高考化学复习《铜及其化合物推断题》专项综合练习及答案解析

1、高考化学复习铜及其化合物推断题专项综合练习及答案解析一、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 下列有关物质的转化关系如图所示（部分反应条件己路去）。a 是紫红色的金属单质，b 为强酸， e 在常温下为无色液体，d、 f、 g 为气体。请回答下列问题：（1） g 的化学式为 _，实验室中试剂b 应保存在 _中。（ 2）写出反应的化学方程式： _，反应中 b 体现的性质为 _。（ 3）写出反应的离了方程式： _，实验室中 f 可

4、用 _法收集。【答案】 o2 棕色试剂瓶cu+4hno3（浓） cu（ no3） 2+2no2 +2h2o 强氧化性、酸性3no2 +h2o=2h+2no3-+no 排水【解析】【分析】a 是紫红色的金属单质，则a 为 cu， b 为强酸，且与 cu 反应生成 c、 d、 e，而 e 在常温下为无色液体，可知b 为硝酸或硫酸，而 d 能与 e 反应生成 b 与 f，且 d 、f 为气体， 可推知 b 为浓硝酸、 c 为 cu no3 2 、 d 为 no 2 、 e 为 h 2 o 、 f 为 no ，硝酸在光照条件下分解生成的气体 g 为 o2 。【详解】（1）由分析可知， g 的化学式为：

5、 o2 b 为浓硝酸，实验室中试剂b 应保存在：棕色试剂瓶中，故答案为： o2；棕色试剂瓶；（2）反应的化学方程式： cu+4hno3（浓） cu（ no3） 2+2no2 +2h2o，反应中硝酸体现的性质为：强氧化性、酸性，故答案为：cu+4hno33（浓） cu（ no ）2+2no2 +2h2o；强氧化性、酸性；（ 3）反应的离了方程式： 3no2+h2 o 2h+2no3 +no，实验室中 f（ no）可用排水法收集，故答案为： 3no2+h2o2h+2no3+no；排水。3 下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物 ( 某些物质已经略去 ) ，其中常温下 a、c、 d 为无色气体，

6、c能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。（1）写出下列各物质的化学式：x： _； f：_。（2）写出下列变化的反应方程式：ad： _；x 可能为ce： _。【答案】 nh4hco3 或（ nh4） 2co3no22na2o2 2co 2na2co3 o24nh3 5o24no6h2 o【解析】【分析】c 为无色气体且c 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故c 为氨气； a 为无色气体，a 能与过氧化钠反应生成气体d，则 a 为二氧化碳、d 为氧气； c 与 d 在催化剂作用下产生e，则 e 为一氧化氮 ；e 与 d 进一步反应产生f，则 f 为二氧化氮； g 在稀释时与铜反应产生e，在浓溶液时产生f，故 g

7、为硝酸；二氧化氮与水反应产生硝酸，故b 为水。【详解】由分析可知， a 为二氧化碳， b 为水， c 为氨气， d 为氧气， e 为一氧化氮， f 为二氧化氮， g 为硝酸。 x 分解产生二氧化碳、水和氨气，故根据质量守恒定律并结合相关物质的性质可知，nh4 hco3 或（ nh4） 2co3。（ 1） x为 nh4 hco3 或（ nh4） 2co3； f： no2 ；（ 2） ad的化学方程式为： 2na2o2 2co22na2co3 o2；ce的化学方程式为： 4nh 5o24no 6h o。324 硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。（1）工业制硫酸铜的方法

8、很多。 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是_，此法的最大缺点是 _ 。 方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示：稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_ ；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是_；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是_。（ 2）氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示： 吸收塔中发生反应的化学方程式是_。 有数据表明，吸收塔中溶液的ph 在 5.56.0 之间，生产效率较高。当控制一定流量的尾气时，调节溶液的 ph 的方法是 _。【答案】 cu+2h2so4(浓 ) cuso4+so2 +2

9、h2o 产生有污染的气体fe2o3+6h+=2fe3+3h2o、2fe3+cu=2fe2+cu2+（或 fe2o3+cu+6h+=3h2 o+2fe2+cu2+） 4fe2+4h+ +o2=4fe2+2h2o加热、蒸发4nh3?h2o+2so2+o2=2(nh4)2so4+2h2o调节氨水的流量【解析】【分析】【详解】（1） 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是cu+2h2so4(浓)cuso+so +2h o，此法的最大缺点是产生有污染的so 气体。4222 稀硫酸、氧化铁反应生成硫酸铁，硫酸铁与铜反应生成硫酸亚铁、硫酸铁，所以化学方程式是 fe2o3 +cu+6h+=3h2

