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2024届高考化学复习讲义第三章金属及其化合物第五讲铜及其化合物金属的冶炼考点一铜及其化合物含答案
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这是一份2024届高考化学复习讲义第三章金属及其化合物第五讲铜及其化合物金属的冶炼考点一铜及其化合物含答案，共6页。
考点1 铜及其化合物
1.铜的性质
Cu，位于金属活动性顺序表H之后，具有弱还原性与氧化性酸反应3Cu+8HNO3（稀）[1] 3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O （实验室制备NO）Cu+4HNO3（浓）[2] Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O （实验室制备NO2）不与非氧化性酸反应，但在酸性溶液中可被氧化剂氧化2Cu+4H＋＋O2△2Cu2++2H2O、Cu+2H＋＋H2O2Cu2++2H2O缓慢氧化：2Cu＋O2＋H2O＋CO2[3] Cu2（OH）2CO3 （铜绿，受热易分解）
2.铜的氧化物和氢氧化物的性质
CuO、Cu2O和Cu（OH）2
CuO中Cu为+2价，具有氧化性可与H2、C、CO、NH3等具有还原性的物质反应生成Cu，如CuO＋C2H5OH[4] CH3CHO＋Cu＋H2O Cu2O中Cu为+1价，处于中间价态可发生歧化反应，Cu2O+2H＋[5] Cu2+＋Cu＋H2O Cu（OH）2中Cu为+2价，具有弱氧化性常用新制的Cu（OH）2悬浊液检验醛基：CH3CHO+2Cu（OH）2＋NaOH△[6] CH3COONa＋Cu2O↓+3H2O
3.铜盐的性质
铜盐（Cu2＋）
CuSO4：白色粉末，可用于检验水的存在，但不能作干燥剂CuSO4·5H2O：俗称胆矾或蓝矾，在不同温度下逐步失去结晶水，最终分解为氧化铜可溶性铜盐能与H2S或S2－反应生成难溶于强酸的黑色[7] CuS 沉淀应用：常用于溶液中Cu2+的检验
4.铜的冶炼方法
1.易错辨析。
（1）[2022全国乙]青铜和黄铜是不同结构的单质铜。（ ✕ ）
（2）实验室中将铜丝插入浓硝酸中制备NO。（ ✕ ）
（3）铜丝插入热的浓硫酸中：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑。（ ✕ ）
（4）将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，可除去铜绿。（ √ ）
（5）氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－CuS↓。（ ✕ ）
（6）用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率。（ √ ）
（7）加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥，可除去Cu粉中混有的CuO。（ ✕ ）
（8）将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体。（ ✕ ）
2.基态铜原子的简化电子排布式为 [Ar]3d104s1 ，铜的常见化合价为 0、＋1、＋2 ，高温时 ＋1 价铜的化合物稳定。
3.“曾青得铁则化为铜”是古代关于湿法炼铜的记载，写出涉及反应的离子方程式： Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu 。
4.检验乙醇中是否含有水的常用试剂是 无水硫酸铜 ；若有水，现象是 白色固体变蓝 。
5.利用反应2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋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 4H＋＋O2＋4e－2H2O 。
6.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，粗铜接电源 正极 （填“正极”或“负极”），发生 氧化 （填“氧化”或“还原”）反应，溶液中Cu2＋向 阴极 （填“阳极”或“阴极”）移动。
研透高考 明确方向
命题点1 铜及其化合物的性质
1.回答下列问题：
（1）[海南高考]①实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为 Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O 。
②电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式 Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋ 。
（2）[2021海南改编]在稀H2SO4中加入少量Cu2O（s），溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成，反应的离子方程式是 Cu2O＋2H＋Cu2＋＋Cu＋H2O ， Cu2O （填化学式）既作氧化剂又作还原剂。
解析 （1）①用稀硫酸和H2O2溶解铜片的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。②FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋。
2.[全国Ⅲ高考]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（ C ）
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
解析 Cu（OH）2和CuCO3在高温时均易分解，在潮湿的空气中会有微量溶解，因此保存《千里江山图》需控制温度和湿度，A项正确；孔雀石和蓝铜矿颜料中的Cu元素均为＋2价，处于Cu元素的最高价态，因此孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化，B项正确；Cu（OH）2和CuCO3均能与强酸发生反应，C项错误；Cu（OH）2中Cu的质量分数为65.3％，CuCO3中Cu的质量分数为51.6％，因此Cu（OH）2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH）2·2CuCO3中铜的质量分数，D项正确。
命题点2 铜及其化合物的制备
3.[2022海南]胆矾（CuSO4·5H2O）是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu（OH）2]制备胆矾。流程如下。回答问题：
（1）步骤①的目的是 除去含有的少量油污 。
（2）步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成 SO2 （填化学式）污染环境。
