高三化学讲义：金属材料及金属的冶炼

第16讲铜及其化合物金属材料及金属

的冶炼

「考试要求y~

1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途、制备原理及过程。2.了解合金的概念及

金属材料的重要应用。3.能根据金属的活动性顺序选择合适的冶炼方法。

考点一铜及其化合物

必备知识整合

1.熟记铜及其常见化合物的颜色

物质颜色物质颜色

Cu紫红色CuS04白色

CuO黑色CUSO4-5H2O蓝色

CuaO砖红色CMOH)2co3绿色

Cu2s黑色CU(0H)2蓝色

2.铜及其重要化合物的性质及应用

(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈rCu2(OH)2CO31：2Cu+O?+CO2+H?O=CU2(OH)2co3

(填化学方程式)。

(2)常用灼热的铜粉除去N2中的Ch，用灼热的CuO除去CO?中的COo

(3)新制的Cu(0H)2常用来检验醛基。

(4)无水CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSOQHzO),可用于检验比0。

(5)过量的Cu和浓硝酸反应，得到NO?和NO的混合气体，再加入稀硫酸，Cu继续溶

昼。

(6)CU+2H2SO4(浓)=^=CuSO4+SO2t+2H2O,此反应中当Cu过量时，H2s也

不能完全反应。此反应不适用于制备CuSCU，因为会产生污染性气体SO2且H2s04的利用

率低。

⑺Cu卡的性质

①+1价铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为+2价。

②十1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cd,如C112O加入稀硫酸的离

子方程式：CU9+2H+=CU+CU2++H。

I秒判正误「正确的打“J”，错误的打“X”。

(1)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀。(J)

(2)CuO是金属氧化物，与水反应生成CU(0H)2。(X)

(3)CuSO4-5H2O失去结晶水属于物理变化。(X)

(4)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物。(X)

(5)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氮化氮生成。(X)

对点题组突破,♦提能力

题组一铜及其化合物的性质和应用

1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质，下列操作正确且能达到目的

的是(D)

A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完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CuCb的生成

C.将CUC12溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCL固体

D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿

解析：A项，应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，不符合题意：B项,

应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中，不符合题意；C项，CuCL水解

生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCL溶液得不到无水CuCb固体，不符合题意。

2.(2024•江西赣州二十三校高三期中联考)铜元素的“价一类”二维图如图，下列有

关说法正确的是(C)

单质氧化物碱盐物质类别

A.a可直接转化为e

B.b转化为c一定需要另加还原剂

C.新制的e可用于检验葡萄糖中的醛基

D.直接加热f溶液一定可得到f固体

解析：由题图元素化合价和物质类别可推出：a为Cu,b为CuO,c为Cii2O,d为CuOH,

e为CU(0H)2,f为可溶性铜盐。Cu不可一步转化成CU(OH)2,A错误；CuO加热条件下自

身可分解为CRO,B错误；新制的Cu(0H)2可用于检验箭葡播中的醛基，C正确；C/+会

发生水解反应，加热CuCL溶液时得不到CuC12固体，D错误。

题组二铜的重要化合物的制备

3.用CuCbZHzO制我无水CuCb的实验装置如图所示。下列说法错误的是（D）

A.通入HCI可以抑制CuCL的水解

B.先滴入浓硫酸，再点燃c处酒精灯

C.硬质玻璃管内部石侧会出现白雪

D.装置d中上层为苯，下层为NaOH溶液

解析：氯化铜水解反应为CuCl2+2H2O=Cu（OH）2+2HCI,生成的HQ易挥发，通入

HC1可以抑制CuCb6勺水解,A正确：CuCb-2H,O加热失去结晶水必须在HC1的气流中进

行，所以先滴入浓硫酸产"HQ气体，使硬质玻埔管中充满HCI气体后再点燃c处酒精灯，

B正确：硬质玻璃管内部右侧有生成的水蒸气和通入的HC1,由于HC1极易溶于水，会产生

白雾，C正确：HC1极易溶于水，为了防止倒吸，d中下层应为有机溶剂，可以是四氯化碳，

上层为氢氧化钠溶液，D错误。

4.（2024•安徽池州高三期末）用低品铜矿（主要含CuS、FeS）制备CsO的一种工艺

流程如下：

稀硫酸,水合胧

MnO,（N,H,-H,O）

上工

低品铜矿一^透卜*西画一叵卜Cu2O

III!

