋H2SO4＋2HNO3 NiSO4＋2NO2↑＋2H2O） 。
5.[全国Ⅲ高考改编]向含有Zn2＋和Ni2＋的溶液中加入Na2S，以除去Zn2＋和Ni2＋，生成的沉淀为 ZnS、NiS 。
题型4 钛、钒、铬、锰及其化合物的工艺流程题
（1）钛及其化合物
（2）钒及其化合物
钒及其化合物金属单质V 常温下不活泼，不能与除HF以外的非氧化性酸及碱发生作用，能溶于浓硫酸、硝酸等氧化性酸溶液中氧化物V2O5两性氧化物，以酸性为主V2O5+6NaOH 2Na3VO4+3H2OV2O5＋H2SO4 （VO2）2SO4＋H2OV的化合价为+5，具有强氧化性 V2O5+6HCl（浓） 2VOCl2＋Cl2↑+3H2OVO2+、VO2＋ 在酸性介质中，VO2＋具有强氧化性，VO2＋＋Fe2＋+2H＋ VO2+＋Fe3+＋H2O偏钒酸盐 NH4VO3在加热条件下不稳定：2NH4VO3 △ V2O5+2NH3↑＋H2O
（3）铬及其化合物
铬及其化合物
金属单质Cr 加热时能与O2反应生成Cr2O3氧化物Cr2O3 两性氧化物，Cr2O3+6H＋ 2Cr3++3H2O，Cr2O3+2OH－ 2CrO2－＋H2O两性氢氧化物，Cr（OH）3+3H＋ Cr3++3H2O，Cr（OH）3＋氢氧化物Cr（OH）3 OH－ CrO2－+2H2O铬酸盐（CrO42－）和重铬酸盐（Cr2O72－）相互转化：2CrO42－（黄色）+2H＋⇌Cr2O72－（橙色）＋H2OCr均为+6价，具有强氧化性：5H＋＋Cr2O72－+3HSO3－ 2Cr3++3SO42－+4H2O，2CrO42－+16H＋+6Cl－ 2Cr3++3Cl2↑+8H2O
（4）锰及其化合物
锰及其化合物
金属单质Mn加热时与O2反应生成Mn3O4Mn的活动性在Al与Zn之间，与非氧化性酸反应生成H2：Mn+2H＋ Mn2+＋H2↑氧化物MnO2 Mn为+4价，在酸性条件下具有较强氧化性，如MnO2+4H＋+2Cl－ △ Mn2+＋Cl2↑+2H2O氢氧化锰Mn（OH）2 极易被氧化，如与O2反应：2Mn（OH）2＋O2 2MnO（OH）2KMnO4与K2MnO4（1）可相互转化，2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑，2K2MnO4+2H2O 电解 2KMnO4+2KOH＋H2↑（2）KMnO4具有强氧化性，如2KMnO4+16HCl（浓） 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑ +8H2O、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，酸性条件下还能与I－、SO2、SO32－、Fe2+等反应（3）MnO4－在不同介质中的还原产物不同，酸性条件下还原产物为Mn2+，中性条件下还原产物为MnO2，碱性条件下还原产物为MnO42－
1.判断正误。
（1）[2022全国甲改编]向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色，说明增大氢离子浓度，转化平衡向生成Cr2O72－的方向移动。（ √ ）
（2）[2021湖北改编]Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3。CrO3的生成反应为Cr2O72－＋2H＋ 2CrO3↓＋H2O。（ √ ）
2.[2022广东]催化剂Cr2O3可由（NH4）2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体。完成化学方程式：（NH4）2Cr2O7 △ Cr2O3＋ N2↑ ＋ 4H2O 。
3.[2021全国乙]将溶液适当稀释并加热，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是 TiO2＋＋（x＋1）H2O △ TiO2·xH2O↓＋2H＋ 。
4.[2021海南]CH3Mn（CO）5可看作是HMn（CO）5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn（CO）5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn（CO）5与I2反应的化学方程式为 CH3Mn（CO）5＋I2 CH3I＋MnI（CO）5 。
5.[2021江苏改编]将一定量软锰矿粉（含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物）与Na2SO3溶液配成悬浊液，加入到三颈瓶中，70 ℃下通过滴液漏斗缓慢滴加H2SO4溶液，充分反应，过滤。MnO2转化为Mn2＋的离子方程式为 MnO2＋SO32－＋2H＋ Mn2＋＋SO42－＋H2O 。
6.[2021江苏]在搅拌下向100 mL 1 ml·L－1 MnSO4溶液中缓慢滴加1 ml·L－1 NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为 200 mL 。
7.[全国Ⅲ高考改编]一种高性能的碱性硼化钒（VB2）－空气电池的总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O 8B（OH）4－＋4VO43－，则在VB2电极发生的电极反应为 VB2＋16OH－－11e－ VO43－＋2B（OH）4－＋4H2O 。
点拨 6.发生反应MnSO4＋2NH4HCO3 （NH4）2SO4＋MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，注意反应不生成NH4HSO4，否则溶液中存在大量H＋，MnCO3不能稳定存在。
1.[浙江高考]某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋ Cu2＋＋Cu＋H2O
下列说法不正确的是（ D ）
A.步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B.步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－ △ Cu2O＋2Cl－＋H2O
D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
解析 步骤②中SO2的主要作用是将CuCl2还原为CuCl，Na2SO3同样具有还原性，可以替换，A项正确；SO2水溶液具有还原性，可以防止CuCl被氧化，B项正确；根据原子守恒、电荷守恒可知，C项正确；如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应后，得到的固体中含有CuCl和Cu，此时无法计算试样纯度，D项错误。
2.[上海高考]某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了一系列实验。在反应过程中会发生一些副反应，生成不溶于水和酸的CuS、Cu2S。
（1）从安全和绿色化学角度考虑，在制取硫酸铜时，可选用的物质是 bd 。
a.Cub.CuO
c.CuSd.CuSO4·Cu（OH）2·H2O
（2）装置a的作用是 防倒吸 。反应过程中，因为浓硫酸的吸水作用，烧瓶中出现白色固体物质，如何简便检
验反应后圆底烧瓶里有Cu2＋存在？ 将反应后的溶液沿烧杯壁缓缓倒入水中并不断搅拌，若溶液变蓝，则有Cu2＋存在 。
在实际反应中，由于条件控制不好，容易产生CuS和Cu2S固体：2CuS强热 Cu2S＋S。
（3）已知样品质量为a g，加热反应后得到的Cu2S是b g，则样品中CuS的质量分数是6（a－b）a×100％ 。如果Cu2S高温下转化为Cu，则实验测得的值会 偏大 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）根据以上信息，说明铜与浓硫酸反应需要控制哪些条件？ 温度不宜过高，时间不宜过长 。
解析 （1）铜和浓硫酸加热时反应生成硫酸铜，同时生成二氧化硫大气污染物，a项错误；氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，无污染物产生，b项正确；CuS不溶于酸，要想制备硫酸铜，需先和氧气作用生成氧化铜和二氧化硫，氧化铜再和稀硫酸作用生成硫酸铜，该过程中产生了二氧化硫大气污染物，c项错误；CuSO4·Cu（OH）2·H2O只需要和稀硫酸反应即可制取硫酸铜，没有污染物产生，d项正确。（2）二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，易产生倒吸，球形管内空间较大，可以防止倒吸；烧瓶中出现的白色固体物质是无水CuSO4，故只需要将溶液稀释即可检验铜离子的存在，稀释时应注意，烧瓶中有浓硫酸，所以应将原溶液倒入水中并不断搅拌，如果溶液显蓝色则证明铜离子存在。（3）设样品中CuS的质量为x g，Cu2S的质量为y g，根据质量守恒可得x＋y＝a，根据铜原子守恒可得x96＋2y160＝2b160，联立解得x＝6a－6b。所以样品中CuS的质量分数为6a－6ba×100％。如果Cu2S在高温下转化为Cu，则反应后测得的固体质量偏小，则CuS的质量分数偏大。（4）由题意知，温度过高、加热时间太长都容易得到副产物，故铜与浓硫酸反应温度不宜过高，时间不宜过长。
1.[2022上海]北京2022年冬奥会上，我国短道速滑队取得了良好成绩。短道速滑所用冰刀的材料是合金。下列选项正确的是（ A ）
A.该合金熔点比纯铁低B.该合金硬度比纯铁低
C.该合金含碳量比生铁高D.该合金延展性比生铁差
解析 一般情况下，与其成分金属相比，合金的熔点降低、硬度增大，结合题目信息可知，该合金机械性能好、含碳量比生铁低，故选A。
2.[金属材料的判断]我国科技事业成果显著，下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是（ A ）
A.神舟十二号航天员头盔面窗的材料——聚碳酸酯
B.国产大飞机C919的主体材料——铝锂合金
C.我国第一艘航空母舰的主体材料——合金钢
D.“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳——钛合金
解析 聚碳酸酯是有机高分子材料，A项符合题意。
3.[2023浙江]硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是（ A ）
A.Cu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
