2022高考化学复习第 3讲 铜、铝及其化合物 金属资源

第3讲铜、铝及其化合物金属资源

［考试要求］

1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解铜、铝及其

重要化合物的主要性质，了解金属材料在生产、生活中的应用。2.结合

实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、

实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护

中的重要作用。

考点一铜及其重要化合物

1.知识梳理

1.铜的性质

(1)物理性质：铜是色金属，具有良好的性、

性和延展性。

(2)化学性质

不反应

CM■+非

金属氧化物

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①化学方程式

______________________________________(固体)。

②化学方程式：0

③与氧化性酸

a.与浓硫酸共热：；

b.与稀硝酸反应的离子方程式

c.与浓硝酸反应的离子方程式

2.氧化铜和氧化亚铜

名称氧化铜氧化亚铜

颜色黑色砖红色

+2h

与酸反CU2O+2H——Cu+

—

应(H+)C11+H2O

与H2反应—

转化关系

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

4.铜盐

(1)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2+作为一种重金属离子能与蛋白

质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矶、熟石灰、水配

成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。

(2)CUSO4-5H2O俗称o

△①

可发生CUSO4-5H2OCUSO4+5H2O,无水C11SO4遇水变

(蓝色晶体)②(白色粉末)

蓝色，可用于检验水的存在。

(3)CU2(OH)2co3：名称为，是铜绿、孔雀石的主要成

分。

△

CU2(()H)2C()3—

稀H2so4

［判断］(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成()

(2)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在()

(3)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()

(4)铜在干燥的空气中性质稳定，但是在潮湿的环境中则易被锈蚀，

生成铜绿()

(5)铜与氯气、氧气、硫分别反应，得到的产物中铜的化合价均为

+2价()

(6)湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生了还原反应()

(7)CuO是黑色固体，与水反应可生成CU(OH)2()

(8)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2+()

(9)CU2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成

()

(10)无水硫酸铜生成CuSC)4・5H2O属于物理变化()

(11)铜绿在灼烧条件下会分解生成氢氧化铜和二氧化碳()

［提醒］

1.铜及其化合物的颜色

物质颜色物质颜色

紫红

CuCuSO白色

色4

CuO黑色CUSO4-5H2O蓝色

砖红

CU2OCU2(OH)CO绿色

色23

C112S黑色CU(OH)2蓝色

2.无水CuSO4只能作为水的检验试剂，但不能作为水蒸气的吸收

试剂用于除杂。

2对点速练

练点一铜及其化合物的性质

1.我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应，其中有：①“丹

砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”；②“以曾青涂铁，铁赤色如

铜”。下列有关叙述正确的是()

A.①中描述的化学反应是可逆反应

B.“曾青”是含有CM+的溶液，如硫酸铜溶液

C.“积变又还成丹砂”中的“还”可理解为“被还原”

D.水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜

2.某同学通过系列实验，探究Cu及其化合物的性质，下列操作

正确且能达到目的的是()

A.将铜粉和硫粉混合均匀加热以制取CuS

B.将Cu片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察CuSO4溶

液的颜色

C.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加

热以制取CuO

D.设计Cu—Al—浓硝酸原电池，以证明金属活动性：Cu<Al

3.已知酸性条件下有如下反应：2Cu+==Cu2++CuI。由于反应

温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或CU2。，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做

了验证，实验操作和实验现象记录如下：

加入浓硫酸、

稀硫酸稀硝酸浓硝酸

试剂加热

有红色固体产生红棕色

剩产生无色气气

实验产生无

余和溶液变体和溶液变体和溶液变

现象色气体

为为蓝色为

蓝色绿色

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物()

A.是CuB.是C112O

C.一定有Cu,一定有CU2OD.一定有CU2O,可能有Cu

练点二化工生产中的“铜”

4.CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如下图

所示。下列说法正确的是()

浓硫酸,△①1100t-----------------U混合气体x]

