2023年高考化学铜及其化合物推断题综合题附答案

2023-2023高考化学铜及其化合物推断题综合题附答案一、铜及其化合物7种主族元素A、B、C、D、E、F、G，原子序数依次增大。A的原子半径最小，AD、CF分别同主族，F的单质是淡黄色固体，B所形成的化合物种类最多，E的最外层电子数等于其电子层数。〔1〕F的离子构造示意图为： 。C、D、E、F四种元素所形成的简洁离子中，离子半径最小的是 〔填微粒符号〕；A、C元素组成的10电子阴离子的电子式 ，A、G、C元素组成具有漂白性的分子的构造式为 。用电子式表示B的简洁氢化物的形成过程 。【答案】Al3+2Al+2OH-写出E的单质与D的最高价氧化物的水溶液反响的离子方程式 。写出铜单质与F【答案】Al3+2Al+2OH-+2H+2HO=2AlO-+3H↑222Cu+2HSO(浓)2 4CuSO+SO↑+2HO422【分析】7种主族元素A、B、C、D、E、F、G，原子序数依次增大。F的单质是淡黄色固体，FS，CF同主族，CO；B所形成的化合物种类最多，BC；E的最外层电子数等于其电子层数，EAl；A的原子半径最小，A为H，A和D同主族，D为Na；GF(S)GCl。【详解】〔1〕FS，S2-的构造示意图为：；C、D、E、F四种元素所形成的简洁离子分由分析可知，A为H、BC、CO、〔1〕FS，S2-的构造示意图为：；C、D、E、F四种元素所形成的简洁离子分；A、G、C元素组成具有漂白性的分子为HClO，其构造式为；别为O2-、Na+、Al3+、S2-，电子层数越多半径越大，当电子层数一样、核外电子数一样时，核电荷数越大，半径越小，故C、D、E、F四种元素所形成的简洁离子中，离子半径最小的Al3+；A为H、CO，A、C；A、G、C元素组成具有漂白性的分子为HClO，其构造式为；〔2〕BCH4CH的形成过程为4；2〔3〕〔2〕BCH4CH的形成过程为4；2Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。4CuCl2·2H2O的热稳定性，进展如下操作：上述所列物质都是纯洁物，请答复：气流C的构造式 ，白色固体的化学式 。Y233g·mol-1CuCl2·2H2O缓慢加热分解的化学方程式【答案】H-Cl CuCl 2(CuCl2·2H【答案】H-Cl CuCl 2(CuCl2·2H2O)Cu2(OH)2Cl2+2HCl↑+2H2O【解析】【分析】气流C是保护气，用以抑制盐的水解，通常为该盐对应的酸；白色固体为无水盐分解产物；在无保护气条件下，盐受热水解，可能得到碱式盐，可能水解产生相应的碱，依据物质的摩尔质量确定Y的组成，YCuOY的成分可确定其分解反响方程式。【详解】CuCl2是强酸弱碱盐，由于产生该盐的酸为挥发性的HCl，所以给盐的结晶水合物CuCl2·2H2O加热时，为抑制其水解，要在HCl气流中进展，所以CHCl，目的是作保护气CuCl2可能的水解。该物质是共价化合物，H原子、Cl原子之间通过一个HClH-Cl，XCuCl3.42gCuCl·2HO的物质的2 2 2n(CuCl2·2H2O)=3.42g÷171g/mol=0.02mol300℃加热，CuCl2分解，产生的白Cu0.02mol0.02×64g/mol=1.28g<1.99gCl原子，其物质的量为(1.99g-1.18g)÷35.5g/mol=0.02molCu、Cl1：1，所以白色2CuCl，ZCl；22 2 2 2 2 3.42gCuCl2·2H2On(CuCl2·2H2O)=3.42g÷171g/mol=0.02molHCl保护CuCl2·2H2OCu2(OH)2Cl2也可能生成相应的碱Cu(OH)，Cu(OH)Cl233g/mol，3.42gCuCl·2HO0.012 2 2 2 2 2Cu2(OH)2Cl2

2.33g，正好吻合，说明YCu2(OH)2Cl

Cu(OH)，其摩CuCl2·2H2O2(CuCl2·2H2O)Cu2(OH)2Cl2+2HCl↑+2HCuCl2·2H2O2(CuCl2·2H2O)Cu2(OH)2Cl2+2HCl↑+2H2O；222Cu2(OH)2Cl2CuO+2HCl↑。Cu2(OH)2Cl2Cu2(OH)2Cl2CuO+2HCl↑。【点睛】此题考察了易挥发性的结晶水合物受热分解产物的推断。这类盐在受热分解时，发生的分解反响有两种类型。在有保护气时，会失去全部结晶水，生成无水盐，温度上升，无水盐进一步分解；在无保护气时，会转化为碱式盐或相应的碱，连续上升温度，将进一步分解，最终转化为金属氧化物。确定要把握外界条件对物质分解反响的影响。3．A为金属单质，B、C、D、E四种均为含有氯元素的物质，它们存在如图转化关系(局部产物已略去，有的反响在溶液中进展)。请答复：(1)A是 ，C是 。(均用化学式表示)(2)写出试验室制备D的化学方程式： 。(3)写出用B溶液与Cu反响制作印刷电路板的离子方程式： 。(4)设计试验方案，检验C溶液中的金属阳离子： 【答案】Fe FeCl

