高考化学一轮复习-金属材料及金属矿物的开发利用（原卷版）

这是一份高考化学一轮复习-金属材料及金属矿物的开发利用（原卷版），共15页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚
\l "_Tc23645" 考点一 铜及其化合物
\l "_Tc8741" 知识点1 铜
\l "_Tc5345" 知识点2 铜的氧化物和氢氧化物
\l "_Tc8741" 知识点3 铜盐
\l "_Tc8741" 知识点4 铜及其重要化合物的应用
\l "_Tc21155" 考向1 考查铜及其化合物的性质与应用
\l "_Tc28902" 考向2 考查铜及其化合物制备
\l "_Tc818" 考点二 金属材料
\l "_Tc27137" 知识点1 合金
\l "_Tc28076" 知识点2 常见金属材料与应用
\l "_Tc28076" 知识点3 金属冶炼
\l "_Tc18130" 考向1 合金与金属材料的应用
\l "_Tc10653" 考向2 金属矿物的开发利用
【思维建模】金属冶炼的方法
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知

考点一 物质的组成与分类
\l "_Tc25045" 知识点1 铜
1．存在及位置
(1)存在：在自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿(____________)、黄铜矿(____________)和斑铜矿(____________)。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是____________。
(2)位置：铜位于元素周期表中第______周期______族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种的变价金属元素(______、______)。
2．原子结构
(1)铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，英文cpper，原子序数29，原子结构示意图为：__________________。
(2)核外电子排布式：________________________或[Ar] ______，价电子排布式：______。
3．物理性质。______色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
4．化学性质
①生成铜绿的化学方程式：______ ______ ______ (______固体)。
②Cu和S反应的化学方程式：__________________________________________。
③与浓硫酸共热的化学方程式：__________________________________________。
④与稀硝酸反应的离子方程式：__________________________________________。
⑤与浓硝酸反应的离子方程式：__________________________________________。
⑥与FeCl3溶液反应的离子方程式：__________________________________________。
5．铜的冶炼
(1)湿法炼铜：__________________________________________。
(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＋4O2eq \(=====,\s\up7(800℃))Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)
2Cu2S＋3O2eq \(======,\s\up7(1200℃))2Cu2O＋2SO2
2Cu2O＋Cu2Seq \(======,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑
(3)电解精炼铜：
粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有__________________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______极，铜在______极上______电子变为______＋，用纯铜棒作______极，______在______极上______电子生成______。
得分速记
(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)通常利用反应2Cu＋O22CuO除去混合气体中的少量O2，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)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S，由此可知氧化性：Cl2>S。
(5)Cu与稀硫酸不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀硫酸中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。
\l "_Tc16775" 知识点2 铜的氧化物和氢氧化物
1．氧化铜
(1)物理性质：______色______溶于水的固体。
(2)化学性质：与酸反应，可以用H2、CO、Al还原出Cu。
①与酸反应(H＋)：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
②与H2反应：H2＋CuO_____________________；
③与CO反应：CO＋CuO_____________________
2．氧化亚铜
(1)物理性质：______色______溶于水的固体。
(2)化学性质：
①与酸反应(H＋)为__________________________________________。
②Cu2O遇到HNO3发生氧化反应生成Cu2＋。
③与H2反应：__________________________________________。
④CuO加强热的反应：__________________________________________。
3．氢氧化铜
(1)物理性质：______色______溶于水的固体。
(2)化学性质及应用：
= 1 \* GB3 ①
反应①的化学方程式：__________________________________________；
反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。
反应③的化学方程式：RCHO + 2Cu(OH)2+NaOH RCOONa + Cu2O↓ + 3H2O
= 2 \* GB3 ②应用
利用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机化合物中含有的—CHO，乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式：_______________________________________________________________。
得分速记
(1)氢氧化铜既能溶于酸又能溶于碱(氨水)，但它不是两性氢氧化物。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水的现象是：先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解生成深蓝色溶液
(3)新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，可以用来检验醛基。
(4)＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。
(5)＋1价铜，在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。
\l "_Tc25045" 知识点3 铜盐
1．碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，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_____________________________________________________。