诅稀硫照^

1111

~O2.△②----------过量NaOH溶液_Y,△|

A.相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想

B.Y可以是葡萄糖溶液

C.X可能是SO2和SO3的混合气体

D.将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆帆晶体

5.从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeSz)冶炼铜的工艺流程如下:

滤液硫单质浊液

已知：CuFeS2+3CuCl2=4CuCl；+FeCh+2SI

⑴浸取时，若改用FeCb溶液，也能生成CuCl和S,该反应化学

方程式为

(2)若过滤1所得滤液中只含FeCL,则将其在空气中加热蒸干、灼

烧后，所得固体的化学式为o

(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0(填离子符号)

(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有,为保持流

程持续循环，每生成1molCu,理论上需补充CuCh的物质的量为

(5)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下烟烧，使

i高温I

其转变为铜，化学方程式为：6CuFeS2+13O2==3Cu2S+2Fe3O4+

高温

9SO2CU2S+O2==2CU+SO2,此工艺与前一工艺相比主要缺点有

方法总信

铜的冶炼“两方法”

⑴湿法炼铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：

800℃

2CuFeS2+4O2==Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)

1200℃

2CU2S+3O2=2CU2O+2SO2

1200℃

2Cu2O+Cu2s=6CU+SO2t

粗铜中铜的含量为99.5%〜99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au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阳极，失电子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极即可

得精铜。

考点二铝及其重要化合物

1知识梳理

1.金属铝的化学性质

星星形成致密的氧化膜

(1)A0

/占、、、乃燃>>、a

，占、、、燃zv>>、

(2)2A1+3C12—

氧化性酸一遇冷的浓硫酸或浓硝酸

酸

(3)Al非氧化性摩

(4)2Al+2NaOH+2H2。一

(5)铝热反应

①实验原理：高温下铝将较不活泼的金属从其中还原出

来。

铁条

一嵬/一家酸钾

等一氧化铁和铝粉

的混合物

铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。

②反应方程式：O

③实验现象：0

④镁条、氯酸钾的作用：O

⑤应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点的金属，

।昌T昌

如铭、锌等，3MnO2+4Al=。该反应原理可以应

用在生产上，如等。

2.铝的用途

纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

3.氧化铝(AI2O3)

⑴物理性质：色固体，溶于水，有很高的

___________________________0

(2)化学性质(两性氧化物)

①与HC1反应o

②与NaOH反应o

4.常见的铝盐及其应用

(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的

盐。

（2）明矶的化学式为,它是无色晶体，可溶于水，

水溶液pH―7（选填或“="）。明矶可以净水，其净水的

原理是

____________________________________________0

［判断］（正确的打“J”，错误的打“义”）

（1）铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物（）

（2）常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气（）

（3）铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属（）

（4）1molAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数

相同（）

（5）明矶用作净水剂不涉及化学变化（）

（6）明矶的化学式为A12（SO4）3-12H20（）

［提醒］

1.常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使

铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。

2.能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。

3.铝与强碱溶液的反应中，水作氧化剂（NaOH不是氧化剂）：

6e-

。

2Al+2NaOH+6H2O-2NaAlO2+3H2+4H2O

4.铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能£排在金属

活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝热反应不能用来冶炼大量的金

属铁、铜等（要考虑冶炼成本）。

2对点速练

练点一铝的性质判断

1.镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，

下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是（）

①CO2②盐酸③NaOH溶液④水

A.①④B.②③

C.①③D.②③④

2.现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几

位同学设计了以下三种不同的实验方案：

盐酸

实验设计①：铝镁合金一一->测定生成的气体在标准状况下的体积

NaOH溶液

实验设计②：铝镁合金------->测定生成的气体在标准状况下的

体积

盐酸过量NaOH溶液

实验设计③：铝镁合金一一>---------->过滤，测定得到沉淀

的质量

则能测定出镁的质量分数的是（）

A.都能B.都不能

C.①不能，其他都能D.②③不能，①能

3.下列叙述中正确的是（）

A.依据铝热反应原理，能发生反应

高温

2A1+3MgO==3Mg+AI2O3

B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K\NHtC01->C「一定

能够大量共存

C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液

D.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：

3+

Al+3NH3H2O=A1（OH）3J+3NH]

