专题 金属材料及金属矿物的开发利用
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目 录
考点一 铜及其化合物的结构、性质及应用
考点二 铜及其化合物制备的工艺流程
考点三 金属矿物的开发利用
考点一 铜及其化合物的结构、性质及应用
1 (2023·湖北·统考二模)湖北随州出土的曾侯乙编钟属于青铜制品，先秦《考工记》记载：“金有六齐，
六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐， ”。下列有关说法错误的是
A. 青铜是一种铜锡合金
B. 青铜硬度大但熔点比纯铜低
C. 用硝酸处理青铜表面的铜锈 [主要成分Cu2(OH)3Cl]
D. 现代工艺采用电解精炼提纯铜，用粗铜作阳极
【答案】C
【解析】A．青铜是铜、锡合金，指青铜由铜、锡两种物质混合而成，故A正确；B．合金的硬度比纯铜大，熔
点比纯铜低，故B正确；C．铜可以和硝酸反应，不能用硝酸处理青铜表面的铜锈，故C错误；D．电解精
炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，故D正确；故选C。
2 (2023·河北邢台·统考一模)中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是
A.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
B. 诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2 OH 2CO3的颜色
C. 铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
D.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
【答案】C
【解析】A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁不活泼，化学性质比铁稳定，A正确；B．
“铜绿”的主要成分为Cu2 OH 2CO3，呈绿色，B正确；
C．单质铜呈紫红色，黄铜是铜锌合金、呈黄色，C不正确；D．“石胆化铁为铜”指铁和硫酸铜溶液发生置
换反应，铁属于金属晶体，反应中金属键断裂，D正确；答案选C。
3 (2023·上海·模拟预测)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入物质X后铜粉逐渐溶解，X可能是
A. HCl B. Fe2(SO4)3 C. K2S D. FeSO4
【答案】B
【解析】A．Cu的活泼性弱于H，稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入HCl，铜仍然不溶解 ，故A不
选；B．铜能和Fe2(SO4)3反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，所以铜能在Fe2(SO4)3溶液中溶解 ，故B选；C．在
稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入K2S，生成H2S，铜粉仍不溶解 ，故C不选；D．向稀硫酸反应加入
FeSO4后，铜与FeSO4不反应，不能溶解铜，故 D不选；故选：B。
4 (2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)西汉东方朔所撰的《申异经·中荒经》：“西北有宫，黄铜
为墙，题曰地皇之宫”。文中“黄铜”主要成分是铜锌，含少量锡、铅等。下列说法错误的是
A. 铜锈的主要成分为Cu(OH)2，俗称铜绿
1
B. 相关金属元素还原性由强到弱的顺序为：Zn>Sn>Pb>Cu
C. 黄铜制作的高洪太铜锣应保存在干燥处
D. 用灼烧法可区别“黄铜”和黄金首饰
【答案】A
【解析】A．潮湿的环境中，Cu和CO2、H2O、O2反应生成Cu2(OH)2CO3而产生铜绿，故A错误；B．根据
金属活动性顺序表可知，金属活动性：Zn>Sn>Pb>Cu,故B正确；C．潮湿的环境中，Cu和CO2、H2
O、O2反应生成Cu2(OH)2CO3而产生铜锈，所以用黄铜制作的高洪太铜锣应置于干燥处保存，故C正确；
D．Cu在加热的条件下和氧气反应生成黑色的CuO，Au在加热条件下和氧气不反应，所以可以采用灼烧
的方法区分黄铜和黄金首饰，故D正确；故选：A。
5 (2023·北京西城·北京四中校考模拟预测)10℃时，分别向 4支小试管中滴加 8滴 1mol/LCuSO4溶
液，再分别向其中滴加 2mol/LNaOH溶液，边滴加边振荡，实验数据及现象如下表：
试管编号 1 2 3 4
滴加NaOH溶液的量 2滴 6滴 12滴 16滴
立即观察沉淀的颜色 浅绿色 浅绿色 蓝色 蓝色
酒精灯加热浊液后沉淀的颜色 浅绿色 浅绿色 黑色 黑色
取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤，加入稀盐酸完全溶解，再加入适量BaCl2溶液，产生大量白色沉淀。取蓝
色沉淀重复上述实验，无白色沉淀。经检验，试管 3、4中黑色沉淀中含有CuO。
下列说法不正确的是
A. 由实验现象可知浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜
B. CuSO4溶液与NaOH溶液反应时，其相对量不同可以得到不同的产物
Δ
C. 试管 3 、4中的固体在加热过程中发生了反应：Cu(OH)2 CuO+H2O
D. 取浅绿色沉淀再滴加适量NaOH溶液后加热仍不会变黑
【答案】D
【解析】A．取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤，加入稀盐酸完全溶解，再加入适量BaCl2溶液，产生大量白色
沉淀说明溶液中含有硫酸根离子，则浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜，故A正确；B．由实验数据及现
象可知，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的相对量不同，反应得到沉淀的颜色不同，说明相对量不同可以得到
不同的产物，故B正确；C．由实验数据及现象可知，试管 3、4中硫酸铜溶液与过量氢氧化钠溶液反应生
Δ
成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，反应的化学方程式为Cu(OH)2 CuO
+H2O，故C正确；D．由实验数据及现象可知，向浅绿色沉淀中滴加氢氧化钠溶液发生的反应为碱式硫酸
铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠，氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，故D错误；故选D。
