1、练案9第三章 金属及其重要化合物第 9 讲 铜及其重要化合物 用途广泛的金属材料A 组 基础必做题1(2018山西太原模拟)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是 ( B )A此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B此合金能全部溶解于稀盐酸中C此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D此合金不能全部溶于过量 FeCl3 溶液中解析 合金的熔点一船低于组成它的成分金属，A 错误；镁铝合金具有镁、铝的化学性质，只有 B 正确。2(2018江西九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为 ( A )在人类对金属材料的使用过程中，性质活
2、泼的金属单质最早被人们冶炼和使用纯铁比生铁抗腐蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属向紫色石蕊试液中加入过量的 Na2O2 粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生青铜、不锈钢、硬铝都是合金可通过焰色反应区分钾元素和钠元素将 FeCl3 溶液滴入 KI 淀粉溶液中，溶液变蓝色铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应A4 B5 C6 D7解析 在人类对金属材料的使用过程中，性质不活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用，错误；铝是活泼金属，错误；向紫色石蕊试液中加入过量的 Na2O2 粉末，振荡，溶液先变为蓝色后褪色，并有气泡产生，错误；铝粉和氧化镁粉末混合，镁比铝活泼，不能发生铝热反应，错
3、误。3(2018山东潍坊高三检测) 某研究小组通过实验探究 Cu 及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是 ( D )A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察 CuCl2 的生成C将 CuCl2 溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水 CuCl2 固体D将表面有铜绿Cu 2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析 A 项，浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误；B 项，需要先加热，铜才能与氯气发生反应，故该项错误； C 项，氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得不到 CuCl2，故该项错误；D
4、项，铜和盐酸不反应，只有铜绿Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，故该项正确。4(2018山东烟台质检)下列制取硝酸铜的方法最合理的是 ( C )ACuHNO 3(浓) Cu(NO 3)2 BCu HNO 3(稀) Cu(NO 3)2CCu CuO Cu(NO3)2 DCu CuSO4 Cu(NO3)2 空 气 稀 硝 酸 浓 硫 酸 BaNO32 解析 A 项，有 NO2 生成，污染环境，不符合题意； B 项，有 NO 生成，污染环境，不符合题意；D 项，有 SO2 生成，污染环境，不符合题意。5(2017河南南阳一中月考) 铜有两种常见的氧化物 CuO 和 Cu2O。某学习小组取 0.98 g
5、(用精密天平测量)Cu(OH) 2 固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图甲所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图乙所示。则下列分析正确的是 ( D )A图甲中 a 点和 b 点对应物质的化学式分别为 Cu2O 和 CuOB图甲整个过程中共生成 0.26 g 水C图乙三条曲线中，表示 CuO 和其中所含 Cu 元素质量关系的曲线是 AD图甲中，a 到 b 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移解析 0.98 g Cu(OH)2 的物质的量为 0.01 mol，若全部生成 CuO，则质量为 0.01 mol80 gmol1 0.80 g，
6、所以 a 点对应的物质是 CuO；若全部生成 Cu2O，则质量为0.005 mol144 gmol1 0.72 g，所以 b 点对应的物质是 Cu2O，A 项错误；根据化学方程式 Cu(OH)2 CuOH 2O、4CuO 2Cu2OO 2可知，生成水的物质的= = = = =高 温 = = = = =高 温 量为 0.01 mol，质量为 0.01 mol1 18 gmol1 0.18 g，B 项错误；CuO 和其中所含 Cu 元素的质量关系(以 CuO 的质量为 10 g 计算) 为：CuO Cu80 6410 g 8 g观察图乙可知，B 曲线符合上述质量关系，表示的是 CuO，C 项错误；
