1、高考化学二模试题分类汇编铜及其化合物推断题综合含答案一、铜及其化合物1 为探究黑色固体X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（ 1） X 的化学式是 _。（ 2）写出蓝色溶液转化为蓝色沉淀的离子方程式是_。（ 3）写出固体甲与稀硫酸反应的化学方程式_。2+-22442【答案】 CuO Cu2+2OH =Cu(OH)Cu O H SO =Cu CuSO H O【解析】【分析】流程中 32gX 隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量：32.0g-28.8g=3.2g，证明 X 中含氧元素， 28.8g 固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证
2、明固体甲中含铜元素，即X 中含铜元素，铜元素和氧元素形成的黑色固体为32gCuO，X 为氧化铜， n(CuO)= 80 g / mol =0.4mol ，结合质量守恒得到3.2gn(O2)= 32g / mol =0.1mol ，氧元素守恒得到甲中n(Cu)： n(O)=0.4mol ：(0.4mol-0.1mol 2)=2：1，固体甲化学式为 Cu2O，固体乙为 Cu，蓝色溶液为硫酸铜，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀，加热分解得到16.0g 氧化铜。【详解】(1)分析可知 X 为 CuO，故答案为 CuO；(2)蓝色溶液为硫酸铜溶液，转化为蓝色沉淀氢氧化铜的离子方程式为Cu2+2OH-=C
3、u(OH)2，故答案为Cu2+2OH-=Cu(OH)2；(3)固体甲为 Cu2O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的化学方程式为： Cu2O H2SO4=Cu CuSO4 H2O，故答案为 Cu2OH2SO4=Cu CuSO4H2O。2 在下图所示的物质转化关系中，A 是常见气态氢化物，B 是能使带火星的木条复燃的无色无味气体， E 的相对分子质量比D 大 17， G 是一种紫红色金属单质。（部分反应中生成无没有全部列出，反应条件未列出）请回答下列问题：（ 1） E 的化学式为 _。（ 2）实验室制取 A 的化学方程式为 _ 。（ 3）反应的化学方程式： _ 。（
4、4）反应的化学方程式： _。【答案】 HNO3 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3 +2H2O 3NO3+H2O=2HNO3+NO4NH3+5O2=4NO+6H2O【解析】【分析】B 是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，则B 是氧气；G 是一种紫红色金属单质，则G 是铜； A 是常见气态氢化物，且能和氧气反应，所以根据图中的转化可以判断，是氨气，则C 就是 NO， F 是水。 NO 和氧气反应生成NO2， NO2 溶于水生成硝酸，则A 可能E 是硝酸，硝酸和铜反应又生成NO，据此答题。【详解】（ 1）由以上分析可知 E 为 HNO3，故答案为： HNO3 。（ 2）由以上分析
5、可知 A 为 NH3，实验室制取氨气用氯化铵与氢氧化钙共热，反应生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为： 2NH4 Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3 +2H2O，故答案为：2NHCl+Ca(OH)=CaCl +2NH +2H O。42232（3）反应为二氧化氮与水反应生成硝酸与NO，反应的方程式为：3NO3+H2O=2HNO3+NO，故答案为： 3NO3+H2O=2HNO3+NO。（4）反应为氨的催化氧化，反应生成NO 和 H2O，化学方程式为：4NH3+5O2=4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2=4NO+6H2O。【点睛】解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就
6、是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。3 今有甲、乙两种固体和 A、B、 C、 D四种物质的溶液。已知甲、乙中有一种为氧化铜，A、 B、 C、D 分别是盐酸、氯化钠、氯化铜和氢氧化钠中的一种。这六种物质之间有如下转化关系：乙B A水； A C乙 D；甲 B A水。（ 1）写出下列四种物质的化学式：甲_， 乙 _，A_，D _。（2）用离子方程式表示上述三个变化：_， _，_ 。+2+2+-+2+【答案】 CuOCu(OH)CuCl NaClCu(OH) +2H =Cu +2H OCu +2OH =Cu(OH) CuO+2H=Cu +H O22