解析 Cu的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区，A项错误；硫酸铜属于盐，溶于水或熔融状态下完全电离，属于强电解质，B项正确；硫酸铜为强酸弱碱盐，由于Cu2＋水解而使溶液呈酸性，C项正确；硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，D项正确。
4.[2022湖南改编]下列金属冶炼方法与Mg和TiCl4反应冶炼Ti的方法相似的是（ C ）
A.沙里淘金B.电解熔融氯化钠制钠
C.铝热反应制锰D.氧化汞分解制汞
解析 冶炼Ti时发生反应：TiCl4＋2Mg 高温 Ti＋2MgCl2，是利用活动性强的金属置换出活动性弱的金属，与C项铝热反应制锰原理相同，而A项是物理方法，B项是电解法，D项是热分解法，均与该原理不相似。
5.铜及其化合物的颜色各异，a～e都是含铜化合物，其主要转化关系如图所示。下列说法正确的是（ C ）
A.a能吸水变为b，此过程是物理变化，所以a可作干燥剂
B.单质铜和硫黄加热可直接得到e
C.古代湿法炼铜涉及反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu
D.c→d中d是还原产物，d物质只具有还原性
解析 结合图示颜色和物质转化可确定a为CuSO4，b为CuSO4·5H2O，c为Cu（OH）2，d为Cu2O，e为CuS。CuSO4吸水变为CuSO4·5H2O的过程中，有新物质生成，属于化学变化，CuSO4吸水较少，不能用作干燥剂，A项错误；单质铜和硫黄加热的产物是Cu2S，B项错误；湿法炼铜是将Fe加入CuSO4溶液中把Cu置换出来，离子方程式为Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu，C项正确；Cu2O中Cu元素为 ＋1价，其既有氧化性又有还原性，D项错误。
6.我国是最早掌握炼锌技术的国家，《天工开物》中记载了以菱锌矿（主要成分为ZnCO3）和烟煤为原料的炼锌罐剖面图（如图所示）。已知：锌的沸点为907 ℃，金属锌蒸气遇热空气易生成ZnO。下列有关炼锌过程的说法错误的是（ C ）
A.尾气可用燃烧法除去
B.发生了氧化还原反应
C.提纯锌利用了结晶法
D.泥封的目的是防止锌被氧化
解析
7.[铜及其化合物的性质及转化]部分含铜物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列推断错误的是（ A ）
A.d的代表物质高铜酸钾（KCuO2）具有强还原性
B.可用b代表的物质冶炼铜
C.e→a的转化可用于检验葡萄糖
D.存在b→c→e→b的转化关系
解析 由题图可知，d的代表物质高铜酸钾（KCuO2）中的铜元素为最高价态，具有强氧化性，A错误； b代表的物质为CuO，可用于冶炼铜，B正确；葡萄糖具有还原性，在碱性环境中可以将Cu（OH）2转化为Cu2O，故ea的转化可用于检验葡萄糖，C正确；氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，存在bceb的转化关系，D正确。
8.某企业以辉铜矿（主要成分为Cu2S，含杂质Fe2O3、SiO2）为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示：
已知：[Cu（NH3）4]2＋（aq）⇌Cu2＋（aq） ＋ 4NH3（aq）。
下列说法错误的是（ D ）
A.为实现溶液A到溶液B的转化，加入过量NH3·H2O后过滤即可
B.在制备产品时，溶液B中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2＋浓度太低
C.蒸氨过程发生总反应的化学方程式为[Cu（NH3）4]Cl2 ＋ H2O △ CuO↓＋ 2HCl↑＋ 4NH3↑
D.溶液C和碳酸钠溶液混合方式不同对产品的成分没有影响
解析 为实现溶液A到溶液B的转化，加过量氨水后过滤即可，Cu2＋和过量的氨水反应生成[Cu（NH3）4]2＋， Fe3＋和氨水反应生成Fe（OH）3沉淀，A正确。在制备产品时，溶液B中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2＋浓度太低，必须经浓缩后在溶液中加入碳酸钠，可得到碱式碳酸铜，B 正确。由[Cu（NH3）4]2+（aq）⇌Cu2＋（aq）＋4NH3（aq）可知，在加热时，氨气会逸出，蒸氨过程中发生的总反应的化学方程式为[Cu（NH3）4]Cl2＋H2O △ CuO?＋2HCl↑＋4NH3↑，C正确。溶液C和碳酸钠溶液混合制取碱式碳酸铜，若将含Cu2＋的溶液C加入碳酸钠溶液中，由于碳酸钠溶液是碱性的，会生成大量的氢氧化铜，而不能得到纯净的碱式碳酸铜，所以混合方式不同对产品的成分有影响，D错误。
9.[海南高考]铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：
（1）实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为 Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O 。
（2）电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式 Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋ 。
配制的FeCl3溶液应保持 酸性 （填“酸性”“碱性”或“中性”），原因是 防止Fe3＋水解生成Fe（OH）3 。
（3）溶液中Cu2＋的浓度可采用碘量法测得：
① 2Cu2＋＋5I－ 2CuI↓＋I3－
② I3－＋2S2O32－ S4O62－＋3I－
反应①中的氧化剂为 Cu2＋ 。现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量的KI充分反应后，用0.100 0 ml·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2＋的浓度为 0.125 0 ml·L－1。
解析 （1）用稀硫酸和H2O2溶解铜片的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O。（2）FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu 2Fe2＋＋Cu2＋。配制FeCl3溶液时，为了抑制Fe3＋的水解，需先将FeCl3固体溶于浓盐酸，再加水稀释至所需浓度，因此配制的溶液应保持酸性。（3）反应①中Cu元素化合价降低，Cu2＋为氧化剂。根据滴定原理，可得关系式：Cu2＋～S2O32－，则n（Cu2＋）＝n（S2O32－），则c（Cu2＋）＝0.025 L×0.100 0 ml·L－1÷0.02 L＝0.125 0 ml·L－1。
10.[2022山东]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（ D ）
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
解析
由上述分析知，A项正确；浸取时，增大O2压强即增大反应物浓度，可加快反应速率，促进金属离子浸出，B项正确；中和调pH是为了沉淀Fe3＋而不沉淀Cu2＋、Zn2＋，结合表中数据可知，调pH的范围为3.2～4.2，C项正确；还原时发生反应Cu2＋＋H2 Cu↓＋2H＋，故增大溶液酸度不利于Cu的生成，D项错误。
g CuSO4·5H2O 样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示：
下列判断不正确的是（ D ）
A.200 ℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O
B.胆矾晶体存在的最高温度为102 ℃
C.实验室灼烧固体所需器材除热源外，还需要坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等
D.继续升高温度，当固体残留率（剩余固体质量/原始固体质量）为28.8％时，所得固体产物为黑色
解析 初始时，样品的物质的量为0.80 g250 g·ml－1＝0.003 2 ml，样品中m（CuSO4）＝0.003 2 ml×160 g·ml－1＝0.512 g，n（H2O）＝0.003 2 ml×5＝0.016 0 ml。200 ℃时减少的水的总质量为0.80 g－0.57 g＝0.23 g，则所得固体中n（H2O）＝0.016 0 ml－0.23 g18 g·ml－1≈0.003 2 ml，此时固体组成表示为CuSO4·H2O，A项正确；102 ℃时固体质量开始减小，即胆矾晶体开始脱水，说明胆矾晶体存在的最高温度为102 ℃，B项正确；实验室灼烧固体所需器材除热源外，还需坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等，C项正确；固体残留率为28.8％时，剩余固体的质量为0.80 g×28.8％＝0.230 4 g＜0.512 g，说明此时CuSO4开始分解，生成铜的氧化物，铜元素质量不变，则氧元素的质量为0.230 4 g－64 g·ml－1×0.003 2 ml＝0.025 6 g，其物质的量为0.001 6 ml，由此可确定固体的组成为Cu2O，Cu2O是一种砖红色固体，D项错误。
12.氧化亚铜（Cu2O）和溴化亚铜（CuBr）均是常见的一价铜化合物，氧化亚铜在强酸性溶液中易发生歧化反应，溴化亚铜不稳定，易被氧化，常用作有机合成原料和反应催化剂。
（1）向CuSO4和NaBr的混合溶液中通入足量的二氧化硫可得到溴化亚铜沉淀。完成该反应的离子方程式： 2 Cu2＋＋ 2 Br－＋ 1 SO2＋ 2 H2O 2 CuBr↓＋ 1 SO42－＋ 4H＋ 。该反应结束的现象是 溶液由蓝色变为无色 ，洗涤CuBr沉淀时采用二氧化硫的水溶液而不采用蒸馏水的原因是 防止CuBr被氧化 。
（2）可利用葡萄糖还原CuSO4溶液制备氧化亚铜。
①配制490 mL 0.1 ml·L－1 CuSO4溶液，需要称取胆矾晶体的质量为 12.5 g。
②某同学为检验CuO样品中是否含有Cu2O，可向样品中加入足量稀硫酸，若观察到 有红色固体剩余 ，则说明样品中含有Cu2O杂质。
（3）某小组同学取一定量含有少量CuO杂质的Cu2O样品进行如下实验（部分夹持装置已省略），以测定Cu2O的纯度。
①装置a中所加的酸X是 H2SO4 （填化学式）。
②通过测定下列物理量，能达到实验目的的是 BC （填字母）。
A.反应前后装置a的质量
B.充分反应后装置c所得固体的质量