7、根据反应方程式 4CuO 2Cu2OO 2可知，a 到 b 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移，D 项= = = = =高 温 正确。6(2018河北衡水检测)下表中，对陈述 、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 ( D )选项 陈述 陈述 判断A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 对；对；有B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 对；对；有C向硫酸铜溶液中通入氨气，有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑对；对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒
8、剂错；对；无解析 稀盐酸可以与 Cu2(OH)2CO3 反应，而且稀盐酸不能与 Cu 反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿，、有因果关系，A 错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B 错误；硫酸铜与氨水反应生成 Cu(OH)2，Cu(OH) 2 受热分解生成黑色 CuO，、均正确，但没有因果关系，C 错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO4 可用作消毒剂， ，但与前者没有因果关系，D 正确。7(2017山东济南一中期末) 下列有关金属及其化合物的说法正确的是 ( A )AMg 和 Al 都可以
9、用电解法冶炼得到BMg 和 Fe 在一定条件下与水反应都生成 H2 和对应的碱CFe 和 Cu 常温下放入浓硝酸中发生的现象相同DNa 2O 和 Na2O2 与 CO2 反应的产物相同解析 镁、铝属于活泼金属，工业上一般用电解氯化镁和电解氧化铝的方法得到，A 项正确；Mg 在一定条件下与水反应生成 H2 和 Mg(OH)2，而 Fe 与水蒸气高温下生成Fe3O4 和 H2，B 项错误；Fe 常温下放入浓硝酸中发生钝化，而 Cu 与浓硝酸反应产生红棕色气体，现象不相同，C 项错误； Na2O 与 CO2 反应只生成 Na2CO3，Na 2O2 与 CO2 反应除了生成 Na2CO3 外还生成 O
10、2，产物不相同，D 项错误。8(2018河南新乡模拟)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：试回答下列问题：(1)工业生产 Cl2 时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_石灰乳来源丰富，成本低_。(2)还原过程中的产物为 NaCuCl2，试写出反应的化学方程式：_CuCl22NaClCu =2NaCuCl2_。制备过程中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得 CuCl？(已知 Cu2 Cu 2Cl =2CuCl)_CuCl 沉淀沉积在 Cu 表面阻碍反应的进行_。(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是_防止 C
11、u2 水解_。加入过量 NaCl 的原因是_增大 NaCl 的浓度有利于生成更多 NaCuCl2，提高产率_。(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_使 CuCl 尽快干燥，防止其被空气氧化_。(5)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：_2Cu2 2Cl SO 22H 2O 2CuCl4H SO _。= = = = = 24解析 (2)产物 NaCuCl2中铜元素的化合价为1 价，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用酒精洗涤，是因为酒精沸点低，易挥发，可防止 CuCl 被空气
12、氧化。 (5)反应中 CuCl2 被还原为 CuCl，则 SO2 被氧化为 SO 。24B 组 能力提升题9(2017福建厦门一中月考) 根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是 ( D )海水Error!已知：MgCl 26H2O 受热生成 Mg(OH)Cl 和 HCl 气体等。A过程的提纯是物理过程，过程 通过氧化还原反应可产生 2 种单质B在过程中将 MgCl26H2O 灼烧即可制得无水 MgCl2C在过程、反应中每氧化 0.2 mol Br 需消耗 2.24 L Cl2D过程反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题解析 中除过滤外，还要加入 Na2CO3、BaC
13、l 2、NaOH 除去杂质离子，涉及化学反应，过程电解饱和食盐水：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2，A 项错误；= = = = =通 电 根据信息，MgCl 26H2O 受热产生 Mg(OH)Cl 和 HCl，因此应在 HCl 氛围中加热灼烧MgCl6H2O 得到无水 MgCl2， B 项错误；没有指明条件，无法判断所需 Cl2 的体积，C 项错误；发生的反应是 Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4，氢溴酸和硫酸都是强酸，反应后溶液呈强酸性，会腐蚀设备，D 项正确。10(2018湖南岳阳段考)“类推 ”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终