S、MnC）2流渣钵渣N2

下列说法正确的是（C）

2+2+

A.“酸浸”过程中FeS发生反应的离子方程式为S+4H+MnO2=Mn+S+2H2O

B.“调pH”的目的是除去溶液中的Fe2+

C.使用Na2cO3溶液“除钻”时,镒渣中可能会含有少量Mn（OH）2

D.“还原”过程中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1

解析：低品铜矿（主要含CuS、FeS）与稀硫酸、二氧化镒反应生成硫单质、硫酸铜、

硫酸镒、硫酸铁等，调节溶液的pH,过滤后，向滤液中加入除镒的物质，再向溶液中加入

水合肿得到氧化亚铜。FeS固体难溶于水不能拆成离子形式，2FeS+12H++3MnO2=2Fe3+

2+

+2S+6H2O+3Mn,A项错误；“调pH”的目的是除去溶液中的Fe3+,B项错误：C0干和

Mi?+相互促进水解，生成少量Mn（OH）2,C项正确：水合肺中氮元素为一2价，最后变为0

价，化合价升高2,铜元素从+2价降为+1价，化合价降低1,根据得失电子守恒，“还原”

过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1,D项错误。

考点二金属材料及金属的冶炼

必备知识整合♦强基烛

1.重要的金属材料——合金

O由两种或两种以上的金屈（或金属和非金属）

暨与1熔合而成的具有金属特性的物质

（S）-具有金属特性

熔点:多数合金的熔点比它的各成分金属的

灌）」熔点色

J，L硬度:合金的硬度一•般比它的各成分金属的

硬度大

2.常见的金属材料

（1）金属材料分类

黑色金M材料线、铢、蹩以及

金W们的吝金

属

材

料有色金属材料除黑色金属以外的其他各种

金属及其合金

（2）几种常见的合金

低碳钢:韧性、焊接性好.强度低

碳

索

中碳钢:强度高•韧性及加丁.性好

钢

高碳钢:硬而脆•热处理后弹性好

①

具有各种不同的优良性能•用于

合金钢

制不锈钢及各种特种钢

种类:硅铝合金、镁铝合金、硬铝等

铝

合

特性:密度小、强度高、塑（造）性好、易于加工

②金

用途:建筑业、容器包装业、交通运输业等

一直姻（主要含Cu、Sn、Pb）：我国最早使用

铜

合

③黄铜（主要含Cu、Zn等）

金

一白铜（主要含Cu、Ni、Zn等）

能够大量吸收氢气，并与H2

_［储氢合金I

结合成金属氧化物的材料

④型

’—|耐热合剑——广泛应用于航空航天、生

物I：程和电子工业等领域

形状记忆合金)

3.金属矿物的开发利用

(I)金属在自然界中的存在

在金属化合物中，金属元素都显

正价

金、伯等极少数金属

(2)金属治炼的实质

金属冶炼的过程就是把金属从此金态还原为避邕态的过程，即M#+〃e-=M。

(3)金属冶炼的一般方法

电解热/原热分解

二公屈信动性逐，减弱一——二^

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H>CuHgAg

冶炼方法主要反应原理(举例)

2HgO"=2Hg+Cht

热分解法

2Ag2O—4Ag+O2t

Fe?Ch+3co望=2Fe+3cO2（高炉炼铁）

热还原法W03+3H2=^=W+3H9

Fe2O3+2AI=^=2Fe+AI2O3

2Al2O3（熔融）==4AI4-3Ot

/小HH力2

电解法MgCh（熔融）=^^Mg±ChJ_

2NaCl（熔融）=^=2Na±CU_

I秒判正误正确的打“j”，错误的打“x”“

(1)合金材料中不可能含有非金属元素。(X)

(2)冶炼铝和钠都可以用电解法。(J)

(3)所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。(X)

(4)铜比铝先获得成功冶炼的原因是铜矿较易被还原，铝犷很难被还原。(J)

⑸工业电解熔融态的ALO?制A1时，加冰晶石的主要作用是提高A1的产量。(X)