6 (2023·福建福州·福州三中校考模拟预测)某同学进行如下实验：
实验 实验现象
溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡
ⅰ 将铜粉加入试管中，再加入稀HNO3
时，铜粉有剩余，余液呈酸性
ⅱ 继续向ⅰ中试管加入少量固体NaNO3 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色
ⅲ 取饱和Cu NO3 2溶液，加入少量固体 无明显变化
2
NaNO3和铜粉
下列说法不正确的是
A. HNO3氧化性的强弱与其浓度大小有关
B. ⅰ、ⅱ中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释
C. ⅰ中余液呈酸性的主要原因是Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
D. 用一定浓度的H2SO4与NaNO3也能使铜粉溶解
【答案】C
【分析】i.将铜粉加入试管中，再加入稀HNO3，稀硝酸和铜反应生成NO、硝酸铜，溶液变蓝，开始产生无色
气体，无色气体又变为红棕色；铜粉有剩余，溶液为酸性；ii.继续向 i中试管加入少量固体NaNO3，由于铜
粉剩余，溶液为酸性，加入硝酸钠，等同于加入了稀硝酸，所以稀硝酸和铜反应生成NO、硝酸铜，产生无色
气体，无色气体又变为红棕色，同时可知推论 i中的酸性是硝酸有剩余；iii.饱和Cu(NO3)2溶液，加入少量
固体NaNO3和铜粉，三者不反应，无明显变化；
【解析】A．由 i、ii分析可知 i还有硝酸剩余，不能将铜全部溶解，故硝酸氧化性和浓度有关，A正确；B．
i、ii铜粉减少的原因均为硝酸和铜发生了氧化还原反应，能用相同的离子反应 3Cu+ 8H++2NO-3= 3Cu2+
+2NO ↑+4H2O解释，B正确；C．由 i、ii分析可知 i还有剩余氢离子，不能说明余液呈酸性的主要原因是
铜离子水解所导致，C错误；D．硝酸根离子在酸性条件下具有强化性，可以将铜氧化，故用一定浓度的H2
SO4与NaNO3也能使铜粉溶解，D正确；故答案选C。
7 (2023·山东·日照一中校联考模拟预测)铜及含铜微粒的价荷图如图所示。下列推断不合理的是
A. 要使Cu变成 a可以加入稀盐酸和过氧化氢的混合溶液
B. Cu(OH)2转化成Cu(OH)2-4 需要加碱
C. 在酸性环境中，c可以反应生成 a和Cu
D. b具有还原性
【答案】D
【解析】A．根据铜及含铜微粒的价荷图判断，a是Cu2+、b是CuO-2 、c是Cu2O、d是Cu(OH)2。 a中Cu
元素为+2价，在酸性条件下，H2O2氧化Cu变为Cu2+，A正确；B．由图可知，Cu(OH)2转化为
Cu(OH)2-4 需要碱性条件，B正确；C．Cu2O中Cu元素为+1价，在酸性条件下可以发生歧化反应生成
+2价的铜和单质铜，C正确；D．CuO-2 中铜元素为+3价具有强氧化性，D错误；故选D。
8 (2023·山东淄博·校联考二模)探究铜与硝酸反应的生成NO时的硝酸浓度。如图所示，先通N2一段
时间后关闭活塞K，将铜丝伸入溶液中，当A中气体变为无色时，上提铜丝，再将B中溶液稀释至 200mL，
取 20.00mL，用 0.20mol L-1的NaOH溶液滴定至终点时消耗 15.00mL(忽略硝酸的挥发、分解及溶液体积
变化)。下列说法正确的是
3
A. 可用盛有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气吸收
B. 铜与硝酸反应主要生成NO时的硝酸浓度不大于 8mol L-1
C. 若不通N2，可能导致所得实验结果偏高
D. 若通过直接滴定A中剩余酸的量 (掩蔽掉Cu2+的干扰)进行求算，所得实验结果偏低
【答案】D
【分析】A瓶中的反应为 4HNO3(浓) +Cu= 2NO2↑+2H2O+Cu(NO3)2。B中发生的反应为 3NO2+H2O=
2HNO3+NO。用 0.20mol L- 1的NaOH溶液滴定至终点时消耗 15.00mL，即n(NaOH) = 0.20× 15.00
× 10-3mol= 3× 10-3mol，有关系式为NaOH~HNO3则B瓶中产生的 n(HNO3) = 3× 10-3mol× 10= 3×
10-2mol，又 3NO ~2HNO 则A瓶中产生的NO 为 3× 10-22 3 2 mol× 3 = 4.5× 10-2mol。由关系式得 4HNO2 3
(浓)~2NO2则消耗的浓硝酸为 4.5× 10-2× 2= 9× 10-2mol。
【解析】A．NaOH溶液不能直接与NO反应，所以它不能吸收尾气，A项错误；B．溶液中剩余的硝酸浓
(20× 12.5× 10-3-9× 10-2)mol 0.16
度为 - = mol/L= 8mol/L。但当反应产生无色NO气体时停止反应，20× 10 3L 0.02
即硝酸浓度大于 8mol L-1也产生了NO，B项错误；C．若不同如N2，B瓶中NO也转变为HNO3，从而导
致消耗的HNO3偏大，A中剩余HNO3偏低，结果偏低，C项错误；D．当A中气体变为无色时停止反应，
产生NO的浓度应该比A瓶的大。所以直接测定A瓶中的酸可能导致结果偏低，D项正确；故选D。
9 (2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校联考二模)某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的
氧化还原反应。实验记录如下：
序
I II III
号
实
验
步
骤 充分振荡，加入 2mL蒸馏 充分振荡，加入 2mL蒸馏
水 充分振荡，加入 2mL蒸馏水水
实
验 铜粉消失，溶液黄色变浅， 铜粉有剩余，溶液黄色褪去， 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成
现 加入蒸馏水后无明显现象 加入蒸馏水后生成白色沉淀 蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
象
下列说法不正确的是
A. 实验 I、II、III中均涉及Fe3+被还原
4
B. 对比实验 I、II说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C. 实验 II、III中加入蒸馏水后 c(Cu2+)相同
D. 向实验 III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
【答案】C
【分析】Cu和FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2，若铜过量，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀，
可能是发生了反应：CuCl2+Cu= 2CuCl ↓，据此分析解答。
【解析】A. 实验 I、II、III中的现象为溶液黄色变浅或溶液黄色褪去，说明Fe3+被Cu还原，故A正确；B.
