1、- 1 -用途广泛的金属材料 铜及其化合物(建议用时：20 分钟)A 级 基础达标1下列说法中正确的是( )ACuCuOCu(OH) 2每步转化均能通过一步反应实现B工业上制 Na 的方法是电解 NaCl 溶液C金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜D金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行C A 项，CuOCu(OH) 2一步不能实现；B 项，工业上制 Na 应电解熔融 NaCl；D 项，Cu形成 Cu2(OH)2CO3。2(2019石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是( )A在高温条件下，用 H2还原 M
2、gO 制备单质 MgB在通电条件下，电解熔融 Al2O3与冰晶石(Na 3AlF6)混合物制备单质 AlC在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质 NaD加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 CuB A 项，Mg 的还原性强于 H2的还原性，H 2不能还原 MgO；C 项，制取钠应电解熔融NaCl；D 项，发生的反应为 4CuO2Cu2OO 2，得不到单质 Cu。3已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O，Cu 2O 与 H 发生反应：Cu 2O2H =CuCu 2 H 2O。将经高温灼烧后的 CuO 样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是( )A如果溶液变为蓝色，同时有紫红
3、色固体出现，说明样品全部生成 Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明 CuO 分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明 CuO 没有分解C Cu 2O 的检验不能用稀硝酸，HNO 3能氧化 Cu2O 为 Cu2 。4(2019重庆模拟)CuSO 4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是( )A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想- 2 -B途径发生的反应可能是 3Cu2HNO 33H 2SO4=3CuSO42NO4H 2OC将 CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体D1 mol CuSO 4在 1 100
4、 所得混合气体 X 为 SO3和 O2，其中 O2可能为 0.75 molB A 项，途径有污染气体 NO 生成，不能更好地体现绿色化学思想，错误；C 项，胆矾晶体不能通过蒸干得到，应冷却结晶，过滤得到，错误；D 项，1 mol CuSO4被还原成Cu2O 转移 1 mol 电子，应得氧气 0.25 mol，错误。5(2018淄博高三摸底)某铜矿石的主要成分是 Cu2O，还含有少量的 Al2O3、Fe 2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu 2O2H =CuCu 2 H 2O)。(1)滤液 A 中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，
5、检验滤液 A 中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(2)混合物 B 的成分有_。(3)将 Na2CO3溶液滴入一定量的 CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是_。解析：(1)根据Fe2O36H =2Fe3 3H 2O、 Cu2O2H =CuCu 2 H 2O、2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，且铜矿石的主要成分为 Cu2O，而 Fe2O3是少量的，可知滤液 A 中铁元素的存在形式为 Fe2 。检验Fe2 ，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和 KSCN 溶液、双氧水和 KSCN 溶液)。(2)SiO 2与盐
6、酸不反应，因为混合物可分离出粗 Cu，可知混合物 B 的成分为 SiO2和 Cu。(3)由题中信息知绿色的不溶于水的盐为 Cu2(OH)2CO3或 Cu(OH)2CuCO3。答案：(1)Fe 2 2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 铁氰化钾溶液(或氯水和 KSCN 溶液、双氧水和 KSCN 溶液等，合理即可)(2)SiO2、Cu(3)Cu2(OH)2CO3或 Cu(OH)2CuCO3B 级 能力提升6(2019洛阳模拟)用辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO 2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图：- 3 -(1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是
7、_(填字母)。A延长浸取时间B将辉铜矿粉碎C充分搅拌D适当增加硫酸浓度(2)滤渣中的主要成分是 MnO2、S、SiO 2，请写出“浸取”反应中生成 S 的离子方程式：_。(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是_。(4)“除铁”的方法是通过调节溶液 pH，使 Fe3 转化为 Fe(OH)3。则加入的试剂 A 可以是_(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是_。(5)“沉锰”(除 Mn2 )过程中有关反应的离子方程式为_。(6)滤液经蒸发结晶得到的盐主要是_(填化学式)。解析：(1)加快矿石浸取速率的一般措施有加热，增大浓度，搅拌，粉碎矿石等。(2)根据题意反应物为 C
8、u2S、MnO 2、H ，生成物为 Cu2 、S、Mn 2 、H 2O，配平即可。(3)先除铁再浸取，发现浸取速率变慢，说明 Fe2O3在浸取时有催化作用，即 Fe3 可催化Cu2S 被 MnO2氧化。(4)为了防止引入杂质，且沉淀 Fe3 可加 CuO 或 Cu(OH)2等。(5)“沉锰”过程涉及的物质有 NH4HCO3、Mn 2 、NH 3，可写出离子方程式。(6)溶液中含有 SO 、NH 。24 4答案：(1)A(2)2MnO2Cu 2S8H =S2Cu 2 2Mn 2 4H 2O(3)Fe3 可催化 Cu2S 被 MnO2氧化(4)CuO 或 Cu(OH)2 将溶液加热(5)Mn2 H
9、CO NH 3=MnCO3NH 3 4(6)(NH4)2SO4- 4 -备选习题某工业含铜废料含有 Cu、CuO、CuS、CuSO 4等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体Cu(NO3)23H2O，生产的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)“焙烧”过程中除生成 SO2的反应外，另外一个反应的化学方程式是_。(2)“酸化”过程为加快反应速率，可采用的措施有_(写出一条即可)，“酸化”的目的是_。(3)若试剂 a 为 Zn，则“置换”的离子方程式为_，滤液中溶质的化学式是_。(4)“淘洗”的作用是_，若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，则试剂 b 是_。(5)“反应”一步中使用 20% HN
10、O3和 10% H2O2，整个过程无红棕色气体产生，则发生反应的化学方程式为_；若该步骤只使用 20% HNO3，随着反应的进行，温度升高，出现大量红棕色气体，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为_。(6)“一系列操作”是指化学实验操作，这些操作的名称是_。解析：(1)加热条件下，Cu 被 O2氧化为 CuO。(2)将焙烧物粉碎可增大固体物质与硫酸的接触面积；升高反应温度、增大反应物浓度均能加快化学反应速率。 “酸化”的目的是使 CuO溶解转化为 Cu2 。(3)Zn 的还原性比 Cu 强，故 Zn 与 Cu2 反应生成 Cu 和 Zn2 ；过滤后滤渣为 Cu(含有 Zn)，滤液为硫酸锌溶液。(4
11、)“淘洗”的目的是除去前面加入的过量锌，因此试剂 b 为稀硫酸。(5)“反应”过程中无红棕色气体产生，由此推知反应不生成 NO 或 NO2，则反应的化学方程式为 CuH 2O22HNO 3=Cu(NO3)22H 2O。根据生成大量红棕色气体可知生成的是 NO2，因还原剂为 Cu，化合价由 0 升高至2，氧化剂为 HNO3，其中 N 的化合价由5 降低为4，由氧化还原反应中得失电子守恒可知该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为12。(6)“反应”后的溶液为 Cu(NO3)2，经过蒸发、结晶、过滤可得到目标产物。答案：(1)2CuO 22CuO(2)将焙烧物粉碎、升高酸化温度、适当提高硫酸浓度(任写一条) 将 CuO 转化为 Cu2- 5 -(3)ZnCu 2 =Zn2 Cu ZnSO 4(4)除去过量的 Zn 稀硫酸(5)CuH 2O22HNO 3=Cu(NO3)22H 2O 12(6)蒸发、结晶、过滤(或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤)
