高考化学一轮复习 同步课件 大单元二　第四章　第15讲　金属材料及金属冶炼　铜（广东版）

第四章

第15讲

金属材料及金属冶炼铜1.了解金属材料的性能及其在生产、生活中的应用。2.了解金属矿物的综合利用，知道常见金属冶炼的一般方法。3.了解铜及其重要化合物的性质和应用。复习目标课时精练考点一金属材料及金属冶炼考点二铜及其化合物练真题

明考向内容索引金属材料及金属冶炼考点一1.金属材料分类铁铬2.合金低大3.金属冶炼(1)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)。(2)金属冶炼的一般方法化合游离Mn++ne-===M冶炼方法主要反应原理(举例)热分解法2HgO_________热还原法Fe2O3+3CO

(高炉炼铁)WO3+3H2_________Fe2O3+2Al

(铝热法炼铁)电解法2Al2O3(熔融)__________MgCl2(熔融)_________2NaCl(熔融)__________2Hg+O2↑2Fe+3CO2W+3H2O2Fe+Al2O34Al+3O2↑Mg+Cl2↑2Na+Cl2↑一、合金的性能与用途1.(2025·汕头一调)下列有关合金的性质与用途不具有对应关系的是A.生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件B.钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用作快中子反应堆的热交换剂C.镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等D.镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件√

生铁容易被腐蚀，与其可用于炼钢和制造各种铸件无因果关系，A错误。2.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.储氢合金的发现和应用，开辟了氢气储存、运输的新途径C.“山东舰”上用于舰载机降落的拦阻索是一种特种钢缆，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√

硬铝具有密度小、硬度大、抗腐蚀能力强的特性，是制造飞机的理想材料，故A正确；储氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用开辟了氢气储存、运输的新途径，故B正确；“山东舰”上用于舰载机降落的拦阻索是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍，故D正确。二、金属冶炼的一般方法3.下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是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银化合态银的金属活动性弱，用加热Ag2O的方法冶炼C铁化合态铝的金属活动性比铁强，可用铝热法炼铁D钠化合态钠的金属活动性强，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√

一般认为铁是由CO还原Fe2O3制得，但在实际生活中，在铁轨焊接等方面，是用铝热反应来制取的，C正确；钠一般是由电解熔融NaCl的方法来制取，而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2，D错误。4.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.铝及其合金是电气、工业、家庭中广泛使用的材料，是因为铝的冶炼

方法比较简单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它们的单质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√

通常用CO还原法炼制铁，A错误；因为Al有良好的性能，才被广泛使用，B错误；氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝，C错误；高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，D正确。返回铜及其化合物考点二1.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CuSO4白色CuO黑色CuSO4·5H2O蓝色Cu2O砖红色Cu2(OH)2CO3绿色Cu2S黑色Cu(OH)2蓝色2.铜及其重要化合物的转化关系完成上述转化关系中指定变化的化学方程式或离子方程式。(1)铜在潮湿的空气中生锈：

。(2)FeCl3溶液腐蚀铜板：

。2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+(3)将氨水逐滴滴入CuSO4溶液过程中所发生的反应：

；

。(4)胆矾加热分解：

。

Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2OCuSO4·5H2OCuSO4+5H2O3.Cu+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)+1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cu2+，如Cu2O加入稀H2SO4反应的离子方程式：

。Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O易错辨析1.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物(

)2.无水CuSO4既可检验水蒸气的存在又可作干燥剂(

)3.Cu2O在高温下比CuO稳定的原因是Cu2O中Cu+的3d轨道电子全充满(

)4.Cu与Fe3+反应说明Cu的还原性比Fe的强(

)5.Cu(OH)2溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+(

)6.CuSO4·5H2O呈蓝色是因为存在[Cu(H2O)4]2+(

)××√×√√1.CuSO4用途广泛，以Cu为原料制CuSO4有多种方法。(1)实验室可用Cu与浓硫酸反应制CuSO4。①Cu与浓硫酸反应的化学方程式是______________________________________。

②该方法制CuSO4存在的不足是_______________________________________________________________________(任写一条)。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应产生SO2，对环境有污染(或氧化剂浓硫酸利用率不高，其他合理答案均可)(2)实验小组采取如下方法制CuSO4。实验表明，Fe3+能加快生成CuSO4的反应速率，原理可表述为ⅰ.2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ⅱ.……ⅱ的离子方程式是

。

4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O2.(2025·深圳龙岗区模拟)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，该反应的化学方程式为

。

CuFeS2+3FeCl3===CuCl+4FeCl2+2S(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

。

Fe2O3

FeCl2溶液在加热蒸干、灼烧过程中，Fe2+水解且被氧化，最终得到Fe2O3固体。(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)。

Cu2+

[CuCl2]-中铜显+1价，调节pH，其发生歧化反应生成Cu和Cu2+。(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有

(填化学式)，为保持流程持续循环，每生成1molCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为

。

HCl和CuCl2

由(3)分析可知滤液中有CuCl2及过量的盐酸。由已知反应知，1

mol

CuFeS2溶解需要3

mol

CuCl2，生成4

mol

CuCl，4

mol

CuCl最终歧化生成2

mol

Cu和2

mol

CuCl2，与反应前相比还需要补充1

mol

CuCl2，则生成1

mol

Cu需要补充0.5

mol

CuCl2。0.5mol(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+13O2

3Cu2S+2Fe3O4+9SO2，Cu2S+O22Cu+SO2，此工艺与前一工艺相比主要缺点有___________________________________________________。