练点二铝的有关计算

4.把铝粉和氧化铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下

恰好完全反应后，再与足量盐酸起反应；另一份放入足量的烧碱溶液

中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是（）

A.1:1B.2:3

C.3:2D.28:9

5.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢

气4.48L,下列推断中不正确的是（）

A.参加反应的Mg、Al共0.2mol

B.参加反应的HC1为0.4mol

C.Mg、Al在反应中共提供0.4mol电子

D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2molH2

6.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸（非氧化性酸）反应

又能与强碱溶液反应放出出的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问

题：

（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得

H2的体积之比是o

（2）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢

氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是o

(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HC1、

NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HC1和NaOH的物质的量浓度

之比是。

(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3moi的盐酸和NaOH溶液,

向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体

积比为V(甲)W(乙)=1:2,则加入铝粉的质量为(填字母)。

A.5.4gB.3.6g

C.2.7gD.1.8g

方法技巧

铝与酸、碱反应生成H2的量的关系

铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2A1+6HC1=2A1C13+

3H2t、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2to从化学方程式可以

失3e~+3

看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Al------>A1,所以无论与

酸还是与碱反应，A1与H2的关系都是2Al〜3H2。

(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比

VHC1(H2)1

VNaOH(H2)1°

(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生

VHC1(H2)1

氢气的体积比

VNaOH(H2)3

(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢

气的体积比;哦喘则必定是・铝与盐酸反应时，

4,a铝过量而盐

酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充

分利用上述过量关系。

考点三金属材料与金属矿物的利用

1知识梳理

1.合金

幽］一两种或两种以上的金属(或)熔合而成的

曲|一具有金属特性

一「多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点

世力一合金的硬度和强度一般比它的各成分金属的硬度和

强度

2.常见金属材料

(1)黑色金属材料——钢铁。

①—是用量最大，用途最广的合金。

一低碳钢

根据含碳量

一碳素钢一中碳钢

根据化学高低分

②钢

成分f借碳钢

一合金钢J

(2)有色金属材料——铜和铝。

①我国使用最早的合金是,常见的铜合金有黄铜和白铜。

②铝合金。

一硅铝合金

厂种类——镁铝合金

铝合金|一匚硬铝

一特性：密度小，强度高，塑性好，易于加工

—用途：建筑业、容器包装业、交通运输业等

3.金属冶炼的方法

(1)热分解法：

加热分解HgO和Ag2O的化学方程式分别为：

____________________________________________0

(2)热还原法：

①焦炭还原法：

用C还原CuO的化学方程式:

②一氧化碳还原法：

工业上炼铁的反应原理:

_________________________________________________0

③H2还原法：

用H2还原WO3的化学方程式:

④活泼金属还原法：

用A1还原Cr2O3的化学方程式:

(3)电解法：

电解熔融AI2O3、MgCb冶炼Al、Mg的化学方程式分别为：

______________________________________________________________________________________0

［思考］

用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。例

如：

玄、'口

同/皿

2Al+4BaO=3Bat+BaOAl2O3

常温下AI的金属性比Ba的金属性(填“强”或“弱”)。

利用上述方法可制取Ba的主要原因是

_________________________________________________O

［判断］(正确的打“J”，错误的打“X”)

(1)金属在自然界中都以化合态存在，故金属的冶炼就是将金属从

其化合物中置换出来()

(2)铁的冶炼属于热还原法，还原剂为CO()

(3)合金是混合物，合金中的成分金属保持各自的化学性质()

(4)铝合金的熔点比纯铝的高()

