1、1第 4 节 金属材料及金属矿物的开发利用【考纲要求】了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 了解合金的概念及其重要应用。 了解常见金属的活动顺序。考点一 铜及其化合物1铜(1)物理性质：紫红色固体，具有导电、导热和延展性，不能被磁体吸引。(2)化学性质反应物 化学方程式常温下潮湿的空气中：2CuO 2CO 2H 2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色)O2在空气中加热：2CuO 2 2CuO(黑色固体)= = = = = 非金属Cl2 CuCl2 CuCl2(棕黄色烟)= = = = =点 燃 浓硫酸 Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = =
2、= = 浓硝酸 Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O氧化性酸稀硝酸 3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O盐AgNO3、FeCl3Cu2AgNO 3=Cu(NO3)22Ag、Cu2FeCl 3=CuCl22FeCl 22.氧化铜和氧化亚铜名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu 2O)颜色 黑色 砖红色与酸反应(H ) CuO2H =Cu2 H 2O Cu2O2H = Cu2 CuH 2O与 H2反应 CuOH 2 Cu= = = = = H 2OCu2OH 2 2CuH 2= = = = = O转化关系 4CuO 2Cu2OO 2= = =
3、 = =高 温 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2反应的化学方程式：Cu(OH) 2 CuOH 2O。= = = = = 反应的离子方程式：Cu(OH) 22H =Cu2 2H 2O。4铜盐(1)碱式碳酸铜碱式碳酸铜的化学式为 Cu2(OH)2CO3，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 Cu2(OH)2CO3 2CuOCO 2H 2O。= = = = = (2)硫酸铜CuSO 45H2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾。无水 CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成 CuSO45H2O)。(3)铜盐的毒性铜盐溶液有毒，主要是因为
4、铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。1CuO 是黑色固体，与水反应生成 Cu(OH)2( )2Cu 2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成( )3用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( )4过量铜与浓硝酸反应，产生的气体中有 NO2、NO 和 H2( )5利用无水硫酸铜遇水变成蓝色的性质检验水的存在( )6将铁片置于 CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼( )答案：1. 2. 3. 4. 5. 6.题组一 考查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 及其化合物的性质
5、，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Cu 2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析：选 D。 A 项反应后，应将反应后液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；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；C 项 CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干 CuCl2溶液得不到无水 CuCl2固体。2下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )3选项 陈述 陈述
6、 判断A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 对；对；无B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 对；对；有C向硫酸铜溶液中通入氨气，有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑对；对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错；对；无解析：选 D。稀盐酸可以与 Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与 Cu 反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu 2(OH)2CO3，、有因果关系，A 错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容
7、器盛装浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水反应生成 Cu(OH)2，Cu(OH) 2受热分解生成黑色 CuO，在加热条件下，铜与氧气反应生成黑色 CuO，、均正确，但没有因果关系，C 错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，有新物质生成，属于化学变化，CuSO 4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D 正确。题组二 考查铜的冶炼方法3在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：(1)Fe H2 Cu； H2SO4 CuO (2)CuO CuSO4 Cu。 H2SO4 Fe 若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是( )A消耗氧化铜的质量不同 B消耗铁的质量