对比实验 I、II，实验 I加入少量铜粉，铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象；实验 II加入过
量铜粉，铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀；说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关，
故B正确；C. 对比实验 II、III，参加反应的Fe3+的量相同，则生成的Cu2+应相同，但由于实验 II生成
CuCl，所以加入蒸馏水后 c(Cu2+)不相同，故C错误；D. 实验 III溶液为蓝色，含有Cu2+和过量的铜，向实
验 III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl，故D正确。故答案选C。
10 (2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)2.28 g铜镁合金完全溶解于 75mL密度为 1.40
g/mL、质量分数为 63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体 1680mL(标准状况)，向反应后的溶液中
加入 l.0mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到 3.81 g沉淀，下列说法正确的是
A. 该合金中，镁的物质的量为 0.03mol
B. NO2和N2O4混合气体的平均相对分子质量约为 55.2
C. 得到 3.81 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积为 900mL
D. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度为 12.0mol/L
【答案】B
【分析】设铜、镁的物质的量分别为 x、y，则① 64x+ 24y= 2.28，② 98x+ 58y= 3.81，解得 x= 0.03mol，y
= 0.015mol 1680，混合气体的物质的量= × = 0.075mol，设N2O4、NO2的物质的量分别为 a、b，根据22.4 1000
氧化还原反应中得失电子数相等：2× (0.03+ 0.015) = 2a+ b，a+ b= 0.075，则 a= 0.015mol，b=
0.06mol c(HNO ) = 1000× 1.40× 63%， mol/L= 14.0mol L-13 ，硝酸的物质的量 n(HNO3) = 14.0mol/L×63
75mL÷ 1000= 1.05mol。
【解析】A．由分析可知，该合金中，镁的物质的量为 0.015mol，A错误；B．NO2和N2O4混合气体的摩尔
= 0.015× 92+ 0.06× 46质量约 = 55.2g/mol，其平均相对分子质量约为 55.2，B正确；C．沉淀达最大时，
0.075
溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：n(NaOH) =n(HNO3) - (2a+ b) = 1.05mol- 0.09mol= 0.96mol，氢
960mL C D c(HNO ) = 1000× 1.40× 63%氧化钠溶液体积为 ， 错误； ． 3 mol/L= 14.0mol L-1 ，D错误；63
故选B。
考点二 铜及其化合物制备的工艺流程
11 (2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)实验室从含有少量氧化铁杂质的废铜粉
制取无水硫酸铜的实验步骤如下图：
下列有关说法正确的是
5
A. 溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸
B. 气体A是Cl2，将亚铁离子氧化为铁离子
C. 生成沉淀D的离子方程式可以为 3CuO+ 2Fe3++3H2O= 2Fe(OH) 2+3↓+3Cu
D. 从溶液中得到的无水硫酸铜的方法是冷却结晶
【答案】C
【分析】因为要制备硫酸铜，则过量酸为稀硫酸，废铜粉 (含有少量氧化铁)加过量稀硫酸，氧化铁溶于硫酸
生成硫酸铁和水，Cu和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，得到硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸混合溶液，混合溶
液通入气体A将亚铁离子氧化为铁离子，调 pH= 4将铁离子转化为氢氧化铁，然后过滤除去，固体B可为
CuO或氢氧化铜等，滤液C为硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铜
晶体。
【解析】A．过量的酸应为稀硫酸，不适合用稀硝酸，原因是引入硝酸根杂质，A错误；B．向混合溶液通入
气体A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，气体A为氧气，不能使用氯气，防止引入氯离子杂质，
B错误；C．加入固体B的作用是调节溶液的 pH，使Fe3+水解平衡正向移动，转变为氢氧化铁沉淀而除
去，为了不引入新的杂质，可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，加CuO时离子方程式为 3CuO+
2Fe3++3H2O= 2Fe(OH)3↓+ 3Cu2+，C正确；D．从溶液中冷却结晶是得到硫酸铜晶体，D错误；选C。
12 (2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测)一种利用废铜渣 (主要成分CuO，及少量Fe2O3、
SiO2等杂质)制备超细铜粉的流程如下：
下列说法正确的是
A.“酸浸”所得滤渣的主要成分为H2SiO3
B. 若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为Cu OH 2
C.“沉铜”发生的反应为复分解反应
D.“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：NH+、H+、Cu2+4
【答案】D
【分析】废铜渣 (主要成分CuO，及少量Fe2O3、SiO2等杂质) “酸浸”时CuO、少量Fe2O3与H2SO4反应生
成硫酸铜、硫酸铁，SiO2不溶于H2SO4，所以滤渣的成分是SiO
3+
2，滤液中加过量氨水沉铁除去Fe ，铜离子
转化为Cu NH 2+3 ，所得滤液通二氧化硫沉铜，过滤出产生的CuNH4SO3沉淀，加稀硫酸转化，+1价铜发
4
生歧化反应，得到铜离子、和Cu。
【解析】A． 据分析，“酸浸”所得滤渣的主要成分为 SiO2，A错误；B． 若向“沉铁”后所得滤液中加入乙
醇，析出的深蓝色晶体为Cu NH3 4SO4，B错误；C．“沉铜”时含有Cu NH
2+
3 和过量氨水的混合溶液中
4
通入二氧化硫生成CuNH4SO3沉淀，铜元素化合价降低，则发生氧化还原反应，不为复分解反应，C错误；
D．转化时，CuNH4SO3在稀硫酸中发生歧化反应，得到铜离子、和Cu，结合元素守恒可知，“转化”后所得
滤液中含有的主要阳离子：NH+ + 2+4 、H 、Cu ，D正确；答案选D。