(5)合金材料中不可能含有非金属元素()

(6)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属()

(7)工业上电解熔融状态的AI2O3制备A1涉及氧化还原反应()

(8)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜()

(9)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()

[提醒]

1.金属冶炼与金属活动性的关系：

AgHgCu（H）PbSnFeZnAlMgNaCaK

w***

热分解法;热还原法;电解法

2.用H2还原法冶炼得到的金属，纯度高，但成本也高；用CO和

C还原法冶炼得到的金属，纯度低，冶炼成本也低。

3.用热还原法制得的铜须用电解精炼法进行提纯。

2对点速练

练点一金属的冶炼方法

1.下列金属冶炼的反应原理正确的是（）

高温

A.2A12O3+3C=4A1+3CO2t

△

B.MgO+H2==Mg+H2O

高温

C.Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2

通电

D.2HgO=2Hg+O2t

2.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）：

I足■金属粉末I

②

E粉碎加誉稀硫酸①.丽一周

操作a

⑴反应①能观察到的现象是

有关反应的化学方程式为

（2）反应②加入的金属可能是，有关反应的离子

方程式为o

练点二金属矿物的加工过程

3.铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有:

黄铜矿（CuFeSz）、斑铜矿（Cu5FeS4）、辉铜矿（CsS）、孔雀石

[CUCO3CU（OH）2]O下列说法不正确的是（）

A.可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿

B.硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂

C.工业上常采用电解法制取粗铜

D.在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu2s

4.以高硫铝土矿（主要成分为AI2O3、Fe2O3>SiCh、少量FeS2）为

原料，生产Fe3O4的部分工艺流程如下：

空气NaOH溶液

矿粉T焙烧I一-I碱浸焙烧FCA

漉液SO2

下列说法错误的是（）

A.用NaOH溶液吸收焙烧过程产生的SO2有利于保护环境和资源

再利用

B.从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物

C.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由

A10］转化为AI3+

D.FeS2与Fe2O3混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成Fe3<）4和

5.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废

渣为原料生产CUC12-2H2O晶体的工艺流程如下：

―

酸_调节pH

CuCl-2H2

浸至3~42。

下列说法正确的是（）

A.焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗3moi。2

B.焙烧后的废气能够使酸性高镒酸钾溶液褪色

C.滤渣中主要含铁的氧化物

D.将获得的CUC12-2H2O晶体加热可制得CuCL固体

练点三金属材料及其成分分析

6.我国自主研制的C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。

下列关于铝锂合金的说法不正确的是（）

A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物

B.铝锂合金的硬度比锂大

C.铝锂合金的熔沸点比铝低

D.铝锂合金耐酸碱腐蚀

7.取硬铝样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知

-

硬铝的组成可能为（提示：Si+2OH+H2O=Si01-+2H2t）（）

（气体

溶液

稀盐酸

样品------（气体

①浓NaOH溶液

难溶物»〈溶液

②

〔难溶物

A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Fe、Zn、Na

C.Al、Na、Cu^FeD.Al、Cu、Mg、Si^Mn

8.碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将

钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

（1）采用装置A,在高温下将％克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2o

管式炉

o2一0一二5..>一气体a一测定装置

・I•克.样

A

①气体a的成分是o

I箔泪I

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS+5O2=

1+3o

⑵将气体a通入测硫装置中（如右图），采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化学方程式：

____________________________________________0

②用NaOH溶液滴定生成的H2so4,消耗zmLNaOH溶液。若消

耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:

⑶将气体a通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是

____________________________________________0

方法总信

定量测定合金组成与含量的两种方法

（1）定量集气法

定量集气法是指收集合金中某种物质溶于酸或碱溶液时所产生的

气体的量，应用化学方程式或关系式来判断合金的组成。其原理的关

键点是根据某组分的特殊性质（特别是与酸或碱反应能产生气体），其操

作要点和注意事项有：保证装置的气密性良好，注意收集气体的读数

方法。

（2）沉淀法

沉淀法测定物质含量是常用的一种方法，采用沉淀法时，涉及的

基本实验操作和主要问题有：称量、溶解（溶解试剂）、沉淀（重点是沉

淀试剂的选择）、过滤、沉淀洗涤、沉淀的干燥、称量及数据的处理（包

括测定结果的误差分析）。

本讲真题研练

1.[2020•浙江1月，9]下列说法不正确的是（）

A.[CU（NH3）4]SO4可通过CUSO4溶液与过量氨水作用得到

B.铁锈的主要成分可表示为Fe2O3-〃H2。

C.钙单质可以从TiCL中置换出Ti

D.可用H2还原MgO制备单质Mg

2.[2019•浙江4月，27]固体化合物X由3种元素组成。某学习小

组进行了如下实验：

混合气体1（现象1：CuSO4由白色变蓝色）

[柳H式过量）

固体单质|（现象：呈紫红色）

加热2

(2.38g)固体混合物3（1.28g）

NF*

（现象3：焰色反应呈黄色）

（恰好中和，消耗0.0200molHC1）

请回答:

（1）由现象1得出化合物X含有元素（填元素符号）。

（2）固体混合物Y的成分（填化学式）。

（3）X的化学式。

X与浓盐酸反应产生黄绿色气体，固体完全溶解，得到蓝色溶液,

该反应的化学方程式是

3.[2020•山东卷，9]以菱镁矿（主要成分为MgCCh,含少量SiCh、

Fe2O3和AI2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：

已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe（OH）3和A1（OH）3。下列说法

错误的是（）

A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl=MgCb+2NH3f+H2O

B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行

C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4C1

D.分离Mg2+与Al3\Fe3+是利用了它们氢氧化物小的不同

4.[2020•江苏卷，3]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的

是（）

A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品

B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料

C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸

D.明矶溶于水并水解形成胶体，可用于净水

5.[2020•浙江1月，12]下列关于铝及其化合物的说法，不正确的

是（）

A.明研可用作净水剂和消毒剂

B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属

C.铝可用作包装材料和建筑材料

D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物

6.[2018•全国卷I,7]磷酸亚铁锂（LiFePCU）电池是新能源汽车的

动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中

的金属，其流程如下：

正「NaAK）2滤液近流

用碱溶含Li、P、碱液

极----L----

含磷酸亚H2sO4/HNO3Fe等滤液匚滤液型壁曳含I」沉淀

铁锂滤渣

炭黑等滤渣

下列叙述错误的是（）

A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li

C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+

D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

7.［2018•浙江选考］某同学通过如下流程制备氧化亚铜:

|CuJOHbCO,卜越喋现-|CuC"溶液1鲁岩南

NaOH溶液过滤r——1

④⑤

+2+

已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；CU2O+2H=CU+CU+H2O

下列说法不正确的是()

A.步骤②中的SO2可用Na2s03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2CUC1+2OH-=CU2O+