7、2222【解析】【分析】甲、乙两种固体均与 B 反应，生成 A 和水，再分析给出的四种物质可知B 为盐酸、 A 为氯化铜；所以甲乙中均含有铜元素，又A+C=乙 +D，能与氯化铜反应的只有氢氧化钠，所以C为氢氧化钠， D 为氯化钠，乙为氢氧化铜，则甲为氧化铜【详解】(1)根据以上分析可知，甲为CuO；乙为 Cu(OH)2； A 为 CuCl2； D 为 NaCl；(2)氢氧化铜为难溶物所以不能拆，故乙与B 的离子反应为：2+2+2Cu(OH) +2H =Cu +2H O； A 与2+-2；氧化铜为难溶物不能拆，故甲与B 的离子反应C 的离子反应为： Cu+2OH =Cu(OH)为： CuO+2H
8、+=Cu2+ +H2O。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】（1）氧化铁；Fe（2） Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+； 2Fe+3Cl22FeCl3【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
9、，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 和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl2FeCl ，故答案为 2Fe+3Cl2FeCl 。2323考点：考查了无机推断的相关知识。5 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
10、SO4（浓）CuSO4+SO2 +2H2OCu（或铜）强氧化性和酸性6NA（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）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。6 氯化亚铜（
11、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（
12、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】 CuSO2+温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解2+2-4 或 Cu2Cu +SO3+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
13、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
14、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 mol10价 Cu 会
15、被氧化为2+-3Cu ，根据得失电子守恒，则CuCl 的物质的量是 6ab10 mol ，则样品中-3 100%=0.597ab/m。100%CuCl 的质量分数是 (6ab 10mol 99.5g/mol)/mg7 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、不溶于乙醇和稀硫酸。工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3 、 Cu2 、 Fe2 、 Cl ）生产CuCl 的流程如图所示：根据以上信息回答下列问题：（ 1）生产过程中： X 是 _， Z 是_。（均填化学式）（ 2）写出生成 CuCl 的离子方程式 _。（3）析出的 CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗
16、涤的原因是_。（4）在 CuCl 的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，其理由是 _。（5）已知：常温下KspCuCl1.6 10 7， K spCuI1.2 10 12，现向 CuCl 饱和溶液中加入 NaI 固体至 cI -0.1mol L 1，此时溶液中c(Cu + ) =_。c(Cl - )（6）实验探究 pH 对 CuCl 产率的影响如下表所示：pH1234567CuCl 产率 /%70908278757270析出 CuCl 晶体最佳 pH 为 _，当 pH 较大时 CuCl 产率变低的原因是_。【答案】 Fe Cl 2或 H 2 O2 等合理答案亦可2+-2-+减少2Cu +SO
17、2+2Cl +2H2O=2CuCl +SO4+4H产品CuCl的损失SO (浓 )CuSO +SO +2H O 反应中生成的CuSO和SO为Cu+2 H2 44224211， CuCl +CuSO +SO +2H O=2CuCl +2H SO反应中消耗CuSO和 SO 也为 1 1，所以理24222442论上不需要补充 SO2气体3 10 82pH较大时， Cu 2水解程度增大，反应生成CuCl减少【解析】【分析】根据流程图，蚀刻液为氯化铁溶液，则滤液为氯化亚铁，因此印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、 Fe2+、 Cl-)中应先加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子，过滤后，在滤液1 中通入过
