1、2020-2021 高考化学铜及其化合物推断题- 经典压轴题及答案解析一、铜及其化合物1 周期表中短周期 7 种主族元素 A、 B、C、 D、 E、 F、 G，原子序数依次增大。 A 的原子半径最小， A 和 D、 C 和 F 分别同主族， F 的单质是淡黄色固体， B 所形成的化合物种类最多， E 的最外层电子数等于其电子层数。（ 1） F 的离子结构示意图为： _。 C、 D、E、 F 四种元素所形成的简单离子中，离子半径最小的是 _（填微粒符号）； A、 C 元素组成的 10 电子阴离子的电子式_， A、 G、 C 元素组成具有漂白性的分子的结构式为_。（2）用电子式表示B 的简单氢化物
2、的形成过程_。（3）写出 E 的单质与 D 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式_。写出铜单质与 F 的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式_。【答案】Al3+2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2Cu+2HSO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O【解析】【分析】周期表中短周期7 种主族元素A、 B、 C、 D、E、 F、 G，原子序数依次增大。F 的单质是淡黄色固体， F 为 S，C 和 F 同主族， C 为 O； B 所形成的化合物种类最多， B 为 C；E 的最外层电子数等于其电子层数， E 为 Al； A 的原子半径最小， A 为 H，A 和 D 同主族， D
3、为Na；因为 G 的原子序数比F(S)的原子序数大，所以G 为 Cl。【详解】由分析可知， A 为 H、 B 为 C、 C 为 O、D 为 Na、E 为 Al、 F 为 S、G 为 Cl。（1） F 为 S， S2-的结构示意图为：； C、 D、 E、 F 四种元素所形成的简单离子分别为 O2-、 Na+、Al3+、S2-，电子层数越多半径越大，当电子层数相同、核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故C、 D、 E、 F 四种元素所形成的简单离子中，离子半径最小的是 Al3+； A 为 H、 C 为 O， A、 C 元素组成的10 电子阴离子为OH-， OH-的电子式为；A、G、 C 元素
4、组成具有漂白性的分子为HClO，其结构式为；（2） B 的简单氢化物为 CH44；，用电子式表示CH 的形成过程为（3） E 的单质与 D 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-22 -+2H O=2AlO+3H ； F 的最高价氧化物的水化物为H SO ，铜单质与浓硫酸反应的化学方程式224Cu+2H2SO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O 。2 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
5、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
6、，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
7、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。3 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）反应的化学方程式： _。【答案】 HNO3 2NH4Cl+Ca(
8、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
9、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：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3 +2H2O。（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
10、殊制法、特殊用途等。4 下图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物（部分产物未列出）：已知 C 是紫红色金属固体，B 的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性。（ 1） A 的化学式是 _， E 化学式是 _ ；（ 2）电解反应的化学 (或离子 )方程式是 _ ；（3）对 200ml 1mol/L的 A 溶液进行电解，当有0.02mol 电子发生转移时，溶液的为_（假设溶液体积不变）。【答案】Cu(NO3)2CuO2+2Cu +2H2O +或2Cu+O2+4H2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2 +4HNO31【解析】【分析】C 是紫红色金属固体，则C 为 Cu， B 的浓溶液和稀溶液都是有强氧化
11、性，则B 为 HNO3，可推知 A 为 Cu(NO3)2， D 为 O2， E 为 CuO，据此解答【详解】C 是紫红色金属固体，则C 为 Cu， B 的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性，则B 为 HNO3，可推知 A 为 Cu(NO3)2， D 为 O2， E 为 CuO；(1)由上述分析可知， A 的化学式是 Cu(NO3)2， E 化学式是 CuO；(2)电解反应的化学2+22+或(或离子 )方程式是： 2Cu +2H O2Cu+O +4H2Cu(NO ) +2H O2Cu+O +4HNO ；3 2223(3)对 200ml 1mol/L的 Cu(NO3 )2溶液进行电解，当有0.02mol