10、o+2fe2+cu2+；向混合溶液中通入热空气亚铁离子被氧化为铁离子，反应的离子方程式是4fe2+4h+o2 =4fe2+2h2o；加热蒸发滤液可得到无水硫酸铜。（2） 吸收塔中亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，发生反应的化学方程式是4nh3?h2o+2so2+o2=2(nh4)2so4+2h2o； 当控制一定流量的尾气时，调节氨水的流量可调节溶液的ph。5ag2ozn 纽扣电池的固体拆解物中含 ag2o、 ag、 zn、 cu、石墨等物质，从中可提取金属银。如图是简要生产流程。（ 1）固体拆解物需先粉碎的目的是_。（ 2）浸渣的主要成分是 _。（ 3）以上流程中可循环使用的物质是_，除此之外，你认为通

11、过对 _（填流程图中的物质代号）的回收处理，还有可能实现_（填化学式）的循环利用。（4）加入 cu 之前若溶液的酸性太强，需适当调节溶液的ph，原因是 _（用离子方程式表示） .（5）有人在实验室中利用如下方案回收银：+ag(nh3)2+k 稳 =1.77-10已知： ag +2nh310； ksp（ agcl） =1.8 10写出 agcl（s）与 nh3 反应的离子方程式_，该反应的平衡常数k=_。（6）上述两种回收方案中都用到了试剂x，x 是_。a稀硫酸b稀硝酸c cuso 溶液4（7）两种方案回收的银均为粗品，若得到纯度更高的银，可以电解精炼。若电流强度为ya， 1 小时后，得到 ag

12、_g（列出计算式，已知1 个电子所带电量为-191.6 10c，阿伏伽德罗常数的值用na 表示）。【答案】增加酸浸速率，提高浸取率石墨cu滤液 、 zn3cu+8h+2no=3cu2+2no+4h o33 2+-33 +cl 3.0610a2agcl+2nh ? ag(nh )2.43 1024 yna【解析】【详解】（ 1）粉碎是为了更好的酸浸，所以目的是增大接触面积，加快酸浸速率，故答案为：增加酸浸速率，提高浸取率；（ 2）石墨不与稀硝酸反应，故滤渣为石墨，故答案为：石墨；（3）根据流程图知，固体混合物中含铜，回收可参与循环利用，而滤液 、 中均含有zn2+，可回收加以循环利用，故答案为：

13、 cu；滤液 、 ；zn；（4）加入 cu 之前，若酸性太强，cu 与稀硝酸发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3cu+8h + +2no3=3cu 2+2no+4h o，2故答案为： 3cu+8h + +2no 3 =3cu 2+ +2no+4h 2o ；（ 5）由信息可得， agcl溶于 nh3 的离子方程式为 agcl+2nh3 ? ag(nh3)2 + +cl-；该反应的平衡常数为c ag nh 3 2c cl=c agnh 32c ag+c cl=k 稳kc2 nh 3c ag +c2nh 3sp7-10-3 ，k =1.7 10 1.8 10=3.06 10agcl+2nh3?3

14、2+-3.06-3故答案为： +cl ；10；ag(nh )（6）第一种回收方法中，固体混合物与x 反应后，生成物中有铜，在固体混合物中含zn和 cu，要回收 cu，可利用稀硫酸和cuso溶液，而第二种方法中，在固体混合物中含zn4和 ag，若要除去 zn，则只能利用稀硫酸，故符合题意的为a，故答案为： a；（ 7） 1h=3600s， q=it =y3600，根据题意回收的 ag 的质量= n my 3600namol 108g/mol= 2.43 1024 y g，1.610 19na故答案为：2.43 1024 y 。na6 cucl 2 、cucl 是重要的化工原料，广泛地用作有机合成

15、催化剂实验室中以粗铜( 含杂质 fe) 为原料，一种制备铜的氯化物的流程如下：(1)上述流程中固体k 溶于稀盐酸的目的是_ . 试剂 x、固体 j的物质分别为 _ a naohfe(oh) 3 b cuofe(oh) 3c nh 3h 2 ofe(oh) 2d.cuso 4cu(oh) 2(2)反应是向溶液2 中通入一定量的 so2，加热一段时间后生成cucl 白色沉淀写出制备 cucl 的离子方程式 _ (3)以石墨为电极，电解cucl 2 溶液时发现阴极上也会有部分cucl 析出，写出此过程中阴极上的电极反应式_ 【答案】防止cu 2水解b2cu 22clso22h 2o2cucl4hso