C.反应前后装置d的质量
D.反应前后装置e的质量
③熄灭装置c中酒精灯之后，仍需通一段时间H2至试管冷却，原因是 防止Cu单质被重新氧化 。
解析 （1）1 ml Cu2＋得到1 ml电子生成CuBr，1 ml SO2失去2 ml电子生成SO42－，根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式：2Cu2＋＋2Br－＋SO2＋2H2O 2CuBr↓＋SO42－＋4H＋。当反应结束时溶液中的Cu2＋完全转化成CuBr，溶液颜色由蓝色变为无色。由题给信息可知，CuBr易被氧化，因此洗涤时用具有还原性的二氧化硫的水溶液，以防止其被氧化。（2）①容量瓶的选择原则为“大而近”，故需选用500 mL的容量瓶，即配制500 mL CuSO4溶液，则m（CuSO4·5H2O）＝0.5 L×0.1 ml·L－1×250 g·ml－1＝12.5 g。②Cu2O与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4，Cu不溶于稀硫酸，如果向样品中加稀硫酸后有红色固体剩余，说明样品中含有Cu2O。（3）①该实验通过氢气还原铜的氧化物，得到铜单质和水，通过测定铜的氧化物反应前后的质量或者生成水的质量以确定氧化铜和氧化亚铜的质量，则装置a中应选用没有挥发性的稀硫酸与锌反应制取氢气。②通过测定反应前后装置a的质量，只能得到氢气的质量，但反应过程中氢气不完全反应，故无法计算铜的氧化物中氧元素的质量，所以不能达到实验目的，故A错误；通过测定充分反应后装置c所得固体的质量，可以计算铜的氧化物中O元素、Cu元素的质量，能达到实验目的，故B正确；通过测定反应前后装置d的质量，可以计算铜的氧化物中氧元素的质量，铜的氧化物的质量与氧元素的质量差为Cu元素的质量，能达到实验目的，故C正确；装置e可吸收空气中的水蒸气和CO2，通过测定反应前后装置e的质量无法达到实验目的，故D错误。③加热条件下Cu易和氧气反应生成CuO，熄灭装置c中酒精灯之后需再通一段时间氢气，使产生的铜单质在氢气氛围中冷却下来，以防止其被氧化。
13.[2023沈阳一检]CuCl在染色和催化领域应用广泛，某研究小组欲利用下图装置（加热和夹持装置略去）将二氧化硫通入新制氢氧化铜悬浊液中制备CuCl。
已知：CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，能溶于浓盐酸。
实验步骤及现象：
①向C中先加入15 mL 0.5 ml·L－1 CuCl2溶液，再加入0.6 ml·L－1 NaOH溶液30 mL。
②打开A中分液漏斗的活塞产生SO2气体至过量，刚开始C中出现少量固体，静置一会儿，底部有较多的白色沉淀，上层是淡绿色的溶液。
③将C中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤，烘干，所得固体质量为0.594 g。
（1）试剂a为浓硫酸，b仪器的名称为 蒸馏烧瓶 。
（2）装置B中长颈漏斗的作用是 平衡气压（或其他合理答案） 。
（3）将SO2通入C中，与新制氢氧化铜悬浊液反应，产生白色固体的离子方程式为 2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2 2CuCl＋SO42－＋2H2O 。
（4）小组成员针对步骤②中的现象展开进一步的探究得出：
ⅰ.白色沉淀为CuCl。
ⅱ.上层淡绿色溶液中的主要溶质为NaCl和少量Cu（HSO3）2。
结论：本实验中的新制氢氧化铜大部分与SO2发生了氧化还原反应，少部分与SO2发生了非氧化还原反应，二者为竞争关系。试分析主要发生氧化还原反应的原因 溶液中存在Cl－，Cl－可以结合Cu＋生成CuCl沉淀，CuCl沉淀的生成增强了氧化还原反应的竞争性 。
（5）用乙醇洗涤CuCl的优点为 可降低洗涤过程中物质的损失，更利于快速干燥 。
（6）计算该实验中CuCl的产率为 79.6 ％（保留3位有效数字）。
解析 （1）b仪器为蒸馏烧瓶。（2）装置B中长颈漏斗与大气相通，起到平衡气压的作用。（3）将SO2通入C中，与新制氢氧化铜悬浊液反应，产生白色固体CuCl，Cu元素化合价降低，则硫元素化合价升高，SO2转化为SO42－，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2 2CuCl＋SO42－＋2H2O。（5）CuCl难溶于乙醇，用乙醇洗涤CuCl，可以降低洗涤过程中物质的损失，同时乙醇挥发可以带走水分，更利于快速干燥。（6）n（CuCl2）＝0.015 L×0.5 ml·L－1＝0.007 5 ml，n（NaOH）＝0.03 L×0.6 ml·L－1＝0.018 ml，NaOH过量，则n[Cu（OH）2]＝0.007 5 ml，CuCl的理论产量为0.007 5 ml×99.5 g·ml－1≈0.746 g，则CuCl的产率为0.594 g0.746 g×100％≈79.6％。
14.[模块融合]CuCl可用作有机合成的催化剂。工业上用黄铜矿（主要成分是CuFeS2，还含有少量SiO2）制备CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡CuCl（白色）＋Cl－⇌[CuCl2]－（无色溶液）。
下列说法正确的是（ C ）
A.“浸取”时的离子方程式为CuFeS2＋4O2 Cu2＋＋Fe2＋＋2SO42－
B.“滤渣①”的成分是Fe（OH）3
C.“还原”时加入NaCl和浓盐酸主要是为了提供Cl－，跟铜元素形成可溶于水的物质
D.CuCl的晶胞如图，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目是4
解析 O2会将Fe2＋氧化为Fe3＋，A项错误；CuO过量，在调节pH时，滤渣①中也会有CuO，B项错误；结合已知信息，分析流程图知，“还原”时生成的Cu＋与Cl－反应生成了可溶于水的物质[CuCl2]－，C项正确；由晶胞图知，与Cl－距离最近的Cl－有12个，D项错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铜及其化合物的主要性质。
2.了解铜及其化合物在生产、生活中的应用。
3.能说明金属冶炼对社会发展的价值、对环境的影响。
4.知道金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系
铜及其
化合物
2023全国甲，T13；2023年1月浙江，T2；2022全国乙，T27；2022山东，T12；2021全国甲，T27；2021湖北，T2；2021海南，T14；2020全国Ⅱ，T7；2020全国Ⅲ，T7；2020天津，T15；2020年7月浙江，T9；2020海南，T7
1.宏观辨识与微观探析：能根据铜盐的实验现象辨识铜及其化合物的性质和反应；能运用化学方程式、离子方程式描述铜及其化合物的变化。
2.证据推理与模型认知：能从多角度认识复杂体系中陌生金属及其化合物的性质；能对陌生物质的性质进行探究；能将物质性质与氧化还原反应、电化学、热化学、化学平衡、实验探究等知识相结合，对物质的应用提出新见解等。
3.科学态度与社会责任：具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识
合金
金属矿物
的开发
利用
2023北京，T18；2022湖南，T17；2022广东，T1；2022年1月浙江，T8；2021广东，T1；2021天津，T1；2021河北，T1；2021上海，T4；2020 北京，T1；2019全国Ⅲ，T7；2019江苏，T3
命题分析预测
高考常以选择题的形式考查铜及其化合物参与反应的化学方程式的正误判断，铜及其化合物的性质等；以工艺流程题的形式考查铜及其化合物、其他陌生金属及其化合物的制备。预计2025年高考将结合实际生产工艺继续考查金属及其化合物的制备
传统湿法炼铜
Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu
用碱式碳
酸铜制备
方案一，干法：Cu2（OH）2CO3 △ [8] 2CuO＋CO2↑＋H2O ，CuO＋CO △ Cu＋CO2。
方案二，湿法：Cu2（OH）2CO3＋4H＋ [9] 2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O ，Cu2＋＋Zn Cu＋Zn2＋
高温炼铜
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：CuFeS2O2Cu2SO2Cu
金属的活
动性顺序
K Ca
Na
Mg
Al
Zn Fe
Sn Pb
Cu
Hg
Ag
Pt Au
自然界中
存在形式
化合态（陨铁中有单质铁）
少量游离态，
主要化合态
游离态
冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
富集法
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
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
分析
物质
性质
0价银，具有弱还原性
银（Ag）
①与氧气反应
a.高温下与纯氧反应：4Ag＋O2 高温 2Ag2O；
b.常温下，银材质物品容易变黑：4Ag＋2H2S＋O2 [6] 2Ag2S＋2H2O 。
②与氧化性酸反应：2Ag＋2H2SO4（浓） △ [7] Ag2SO4＋SO2↑＋2H2O 、3Ag＋4HNO3（稀） [8] 3AgNO3＋NO↑＋2H2O
＋1价银，具有氧化性，易形成配合物
氧化银
（Ag2O）
①不稳定，受热易分解；②溶于H2O2溶液：Ag2O＋H2O2 2Ag＋O2↑＋H2O；③溶于浓氨水：Ag2O＋4NH3·H2O [9] 2[Ag（NH3）2]OH＋3H2O
＋1价银，具有氧化性，易形成配合物
氢氧化银
（AgOH）
①不稳定：2AgOH [10] Ag2O＋H2O ；②溶于浓氨水：AgOH＋2NH3·H2O [Ag（NH3）2]OH＋2H2O
硝酸银
（AgNO3）
①不稳定：2AgNO3 光照 2Ag＋O2↑＋2NO2↑；②与氨水反应：2AgNO3＋2NH3·H2O（少量） Ag2O↓＋H2O＋2NH4NO3、AgNO3＋3NH3·H2O（过量） [Ag（NH3）2]OH＋2H2O＋NH4NO3；③与还原剂反应：如N2H4＋4AgNO3 4Ag↓＋N2↑＋4HNO3
[Ag（NH3）2]OH
银氨溶液与含醛基的物质在碱性条件下加热发生银镜反应：
CH3CHO＋2[Ag（NH3）2]OH △ CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