18、量的氯气，可生成氯化铁，用于制作蚀刻液；滤渣含有铜、铁，加入过量的盐酸除去铁，滤液为氯化亚铁，滤渣中含有铜，可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，调节溶液pH，可生成硫酸和CuCl 晶体，据此分析解答。【详解】(1)由以上分析可知X 是 Fe， Z 是 Cl2，故答案为： Fe； Cl2；(2)生成 CuCl 的离子方程式为2+-2-+2Cu +SO2+2Cl +2H2O=2CuCl +SO4+4H ，故答案为：2+2-242-+；2Cu+SO +2Cl +2H O=2CuCl +SO +4H(3) 氯化亚铜微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸，析出的CuCl 晶体不用水而用无水
19、乙醇洗涤，可减少产品CuCl 的损失，同时乙醇易挥发，便于干燥，故答案为：减少产品CuCl的损失；(4)依据图示可知：Cu+2 H SO (浓)CuSO +SO +2H O 反应中生成的 CuSO和 SO为244224211， CuCl +CuSO +SO +2H O=2CuCl +2 HSO 反应中消耗CuSO 和 SO 也为 1 1，所以理24222442论上不需要补充SO2气体，故答案为：24422Cu+2 H SO (浓 )CuSO +SO +2H O 反应中生成的 CuSO42242224反应中消耗42和 SO为 1 1， CuCl +CuSO+SO +2H O = 2CuCl +2
20、 SOHCuSO和 SO也为 1 1，所以理论上不需要补充SO2 气体；-7， K-12，现向 CuCl 饱和溶液中加入NaI 固体至 c(I-(5)常温下 Ksp(CuCl)=1.6 10 sp(CuI)=1.2 10-12+ 1.210 12-11-7-4)=0.1mol?L，c(Cu)=mol/L=1.2， c(Cl)=1.6 10mol/L=4 10mol/L ，此100.1c(Cu + ) 1.2 10 时溶液中 c(Cl - ) = 4 1011 -8 ，故答案为： 310-8 ； 4 =3 10(6)由表中数据可知，析出CuCl 晶体最佳pH 为 2， pH 较大时，铜离子水解程
21、度增大，反应生成 CuCl 减少， CuCl 产率降低，故答案为：2； pH 较大时，铜离子水解程度增大，反应生成 CuCl 减少。【点睛】根据实验目的正确理解实验流程图是解题的关键。本题的易错点和难点为(4)，要注意根据反应的方程式分析判断。8 工业上由含铜废料(含有 Cu、 CuS、 CuSO 等 )制备硝酸铜晶体的流程如图：4（ 1）“焙烧”时 CuS转化为 CuO 和 SO2，反应的化学方程式为 _。（ 2）“酸化”步骤反应的离子方程式为_。（ 3）“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为_。（4）“淘洗”所用的溶液A 应选用 _(填序号 )。a稀硫酸b浓硫酸c稀硝酸d浓硝酸（ 5）“反应”
22、一步的过程中无红棕色气体生成。理论上消耗 HNO3 和 H2O2 的物质的量之比为 _。若不加 10% H2O2，只用浓 HNO3，随着反应的进行，容器内持续出现大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式 _。（6）由“反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)23H2O 晶体的方法是_。 (相关物质的溶解度曲线如图所示)【答案】 2CuS+3O+2+24+3-2CuO+2SO CuO+2H Cu +H OFeSO a21 Cu+4H +2NO2+22蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4 C结晶=Cu +2NO +2H O【解析】【分析】工业上由含铜废料(含有 Cu、 CuS、 CuSO4 等 )
23、制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后，铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO 和 SO2 ，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用溶液A 淘洗后加入 20%的 HNO32 2和 10%的 H O 发生反应，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4 C结晶，从 “反应 ”所得溶液中析出Cu(NO3)2?3H2O，据此分析解答。【详解】(1)CuS焙烧和氧气反应转化为2CuO+2SO，故答案为：CuO 和 SO2 ，反应的化学方程式为：2CuS+3O2CuO+2SO；2CuS+3O2(2)酸化过程为经过焙烧得到的氧化铜与稀硫酸反应生成铜离子，离子方程式为：CuO+2H+
