?高考全關注?

聚焦2022年高考命題中異彩紛呈的銅

孫晶

（山東省日照市莒縣第四中學）

銅是人類最早發現并廣泛使用的金屬.銅及其化

2高考命題角度展示

合物以其悠久的冶煉和應用歷史、絢麗多姿的顏色、

多元的命題角度（如氧化還原反應、結構分析、配合物2.1融合STSE考查銅合金

理論、催化劑、反應機理等）和多樣的轉化關系頻頻活亍例1（2022年全國乙卷）生活中處處有化學，下

躍在歷年高考舞臺上，成為高考命題中必不可少的經列敘述正確的是（）.

典元素之一.下面結合近5年全國各地高考有關銅的A.HB鉛筆芯的成分為二氧化鉛

命題予以剖析，以期幫助學生對銅的命題動向和考查

B.碳酸氫鈉可做食品膨松劑

趨勢有所了解,使他們在以后的學習過程中能更加有C.青銅和黃銅是不同結構的單質銅

的放矢，事半功倍.D.焰火中紅色來源于鈉鹽灼燒

近年高考命題呈現形式Q鉛筆芯的主要成分為石墨，不含二氧化鉛，

15探析選項A錯誤.碳酸氫鈉不穩定，受熱易分解

表

1產生二氧化碳.能使面團松軟,可做食品膨松劑，選項

高考試題考查內容題型B正確.青銅是在純銅（紫銅）中加入錫或鉛的合金，黃

2022年全國乙卷第7題銅合金選擇題銅是由銅和鋅所組成的合金，兩者均屬于混合物，不

2021年全國甲卷第26題硫酸銅的制備綜合實驗題是銅單質，選項C錯誤.鈉元素灼燒顯黃色.選項D錯

2022年廣東卷青銅器和銅與誤.答案為B.

選擇題

第1題和第5題濃硫酸的反應2.2融合傳統文化考查銅綠提純

2022年浙江卷第6題膽血的化學式選擇題W”例2（2022年海南卷）《醫學入門》中記載我國

2022年海南卷銅綠的分離提純選擇題和傳統中醫提純銅綠的方法：“水洗凈，細研水飛，去石

第題和第題和膽磯的制備綜合實驗題

215澄清，慢火熬干.”其中未涉及的操作是（）.

2022年山東卷第11題銅與硝酸的反應

選擇題A.洗滌B.粉碎C.萃取D.蒸發

C項和第12題和銅的工業回收

O銅綠的化學式為CU2（OH）2（X）3.水洗凈是

2020年新課標11卷第7題以膽磯為原料制備銅選擇題戶霹析指洗去銅綠固體表面的可溶性污潰、泥沙

孔雀石、

2020年新課標［II卷第7題選擇題等，涉及的操作方法是洗滌；細研水飛是指將固體研

藍銅礦顏料性質

成粉末后加水溶解，涉及的操作方法是粉碎和溶解；

2019年新課標［卷第35題晶體結構綜合推斷題

去石澄清是指傾倒出澄清液，去除未溶解的固體.涉

2018年天津卷第1題后（司）母戊鼎選擇題

及的操作方法是傾倒；慢火熬干是指用小火將溶液蒸

烯煌對稱性好、結構更穩定.我們看到.消除產物中，雙鍵碳上連接2個甲基

NaOH.C2H;OH,A的2-丁烯比例遠高于雙鍵碳上只有1個乙基取代基

CH?—CH—CH—CH3

I-II的1-丁烯.事實上，2-丁烯還分為順式結構和反式結

HBrH

構，這兩種結構以更加穩定的反式結構為主.

CH,CH=CHCH：i+CH2=CHCH2CHf.（完）

2-丁烯（80%）1-丁烯（20%）

叫/理化

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發至有少量水剩余，涉及的操作方法是蒸發.因此未表2

涉及的操作方法是萃取.答案為C.Fe(()H)3CU(()H)2Zn(OH)?

2.3融合實驗考查銅與濃硫酸反應開始沉淀的pH1.94.26.2

亍例3(2022年廣東卷)若將銅絲插入熱濃硫酸沉淀完全的pii3.26.78.2

中進行如圖l(a?d均為浸有相應試液的棉花)所示下列說法錯誤的是().

