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1、备战高考化学压轴题专题铜及其化合物推断题的经典综合题及答案一、铜及其化合物1 浅绿色盐X 仅含四种元素，不含结晶水，M(X)908g?mol -1 ，某小组为了探究X 的组成和性质，设计并完成了如下实验上述实验中，得到23.3g 白色沉淀 E、 28.8g 红色固体 G 和 12.8g 红色固体 H。已知： X 分解成 A、 B、C 的反应为非氧化还原反应；常温下 B 呈液态且 1 个 B 分子含有 10个电子。请回答如下问题：(1)写出 B 分子的电子式 _； X 的化学式是 _ 。(2)在隔绝空气、570温度下加热 X 至完全分解的化学反应方程式为：_ 。(3)请写出 G 溶于 D 溶液的
2、离子方程式：_。(4)请设计实验检验固体 C 中是否仍含有X： _ 。【答案】Cu4 (OH)6SO4 Cu4 (OH)6SO4 4CuO+SO3 +3H2O2+2+22溶Cu O+2H =Cu +Cu+H O 取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量BaCl液，若产生白色沉淀则样品中含有X，反之则没有。【解析】【分析】浅绿色盐 X 在 570、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应，得到A、 B 和黑色固体C，常温下 B 呈液态且1 个 B 分子含有 10个电子， B 为 H2O， A 和水反应生成的D 能和氯化钡反应生成白色沉淀E， E 只能为 BaSO4，则 D 为 H2SO4
3、，A 是 SO3； 23.3g 白色沉淀 E 的物质的量为 0.1mol ，黑色固体 C 可能为 Fe3O4、 CuO、 C 等，黑色固体C 隔绝空气在 1000反应生成气体 F 和红色固体 G， G 能和 H24反应生成红色固体和蓝色溶液应为2SOCu O 在酸性溶液中的歧化反应，Cu224422O+H SO=Cu+CuSO+H O，所以黑色固体 C为 CuO，G 为 Cu O，气体 F 为 O24，红色 H为 Cu，蓝色溶液 I 为 CuSO，然后结合反应产生的物质的质量计算物质的量，利用物质的量的比等于原子个数比，结合其不含有结晶水，确定X 的化学式，并进行有关解答。【详解】根据上述分析
4、可知 A 是 SO3， B 是 H2O， C 是 CuO， D 是 H2SO4，E 是 BaSO4， F 是 O2， G 为Cu2O， H 为 Cu， I 为 CuSO4， X 是含有 Cu、 H、 O、 S 四种元素的化合物。(1)B 为H2O，水分子中H、O 原子之间以共价键结合，电子式为：；根据元素守恒28.8?g=0.4mol ， n(CuO)=0.4mol，可知，在浅绿色盐X 中 n(Cu)=2n(Cu2O)=2 144?g / mol23.3?gn(S)=n(BaSO )=0.1mol ， n(CuO)： n(SO )=0.04mol： 0.01mol=4 ： 1，仅含四种元432
5、33?g / mol素，不含结晶水，设化学式为： Cu4m44m43m2(OH) SO ， Cu (OH) SO4CuO+SO+H O ，根据2氧元素守恒得： m=6，符合 M(X)908g/mol ，所以 X 化学式为Cu464(OH) SO ；(2)X 在隔绝空气、 570温度下加热发生Cu (OH) SO4CuO+SO +3H O ；46432(3)砖红色固体 G 是 Cu O，与足量稀 H2SO 发生氧化还原反应，产生Cu、CuSO 、 H O，反2442应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O；(4)黑色固体 C 为 CuO，如含有 X，则可用检验42-的方法检验，方