2CC+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

8.［2018•全国卷H,26］我国是世界上最早制得和使用金属锌的国

家，一种以闪锌矿(ZnS,含有SiCh和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原

料制备金属锌的流程如图所示：

稀硫酸Oj、ZnO锌粉

浮选精矿一酶］第一1还原除杂i滤液一画赛修锌

气体滤液1滤渣2滤渣3

相关金属离子［co(M"+)=O.lmolLf形成氢氧化物沉淀的pH范围

如下：

金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+

开始沉淀的

1.56.36.27.4

pH

沉淀完全的

2.88.38.29.4

pH

回答下列问题：

⑴焙烧过程中主要反应的化学方程式为

(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有；氧化除杂工序中

ZnO的作用是,若不通入氧气，其后果是

________________________________________________________________________O

(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程

式为o

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时一，阴极的电极反应式为

;沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。

9.[2017•江苏卷，18]碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

（1）碱式氯化铜有多种制备方法

①方法1：45〜50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到

CU2（OH）2C12-3H2O,该反应的化学方程式为

②方法2：先制得CuCL，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,Fe3+对该反应有催

化作用，其催化原理如图所示。M'的化学式为

_________________________________O

（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua（OH）£UrH2。。为测定

某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.1160g,用少量

稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A；②取25.00mL溶液A,加入

足量AgNC13溶液，得AgC10.1722g；③另取25.00mL溶液A,调节

pH4〜5,用浓度为0.0800mol-L-1的EDTA（Na2H2丫？比0）标准溶液滴

定Cu2+（离子方程式为CU2++H2Y2-===CUY2-+2H）滴定至终点，消

耗标准溶液30.00mLo通过计算确定该样品的化学式（写出计算过程）。

第3讲铜、铝及其化合物金属资源

考点一

1知识梳理

1.⑴紫红导电导热（2）2Cu+O2+CO2+

△

H2O=CU2（OH）2CO3绿色2Cu+S=Cu2SCu+

△

12+

2H2so4（浓）==CuSO4+SO2f+2H2O3Cu+8H+2NO3=3CU

+2+

+2NOf+4H2OCU+4H+2N03=CU+2NO2t+2H2O

△

12+

2.CuO+2H=Cu+H2OCuO+H2==Cu+H2OCu2O+

△高温

H2=2CU+H2O4CUO==2CU2O+O2t

3.⑴蓝不

△

4.(2)蓝矶、胆矶(3)碱式碳酸铜Cu2(OH)2co3=2CuO+

+2+

CO2t+H2OCU2(OH)2CO3+4H=2CU+CO2t+3H2O

判断答案：(1)X(2)V(3)V(4)V(5)X(6)J(7)X

(8)V(9)V(10)X(11)X

2对点速练

△

1.解析：①中描述的化学反应为HgS==Hg+S、Hg+S=HgS,

两个反应的反应条件不同，不是可逆反应，A项错误；“铁赤色如铜”，

说明铁置换出铜，故“曾青”应为可溶性铜盐的水溶液，B项正确；

“积变又还成丹砂”，发生的反应是Hg+S=HgS,Hg发生了氧化反

应，“还”是指恢复原来的状态，C项错误；Hg的活动性比Cu弱，

因此水银不能与曾青发生置换反应生成单质铜，D项错误。

答案：B

2.解析：铜粉和硫粉反应生成C&S,故A错；Cu与浓硫酸的反

应需要加热，故B错；A1在浓硝酸中发生钝化，故在Cu—Al—浓硝酸

原电池中，Cu发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动性：Cu<Al,

故D错。

答案：C

3.解析：浓H2so4(加热)、硝酸均能氧化Cu或CU2O；而稀H2so4

与Cu不反应，与CU2。反应。

答案：D

4.解析：途径①中会产生有毒物质SO2而途径②不会，A错误；

CuSO4与过量NaOH溶液反应会生成新制Cu(OH)2悬浊液，葡萄糖溶

液能还原新制Cu(OH)2悬浊液生成Cu2。，B正确；CuSO4热分解过程

中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，CuSO4中只有氧元

素的化合价能升高，故X中必有02,C错误；D项操作会导致开始得

到的胆矶晶体失去结晶水，D错误。

答案：B

5.解析：(1)反应物为CuFeSz、FeCh,生成物有CuChS及FeCh.l

份CuFeSz反应，S共升高4价，Cu降低1价，1份CuFeSz反应共升

高3价，根据电子守恒配平。(2)FeCb溶液加热蒸干、灼烧过程中，Fe2

+水解且被氧化，最终得Fe2O3固体。(3)[CuCb「中铜显+1价，调节

2+

pH发生歧化反应生成Cu和CuO(4)由⑶分析可知滤液中有CuCl2及

过量的盐酸。1molCuFeSz溶解需要3molCuCh,生成4moiCuCl,4mol

CuCl最终歧化生成2molCu和2molCuCl2,此时还需要补充1mol

CuCho生成1molCu需要补充0.5moICuCb。(5)高温需要消耗能量,

生成SO2会污染大气。

答案：(l)CuFeS2+3FeCl3=CuCI+4FeCl2+2S

(2)Fe2O3

2+

(3)Cu(4)HC1和CuCl20.5mol

(5)会产生污染环境的气体SCh(能耗高等)(其他合理答案)