13 (2023·山东济宁·统考一模)碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以
废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是
6
A.“加热”步骤可选用水浴加热
B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
C.“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3
D. 可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有CO
2-
3
【答案】B
【分析】废铜屑与稀硝酸反应，产生的气体为一氧化氮；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，加入
碳酸钠溶液加热，与硝酸、硝酸铜反应，生成硝酸钠和铜盐，再加氢氧化钠溶液调节适当 pH值，经过一系列
反应得到碱式碳酸铜。
【解析】A．加热的温度为 70oC，可选用水浴加热，A正确；B．酸浸产生的气体为NO，与NaOH溶液不反
应，不能用NaOH 溶液吸收，B错误；C．由分析可知，“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3等，C正确；
D．CO2-3 的检验是先加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再往白色沉淀中加入盐酸，沉淀完全溶解，且产生无色
无味气体，D正确；故选B。
14 (2023·海南海口·海南中学校考二模)纳米氧化亚铜 (Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，以主要成
分为CuFeS2的黄铜矿 (含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)“滤渣 1”中含有硫单质及 。
(2)“调 pH”的过程中也能用 (写出一种物质即可)来代替CuO，要使Fe3+完全沉淀，则溶液的 pH
至少为 (已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3] ≈ 8× 10-38，Kw≈ 1× 10-14，lg2≈ 0.3，化学上认为当离
子浓度小于 1× 10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(3)现代工业也可用铜作电极，电解食盐水制备Cu2O，写出：a．阴极的电极反应式为 ；b．制备氧
化亚铜的化学方程式为 ；c．电解过程中Cl-的浓度 。 (填“变小”“变大”“不变”)
【答案】(1)SiO2
(2)碳酸铜等 3.3
(3)2H++2e- = H ↑ 2Cu+H O电 解 2 2 Cu O+H ↑ 变大NaCl 2 2溶液
【分析】黄铜矿主要含有CuFeS2(Fe为+3价)，杂质SiO2，经过预处理后加入硫酸铁溶液浸泡，Cu由+1价
升高到+2价，黄铜矿中的-2价的硫升高到 0价，黄铜矿中+3价的铁以及加入的+3价的铁被还原为亚铁
离子，发生反应的离子方程式为：CuFeS +4Fe3+═ 5Fe2+2 +Cu2++2S ↓，过滤除去SiO2和S沉淀，然后，向
滤液中加入硫酸，通入氧气，氧化亚铁离子为铁离子，再加入CuO，调节溶液的 pH，使铁离子完全沉淀，过
滤除去，向滤液加入氢氧化钠和葡萄糖溶液，进行热还原，生成纳米氧化亚铜，据此分析作答即可。
7
【解析】(1)结合分析可知，“滤渣 1”中含有硫单质及SiO2，故答案为：SiO2；(2)结合分析可知，调节 pH的
试剂可以消耗氢离子，并且不引入杂质，可以选用氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜，故可以替换，要
3
3+ 3+ -5 -1 - Ksp Fe OH
3 -38
使Fe 完全沉淀，对应Fe 浓度为 1× 10 mol L ，c(OH ) = 3 = 8× 10 = 2×
c Fe3+ 1× 10-5
10-11mol L-1，对应 pOH=-lg2× 10-11= 10.7，则 pH= 14- pOH= 3.3，故答案为：碳酸铜等；3.3；(3)a．电
解NaCl溶液时阴极为氢离子得电子生成氢气，电极反应式为 2H++2e-= H2↑；b．用铜做电极，阳极为
Cu 电解失电子生成Cu2O，制备氧化亚铜的化学方程式为 2Cu+H 2O Cu O+H ↑；c．电解过程中NaCl 2 2溶液
水减小，则Cl-的浓度变大。
15 (2023·北京东城·北京五十五中校考模拟预测)氯化亚铜 (CuCl)广泛应用于冶金工业，也用作催化
剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如下：
已知：CuCl难溶于醇和水，溶于 c Cl- 较大的体系 CuCl(s) + 2Cl- CuCl2-3 ，潮湿空气中易水解氧化。
(1)步骤 1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是 。
(2)步骤 2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式 。
(3)步骤 3为主反应，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。
①反应的氧化产物是 ；②比较 c Cu+ 相对大小：A点 C点 (填“>”、“<”或“=”)；③提高
C点状态混合物中Cu+沉淀率的措施是 ；(4)步骤 4进行的实验操作是 ；(5)洗涤过程中不
能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是 。用乙醇洗涤的目的是 。
(6)产品纯度测定：称取CuCl产品 a g于锥形瓶中，加入足量的酸性Fe2 SO4 3溶液使其充分溶解，然后用
0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe
2+，消耗KMnO4溶液 b mL。 (本实验中MnO-4 的被还原为Mn2+，不
与产品中杂质和Cl-反应)。
①CuCl溶于Fe2 SO4 3溶液的离子方程式是 。
②产品中CuCl(摩尔质量为 99g/mol)的质量分数为 。
【答案】(1)CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S ↓+2H2O
(2)3Cu+ 8H++2NO-3= 3Cu2++2NO ↑+4H2O(生成NO2也给分)
(3)SO2-4 或 NH4 2SO4 > 加水稀释
(4)过滤
(5)HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化 去除CuCl固体表面的水，防止其被空气氧化
(6)CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl- 4.95b%( 0.0495b或 )
a a
【分析】根据流程图，H2O2在酸性条件下将CuS中的S
2-氧化生成S单质，其反应方程式为：CuS+H2SO4
8
+H2O2=CuSO4+S+ 2H2O，CuSO4被还原生成Cu单质；利用硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，可氧