8、相同C消耗硫酸的质量相同 D生成硫酸亚铁的质量不同解析：选 D。途径(1)中用 H2还原 CuO 时，实验前需先通 H2排出装置中的空气，实验结束时要继续通 H2至试管冷却，故利用途径(1)制取 1 mol Cu，消耗的 H2大于 1 mol，即Fe 和 H2SO4的消耗量均为(1)(2)，生成 FeSO4的质量(1)(2)，但两种途径中消耗 CuO 的质量相等。4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)反应能观察到的现象是_，有关反应的化学方程式为_。4(2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为_
9、。(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_。解析：(1)孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO32H 2SO4=2CuSO4CO 23H 2O。(2)(3)经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有 CuSO4，加入的金属粉末能将 Cu2 从溶液中置换出来即可，故金属可能是 Fe 或 Zn 等；要从滤液中得到 CuSO4晶体，需进行加热浓缩、冷却结晶等操作。答案：(1)固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色，有气泡产生 Cu 2(OH)2CO32
10、H 2SO4=2CuSO4CO 2 3H 2O(2)铁粉 FeCu 2 =Fe2 Cu(答案合理即可)(3)过滤 难溶于水和稀硫酸的杂质 加热浓缩、冷却结晶考点二 合金的概念及其重要应用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)熔合而成的具有金属特性的物质。(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。熔点：一般比它的各成分金属都低；硬度和强度：一般比它的各成分金属都大。2常见金属材料金 属材 料 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 材 料 以 外 的 其 他金 属 及 其
11、 合 金 )(1)重要的黑色金属材料钢钢是用量最大、用途最广的合金。钢 碳 素 钢 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 )(2)几种有色金属材料5有色金属材料 铝 及 铝合 金铝 性 能 ： 良 好 的 延 展 性 和 导 电 性用 途 ： 制 导 线 )铝合金 性 能 ： 密 度 小 、 强 度 高 、 塑 性 好 、 易 于成 型 、 制 造
12、 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 )铜 及 铜合 金铜 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 )1铁是人类在生产、生活中最早使用的金属( )2铝合金的熔点比纯铝的高( )3合金材料中不可能含有非金属元素( )4地震灾区重建使用了大量钢材，钢材是合金( )5合金中各物质保持其原有的化学性质( )
13、答案：1. 2. 3. 4. 5.题组一 考查合金的概念理解1下列对合金的说法正确的是( )A合金中至少含有两种金属元素，不含非金属元素B合金中的金属元素以化合物的形式存在C合金中各种元素的含量一定，所以合金是纯净物D合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属解析：选 D。合金是由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，A 错误；合金中的金属以单质的形式存在，属于混合物，B、C 错误。2下列关于不锈钢和普通钢的认识中，正确的是( )A它们的组成元素是相同的 B它们的主要成分都是铁，故化学性质完全相同C它们的耐腐蚀性能不同 D它们的物理性质完全相同解析：选 C。
14、普通钢的主要成分是铁，其中还含有一定量的碳、硅、锰等，不锈钢中除含铁、碳外还加入了抗腐蚀的元素如镍、铬等。组成元素不同，物理、化学性质都有差异，耐腐蚀能力不同，故选 C。题组二 考查合金的选择及应用3铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )6A不易生锈 B导电性好C密度小 D强度高解析：选 B。合金材料在日常生活中使用很广泛，铝镁合金在家居装潢中经常会用到。铝镁合金强度高，制成的门窗、防护栏等坚硬牢固；密度小，同体积时比较轻，方便运输、搬运；不容易生锈，制成的装潢材料经久耐用；只有导电性好与这方面的用
15、途无关。4某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/ 密度(g/cm 3) 硬度 (金刚石为 10) 导电性(银为 100)某合金 2 500 3.00 7.4 2.3铁 1 535 7.86 4.5 17还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合作( )A导线 B门窗框C炉具 D飞机外壳解析：选 A。由该合金与铁的性质比较可知，其导电性比铁差很多，不适合作导线。考点三 金属矿物的开发和利用1金属在自然界中的存在形态(1)在自然界中绝大多数金属以化合态的形式存在。(2)金、铂等少数化学性质稳定的金属以游离态的形式存在。2金属的冶炼(1)实质：把金属从化合态还原为游离态。(2)方法：