对点题组突破♦提能力

题组一合金金属材料

1.（2024.湖北鄂东南联盟期中）氢能汽车纷纷宣布入市，标志着新能源汽车即将进入

“氢”时代。如图所示为某储氢合金的吸氢过程，已知储氢合金在吸氢时放出大量热，下列

说法正确的是（D）

A.氢气以分子形式存在于储氢合金中

B.储氢合金在吸氢时体系能量升高

c.B相金属氢化物释放氢的过程中不破坏化学键

D.利用储氢合金可制备超高纯氢气

解析：氨气以金属氧化物的形式存在于储氢合金中，故A错误；储氢合金在吸氮时放

出大量热，体系能量降低，故B错误；p相金属氢化物释放氢的过程中破坏化学键，故C

错误；利用储氢合金的选择性吸收的特性，可制备超高纯氨气，故D正确。

2.“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。A165Q123FCI2是二

卜世纪发现的几百种拟晶之一。具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正

确的是（C）

A.A165CU23FC12是一种化合物

B.A165CU23Fei2的硬度小于金属铁

C.AZCu23Fei2不可用作长期浸泡在海水中的材料

D.1molAl65Cu23Fei2溶于过量的硝酸时共失去265mol电子

解析：合金是混合物，A错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比

各成分金属大，B错误；Al65cli23Fei2与海水可以构成原电池，会加速活泼金属的腐蚀，因

此不可用作长期浸泡在海水中的材料，C正确：溶于过量的硝酸叶，AI与Fe均变为+3价，

Cu变为+2价，故ImolA165Cu23Fe12失电子的物质的量=65molX3+2X23mol+12molX3

=277mol,D错误。

题组二金属的冶炼

3.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电

解法。四种方法在工业上均有应用，古代有：（I）火烧孔雀石炼铜；（H）湿法炼铜。现代有：

（HI）铝热法炼铭；（IV）从光卤石中炼镁。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是

（B）

A.（I）—®B.（II）—@

C.（Ill）—@D.（IV）—@

解析：（I）火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法冶炼金属铜，对应方法①，故A正确；（H）湿

法炼铜是采用活泼金属置换法冶炼金属铜，对应方法③，故B错误；（HI）铝热反应是采用活

波金属置换法冶炼金属，对应方法③，故C正确；（N）从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔

融氯化镁的方法，对应方法④，故D正确。

4.明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……

然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火城红……冷定毁罐取出。……即倭铅也。"（注:

炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭）下列说法不正确的是（A）

A.倭铅是指金属锌和铅的混合物

B.煤炭中起作用的主要成分是C

C.冶炼Zn的化学方程式：ZnCO3+2C^=Zn+3COt

D.该冶炼锌的方法属丁热还原法

解析：由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，A错误；反应中C做还原剂，则

煤炭中起作用的主要成分是C,B正确；碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，化学

方程式为ZnCO3+2C=^=Zn+3COt,C正确；依据化学方程式ZnCO3+2C=^=Zn+

3cOt可知，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法，D正确。

高考真题演练「明考向

1.正误判断，正确的打“，错误的打“X”。

（1）（2024.浙江6月选考）部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿

物得到。（V）

（2）（2023・广东卷）饱和CuSCh溶液可析出无水蓝色晶体。（X）

（3）（2023・湖南卷）吉铜器“四羊方尊”的主要材质为合金。（V）

（4）（2022.全国乙卷）青铜和黄铜是不同结构的单质铜。（X）

（5）（2022.江苏卷）青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑.（J）

2.（2021・河北卷）“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“钢铁是杂炼生镂作刀镰者”。“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：钢是以铁为主的含碳合金，A说法正确：钢的含碳量越高，硬度和脆性越大，B

说法正确；合金的熔点比其组分金属的熔点低，生铁含碳量（2%〜4.3%）大于熟铁的含碳量

（约0.1%）,故生铁熔点七熟铁低，C说法错误；赤铁矿的主要成分是Fez。-D说法正确。

3.（2023・广东卷）部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推

断不合理的是（B）

£+2

♦

单质就化物

A.可存在c-*d-*e的转化

B.能与山。反应生成c的物质只有b

C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基

D.若b能与H2O反也生成02，则b中含共价键

解析：由题图可知a、b、c对应物质分别为钠、氧化钠（过氧化钠）、氢氧化钠或a、b、

e、d对应物质分别为铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧

化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，所以存在c-d-e的转化，A合理；钠、氧化钠、过

氧化钠都能与HzO反应生成氢氧化钠，B不合理：新制的氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的

