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1、达标作业10铜及其化合物金属资源 基础题 1. 我国晋代抱朴子 中描述了大量的化学反应，其中有：“丹 砂 (HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”；“以曾青涂铁，铁赤色如铜” o 下列有关叙述正确的是() A.中描述的化学反应是可逆反应 B.“曾青”是含有Cf+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 解析：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
2、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.热分解法、 热还原法、 电解法是工业上制取金属的三种常 用方法。下列金属与冶炼方法相对应的是() 选项金属 冶炼方法 A K、Na B Ca、Cu C Fe、Mg D Al 、Hg 解析： K、Ca、Na、Mg. Al 等活泼金属应使用电解法，6、Fe 等金属 应使用热还原法， Hg、Ag 等不活泼金属应使用热分解法。 答案： A 不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 () A.飢
3、、辂、钮、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制 B.炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其他化合物中还原出来，区 别在于炼钢时选用的还原剂的还原性更强 C?由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融 状态下的氯化物的方式来获取它们的单质 D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧 化碳 解析：A 项，铁用 CO 还原法炼制， 用铝热反应成本太高， 故 A 错误； B 项，不同点是前者使用氧化剂，后者使用还原剂，故B 错误; C 项，氯 化铝是共价化合物， 所以熔融时， 它是不导电的， 工业上用 电解氧化铝方 法制取铝， 故 C 错误；D 项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生
4、热 量和制造还原剂一氧化碳，故D 项正确。 答案： D 4.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，一段吋间后加水以观察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 CuAl 浓硝酸原电池，以证明金属活动性：Cu3 中氧的质量，为0.15X 16 = 2.4 g, A 正确。 答案： A 8.部分氧化的 Fe-Cu合金样品 (氧化产物为 Fe2O3 CuO)共 5.92 g,经 如下处理： 标准状况下
5、气体V mL 样品務酸 f 滤渣 3-2 g I 、， A足量Na()H 溶液、充分 滤液八五滤渣亦固体 3-2 解得 x=0.005, x : y 0.336 L 22.4 L-mol _1 ( 不含 Cu2+) 下列说法中正确的是（） 滤液 A 中的阳离子为Fe 2 Fe3 H+ 样品中氧元素的物质的量为0.03 mol 溶解样品的过程中消耗H2SO4的总的物质的量为0.04 mol U=224 mL V=336 mL A? B. C.D. 解析：由滤液 A 中不含 C+可知，样品中加入足量稀硫酸发生的反 应有 Fe + H2SO4=FeSO4 + H2 t , Fe2O3 + 3H2SO
6、4=Fe2（SO4）3 + 3H2O, CUO + H2SO4=CUSO4 + H2O, Fe+Cu 2+=Fe2+ + Cu, Fe +2Fe3+=3Fe2+o 溶液中阳离子 只有FJ+、H +,无 Fe3+, 错误； 因滤液 A 中不含 Cu2+,故 3.2 g滤渣只是 Cu （物质的量是 0.05 mol）, 滤液经处理最终得到的3.2 g 固体是 Fe2O3。由 2Fe? FezOs可知，该5.92 g #品中，铁元素的总质量为2.24 g（物质的量 是 0.04 mol）,故混 合物中氧元素的质量为5.92 g2.24 g3.2 g=0.48 g,即 样品中氧元素的物质的量是6；篇討
7、=0.03 mol,正确；消耗的 H2SO4 以 FeSO4 的形式存在，故消耗的H2SO4 的物质的量为0.04 mol,正确； 因 5.92 g样品中含 0.03molO、 0.04 mol Fe. 0.05 mol Cu, 则样品可以看作Fe、 FcO、Cu的形式，因氧元素的物质的量是0.03 mol,故 FcO 的 物质的量为 0.03 mok Fe 的物质的量为 0.01 mol,与足量的稀硫酸反应可生成 0.01 mol 的比，标准状况下出的体积为224 mL,正确、错误。 答案： B 9?下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是（） 电解 铝土矿一除杂 f A1A
