2023年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）

PAGE专题08用途广泛的金属材料铜及其化合物一、选择题1.以下有关金属的说法中不正确的选项是()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的混合溶液中参加铁粉,充分反响后仍有固体存在,以下判断不正确的选项是()A.参加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】混合溶液中参加铁粉发生的反响依次是Fe+2FeCl33FeCl2、Fe+CuCl2FeCl2+Cu。反响后仍有固体存在,说明溶液中一定无FeCl3,参加KSCN溶液一定不变红色,故A正确;溶液中一定含Fe2+,故B正确;假设发生第二个反响时铁缺乏,溶液中会含Cu2+,故C错误;因为铁单质和铜离子不能共存,反响后固体中一定含有Cu,可能含有铁,故D正确。【题型】选择题【难度】容易3.以下有关物质性质及应用的说法正确的选项是()A.过量的铜与浓硝酸反响可生成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、热复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,前者表现出复原性后者表现出漂白性【答案】A【题型】选择题【难度】容易4.以下实验的前后,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,铜丝在反响前后质量不变;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选项是()A.活泼金属在常温下可与氧气反响,不活泼金属在加热或高温条件下也可与氧气反响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+6HCl2AlCl3+3H2↑可知:2Fe+6HCl2FeCl3+3H2↑D.金属的活泼性:Al>Fe,那么与相同浓度的盐酸反响时,Al更剧烈【答案】D【解析】A项,金与氧气在高温条件下也不反响。B项,K、Ca、Na会先与盐溶液中的溶剂水反响,无法得到不活泼金属。C项,Fe与盐酸反响只能生成FeCl2。【题型】选择题【难度】容易6.氧化铜和氧化铁的混合物ag,参加2mol·L-1的硫酸溶液50mL,恰好完全溶解,假设将ag的该混合物在过量的CO气流中加热充分反响,冷却后剩余固体的质量为()A.1.6C.(a-3.2)g D.无法计算【答案】B【题型】选择题【难度】一般7．以下化学反响在冶金工业中没有得到广泛应用的是()A．MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑C．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2D．HgS＋O2eq\o(=,\s\up7(焙烧))Hg＋SO2【答案】B【解析】冶炼金属铝应使用电解法，而不是用热复原法。【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下图。以下说法不正确的选项是()A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2B．相对于途径①、③，途径②更好地表达了绿色化学思想C．1molCuSO4在1100℃时分解所得混合气体X中O2可能为0.75molD．Y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：①将铜溶于硝酸中；②先将铜与O2反响生成CuO，再溶于硝酸中；③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反响)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。以下认识或判断错误的选项是()A．方法③是最经济和环保的B．方法①中，假设从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染D．方法③中N2O4既是氧化剂又是复原剂【答案】A【解析】①、③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，②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,充分反响后过滤,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+,应选D。【题型】选择题【难度】容易10.以下有关含铜化合物的说法错误的选项是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()A.盐酸可以洗去铜外表的铜锈B.0.1mol·L-1的CuSO4溶液中,Cu2+的数目一定小于0.1NAC.在CuCl2和FeCl3的混合溶液中参加铁粉,假设有固体残留,那么其中一定含有铜D.在FeSO4溶液中参加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,可以与盐酸反响而除去,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的混合溶液中参加铁粉,铁粉优先和FeCl3反响,显然假设有固体残留,那么其中一定含有铜,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.以下反响中,反响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发生铝热反响D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液【答案】B【题型】选择题【难度】容易12.以下指定反响的离子方程式正确的选项是()A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H++NO3－Cu2++NO2↑+H2OB.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反响制Fe(OH)2:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO2－+2H2OAl(OH)3↓+HCO3－【答案】D【解析】Cu与稀HNO3反响的复原产物为NO,A项错误;(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反响时还会发生NH4＋与OH-间的反响,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.(2022四川理综,7,6分)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反响后的溶液中参加1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。以下说法不正确的选项是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%D.得到2.54g沉淀时,参加NaOH溶液的体积是600mL【答案】D【题型】选择题【难度】较难14．探究浓硫酸和铜的反响，以下装置或操作正确的选项是()A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反响B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C．用装置丙稀释反响后的混合液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：9．4gX6.4g固体蓝色溶液和1.92g固体以下有关说法正确的选项是()A．步骤Ⅰ中减少的3g固体一定是混合物B．步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是CuC．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2D．根据步骤Ⅱ可以得出，m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1【答案】D【解析】步骤Ⅰ中，参加过量氢氧化钠溶液固体质量减少了3g，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Ⅱ中参加过量盐酸，Fe2O3溶解后又和Cu发生反响，故减少的固体是Fe2O3和Cu，B项错误；步骤Ⅱ中发生的总反响为Fe2O3＋Cu＋6HCl=2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，溶解的固体(6.4－1.92＝4.48g)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反响，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物n(NO2)∶n(NO)＝1∶1时，以下说法不正确的选项是()A．反响中Cu2S是复原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物B．参加反响的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶7C．产物nCu(NO3)2]∶nCuSO4]＝1∶2D．1molCu2S参加反响时有10mol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参加到足量的某热浓酸中，充分反响后得到蓝绿色溶液和两种气体，将从蓝绿色溶液中别离得到的盐与0.15mol复原铁粉恰好反响完全，可得浅绿色溶液和6.4g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FeS∶CuO∶Fe＝1∶1∶1B．物质的量C∶CuO∶Fe＝3∶2∶2C．质量MnO2∶CuO∶C＝5.5∶8∶12D．质量Fe∶C∶CuO＝7∶5∶3【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Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋可知，生成6.4g铜，需要0.1molFe参加反响，而实际参加反响的铁为0.15mol，再由“浅绿色溶液〞可推出与复原铁粉反响的还有Fe3＋，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋得n(Fe3＋)＝0.1mol，那么黑色粉末中铁元素的物质的量为0.1mol，氧化铜和铁元素的物质的量之比为1∶1，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响后固体质量为25.6g，另一份参加500mL稀硝酸中固体恰好完全溶解并产生标准状况下的NO气体4.48L，那么稀硝酸的浓度为()A．2mol/L B．1.6mol/LC．0.8mol/L D．0.4mol/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，在高温下发生反响：2CuFeS2＋O2=Cu2S＋2FeS＋SO2。以下说法正确的选项是()A．SO2既是氧化产物又是复原产物B．CuFeS2仅作复原剂，硫元素被氧化C．每生成1molCu2S，有4mol硫被氧化D．每转移1.2mol电子，有0.2mol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复原产物，A项正确。B项，CuFeS2既是氧化剂，又是复原剂。C项，每生成1molCu2S，应有1mol硫被氧化。D项，每转移6mole－，有1mol硫被氧化，所以当转移1.2mole－时，有0.2mol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，历史上曾用以下分析错误的选项是()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响时，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，提高别离效率【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。Cu2O与稀硫酸反响,溶液呈蓝色。(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反响制取粗铜,该反响中元素被复原。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,参加H2O2溶液,一段时间后,升温到60℃,再反响一段时间后可制得硫酸铜,该反响的离子方程式为。温度控制在50℃~60℃的原因除了加快反响速率外,还有。在CuSO4溶液中参加一定量的Na2SO3(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,参加2L0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到4480mLNO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反响的离子方程式为。假设将上述混合物用足量的H2加热复原,所得到固体的质量为g。假设混合物中含0.2molCu,将该混合物与稀硫酸充分反响,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－+H2O2CuCl↓+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CuSO4·5H2O的流程图。Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为。