＋2价的C和Ni
＋3价的C和Ni
性质
中间价态，具有氧化性和还原性
具有强氧化性
对
应
物
质
氧化物
主要表现氧化性，CO在一定条件下可被H2、C或CO还原成单质钴
酸性环境中发生反应：C2O3＋6HCl 2CCl2＋Cl2↑＋3H2O、Ni2O3＋6HCl 2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O
氢氧
化物
表现还原性：
①C（OH）2在空气中被缓慢地氧化为棕褐色的C（OH）3。
②Ni（OH）2在空气中较稳定，可采用强氧化剂在碱性条件下将其氧化
酸性溶液中被还原，如在盐酸中：2C（OH）3＋6HCl 2CCl2＋Cl2↑＋6H2O、2NiOOH＋6HCl 2NiCl2＋Cl2↑＋4H2O；在H2SO3溶液中：2C（OH）3＋H2SO3＋2H＋ 2C2＋＋SO42－＋5H2O、2NiOOH＋H2SO3＋2H＋ 2Ni2＋＋SO42－＋3H2O
元素
22Ti
23V
24Cr
25Mn
位置
第四周期第ⅣB族
第四周期第ⅤB族
第四周期第ⅥB族
第四周期第ⅦB族
常见化合价
＋3、＋4
＋3、＋4、＋5
＋3、＋6
＋2、＋4、＋7
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
铜元素的价类二维图及转化关系
考点1 铜及其化合物
1.铜的性质
Cu，位于金属活动性顺序表H之后，具有弱还原性与氧化性酸反应3Cu+8HNO3（稀） [1] 3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O （实验室制备NO）Cu+4HNO3（浓） [2] Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O （实验室制备NO2）不与非氧化性酸反应，但在酸性溶液中可被氧化剂氧化 2Cu+4H＋＋O2 △ 2Cu2++2H2O、Cu+2H＋＋H2O2 Cu2++2H2O缓慢氧化：2Cu＋O2＋H2O＋CO2 [3] Cu2（OH）2CO3 （铜绿，受热易分解）
2.铜的氧化物和氢氧化物的性质
CuO、Cu2O和Cu（OH）2
CuO中Cu为+2价，具有氧化性 可与H2、C、CO、NH3等具有还原性的物质反应生成Cu，如CuO＋C2H5OH [4] CH3CHO＋Cu＋H2O Cu2O中Cu为+1价，处于中间价态 可发生歧化反应，Cu2O+2H＋ [5] Cu2+＋Cu＋H2O Cu（OH）2中Cu为+2价，具有弱氧化性 常用新制的Cu（OH）2悬浊液检验醛基：CH3CHO+2Cu（OH）2＋NaOH △ [6] CH3COONa＋Cu2O↓+3H2O
3.铜盐的性质
铜盐（Cu2＋）
CuSO4：白色粉末，可用于检验水的存在，但不能作干燥剂CuSO4·5H2O：俗称胆矾或蓝矾，在不同温度下逐步失去结晶水，最终分解为氧化铜可溶性铜盐能与H2S或S2－反应生成难溶于强酸的黑色[7] CuS 沉淀 应用：常用于溶液中Cu2+的检验
4.铜的冶炼方法
1.易错辨析。
（1）[2022全国乙]青铜和黄铜是不同结构的单质铜。（ ✕ ）
（2）实验室中将铜丝插入浓硝酸中制备NO。（ ✕ ）
（3）铜丝插入热的浓硫酸中：Cu＋H2SO4 CuSO4＋H2↑。（ ✕ ）
（4）将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，可除去铜绿。（ √ ）
（5）氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－ CuS↓。（ ✕ ）
（6）用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率。（ √ ）
（7）加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥，可除去Cu粉中混有的CuO。（ ✕ ）
（8）将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体。（ ✕ ）
2.基态铜原子的简化电子排布式为 [Ar]3d104s1 ，铜的常见化合价为 0、＋1、＋2 ，高温时 ＋1 价铜的化合物稳定。
3.“曾青得铁则化为铜”是古代关于湿法炼铜的记载，写出涉及反应的离子方程式： Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu 。
4.检验乙醇中是否含有水的常用试剂是 无水硫酸铜 ；若有水，现象是 白色固体变蓝 。
5.利用反应2Cu＋2H2SO4＋O2 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 4H＋＋O2＋4e－ 2H2O 。
6.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，粗铜接电源 正极 （填“正极”或“负极”），发生 氧化 （填“氧化”或“还原”）反应，溶液中Cu2＋向 阴极 （填“阳极”或“阴极”）移动。
命题点1 铜及其化合物的性质
1.回答下列问题：
（1）[海南高考]①实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为 Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O 。
②电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式 Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋ 。
（2）[2021海南改编]在稀H2SO4中加入少量Cu2O（s），溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成，反应的离子方程式是 Cu2O＋2H＋ Cu2＋＋Cu＋H2O ， Cu2O （填化学式）既作氧化剂又作还原剂。
解析 （1）①用稀硫酸和H2O2溶解铜片的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O。②FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu 2Fe2＋＋Cu2＋。
2.[全国Ⅲ高考]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（ C ）
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
解析 Cu（OH）2和CuCO3在高温时均易分解，在潮湿的空气中会有微量溶解，因此保存《千里江山图》需控制温度和湿度，A项正确；孔雀石和蓝铜矿颜料中的Cu元素均为＋2价，处于Cu元素的最高价态，因此孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化，B项正确；Cu（OH）2和CuCO3均能与强酸发生反应，C项错误；Cu（OH）2中Cu的质量分数为65.3％，CuCO3中Cu的质量分数为51.6％，因此Cu（OH）2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH）2·2CuCO3中铜的质量分数，D项正确。
命题点2 铜及其化合物的制备
3.[2022海南]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 除去含有的少量油污 。
（2）步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成 SO2 （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 Cu＋H2SO4＋H2O2 CuSO4＋2H2O 。
（4）经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是 CuSO4·5H2O易溶于水 。
（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 溶液C加热浓缩过程中H2O2已经分解 。
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 向滤液D中加入适量Na2S固体，待沉淀完全后，加入淀粉KI溶液，溶液颜色不变蓝色 （不要求写具体操作过程）。
解析 （1）步骤①中加入的Na2CO3溶液显碱性，碱性条件下油污可水解。（2）浓H2SO4与Cu反应生成的SO2污染环境。（3）步骤②中，H2O2将Cu氧化为CuSO4，自身被还原为H2O。（5）ⅱ.滤液D中含有H2SO4、CuSO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，则将滤液D中的Cu2＋除去后，滤液D不能将I－氧化为I2，可用Na2S除去滤液D中的Cu2＋。
考点2 合金 金属矿物的开发利用
1.合金
（1）定义：由两种或两种以上的金属（或[1] 金属与非金属 ）熔合而成的，具有[2] 金属特性 的物质。
（2）性能：硬度一般比它的各成分金属的[3]大，熔点一般比它的各成分金属的[4] 低 。
（3）几种常见的合金
①
②
③
④
2.金属矿物的开发利用
（1）金属在自然界中的存在
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。
（2）金属冶炼的一般步骤
（3）金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从[11] 化合 态还原为[12] 游离 态的过程，即[13] Mn＋＋ne－ M （写反应通式，用M表示金属）。
（4）常见金属的冶炼方法
1.易错辨析。
（1）合金材料中可能含有非金属元素。（ √ ）
（2）合金的硬度一般大于它的各成分金属，而熔点一般低于它的各成分金属。（ √ ）
（3）合金的运用范围比单一金属广泛。（ √ ）
（4）改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可以制得具有不同性能的合金。（ √ ）
（5）古代留下大量的青铜器文物是由于青铜比纯铜硬度小，容易制成各种器皿。（ ✕ ）
（6）铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性。（ ✕ ）
（7）飞机机身使用的是铝合金而不是钢材，是因为钢材价格高。（ ✕ ）
（8）储氢合金能大量吸收H2，但不与H2反应。（ ✕ ）