（3）步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为 Cu＋H2SO4＋H2O2CuSO4＋2H2O 。
（4）经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是 CuSO4·5H2O易溶于水 。
（5）实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是 溶液C加热浓缩过程中H2O2已经分解 。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果 向滤液D中加入适量Na2S固体，待沉淀完全后，加入淀粉KI溶液，溶液颜色不变蓝色 （不要求写具体操作过程）。
解析 （1）步骤①中加入的Na2CO3溶液显碱性，碱性条件下油污可水解。（2）浓H2SO4与Cu反应生成的SO2污染环境。（3）步骤②中，H2O2将Cu氧化为CuSO4，自身被还原为H2O。（5）ⅱ.滤液D中含有H2SO4、CuSO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，则将滤液D中的Cu2＋除去后，滤液D不能将I－氧化为I2，可用Na2S除去滤液D中的Cu2＋。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铜及其化合物的主要性质。
2.了解铜及其化合物在生产、生活中的应用。
3.能说明金属冶炼对社会发展的价值、对环境的影响。
4.知道金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系
铜及其
化合物
2023全国甲，T13；2023年1月浙江，T2；2022全国乙，T27；2022山东，T12；2021全国甲，T27；2021湖北，T2；2021海南，T14；2020全国Ⅱ，T7；2020全国Ⅲ，T7；2020天津，T15；2020年7月浙江，T9；2020海南，T7
1.宏观辨识与微观探析：能根据铜盐的实验现象辨识铜及其化合物的性质和反应；能运用化学方程式、离子方程式描述铜及其化合物的变化。
2.证据推理与模型认知：能从多角度认识复杂体系中陌生金属及其化合物的性质；能对陌生物质的性质进行探究；能将物质性质与氧化还原反应、电化学、热化学、化学平衡、实验探究等知识相结合，对物质的应用提出新见解等。
3.科学态度与社会责任：具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识
合金
金属矿物
的开发
利用
2023北京，T18；2022湖南，T17；2022广东，T1；2022年1月浙江，T8；2021广东，T1；2021天津，T1；2021河北，T1；2021上海，T4；2020 北京，T1；2019全国Ⅲ，T7；2019江苏，T3
命题分析预测
高考常以选择题的形式考查铜及其化合物参与反应的化学方程式的正误判断，铜及其化合物的性质等；以工艺流程题的形式考查铜及其化合物、其他陌生金属及其化合物的制备。预计2025年高考将结合实际生产工艺继续考查金属及其化合物的制备
传统湿法炼铜
Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu
用碱式碳
酸铜制备
方案一，干法：Cu2（OH）2CO3△ [8] 2CuO＋CO2↑＋H2O ，CuO＋CO△Cu＋CO2。
方案二，湿法：Cu2（OH）2CO3＋4H＋ [9] 2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O ，Cu2＋＋Zn Cu＋Zn2＋
高温炼铜
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：CuFeS2O2Cu2SO2Cu
考点1 铜及其化合物
1.铜的性质
Cu，位于金属活动性顺序表H之后，具有弱还原性与氧化性酸反应3Cu+8HNO3（稀）[1] 3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O （实验室制备NO）Cu+4HNO3（浓）[2] Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O （实验室制备NO2）不与非氧化性酸反应，但在酸性溶液中可被氧化剂氧化2Cu+4H＋＋O2△2Cu2++2H2O、Cu+2H＋＋H2O2Cu2++2H2O缓慢氧化：2Cu＋O2＋H2O＋CO2[3] Cu2（OH）2CO3 （铜绿，受热易分解）
2.铜的氧化物和氢氧化物的性质
CuO、Cu2O和Cu（OH）2
CuO中Cu为+2价，具有氧化性可与H2、C、CO、NH3等具有还原性的物质反应生成Cu，如CuO＋C2H5OH[4] CH3CHO＋Cu＋H2O Cu2O中Cu为+1价，处于中间价态可发生歧化反应，Cu2O+2H＋[5] Cu2+＋Cu＋H2O Cu（OH）2中Cu为+2价，具有弱氧化性常用新制的Cu（OH）2悬浊液检验醛基：CH3CHO+2Cu（OH）2＋NaOH△[6] CH3COONa＋Cu2O↓+3H2O
3.铜盐的性质
铜盐（Cu2＋）
CuSO4：白色粉末，可用于检验水的存在，但不能作干燥剂CuSO4·5H2O：俗称胆矾或蓝矾，在不同温度下逐步失去结晶水，最终分解为氧化铜可溶性铜盐能与H2S或S2－反应生成难溶于强酸的黑色[7] CuS 沉淀应用：常用于溶液中Cu2+的检验
4.铜的冶炼方法
1.易错辨析。
（1）[2022全国乙]青铜和黄铜是不同结构的单质铜。（ ✕ ）
（2）实验室中将铜丝插入浓硝酸中制备NO。（ ✕ ）
（3）铜丝插入热的浓硫酸中：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑。（ ✕ ）
（4）将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，可除去铜绿。（ √ ）
（5）氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－CuS↓。（ ✕ ）
（6）用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率。（ √ ）
（7）加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥，可除去Cu粉中混有的CuO。（ ✕ ）
（8）将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体。（ ✕ ）
2.基态铜原子的简化电子排布式为 [Ar]3d104s1 ，铜的常见化合价为 0、＋1、＋2 ，高温时 ＋1 价铜的化合物稳定。
3.“曾青得铁则化为铜”是古代关于湿法炼铜的记载，写出涉及反应的离子方程式： Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu 。
4.检验乙醇中是否含有水的常用试剂是 无水硫酸铜 ；若有水，现象是 白色固体变蓝 。
5.利用反应2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋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 4H＋＋O2＋4e－2H2O 。