考点二

1知识梳理

点燃

1.(1)4A1+3O2==2AI2O3(2)2A1CL(3)钝化2Al+

6HC1=2A1C13+3H2t(4)2NaAlO2+3H2t(5)氧化物2Al+

Fe2O3==Al2O3+2Fe剧烈燃烧，发出耀眼的白光，有液珠滴落到盛

有细沙的蒸发皿中引燃剂较高2ALO3+3Mn焊接钢轨

3.⑴白难熔点(2)AbO3+6HCl=2AlC13+3H2OAI2O3+

2NaOH=2NaAlO2+2H2O

3+

4.⑴复(2)KA1(SO4)2-12H2O<A1+3H2OA1(OH)3(胶体)

+3H1,A1(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水

判断答案：(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X(6)X

2对点速练

1.解析：Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CCh中燃

烧而Al不能。

答案:c

2.解析：已知质量的铝镁合金，实验设计①、②中，利用金属的

质量、氢气的量可计算出镁的质量，进而求得其质量分数；实验设计

③中，沉淀的质量为氢氧化镁的质量，由元素守恒可知镁的质量，进

而求得其质量分数，即三个实验方案中均可测定镁的质量分数。

答案：A

"解析：铝热反应的原理：A1与活动性比其差的金属氧化物发生

置换反应，Mg的活动性强于铝，故A1与MgO不能反应，故A错误；

加入铝粉产生H2的溶液中，可能存在H+或OH,NH］与OFT不能大

量共存，CO歹与H+不能大量共存，故B错误；镁铝合金可溶于过量盐

酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；

A1(OH)3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。

答案：D

4.解析：铝粉和氧化铁粉末在高温下恰好完全反应生成铁与氧化

铝，由得失电子守恒可知生成〃(Fe)=〃(Al),然后将生成物与足量的稀

盐酸反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，由电子得失守恒可知，

/7(H2)=/?(Fe),所以〃(H2)=〃(A1)；直接加入足量的NaOH溶液使之充

分反应，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，由电子得失守恒可

知2/(H2)=3〃(A1),所以〃'(出)=势(Al)o故两种情况下生成气体

的物质的量之比为〃(a):苏(H2)=〃(A1)等(Al)=2:3,故选B。

答案：B

+2++

5.解析：反应的实质为Mg+2H=Mg+H2t,2A1+6H

===2A13++3H2t,〃(H2)=_448：?0.2mol,则参加反应的H(HC1)

22.4morL1

=/?(H)=0.4molo因为盐酸过量，故产生Hz的量取决于金属的量，

所以若换成过量的稀H2so4,同样产生0.2molH2O依据得失电子守恒,

由2H*->H2得电子总数为0.4molo0.2molMg在反应中提供0.4mol

电子，0.2molAl在反应中提供0.6mol电子，0.2molMg、Al混合物

提供的电子应大于0.4mol而小于0.6mol,A项不正确。

答案：A

6.答案：(1)1:1(2)1:3(3)3:1(4)A

考点三

1知识梳理

1.金属与非金属低大

2.⑴钢(2)青铜

△△

3.(l)2HgO=2Hg+O2t2Ag2O==4Ag+O2t

高温高温

(2)C+2CuO==2Cu+CO2f3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2

△高温

3H2+WO3=W+3H2。2A1+Cr2O3=2Cr+AI2O3

电解电解

(3)2川2。3(熔融)=4人