6、法是：取少量样品于试SO管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则样品中含有X，反之则没有。【点睛】本题考查物质的组成的测定，属于计算型推断，物质的颜色、溶解性是推断突破口，氧化亚铜与酸的反应是推断中的难点，注意利用守恒计算X 中给微粒的量，需要学生熟练掌握元素化合物知识，适当训练有关Cu 的化合物推断并与有机物联系。2 下列框图涉及的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1 18 号元素。已知： A、 F 为无色气体单质， B 为具有刺激性气味的气体，化学家哈伯因合成B 获得 1918年的诺贝尔化学奖。 C 为黑色氧化物， E 为紫红色金属单质，I 为蓝色沉淀 (部分
7、反应的产物未列出 )。请回答下列问题：(1)常温下铝遇到 G 的浓溶液后表面形成一层致密的保护膜，该现象称为_。(2)E 与 G 的稀溶液反应的离子方程式为_。(3)在 25 和 101 kPa 的条件下，将VL 的 B 气体溶于 100 mL 水中，得到密度为 1 的 g mL溶液 M，则 M 溶液的物质的量浓度为_ molL1。 (已知 25 、 101 kPa 条件下气体摩尔体积为 24.5 L mol 1，不必化简 )(4)分别蘸取 B 的浓溶液和 G 的浓溶液的玻璃棒，接近后的现象是_。(5)B 和 C 反应的化学方程式为 _。(6)J、 K 是同种金属的不同氯化物，K 为白色沉淀。
8、写出 SO2 还原 J生成 K 的离子方程式：_。【答案】钝化3Cu 8H 2NO3 =3Cu2 2NO 4H2OV100024.517V+2450冒白烟3CuO24.52NH3222 2Cl SO22 SO42 =3Cu N3H O2Cu 2H O2CuCl 4H【解析】【分析】(1)常温下铝遇浓硝酸钝化，据此解答；(2)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，据此解答；(3)氨气的物质的量是V17Vmol，溶液的质量是+100 g，溶液的体积为24.524.517V +100g17V+245024.5mL，据此解答；ggmL-124.5(4)浓硝酸、浓氨水均易挥发，分别蘸取浓硝酸和浓氨水的
9、玻璃棒接近后会产生白烟，据此解答；(5)B 与 C 反应即 CuO 和 NH3 反应，生成铜单质、氮气和水，据此解答；(6)J、 K 是同种金属的不同氯化物，K 为白色沉淀，则K 是 CuCl， SO 还原氯化铜生成氯化2亚铜，据此解答；【详解】A、 F 为无色气体单质， B 为具有刺激性气味的气体，化学家哈伯因合成B 获得 1918 年的诺贝尔化学奖，则B 是氨气， A 是氧气， D 是 NO， F 是氮气， G 是硝酸。 C 为黑色氧化物， E 为紫红色金属单质，I 为蓝色沉淀，则C 是氧化铜，与氨气发生氧化还原反应生成铜、氮气和水， E 是铜，与硝酸反应生成硝酸铜，I 是氢氧化铜， J是
10、氯化铜。(1)常温下铝遇浓硝酸后表面形成一层致密的保护膜，该现象称为钝化，故答案为：钝化；(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式为=3Cu2 2NO 4H2O，故答案为：3Cu 8H 2NO33Cu 8H 2NO3=3Cu2 2NO 4H2 O；Vmol，溶液的质量是17V+100g，溶液的体积为(3)氨气的物质的量是24.524.517V+100 g 17V+2450V100024.524.5mL，所以溶液的物质的量浓度为24.517V+2450ggmL-124.5V1000案为：24.5；17V+245024.5 1，故答mol L(4)浓硝酸、浓氨水均易挥发，分别蘸取浓硝酸和浓氨水的玻璃棒接近
11、后会产生硝酸铵，实验现象是冒白烟，故答案为：冒白烟；(5)B 与 C 反应的化学方程式为3CuO 2NH3=3Cu N2 3H2O，故答案为： 3CuO 2NH3 =3CuN2 3H2O；(6)J、 K 是同种金属的不同氯化物，K 为白色沉淀，则K 是CuCl， SO还原氯化铜生成氯化2亚铜的离子方程式为SO2 2H2O SO42，故答案为：2Cu22Cu22Cl2CuCl 4H 2Cl SO2 2H2O 2CuCl 4H SO42 。3 将单质 Fe和 FeCl3、 FeCl2、CuCl2 的混合溶液一起放进烧杯中，搅拌、静置。根据下述不同情况，填写金属单质或金属离子的符号。 （1）充分反应