16、24cu 2eclcucl【解析】【分析】粗铜（含杂质fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜溶液，再加试剂x 为 cuo 或氢氧化铜等调节ph，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的固体 j 为氢氧化铁，溶液 2 为氯化铜溶液，通入二氧化硫，二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成cucl ，氯化铜溶液在 hcl 氛围中蒸发结晶得到cucl 2 2h2o。?【详解】（1）流程中固体k 溶于稀盐酸的目的是防止铜离子水解，试剂x、固体 j的物质分别为氧化铜，氢氧化铁，选b，故答案为：防止 cu 2水解；冷却结晶， b；（2）根据信息可知：在加热条件下，so2与铜离子反应生

17、成cucl 白色沉淀和 so42 ，其反应的离子方程式为：2cu22clso22h 2o2cucl4hso42；故答案为： 2cu 22clso22h 2 o2cucl4hso42；（3）以石墨为电极，电解cucl2 溶液时发现阴极上也会有部分cucl 析出，阴极上是得到电子发生还原反应，cu2 得到电子生成 cucl，电极反应为：cu 2eclcucl ，故答案为： cu 2eclcucl 。【点睛】本题以实验室制备氯化铜为背景，考查了物质的制备实验操作、离子检验、除杂质、离子方程式的书写、原电池原理的应用等，题目涉及的知识点较多，侧重于基础知识的综合应用的考查。7 氧化亚铜 (cu2o)是

18、一种用途广泛的光电材料 ,某工厂以硫化铜矿石 (含 cufes2、 cu2s 等 )为原料制取 cu2 o 的工艺流程如下 :(1) 焙“烧 ”时，提高反应速率的措施有 _(写一条 )。(2)炉气中的有害气体成分是_ 。(3)若试剂 x 是 h2o2 溶液，写出相应反应的离子方程式：_ 。【答案】适当升温或粉碎硫化铜矿石、充分搅拌等so22+2 23+22fe +2h +h o2fe+2h o【解析】【分析】根据流程：硫化铜矿石（含cufes222 3、 cuo、feo 等，、cu s 等）在氧气中焙烧，得到fe o加入稀硫酸除去不溶物，得到含有fe2+、 cu2+、 fe3+的溶液，加入试剂

19、x 氧化 fe2+，若试剂x 是 h2 o2 溶液，反应为： 2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2 o，氧气或空气也可以达到此目的，利于降低生产成本，加入试剂 y 条件 ph 范围 3.7 ph 4.8，沉淀 fe3+，滤渣 ii 为氢氧化铁，向滤液加入n2h4、 koh发生反应： 4cuso4+n2h4+8koh90 c 2cu2o +n2 +4k2so4+6h2o，通过过滤、洗涤、烘干得到产品，据此分析作答。【详解】(1)为了提高反应速率，可以适当升温或粉碎硫化铜矿石、充分搅拌等；(2)金属硫化物焙烧时均转化为金属氧化物与二氧化硫，故炉气中的有害气体成分是so2；(3) 酸性条件下

20、， h2o2 将 fe2+氧化为 fe3+，本身被还原为 h2o，方程式为2fe2+2h+h2o2=2fe3+2h2o；8 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝 ”学习探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%cu、 25%al、4%fe 及少量 au、 pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第 步 cu 与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣i 的主要成分为 _；(2)第 步加 h2o2 的作用是 _；(3)用第 步所得 cuso45h2o 制备无水cuso4 的方法是 _；(4)由滤渣 2 制取 al2(so4)

21、3 18h2o，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。+-2+-2+【答案】 cu+4h+2no3cu +2no2+2h2o 或 3cu+8h +2no33cu+2no +4h2oau、 pt 将 fe2氧化为fe3 ，不引入杂质，对环境无污染加热脱水甲所得产品中含有较多 fe2(so4 )3 杂质乙【解析】【分析】本题是以含 70%cu、 25%al、4%fe 及少量 au、 pt 等金属的混合物为原料，制备硫酸铜和硫酸铝晶体，涉及了用离子方程式表示反应原理，利用绿色氧化剂过氧化氢氧化二价亚铁离子得到三价铁离子，然后通过调整溶液的