化Cu单质生成Cu2+，溶液中加入 (NH4)2SO3和NH4Cl发生氧化还原反应生成CuCl沉淀，过滤得到的
CuCl经硫酸酸洗后再用乙醇洗涤，经干燥得到CuCl，据此分析解答。
【解析】(1)步骤 1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，，说明生成硫酸铜和硫单质，
H2O2在酸性条件下将CuS中S
2-氧化成硫单质，其反应方程式为CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S ↓+2H2
O。
(2)步骤 2是溶解过程，利用硝酸根在酸性条件性具有强氧化性，可溶解Cu生成氧化产物Cu2+，硝酸根被
还原成NO或NO ，则溶解时反应的离子方程式为 3Cu+ 8H+2 +2NO-3= 3Cu2++2NO ↑+4H2O或Cu+ 4H+
+2NO- 2+3=Cu +2NO2↑+2H2O。
(3)①步骤 3为主反应，涉及反应为：2Cu2++SO2-3 +2Cl-+H2O= 2CuCl ↓+SO2-+2H+4 ，反应中S元素化合
价由+4价升高为+6价，被氧化，氧化产物为SO2-4 或 (NH4)2SO4；②随着氯化铵浓度不断增大，亚铜离子
的沉淀率由低到高后又有所下降，则B点之前Cu+过量、且Cu+与Cl-形成CuCl的沉淀，B点时恰好沉
淀完全得，B点之后，c(Cl-)增大，部分CuCl(s)溶解：CuCl(s) + 2Cl- CuCl2-3 ，故A点铜元素主要存在
形式为Cu+与CuCl，B点铜元素主要存在形式CuCl，C点铜元素主要存在形式为CuCl2-3 与CuCl，则
c Cu+ 相对大小：A点>C点；③B点之后，c(Cl-)增大，发生CuCl(s) + 2Cl- CuCl2-3 ，部分CuCl(s)溶
解，沉淀减少，若加水稀释，减少 c(Cl-)，平衡左移，则提高C点状态混合物中Cu+沉淀率的措施是加水稀
释；(4)步骤 4把氯化亚铜沉淀分离出来，则进行的实验操作是过滤；(5)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸
进行“酸洗”，理由是：硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，所以洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”。
已知 CuCl难溶于醇，在潮湿空气中易水解氧化，则用乙醇洗涤CuCl的目的是：去除CuCl固体表面的水，
防止其被空气氧化。
(6)①CuCl溶于Fe2 SO4 3溶液的离子方程式是CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-。
②产品纯度测定时存在关系式，5CuCl 5Fe2+ KMnO4，消耗 0.1000mol/LKMnO4标准溶液 b mL，则产
( ) 5× 0.1000mol/L× b× 10
-3L× 99g/mol
品中CuCl 摩尔质量为 99g/mol 的质量分数为 × 100%= 4.95b%
a a
考点三 金属矿物的开发利用
16 (2023·湖南·校联考模拟预测)中国“天向一号”探测器用于火星探测，搭载全球最先进的三结砷化
镓太阳能电池阵为其提供动力，一种从砷化镓废料 (主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2、CaCO3等杂质)中
回收单质镓和砷的化合物的工艺流程如图所示：
已知：①“碱当”
时GaAs中Ga以NaGaO2的形式进入溶液。
②Ga与Al位于同一主族，性质相似，向NaAlO2溶液中通入CO2，有Al OH 3沉淀析出。
③离子完全沉淀时的 pH：SiO2-3 为 8，GaO
-
2 为 5.6。
下列说法正确的是
A.“碱浸”时，GaAs发生的离子方程式为GaAs+ 4OH-+4H O =GaO-2 2 2+AsO3-4 +6H2O
B.“滤渣①”的成分为Fe2O3，CaCO3，“滤渣③”的成分为GaCO3
C.“调 pH①”时，为使得杂质离子沉淀完全，可通入过量的CO2
D.“系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】A
9
【分析】砷化镓废料粉碎增大碱浸速率，加氢氧化钠和过氧化氢，GaAs和SiO 溶解生成SiO2- 3-2 3 、AsO4 和
GaO-2 ，Fe2O3、CaCO3不溶于碱，“滤渣①”为Fe2O3、CaCO3，滤液通CO2可以得硅酸，除去硅元素，滤液再
通CO 可以将GaO-2 2 转化为Ga OH 3，过滤，滤液为Na3AsO4，经过蒸发浓缩、冷却结晶可以得到Na3AsO4
12H2O，Ga OH 3沉淀加NaOH溶液生成NaGaO2溶液，通电电解得到镓单质。
【解析】A．“碱浸”时GaAs中Ga以NaGaO2的形式进入溶液，As会被H2O2氧化生成Na3AsO4，根据得
失电子守恒和电荷守恒、原子守恒得出反应的离子方程式为GaAs+ 4OH-+4H - 3-2O2=GaO2+AsO4 +6H2
O，故A正确；B．根据分析可知，Fe2O3、CaCO3不溶于NaOH溶液，“滤渣①”的成分为Fe2O3、CaCO3，
向含有SiO2-3 、AsO
3-
4 和GaO
-
2 的溶液中，先通入CO2先得硅酸沉淀，除去硅元素，然后再通CO2可以将
GaO-2 转化为Ga OH 3，“滤渣③”的成分为Ga OH 3，故B错误；C．通入过量的CO2，会使Ga OH 3过
早沉淀下来，使产率降低，故C错误；D．滤液为Na3AsO4，析出带结晶水的晶体要经过蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤、干燥，可以得到Na3AsO4 12H2O，故D错误；答案选A。
17 (2023·江苏南通·海门中学校考模拟预测)第二周期元素及其化合物应用广泛。锂可用作电极材料；
铍和铝性质相似，BeO可用于制作坩埚；氨硼烷 (NH3BH3)是一种固体储氢材料，可与水在催化剂作用下生
成 NH4 3B3O6和H2，碳能形成多种氧化物，金星大气层中含有的C2O3能与H2O反应生成H2C2O4，H2C2O4
是二元弱酸，有还原性，可与多种金属离子形成沉淀或络合物；聚四氟乙烯材料可制作酸碱通用滴定管的活
塞及化工反应器的内壁涂层。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 金属Li密度小，可用作电极材料 B. BeO硬度大，可制作耐高温的坩埚
C. H2C2O4有还原性，可用作沉淀剂、络合剂 D. 聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可制作滴定管活塞
【答案】D
【解析】A．金属Li用作电极材料在于Li具有导电性而不是因为密度小，A错误；B．BeO可制作耐高温
的坩埚在于其熔点高，化学性质稳定，与硬度大无关，B错误；C．H2C2O4可用作沉淀剂、络合剂在于H2C2
O4可与多种金属离子形成沉淀或络合物，与有还原性无关，C错误；D．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀故可制作
滴定管活塞，D正确。故选D。