醛基，C合理；若b能与H2O反应生成02,则b为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，

D合理。

4.（2024・山东卷改编）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu?。。为

探究CsO的性质，取等量少许Cu?。分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法

正确的是（A）

项目实验操作及现象

滴加过量0.3moll/HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉

试管甲

淀，溶液显浅蓝色：倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失

滴加过量61noi氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色：静置

试管乙

一段时间后，溶液颜色变为深蓝色

A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu

B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性

C.试管乙实验可证明Cu（I【）与NH3形成无色配合物

D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物

解析：CU20中滴加过量0.3mol/LHNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色

沉淀，溶液显浅蓝色，说明CwO转化成Ci?+,铜元素的化合价由+1升至+2,根据氧化

还原反应的特点知，铜元素的化合价还有由+1降至0,新生成的沉淀为金属Cu,该过程中

HNO3表现酸性，后滴加浓硝酸发生的反应为CU+4HNO.（^）=CU（NO3）2+2NO2t+2%O,

该过程中HNCh表现氧化性和酸性，A正确，B错误；CgO中滴加过量6moi/L氨水并充分

振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液，静置一段时间无色溶液变为深蓝色，说明Cu（I）与NH.i

形成无色配合物易被空气中的氧化成深蓝色配合物［CU（NH3）4产，C错误；既能与酸反应

生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，CBO溶于6moi/L氨水形

成的是配合物，CU20不属于两性氧化物，D错误。

5.（2024・辽宁卷）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的C「并制备Zn,流程如下。“脱

氯”步骤仅铜元素化合价发生改变。下列说法正确的是（C）

H,SOH.O锌浸出液

It21

铜妈——d浸铜］——脱氯If脱裁液

CuCI固体

锌浸出液中相关成分（其他成分无干扰）：

离子Zn2+Cu2+cr

浓度4gU）1450.031

A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全

，2+

B.“浸铜”反应：2Cu+4H+H2O2=2Cu4-H2t+2H2O

C.“脱氯”反应：Cu+Cu2++2Cr=2CuCl

D.脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn

解析：铜屑中加入H2s04和H2O2得到c｛十,反应的离子方程式为Cu+2H++

2+

H2O2=CU+2H2O,再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅铜元素的化合价发

生改变，得到CuCI固体，可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu2++Cu+2Cr

=2CuCl,过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zi声可在阴极得到电子生成Zn,C正确，

B、D错误；由分析知，“浸铜”时，铜屑中加入H2s0,和H2O2,反应得到CM+,反应的

离子方程式为CU+2H++H2O2=CI）2++2H2O,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，则

铜屑不能溶解完全，A错误。

课时作业16

（总分：60分）

一、选择题（每小题3分，共30分。每小题只有1个选项符合题意）

1.（2023・重庆卷）重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划（2021—2025年）涉及

的下列物质中，属于金属材料的是（B）

A.重组蛋白B.高性能铜箔

C氮化铁半导体D.聚氨酯树脂

解析：A项，重组蛋白为有机物：B项，合金、纯金属均为金属材料，铜为金属材料:

C项，燕化镇半导体为新型无机非金属材料；D项，聚氮酯树脂为有机合成材料。

2.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(D)

A.CuOB.Cu?O

C.CuD.CU2(0H)2CO3

解析：铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜

[CU2(OH)2CO3],则这里找“铜青”是指CUMOH)2co*

3.下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是(C)

A.铜单质具有延展性，可用于传输电流

B.Cu?。的熔、沸点较高，可用作催化剂

C.Cu(OH)2具有氧化性，可用于检验醛基

D.CuSO,能使蛋白质变性，可用于饮用水消毒

解析：铜单质具有导电性，可用于传输电流，A不若合题意；CsO的熔、沸点较高与

其作催化剂无因果关系，B不符合题意；已知反应RCHO+2Cu(OH)2+NaOH—^-Cu2。I

+RCOONa+3H2O,反应中Cu(0H)2做氧化剂，具有氧化性，可用于检脸醛基，C符合题

意：CuSCh能使蛋白质变性，但CuSCh不可用于饮用水消毒，只能用于环境消毒，D不符

合题意。

4.化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是(B)