（9）《梦溪笔谈》中记载：“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。”其中“柔铁”是混合物。（ √ ）
（10）核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质，该合金的熔点介于钠、铝之间。（ ✕ ）
（11）“天宫二号”航天器使用的质量轻、强度高的材料——钛合金属于金属材料。（ √ ）
2.[金属的冶炼]易错辨析。
（1）金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法，选用冶炼方法的依据主要是金属阳离子得电子的能力。（ √ ）
（2）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。（ ✕ ）
（3）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。（ ✕ ）
（4）用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物冶炼铁。（ √ ）
（5）钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制。（ √ ）
（6）以海水为原料制得精盐，再电解NaCl溶液制取金属钠。（ ✕ ）
命题点1 合金与金属材料
1.下列说法错误的是（ B ）
A.[全国Ⅲ高考]铝合金大量用于高铁建设
B.[北京高考改编]“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料
C.[广东高考]制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
D.[天津高考]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
解析 铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点，可用于制造高铁车厢等，A项正确；钛合金是金属材料，B项错误；不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金，C项正确；后（司）母戊鼎为商代后期的青铜器，属于铜合金制品，D项正确。
2.[2021河北]“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（ C ）
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
解析 钢的主要成分是铁，冶炼过程中加入了C，故钢是以铁为主的含碳合金，A项正确；纯铁硬度小，质地较软，随着含碳量的升高，钢的硬度和脆性增大，B项正确；熟铁含碳量比生铁的含碳量低，结合题目信息“生铁熔化灌入熟铁”可知生铁的熔点比熟铁低，C项错误；赤铁矿为红色，主要成分是Fe2O3，D项正确。
命题点2 金属矿物的开发利用
3.下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是（ D ）
解析 金以单质的形式存在于自然界，金子比沙子密度大，可利用水洗法直接分离，A项正确；银主要以化合态的形式存在于自然界，银的金属性弱，可用加热Ag2O的方法冶炼，B项正确；铝的金属性比铁强，可用铝热法置换铁，C项正确；钠一般由电解熔融NaCl的方法来制取，而电解饱和NaCl溶液得到的是NaOH、H2和Cl2，D项错误。
热点5 工艺流程中的过渡金属元素
命题特点：过渡金属元素常具有特殊性能和用途以及多种可变化合价，成为近年高考命题的宠儿。近年高考题常以Cr、Mn、V、Zn等元素化合物的制备流程为载体，考查原料预处理、循环利用、回收利用、不同价态物质转化规律、条件控制、物质的分离提纯等知识（“多”“快”“好”“省”）。
题型1 锌及其化合物的工艺流程题
（1）锌金属单质与F2、Cl2、Br2、S等非金属单质反应与水蒸气反应:[1] Zn＋H2O（g） 高温 ZnO＋H2 类似铝，既能与酸反应，又能与强碱反应与非氧化性酸反应，如Zn+2HCl ZnCl2＋H2↑与强碱反应，如Zn+2NaOH+2H2O Na2[Zn（OH）4]＋H2↑
（2）ZnO：两性氧化物，可溶于酸，如ZnO＋2HCl [2] ZnCl2＋H2O ；可溶于强碱，如ZnO＋2NaOH＋H2O [3] Na2[Zn（OH）4] 。
（3）Zn（OH）2：两性氢氧化物，可溶于酸，如Zn（OH）2＋2HCl [4] ZnCl2＋2H2O ；可溶于强碱，如Zn（OH）2＋2NaOH [5] Na2[Zn（OH）4] 。
注意 因Zn2＋可形成配合物，故Zn（OH）2能溶于浓氨水，Zn（OH）2＋4NH3·H2O [Zn（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O。
1.判断正误。
（1）[2022浙江]电解ZnSO4溶液可以得到Zn。（ √ ）
（2）[2021浙江]锌溶于氢氧化钠溶液：Zn＋2OH－＋2H2O [Zn（OH）4]2－＋H2↑。（ √ ）
2.[2022全国甲改编]菱锌矿（主要成分为ZnCO3）焙烧生成氧化锌的化学方程式为 ZnCO3焙烧 ZnO＋CO2↑ 。
3.[2021江苏]400 ℃时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
（1）硫化过程中，ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为 ZnFe2O4＋3H2S＋H2400°C ZnS＋2FeS＋4H2O 。
（2）硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为 ZnS＋CO2 ZnO＋COS、ZnO＋H2S ZnS＋H2O 。
题型2 银及其化合物的工艺流程题
注意 Ag＋与卤素离子（F－除外）、S2－反应生成不同颜色的沉淀，故AgNO3可用于检验卤素离子和S2－。
1.判断正误。
（1）[2022福建改编]可用盐酸处理银镜反应后试管内壁的金属银。（ ✕ ）
（2）[2022浙江]向氨水中滴入少量硝酸银溶液：Ag＋＋2NH3·H2O Ag（NH3）2＋＋2H2O。（ √ ）
（3）[2021湖北]向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液：Ag＋＋I－ AgI↓。（ √ ）
2.[2021全国甲改编]已知：净化除氯后含I－海水，加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 2AgI＋Fe 2Ag＋Fe2＋＋2I－ ，生成的沉淀与硝酸反应，生成 AgNO3 后可循环使用。
3.[2021北京改编]将0.010 0 ml·L－1 Ag2SO4溶液与0.040 0 ml·L－1 FeSO4溶液（pH＝1）等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。取灰黑色沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是 灰黑色沉淀溶解，产生红棕色气体 。
4.[江苏高考改编]AgCl溶于氨水生成络合物的离子方程式为 AgCl＋2NH3·H2O [Ag（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O ；NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为 4Ag＋4NaClO＋2H2O 4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 。
题型3 钴、镍及其化合物的工艺流程题
钴和镍都是较稳定的金属，常温下在空气中能稳定存在，加热条件下可生成CO、NiO。常见化合价为0、＋2、＋3。
1.判断正误。
（1）[2021广东改编]钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。酸性条件下电解CCl2溶液制备金属钴的电解总反应为2C2＋＋2H2O 电解 2C＋O2↑＋4H＋。（ √ ）
（2） [天津高考]无水CCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水。（ √ ）
2.[全国Ⅲ高考改编]硫酸镍（NiSO4）在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式 2Ni2＋＋ClO－＋4OH－ 2NiOOH↓＋
Cl－＋H2O 。
3.[天津高考]C（OH）3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式： 2C（OH）3＋6H＋＋2Cl－ Cl2↑＋2C2＋＋6H2O 。
4.[天津高考改编]工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4的化学方程式为 3Ni＋3H2SO4＋2HNO3 3NiSO4＋2NO↑＋4H2O（或Ni＋H2SO4＋2HNO3 NiSO4＋2NO2↑＋2H2O） 。
5.[全国Ⅲ高考改编]向含有Zn2＋和Ni2＋的溶液中加入Na2S，以除去Zn2＋和Ni2＋，生成的沉淀为 ZnS、NiS 。
题型4 钛、钒、铬、锰及其化合物的工艺流程题
（1）钛及其化合物
（2）钒及其化合物
钒及其化合物金属单质V 常温下不活泼，不能与除HF以外的非氧化性酸及碱发生作用，能溶于浓硫酸、硝酸等氧化性酸溶液中氧化物V2O5两性氧化物，以酸性为主V2O5+6NaOH 2Na3VO4+3H2OV2O5＋H2SO4 （VO2）2SO4＋H2OV的化合价为+5，具有强氧化性 V2O5+6HCl（浓） 2VOCl2＋Cl2↑+3H2OVO2+、VO2＋ 在酸性介质中，VO2＋具有强氧化性，VO2＋＋Fe2＋+2H＋ VO2+＋Fe3+＋H2O偏钒酸盐 NH4VO3在加热条件下不稳定：2NH4VO3 △ V2O5+2NH3↑＋H2O
（3）铬及其化合物
铬及其化合物
金属单质Cr 加热时能与O2反应生成Cr2O3氧化物Cr2O3 两性氧化物，Cr2O3+6H＋ 2Cr3++3H2O，Cr2O3+2OH－ 2CrO2－＋H2O两性氢氧化物，Cr（OH）3+3H＋ Cr3++3H2O，Cr（OH）3＋氢氧化物Cr（OH）3 OH－ CrO2－+2H2O铬酸盐（CrO42－）和重铬酸盐（Cr2O72－）相互转化：2CrO42－（黄色）+2H＋⇌Cr2O72－（橙色）＋H2OCr均为+6价，具有强氧化性：5H＋＋Cr2O72－+3HSO3－ 2Cr3++3SO42－+4H2O，2CrO42－+16H＋+6Cl－ 2Cr3++3Cl2↑+8H2O