18 (2023·山东德州·统考二模)四氟硼酸锂 (LiBF4)化学性质稳定，可用作锂电 (心脏起搏器电池等)或
二次锂离子电池电解液导电盐。其制备流程如图所示，下列说法错误的是
A.“不溶颗粒”主要成分为Li2CO3
B. 实验室中模拟工艺流程时反应器 3不能选用三颈圆底烧瓶
C. 反应器 2中反应为LiHCO3+4HF=LiF 3HF+H2O+CO2
D. 粗产品经过负压下浓缩、冷却结晶即可得到纯净的四氟硼酸锂
【答案】D
【分析】Li2CO3料浆中通入CO2反应生成LiHCO3，经过过滤操作分离出不溶颗粒 Li2CO3，向LiHCO3溶液
中加入HF反应生成LiF 3HF，再将LiF 3HF与HBO3溶液反应生成LiBF4粗产品；
【解析】A．Li2CO3为微溶物，则“不溶颗粒”主要成分为 Li2CO3，A正确；B．反应 3为LiF 3HF与
HBO3反应生成LiBF4，HF会腐蚀玻璃，则不能选用三颈圆底烧瓶，B正确；C．据分析可知，反应器 2中
反应为LiHCO3+4HF=LiF 3HF+H2O+CO2，C正确；D．四氟硼酸锂 (LiBF4)化学性质稳定，不需要
经过负压下浓缩、冷却结晶，D错误；故选D。
10
19 (2023·河北邯郸·统考一模)“太空金属”钛广泛应用于新型功能材料等方面，工业上用钛铁矿 (主要
成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3)冶炼金属钛的工艺流程如图所示，下列说法正确的是
A. 基态钛原子核外有 4个未成对电子
B. 金属Mg与TiCl4可在氮气气氛条件下进行反应
C. 步骤 II加热可促进TiO2+的水解
Δ
D. 步骤 III中可能发生的反应为TiO2+2Cl
2+C TiCl4+CO
【答案】C
【分析】钛铁矿 (主要成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3)加硫酸酸浸，浸出液中含铁离子、亚铁离子和
TiO2+，加适量铁发生还原，将铁离子转变为亚铁离子，蒸发浓缩冷却结晶提取出绿矾晶体，滤液经加热
TiO2+水解得TiO2·H2O，分解得到粗TiO2后，加焦炭、氯气反应得到TiCl4，用Mg还原得到Ti。
【解析】A．基态钛原子核外电子排布式为 Ar 3d24s2，有 2个未成对电子，A错误；B．Mg为活泼金属，能
与CO2、O2、N2、H2O等物质发生反应，故金属Mg与TiCl4必须在稀有气体氛围条件下进行反应，B错误；
C． TiO2+会水解，步骤 II加热可促进TiO2+的水解，C正确；D．方程式未配平，步骤 III中可能发生的反
Δ
应为TiO2+2Cl
2+2C TiCl4+2CO ，D错误；答案选C。
20 (2023·福建·统考模拟预测)化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是
A. 在室外大雪的时候MgCl2可以用作融雪剂，原因是因为其溶解的时候可以放热
B. 铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加
C. TiO2为半导体，可做新型太阳能电池主要材料
D. 氧化镁在工业生产中常用作耐火材料
【答案】A
【解析】A．氯化镁可以用作融雪剂，原因是雪-氯化镁混合物的熔点低于雪的熔点，使雪能够在比正常情
况更低的温度下就能融化，故A错误；B．铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加，增强不锈钢的耐腐蚀
性，故B正确；C．TiO2为半导体，作为光电极很稳定，制作简单，可做新型太阳能电池主要材料，故C正
确；D．氧化镁的熔点高，常在工业生产中常用作耐火材料，故D正确；综上所述，答案为A。
21 (2023·全国·模拟预测)实验室模拟工业处理含铬废水，操作及现象如图甲所示，反应过程中铬元素
的化合价变化如图乙。已知：深蓝色溶液中生成了CrO5。
11
下列说法正确的是
A. 0~5s过程中，发生的离子反应为：Cr O2-+H O 2CrO2-+2H+2 7 2 4
B. 实验开始至 30s，溶液中发生的总反应离子方程式为Cr O2-+3H O +8H+2 7 2 2 =Cr3++3O2↑+7H2O
C. 30~80s过程中，Cr元素被氧化，可能是溶解的氧气和剩余的H2O2所致
D. 0s~80s时，溶液中含铬微粒依次发生氧化反应、还原反应和氧化反应
【答案】C
【解析】A． 0~5s过程中，溶液中Cr元素的化合价都呈+6价，发生的离子反应为：Cr O2-2 7 +4H2O2+2H+=
2CrO5+5H2O，A不正确；B．实验开始至 30s，溶液中Cr 2-2O7 →CrO5→Cr3+，H2O2作还原剂，失电子生成
O2等，发生的总反应离子方程式为Cr
2-
2O7 +3H2O2+8H+= 2Cr3++3O2↑+7H2O，B不正确；C． 30~80s过
程中，Cr元素由+3价升高到+6价，失电子被氧化，由Cr3+转化为CrO2-4 ，可能是溶解的氧气和剩余的H2
O2所致，C正确；D． 0s~80s时，溶液中含铬微粒转化过程中Cr元素化合价变化为：+6→+6、+6→+3、
+3→+6，依次发生非氧化还原反应、还原反应和氧化反应，D不正确；故选C。
12专题 金属材料及金属矿物的开发利用
(建议完成时间：45分钟 实际完成时间：_______分钟)
目 录
考点一 铜及其化合物的结构、性质及应用
考点二 铜及其化合物制备的工艺流程
考点三 金属矿物的开发利用
考点一 铜及其化合物的结构、性质及应用
1 (2023·湖北·统考二模)湖北随州出土的曾侯乙编钟属于青铜制品，先秦《考工记》记载：“金有六齐，
六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐， ”。下列有关说法错误的是
A.青铜是一种铜锡合金
B.青铜硬度大但熔点比纯铜低
C.用硝酸处理青铜表面的铜锈 [主要成分Cu2(OH)3Cl]
D.现代工艺采用电解精炼提纯铜，用粗铜作阳极
2 (2023·河北邢台·统考一模)中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是
A.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
B.诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2 OH 2CO3的颜色
C.铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
D.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
3 (2023·上海·模拟预测)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入物质X后铜粉逐渐溶解，X可能是
A. HCl B. Fe2(SO4)3 C. K2S D. FeSO4
4 (2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)西汉东方朔所撰的《申异经·中荒经》：“西北有宫，黄铜
为墙，题曰地皇之宫”。文中“黄铜”主要成分是铜锌，含少量锡、铅等。下列说法错误的是
A.铜锈的主要成分为Cu(OH)2，俗称铜绿
B.相关金属元素还原性由强到弱的顺序为：Zn>Sn>Pb>Cu
C.黄铜制作的高洪太铜锣应保存在干燥处