12、 电子发生转移时，参加反应铜离子物质的量0.02mol=0.01mol ，故生成氢离子为4=20.01mol =0.02mol ，故氢离子物质2的量浓度 = 0.02mol =0.1mol/L ，故溶液 pH=-lg0.1=1。0.2L5 氯化亚铜 (CuCl)广泛应用于化工、印染等行业。以硫化铜精矿为原料生产CuCl 的工艺如图：-已知 CuCl 难溶于醇和水，溶于c(Cl)较大的体系 CuCl(s)+ClCuCl2 ，潮湿空气中易水解氧化。（ 1） “氧化酸浸 ”前先将铜矿粉碎的目的是 _。该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，则反应的化学反应方程式为 _；（2） “溶解 ”时所用硫酸浓度为-1
13、此硫酸溶液，需要-1浓硫0.3mol L ，配制 1L98%、1.84g mL酸_mL（保留 1 位小数）。溶解时反应的离子方程式_；（3） “反应 ”时， Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl 的量关系如图所示。反应的氧化产物是_， n(氧化剂 )： n(还原剂 )=_；比较 c(Cu+)相对大小： A 点 _C 点（填 “ 、”“ 加水稀释(NH4)2SO4 HNO3 具有强氧化性会把 CuCl 氧化【解析】【分析】利用 H 2O2 在酸性条件下将 CuS 中的 -2 价 S 元素氧化成 S 单质，同时释放Cu2+ ，经过系列处理得到 Cu 单质，然后利用NO 3-在酸性条件下的强氧化性将Cu
14、 氧化成 Cu2+，接下来用SO32- 将 Cu 2+还原成 Cu+ ，同时利用Cl -将 Cu+沉淀生成 CuCl ，用稀硫酸洗去CuCl 表面的(NH 4+)2SO4 等杂质，接下来用醇洗去表面的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到干燥的 CuCl ，据此回答。【详解】（1）工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反应速率，另一方面使矿物中的CuS尽可能转化，提高浸取率；根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知，本反应生成了CuSO4和 S，发生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu 的浸出率等
15、；CuS+H SO+H O =CuSO +S+2H O；2422421000得，浓硫酸浓度 =1000 1.84g98%-1（2）根据 c=MmL=18.4mol L，根据98g / molC V =C V 得： 18.4mol L-1V=0.3mol-14 NO和硫L 1L，解得 V 16.3mL；根据反应物为1122NH3酸，可知，利用-Cu 氧化溶解，发生的反应为Cu 和稀硝酸反NO3 在酸性条件下的氧化性将应，故离子方程式为：3Cu+8H+3-2+2+2NO=3Cu +2NO +4H O，故答案为： 16.3；3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO +4H2O；（3）流程可知，“反
16、应 ”利用 SO32-将 Cu2+还原成 Cu+， SO32-自身被 Cu2+被氧化成SO4 2-，42- 为氧化产物； SO32-被氧化 S化合价由 +4 升高到 +6，升高了2，每个 Cu2+被还原，化合SO价从 +2降低到 +1，降低了1，根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得，所以 Cu2+和 SO32-的物质的量之比为2:1，即氧化剂：还原剂 =2:1；故答案为： SO42- 或(NH) SO ； 2:1；424B点之前 Cu+和 Cl - 形成 CuCl 沉淀， B 点时建立了 CuCl(s) ?Cu+(aq)+ Cl- (aq),B点之-浓度增大，有一部分-由 CuC
17、l(s)+-后， ClCuCl 溶解 CuCl(s)+ClCuCl2 ,? Cu (aq)+ Cl(aq) 可知， CuCl 虽然被溶解了一部分，但是平衡并没有发生移动，所以C 点和 B 点 Cu2+的浓度是相等的，由于B 点之前 CuCl(s) ?Cu+(aq)+ Cl - (aq) 平衡一直向左移动，所以B 点的 Cu2+的浓度小于A 点，综上所述答案为：；-既然B 点之后是由于发生了CuCl(s)+Cl2使沉淀减少了，所以我们可以减小ClCuCl浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：加水稀释；（4）由上可知， “过滤 ”所得滤液中溶质主要成分为(NH4)2SO4 ，所以
18、答案为： (NH4)2SO4；（5）硝酸有强氧化性，将CuCl 氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗 ”，故答案为：HNO3 具有强氧化性会把CuCl 氧化。【点睛】（3）由图可知，B 点之后， NH4Cl 越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的NH 4Cl 又拿不出来，所以最直接的做法是反着来，加适量的水！6 实验室以海绵铜（主要成分为Cu 和 CuO）为原料制取CuCl 的主要流程如图：已知： CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的溶液中。CuCl 有水存在时在空气中易被氧化，在酸性条件下较稳定。（1） “溶解 ”时选用约为 0.5mol?L -1 的硫酸，过程中无气
19、体产生。若硫酸浓度过大，反应会产生 NO、NO2 等有害气体， NH4NO3 的用量会 _（填 “增大 ”或 “减小 ”或 “不变 ”）。（ 2） “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为 _。加入的（ NH4） 2SO3 需要适当过量的原因是_。n(NH4Cl)（3）氯化铵用量 2+与 Cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多Cu2+n(Cu)沉淀率增加，但当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率减少，其原因是 _。（ 4）检验 CuCl沉淀是否洗涤完全的方法是 _。（ 5）若 CuCl 产品中混有少量 CaSO4，设计提纯 CuCl 的实验方案： _。（实验中可选试剂： 0.1