16、根据金属的活动性不同，金属冶炼的方法分为热分解法、热还原法、电解法等。方法名称 主要反应原理(举例)热分解法 2HgO 2HgO 2= = = = = 2Ag2O 4AgO 2= = = = = CO 作还原剂 Fe2O33CO 2Fe3CO 2(高= = = = =高 温 炉炼铁)H2作还原剂 WO33H 2 W3H 2O= = = = = 热还原法活泼金属作还原剂 3MnO24Al 3Mn2Al 2O3= = = = =高 温 电解法 2Al2O3(熔融) 4Al3O 2= = = = =电 解 冰 晶 石7MgCl2(熔融) MgCl 2= = = = =电 解 2NaCl(熔融) 2N
17、aCl 2= = = = =电 解 3.铝热反应实验中的有关问题实验装置实验现象镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发生耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，化学方程式为Fe2O32Al 2FeAl 2O3= = = = =高 温 原理应用制取熔点较高、活动性弱于 Al 的金属，如铁、铬、锰、钨等；金属焊接，如野外焊接钢轨等1钢铁厂用热还原法冶炼铁( )2工业上电解熔融 Al2O3制备 Al 涉及氧化还原反应( )3电解氯化镁溶液制取金属镁( )4用金属钠置换四氯化钛(TiCl 4)溶液中的钛来制取单
18、质钛( )5将 MgO 与铝粉混合发生铝热反应制备镁( )6工业上利用电解 AlCl3和 MgO 的方法冶炼 Al、Mg( )7人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高( )答案：1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.题组一 考查金属冶炼方法的选择1工业上冶炼金属，常用的方法有四种：.热分解法，.热还原法，.电解法，.湿法冶金。下表中金属与常用冶炼方法相符的是( )选项 金属 冶炼方法A 钾、钙 B 钠、铝 C 铜、铁 D 银、汞 解析：选 B。 K、Ca、Na、Al 等活泼金属使用电解法冶炼，Cu、Fe 等金属使用热还原8法冶炼，Ag、Hg 等不活泼金属使用热分解法冶炼。2(20
19、18石家庄模拟)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 MgB在通电条件下，电解熔融 Al2O3制备单质 AlC工业上金属 Mg、Cu 都是用热还原法制得的D加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu解析：选 B。Mg 的活泼性强，不能用 H2还原法制备 Mg，而是用电解熔融 MgCl2的方法制备；CuO 加强热分解生成 Cu2O 而不是 Cu。(1)金属活泼性与冶炼方法的关系(2)有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如NaKCl KNaCl， 850 2RbClMg MgCl22Rb， 700 800 在此主要运用了化学平衡移动
20、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。 题组二 考查铝热反应的原理及应用3用铝热法冶炼难熔的金属，其优越性在于( )A铝是地壳中含量最多的金属元素B氧化铝熔点低，容易与难熔金属分离C反应放出大量热量，使还原出来的金属熔化，便于分离D氧化铝熔点高，容易与难熔金属一起熔化解析：选 C。铝热反应放出大量热量，用来冶炼高熔点的金属，C 正确。4工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )A炭还原法B铝热还原法C直接加热法D盐的水溶液与活泼金属置换法解析：选 B。冶炼活泼性比 Al 差且熔点高的金属，通常利用铝热反应进行冶炼。1(2
21、017高考江苏卷)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种制备方法：9(1)方法 1: 4550 时，向 CuCl 悬浊液中持续通入空气得到 Cu2 (OH)2 Cl23H2O, 该反应的化学方程式为_。(2)方法 2: 先制得 CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成 CuCl2，Fe 3 对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。 M的化学式为_。解析：(1)在 H2O 存在的条件下，CuCl 能被空气中的 O2氧化生成 Cu2(OH)2Cl23H2O，根据得失电子守恒配平反应的化学方程式。(2)由题图知，O 2氧化 M生成 M，根据题意“
22、Fe 3 对该反应有催化作用” ，则 M为Fe2 。答案：(1)4CuClO 28H 2O 2Cu2(OH)2Cl23H2O (2)Fe 2= = = = =45 50 2(2016高考北京卷)以 Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。试剂实验滴管 试管现象饱和 Ag2SO4溶液 .产生白色沉淀0.2 molL1 CuSO4溶液.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀0.2 molL1Na2SO3溶液 0.1 molL1 Al2(SO4)3溶液.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀(1)经检验，现象中的白色沉淀是 Ag2SO3。用离子方程式解释现象：
23、_。(2)经检验，现象的棕黄色沉淀中不含 SO ，含有 Cu 、Cu 2 和 SO 。24 23已知：Cu CuCu 2 ，Cu 2 CuI(白色)I 2。 稀 H2SO4 I 用稀 H2SO4证实沉淀中含有 Cu 的实验现象是_。通过下列实验证实，沉淀中含有 Cu2 和 SO 。23a白色沉淀 A 是 BaSO4，试剂 1 是_。b证实沉淀中含有 Cu2 和 SO 的理由是_。23解析：(1)现象中的白色沉淀是 Ag2SO3，故反应的离子方程式为102Ag SO =Ag2SO3。23(2)根据反应 Cu CuCu 2 ，若沉淀中含有 Cu ，加入稀 H2SO4会发生歧化反 稀 H2SO4 应