的探究實驗,下列分析正確的是().A.固體X主要成分是Fe(OH)：,和S；金屬M

為Zn

B.浸取時，增大O2壓強可促進金屬離子浸出

C.中和調pH的范圍為3.2~4.2

D.還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成

QCuS精礦(含有Zn、Fe元素的雜質)在高壓

萬霹析()？作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反應產生

CuSO4、S、HzO,FeZ+被氧化為Fe?+,然后加入NH&

調節溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH”沉淀，而

Cu?+、Zn?仍以離子形式存在于溶液中，過濾得到的

A.Cu與濃硫酸反應，只體現H2S(),的酸性

濾渣中含有S、Fe(OH)a；濾液中含有Ci?+、Zn2+；然

B.a處變紅，說明SO,是酸性氧化物

后向濾液中通入高壓H2,根據元素活動性：Zn>H>

C.b或c處褪色，均說明S()2具有漂白性

Cu,Cu”被還原為Cu單質，通過過濾分離出來；而

D.試管底部出現白色固體.說明反應中無HJ)

2仍以離子形式存在于溶液中，再經一系列處理可

生成Zn'

得到單質.經上述分析可知固體的主要成分是

0銅和濃硫酸反應過程中，生成CuSOi體現出ZnX

""質析濃硫酸的酸性，生成S()2體現出濃硫酸的強S、Fe(()H)3，金屬M為Zn,選項A說法正確.CuS難

溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡：一

氧化性.選項A錯誤.a處的紫色石蕊溶液變紅，其原CuS(s)

2

Cu2+(aq)+S-(aq),增大02的濃度，可以消耗S',

因是SO,溶于水生成了酸，可說明S()2是酸性氧化

使之轉化為S.從而使沉淀溶解平衡正向移動，即可促

物,選項B正確.b處品紅溶液褪色，其原因是S()2具

有漂白性,而c處酸性高鎰酸鉀溶液褪色，其原因是進金屬離子的浸取,選項B說法正確.根據流程圖可

SO,和KMnO,發生氧化還原反應，SO,體現出還原知.用NIL調節溶液的pH時.要使Fe"轉化為沉

22

性，選項C錯誤.實驗過程中試管底部出現白色固體.淀，而Cu',Zn'仍以離子形式存在于溶液中，結合

根據元素守恒可知,其成分為無水CUSOL而非藍色離子沉淀的pH范圍，可知中和時應該調節溶液的

的CuSO,-5H/),其原因是濃硫酸體現出吸水性，將pH范圍為3.2?4.2,選項C說法正確.在用H,還原

反應生成的H?。吸收，選項D錯誤.答案為B.Cu?+變為Cu單質時.乩失去電子被氧化為H,與

2.4融合工藝流程考查銅粉的制備溶液中OH結合形成H?O,若還原時增大溶液的酸

亍例』(2022年山東卷)高壓氫還原法可直接從度，c(H+)增大，不利于H2還原Cu2+,因此不利于

Cu的生成，選項D說法錯誤.答案為D.

溶液中提取金屬粉.以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的

2.5融合氧化還原反應考查膽磯制備

雜質)為主要原料制備Cu粉的工藝流程如圖2所示，

可能用到的數據見表2.2例5(2022年海南卷)膽磯(CuSO4?5H2O)是

硫酸溶液,一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料

［主要成分是Cu,含有少量的油污、Cu()、CuC()a、

硫化銅Cu(()H)z］制備膽磯.流程如圖3所示.

精礦

回答下列問題：

(1)步驟①的目的是.

圖2

(2)步驟②中.若僅用濃ILS。,溶解固體B.將生

專?42

數理化

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劑將其轉化為難溶物.如加入Na2s將其轉化為CuS

沉淀.因此，乙同學的實驗方案為取少量濾液D,向其

中加入適量Na2s溶液，直至不再有沉淀生成,靜置后

向上層清液中加入少量K1溶液.實驗結果為：上層清

H2O2

圖3液不變色，證明I不能被除去Cd的溶液氧化，故只

能是將氧化為

成(填化學式)污染環境.Cr+IL

答案(除油污.

(3)步驟②中，在H,(力存在下Cu溶于稀1)

(2)S()2，

H?SO1,反應的化學方程式為.

⑶Cu+HO+H2so.(稀)=CuS(%+2H式).

(4)經步驟④得到的膽帆，不能用水洗滌的主要

膽磯晶體易溶于水.

原因是.(4)

(5)溶液C經步驟③加熱濃縮后H2()2已完全分

(5)實驗證明，濾液D能將P氧化為I2.

解；取濾液，向其中加入適量Na?S,使銅離子恰好完

i.甲同學認為不可能是步驟②中過量H，)?將

全沉淀，再加入，不能被氧化.

I氧化為L，理由是.I

ii.乙同學通過實驗證實，只能是Ct?+將r氧化3備考策略與解題技巧

為L,寫出乙同學的實驗方案及結果(不要

求寫具體操作過程).3.1學會構建價類二維圖

從物質類別角度和化合價角度掌握銅及其化合

0由流程圖中的信息可知，原料經Na2CO3溶

,解析液浸洗后過濾，可以除去原料表面的油污；物性質,可以分門別類地進行知識梳理,形成知識體

系.相同價態的銅的化合物的轉化主要涉及復分解反

固體B與過量的稀H2SO,,H2()2反應，其中的Cu()、

應；不同價態的銅及其化合物的轉化涉及氧化還原反

CuCO3、Cu(()H)z均轉化為CuSCh,故溶液C為硫酸

應.構建銅及其化合物價類二維圖，如圖4所示.