8、- Al o2 - 黄铜矿 th ffiY 厂Cu （粗） - Cu（ffl ） FcO+ SO2+ 浹 石英一7 Si（粗SiCL Si 2）舅纯? 石灰石纯延玻璃 A.粗铜电解精炼时，粗铜作阳极 B.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应 C.黄铜矿冶炼铜时， 副产物 SO2可用于生产硫酸， FeO可用作 冶炼 铁的原料 D.粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分憾的方法 解析：电解精炼铜时，粗铜作阳极，自身可以溶解，故A 正确; 制 备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是：SiO2 + Na2CO3县垒 Na2SiO3 + CO2 t 和 SiO2 + CaCO
9、3县垩 CaSiO3 + CO2f ,化合 价未发生变化，均不属于氧化还原反应，故B 错误； SO2 可以转化成 SO3,进而生成 H2SO4; FeO与 CO 在高温下可生成Fe, 故 C 正确；制备硅的 过程中，利用沸点不同进行分馆，将SiCl4从杂 质中提取出来，再与出 发生置换反应得到高纯硅，故D 正确。 答案： B 10.氢化亚铜 （CuH）是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种反应物 在 40? 50 C 时反应可生成它。 CuH 不稳定，易分解； CuH 在氯气中能 燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是（） A?这里的“另一种反应物”具有还原性 B?CuH 可作氧化
10、剂、还原剂 C? CuH + Cl2=CuCl + HC1（燃烧） D? CUH + HC1=CUC1 + H2 f （常温） 解析： C12具有强氧化性与多价态金属反应时，生成最高价态的金 属化合物，应为CuCl2,故 C项错误。 答案： c 11 ?铜有两种常见的氧化物CuO 和 CU2O。某学习小组取0.98 g （用 精密天平测量 ）CU（OH）2 固体加热，有铜的氧化物生成，其质量 随温度变化如图 1 所示。另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其 所含 金属元素的质量的关系曲线，如图2 所示。则下列分析正确的是 （） A?图 1中，A 到 B 的过程中有 0.01 mol 电子转移
11、 B.图 1整个过程中共生成0.26 g水 C?图 2 三条曲线中，表示CuO和其中所含 Cu质量关系的曲线是 X D.图 1中 A 和 B 的化学式分别为Cu2O 和 60 解析: 0.98 g CU（OH）2的物质的量为0.01 mol,若加热时全部生成 CuO,则 CuO的质量为 0.01 molX80g?mo= 0.80g,所以 A 点 是 CuO。若 加热时全部生成Cu2O,则 Cu2O的质量为 0.005 mol X 144 g?molT=0.72g, 时 I.(M)().?()O.6OO.4O O.2O 0X() 图2 10() 300 500 700 900 1100 所以 B
12、 点是 Cu2O, D 项错误；由 A 到 B 发生反应 : 4CUO=2CU2O + O2 t ,根据化学方程式可知，当0.01 mol CuO 完 全转 化为 CihO 时，转移 0.01 mol 电子， A 项正确；生成的水和氧气的质量 总和 i 0.26 g, B 项错误； CuO和其中所含 Cu的质量关系（以CuO的质 量为 10 g计算）为 CuO ?Cu 80 64 10g 8g 观察图 2可知，曲线 Y 表示的是 CuO 和其中所含 Cu 质量的关 系，故 C 项错误。 答案： A 12?铜在自然界存在于多种矿石中，如: 矿石名称 黄铜 矿 斑铜矿 辉铜 矿 孔雀石 主要成分
13、CuFeS 2 Cu5FeS 4 C112S CUCO3CU(OH) 2 （1） _ 上表所 列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是_ o （2） 工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺 的中间过程会发生反应：2CU2O+CU2S6CU + SO2 t ,反应的氧化剂是 o （3） SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 _ ; 处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其 中 1种酸和 1种盐的名称O （4）下表中，对陈述I、II 的正确性及其有无因果关系的判断都止确 的是（填字母）。 选项 陈述 I陈述 II 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