(2)向Cu2O、CuO中参加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)假设将A中红色物质反响掉,操作1中参加的试剂最好是(填字母序号)。

A.适量的NaNO3B.适量的HNO3C.适量的H2O2(4)取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线如下图。通过计算确定258℃时发生反响的化学方程式:,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)CuSO4·H2OCuSO4+H2OCu2O【解析】(2)生成的红色物质为Cu,Cu2O与H2SO4发生氧化复原反响的离子方程式为Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O。(3)由于A、B两项中均有NO3－,而溶液中含有H+,故可发生反响:3Cu+8H++2NO3－3Cu2++2NO↑+4H2O,有污染性气体NO产生,应选C项。(4)设258℃时反响前后固体的摩尔质量分别为M1g/mol、M2g/mol,那么有:5.00∶3.56∶3.20=250∶M1∶M2,解得:M1=178,M2=160。对应的固体分别为CuSO4·H2O、CuSO4,故258℃时发生反响的化学方程式为CuSO4·H2OCuSO4+H2O。同理可以推断d处物质为1.44g,为0.01molCu2O。【题型】填空题【难度】容易23.金属冶炼与处理常涉及氧化复原反响。(1)由以下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)可发生反响:2Cu2S+2H2SO4+5O24CuSO4+2H2O,该反响的复原剂是。当1molO2发生反响时,复原剂所失电子的物质的量为mol。向CuSO4溶液中参加镁条时有气体生成,该气体是。

(3)以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,假设b极有少量红棕色气体产生,那么生成该气体的电极反响式为

。

(4)为处理银器外表的黑斑(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响，提出了研究“能够与铜反响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：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液。请根据实验答复以下问题：(1)首先根据上图所示，组装实验装置，并在参加试剂前先进行______________________________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，烧瓶中发生反响的化学方程式是：______________________________。待烧瓶中反响根本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反响进行完全。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)将充分反响后的烧杯取下，向其中参加足量的酸化的双氧水，再参加足量的BaCl2溶液，再进行________、________、__________后称量硫酸钡的质量为13．98g，请计算能与铜反响的硫酸的浓度最低是________。(5)有的同学提出在上面(4)中可以不必参加酸化的双氧水，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〞)参加双氧水，原因是_________________________________________________________。【答案】(1)检验装置气密性(2)SO2防倒吸(3)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O长导管(4)过滤洗涤枯燥12mol/L(5)需要在烧杯中生成的Na2SO3可能被局部氧化为Na2SO4，如果不参加双氧水而直接测定沉淀质量那么无法确定S元素的物质的量，从而使实验结果错误【题型】填空题【难度】一般13．硫酸铜晶体俗称“胆矾〞，在无机化工及生产