2．CuSO4·5H2O：为蓝色晶体，俗称________、胆矾，其受热分解的化学方程式为_____________________________________，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。
3．CuCl(氯化亚铜)：为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，溶于________________生成络合物，不溶于________。用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂；冶金工业；在气体分析中用于________和乙炔的测定 。CuCl的盐酸溶液能吸收一氧化碳而生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O](有毒!)，所以此反应在气体分析中可用于测定混合气体中CO的量。
4．CuI：白色粉末，见光易分解变成棕黄色，不溶于水和乙醇，溶于浓硫酸和盐酸，亦溶于液氨、碘化钾、氰化钾溶液中。与氢氧化钠作用生成氧化亚铜、碘化钠和水。
5．CuS：黑色粉末，难溶于水及非氧化性强酸。
6．氢化亚铜(CuH)：是一种难溶物质，CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。2CuH＋3Cl2===2CuCl2＋2HCl(燃烧)； CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)
得分速记
铜及其化合物的颜色、状态及溶解性
\l "_Tc25045" 知识点4 铜及其重要化合物的应用
1．Cu用作________催化氧化的催化剂。
2．通常利用热的铜网(反应________________)除去混合气体中的少量________。
3．Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：
________________________________________。
4．区别红色物质Cu和Cu2O的方法：向红色物质中加入________，若溶液由无色变成________色，则该红色物质为________，否则为________，反应的化学方程式为________________________________。
5．无水硫酸铜只能作为检验________的试剂，________作为________________的吸收试剂而用于除杂。
6．CuO用于有机化合物中的元素分析——李比希法
将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成________和________，用纯的____________把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内，前者将排出的________变为________，后者吸收水变为含有______________的高氯酸镁，这两个吸收管增加的重量分别表示生成的________和________的重量，由此即可计算样品中的________和________的含量。
7．利用新制Cu(OH)2悬浊液检验有机化合物中含有的________，如乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式：________________________________________________________________。
\l "_Tc17630" 考向1 考查铜及其化合物的性质与应用
例1某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是( )
A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，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
【变式训练1·变题型】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作了验证，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( )
A．是Cu B．是Cu2O C．一定有Cu，一定有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu
【实验创新与学科知识探究】【变式训练2】某同学进行如下实验：
下列说法不正确的是( )
A．铜与硝酸反应中，硝酸氧化性与氢离子、硝酸根浓度均有关
B．ⅰ、ⅱ中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释
C．继续向ⅰ中试管加入少量硫酸铜固体，也能发生ⅱ、ⅲ现象
D．用一定浓度的H2SO4与NaNO3也能使铜粉溶解
【变式训练3·变考法】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：Cu2S+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2↑+H2S↑-+2H2O
B．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
C．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu+O2+8NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
D．CuCl溶于较浓盐酸：CuCl+Cl-=[CuCl2]-
\l "_Tc16322" 考向2 考查铜及其化合物的制备
例2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+)___________。
【变式训练1·变题型】某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案：
(1)Cueq \(――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(加热))CuSO4eq \(――→,\s\up7(加水),\s\d5(稀释))硫酸铜溶液eq \(――→,\s\up7(蒸发),\s\d5(结晶))CuSO4·5H2O。
(2)Cueq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(灼烧))CuOeq \(――→,\s\up7(稀H2SO4))硫酸铜溶液eq \(――→,\s\up7(蒸发),\s\d5(结晶))CuSO4·5H2O。
(3)eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\c1(Cu,热空气))eq \(――→,\s\up7(稀硫酸))硫酸铜溶液eq \(――→,\s\up7(蒸发结晶))CuSO4·5H2O。
对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？
【逻辑思维与科学建模】【变式训练2】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Cu+、H+、Cl-、SO42-
D．“洗涤”时可使用水作洗涤剂，因为CuCl难溶于水
【变式训练3·变考法】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_________________________________________。

考点二 金属材料与金属矿物的开发利用
知识点1 合金
1．概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与________)熔合而成的具有________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________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)熔点一般比它的各成分金属的________；
