《高考化学备考之铜及其化合物推断题压轴突破训练∶培优篇含答案一.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学备考之铜及其化合物推断题压轴突破训练∶培优篇含答案一.docx（20页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高考化学备考之铜及其化合物推断题压轴突破训练培优篇含答案(1)一、铜及其化合物1 现有 A、 B、 C、 D 四种物质， A、B 为无色气体，C、 D 为黑色粉末， B 跟 D 在一定条件下能生成 A，A 和 D 都能跟 C 反应生成 B 和一种红色固体 E，其中 B 能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀 F。（1）根据上述现象，写出下列物质的化学式。A_B_C_D_（2）写出实现下列变化的化学方程式B DA_A C E B_【答案】 CO CO222CO CO CuO2CuO C C COCuCO【解析】【详解】（1） A、 B 都为无色气体， B 能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀F，所以
2、B 是二氧化碳， F 是碳酸钙，二氧化碳和黑色粉末D 在一定条件下能生成气体A，所以 D 是木炭， A是一氧化碳，一氧化碳和木炭都能跟黑色粉末反应生成二氧化碳和红色固体E，所以 C 是氧化铜， E 是铜，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，一氧化碳、碳都会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水，推导正确，所以A 是 CO， B 是 CO2， C 是 CuO， D 是 C， E 是 Cu， F 是 CaCO3；故答案是： CO； CO2； CuO； C（2） B+DA 的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，所以化学方程式为：CCO22CO；A+C E+
3、B的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以化学方程式为： CO CuOCu CO2；故答案为 C CO22CO；CO CuO2Cu CO2 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，
4、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=1.8g，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+3
5、H2O。3 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 的试纸悬挂于室内，室温下若三小时内试纸变色，则表明室内汞超标。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。(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 Cu2Cu24C
6、u HgI 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 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-)
7、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，试纸颜色由白色变成红色，故答案为：白；红； 4CuIHgCu2HgI4 2Cu。4 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+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2 +2H2OCu（或铜）强氧化性和酸性6NA（或3.612 1024
8、）【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）CuSO4+SO2+2H2O；(2)在 Cu+2H2SO4（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。5 氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空
9、气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu 和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：（1）步骤 中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在6070 度，原因是_。（2）写出步骤 中主要反应的离子方程式_。（3）步骤 包括用 pH=2 的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_（写名称）。（ 4）上述工艺中，步骤 不能省略，理由是 _ 。（ 5）步骤 、 、 、 都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_（填字母）A分馏塔B离心机C反应釜D框式压滤机（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于若两的 FeCl3 溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫
10、酸，用a mol/L的 K2Cr2O7 溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7 溶液 b mL，反应中 Cr2O72-被还原为 Cr3+，样品中CuCl 的质量分数为 _ 。【答案】 CuSO42+温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解2+32-或 Cu2Cu +SO+2Cl2-+2H+硫酸醇洗有利加快去除CuCl 表面水分，防止其水解氧化）+H2O=2CuCl +SO4B、 D【解析】【分析】【详解】（1）海绵铜的主要成分是 Cu 与 CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则 Cu 被氧化为铜离子；在稀溶液中，硝酸根离子作氧化剂，硫酸没有氧化性，作酸性介质，因此Cu2+和 NH4+都会变成对应的
11、硫酸盐。（2）步骤 反应后过滤，说明反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl 沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤 发生的离子反应为： 2Cu2+32-242-+ ；+SO+2Cl +H O=2CuCl +SO +2H（3）盐酸中含有较多氯离子，可能溶解CuCl 沉淀，不合适；硝酸具有氧化性，会氧化CuCl 沉淀，不合适；三大强酸中只有稀硫酸合适。（ 4） CuCl 难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇的沸点低，可加快去除 CuCl 表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步骤。（5）用于分离固体和液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。A、分馏塔是用于分
12、离互溶的液体的设备，错误；B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C、反应釜为发生反应的设备，错误；D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选BD；（6）根据题意，CuCl 与 K2 2 72 2 7Cr3+，则 bmL、 aCr O 发生氧化还原反应，K Cr O 被还原为2 2 7-3-3， +1mol/L K Cr O 溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab 10 2 3mol=6ab mol102+-3价 Cu 会被氧化为 Cu ，根据得失电子守恒，则CuCl 的物质的量是 6ab10 mol ，则样品中CuCl
13、的质量分数是-3 100%=0.597ab/m。100%(6ab 10mol 99.5g/mol)/mg6 纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿( 主要成分为Cu2S) 为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示：( 1) 用黄铜矿 ( 主要成分为 CuFeSCu2S，其原2) 、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的理如图所示，该反应的离子方程式为_。( 2) 从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3 溶液作浸取剂。反应： Cu2 S 4FeCl3 2CuCl2+4FeCl2S1mol CuCl2+=+ ，每生成，反应中转移电子的物质的量为_；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度，有关反应的
14、离子方程式为_。浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是 _。( 3) “萃取”时，两种金属离子萃取率与pH 的关系如图所示。当pH 1. 7 时， pH 越大，金属离子萃取率越低，其中3+_。Fe 萃取率降低的原因是( 4) 用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为 _( 5) 在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、_、干燥、 _等操作可得到 Fe2O3产品。【答案】CuFeS+ 2CuSFe2+H2+O+ 4Fe3+2H生2 Cu 2H =2S 2 mol4Fe 2 4H =2O成
15、的硫覆盖在 Cu3+水解程度随 pH 的升高而增大32： 7洗涤煅2S 表面，阻碍浸取Fe烧( 或灼烧 )【解析】【分析】辉铜矿（主要成分为Cu2S）用 FeCl3 溶液作浸取剂发生反应Cu2S+4FeCl3 =2CuCl2+4FeCl2 +S，过滤得到氯化铜、氯化亚铁，加入萃取剂萃取，在萃取后的“水相”中加入适量氨水可制取铁红和硫酸铵；用“反萃取”得到的CuSO4 溶液，调节溶液pH，在碱性条件下，Cu2+与N2H4 反应生成氮气和铜，从而获得纳米铜粉，据此解答。【详解】（1）根据图示，用黄铜矿（主要成分为CuFeS2）、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu22+和H22+ Cu22+
16、H2SFeSCuFeS Cu 2H=S Fe+S，同时生成，反应的离子方程式为：+，故答案为： CuFeS2+=Cu22+H2+Cu+2HS+FeS；（ 2）反应 Cu2S+4FeCl3 2CuCl2+4FeCl2+S，反应中， FeCl3 中 Fe 元素的化合价由 +3 价降低为+2 价， Cu2S 中 Cu 元素的化合价由+1 价升高为 +2 价，硫元素的化合价由- 2 价升高为0价，化合价升高数 =化合价降低数 =转移电子数 =4，每生成 1mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为 2mol ，浸取时，在有氧环境下亚铁离子被氧化，生成铁离子，反应的离子方程式为： 4Fe2+4H+O
17、2=4Fe3 +2H2O，故答案为： 2mol ； 4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O；浸取过程中，由于生成的硫覆盖在Cu2 S表面，阻碍浸取，则洗涤硫和未洗去硫相比较，未洗涤硫时铜的浸取率偏低，故答案为：生成的硫覆盖在Cu2S 表面，阻碍浸取；（3）由于 Fe3+的水解程度随着pH 的升高而增大，当pH 1. 7 时， pH 越大，金属离子萃取率越低，故答案为： Fe3 +的水解程度随着pH 的升高而增大；（4）在碱性条件下，Cu2+反应生成氮气和铜，反应为：+-与 N2 H42Cu2 +N2H4+4OH=2Cu+N2+4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为（2 6
18、4）：28 327，=：故答案为： 32： 7；（ 5）萃取后的“水相”中含有铁离子，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，煅烧可得到，方法为：在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧可得到Fe2 O3 产品，故答案为：洗涤；煅烧（或灼烧）。7 CuCl 2 、CuCl 是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂实验室中以粗铜( 含杂质 Fe) 为原料，一种制备铜的氯化物的流程如下：(1)上述流程中固体K 溶于稀盐酸的目的是_ . 试剂 X、固体 J的物质分别为 _ A NaOHFe(OH) 3 B CuOFe(OH) 3C NH 3H 2 OFe(OH) 2D.CuSO 4C
19、u(OH) 2(2)反应是向溶液2 中通入一定量的 SO2，加热一段时间后生成CuCl 白色沉淀写出制备 CuCl 的离子方程式 _ (3)以石墨为电极，电解 CuCl 2 溶液时发现阴极上也会有部分CuCl 析出，写出此过程中阴极上的电极反应式_ 【答案】防止 Cu 2水解 B 2Cu 22Cl SO2 2H 2O2CuCl4H SO42Cu 2e ClCuCl【解析】【分析】粗铜（含杂质Fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜溶液，再加试剂x 为 CuO 或氢氧化铜等调节pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的固体 J 为氢氧化铁，溶液 2 为氯化铜溶液，通
20、入二氧化硫，二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成CuCl ，氯化铜溶液在HCl 氛围中蒸发结晶得到CuCl 2 2H2O。?【详解】（1）流程中固体K 溶于稀盐酸的目的是防止铜离子水解，试剂X、固体 J的物质分别为氧化铜，氢氧化铁，选B，故答案为：防止 Cu 2水解；冷却结晶，B；（2）根据信息可知：在加热条件下，SO2与铜离子反应生成CuCl 白色沉淀和 SO42 ，其反应的离子方程式为：2Cu22ClSO22H 2O2CuCl4HSO42；故答案为： 2Cu22ClSO2H2O2CuCl4HSO2；24（3）以石墨为电极，电解CuCl2 溶液时发现阴极上也会有部分CuCl 析出，阴极上是得
21、到电子发生还原反应，Cu2 得到电子生成CuCl，电极反应为：Cu 2eClCuCl ，故答案为： Cu 2eClCuCl 。【点睛】本题以实验室制备氯化铜为背景，考查了物质的制备实验操作、离子检验、除杂质、离子方程式的书写、原电池原理的应用等，题目涉及的知识点较多，侧重于基础知识的综合应用的考查。8 氧化亚铜 (Cu2O)是一种用途广泛的光电材料 ,某工厂以硫化铜矿石 (含 CuFeS2、 Cu2S 等 )为原料制取 Cu2 O 的工艺流程如下 :(1) 焙“烧 ”时，提高反应速率的措施有 _(写一条 )。(2)炉气中的有害气体成分是_ 。(3)若试剂 X 是 H O溶液，写出相应反应的离子
22、方程式：_ 。22【答案】适当升温或粉碎硫化铜矿石、充分搅拌等SO22+2 23+22Fe +2H +H O2Fe+2H O【解析】【分析】根据流程：硫化铜矿石（含CuFeS、Cu2S 等）在氧气中焙烧，得到Fe2O3、 CuO、 FeO 等，2加入稀硫酸除去不溶物，得到含有Fe2+、 Cu2+、 Fe3+的溶液，加入试剂X 氧化 Fe2+，若试剂X 是 H2 O2 溶液，反应为： 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2 O，氧气或空气也可以达到此目的，利于降低生产成本，加入试剂 Y 条件 pH 范围 3.7 pH 4.8，沉淀 Fe3+，滤渣 II 为氢氧化铁，向滤液加入N2H4、 K
23、OH发生反应： 4CuSO4+N2H4+8KOH90 C 2Cu2O +N2 +4K2SO4+6H2O，通过过滤、洗涤、烘干得到产品，据此分析作答。【详解】(1)为了提高反应速率，可以适当升温或粉碎硫化铜矿石、充分搅拌等；(2)金属硫化物焙烧时均转化为金属氧化物与二氧化硫，故炉气中的有害气体成分是SO2；(3) 酸性条件下， H2O2 将 Fe2+氧化为 Fe3+，本身被还原为 H2O，方程式为2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O；9 氯化亚铜 (CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程，从某酸性废液(主要含 Cu2+
24、、 Fe3+、 H+、Cl-中制备氯化亚铜。请回答下列问题：（ 1）出步驟中发生的两个主要反应的离子方程式：_。（ 2）步骤的操作名称是 _。（ 3）步骤中所加物质 X 为 _。（ 4）步骤的操作是 _。（5）步骤应调节溶液 pH 呈酸性，且用乙醇洗涤CuCl 晶体，目的是 _。（6）在 CuCl 的生成过程中，可以循环利用的物质是_ 。2+2+3+2+2+过滤、洗涤CuO(或【答案】 Cu+Fe=Cu +Fe、 Fe+2Fe=3Fe 或Fe+2H =Fe +H2Cu(OH)2 等）在 HCl 气流中蒸发结晶减少 CuCl的损失硫酸 (或 H2SO4)【解析】【分析】酸性废液中含Cu2+、 F
25、e3+、 H+、 Cl-，加入过量铁粉，Cu2+、 Fe3+、 H+都能发生反应，反应的2+2+3+2+2+，反应后所得的离子方程式为： Cu + Fe = Cu+ Fe ， Fe + 2Fe= 3Fe， Fe + 2H= Fe + H2固体 a 为 Cu 与过量的 Fe，加入足量稀盐酸，Fe 溶解为 Fe2+，此时溶液过滤可得固体b，固体 b 为 Cu，加入浓硫酸可得SO2和硫酸铜，所得22+再反应制备 CuCl，据此分SO 与Cu析。【详解】（1）铁是活泼的金属，能与铁离子、铜离子以及氢离子反应，则步骤中发生的两个主要反应的离子方程式为 Cu2+2+、 Fe + 2Fe3+2+2+2+ F
26、e = Cu+ Fe= 3Fe或 Fe + 2H = Fe+ H ；（2）置换出的铜以及剩余的铁需要通过过滤从溶液中分离出来，再进行洗涤；（3）要得到氯化铜溶液，则需要除去铜离子，因此步骤中所加物质X 为 CuO 或 Cu (OH)2 或 CuCO3 等；（4）由于铜离子水解，所以步骤的操作是在HCl 气流中蒸发结晶；（5）由于氯化亚铜不溶于乙醇，因此用乙醇洗涤CuCl 晶体的目的是减少CuCl 的损失；（ 6）由于最终还有硫酸生成，因此在 CuCl的生成过程中，可以循环利用的物质是硫酸。【点睛】本题为工艺流程题，为高考热点和难点，设计物质的分离、物质的制备，明确物质的性质是解题关键，注意物质
27、性质的理解应用，易错点为（ 4）由于铜离子水解，所以步骤的操作是在 HCl 气流中蒸发结晶。10 已知某工业废水中含有大量 FeSO4，较多的 Cu2+，极少量的 Na+ 以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收 FeSO47H2O 晶体及金属 Cu。（1）步骤 1 的主要操作是 _，需用到的玻璃仪器除烧杯外还有_。（ 2）固体混合物是 _（填化学式）（ 3）步骤 3 中发生反应的化学方程式为 _。（4）步骤 4 中涉及的操作是：蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥。（ 5）火法制得的粗铜中常混有少量氧化亚铜 (Cu2 O)，氧化亚铜溶于稀硫酸溶液变蓝。试写出该反应的离子方程式 _。【答案】过滤
28、漏斗、玻璃棒Fe、 Cu Fe+H2SO4=FeSO4+H2 冷却结晶Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O【解析】【分析】已知某工业废水中含有大量FeSO4，较多的 Cu2+，极少量的Na+ 以及部分污泥，通过过滤得到溶液 1，含有大量FeSO4，较多的Cu2+，极少量的Na+；加入足量的铁粉，置换出金属铜，得到固体混合物铁和铜；过滤，得到溶液2，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到 FeSO4?7H2O 晶体；固体混合物铁和铜加入足量的硫酸，得到硫酸亚铁溶液进入溶液 2 中，同时剩余铜固体，据以上分析解答。【详解】（ 1）步骤 1 用于分离固体和液体，为过滤操作，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒；（ 2）由上述分析可知，固体混合物含Fe、 Cu；故答案为： Fe、 Cu；（3）步骤 3 中发生反应的离子方程式为Fe+H2 442；SO FeSO +H故答案为： Fe+H2SO4 FeSO4+H2；(4)步骤4 中涉及的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4?7H2O 晶体，故答案为：冷却结晶；(5)氧化亚铜与稀硫酸反应,溶液变蓝 ,发生离子反应为Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O；故答案为： Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O。