（4）锰及其化合物
锰及其化合物
金属单质Mn加热时与O2反应生成Mn3O4Mn的活动性在Al与Zn之间，与非氧化性酸反应生成H2：Mn+2H＋ Mn2+＋H2↑氧化物MnO2 Mn为+4价，在酸性条件下具有较强氧化性，如MnO2+4H＋+2Cl－ △ Mn2+＋Cl2↑+2H2O氢氧化锰Mn（OH）2 极易被氧化，如与O2反应：2Mn（OH）2＋O2 2MnO（OH）2KMnO4与K2MnO4（1）可相互转化，2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑，2K2MnO4+2H2O 电解 2KMnO4+2KOH＋H2↑（2）KMnO4具有强氧化性，如2KMnO4+16HCl（浓） 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑ +8H2O、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，酸性条件下还能与I－、SO2、SO32－、Fe2+等反应（3）MnO4－在不同介质中的还原产物不同，酸性条件下还原产物为Mn2+，中性条件下还原产物为MnO2，碱性条件下还原产物为MnO42－
1.判断正误。
（1）[2022全国甲改编]向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色，说明增大氢离子浓度，转化平衡向生成Cr2O72－的方向移动。（ √ ）
（2）[2021湖北改编]Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3。CrO3的生成反应为Cr2O72－＋2H＋ 2CrO3↓＋H2O。（ √ ）
2.[2022广东]催化剂Cr2O3可由（NH4）2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体。完成化学方程式：（NH4）2Cr2O7 △ Cr2O3＋ N2↑ ＋ 4H2O 。
3.[2021全国乙]将溶液适当稀释并加热，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是 TiO2＋＋（x＋1）H2O △ TiO2·xH2O↓＋2H＋ 。
4.[2021海南]CH3Mn（CO）5可看作是HMn（CO）5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn（CO）5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn（CO）5与I2反应的化学方程式为 CH3Mn（CO）5＋I2 CH3I＋MnI（CO）5 。
5.[2021江苏改编]将一定量软锰矿粉（含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物）与Na2SO3溶液配成悬浊液，加入到三颈瓶中，70 ℃下通过滴液漏斗缓慢滴加H2SO4溶液，充分反应，过滤。MnO2转化为Mn2＋的离子方程式为 MnO2＋SO32－＋2H＋ Mn2＋＋SO42－＋H2O 。
6.[2021江苏]在搅拌下向100 mL 1 ml·L－1 MnSO4溶液中缓慢滴加1 ml·L－1 NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为 200 mL 。
7.[全国Ⅲ高考改编]一种高性能的碱性硼化钒（VB2）－空气电池的总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O 8B（OH）4－＋4VO43－，则在VB2电极发生的电极反应为 VB2＋16OH－－11e－ VO43－＋2B（OH）4－＋4H2O 。
点拨 6.发生反应MnSO4＋2NH4HCO3 （NH4）2SO4＋MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，注意反应不生成NH4HSO4，否则溶液中存在大量H＋，MnCO3不能稳定存在。
1.[浙江高考]某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋ Cu2＋＋Cu＋H2O
下列说法不正确的是（ D ）
A.步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B.步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－ △ Cu2O＋2Cl－＋H2O
D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
解析 步骤②中SO2的主要作用是将CuCl2还原为CuCl，Na2SO3同样具有还原性，可以替换，A项正确；SO2水溶液具有还原性，可以防止CuCl被氧化，B项正确；根据原子守恒、电荷守恒可知，C项正确；如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应后，得到的固体中含有CuCl和Cu，此时无法计算试样纯度，D项错误。
2.[上海高考]某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了一系列实验。在反应过程中会发生一些副反应，生成不溶于水和酸的CuS、Cu2S。
（1）从安全和绿色化学角度考虑，在制取硫酸铜时，可选用的物质是 bd 。
a.Cub.CuO
c.CuSd.CuSO4·Cu（OH）2·H2O
（2）装置a的作用是 防倒吸 。反应过程中，因为浓硫酸的吸水作用，烧瓶中出现白色固体物质，如何简便检
验反应后圆底烧瓶里有Cu2＋存在？ 将反应后的溶液沿烧杯壁缓缓倒入水中并不断搅拌，若溶液变蓝，则有Cu2＋存在 。
在实际反应中，由于条件控制不好，容易产生CuS和Cu2S固体：2CuS强热 Cu2S＋S。
（3）已知样品质量为a g，加热反应后得到的Cu2S是b g，则样品中CuS的质量分数是6（a－b）a×100％ 。如果Cu2S高温下转化为Cu，则实验测得的值会 偏大 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）根据以上信息，说明铜与浓硫酸反应需要控制哪些条件？ 温度不宜过高，时间不宜过长 。
解析 （1）铜和浓硫酸加热时反应生成硫酸铜，同时生成二氧化硫大气污染物，a项错误；氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，无污染物产生，b项正确；CuS不溶于酸，要想制备硫酸铜，需先和氧气作用生成氧化铜和二氧化硫，氧化铜再和稀硫酸作用生成硫酸铜，该过程中产生了二氧化硫大气污染物，c项错误；CuSO4·Cu（OH）2·H2O只需要和稀硫酸反应即可制取硫酸铜，没有污染物产生，d项正确。（2）二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，易产生倒吸，球形管内空间较大，可以防止倒吸；烧瓶中出现的白色固体物质是无水CuSO4，故只需要将溶液稀释即可检验铜离子的存在，稀释时应注意，烧瓶中有浓硫酸，所以应将原溶液倒入水中并不断搅拌，如果溶液显蓝色则证明铜离子存在。（3）设样品中CuS的质量为x g，Cu2S的质量为y g，根据质量守恒可得x＋y＝a，根据铜原子守恒可得x96＋2y160＝2b160，联立解得x＝6a－6b。所以样品中CuS的质量分数为6a－6ba×100％。如果Cu2S在高温下转化为Cu，则反应后测得的固体质量偏小，则CuS的质量分数偏大。（4）由题意知，温度过高、加热时间太长都容易得到副产物，故铜与浓硫酸反应温度不宜过高，时间不宜过长。
1.[2022上海]北京2022年冬奥会上，我国短道速滑队取得了良好成绩。短道速滑所用冰刀的材料是合金。下列选项正确的是（ A ）
A.该合金熔点比纯铁低B.该合金硬度比纯铁低
C.该合金含碳量比生铁高D.该合金延展性比生铁差
解析 一般情况下，与其成分金属相比，合金的熔点降低、硬度增大，结合题目信息可知，该合金机械性能好、含碳量比生铁低，故选A。
2.[金属材料的判断]我国科技事业成果显著，下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是（ A ）
A.神舟十二号航天员头盔面窗的材料——聚碳酸酯
B.国产大飞机C919的主体材料——铝锂合金
C.我国第一艘航空母舰的主体材料——合金钢
D.“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳——钛合金
解析 聚碳酸酯是有机高分子材料，A项符合题意。
3.[2023浙江]硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是（ A ）
A.Cu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
解析 Cu的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区，A项错误；硫酸铜属于盐，溶于水或熔融状态下完全电离，属于强电解质，B项正确；硫酸铜为强酸弱碱盐，由于Cu2＋水解而使溶液呈酸性，C项正确；硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，D项正确。
4.[2022湖南改编]下列金属冶炼方法与Mg和TiCl4反应冶炼Ti的方法相似的是（ C ）
A.沙里淘金B.电解熔融氯化钠制钠
C.铝热反应制锰D.氧化汞分解制汞
解析 冶炼Ti时发生反应：TiCl4＋2Mg 高温 Ti＋2MgCl2，是利用活动性强的金属置换出活动性弱的金属，与C项铝热反应制锰原理相同，而A项是物理方法，B项是电解法，D项是热分解法，均与该原理不相似。
5.铜及其化合物的颜色各异，a～e都是含铜化合物，其主要转化关系如图所示。下列说法正确的是（ C ）
A.a能吸水变为b，此过程是物理变化，所以a可作干燥剂
B.单质铜和硫黄加热可直接得到e
C.古代湿法炼铜涉及反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu
D.c→d中d是还原产物，d物质只具有还原性