(2)硬度和强度一般比它的各成分金属的________。
得分速记
知识点2 常见金属材料及应用
1．金属材料的工业分类
金属材料—eq \b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\c1(黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金,有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金))
2．重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(碳素钢\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(低碳钢：韧性、焊接性好，强度低,中碳钢：强度高，韧性及加工性好,高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好)),合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢))
3．几种有色金属材料
(1)铝及铝合金eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(铝\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(性能：良好的延展性和导电性,用途：制导线)),铝合金\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、, 制造工艺简单、成本低廉,用途：主要用于建筑业、容器和包装业、, 交通运输业、电子行业等))))
(2)铜及铜合金eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(铜\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(性能：良好的导电性和导热性,用途：主要用于电器和电子工业、建筑业)),铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的, 还有黄铜和白铜))
4．新型合金
知识点3 金属冶炼
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________价
(2)游离态—金、________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________态还原为________态的过程。即：_____________________ (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——金属活动顺序与金属冶炼的关系
(1)电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的金属)。
工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为
= 1 \* GB3 ①2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电)) ________________
= 2 \* GB3 ②MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电)) ________________
(2)热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。
= 1 \* GB3 ①CO还原Fe3O4：Fe3O4＋4COeq \(=====,\s\up7(高温))________________；
= 2 \* GB3 ②C还原ZnO：ZnO＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))________________；或2ZnO＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))________________
= 3 \* GB3 ③H2还原WO3：WO3＋3H2eq \(=====,\s\up7(高温))________________。
(3)热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。由HgO冶炼Hg的化学方程式：________________________；由Ag2O冶炼Ag的化学方程式：________________________。
5．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 eq \(=====,\s\up7(850 ℃),\s\d3( )) K↑＋NaCl
2RbCl＋Mg eq \(=====,\s\up7(700～850 ℃),\s\d3( )) MgCl2＋2Rb↑等
主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点________，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。
得分速记
(1)热还原法中使用的还原剂通常是碳单质、一氧化碳和氢气等。在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但反应中真正作还原剂的是CO。
(2)冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。
(3)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。
(4)用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。
考向1 合金与金属材料的应用
例1合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤
【变式训练1·变载体】镧镍合金是一种具有实用价值的新型储氢合金材料。下列说法不正确的是( )
A．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物
B．镍属于过渡元素，位于元素周期表d区
C．氢能是理想能源，具有来源广、热值高、无污染等优点
D．合金的熔点一定比各成分金属的熔点低
【生产生活与学科知识结合】【变式训练2】化学与生活、生产、社会密切相关，下列说法正确的是( )
A．制造镍氢电池使用的储氢合金是一类能与氢气结合成金属氢化物的材料，如钛锆合金，镧镍合金等
B．等漂白剂均是利用强氧化性达到漂白效果
C．用于制作大运会火炬塔塔身的钛合金板具有硬度低、延展性好等特点
D．天和核心舱电推进系统腔体的氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料
【变式训练3·变载体】我国古典文献中有丰富的化学知识。《格古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石(主要成分ZnCO3)炼成者，假鍮也。崔昉《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成(假)鍮石。下列说法错误的是( )
A．假鍮石比鍮石更方便冲压成型 B．假鍮石的炼制过程会有气体产生
C．假鍮石的主要材质为合金 D．假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应
考向2 金属矿物的开发利用
例2下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是( )
思维建模 金属冶炼的方法
【变式训练1·变考法】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．炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来的方法，区别在于炼钢时选用的还原剂的还原性更强
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其金属单质