A.“超级钢”属于合金

B.合金的熔点比各成分金属的高

C.储氢合金可用于解决氢能储存和运输难题

D.不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，有很强的抗腐蚀能力

解析：钢为铁的合金：则“超级钢”属于合金，A正确；合金的熔点一般比各成分金属

的低，B错误；氢%为气体，不易储存和运输，则储氢合金可用于解决氢能储存和运输难题，

C正确；不锈钢是以铁、格为主，再添加如银、锤、锢等尢素冶炼而成的合金，从而性能高，

在大气中比较稳定，不容易生锈，有很强的抗腐蚀能力，D正确。

5.(2024•陕西西安模拟)金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。E

列有关金属冶炼的原理错误的是(D)

A.用电解法制取金属钠：2NaCl(熔融)JS=2Na+Cl2f

B.川Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti：2Mg+TiCJ4(熔融)==Ti+2MgCl2

C.用Al做还原剂冶炼金属V：3V2O5+l0AI=^=6V+5Al2O3

D.用H2做还原剂冶炼金属Ag：Ag2O+H2=^=2Ag+H2O

中

解析：电解熔融氯化钠制取金属钠，反应的化学方程式是2NaCl(熔融)M=a2Na+

Cl2t,故A正确；Mg的活泼性大于Ti,可用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti,反应的化

学方程式是2Mg+TiCL(熔融)==Ti+2MgCl2,故B正确；铝的还原性大于锐，用A1

做还原剂可以冶炼金属V,反应的化学方程式是3V2O5+10AI=^3=6V+5AI2O3,故C正确；

银是不活泼金属，一般采用加热AwO的方法冶炼Ag,故D错误。

6.人类最早冶金的历史年代曲线图如图所示(-1C00表示公元前1()00年)。下列说法

正确的是(B)

3(XM)

2(X)0

al(MM。)

JZ-KXM)

-2(MM)

-3000

-4(X)0

一5(X)0

-60()0

-7(MM)

A.金属越活泼，冶炼的年代一定越晚

B.冶炼金属的历史：电解氯化物比电解氧化物早

C.自然界中铜元素以游离态形式存在，故铜的冶炼年代最早

D.金属氧化物(如AI2O3、Cu2O)也属于金属材料

解析：题图铜冶炼的年代比银和金早，而铜比银和金活泼，故A错误；金属氯化物的

沸点一般比金属在化物的低，在冶炼初期会选择电解金属氯化物，故B不确：自然界中铜

以化合态形式存在，故C错误；AI2O3、CRO不属于金属材料，故D错误。

7.氧化亚铜(00)主要用于制造船底防污漆。已知CuO经高温灼烧生成CsO,Cu2O

与H卜发生反应：CU2O4-2H+=CU+CU2++H2O,现将经高温灼烧后的CuO样品投入足量

稀硫酸中得到混合溶液，下列有关说法不正确的是(C)