D.用灼烧法可区别“黄铜”和黄金首饰
5 (2023·北京西城·北京四中校考模拟预测)10℃时，分别向 4支小试管中滴加 8滴 1mol/LCuSO4溶
液，再分别向其中滴加 2mol/LNaOH溶液，边滴加边振荡，实验数据及现象如下表：
试管编号 1 2 3 4
滴加NaOH溶液的量 2滴 6滴 12滴 16滴
立即观察沉淀的颜色 浅绿色 浅绿色 蓝色 蓝色
酒精灯加热浊液后沉淀的颜色 浅绿色 浅绿色 黑色 黑色
取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤，加入稀盐酸完全溶解，再加入适量BaCl2溶液，产生大量白色沉淀。取蓝
色沉淀重复上述实验，无白色沉淀。经检验，试管 3、4中黑色沉淀中含有CuO。
下列说法不正确的是
1
A.由实验现象可知浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜
B. CuSO4溶液与NaOH溶液反应时，其相对量不同可以得到不同的产物
Δ
C.试管 3、4 中的固体在加热过程中发生了反应：Cu(OH)2 CuO+H2O
D.取浅绿色沉淀再滴加适量NaOH溶液后加热仍不会变黑
6 (2023·福建福州·福州三中校考模拟预测)某同学进行如下实验：
实验 实验现象
溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡
ⅰ 将铜粉加入试管中，再加入稀HNO3
时，铜粉有剩余，余液呈酸性
ⅱ 继续向ⅰ中试管加入少量固体NaNO3 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色
取饱和Cu NO3 2溶液，加入少量固体ⅲ 无明显变化
NaNO3和铜粉
下列说法不正确的是
A. HNO3氧化性的强弱与其浓度大小有关
B.ⅰ、ⅱ中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释
C.ⅰ中余液呈酸性的主要原因是Cu2++2H2O Cu(OH) +2+2H
D.用一定浓度的H2SO4与NaNO3也能使铜粉溶解
7 (2023·山东·日照一中校联考模拟预测)铜及含铜微粒的价荷图如图所示。下列推断不合理的是
A.要使Cu变成 a可以加入稀盐酸和过氧化氢的混合溶液
B. Cu(OH)2转化成Cu(OH)2-4 需要加碱
C.在酸性环境中，c可以反应生成 a和Cu
D. b具有还原性
8 (2023·山东淄博·校联考二模)探究铜与硝酸反应的生成NO时的硝酸浓度。如图所示，先通N2一段
时间后关闭活塞K，将铜丝伸入溶液中，当A中气体变为无色时，上提铜丝，再将B中溶液稀释至 200mL，
取 20.00mL，用 0.20mol L-1的NaOH溶液滴定至终点时消耗 15.00mL(忽略硝酸的挥发、分解及溶液体积
变化)。下列说法正确的是
2
A.可用盛有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气吸收
B.铜与硝酸反应主要生成NO时的硝酸浓度不大于 8mol L-1
C.若不通N2，可能导致所得实验结果偏高
D.若通过直接滴定A中剩余酸的量 (掩蔽掉Cu2+的干扰)进行求算，所得实验结果偏低
9 (2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校联考二模)某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的
氧化还原反应。实验记录如下：
序号 I II III
实验
步骤
充分振荡，加入 2mL蒸 充分振荡，加入 2mL蒸馏
馏水 充分振荡，加入 2mL蒸馏水水
实验 铜粉消失，溶液黄色变浅， 铜粉有剩余，溶液黄色褪去， 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成
现象 加入蒸馏水后无明显现象 加入蒸馏水后生成白色沉淀 蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是
A.实验 I、II、III中均涉及Fe3+被还原
B.对比实验 I、II说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
C.实验 II、III中加入蒸馏水后 c(Cu2+)相同
D.向实验 III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
10 (2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)2.28 g铜镁合金完全溶解于 75mL密度为 1.40
g/mL、质量分数为 63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体 1680mL(标准状况)，向反应后的溶液中
加入 l.0mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到 3.81 g沉淀，下列说法正确的是
A.该合金中，镁的物质的量为 0.03mol
B. NO2和N2O4混合气体的平均相对分子质量约为 55.2
C.得到 3.81 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积为 900mL
D.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度为 12.0mol/L
考点二 铜及其化合物制备的工艺流程
11 (2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)实验室从含有少量氧化铁杂质的废铜粉
制取无水硫酸铜的实验步骤如下图：
3
下列有关说法正确的是
A.溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸
B.气体A是Cl2，将亚铁离子氧化为铁离子
C.生成沉淀D的离子方程式可以为 3CuO+ 2Fe3++3H2O= 2Fe(OH)3↓+3Cu2+
D.从溶液中得到的无水硫酸铜的方法是冷却结晶
12 (2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测)一种利用废铜渣 (主要成分CuO，及少量Fe2O3、
SiO2等杂质)制备超细铜粉的流程如下：
下列说法正确的是
A.“酸浸”所得滤渣的主要成分为H2SiO3
B.若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为Cu OH 2
C.“沉铜”发生的反应为复分解反应
D.“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：NH+、H+4 、Cu
2+
13 (2023·山东济宁·统考一模)碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以
废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是
A.“加热”步骤可选用水浴加热
B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