24、生成单质铜，实验现象是析出红色固体；分析实验流程知实验原理为2Cu2 4I =2CuII 2、 I2SO H 2O=SO 2I 2H ，SO Ba 2 =BaSO423 24 24。a白色沉淀 A 是 BaSO4，为排除其他离子的干扰，所以试剂 1 是盐酸酸化的 BaCl2溶液。b棕黄色沉淀与 KI 溶液反应生成白色沉淀(CuI)和 I2，I 2又与 SO 反应生成 SO23与 I 。24答案：(1)2Ag SO =Ag2SO323(2)析出红色固体 a.HCl 和 BaCl2溶液 b在 I 的作用下，Cu 2 转化为白色沉淀 CuI，SO 转化为 SO23 243(2013高考重庆卷)合金是
25、建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置为_。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_。AlMg 合金焊接前用 NaOH 溶液处理 Al2O3膜，其化学方程式为_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。解析：(1)Al 元素在周期表中位于第三周期第A 族；提纯铝土矿通入 CO2使 AlO转化为 Al(OH)3沉淀。Al 2O3与 NaOH 溶液发生的反应为 Al2O32NaOH= =2NaAlO2H
26、2O； 2保护气应不能与金属反应，一般用稀有气体。(2)金属在海水中主要发生吸氧腐蚀。炼钢过程中为降低 Si 的含量，常加入 CaCO3或 CaO，将 SiO2转化为 CaSiO3而除去。答案：(1)第三周期第A 族 CO 2Al 2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O Ar(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀 CaCO 3(或 CaO)4(2013高考山东卷)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。aFe 2O3 bNaCl11cCu 2S dAl 2O3(2)辉铜矿(Cu 2S)可发生反应：2Cu 2S2H 2SO45O 2=4CuSO42H
27、2O，该反应的还原剂是_。当 1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_mol。向 CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。解析：(1)Na、K、Mg、Al 等活泼金属的冶炼均采用电解法，Fe、Cu 的冶炼采用热还原法。(2)在辉铜矿和 H2SO4、O 2的反应中，O 2作氧化剂，Cu 2S 作还原剂，所以 1 mol O2得到4 mol e ，还原剂失去 4 mol e 。CuSO 4溶液中由于 Cu2 水解而显酸性，加入镁条时，Mg与 H 反应放出 H2。答案：(1)bd (2)Cu 2S 4 H 2一、选择题1中国银行发行的中国航天普通纪念币，面额为 10 元，直
28、径为 27 毫米，材质为双色铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是( )A铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性B铜合金的硬度比单质铜大C铜合金的熔点比单质铜低D该纪念币能完全溶解于稀硫酸中解析：选 D。合金有别于成分金属的特性是熔点低、硬度大，共性是具有金属的物理通性，但是化学性质没有改变，故 D 项错误。2在冶金工业上，下列均不能用化学还原剂制得的一组金属是( )ANa、Mg、Al BNa、K、Zn、FeCZn、Fe、Cu、Ag DMg、Al、Zn、Fe解析：选 A。Na、Mg、Al 的冶炼方法为电解法；Zn、Fe、Cu 的冶炼方法为化学还原剂还原法；Ag 的冶炼方法为热分解法
29、，故选 A 项。3明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“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，发火煅红冷淀，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 CC冶炼 Zn 的化学方程式：ZnCO 32C Zn3CO= = = = =高 温 D该冶炼锌的方法属于热还原法解析：选 A。由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，故 A 错误；煤炭的主要成12分是碳，反应中碳作还原剂，故 B、C、D 均正确。4(2018泉州模拟)下列几种关于金属冶炼方法的叙述中，正确的是( )A蒸发海水制
30、成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠B炼铁高炉中，利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂C高炉炼铁能得到纯铁D铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来解析：选 D。电解食盐水得到的是 NaOH，得不到 Na；炼铁高炉中利用焦炭与空气反应生成的 CO 作为还原铁矿石的还原剂；高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。5下列说法中正确的是( )ACuCuOCu(OH) 2每步转化均能通过一步反应实现B铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高C金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜D金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行解析：选 C。A 选项，