解析 结合图示颜色和物质转化可确定a为CuSO4，b为CuSO4·5H2O，c为Cu（OH）2，d为Cu2O，e为CuS。CuSO4吸水变为CuSO4·5H2O的过程中，有新物质生成，属于化学变化，CuSO4吸水较少，不能用作干燥剂，A项错误；单质铜和硫黄加热的产物是Cu2S，B项错误；湿法炼铜是将Fe加入CuSO4溶液中把Cu置换出来，离子方程式为Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu，C项正确；Cu2O中Cu元素为 ＋1价，其既有氧化性又有还原性，D项错误。
6.我国是最早掌握炼锌技术的国家，《天工开物》中记载了以菱锌矿（主要成分为ZnCO3）和烟煤为原料的炼锌罐剖面图（如图所示）。已知：锌的沸点为907 ℃，金属锌蒸气遇热空气易生成ZnO。下列有关炼锌过程的说法错误的是（ C ）
A.尾气可用燃烧法除去
B.发生了氧化还原反应
C.提纯锌利用了结晶法
D.泥封的目的是防止锌被氧化
解析
7.[铜及其化合物的性质及转化]部分含铜物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列推断错误的是（ A ）
A.d的代表物质高铜酸钾（KCuO2）具有强还原性
B.可用b代表的物质冶炼铜
C.e→a的转化可用于检验葡萄糖
D.存在b→c→e→b的转化关系
解析 由题图可知，d的代表物质高铜酸钾（KCuO2）中的铜元素为最高价态，具有强氧化性，A错误； b代表的物质为CuO，可用于冶炼铜，B正确；葡萄糖具有还原性，在碱性环境中可以将Cu（OH）2转化为Cu2O，故ea的转化可用于检验葡萄糖，C正确；氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，存在bceb的转化关系，D正确。
8.某企业以辉铜矿（主要成分为Cu2S，含杂质Fe2O3、SiO2）为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示：
已知：[Cu（NH3）4]2＋（aq）⇌Cu2＋（aq） ＋ 4NH3（aq）。
下列说法错误的是（ D ）
A.为实现溶液A到溶液B的转化，加入过量NH3·H2O后过滤即可
B.在制备产品时，溶液B中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2＋浓度太低
C.蒸氨过程发生总反应的化学方程式为[Cu（NH3）4]Cl2 ＋ H2O △ CuO↓＋ 2HCl↑＋ 4NH3↑
D.溶液C和碳酸钠溶液混合方式不同对产品的成分没有影响
解析 为实现溶液A到溶液B的转化，加过量氨水后过滤即可，Cu2＋和过量的氨水反应生成[Cu（NH3）4]2＋， Fe3＋和氨水反应生成Fe（OH）3沉淀，A正确。在制备产品时，溶液B中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2＋浓度太低，必须经浓缩后在溶液中加入碳酸钠，可得到碱式碳酸铜，B 正确。由[Cu（NH3）4]2+（aq）⇌Cu2＋（aq）＋4NH3（aq）可知，在加热时，氨气会逸出，蒸氨过程中发生的总反应的化学方程式为[Cu（NH3）4]Cl2＋H2O △ CuO?＋2HCl↑＋4NH3↑，C正确。溶液C和碳酸钠溶液混合制取碱式碳酸铜，若将含Cu2＋的溶液C加入碳酸钠溶液中，由于碳酸钠溶液是碱性的，会生成大量的氢氧化铜，而不能得到纯净的碱式碳酸铜，所以混合方式不同对产品的成分有影响，D错误。
9.[海南高考]铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：
（1）实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为 Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O 。
（2）电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式 Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋ 。
配制的FeCl3溶液应保持 酸性 （填“酸性”“碱性”或“中性”），原因是 防止Fe3＋水解生成Fe（OH）3 。
（3）溶液中Cu2＋的浓度可采用碘量法测得：
① 2Cu2＋＋5I－ 2CuI↓＋I3－
② I3－＋2S2O32－ S4O62－＋3I－
反应①中的氧化剂为 Cu2＋ 。现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量的KI充分反应后，用0.100 0 ml·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2＋的浓度为 0.125 0 ml·L－1。
解析 （1）用稀硫酸和H2O2溶解铜片的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O。（2）FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu 2Fe2＋＋Cu2＋。配制FeCl3溶液时，为了抑制Fe3＋的水解，需先将FeCl3固体溶于浓盐酸，再加水稀释至所需浓度，因此配制的溶液应保持酸性。（3）反应①中Cu元素化合价降低，Cu2＋为氧化剂。根据滴定原理，可得关系式：Cu2＋～S2O32－，则n（Cu2＋）＝n（S2O32－），则c（Cu2＋）＝0.025 L×0.100 0 ml·L－1÷0.02 L＝0.125 0 ml·L－1。
10.[2022山东]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（ D ）
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
解析
由上述分析知，A项正确；浸取时，增大O2压强即增大反应物浓度，可加快反应速率，促进金属离子浸出，B项正确；中和调pH是为了沉淀Fe3＋而不沉淀Cu2＋、Zn2＋，结合表中数据可知，调pH的范围为3.2～4.2，C项正确；还原时发生反应Cu2＋＋H2 Cu↓＋2H＋，故增大溶液酸度不利于Cu的生成，D项错误。
g CuSO4·5H2O 样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示：
下列判断不正确的是（ D ）
A.200 ℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O
B.胆矾晶体存在的最高温度为102 ℃
C.实验室灼烧固体所需器材除热源外，还需要坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等
D.继续升高温度，当固体残留率（剩余固体质量/原始固体质量）为28.8％时，所得固体产物为黑色
解析 初始时，样品的物质的量为0.80 g250 g·ml－1＝0.003 2 ml，样品中m（CuSO4）＝0.003 2 ml×160 g·ml－1＝0.512 g，n（H2O）＝0.003 2 ml×5＝0.016 0 ml。200 ℃时减少的水的总质量为0.80 g－0.57 g＝0.23 g，则所得固体中n（H2O）＝0.016 0 ml－0.23 g18 g·ml－1≈0.003 2 ml，此时固体组成表示为CuSO4·H2O，A项正确；102 ℃时固体质量开始减小，即胆矾晶体开始脱水，说明胆矾晶体存在的最高温度为102 ℃，B项正确；实验室灼烧固体所需器材除热源外，还需坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等，C项正确；固体残留率为28.8％时，剩余固体的质量为0.80 g×28.8％＝0.230 4 g＜0.512 g，说明此时CuSO4开始分解，生成铜的氧化物，铜元素质量不变，则氧元素的质量为0.230 4 g－64 g·ml－1×0.003 2 ml＝0.025 6 g，其物质的量为0.001 6 ml，由此可确定固体的组成为Cu2O，Cu2O是一种砖红色固体，D项错误。
12.氧化亚铜（Cu2O）和溴化亚铜（CuBr）均是常见的一价铜化合物，氧化亚铜在强酸性溶液中易发生歧化反应，溴化亚铜不稳定，易被氧化，常用作有机合成原料和反应催化剂。
（1）向CuSO4和NaBr的混合溶液中通入足量的二氧化硫可得到溴化亚铜沉淀。完成该反应的离子方程式： 2 Cu2＋＋ 2 Br－＋ 1 SO2＋ 2 H2O 2 CuBr↓＋ 1 SO42－＋ 4H＋ 。该反应结束的现象是 溶液由蓝色变为无色 ，洗涤CuBr沉淀时采用二氧化硫的水溶液而不采用蒸馏水的原因是 防止CuBr被氧化 。
（2）可利用葡萄糖还原CuSO4溶液制备氧化亚铜。
①配制490 mL 0.1 ml·L－1 CuSO4溶液，需要称取胆矾晶体的质量为 12.5 g。
②某同学为检验CuO样品中是否含有Cu2O，可向样品中加入足量稀硫酸，若观察到 有红色固体剩余 ，则说明样品中含有Cu2O杂质。
（3）某小组同学取一定量含有少量CuO杂质的Cu2O样品进行如下实验（部分夹持装置已省略），以测定Cu2O的纯度。
①装置a中所加的酸X是 H2SO4 （填化学式）。
②通过测定下列物理量，能达到实验目的的是 BC （填字母）。
A.反应前后装置a的质量
B.充分反应后装置c所得固体的质量
C.反应前后装置d的质量
D.反应前后装置e的质量
③熄灭装置c中酒精灯之后，仍需通一段时间H2至试管冷却，原因是 防止Cu单质被重新氧化 。
解析 （1）1 ml Cu2＋得到1 ml电子生成CuBr，1 ml SO2失去2 ml电子生成SO42－，根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式：2Cu2＋＋2Br－＋SO2＋2H2O 2CuBr↓＋SO42－＋4H＋。当反应结束时溶液中的Cu2＋完全转化成CuBr，溶液颜色由蓝色变为无色。由题给信息可知，CuBr易被氧化，因此洗涤时用具有还原性的二氧化硫的水溶液，以防止其被氧化。（2）①容量瓶的选择原则为“大而近”，故需选用500 mL的容量瓶，即配制500 mL CuSO4溶液，则m（CuSO4·5H2O）＝0.5 L×0.1 ml·L－1×250 g·ml－1＝12.5 g。②Cu2O与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4，Cu不溶于稀硫酸，如果向样品中加稀硫酸后有红色固体剩余，说明样品中含有Cu2O。（3）①该实验通过氢气还原铜的氧化物，得到铜单质和水，通过测定铜的氧化物反应前后的质量或者生成水的质量以确定氧化铜和氧化亚铜的质量，则装置a中应选用没有挥发性的稀硫酸与锌反应制取氢气。②通过测定反应前后装置a的质量，只能得到氢气的质量，但反应过程中氢气不完全反应，故无法计算铜的氧化物中氧元素的质量，所以不能达到实验目的，故A错误；通过测定充分反应后装置c所得固体的质量，可以计算铜的氧化物中O元素、Cu元素的质量，能达到实验目的，故B正确；通过测定反应前后装置d的质量，可以计算铜的氧化物中氧元素的质量，铜的氧化物的质量与氧元素的质量差为Cu元素的质量，能达到实验目的，故C正确；装置e可吸收空气中的水蒸气和CO2，通过测定反应前后装置e的质量无法达到实验目的，故D错误。③加热条件下Cu易和氧气反应生成CuO，熄灭装置c中酒精灯之后需再通一段时间氢气，使产生的铜单质在氢气氛围中冷却下来，以防止其被氧化。