24、Cu2+H2O，故答案为：CuO+2H+ Cu2+H2O；(3)根据上述分析可知，过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液，故答案为：FeSO4 ；(4)淘洗加入的酸不能具有强氧化性，否则会溶解铜。a稀硫酸，不能和铜反应，故a选； b浓硫酸和铜在常温下不反应，但浓硫酸稀释会放出大量热，会和铜发生反应，故b不选； c稀硝酸具有氧化性能溶解铜，故c 不选； d浓硝酸能溶解铜，故d 不选；故答案为： a；(5) “反应 ”一步所用的试剂是20%HNO 和 10%H O ，硝酸做酸，过氧化氢做氧化剂将Cu322氧化生成硝酸铜，反应的化学方程式为：Cu+H2 233 22O +2HNO =Cu(NO ) +2H
25、O，理论上消耗HNO 和 H O 的物质的量之比为2 1，故答案为：21；322若不加 10%H2O2，只用浓 HNO3，铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，反应的离子方程式为： Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2 +2H2O，故答案为： Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2 +2H2O；(6)根据图像中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知，温度高于26.4 C从 “反应 ”所得溶液中析出 Cu(NO322O，从 “反应 ”所得溶液中析出3 22O 的方法是：蒸发浓缩，) ?3HCu(NO ) ?3H降温至温度略高于26.4 C结晶，故答案为；蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4 C 结晶
26、。【点睛】本题的易错点为 (6)，要注意图像中温度的临界点为26.4 C。9 实验室以孔雀石主要成分是CuCO322 32Cu(OH) ，还含有少量杂质FeO、 Fe O 、 SiO 为原料制备 CuSO 5H O 步骤如下：42请回答下列问题：（ 1）溶液 A 的金属离子有 Fe3+和_。（ 2）溶液 A 中加入 H2O2 的目的是 _，发生的离子方程式为_。（3）由溶液 C 获得 CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、_、过滤等操作。（4）溶液 B 与 CuO 反应生成Fe(OH)3 和溶液 C 的化学方程式为_ 。【答案】 Cu2+、 Fe2+将 Fe2+氧化为 Fe3+2Fe2+2H+
27、 +H2O2=2Fe3+2H2O冷却结晶Fe2 (SO4)3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3CuSO4【解析】【分析】孔雀石的主要成分是 CuCO3Cu（OH） 2，少量杂质 FeO、 Fe2O3、 SiO2，加入过量稀硫酸，生成二氧化碳气体，溶液 A 含有硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，加入过氧化氢将硫酸亚铁氧化成硫酸铁，加入 CuO 可调节溶液 pH，利于铁离子的水解而生成氢氧化铁沉淀，过滤分离出的溶液 C 为硫酸铜溶液，经加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作可得到硫酸铜晶体，以此来解答。【详解】（ 1）由上述分析可知，溶液 A 的金属离子有 Fe3+和 Cu2+、 Fe2+，故答案为： C
28、u2+、 Fe2+；（ 2）溶液 A 中加入 H2O2 的目的是将 Fe2+氧化为 Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2+H2O2 +2H+ =2Fe3+2H2O，故答案为：将Fe2+氧化为 Fe3+； 2Fe2+H2 O2+2H+=2Fe3+2H2O；（ 3）由溶液 C 获得 CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作，故答案为：冷却结晶；（4）溶液 B 与 CuO 反应生成Fe（ OH） 3 和溶液 C 的化学方程式为Fe2（ SO4）3+3CuO+3H2O=2Fe（ OH） 3+3CuSO4，故答案为：Fe2（ SO4） 3+3CuO+3H2O=2Fe（ OH）3+3Cu
29、SO4。【点睛】工艺流程题中常用H2 O2 作氧化剂，优点是产物不会引入新的杂质。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】过滤漏斗、玻璃棒
30、Fe、 CuFe+HSO =FeSO+H 2442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 FeSO，较多的 Cu2+，极少量的 Na+；加入足量的铁粉，置换出金属4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+H2SO4FeSO4+H2；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。