31、CuOCu(OH) 2不能通过一步实现，错误；B 选项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D 选项，铁、铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。6钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是( )A金不溶于任何溶液B铜、锌在潮湿的空气中均能被氧化成对应的氧化物C铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点D Cu 的质子数和中子数之差为 346329解析：选 C。金能够溶于王水，A 项错误；铜在潮湿的空气中被腐蚀生成铜绿，主要成分是 Cu2(OH)2CO3，B 项错误；合金的熔点一般比成分金属的都低，C 项正确； Cu 的
32、质子6329数和中子数之差为(6329)295，D 项错误。7已知酸性条件下有反应：2Cu =Cu2 Cu。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：加入试剂 稀硫酸 浓硫酸并加热 稀硝酸 浓硝酸实验现象 红色固体不反应 无色气体无色气体、蓝色溶液红棕色气体、蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )A是 Cu B是 Cu2O13C一定有 Cu，可能有 Cu2O D一定有 Cu2O，可能有 Cu解析：选 A。由题目提供的信息可知 Cu2O 在酸性条件下发生反应生成
33、 Cu 和 Cu2 ，而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应，故该红色固体中不存在 Cu2O，全部为 Cu。8如图所示的反应均是在高温或引燃条件下进行，选项中的物质表示 A 和 B，不合理的是( )ACO 2、Mg BMgO、AlCFe 2O3、Al DCuO、H 2 解析：选 B。A 项，Mg 高温下与 CO2反应生成 C 和 MgO，C、Mg 与足量氧气引燃分别能生成 CO2与 MgO，故 A 项正确；B 项，Al 的还原性比 Mg 弱，故不能置换出 Mg，故 B 项错误；C 项，Al 与 Fe2O3高温下反应生成 Al2O3与 Fe，Fe 与氧气在高温加热条件下生成 Fe2O3，故C
34、 项正确；D 项，H 2还原 CuO 生成 H2O 与 Cu，H 2、Cu 与氧气引燃反应分别生成 H2O 和 CuO，故 D 项正确。9某同学设计了如下实验测量 m g 铜、银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是( )A合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B铜、银都能与硝酸反应，收集到的 V L 气体全为 NOC操作是过滤，操作是洗涤，操作应是烘干D根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数解析：选 D。实验中过滤、洗涤、烘干得到的 W g 沉淀是 AgCl，根据“银”质量守恒，可确定合金中 Ag 的质量分数，而合金与硝酸反应生成的气体不一定全是 NO(
35、有可能含有NO2，NO 2能溶于水生成 NO)，故用排水法收集的气体体积不能用于计算 Cu、Ag 的质量分数。10CuSO 4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( ) 14A途径所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为 32B相对于途径、，途径更好地体现了绿色化学思想C生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：D利用途径制备 16 g 硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为 0.1 mol解析：选 D。三种途径制得 CuSO4的原理为3Cu3H 2SO42HNO 3=3CuSO42NO4H 2O；2CuO 2 2CuO，CuOH 2SO4=Cu
36、SO4H 2O；= = = = = Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O。= = = = = A 项，根据途径的总方程式可得 n(H2SO4) n(HNO3)32 最好；B 项，途径产生 NO，途径产生 SO2，均有污染；C 项，生产 1 mol CuSO4消耗 H2SO4的量：途径为 1 mol，途径为 1 mol，途径为 2 mol；D 项，途径中 H2SO4没有发生化合价变化，不被还原。二、非选择题11冶炼金属常用以下几种方法：热分解法 以活泼金属 Na、Mg 等作还原剂 以 C、CO 或 H2作还原剂 电解法 利用铝热反应原理还原下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号
37、填写下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag 等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。答案：(1) (2) (3) (4)12铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解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。查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到 A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B 装置中无水硫酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，15溶液变
