高考化学专题冲刺 专题08 用途广泛的金属材料 铜及其化合物（含解析）

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争专题08 用途广泛的金属材料 铜及其化合物一、选择题1.下列有关金属的说法中不正确的是()A.纯铁比生铁的抗腐蚀性强B.青铜、不锈钢、硬铝都是合金C.铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属D.人体缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血【答案】C【题型】选择题【难度】容易2. FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,下列判断不正确的是()A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2+C.溶液中一定不含Cu2+ D.剩余固体中一定含Cu【答案】C【解析】混合溶液中加入铁粉发生的反应依次是Fe+2FeCl3 3FeCl2、Fe+CuCl2 FeCl2+Cu。反应后仍有固体存在,说明溶液中一定无 FeCl3,加入KSCN溶液一定不变红色,故A正确;溶液中一定含Fe2+,故B正确;若发生第二个反应时铁不足,溶液中会含Cu2+ ,故C错误;因为铁单质和铜离子不能共存,反应后固体中一定含有Cu,可能含有铁,故D正确。【题型】选择题【难度】容易3.下列有关物质性质及应用的说法正确的是()A.过量的铜与浓硝酸反应可生成NOB.Fe在O2中的燃烧产物可用于制红色涂料C.Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到D.Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者表现出还原性后者表现出漂白性【答案】A【题型】选择题【难度】容易4.下列实验的前后,铜的质量一定发生变化的是()A.铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇B.铜片放入酸化的硝酸钠溶液C.铜和铁的混合物放入稀硝酸D.铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电【答案】B【解析】A项,铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇,铜是乙醇催化氧化的催化剂,铜丝在反应前后质量不变;B项相当于有硝酸存在,铜片被溶解,其质量减小;C项,铁比铜活泼,铁一定溶解,但铜不一定溶解,即其质量不一定减小;D项,铜和锌分别作原电池的正极和负极,锌溶解,而铜不溶解,故铜的质量不变。【题型】选择题【难度】容易5.以下有关金属的说法正确的是()A.活泼金属在常温下可与氧气反应,不活泼金属在加热或高温条件下也可与氧气反应B.活泼金属都可以从不活泼金属的盐溶液中置换生成不活泼金属C.由于铝元素和铁元素都有+3价,由2Al+6HCl 2AlCl3+3H2可知:2Fe+6HCl 2FeCl3+3H2D.金属的活泼性:AlFe,则与相同浓度的盐酸反应时,Al更剧烈【答案】D【解析】A项,金与氧气在高温条件下也不反应。B项,K、Ca、Na会先与盐溶液中的溶剂水反应,无法得到不活泼金属。C项,Fe与盐酸反应只能生成FeCl2。【题型】选择题【难度】容易6.氧化铜和氧化铁的混合物a g,加入2 molL-1的硫酸溶液50 mL,恰好完全溶解,若将a g的该混合物在过量的CO气流中加热充分反应,冷却后剩余固体的质量为()A.1.6a g B.(a-1.6) gC.(a-3.2) gD.无法计算【答案】B【题型】选择题【难度】一般7下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是()AMgCl2(熔融)MgCl2BAl2O33C2Al3COCFe2O33CO2Fe3CO2DHgSO2HgSO2【答案】B【解析】冶炼金属铝应使用电解法，而不是用热还原法。【题型】选择题【难度】容易7 CuSO4是一种重要的化工原料，其制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为32B相对于途径、，途径更好地体现了绿色化学思想C1 mol CuSO4在1 100时分解所得混合气体X中O2可能为0.75 molDY可以是葡萄糖【答案】C【题型】选择题【难度】容易8硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中；先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中；将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是()A方法是最经济和环保的B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C方法需要消耗能源，对环境不产生污染D方法中N2O4既是氧化剂又是还原剂【答案】A【解析】、都生成污染性气体，制取同样的硝酸铜，用稀硝酸比用浓硝酸耗酸量少，不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。【题型】选择题【难度】容易9.将锌、铁、铜粉末按一定比例混合投入到一定量的硝酸中,微热,充分反应后过滤,弃去滤渣,滤液中金属阳离子情况不可能是()A.只含Cu2+、Fe2+、Zn2+ B.只含Zn2+C.只含Fe2+、Zn2+ D.只含Cu2+、Fe3+、Zn2+【答案】D【解析】由于含有滤渣,所以滤液中不可能含有Fe3+,故选D。【题型】选择题【难度】容易10.下列有关含铜化合物的说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()A.盐酸可以洗去铜表面的铜锈B.0.1 molL-1的CuSO4溶液中,Cu2+的数目一定小于0.1NAC.在CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入铁粉,若有固体残留,则其中一定含有铜D.在FeSO4溶液中加入CuS固体,溶液中c(Fe2+)不变,说明Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)【答案】B【解析】铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,可以与盐酸反应而除去,A正确;B项,溶液体积未知,无法判断Cu2+的数目,故错误;CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入铁粉,铁粉优先和FeCl3反应,显然若有固体残留,则其中一定含有铜,C正确;D项,沉淀转化不易发生,说明Ksp(CuS)小于Ksp(FeS),D正确。