13.[2023沈阳一检]CuCl在染色和催化领域应用广泛，某研究小组欲利用下图装置（加热和夹持装置略去）将二氧化硫通入新制氢氧化铜悬浊液中制备CuCl。
已知：CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，能溶于浓盐酸。
实验步骤及现象：
①向C中先加入15 mL 0.5 ml·L－1 CuCl2溶液，再加入0.6 ml·L－1 NaOH溶液30 mL。
②打开A中分液漏斗的活塞产生SO2气体至过量，刚开始C中出现少量固体，静置一会儿，底部有较多的白色沉淀，上层是淡绿色的溶液。
③将C中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤，烘干，所得固体质量为0.594 g。
（1）试剂a为浓硫酸，b仪器的名称为 蒸馏烧瓶 。
（2）装置B中长颈漏斗的作用是 平衡气压（或其他合理答案） 。
（3）将SO2通入C中，与新制氢氧化铜悬浊液反应，产生白色固体的离子方程式为 2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2 2CuCl＋SO42－＋2H2O 。
（4）小组成员针对步骤②中的现象展开进一步的探究得出：
ⅰ.白色沉淀为CuCl。
ⅱ.上层淡绿色溶液中的主要溶质为NaCl和少量Cu（HSO3）2。
结论：本实验中的新制氢氧化铜大部分与SO2发生了氧化还原反应，少部分与SO2发生了非氧化还原反应，二者为竞争关系。试分析主要发生氧化还原反应的原因 溶液中存在Cl－，Cl－可以结合Cu＋生成CuCl沉淀，CuCl沉淀的生成增强了氧化还原反应的竞争性 。
（5）用乙醇洗涤CuCl的优点为 可降低洗涤过程中物质的损失，更利于快速干燥 。
（6）计算该实验中CuCl的产率为 79.6 ％（保留3位有效数字）。
解析 （1）b仪器为蒸馏烧瓶。（2）装置B中长颈漏斗与大气相通，起到平衡气压的作用。（3）将SO2通入C中，与新制氢氧化铜悬浊液反应，产生白色固体CuCl，Cu元素化合价降低，则硫元素化合价升高，SO2转化为SO42－，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为2Cl－＋SO2＋2Cu（OH）2 2CuCl＋SO42－＋2H2O。（5）CuCl难溶于乙醇，用乙醇洗涤CuCl，可以降低洗涤过程中物质的损失，同时乙醇挥发可以带走水分，更利于快速干燥。（6）n（CuCl2）＝0.015 L×0.5 ml·L－1＝0.007 5 ml，n（NaOH）＝0.03 L×0.6 ml·L－1＝0.018 ml，NaOH过量，则n[Cu（OH）2]＝0.007 5 ml，CuCl的理论产量为0.007 5 ml×99.5 g·ml－1≈0.746 g，则CuCl的产率为0.594 g0.746 g×100％≈79.6％。
14.[模块融合]CuCl可用作有机合成的催化剂。工业上用黄铜矿（主要成分是CuFeS2，还含有少量SiO2）制备CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡CuCl（白色）＋Cl－⇌[CuCl2]－（无色溶液）。
下列说法正确的是（ C ）
A.“浸取”时的离子方程式为CuFeS2＋4O2 Cu2＋＋Fe2＋＋2SO42－
B.“滤渣①”的成分是Fe（OH）3
C.“还原”时加入NaCl和浓盐酸主要是为了提供Cl－，跟铜元素形成可溶于水的物质
D.CuCl的晶胞如图，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目是4
解析 O2会将Fe2＋氧化为Fe3＋，A项错误；CuO过量，在调节pH时，滤渣①中也会有CuO，B项错误；结合已知信息，分析流程图知，“还原”时生成的Cu＋与Cl－反应生成了可溶于水的物质[CuCl2]－，C项正确；由晶胞图知，与Cl－距离最近的Cl－有12个，D项错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铜及其化合物的主要性质。
2.了解铜及其化合物在生产、生活中的应用。
3.能说明金属冶炼对社会发展的价值、对环境的影响。
4.知道金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系
铜及其
化合物
2023全国甲，T13；2023年1月浙江，T2；2022全国乙，T27；2022山东，T12；2021全国甲，T27；2021湖北，T2；2021海南，T14；2020全国Ⅱ，T7；2020全国Ⅲ，T7；2020天津，T15；2020年7月浙江，T9；2020海南，T7
1.宏观辨识与微观探析：能根据铜盐的实验现象辨识铜及其化合物的性质和反应；能运用化学方程式、离子方程式描述铜及其化合物的变化。
2.证据推理与模型认知：能从多角度认识复杂体系中陌生金属及其化合物的性质；能对陌生物质的性质进行探究；能将物质性质与氧化还原反应、电化学、热化学、化学平衡、实验探究等知识相结合，对物质的应用提出新见解等。
3.科学态度与社会责任：具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识
合金
金属矿物
的开发
利用
2023北京，T18；2022湖南，T17；2022广东，T1；2022年1月浙江，T8；2021广东，T1；2021天津，T1；2021河北，T1；2021上海，T4；2020 北京，T1；2019全国Ⅲ，T7；2019江苏，T3
命题分析预测
高考常以选择题的形式考查铜及其化合物参与反应的化学方程式的正误判断，铜及其化合物的性质等；以工艺流程题的形式考查铜及其化合物、其他陌生金属及其化合物的制备。预计2025年高考将结合实际生产工艺继续考查金属及其化合物的制备
传统湿法炼铜
Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu
用碱式碳
酸铜制备
方案一，干法：Cu2（OH）2CO3 △ [8] 2CuO＋CO2↑＋H2O ，CuO＋CO △ Cu＋CO2。
方案二，湿法：Cu2（OH）2CO3＋4H＋ [9] 2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O ，Cu2＋＋Zn Cu＋Zn2＋
高温炼铜
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：CuFeS2O2Cu2SO2Cu
金属的活
动性顺序
K Ca
Na
Mg
Al
Zn Fe
Sn Pb
Cu
Hg
Ag
Pt Au
自然界中
存在形式
化合态（陨铁中有单质铁）
少量游离态，
主要化合态
游离态
冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
富集法
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
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
分析
物质
性质
0价银，具有弱还原性
银（Ag）
①与氧气反应
a.高温下与纯氧反应：4Ag＋O2 高温 2Ag2O；
b.常温下，银材质物品容易变黑：4Ag＋2H2S＋O2 [6] 2Ag2S＋2H2O 。
②与氧化性酸反应：2Ag＋2H2SO4（浓） △ [7] Ag2SO4＋SO2↑＋2H2O 、3Ag＋4HNO3（稀） [8] 3AgNO3＋NO↑＋2H2O
＋1价银，具有氧化性，易形成配合物
氧化银
（Ag2O）
①不稳定，受热易分解；②溶于H2O2溶液：Ag2O＋H2O2 2Ag＋O2↑＋H2O；③溶于浓氨水：Ag2O＋4NH3·H2O [9] 2[Ag（NH3）2]OH＋3H2O
＋1价银，具有氧化性，易形成配合物
氢氧化银
（AgOH）
①不稳定：2AgOH [10] Ag2O＋H2O ；②溶于浓氨水：AgOH＋2NH3·H2O [Ag（NH3）2]OH＋2H2O
硝酸银
（AgNO3）
①不稳定：2AgNO3 光照 2Ag＋O2↑＋2NO2↑；②与氨水反应：2AgNO3＋2NH3·H2O（少量） Ag2O↓＋H2O＋2NH4NO3、AgNO3＋3NH3·H2O（过量） [Ag（NH3）2]OH＋2H2O＋NH4NO3；③与还原剂反应：如N2H4＋4AgNO3 4Ag↓＋N2↑＋4HNO3
[Ag（NH3）2]OH
银氨溶液与含醛基的物质在碱性条件下加热发生银镜反应：
CH3CHO＋2[Ag（NH3）2]OH △ CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
＋2价的C和Ni
＋3价的C和Ni
性质
中间价态，具有氧化性和还原性
具有强氧化性
对
应
物
质
氧化物
主要表现氧化性，CO在一定条件下可被H2、C或CO还原成单质钴
酸性环境中发生反应：C2O3＋6HCl 2CCl2＋Cl2↑＋3H2O、Ni2O3＋6HCl 2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O
氢氧
化物
表现还原性：
①C（OH）2在空气中被缓慢地氧化为棕褐色的C（OH）3。
②Ni（OH）2在空气中较稳定，可采用强氧化剂在碱性条件下将其氧化
酸性溶液中被还原，如在盐酸中：2C（OH）3＋6HCl 2CCl2＋Cl2↑＋6H2O、2NiOOH＋6HCl 2NiCl2＋Cl2↑＋4H2O；在H2SO3溶液中：2C（OH）3＋H2SO3＋2H＋ 2C2＋＋SO42－＋5H2O、2NiOOH＋H2SO3＋2H＋ 2Ni2＋＋SO42－＋3H2O
元素
22Ti
23V
24Cr
25Mn
位置
第四周期第ⅣB族
第四周期第ⅤB族
第四周期第ⅥB族
第四周期第ⅦB族
常见化合价
＋3、＋4
＋3、＋4、＋5
＋3、＋6
＋2、＋4、＋7
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
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