38、成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝，观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)绿色固体中含有的元素是_(填元素符号)。(2)加热后试管中剩余的黑色物质是_。(3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是_，加热分解的化学方程式为_。(4)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。(5)实验装置最后的干燥管的作用是_。(6)如果将 B、C 两装置对调，能否达到实验目的？_，为什么？_。解析：无水硫酸铜变蓝，说明有 H2O 生成，澄清石灰水变浑浊，说明有 CO2生成，所以绿色固体中含有 H、C、O；由可知黑色固体为 CuO。答案：(1)Cu、H、O、C (2)CuO(3
39、)Cu2(OH)2CO3 Cu 2(OH)2CO3 2CuOH 2OCO 2= = = = = (4)FeCu 2 =CuFe 2(5)防止空气中的 CO2进入 C 装置(6)不能 对调后无法说明反应中有水生成13某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制 CuO，其设计的实验过程为(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是_。A灼烧过程中部分氧化铜被还原 B灼烧不充分铜未被完全氧化C氧化铜在加热过程中分解生成铜 D该条件下铜无法被氧气氧化(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 CuO，与途径相比，途径有明显的两个优点：_。(3)有同学
40、指出，由 CuSO4溶液到生成 CuO 少了一个环节，即应先生成 Cu(OH)2沉淀，16过滤洗涤后再加热分解 Cu(OH)2得 CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是_。ACuO 比 Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离BCu(OH) 2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解C干态下分解 Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致 CuO 进一步分解生成Cu2OD过滤分离出的 CuO 不需洗涤就已非常纯净解析：(1)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(2)根据途径的反应方程式：Cu2H 2SO4(浓) CuSO
41、4SO 22H 2O 和= = = = = 途径的反应方程式：2CuO 22H 2SO4 2CuSO42H 2O，可以看出途径的= = = = = 优点是产生等量的 CuSO4，比途径消耗硫酸少；途径不产生污染大气的 SO2气体。(3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的，故 D 项错误。答案：(1)AB (2)耗酸少；无污染性气体 SO2产生 (3)D14(2018潍坊模拟)铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。已知 Cu2O 与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。(1)工业上可用 Cu2SO 2 2CuSO 2反应制取粗铜，该反应中_= = = = = 元素被还原。
42、(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50 ，加入 H2O2溶液，一段时间后，升温到 60 ，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为_。温度控制在 5060 的原因除了加快反应速率外，还有_。在 CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3和 NaCl 溶液加热，生成 CuCl 沉淀，写出生成CuCl 的离子方程式：_。(3)现向 Cu、Cu 2O 和 CuO 组成的混合物中，加入 2 L 0.6 molL1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到 4 480 mL NO 气体(标准状况)。Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为_。若将上述混合物用足量的 H2加热还原，所
43、得到固体的质量为_g。若混合物中含 0.2 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗 H2SO4的物质的量为_mol。解析：(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。(3)Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu2O2NO 14H =6Cu2 2NO7H 2O。硝酸发生反应后氮元 317素的存在形式是 Cu(NO3)2和 NO，由 2 L0.6 molL1 2 nCu(NO3)2 4.480 L22.4 Lmol1 ，得 nCu(NO3)20.5 mol， n(Cu2 )0.5 mol，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为 0.5 mol64 gmol1 32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu，则根据铜原子守恒可得：2 n(Cu2O) n(CuO)0.3 mol；根据得失电子守恒可得：2n(Cu)2 n(Cu2O)3(4.480 L22.4 Lmol1 )，解得 n(CuO)0.1 mol， n(Cu2O)0.1 mol，消耗 H2SO4的物质的量为 0.1 mol0.1 mol0.2 mol。答案：(1)铜、氧(2)CuH 2O22H Cu2 2H 2O 防止 H2O2分解 = = = = = 2Cu2 2Cl SO H 2O 2CuClSO 2H 23 =