銅和稀硫酸的混合液.加熱濃縮、冷卻結晶、過濾后得

到膽磯.化合價，、

CuSO4CuSO4-5H2O

+2-CuOCu(OHL&JCU,(OH),CO,

(1)原料表面含有少量的油污，Na2c(%溶液呈堿CuS

性，可以除去原料表面的油污.

+1-Cu2O

CuClCuS

(2)在加熱的條件下，銅可以與濃硫酸發生反應2

生成CuSO八SO2和H2O,SO2是一種大氣污染物，0-Cu

步驟②中，若僅用濃HS().溶解固體B,將生成S()

22單質氧化物氫氧化物鹽物質類別

污染環境.

圖4

(3)步驟②中，在H,()存在下Cu溶于稀

23.2明晰銅及其重要化合物的具體轉化

H?SO,,反應的化學方程式為

通過具體物質之間的轉化圖(如圖5),可以從類

乩稀)=

Cu+IICh+SO,CuSO.,+2H2O.別具體到物質，針對性更強.

(4)膽磯是一種易溶于水的晶體,因此，經步驟④

得到的膽磯.不能用水洗滌.

(5)i,H2()2常溫下即能發生分解反應，在加熱

的條件下,其分解更快,因此.甲同學認為不可能是步

咪②中過量H?()2將I氧化為L.理由是溶液C經步

驟③加熱濃縮后H2()2已完全分解.ii.I氧化為12

時溶液的顏色會發生變化；濾液D中含有CuSOi和

H2soi，乙同學實驗方案是除去溶液中的Cu?.然后

再向其中加入含有I的溶液，觀察溶液是否變色.除

去溶液中Cu2'的方法有多種,可以加入適當的沉淀

/43

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3.3掌握銅及其化合物的特征顏色與溶解性淀.常用于Cu”的檢驗和H2s的去除.

表34)銅的配合物

物質顏色狀態及溶解性Cu"易與NR形成［Cu(NH3)4廣配離子.

紫紅色、固態?難溶于非氧化性酸?易溶于強a)向硫酸銅溶液中滴加氨水，生成藍色沉淀,方

Cu

金屬光澤氧化性酸

程式為2CuS(L+2NH3?H2()=(NH.,)zSO,+

CuO黑色粉末，可溶于酸溶液

CU2(OH)2S(),「

固體，難溶于水，可溶于酸溶液(生b)向沉淀后的懸濁液中繼續添加氨水.沉淀溶

Cu2()磚紅色

成Cu和CM+)解.得到深藍色透明溶液，方程式為Cu?(OH)2s(),+

CuCUCuI白色粉末?難溶于水2+

8NH3=2ECu(NH3)43+SOr+2OH.

黑色粉木.難溶于水及非氧化性強酸

CuSc)實驗過程中加入C.HsOH后可觀察到析出深

CuS()4白色粉末?易溶于水?水溶液呈藍色

藍色［Cu(NH,)JSO(?H2O晶體.實驗中所加

CUSQ?5HO藍色晶體

42CH,OH的作用是：降低物質溶解度,加快其析出.

CU(()H)C()綠色粉末，難溶于水,可溶于酸溶液

2235)CuS

藍色固體.難溶于水.可溶于酸溶液

CU(()H)2

a)制備CuS的反應為CUSO4+H2S=CUSI+

[CU(NH)]2+深藍色配離子，溶于水

34H?SO,.本反應原理是：CuS溶解度極小，因此反應得

1)氧化亞銅((：5。)

以發生，同時要注意CuS不能溶解于非氧化性酸.只

a)制取：4Cu。」普2CUZO+()2t(固體由黑色轉能用硝酸溶解.

變為紅色).b)與硝酸反應：CuS+10HNO3(濃)=

CU(NO)+HSO+8NOf+4HO,

b)在空氣中易被氧化:2CU2O+O2=4CUO.322422

3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(N()3)+3S；+

c)在酸性條件下易發生歧化反應：Cu2()+2

2Hr=Cu2++Cu4-H,().2NOt+4H.O.

在H?還原CuO實驗中，所得紅色固體可能是3.4諳熟銅命題中涉及的其他高頻考點

1)冶煉銅的方法有熱還原法，濕法煉銅.電解精

Cu與Cu2O的混合物，如何檢驗含有Cu2O?向紅色

物質中加入稀硫酸*若溶液由無色變成藍色，則該紅煉銅.

色物質中含有Cu?。,否則僅為Cu.2)常用灼熱的銅粉除去N2中的()z，用灼熱的

d)Cu?()做還原劑.如下列反應：CuO除去C()2中的CO.

3)Cu和一定量的濃HN():)反應，產生的是NO,

Cu,O+6HN()：i($^)=3H2()+2CU