【题型】选择题【难度】一般11.下列反应中,反应后固体物质增重的是()A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液【答案】B【题型】选择题【难度】容易12.下列指定反应的离子方程式正确的是()A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H+NO3 Cu2+NO2+H2OB.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2+2OH- Fe(OH)2C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO2+2H2O Al(OH)3+HCO3【答案】D【解析】Cu与稀HNO3反应的还原产物为NO,A项错误;(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反应时还会发生NH4与OH-间的反应,B项错误;CH3COOH是弱电解质,离子方程式中不能拆成离子形式。【题型】选择题【难度】容易13.(2013四川理综,7,6分)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是21B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL【答案】D【题型】选择题【难度】较难14探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是()A用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C用装置丙稀释反应后的混合液D用装置丁测定余酸的浓度【答案】C【题型】选择题【难度】容易15某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下实验：94 g X 6.4 g 固体蓝色溶液和1.92 g固体下列有关说法正确的是()A步骤中减少的3 g固体一定是混合物B步骤中质量减少的物质一定是CuC根据步骤、可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2D根据步骤可以得出，m(Fe2O3)m(Cu)11【答案】D【解析】步骤中，加入过量氢氧化钠溶液固体质量减少了3 g，溶解的物质可能是Al2O3和SiO2中的一种或两种，故A项和C项错误；步骤中加入过量盐酸，Fe2O3溶解后又和Cu发生反应，故减少的固体是Fe2O3和Cu，B项错误；步骤中发生的总反应为Fe2O3Cu6HCl=2FeCl2CuCl23H2O，溶解的固体(6.41.924.48 g)中，Fe2O3和Cu的物质的量相等，又因为盐酸过量，Fe2O3完全溶解，剩余的固体为Cu，可计算出Fe2O3和Cu的质量相等，D项正确。【题型】选择题【难度】一般16 Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物n(NO2)n(NO)11时，下列说法不正确的是()A反应中Cu2S是还原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物B参加反应的n(Cu2S)n(HNO3)17C产物nCu(NO3)2nCuSO412D1 mol Cu2S参加反应时有10 mol电子转移【答案】C【题型】选择题【难度】容易17将三种黑色粉末组成的混合物加入到足量的某热浓酸中，充分反应后得到蓝绿色溶液和两种气体，将从蓝绿色溶液中分离得到的盐与0.15 mol还原铁粉恰好反应完全，可得浅绿色溶液和6.4 g红色沉淀；将上述生成的两种气体通入足量饱和NaHCO3溶液中，仍然收集到两种气体，据此推断黑色粉末可能为()A物质的量FeSCuOFe111B物质的量CCuOFe322C质量MnO2CuOC5.5812D质量FeCCuO753【答案】B【解析】由题给条件“三种黑色粉末”、“蓝绿色溶液”和选项可推出，黑色粉末中一定含有CuO，再由FeCu2=CuFe2可知，生成6.4 g铜，需要0.1 mol Fe参加反应，而实际参加反应的铁为0.15 mol，再由“浅绿色溶液”可推出与还原铁粉反应的还有Fe3，由Fe2Fe3=3Fe2得n(Fe3)0.1 mol，则黑色粉末中铁元素的物质的量为0.1 mol，氧化铜和铁元素的物质的量之比为11，据此可排除A、C、D三项。注：根据“生成的两种气体通入足量饱和NaHCO3溶液中，仍然收集到两种气体”，结合选项知，题中所用浓酸为浓HNO3。【题型】选择题【难度】较难18取一定质量的Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份。其中一份通入足量的氢气充分反应后固体质量为25.6 g，另一份加入500 mL稀硝酸中固体恰好完全溶解并产生标准状况下的NO气体4.48 L，则稀硝酸的浓度为()A2 mol/L B1.6 mol/LC0.8 mol/L D0.4 mol/L【答案】A【题型】选择题【难度】一般19(双选)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，在高温下发生反应：2CuFeS2O2=Cu2S2FeSSO2。下列说法正确的是()ASO2既是氧化产物又是还原产物BCuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化C每生成1 mol Cu2S，有4 mol硫被氧化D每转移1.2 mol电子，有0.2 mol硫被氧化【答案】AD【解析】根据如下电子转移方向: 可知SO2中的元素既含有化合价升高的元素又含有化合价降低的元素，所以二氧化硫既是氧化产物又是还原产物，A项正确。B项，CuFeS2既是氧化剂，又是还原剂。C项，每生成1 mol Cu2S，应有1 mol硫被氧化。D项，每转移6 mol e，有1 mol硫被氧化，所以当转移1.2 mol e时，有0.2 mol硫被氧化，正确。【题型】选择题【难度】容易20汞(熔点39，沸点356)是制造电池、电极等的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞。目前工业上制粗汞的一种流程图如下。