C.“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3
D.可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有CO
2-
3
14 (2023·海南海口·海南中学校考二模)纳米氧化亚铜 (Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，以主要成
分为CuFeS2的黄铜矿 (含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示：
4
请回答下列问题：
(1)“滤渣 1”中含有硫单质及 。
(2)“调 pH”的过程中也能用 (写出一种物质即可)来代替CuO，要使Fe3+完全沉淀，则溶液的 pH
至少为 (已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3] ≈ 8× 10-38，Kw≈ 1× 10-14，lg2≈ 0.3，化学上认为当离
子浓度小于 1× 10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(3)现代工业也可用铜作电极，电解食盐水制备Cu2O，写出：a．阴极的电极反应式为 ；b．制备氧
化亚铜的化学方程式为 ；c．电解过程中Cl-的浓度 。 (填“变小”“变大”“不变”)
15 (2023·北京东城·北京五十五中校考模拟预测)氯化亚铜 (CuCl)广泛应用于冶金工业，也用作催化
剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如下：
已知：CuCl难溶于醇和水，溶于 c Cl- 较大的体系 CuCl(s) + 2Cl- CuCl2-3 ，潮湿空气中易水解氧化。
(1)步骤 1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是 。
(2)步骤 2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式 。
(3)步骤 3为主反应，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。
①反应的氧化产物是 ；②比较 c Cu+ 相对大小：A点 C点 (填“>”、“<”或“=”)；③提高
C点状态混合物中Cu+沉淀率的措施是 ；(4)步骤 4进行的实验操作是 ；(5)洗涤过程中不
能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是 。用乙醇洗涤的目的是 。
(6)产品纯度测定：称取CuCl产品 a g于锥形瓶中，加入足量的酸性Fe2 SO4 3溶液使其充分溶解，然后用
0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定Fe
2+，消耗KMnO4溶液 b mL。 (本实验中MnO-4 的被还原为Mn2+，不
与产品中杂质和Cl-反应)。
①CuCl溶于Fe2 SO4 3溶液的离子方程式是 。
②产品中CuCl(摩尔质量为 99g/mol)的质量分数为 。
考点三 金属矿物的开发利用
16 (2023·湖南·校联考模拟预测)中国“天向一号”探测器用于火星探测，搭载全球最先进的三结砷化
镓太阳能电池阵为其提供动力，一种从砷化镓废料 (主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2、CaCO3等杂质)中
5
回收单质镓和砷的化合物的工艺流程如图所示：
已知：①“碱当”
时GaAs中Ga以NaGaO2的形式进入溶液。
②Ga与Al位于同一主族，性质相似，向NaAlO2溶液中通入CO2，有Al OH 3沉淀析出。
③离子完全沉淀时的 pH：SiO2-3 为 8，GaO
-
2 为 5.6。
下列说法正确的是
A.“碱浸”时，GaAs发生的离子方程式为GaAs+ 4OH-+4H2O2=GaO-2+AsO3-4 +6H2O
B.“滤渣①”的成分为Fe2O3，CaCO3，“滤渣③”的成分为GaCO3
C.“调 pH①”时，为使得杂质离子沉淀完全，可通入过量的CO2
D.“系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
17 (2023·江苏南通·海门中学校考模拟预测)第二周期元素及其化合物应用广泛。锂可用作电极材料；
铍和铝性质相似，BeO可用于制作坩埚；氨硼烷 (NH3BH3)是一种固体储氢材料，可与水在催化剂作用下生
成 NH4 3B3O6和H2，碳能形成多种氧化物，金星大气层中含有的C2O3能与H2O反应生成H2C2O4，H2C2O4
是二元弱酸，有还原性，可与多种金属离子形成沉淀或络合物；聚四氟乙烯材料可制作酸碱通用滴定管的活
塞及化工反应器的内壁涂层。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.金属Li密度小，可用作电极材料 B. BeO硬度大，可制作耐高温的坩埚
C. H2C2O4有还原性，可用作沉淀剂、络合剂 D.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可制作滴定管活塞
18 (2023·山东德州·统考二模)四氟硼酸锂 (LiBF4)化学性质稳定，可用作锂电 (心脏起搏器电池等)或
二次锂离子电池电解液导电盐。其制备流程如图所示，下列说法错误的是
A.“不溶颗粒”主要成分为Li2CO3
B.实验室中模拟工艺流程时反应器 3不能选用三颈圆底烧瓶
C.反应器 2中反应为LiHCO3+4HF=LiF 3HF+H2O+CO2
D.粗产品经过负压下浓缩、冷却结晶即可得到纯净的四氟硼酸锂
19 (2023·河北邯郸·统考一模)“太空金属”钛广泛应用于新型功能材料等方面，工业上用钛铁矿 (主要
成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3)冶炼金属钛的工艺流程如图所示，下列说法正确的是
6
A.基态钛原子核外有 4个未成对电子
B.金属Mg与TiCl4可在氮气气氛条件下进行反应
C.步骤 II加热可促进TiO2+的水解
Δ
D.步骤 III 中可能发生的反应为TiO2+2Cl2+C TiCl4+CO
20 (2023·福建·统考模拟预测)化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是
A.在室外大雪的时候MgCl2可以用作融雪剂，原因是因为其溶解的时候可以放热
B.铬是硬度最高的金属，常在不锈钢中添加
C. TiO2为半导体，可做新型太阳能电池主要材料
D.氧化镁在工业生产中常用作耐火材料
21 (2023·全国·模拟预测)实验室模拟工业处理含铬废水，操作及现象如图甲所示，反应过程中铬元素
的化合价变化如图乙。已知：深蓝色溶液中生成了CrO5。
下列说法正确的是
A. 0~5s过程中，发生的离子反应为：Cr O2-2 7 +H2O 2CrO2-4 +2H+
B.实验开始至 30s，溶液中发生的总反应离子方程式为Cr 2-2O7 +3H2O2+8H+=Cr3++3O2↑+7H2O
C. 30~80s过程中，Cr元素被氧化，可能是溶解的氧气和剩余的H2O2所致
D. 0s~80s时，溶液中含铬微粒依次发生氧化反应、还原反应和氧化反应
7