20、mol ?L-1 盐酸、 10mol?L-1 盐酸、蒸馏水、无水乙醇）【答案】增大2Cu2+32-242-+2H+2+充分还原，保证 Cu2+的还+SO+2Cl +H O2CuCl +SO使 Cu原速率，防止CuCl 被空气氧化生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中取少许最后一次洗涤液，滴入1 2 滴氯化钡溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全向产品中加入10mol?L-1 盐酸溶液，不断搅拌，至固体不再溶解，过滤，向滤液中加蒸馏水至大量固体析出，过滤，再用无水乙醇洗涤2 3 次，干燥【解析】【分析】实验室流程中，海绵铜（主要成分为Cu 和 CuO）中加入硝酸铵和硫酸，酸性条件下硝酸根离子具有氧化
21、性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu 和少量 CuO）生成硫酸铜，滤液中含有Cu2+， NH4+， H+， SO4 2-， NO3-。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+，得到的产品CuCl，据此分析。【详解】（1）若硫酸浓度过大，实际会发生浓硝酸与铜的反应，产生NO、 NO2 等有害气体，与相同质量的铜反应时，硝酸根消耗量增大，NH4 NO3 的用量增大。（2） “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为2Cu2+32-242-+。+SO+2Cl +H O 2CuCl +SO +2HCuCl 在酸性条
22、件下较稳定，加入的（4232+充分还原，NH） SO 需要适当过量的原因是使Cu保证 Cu2+的还原速率，防止 CuCl 被空气氧化。（3）步骤中铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生 2Cu2+SO32-+2Cl-2-+， CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一+H2O 2CuCl +SO4 +2H定程度后，氯化亚铜的沉淀率减少，原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中；（ 4）检验 CuCl沉淀是否洗涤完全的本质是检查是否有 Cu+残留，检验的方法是取少许最后一次洗涤液，滴入 12 滴氯化钡溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全。（ 5）由题目已知资料可知，
23、 CuCl难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若CuCl 产品中混有少量410mol?L-1盐酸溶液，不断搅拌，至固体不再溶CaSO，向产品中加入解，过滤，向滤液中加蒸馏水至大量固体析出，过滤，再用无水乙醇洗涤2 3 次，干燥即可得到纯净氯化亚铜。7 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H2 43SO 、 HNO 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-n nn 随之改变。以海绵铜Cl ，随着环境酸度的改变（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
24、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， C
25、uCl 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：_。2+2-2-+2H+2+-2+【答案】漏斗2Cu+SO3+2Cl + H2 O=2CuCl+SO4Cu + 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
26、生成CuCl，发生 2Cu2+32-+SO+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、氯化铵和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸铵、硫酸，离子方程式为2+2-2-+；若换为 Fe 时，铜离子与铁、氯离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Cu2+-2+；+ 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
27、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 。8 工业常用FeCl3 溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)写出 FeCl3 溶液与金属铜反应的离子方程式_(2)某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得Fe
28、Cl3 溶液。操作 和 的操作使用到的主要玻璃仪器有_，滤渣含有的单质有_。通入气体的化学式为 _。(3)若某腐蚀液中含 11 11.5mol L CuCl2、 3.0mol L FeCl2、1.0mol L FeCl3，取 200mL 腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入的质量最小为_。【答案】 Cu 2Fe3 =Cu2 2Fe2漏斗、玻璃棒、烧杯Cu，Fe Cl2 22.4g【解析】【分析】(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，据此分析书写反应的离子方程式；(2)腐蚀废液中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣中含有金属铜，故应是废液与过量的 Fe 反应，滤液中含有氯化亚铁，