12、后，若 Fe 有剩余，则烧杯中不可能含有的金属离子是_。（2）充分反应后，如果烧杯中还有大量的Fe3+，则还会有的金属离子是 _。（3）如果烧杯中 Cu2+的物质的量减少了一半，则烧杯中一定没有的金属离子是_，一定没有的金属单质是 _。【答案】 Fe3+、 Cu2+Fe2+、Cu2+Fe3+Fe【解析】【分析】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，单质Fe 和 FeCl2、 FeCl3、 CuCl2，氧化性： FeCl3 CuCl2 FeCl2 ，还原性 FeCu，铁先与氯化铁溶液反应， Fe 有剩余，则溶液中不存在 Fe3+、 Cu2+，以此解答该题。【详
13、解】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，单质Fe 和 FeCl2、 FeCl3、 CuCl2，则铁先与氯化铁溶液反应。氧化性：FeCl3 CuCl2 FeCl2，还原性 Fe Cu；Fe 有剩余，则溶液中不存在Fe3+、 Cu2+；如容器内有大量Fe3+，说明金属Fe 完全溶解且铜离子没有反应，所以还会有的金属离子是 Fe2+、 Cu2+；如有一半Cu2+剩余，说明铜离子已部分反应，所以氧化性强的铁离子已完全反应，则容器内一定没有的金属离子是：Fe3+；则 Fe 完全溶解，一定没有Fe 剩余。【点睛】考查 Fe3+、 Cu2+的氧化能力大小的比较，能正确判
14、断固体的成分是解本题的关键；本题中根据 Fe3+、 Cu2+的氧化性强弱判断反应先后顺序，从而确定固体的成分、溶液的成分；有固体剩余，若固体只有铜，则反应后的溶液中一定无Fe3+存在，一定存在Fe2+，可能含有Cu2+；若有铁剩余，一定有铜生成，Fe3+和 Cu2+无剩余。4 A、 B、 C、 D、 X 均为中学化学常见的物质。它们之间存在如下图所示转化关系（图中反应条件略去）填写下列空白：（1）若 A为两性氢氧化物, B 为 NaOH溶液，写出反应A+BC+D 的离子方程式_，并写出偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳的离子方程式_（2）若 A为金属单质， B、 C、D 都是化合物， A与 B 发
15、生的反应常用于刻制印刷电路板，该反应的离子方程式 _ 。 2H2OCO Al(OH)3+2+【答案】 Al(OH) OH =AlO 2H2O AlO23 HCO 2Fe +Cu=2Fe3223+Cu2+【解析】考查无机推断，（1）A 为两性氢氧化物，即A 为 Al(OH) 3， B 为 NaOH ，A 和 B反应的离子反应方程式为Al(OH) 3 OH=AlO 2 2H 2O，碳酸的酸性强于偏铝酸，因此偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2，其离子反应方程式为AlO 2 2H2OCO2Al(OH) 3Cu 2Fe3HCO 3 ；（ 2）A 与 B 反应常用于刻制印刷电路板，即离子反应方程式为=Cu 2
16、2Fe2。5 已知固体A 是中学常见的矿物，由四种元素组成，现设计如下实验:请回答：(1) 固体 A的化学式 _。(2) 镁能在气体 E 中燃烧，写出反应的化学方程式 _ 。(3) 写出固体 C 与氨气反应生成 D 的化学方程式 _ 。【 答 案 】Cu2(OH)2CO3 或Cu(OH)2CuCO3 或Cu2H2CO52Mg+CO2MgO+C3CuO+2NH3Cu+N2+3H2O【解析】固体C 在氨气中加热生成紫红色固体D， D 为Cu，则C 为CuO，根据(2)镁能在气体 E 中燃烧，气体E 不能与浓硫酸反应，E 为CO2，根据质量守恒，另外一种气体的质量为22.2g-4.4g-16g=1.
17、8g，该气体能够被浓硫酸吸收，应该为水蒸气，因此固体A 隔绝空气加热生成氧化铜、水和二氧化碳，则固体A 为碱式碳酸铜。(1)固体A 为碱式碳酸铜 ，化学式为Cu2(OH)2CO3，故答案为：Cu2(OH)2CO3；(2)镁能在气体二氧化碳中燃烧，反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C，故答案为：2Mg+CO22MgO+C；(3)氧化铜与氨气反应生成铜的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，故答案为：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。6 汞蒸气有毒，为了检查室内汞含量是否超标，可用含某一化合物A 的试纸悬挂于室A 为较常见化合物，白色，难溶于水，其金属阳离子在水中不
18、稳定，可发生歧化反应，歧化产物之一可与A 的非金属阴离子作用并生成化合物A。(1)判断A 为 _，键型_ 。(2)A 的阳离子在水溶液中的歧化反应方程式_。(3)歧化产物之一与 A 的阴离子反应方程式 _。(4)检测汞蒸气时，试纸颜色由_色变成 _色。写出反应方程式_( 已知反应产物之一是配合物)。【答案】 CuI 共价键2 Cu2 4I 2CuI I2白 红 4CuI Hg2Cu Cu2CuCu2HgI4 2Cu【解析】【分析】根据题干信息，化合物A 为较常见化合物，白色，难溶于水，其金属阳离子在水中不稳定，可发生歧化反应，歧化产物之一可与A 的非金属阴离子作用并生成化合物A，则化合物 A
19、为 CuI，是共价化合物；检测汞蒸气时，发生反应4CuIHg Cu2HgI4 2Cu，试纸颜色由白色变成红色。【详解】(1)据以上分析可知化合物A 为 CuI，是共价化合物，Cu 和 I 形成共价键，故答案为：CuI；共价键；+2(2)A 的阳离子为 Cu ，在水溶液中的歧化反应方程式为2Cu Cu Cu，故答案为：2CuCu2 Cu；(3)歧化产物之一 (Cu2+)与 A 的阴离子 (I-)发生氧化还原反应生成CuI 和 I2，反应方程式是2Cu2 4I 2CuI I2，故答案为： 2Cu2 4I 2CuI I2；(4) 检测汞蒸气时，发生反应 4CuIHg Cu2HgI4 2Cu，试纸颜色
20、由白色变成红色，故答案为：白；红； 4CuIHgCu2HgI4 2Cu。7 铜与浓硫酸在加热条件下发生反应。（ 1）请同学们写出该反应方程式 _ ；（ 2）其中 _为还原剂，浓硫酸表现的性质 _ （酸性、强氧化性、强氧化性和酸性）；（3）当 3molCu 参加反应，转移的电子数为_ 。【答案】 Cu+2H2 4422强氧化性和酸性ASO （浓）CuSO+SO +2H O Cu（或铜）6N（或 3.612 1024）【解析】【详解】(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、SO2 和水，该反应方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO +SO +2H O；422(2)在 Cu+2H2SO4（
21、浓）CuSO4+SO2 +2H2O 中， Cu 元素化合价升高，则Cu 发生氧化反应，是还原剂，而S 元素部分化合价+6 价降为 +4 价，体现了浓硫酸的强氧化性和酸性；(3)反应中 Cu 从 0 价升高为 +2 价，则当3molCu 参加反应，转移电子的物质的量为3mol 2=6mol，数目为6NA。8 铜锌银精矿化学成分如下：元素CuZnAgSFePb元素质量17.6018.300.14633.1518.177.86分数 /%利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下：回答下列问题：(l)“气体 A”为 _(填化学式 )，“浸渣”中主要为硫酸铅和_(填化学式 )。(2)“沉铜”得到 Cu Cl
22、固体，目的是 _。22(3)“氧化”工序中，恰好反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为_。(4)“母液 2”中阴离子含量最多的是 _，该溶液最好返回_工序循环使用。(5)依据铜锌银精矿化学成分进行分析，精矿中含有FeS，理由是 _。2【答案】 SO2AgCl除去锌铁元素，分离出铜元素1:2氯离子沉铜 硫元素物质的量多于金属物质的量之和，故含有FeS2【解析】【分析】铜锌银精矿和空气中的O2 发生反应，各金属得到其氧化物，S转化为 SO2，再加入 H2 SO4和 NaCl，金属氧化物转化为硫酸盐， Ag 转化为 AgCl 沉淀， Pb 转化为 PbSO4沉淀。通入2 转化为 CuCuSO4 晶体。S
23、O2 将 Cu2Cl2 沉淀，加入 O2、 H2SO4 转化为 CuSO4 溶液，最后得到【详解】(1)在焙烧过程中，各金属转化为金属氧化物，而S 元素转化为 SO2，因此气体 A 为 SO2；各金属氧化物与 H2与 SO 2 沉淀得到 PbSO 与 Cl 会生成2SO4 转化为金属离子，Pb44，而 AgAgCl 沉淀；(2)经过浸出之后，溶液中还有Zn2 、 Fe2 、 Cu2 。沉铜之后，得到Cu2Cl2 沉淀，实现了 Cu与 Zn、 Fe 的分离，答案为除去锌铁元素，分离出铜元素；(3)氧化的目的是将 Cu Cl 转化为 CuSO， Cu Cl 中 Cu 的化合价为1 价， 1molC
24、u2Cl 转化全2242222，失去2mol 电子， 1molO 2 反应时，得到 4mol 电子，根据得失电子守恒，部转化为 Cu氧化剂和还原剂的比例为1：2 ；(4) 氧化的目的是将 Cu2Cl2 转化为 CuSO4，根据原子守恒，溶液中阴离子还大量存在的还有Cl-；母液 2 中含有较多的Cl ，以及没有沉淀的Cu2和 SO42，溶液中没有Ag 和 Pb2 等离子，不需要“浸出”，最好返回“沉铜”的步骤中，可以为该步骤提供Cl ；【点睛】问题 (4)母液2 最好返回的步骤中，易填错为浸出，浸出过程中也加入NaCl，但是要考虑到浸出加入 NaCl 的目的是为了沉淀Ag ，而 Ag在溶液中的量
25、是很少的，而沉淀铜的时候需要较多的，母液 2 中含有较多的，且不含有其他金属离子，因此进入沉铜步骤，也ClCl可以减少相关净化操作。9Ag2OZn 纽扣电池的固体拆解物中含 Ag2O、 Ag、 Zn、 Cu、石墨等物质，从中可提取金属银。如图是简要生产流程。（ 1）固体拆解物需先粉碎的目的是_。（ 2）浸渣的主要成分是 _。（ 3）以上流程中可循环使用的物质是_，除此之外，你认为通过对 _（填流程图中的物质代号）的回收处理，还有可能实现_（填化学式）的循环利用。（4）加入 Cu 之前若溶液的酸性太强，需适当调节溶液的pH，原因是 _（用离子方程式表示） .（5）有人在实验室中利用如下方案回收银
26、：+2NH3Ag(NH3)2+K 稳=1.77-10已知： Ag10； Ksp（ AgCl） =1.8 10写出 AgCl（s）与 NH3 反应的离子方程式_，该反应的平衡常数 K=_。（6）上述两种回收方案中都用到了试剂X，X 是_。A稀硫酸B稀硝酸C CuSO溶液4（7）两种方案回收的银均为粗品，若得到纯度更高的银，可以电解精炼。若电流强度为-19yA， 1 小时后，得到 Ag_g（列出计算式，已知 1 个电子所带电量为 1.6 10C，阿伏伽德罗常数的值用 NA 表示）。【答案】增加酸浸速率，提高浸取率石墨Cu滤液 、 Zn3Cu+8H + +2NO3=3Cu 2+2NO+4H O3?3
27、 2+-32AgCl+2NHAg(NH ) +Cl 3.06 10A2.43 1024 yNA【解析】【详解】（ 1）粉碎是为了更好的酸浸，所以目的是增大接触面积，加快酸浸速率，故答案为：增加酸浸速率，提高浸取率；（ 2）石墨不与稀硝酸反应，故滤渣为石墨，故答案为：石墨；（3）根据流程图知，固体混合物中含铜，回收可参与循环利用，而滤液 、 中均含有Zn2+，可回收加以循环利用，故答案为： Cu；滤液 、 ；Zn；（4）加入 Cu 之前，若酸性太强，Cu 与稀硝酸发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3Cu+8H+ +2NO 3 =3Cu 2+ +2NO+4H 2O ，+2+故答案为： 3Cu+8
28、H+2NO 3 =3Cu+2NO+4H 2O ；（ 5）由信息可得， AgCl溶于 NH3 的离子方程式为 AgCl+2NH3 ? Ag(NH3)2 + +Cl-；该反应的c AgNH 3 2c Clc AgNH 32c Ag+c Cl=K 稳平衡常数为 Kc2 NH 3=c Ag +c2NH 37-10-3 ，Ksp=1.7 10 1.8 10=3.06 10故答案为： AgCl+2NH3 ?+-3Ag(NH3)2 +Cl ； 3.06 10；（6）第一种回收方法中，固体混合物与X 反应后，生成物中有铜，在固体混合物中含Zn和 Cu，要回收 Cu，可利用稀硫酸和CuSO溶液，而第二种方法中，
29、在固体混合物中含Zn4和 Ag，若要除去 Zn，则只能利用稀硫酸，故符合题意的为A，故答案为： A；（ 7） 1h=3600s， Q=It =y3600，根据题意回收的 Ag 的质量= n My 3600NAmol 108g/mol= 2.43 1024 y g，1.610 19NA故答案为：2.43 1024 y 。NA10 工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：试依据如图转化回答下列问题：(1)工业生产 Cl 时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_。2(2)还原过程中的产物为 NaCuCl2 ，试写出该反应的化学方程式：_。(3)
30、合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_。(4)实验室中在 CuCl2 热溶液中通入 SO2 气体也可制备白色的 CuCl 沉淀，试写出该反应的离子方程式： _。【答案】石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉CuCl22NaClCu=2NaCuCl 使 CuCl尽快干燥，防止被空气氧化2 2Cl SO222Cu2H O2CuCl4H SO42【解析】【详解】(1)工业生产 Cl2 时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液，可从成本和产品两个方面考虑，从而得出这样操作的原因是石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉。答案为：石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白
31、粉(2)还原过程中的产物为 NaCuCl2 ，反应的化学方程式：CuCl2 2NaCl Cu=2NaCuCl2。答案为： CuCl2 2NaCl Cu=2NaCuCl2(3)若用水洗，后续操作为烘干；若用酒精洗涤，固体表面的酒精自然挥发，不需烘干。因为氯化亚铜性质不稳定，烘干时易被空气中的氧气氧化，所以合成结束后所得产品应用酒精淋洗。答案为：使CuCl 尽快干燥，防止被空气氧化(4)实验室中在22气体也可制备白色的CuCl 沉淀，该反应的离子方程CuCl 热溶液中通入SO式： 2Cu2 2Cl SO2 2H2O2CuCl 4H SO42 。22答案为： 2Cu 2Cl SO2 2H2O2CuCl 4HSO4