6.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，粗铜接电源 正极 （填“正极”或“负极”），发生 氧化 （填“氧化”或“还原”）反应，溶液中Cu2＋向 阴极 （填“阳极”或“阴极”）移动。
研透高考 明确方向
命题点1 铜及其化合物的性质
1.回答下列问题：
（1）[海南高考]①实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为 Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O 。
②电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式 Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋ 。
（2）[2021海南改编]在稀H2SO4中加入少量Cu2O（s），溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成，反应的离子方程式是 Cu2O＋2H＋Cu2＋＋Cu＋H2O ， Cu2O （填化学式）既作氧化剂又作还原剂。
解析 （1）①用稀硫酸和H2O2溶解铜片的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。②FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋。
2.[全国Ⅲ高考]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（ C ）
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
解析 Cu（OH）2和CuCO3在高温时均易分解，在潮湿的空气中会有微量溶解，因此保存《千里江山图》需控制温度和湿度，A项正确；孔雀石和蓝铜矿颜料中的Cu元素均为＋2价，处于Cu元素的最高价态，因此孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化，B项正确；Cu（OH）2和CuCO3均能与强酸发生反应，C项错误；Cu（OH）2中Cu的质量分数为65.3％，CuCO3中Cu的质量分数为51.6％，因此Cu（OH）2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu（OH）2·2CuCO3中铜的质量分数，D项正确。
命题点2 铜及其化合物的制备
3.[2022海南]胆矾（CuSO4·5H2O）是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu（OH）2]制备胆矾。流程如下。回答问题：
（1）步骤①的目的是 除去含有的少量油污 。
（2）步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成 SO2 （填化学式）污染环境。
（3）步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为 Cu＋H2SO4＋H2O2CuSO4＋2H2O 。
（4）经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是 CuSO4·5H2O易溶于水 。
（5）实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是 溶液C加热浓缩过程中H2O2已经分解 。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果 向滤液D中加入适量Na2S固体，待沉淀完全后，加入淀粉KI溶液，溶液颜色不变蓝色 （不要求写具体操作过程）。
解析 （1）步骤①中加入的Na2CO3溶液显碱性，碱性条件下油污可水解。（2）浓H2SO4与Cu反应生成的SO2污染环境。（3）步骤②中，H2O2将Cu氧化为CuSO4，自身被还原为H2O。（5）ⅱ.滤液D中含有H2SO4、CuSO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，则将滤液D中的Cu2＋除去后，滤液D不能将I－氧化为I2，可用Na2S除去滤液D中的Cu2＋。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铜及其化合物的主要性质。
2.了解铜及其化合物在生产、生活中的应用。
3.能说明金属冶炼对社会发展的价值、对环境的影响。
4.知道金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系
铜及其
化合物
2023全国甲，T13；2023年1月浙江，T2；2022全国乙，T27；2022山东，T12；2021全国甲，T27；2021湖北，T2；2021海南，T14；2020全国Ⅱ，T7；2020全国Ⅲ，T7；2020天津，T15；2020年7月浙江，T9；2020海南，T7
1.宏观辨识与微观探析：能根据铜盐的实验现象辨识铜及其化合物的性质和反应；能运用化学方程式、离子方程式描述铜及其化合物的变化。
2.证据推理与模型认知：能从多角度认识复杂体系中陌生金属及其化合物的性质；能对陌生物质的性质进行探究；能将物质性质与氧化还原反应、电化学、热化学、化学平衡、实验探究等知识相结合，对物质的应用提出新见解等。
3.科学态度与社会责任：具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识
合金
金属矿物
的开发
利用
2023北京，T18；2022湖南，T17；2022广东，T1；2022年1月浙江，T8；2021广东，T1；2021天津，T1；2021河北，T1；2021上海，T4；2020 北京，T1；2019全国Ⅲ，T7；2019江苏，T3
命题分析预测
高考常以选择题的形式考查铜及其化合物参与反应的化学方程式的正误判断，铜及其化合物的性质等；以工艺流程题的形式考查铜及其化合物、其他陌生金属及其化合物的制备。预计2025年高考将结合实际生产工艺继续考查金属及其化合物的制备
传统湿法炼铜
Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu
用碱式碳
酸铜制备
方案一，干法：Cu2（OH）2CO3△ [8] 2CuO＋CO2↑＋H2O ，CuO＋CO△Cu＋CO2。
方案二，湿法：Cu2（OH）2CO3＋4H＋ [9] 2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O ，Cu2＋＋Zn Cu＋Zn2＋
高温炼铜
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：CuFeS2O2Cu2SO2Cu
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