14、要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中错误的是 ( B )Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3，则 Fe 与 I2 反应可生成 FeI3Al(OH) 3、Cu(OH) 2 受热易分解，则 Fe(OH)3 受热也易分解Na 与 O2 在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，则 Li 与 O2 反应也能生成Li2O 或 Li202铁露置在空气中一段时间后就会生锈，则性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中不能通过电解 AlCl3 溶液来制取金属铝，则也不能通过电解 MgCl2 溶液来制取金属镁A BC D解析 Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3，而 Fe 与 I2 反应生成 Fe
15、I2，故错误；难溶性碱受热易分解，则 Al(OH)3、Cu(OH) 2 受热易分解，可知 Fe(OH)3 受热也易分解，故正确；Li 与 O2 反应只能生成 Li2O，而 Na 与 O2 在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，故错误；Al 表面被氧化生成致密的氧化膜，保护内部 Al，则性质更活泼的铝能稳定存在于空气中，故错误；Mg、Al 均为活泼金属，利用电解法冶炼，通过电解熔融氯化镁、氧化铝冶炼 Mg、Al，不能通过电解 AlCl3 溶液来制取金属铝，也不能通过电解 MgCl2 溶液来制取金属镁，故正确。11(2018辽宁瓦房店模拟)CuSO 4 是一种重要的化工原料，其中有关制备途径及性
16、质如图所示。下列说法不正确的是 ( C )A与途径相比，途径更好地体现了绿色化学思想BY 可以是葡萄糖溶液CCuSO 4 在 1100 分解所得气体 X 可能是 SO2 和 SO3 的混合气体D将 CuSO4 溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体解析 途径中铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，会污染气体，通过途径制取等质量 CuSO4 需要的硫酸少且无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，故 A 正确；葡萄糖溶液与新制氢氧化铜反应可生成 Cu2O，所以 Y 可为葡萄糖溶液，故 B 正确；若 X是二氧化硫和三氧化硫的混合气体，则只有铜元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，故 C 错误；将 C
17、uSO4 溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体，故 D 正确。12(2018江西南昌调研)将一定质量的镁铜合金加入 100 mL 某浓度 HNO3 中，两者恰好反应，假设反应的还原产物只有 NO 气体。反应后向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol/L 的 NaOH 溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1 g。则下列有关叙述中不正确的是 ( D )A开始加入合金的总物质的量为 0.15 molB生成 NO 气体体积在标准状况下为 2.24 LC生成沉淀完全时消耗 NaOH 溶液体积为 100 mLD参加反应的硝酸的物质的量浓度为 1 mol/L解析 本题考查镁铜合金与硝酸
18、的反应，意在考查考生的计算能力。将镁铜合金加入某浓度 HNO3 中，合金完全溶解(反应的还原产物只有 NO)，发生反应：3Mg8HNO 3(稀)=3Mg(NO3)22NO 4H 2O、3Cu 8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO 4H 2O，向反应后的溶液中加入 3 mol/L 的 NaOH 溶液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO 3)22NaOH= =Mg(OH)22NaNO 3、Cu(NO 3)22NaOH= =Cu(OH)22NaNO 3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的含量比原合金的质量增加 5.1 g，则氢氧化镁和氢氧化铜中含有 OH 的质量为 5.1 g， OH 的物
19、质的量 n(OH ) 0.3 mol，根据反应方程5.1 g17 g/mol式可知，合金的总物质的量 n(合金) n(OH )0.15 mol，A 项叙述正确；合金的物质12的量为 0.15 mol，完全反应失去 0.15 mol20.3 mol 电子，根据得失电子守恒知，生成NO 的物质的量 n(NO) 0.1 mol，标准状况下 0.1 mol NO 的体积为 2.24 L，B 项0.3 mol5 2叙述正确；反应消耗氢氧化钠的物质的量 n(NaOH)n(OH )0.3 mol，则沉淀完全时消耗氢氧化钠溶液的体积 V(NaOH) 0.1 L100 mL，C 项叙述正确；根据反应方程式0.3
20、 mol3 mol/L可知参加反应的硝酸的物质的量 n 反应 (HNO3) n(合金) 0.15 mol0.4 mol，c(HNO 3)83 83 4 mol/L，D 项叙述错误。0.4 mol0.1 L13(2018辽宁抚顺模拟)碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解 28.4 g 上述混合物，恰好消耗 1 mol/L 盐酸 500 mL。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是 ( C )A35 g B30 g C20 g D15 g解析 根据氯原子守恒：2n(CuCl 2)n(HCl) 0.5 L 1 mol/L0.5 mol ，可知