A.稳定性：Cu2O>CuO

B.样品与酸反应中，CU20既是氧化剂又是还原剂

C.如果溶液变蓝色，说明CuO已分解

D.若有14.4gCu2O参加反应，则转移电子数为O.LVA（设NA为阿伏加德罗常数的值）

+

解析:CuO经高温灼烧生成Cu2O,则Cu2O比CuO稳定，A正确：反应CuzO+2H=Cu

+C112++H2O中，铜元素的化合价部分从+1升高到+2,部分从+1降低到0,则CuQ既

是氧化剂又是还原剂，B正确；如果溶液中出现蓝色，不能说明CuO已分解，因为CuO与

稀硫酸反应溶液也呈蓝色，C错误；反应CU2O+2H+=CU+CU2++H2O中，1mol氧化亚

铜完全反应转移1mol电子，14.4gC112O的物质的量为。.1mol,0.1mol氧化亚铜完全反应

转移0.1mol电子，转移电子数为O.INA,D正确。

8.（2025•安徽合肥六校高三期中联考）铜是生活中重要的金属，部分含铜粒子的电荷

数与铜元素化合价二维图如图所示。下列推断不合理的是（C）

氧

化

1•I1

剂.......................-：(.cB........b....i....：1

W••I|

如+2.........ICu(OH),-4-Cu(OH)^-

(•I(

F还••I•

原.........，…Cu,O••…:；

剂

，Q;...........：

-b26=4-2

+H，+OH-

电荷数

A.c处粒子转化为a处粒子需要加还原剂

B.高铜酸根离子（CuO［）可填在b的位置

C.Cu（OH）孑转化成CU（OH）2需要加碱

D.酸性条件下，Cu;O可转化为Cu和C/+

解析：a为+2价粒子，c变成a铜化合价降低，得到电子，做氧化剂，需要加还原剂，

A推断合理；CuO9中铜元素显+3价，整个离子带1个弟电荷，应该填在b的位置R推断

合理；Cu（OH方转化为Cu（OH）2需要加酸，C推断不合理；CsO中铜元素为+1价，在酸性

环境下可以发生歧化反应生成+2价的铜化合物和单质铜，D推断合理。

9.（2025•黑龙江西部联合体高三期中）部分氧化的Fc-Cu合金样品（氧化产物为Fc2O3.

CuO）共5.76g,经如下处理：

足量

广标准状况下VmL气体

样稀硫酸

f滤渣3.2g

滤液A足殳Na（）H充分固体

滤渣嬴

（不含CF）溶液•过滤3.2g

下列说法不正确的是1C）

A.滤液A中的阳离子为Fe2+、H

B.样品中铁元素的质量为2.24g

C.样品中CuO的质量为4.0g

D.V=448

解析；生成的3.2g渡渣是桐，金属铜可以和铁离子反应，所以一定不含有铁离子，A

正确：固体为三氧化二铁，其物质的量为铁元素的物质的量为

二1\热1黑1IKz1=0.02mol,0.02

molX2=0.04mol,质量为0.04molX56g/mol=2.24g,B正确；根据B选项可知铁元素质

量为2.24g,而原来固体才5.76g,所以CuO质量不超过5.76g—2.24g=3.52g,C错误；

根据最后溶液中溶质为过量H2sO,和FeSO%而铁元素物质的量为0.04mol,说明参加反应

的硫酸物质的量为0.04mol,含0.08mol氢离子，其中部分氢离子生成氨气，另外的酎和

合金中的氧结合生成水，由于合金中氧元素物质的量为色”氤青父昼=0.02mol,它结

合0.04mol氢离子，所以硫酸中生成氯气的H+的物质的量有0.08mol—0.04mol=0.04mol,

即生成0.02mol氨气，标准状况下体积为448mL,D正确。

10.(2022.山东卷)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。

硫酸溶液,高压。2NH3高压H?

嚼浸去卜|中和MpH*诙H还标H过滤卜cu

固体X:一金属P

物质U

Fe(0H)3C(0H)2Zn(OH)2

开始沉淀pH1.94.26.2

沉淀完全pH3.26.78.2

下列说法错误的是(D)

A.固体X主要成分是Fe(0H)3和S；金属M为Zn

B.浸取时，增大。2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：CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS

3+

反应生成CuSCh、S、比。,Fe?+被氧化为Fe,然后加入NH3调节溶液pH,使Fe?♦形成Fe(OH)3

沉淀，而CM+、Zn?+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的固体X为S、Fe(OHh;滤液

2

中含有Cu\Z/+,然后向滤液中通入高压H2,根据元素活动性：Zn>H>Cu,CM?被还

原为Cu,通过过滤分离出来，而Zn?+仍然以陶子舫式存在于溶液中，再经一系列处理可得

到Zn。经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3,金属M为Zn,A正确；CuS难

溶于硫酸，在溶液中存在沆淀溶解平衡：CuS(s)F=^Cu2+(aq)+S2(aq),增大02的浓度，可以

反应消耗S2',使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动，可促进金属离子的浸出，B

正确；根据流程图可知，用Nh调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Ci?*、Z/仍以

离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2〜

4.2,C正确；在用H?还原Cu?+变为Cu时，出失去电子被氧化为H+,若还原时增大溶液

的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原C/+,因此不利于Cu的生成，D错误。

二'非选择题(共30分)

11.(16分)铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为探究铜在空气中的腐蚀情况，某

化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。

绿色固体

碱石灰

无水