下列分析错误的是()A“灼烧辰砂法”过程中电子转移的方向和数目可表示为：B辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物C洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸D减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率【答案】C【题型】选择题【难度】一般二、非选择题21.铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+1、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。(1)工业上可用Cu2S+O2 2Cu+SO2反应制取粗铜,该反应中元素被还原。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50 ,加入H2O2溶液,一段时间后,升温到60 ,再反应一段时间后可制得硫酸铜,该反应的离子方程式为。温度控制在50 60 的原因除了加快反应速率外,还有。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式:。(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入2 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到4 480 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为g。若混合物中含0.2 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,消耗H2SO4的物质的量为mol。【答案】(1)Cu、O(2)Cu+H2O2+2H+ Cu2+2H2O防止H2O2分解2Cu2+2Cl-+SO32+H2O 2CuCl+ SO42+2H+(3)3Cu2O+2NO3+14H+ 6Cu2+2NO+7H2O320.2【题型】填空题【难度】一般22. Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图。Cu2SCu Cu2O、CuO AB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为。 (2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:。 (3)若将A中红色物质反应掉,操作1中加入的试剂最好是(填字母序号)。 A.适量的NaNO3B.适量的HNO3C.适量的H2O2(4)取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线如图所示。通过计算确定258 时发生反应的化学方程式:,e点对应物质的化学式为(不必写计算过程)。 【答案】(1)+1(2)Cu2O+2H+ Cu+Cu2+H2O(3)C(4)CuSO4H2O CuSO4+H2OCu2O【解析】(2)生成的红色物质为Cu,Cu2O与H2SO4发生氧化还原反应的离子方程式为Cu2O+2H+ Cu+Cu2+H2O。(3)由于A、B两项中均有NO3,而溶液中含有H+,故可发生反应:3Cu+8H+2 NO3 3Cu2+2NO+4H2O,有污染性气体NO产生,故选C项。(4)设258 时反应前后固体的摩尔质量分别为M1 g/mol、M2 g/mol,则有:5.003.563.20=250M1M2,解得:M1=178,M2=160。对应的固体分别为CuSO4H2O、CuSO4,故258 时发生反应的化学方程式为CuSO4H2O CuSO4+H2O。同理可以推断d处物质为1.60 g CuO,而e处物质的质量为1.44 g,为0.01 mol Cu2O。【题型】填空题【难度】容易23.金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是。当1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是。 (3)下图为电解精炼银的示意图,(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为。(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用是。【答案】(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)a2H+NO3+e- NO2+H2O(4)做电解质溶液(或导电)【题型】填空题【难度】容易24某学校课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：实验试剂：18 mol/L硫酸20 mL，纯铜粉足量，足量2 mol/L NaOH溶液。请根据实验回答问题：(1)首先根据上图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行_ _操作。(2)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是：_(填化学式)，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中的目的是：_。(3)加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是：_ _。待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的_(填仪器名称)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。(4)将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再进行_、_、_ 后称量硫酸钡的质量为1398 g，请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是_。(5)有的同学提出在上面(4)中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析：_(填“需要”或“不需要”)加入双氧水，原因是_。【答案】(1)检验装置气密性(2)SO2防倒吸(3)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O长导管(4)过滤洗涤干燥12