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
【变式训练2·变载体】下列有关金属的工业制法中，正确的是( )
A．制铜：火法炼铜，即将黄铜矿受热分解以获得铜单质
B．制铁：以铁矿石、焦炭、石灰石为原料，CO还原得铁
C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，还原得镁
D．制铝：从铝土矿制得氯化铝固体，再电解熔融的氯化铝得到铝
【变式训练3·变题型】工业用镁还原TiCl4制备金属Ti，工艺流程如图。下列说法不正确的是( )
A．工业上可通过电解熔融MgCl2制取金属Mg
B．用金属Mg还原TiCl4过程中需要通入作保护气
C．“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离
D．制得海绵钛中含有少量金属Mg，可以用稀盐酸浸泡除Mg
1．(2025·广东卷，1，2分)中华传统技艺，凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是( )
2．(2025·陕晋宁青卷，1，3分)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是( )
A．“C919”大飞机用的氮化硅涂层 B．“梦想”号钻探船钻头用的合金
C．“望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D．“雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
3．(2025·湖南卷，1，3分)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是( )
A．高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件
B．金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C．超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D．超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉”
4．(2024·北京卷，18)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。
(2) (NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解的化学方程式是 。
(3)矿石和过量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
①温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 。
②温度高于425℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的 。
(5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液，并维持一定的c(H＋)和c(Cu2+)。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
铜及其化合物
选择题
非选择题
广东卷T15，4分；江苏卷T11，3分
福建卷T4，4分；福建卷T5，4分；湖南卷T7，3分；辽吉黑卷T13，3分；辽吉黑卷T13，3分；山东卷T14，4分；浙江省1月卷T2，3分；浙江6月卷T5，3分；北京卷T18；
·山东卷T11，3分；广东卷T10，3分；浙江省1月卷T2，3分；全国乙卷T11，6分；湖北卷T18
金属材料
选择题
非选择题
广东卷T1，2分；陕晋宁青卷T1，3分；湖南卷T1，3分；江苏卷T1，3分
浙江6月卷T5，3分；
湖南卷T1，3分
考情分析：
1．从命题题型和内容上看，铜及其化合物的性质与应用和合金的组成、性质和应用是高考重要命题点之一，题型以选择题和化工流程题为主，考查内容以金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。
2．从命题思路上看，高考可能会可能会在选择题中考查合金的性质和应用及金属矿物的开发利用，题目难度较小；在工艺流程图题中考查铜及其化合物的转化与应用，题目综合性较强，难度较大。
复习目标：
1．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。
2．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。
3．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。
物质
颜色
状态及溶解性
物质
颜色
状态及溶解性
Cu
紫红色，有金属光泽
固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸
CuSO4
白色
粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色
CuO
黑色
粉末，可溶于酸溶液
CuSO4·5H2O
蓝色
晶体
Cu2O
砖红色
固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2+)
Cu2(OH)2CO3
绿色
粉末，难溶于水，可溶于酸溶液
CuCl
CuI
白色
粉末，难溶于水
Cu(OH)2
蓝色
难溶于水，可溶于酸溶液
CuS
黑色
粉末，难溶于水及非氧化性强酸
[Cu(NH3)4]2+
深蓝色
络合离子，溶于水
加入试剂
稀硫酸
浓硫酸、加热
稀硝酸
浓硝酸
实验
现象
有红色固体剩余和溶液变为蓝色
产生无色气体
产生无色气体和溶液变为蓝色
产生红棕色气体和溶液变为绿色
实验
实验现象
ⅰ
将铜粉加入试管中，再加入稀HNO3
溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡时，铜粉有剩余，余液呈酸性
ⅱ
继续向ⅰ中试管加入少量固体NaNO3
又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色
ⅲ
继续向ⅰ中试管滴加几滴浓硫酸
又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色
钛合金
钛合金强度高、________好、________高。主要用于制作飞机发动机压气机________，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
储氢合金
是能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。
形状记忆合金
是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。
耐热合金
是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。
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
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
方法名称
主要反应原理(举例)
热分解法
2HgO2Hg＋O2↑，2Ag2O4Ag＋O2↑
热还原法
CO做还原剂
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁)
H2做还原剂
WO3＋3H2W＋3H2O
铝热反应
Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
电解法
2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解),\s\d5(冰晶石))4Al＋3O2↑
MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
A．纸哪吒
B．石印章
C．木活字
D．不锈钢针
温度/℃
B中所含铜、铁的主要物质
400
Fe2O3、CuSO4、CuFeS2
500
Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO