1、【化学】化学铜及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题附答案解析一、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 下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物 ( 某些物质已经略去 ) ，其中常温下 A、C、 D 为无色气体， C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。（1）写出下列各物质的化学式：X： _； F：_。（2）写出下列变化的反应方程式：AD： _；CE： _。【答案】 NH4HCO3 或（ NH4） 2CO3NO22Na2O2 2CO 2Na2CO3 O24NH3 5O24NO6H2 O【解析】【分析】C 为无色气体且 C 能使湿润的红色石蕊试纸变
4、蓝，故C 为氨气； A 为无色气体， A 能与过氧化钠反应生成气体 D，则A为二氧化碳、D为氧气；C与D在催化剂作用下产生EE为，则一氧化氮 ；E 与 D 进一步反应产生F，则 F 为二氧化氮； G 在稀释时与铜反应产生E，在浓溶液时产生 F，故 G 为硝酸；二氧化氮与水反应产生硝酸，故B 为水。【详解】由分析可知， A 为二氧化碳， B 为水， C 为氨气， D 为氧气， E 为一氧化氮， F 为二氧化氮， G 为硝酸。 X 分解产生二氧化碳、水和氨气，故根据质量守恒定律并结合相关物质的性质可知， X 可能为 NH4 HCO3 或（ NH4） 2CO3。（ 1） X为 NH4 HCO3 或（
5、 NH4） 2CO3； F： NO2 ；（ 2） AD的化学方程式为： 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2；CE的化学方程式为： 4NH 5O24NO 6H O。323（ 11 分） A、 B、 C、 D 均为中学化学所学的常见物质，且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（反应条件及其他产物已略去）：请填写下列空白：（1）若 A 为气体单质，则A 为，DB的离子方程式为（2）若 A 为固体单质，则A 为，A 主要用于制造（任写两种）（3）若 A 为气体化合物，其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则实验室制取学方程式为。（4）若 A 为气体化合物，其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变
6、红，则A 为应的化学方程式为。【答案】（ 11 分）A 的化， A 与 B 反（ 1） N2 3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2+2NO +4H2O （ 3 分）（2） S 火药、硫酸（合理即给分）（3 分）（3） Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3 + CaCl2+2H2O （2 分）（ 4） H2S 2H2S+SO2=3S +2HO（ 3 分）【解析】【分析】A、 B、 C、D 均为中学化学所学的常见物质, 且均含有同一种元素，(1) 若 A 为气体单质 , 由 A+O2B， B+O2C可以知道 ,A 为 N2,B 为 NO,C为 NO2, 由 A+O2B，B+O2C可以知道 ,D
7、为 HNO3, 验证符合转化关系；(2) 若 A 为固体单质, 由A+O2B，B+O2C可以知道,A为S,B为SO2,C为SO3,由C+H2OD,D+CuB 可以知道,D为 H2SO4，验证符合转化关系；(3) 若 A 为气体化合物, 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A为碱性气体,A为 NH3,B为NO,C为 NO2, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 HNO3,验证符合转化关系；(4) 若 A 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,A 为酸性气体 , 由B+O2C可以知道 ,A 为 H2S,B 为 SO2,C 为 SO3, 由 C+H2OD,D+CuB 可
8、以知道 ,D 为A+O2B，H2SO4,验证符合转化关系。【详解】A、 B、 C、D 均为中学化学所学的常见物质, 且均含有同一种元素，(1) 若 A 为气体单质 , 由 A+O2B， B+O2C可以知道 ,A 为 N2,B 为 NO,C为 NO2, 由 A+O2B，B+O2C可以知道 ,D 为 HNO3,DB是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水 , 反应离子方程式为: 3Cu+8H+-2+2NO3 =3Cu +2NO+4H2O；因此，本题正确答案是+-2+O；: N ； 3Cu+8H+2NO =3Cu +2NO+4H232(2) 若 A 为固体单质 , 由 A+O2B， B+O2C可以知道
9、,A 为 S,B 为 SO2,C 为 SO3, 由C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 H2SO4, 硫主要用于制造火药、硫酸等；因此，本题正确答案是 :S ，火药、硫酸；(3) 若 A 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A 为碱性气体 ,A 为 NH3,B 为NO,C为 NO, 由 C+HOD,D+CuB 可以知道 ,D 为 HNO, 实验室制取 NH 的方程式为 :2233Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3+ CaCl 2+2H2O；因此，本题正确答案是 : Ca(OH)2+2NHCl2NH+ CaCl+2HO；4322(4) 若 A 为气体化合物 , 其水溶
10、液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,A 为酸性气体 , 由 A+O2B，B+O2C可以知道 ,A 为 H2S,B 为 SO2,C 为 SO3, 由 C+H2OD,D+CuB 可以知道 ,D 为 H2SO4,H 2S与 SO2 反应生成 S 与水 , 反应方程式为 : 2H 2S+SO2=3S+2H2O；因此，本题正确答案是 : H 2S, 2H 2S+SO2=3S+2H2O。4化学反应多姿多彩，其中的颜色多种多样，试根据图中框图，按要求填写下列问题（ 1） A 的名称是 _， B 的化学式是 _ 。（ 2） 反应 的化学方程式 _ ；反应 的离子方程式 _ ；B 和氯气的化学方程式_ 。【答案】（
11、1）氧化铁； Fe（2） Fe2 322+2+； 2Fe+3Cl23O +3CO2Fe+3CO； Fe+Cu =Cu+ Fe2FeCl【解析】【分析】【详解】试题分析：红棕色粉末A 为氧化铁，在高温下被一氧化碳还原，生成黑色粉末B 为铁，与蓝色溶液反应生成红色固体C 为铜，铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。（1）根据上述分析， A 是氧化铁， B 是铁，故答案为氧化铁； Fe；（2）反应 的化学方程式为Fe2 322 3O +3CO2Fe+3CO，故答案为 Fe O +3CO2Fe+3CO；反应 的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+，故答案为 Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+；B
12、 和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为 2Fe+3Cl22FeCl3。考点：考查了无机推断的相关知识。5 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
13、一是配合物)。【答案】 CuI 共价键2 Cu2 4I 2CuI I2白 红4CuI Hg2Cu Cu2Cu24Cu 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
14、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，试纸颜色由白色变成红色，故答案为：白；红； 4CuIHgCu2HgI4 2Cu。6 将 Fe 粉、 Cu 粉、 FeCl3 溶液、 FeCl2 溶液和 CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应 )，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中
15、不可能有_；(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_，一定有 _；(3)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_ ；(4)由以上反应可知金属离子的氧化性强弱顺序为_ 。3+2+3+2+Fe、 Cu3+22+【答案】 Fe、 CuFe 或 CuFeFe Cu 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，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu 和 Fe 的混合粉末，则铁和铜都能与氯化铁溶液反应，氧化性： FeCl3 CuCl2FeCl2 ，还原性 FeCu， Fe 有剩余，则 Cu 没有参加反应，溶液中不存在 Fe3+、 Cu2+，以此解答该题。【详
16、解】氧化性： FeCl3 CuCl2 FeCl2，还原性Fe Cu，(1)反应后铁有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+CuCl2=Cu+FeCl2， Fe3+、Cu2+都不能存在；(2)若 CuCl2 有剩余，由于氯化铜可氧化单质铁，则不可能有Fe，一定有Fe2+；容器中可能有 Fe3+或 Cu；(3)若 FeCl3 有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2， Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2， Fe、 Cu 都不能存在；(4)由反应 Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 可知氧化性强弱顺序为Fe3+ Cu2 Fe2+。7 氯
17、化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。它不溶于H2SO4、 HNO3 和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)4-nCln， n 随着环境酸度的改变而改变。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 的工艺过程如图：(1)还原过程中主要反应的离子方程式为_。(2)实验室为了加快过滤速度，往往采用抽滤的操作(如图 )。仪器A 的名称_，有关抽滤，下列说法正确的是_A 抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出B 在布氏漏斗中放入滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀
18、，再打开水龙头抽滤C 在抽滤装置中洗涤晶体时，为减少晶体溶解损失，应使洗涤剂快速通过滤纸D 减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀(3)操作 1 为马上再洗涤，然后在真空干燥机内于70干燥2h，冷却、密封包装。其中最合理的洗涤试剂 _A 浓盐酸B 浓氨水C无水乙醇D 水 +乙醇真空干燥的原因是 _。(4)随着 pH 减小， Cu (OH)Cl 中铜的质量分数 _24-nnA 增大B 不变C 减小 D 不能确定【答案】 2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl +SO42-+2H+吸滤瓶AD C 防止 CuCl在潮湿空气中水解、氧化C【解析】【分析】海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液
19、主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应 2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl +2(NH4)2SO4+H2SO4，过滤得到固体为 CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，然后利用题干信息，结合物质的性质及要求分析解答。【详解】(1)向含有 Cu2+的溶液中加入酱油还原作用的（NH4)2SO3、 NH4 Cl，发生还原，产生CuCl 沉淀，同时产生硫酸，反应的离子方程式为2Cu2+32-242-+2H+；+SO+2Cl +H O 2CuCl +SO(2)根据仪器 A 的结构可知该仪器名称是吸滤瓶；A.抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡
20、胶管，再关闭水龙头，以防止倒吸现象的发生，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出，A 正确；B.在布氏漏斗中放入滤纸后，用玻璃棒引流移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤，B 错误；C.在抽滤装置中洗涤晶体时，应将洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶体充分接触，C 错误；D.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀，溶液不易透过，所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀， D 正确；故合理选项是AD；(3)操作 1 为马上再洗涤，目的是为了洗去表面的杂质，为快速干燥，要用酒精洗涤，然后在真空干燥机内于70干燥 2h，冷却、密封包装，故合理选项是C；真空干燥的目的防止CuCl 在潮湿空气中水解氧化；(4)随着平
21、pH 值减小， Cu2(OH)4-nCln中 4-n 减小， n 增大，则铜的含量减小，故合理选项是C。【点睛】本题考查物质的制备实验，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键，注意元素化合物知识的应用，侧重考查学生的分析与实验能力。8 氯化亚铜（CuC1）在化工、印染、电镀等行业应用广泛。CuC1微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl 浓度较大的溶液，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是CuCuC1的工艺过程如图。回答下和少量 CuO ）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产列问题：（1）步骤中N 元素被还原为最低价，写出此反应的离子方程式_。（2）步骤中，亚硫
22、酸铵要略保持过量，原因是_，滤液中可循环利用的物质是 _ 。（3）步骤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为Cu 2 (OH) 3 Cl ， CuCl 被氧化为 Cu 2 (OH) 3 Cl 的化学方程式为_ 。（4）用 K 2Cr2 O7 溶液测定氯化亚铜样品纯度（假设杂质不参与反应），步骤如下：准确称取所制备的氯化亚铜样品10.00g ，将其置于过量的 FeCl 3 溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸配成100mL 溶液，取溶液10.00mL 用 0.1000molLK 2Cr 2O 7 溶液进行滴定，反应中 Cr2 O72被还原成 Cr 3，相关数据记录如表所示
23、：该样品中CuCl 的质量分数_ 。实验编号123消耗 K 2Cr2 O7 溶液的体积 /mL14.9816.0315.02（5）制造印刷电路板产生的废液中含大量2Cu NH 3 4 等离子，利用膜电解技术对此废液进行电解，电解装置如图所示。电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl ，电解时阴极的电极反应式为_，生成 CuCl 的离子方程式为_ 。【答案】 4Cu+NO 3- +10H + =4Cu 2+ +NH 4+ +3H 2O 使完全反应，阻止生成的被氧化硫酸 4CuCl+O 2 +4H 2O=2Cu 2 (OH) 3Cl+2HCl 89.55%2+e- +2H 2O= Cu
24、 NH 3+Cu NH 342 +2NH 3 H 2 OCu NH 322H Cl CuCl2NH 4【解析】【分析】铜与硝酸根和氢离子反应生成铜离子，加入亚硫酸铵和氯化铵生成硫酸、氯化亚铜等，过滤得到氯化亚铜，经水洗、醇洗、烘干等到氯化亚铜产品。【详解】步骤中N 元素被还原为最低价变为铵根离子，铜变为铜离子，因此反应的离子方程+2+式； 4Cu+NO 3 +10H =4Cu+NH 4 +3H 2 O ；故答案为：+2+4Cu+NO 3 +10H=4Cu+NH 4 +3H 2O 。步骤中，亚硫酸根具有还原性，铜离子具有氧化性，CuCl在潮湿空气中易水解氧化，因此亚硫酸铵要略保持过量，原因是使完
25、全反应，阻止生成的被氧化，Cu2+、 Cl 、SO32- 和H2O 反应 CuCl、 SO22- 、 H+，因此滤液中可循环利用的物质是硫酸；故答案为：使完全反应，阻止生成的被氧化；硫酸。步骤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为Cu2(OH)3Cl ，与空气中氧气、水反应生成Cu(OH)3Cl 和 HCl，其反应的的化学方CuCl2程式为 4CuCl+O 2 +4H 2O=2Cu 2 (OH) 3Cl+2HCl ；故答案为：4CuCl+O 2 +4H 2O=2Cu 2 (OH) 3Cl+2HCl。三次消耗中第二次是错误数据，舍去，求另外两次平均数为15.00mL，根据得失
26、电子守恒关系得到n(CuCl)=6n(Cr2O72-1) = 6 0.1 mol?L 0.015L = 0.009mol，该样品中 CuCl的质量分数 0.009mol1099.5g mol 1100%89.55%10.0g2NH 3 2+根据图中信息，阴极Cu NH 3 4得到电子变为 Cu和 NH 3 H 2 O ，因此2+电解时阴极的电极反应式为Cu NH 34+e- +2H 2O= Cu NH 32 +2NH 3 H 2O ，电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl，生成 CuCl 的离子方程式为Cu NH 322HClCuCl2NH 4 ；故答案为：Cu NH 3 22H
27、ClCuCl2NH 4 。9 氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、 HNO3 和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜 Cu2 （OH） 4-nCln ，随着环境酸度的改变n 随之改变。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：（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_。（2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：_，若将 (NH4 23) SO 换成铁粉也可得到 CuCl，写出离子方程式 _。（3）析出的 CuCl 晶体水洗后要立即用无水
28、乙醇洗涤，在真空干燥机内于70干燥 2h，冷却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是：_ 。（ 4）随着 PH 值减小 Cu2（OH）4-n Cln 中 Cu% _。 (填字母 )A 增大 B不变C 不能确定D减小（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl 产率影响。由图可知，溶液温度控制在 60时， CuCl 产率能达到94%，当温度高于65 时， CuCl 产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是_。（6）以碳棒为电极电解CuCl2 溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：_。【答案】漏斗2Cu2+32-242-+2H+2+-2+SO+2Cl + H O=2
29、CuCl +SOCu + 2Cl + Fe=2CuCl +Fe 防止CuCl 在潮湿的空气中水解氧化D 温度过高，促进了CuCl 的水解（或温度过高，促进了CuCl 与空气中氧气反应）Cu2+e-+Cl-=CuCl 【解析】【分析】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜( 主要成分是 Cu 和少量 CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生 2Cu2+SO32- +2Cl-+H2O=2CuCl +SO42-+2H+，经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜。【详解】（ 1）过滤时用到的仪器漏斗、烧杯、玻璃棒；（ 2）还原过程中硫酸铜与亚硫酸铵
30、、氯化铵和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸铵、硫酸，2+2-2-+；若换为 Fe 时，铜离子与铁、氯离离子方程式为 2Cu +SO3+2Cl + H2O=2CuCl +SO4+2H子反应生成亚铁离子和氯化亚铜，离子方程式为2+-2+Cu+ 2Cl+ Fe=2CuCl +Fe；（3）氯化亚铜在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜，真空干燥、密封包装可防止CuCl 在潮湿的空气中水解氧化；（4）随着 pH 值减小，溶液中-c（ H+）增大，则 Cu2（ OH） 4-nCln 中 OH的量逐渐减小，则Cl - 的量增大，摩尔质量增大，则Cu 的百分含量减小，答案为D；（5）温度过高时， CuCl 与空
31、气中的氧气反应，或促进了CuCl的水解，导致 CuCl 产率下降；（ 6）电解时阴极得电子，则铜离子得电子，与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀，电极反应式为 Cu2+e-+Cl-=CuCl 。10 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝 ”学习探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、 25%Al、4%Fe 及少量 Au、 Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第 步 Cu 与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣I 的主要成分为 _；(2)第 步加 H2O2 的作用是 _；(3)用第 步所得 CuSO45H2O 制备无
32、水CuSO4 的方法是 _；(4)由滤渣 2 制取 Al2(SO4)3 18H2O，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。【答案】 Cu+4H+3-2+223-2+2O+2NOCu +2NO +2H O 或 3Cu+8H +2NO3Cu+2NO +4HAu、 Pt将 Fe2 氧化为Fe3 ，不引入杂质，对环境无污染加热脱水甲所得产品中含有较多 Fe2(SO4 )3 杂质乙【解析】【分析】本题是以含70%Cu、 25%Al、4%Fe 及少量 Au、 Pt 等金属的混合物为原料，制备硫酸铜和硫酸铝晶体，涉及了用离子方程式表示反应原理，利
33、用绿色氧化剂过氧化氢氧化二价亚铁离子得到三价铁离子，然后通过调整溶液的pH 使 Fe3+、 Al3+沉淀，再先用碱溶液溶解沉淀，过滤后再用酸溶解沉淀，得到的溶液再分别结晶，根据物质中杂质含量判断方案的可行性，根据原子利用率高低判断方案的优劣。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、 Al、 Fe发生反应生成 Cu2+、 Al3+、 Fe2+，其中不活泼的金属 Au、 Pt 不能溶解，进入滤渣；所以滤渣1 的成分是 Pt 和 Au，滤液 1 中的离子是Cu2+、 Al3+、 Fe2+；第步 Cu 与硝酸反应的离子方程式为：Cu+4H+2NO3-2+22+3-2+2O；Cu +2NO +2H O 或 3Cu+8H +2NO3Cu +2NO +4H(2)第步加 H2O2 的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+； H2O2 作氧化剂，还原产物是H2O，不引入杂质，对环境无污染；(3)由于 CuSO 是难挥发性的强酸生成的盐，在加热过程中发生水解反应产生的Cu(OH) 与42硫酸会再反应产生CuSO4，所以第步由424CuSO5H O 制备CuSO 的方法应是直接在坩埚中加热脱水；(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中：甲方案在滤渣中只加了硫酸，会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法甲不可行