29、通入氯气可以得到氯化铁；滤渣中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液中含有氯化亚铁，与滤液合并，制备氯化铁，据此分析解答；(3)由于氧化性3+2+3+2+，然后再发生反应：Fe Cu ，故先发生反应：2Fe+Fe=3FeCu2+Fe=Fe2+Cu，结合方程式计算需要加入Fe 的物质的量和质量。【详解】(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+，故答案为： Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+；(2)反应后的废液中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣中含有金属铜，故应是废液与过量的 Fe 反应，滤液中含有氯化亚铁，通入氯
30、气可以得到氯化铁，滤渣中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液中含有氯化亚铁，与滤液合并，制备氯化铁。操作和都为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，滤渣含有的单质有铜、铁，将氯化亚铁转化为氯化铁可以通入Cl2，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；铜、铁；Cl2；(3)溶液中 CuCl为 0.2L 1.5mol/L=0.3mol， FeCl 为 0.2L 3mol/L=0.6mol， FeCl 为2230.2L 1.0mol/L=0.2mol，为充分回收铜，加入的铁依次发生3+2+2 个反应： 2 Fe+Fe=3 Fe 和Cu2+Fe=Fe2+Cu，要将铜全部回收，加入Fe粉的质量
31、应不少于1(0.2mol +0.3mol) 56g/mol=22.4g，故答案为： 22.4g。29 我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。其中管子?地数中有记载：“上有丹沙者，下有黄金；上有慈石者，下有铜金。” .“丹沙者丹砂也”，丹砂是古代炼丹的重要原料，也是实验室处理水银洒落后的产物。你认为丹砂主要成分是 _； (填化学式 ) “慈石者磁石也 ”，请写出磁石溶于盐酸的离子方程式： _；.“铜金者，斑岩铜矿也。”安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。斑岩铜矿中Cu 主要以铜铁硫化物(主要为 CuFeS)的形式存在。以黄铜矿(主要成份为 Cu
32、FeS，含少量22杂质 SiO2等 )为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾42(FeSO ?7H O)。其主要流程如图：已知：“反应1”： 4CuFeS2+2H24224 32SO +17O 4CuSO+2Fe (SO )+2H O部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH 如表：沉淀物Cu(OH)232Fe(OH)Fe(OH)开始沉淀 pH4.72.77.6完全沉淀 pH6.73.79.6(1)“反应1”中，每生成 1 mol CuSO4转移电子数为 _NA；(2)“试剂 a”是 _，“试剂 b”是 _；(3)“反应2”中加 CuO 调 pH 为 3.74.7 的目的是 _；
33、(4)“操作 X”应为 _、 _、过滤、洗涤；请简述上述“操作X”中如何对所得FeSO?7H O 晶体进行洗涤 _；42(5)简述如何判断“反应 5”已进行完全： _。【答案】 HgSFe3O4+8H +2Fe 3+Fe 2+4H2O 17Fe粉 稀硫酸使 Fe 3+形成 Fe(OH)3 沉淀，防止生成Cu(OH)2 沉淀 加热浓缩冷却结晶向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复23 次 取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液，若无明显现象则证明反应进行完全【解析】【分析】 .实验室用硫磺粉处理洒落的水银，生成的产物为 HgS；磁石的主要成分为四氧化三铁，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和
34、水；.（ 1）根据方程式中物质元素化合价的变化确定转移电子的数目；（2）铁粉可将 Fe3+还原为 Fe2+；（3）将 pH 调节为 3.7 4.7，可将 Fe3+完全沉淀而不产生Cu(OH)2 沉淀；（ 4）由溶液得到晶体，可进行加热浓缩、冷却结晶等操作；（ 5）反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应，可用检验铁离子的方法检验是否反应完。【详解】.由题意可知丹砂为实验室处理水银洒落后的产物，应为HgS；磁石的主要成分为四氧化三铁，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，反应的离子方程式为Fe3 4+8H+2Fe3+O+Fe2+4H2O；.（ 1）涉及反应为4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 4CuSO +2Fe2(SO4)3 +2H2O，反应中S 元素化合价由 2 价升高到 +6 价， Fe 元素化合价由+2 价升高到 +3 价，生成4molCuSO4，则消耗17mol 氧气，转移68mol 电子，则生成1molCuSO4，转移 17mol 电子，故答案为：17；（2）试剂 a 是 Fe，试剂 b 是稀硫酸；（3）加 CuO 调 pH 为 3.7 4 的目的是使Fe3+形成 Fe(OH)3 沉淀，防止生成Cu(OH)2 沉淀，（4）