21、n(CuCl2)0.25 mol，根据 Cu 原子守恒： n(CuO)n(CuCl 2)0.25 mol，所以 m(CuO)0.25 mol80 gmol 120 g。14(2017辽宁沈阳月考)部分氧化的 Fe、Cu 合金样品( 氧化产物为 Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：Error!样 品足 量 稀 硫 酸下列说法正确的是 ( B )A滤液 A 中的阳离子为 Fe2 、Fe 3 、H B样品中 Fe 元素的质量为 2.24 gC样品中 CuO 的质量为 4.0 gDV896 mL解析 由于氧化性 Fe3 Cu2 H ，铁离子优先反应，所以滤液中一定不存在铁离子，故 A 错误
22、；滤液 A 中含有亚铁离子和氢离子，加入足量氢氧化钠溶液后，过滤，最后灼烧得到的固体为氧化铁，3.2 g 氧化铁的物质的量为 0.02 mol，含有铁元素的物质的量为 0.02 mol20.04 mol，样品中所有铁元素都生成了氧化铁，所以样品中 Fe 元素的质量为 56 g/mol0.04 mol2.24 g，故 B 正确；滤液中不含铜离子，滤渣为金属铜，铜元素的物质的量为 0.05 mol，若全部为氧化铜，氧化铜的质量为 80 g/mol0.05 mol4.0 g，由于部分铜被氧化成氧化铜，则样品中氧化铜的质景一定小于 4.0 g，故 C 错误；由于部分铁用于转换金属铜，则与氢离子反应生成
23、氢气的铁的物质的量小于 0.04 mol，反应生成的气体的物质的量小于 0.04 mol，标准状况下生成的气体的体积一定小于 22.4 Lmol1 0.04 mol0.896 L896 mL，故 D 错误。15(2018河北衡水高三检测) 铝、铜和铁及其化合物在生产、生活中被广泛使用，请回答下列问题：(1)工业上用一氧化碳和赤铁矿( 主要成分 Fe2O3)冶炼铁，反应的化学方程式为_Fe2O33CO 2Fe3CO 2_。= = = = =高 温 (2)已知铜与稀硫酸不反应，但将铜片投入稀硫酸和 H2O2 混合溶液中，溶液会呈蓝色，请用化学方程式表示原因：_Cu H 2O2H 2SO4=CuSO
24、42H 2O_。(3)已知 Cu2S 可以和硝酸反应，请配平化学方程式：Cu2S HNO3 CuSO4 Cu(NO3)2 NO _H2O_。3 16 = = = = = 3 3 10 8(4)将 Li2CO3、FeC 2O42H2O 和 SiO2 粉末混合物置于 800 的氩气中烧结 6 小时得到Li2FeSiO4，已知产物有多种 ， 其中一种为 CO，写出反应的化学方程式 ：_Li2CO3FeC 2O42H2OSiO 2 Li2FeSiO4CO2CO 22H 2O_，制备= = = = =800 Li2FeSiO4 的过程必须在惰性气体氛围中进行，其原因是_ 防止二价铁被氧化为三价铁_。(5
25、)常温下，向 0.10 molL1 硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液并充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的 pH9 时，c(Cu 2 )_2.8 1010 _molL1 (已知：KspCu(OH)22.810 20 )。(6)某校兴趣小组欲测定一种铁铝硅合金(Fe xAlySiz)粉末的组成，提出如下方案：准确称取 1.46 g 该合金粉末，加入过量盐酸充分反应后过滤，测得剩余固体质量为 0.07 g。向滤液中滴加足量浓 NaOH 溶液，充分搅拌、过滤、洗涤，得到固体。再将所得固体充分加热、灼烧，得红棕色粉末 1.60 g，通过计算确定此合金的组成为_Fe 8Al4Si_(填化学式)。解
26、析 本题主要考查元素化合物及化学反应原理，意在考查考生在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理解释的能力。(1)根据一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳可以写出其化学反应方程式。(2)将铜片投入稀硫酸和 H2O2 混合溶液中，溶液会呈蓝色，是因为在酸性条件下双氧水可以将铜氧化。(3)1 mol Cu2S 失去 10 mol 电子(Cu 失去 2 mol 电子，S 失去 8 mol 电子) ，而产生 1 mol NO，需要得到 3 mol 电子，根据得失电子守恒，得 Cu2S 的化学计量数为 3，NO 的化学计量数为 10，据此再根据观察法即可配平
27、化学方程式。(4)根据信息可以写出化学方程式，Li 2FeSiO4 中铁元素呈2 价，2 价铁易被氧化，因此制备 Li2FeSiO4 的过程必须在惰性气体氛围中进行，以防止2 价铁被氧化。(5)c(Cu2 ) molL1 2.810 10 molL1 。KapCuOH2c2OH 2.810 2010 52(6)根据题意可知 n(Si) 0.0025 mol，红棕色粉末为 Fe2O3，故 n(Fe)0.07 g28 gmol 121.60 g/160 gmol1 0.02 mol，n(Al) 0.01 1.46 0.07 g 0.02 mol 56 gmol 127 gmol 1mol，n(Fe)n (Al)n(Si)0.02 mol0.01 mol0.0025 mol841。故该铁铝硅合金的组成为 Fe8Al4Si。