高温需要消耗能量，生成的SO2会污染大气。会产生污染环境的气体SO2(或能耗高等，答案合理即可)返回精练真题练真题明考向1.(2023·广东，10)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A.可存在c→d→e的转化B.能与H2O反应生成c的物质只有bC.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基D.若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键√

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；钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O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O2，则b为过氧化钠，含共价键和离子键，D合理。2.(2024·黑吉辽，13)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn，流程如下，“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)离子Zn2+Cu2+Cl-浓度/(g·L-1)1450.031A.“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全B.“浸铜”反应：2Cu+4H++H2O2===2Cu2++H2↑+2H2OC.“脱氯”反应：Cu+Cu2++2Cl-===2CuClD.脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn离子Zn2+Cu2+Cl-浓度/(g·L-1)1450.031√

“浸铜”步骤中，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误；“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O，故B错误；“脱氯”步骤中，“浸铜”后的溶液中加入锌浸出液，仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu与Cu2+发生归中反应，离子方程式为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl，故C正确；脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误。3.(2025·江苏，11)探究含铜化合物性质的实验如下：步骤Ⅰ取一定量5%CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。步骤Ⅱ将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。步骤Ⅲ向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。下列说法正确的是A.步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4B.步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2+)<c蓝色(Cu2+)C.步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化D.步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]2++Fe===Cu+Fe2++4NH3

↑√

步骤Ⅰ中硫酸铜溶液与适量浓氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，步骤Ⅱ中氢氧化铜沉淀分别与浓氨水、稀盐酸反应生成[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)、氯化铜(蓝色)，步骤Ⅲ向含有[Cu(NH3)4]2+的深蓝色溶液中插入打磨过的铁钉，无明显现象，说明[Cu(NH3)4]2+与Fe不反应，加入稀盐酸，[Cu(NH3)4]2+与HCl反应生成Cu2+和氯化铵，Fe与HCl反应生成Fe2+和氢气，Fe与Cu2+发生置换反应生成Fe2+和Cu，因此会有气泡产生，铁钉表面出现红色物质Cu。步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为氢氧化铜，A错误；

Cu元素在深蓝色溶液中主要以[Cu(NH3)4]2+形式存在，在蓝色溶液中主要以Cu2+形式存在，[Cu(NH3)4]2+不能电离，故深蓝色溶液中Cu2+浓度小于蓝色溶液中Cu2+浓度，B正确；步骤Ⅲ中无明显现象是因为[Cu(NH3)4]2+与Fe不反应，与铁的钝化无关，C错误；步骤Ⅲ中Fe与HCl反应生成氢气：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑，Fe与Cu2+反应生成Cu：Fe+Cu2+===Fe2++Cu，D错误。返回精练高频考点提升关键能力课时精练对一对答案123456题号12345答案ADCCC答案1234566.(1)CuS+MnO2+4H+===Mn2++Cu2++S+2H2O(2)将Fe3+转化为Fe(OH)3除去(3)A只使用NH4HCO3固体时会有二氧化碳放出，导致碳元素利用率低，且有液体外溢的危险，而选用氨水⁃NH4HCO3混合溶液可避免这种情况1.(2025·肇庆模拟)广东是岭南文化的发源地，有丰富的文物资源。下列文物的主要成分属于合金材料的是123456答案

A.西周兽面纹青铜盉B.清千金猴王砚C.民国木雕大神龛D.元青花人物纹玉壶春瓶√

清千金猴王砚、元青花人物纹玉壶春瓶的材质均为硅酸盐，故B、D错误；民国木雕大神龛的材质为木材，属于有机高分子材料，故C错误。123456答案2.下列有关金属冶炼的原理错误的是A.用电解法制取金属钠：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑B.用Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti：2Mg+TiCl4(熔融)

Ti+2MgCl2C.用Al作还原剂冶炼金属V：3V2O5+10Al6V+5Al2O3D.用H2作还原剂冶炼金属Ag：Ag2O+H2

2Ag+H2O123456答案√123456答案

铝的还原性大于钒，用Al作还原剂可以冶炼金属V，反应的化学方程式是3V2O5+10Al6V+5Al2O3，故C正确；银是不活泼金属，一般采用加热Ag2O的方法冶炼Ag，故D错误。3.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√123456答案4.(2025·广东模拟预测)部分含铜微粒的带电荷数与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是A.a可能是[CuCl4]2－B.往CuSO4溶液中加入过量氨水可能

会生成dC.若c为氧化物，则蔗糖可以将新制

Cu(OH)2转化为物质cD.常温下，b能与CO2、H2O和O2发生化合反应√123456答案123456答案

[CuCl4]2－带2个负电荷，Cu元素的化合价为＋2价，故A正确；CuSO4溶液与过量氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋，该微粒带2个正电荷，Cu元素的化合价为＋2价，故B正确；若c为氧化物，则c是Cu2O，蔗糖中不含醛基，