22、ph 使 fe3+、 al3+沉淀，再先用碱溶液溶解沉淀，过滤后再用酸溶解沉淀，得到的溶液再分别结晶，根据物质中杂质含量判断方案的可行性，根据原子利用率高低判断方案的优劣。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，cu、 al、 fe发生反应生成 cu2+、 al3+、 fe2+，其中不活泼的金属 au、 pt 不能溶解，进入滤渣；所以滤渣1 的成分是 pt 和 au，滤液 1 中的离子是cu2+、 al3+、 fe2+；第步 cu 与硝酸反应的离子方程式为：cu+4h+2no3-2+22+3-2+2o；cu +2no +2h o 或 3cu+8h +2no3cu +2no +4h(2)第步加

23、 h2o2 的作用是将 fe2+氧化为 fe3+； h2o2 作氧化剂，还原产物是h2o，不引入杂质，对环境无污染；(3)由于 cuso是难挥发性的强酸生成的盐，在加热过程中发生水解反应产生的cu(oh) 与42硫酸会再反应产生cuso4，所以第步由424cuso5h o 制备 cuso 的方法应是直接在坩埚中加热脱水；(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中：甲方案在滤渣中只加了硫酸，会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法甲不可行；乙方案先在滤渣中加h2so4，生成 fe2(so4 )3 和 al2(so4)3，再加适量 al 粉， al 和 fe

24、2(so4)3 生成 al2(so4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，乙方案可行；丙方案先在滤渣中加naoh， naoh 和 al(oh)3 反应生成可溶性的naalo2，然后在滤液中加h2so4，naalo2 与硫酸反应生成 al2(so4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，方案丙可行；可见在上述三种方案中，方案甲不可行，方案乙、丙可行，甲方案不可行原因是所得产品中含有较多fe2(so4)3 杂质；从原子利用率角度考虑，方案乙反应步骤少，产生的副产物少，原子利用率相对高些，所以方案乙更合理。【点睛】本题考查了物质的分离提纯、离子方程式的书写、实验方案的设计与评价等知识。较为

25、全面的考查了学生对元素及化合物、离子的检验、物质的分离提纯，盐的水解及有电子转移的离子方程式的书写规律等，将基本理论、元素化合物、化学实验有机融为一体，是不可多得的一道好题目。9 孔雀石主要含 cu2 (oh)2co3，还含少量 fe、 si 的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备 cuso45h2o，主要步骤如下：已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使fe3+、 fe2+、 cu2+生成沉淀的ph 分别如下：请回答下列问题：(1)为了提高孔雀石酸浸时的速率，除适当增加浓硫酸浓度外，还可以采取的措施有 :_( 写一种 )。(2)试剂 是双氧水，把 fe2+氧化成 fe3+的目的是 _ 。根据如

26、图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的条件是_ 。(3)试剂 为 cuo，其目的是调节溶液的ph 保持在 _ 范围。操作 的名称是 _。(4)溶液 c 得到 cuso45h2o 的主要步骤是 _ 、_ 、过滤、洗涤、干燥。【答案】适当提高反应温度(或搅拌、将矿石研磨成粉末等其他合理等案) 调节 ph 时, fe3+在 cu2+开始沉淀之前就能沉淀完全，从而把杂质快除去温度控制在 80oc，ph 控制在 1.5,氧化时间为 4h 左右 3.2 ph4.7过滤 蒸发浓缩冷却结晶【解析】【分析】孔雀石中加入稀硫酸，得到硫酸铜、硫酸亚铁、水、二氧化碳，还有sio2，那么气体 e 为co ，加入试剂后产生红褐色沉淀d，说明沉淀为fe(oh) ，进一步说明溶液 b 中含有23fe3+，那么试剂是一种具有氧化性的试剂，可将溶液a 中的 fe2+氧化为 fe3+，为了不引入新杂质，选用的试剂是h2o2；试剂的作用是调节溶液的ph 使 fe3+沉淀，同时保留2+，溶液 c 为硫酸铜溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤干燥后可得cusocu45h2o，据此解答本题。【详解】（ 1）为了提高孔雀石酸浸时的速率，除适当增加浓硫酸浓度外，还可以采取的措施是升高反应的温度或者增大接触面积；（2）由分析可知试剂是双氧水，可将溶液a 中的fe2+氧化为fe3+，把fe2+氧化成fe3+的目的是在cu2+开始沉淀之