14、铜绿 I 对； II 对；有 B 铜表面易形成致密的氧 化膜 铜容器可以盛放浓硫酸I 对； II 对；有 C铁比铜活泼 在铜板上的铁钉在潮湿 空气中不易生锈 I 错； II 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 无 T1T1 解析：（1）铜化合物中，铜的质量百分含量= 铜的原子量 x 原子个 数、/ 分子量X100/O； 64 X 2 辉铜矿中铜的含量 =64X2 + 32X100% = 80%； 孔雀石中铜的含量 =64X2+12+16X5+1 X2 X 100% = 58% 所以铜的质量百分含量最髙的是Cu2So (2) 2CU
15、2O+CU2S6CU + SO2 t ,该反应中铜的化合价由+ 1 价变为 0价， 铜元素在该反应中得电子化合价降低，所以该反应中的氧化剂是Cu2O. Cu2So (3) 二氧花硫是有毒气体，二氧化硫溶于水后形成酸性溶液，随雨水 降下，就可能形成酸雨； 二氧化硫能溶于水， 且能和水反应生成亚硫酸， 亚硫酸能被氧化成为硫酸，二氧化硫是酸性氧化物， 所以能 用碱液吸收生 成盐，如硫酸铁。 (4) 1 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，故正确；II 碱式碳酸铜能和强 酸反应生成盐和水、 二氧化碳， 故正确； 碱式碳酸铜是弱酸盐能和强酸反 应，所以二者有因果关系，故A 正确。 I 铜是不活泼金属，所以其表面
16、不易形成致密的氧化膜，故错误; II 常温下，铜和浓硫酸不反应，所以铜容器可以盛放浓硫酸，故正确; 二者 没有因果关系，所以B 错误。 I 铁的金属性比铜的金属性强，所以铁比铜活泼，故正确；II 在 铜板 上的铁钉在潮湿空气中易形成原电池，所以易生锈， 故错误；二 者有因果 关系，所以 C 错误。 I 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化，故错 误； II 硫酸铜是重金属盐， 能使蛋白质变性， 所以溶液可用作游泳池的消毒剂， 故正确；二者没有因果关系，所以D 正确。 答案： (OCU2S (2)CU2。、 CU2S (3)二氧化硫是有毒气体，二氧化硫溶于水后形成酸性溶液，随雨水 降
17、下，就可能形成酸雨硫酸、硫酸鞍 (4)AD 能力题 13. CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CUC12-2H2O 制备 CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】 C?uCl2? 2H2O 豐丫Q1CI2 3 ()() “? CuCl + Cl2 CuCOIDaCb Cu() 黄铜矿中铜的含量 = 64 64+56+32X2 X100% = 35%； 斑铜矿中铜的含量 = 64X5 64X5 + 56 + 32X4 X100% = 63%； 【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验( 夹持仪器略 ) 。 请回答下列问题： (1) 仪器 X 的名称是 _ O (2)
18、实验操作的先后顺序是l _ -e(填操作的编号 )。 a. 检查装置的气密性后加入药品 b. 熄灭酒精灯，冷却 c. 在“气体入口”处通入干燥HC1 d?点燃酒精灯，加热 e.停止通入 HC1,然后通入 N? (3) 在实验过程中，观察到B 中物质由白色变为蓝色，C 中试纸 的颜色变化是 _ o (4) 装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是 _ O 【探究反思】 (5 仮应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的CuC12 或 CuO 杂质。根据资料信息分析： 若杂质是CuCl2 , 则产生的原因是若杂质是60 , 则产生的原因 是 _ O 解析： (1)X 盛放固体无
19、水CuSO4,为干燥管。(2)先通 HC1,再 加热(防 止加热时生成 CU2(OH)2C12),结束时应先停止加热， 冷却， 再 停止通 HC1。 顺序为 c-d-bo (3)CUC12分解生成的 Cb，遇湿润的蓝色石蕊试纸，先变红 后褪色 (C12 + H2O HC1 + HC10,变红是因为生成 HCI,褪色是因为生成具有 强氧化性的 HC10)o (4)D 装置的作用是吸收 CH，防止排入空气，污染大 气，发生反应： C12+2OH =C1 +C1O_+H2OO (5)若有 CuCl2剩余，说明 没有完全分解，由题给信息可知，温度高于300 C 时 CuCb 才分解生成 CuCl 和 CI2，说明温度不够高或加热不充分。由题给信息，CuO 是 CU2(OH)2C12分解生 成的， 说明 CUC12-2H2O 分解生成部分 Cii2(OH)2C12， 说明通入 HC1 的量不足。 答案：(1)干燥管 (2) cdb (3) 先变红后褪色 无水C11SO4 x 乙力试纸 NaOH 溶液 (4) C12+20H=Cr + C1O+H2O (5) 去 I 热时间不足或温度偏低通入 HC1 的量不足