MnO

+4HCl(浓=MnCl

+Cl

↑+2H

O Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+ 取C溶液2 2 2 2 2KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe2+【解析】【分析】A为金属单质，B、C、D、E四种均为含有氯元素的物质，依据转化关系可知，A为变价金属，且BA反响生成C，则AFe，DCl，BFeCl，CFeCl，A与E反响生成2 3 2C(FeCl2)，结合(3)“BCu反响制作印刷电路板”可知，EHCl，据此解答。【详解】2依据分析可知，AFe，CFeCl，2故答案为：Fe；FeCl；2试验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气，该反响的化学方程式为：MnO+4HCl(浓=MnCl+Cl↑+2HO，2 2 2 2故答案为：MnO+4HCl(浓=MnCl+Cl↑+2HO；2 2 2 23〔3〕BFeCl，Cu与氯化铁反响生成氯化亚铁和氯化铜，该反响的离子方程式为：3Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+；2〔4〕CFeClFe2+Fe2+C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水．双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe2+，2故答案为：取CKSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水．双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀Fe2+。为探究不含结晶水盐A〔仅含三种元素〕组成和性质，设计并完成如下试验：①取少量A，加水，A由白色变为蓝色，加热蓝色又变成白色；②另取确定量A进展加热分解，加热分解过程中有黄色中间产物B产生，同时产生气体C，B的质量为A质量的四分之三，CBaCl2溶液产生白色沉淀。B遇水生成不溶于水的蓝色固体D，同时有三分之二的S元素溶于水。A组成元素是 〔用元素符号表示〕。B的化学式是 。B与水反响的化学方程式是 。【答案】CuS O Cu2OSO4 3Cu2OSO4+4H2O=3Cu(OH)2·CuSO4·H2O+2CuSO43Cu2OSO4+3H2O=3Cu(OH)2·CuSO4+2CuSO43Cu2OSO4+3H2O=Cu4(OH)6SO4+2CuSO4【解析】【分析】4①取少量A，加水，A由白色变为蓝色，加热蓝色又变成白色，说明ACuSO，依据物质4组成确定其中含有的元素；②另取确定量A进展加热分解，加热分解过程中有黄色中间产物B产生，同时产生气体3C，CBaCl2溶液产生白色沉淀，则CSO，反响产生的白色不溶于酸的3BaSO，B的质量为A质量的四分之三，依据质量守恒应当是2CuSO

分解的产4 444物，则BCu2OSO，B遇水生成不溶于水的蓝色固体D，同时有三分之二的S元素溶于3Cu2OSO4反响，溶于水的S2CuSO，依据反响前后元素守恒，分析反响，得到反响方程式。44【详解】4ACuSOCu、S、O三种元素；4A分解产生的C是气体，CBaCl2溶液产生白色沉淀，说明CSO344气体，反响产生的白色不溶于酸的沉淀是BaSO，A分解产生的B为黄色固体，且B的质量为A质量的四分之三，则B2CuSO41SO3后剩余的局部，依据质量守恒定律可知BCu2OSO；44B遇水生成不溶于水的蓝色固体D，同时有三分之二的SCuSO4形式存在，还有三分之二的S元素以固体形式存在即以碱式硫酸铜形式存在，反响方程式3Cu2OSO4+3H2O=3Cu(OH2·CuSO4+2CuSO43Cu2OSO4+4H2O=3Cu(OH)42·CuSO4·H2O+2CuSO43Cu2OSO4+3H2O=Cu4(OH)6SO4+2CuSO。4【点睛】此题考察了物质的元素组成、物质的物理性质、化学性质在物质成分确定的应用。把握元素的存在形式、溶液的颜色及质量守恒定律是确定物质成分及元素的关键，此题难度适中。铜锌银精矿化学成分如下：元素CuZnAgSFePb元素养量17.6018.300.14633.1518.177.86分数分数/%利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下：答复以下问题：22 (l)“气体A”为 (填化学式)，“浸渣”中主要为硫酸铅和 (填化学式)。(2)“沉铜”得到CuCl固体，目的是 。(3)“氧化”工序中，恰好反响时氧化剂和复原剂物质的量之比为 。(4)“母液2”中阴离子含量最多的是 ，该溶液最好返回 工序循环使用。(5)依据铜锌银精矿化学成分进展分析，精矿中含有FeS，理由是 22 【答案】SO2 AgCl 除去锌铁元素，分别出铜元素1:2 氯离子沉铜硫元素物质的量多于金属物质的量之和，故含有FeS2【解析】【分析】2 2 铜锌银精矿和空气中的O2发生反响，各金属得到其氧化物，SSO，再参与H2 2 2NaClAgAgCl沉淀，PbPbSO4沉淀。通入SO2Cu2＋Cu2Cl2沉淀，参与O、H2SO4CuSO4CuSO4晶体。2【详解】2 在焙烧过程中，各金属转化为金属氧化物，而SSO，因此气体ASO2 各金属氧化物与H2SO4转化为金属离子，Pb2＋SO2－PbSOAg＋Cl－会生成4 4AgCl沉淀；Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋Cu2Cl2CuZn、Fe的分别，答案为除去锌铁元素，分别出铜元素；Cu2Cl2CuSO4，Cu2Cl2Cu的化合价为＋1价，1molCu2Cl2转化全Cu2＋2mol电子，1molO24mol电子，依据得失电子守恒，1：2；Cu2Cl2CuSO4，依据原子守恒，溶液中阴离子还大量存在的还有Cl-2Cl－Cu2＋SO42－Ag＋Pb2＋等离子，不需要“浸出”，最好返回“沉铜”的步骤中，可以为该步骤供给Cl－；【点睛】问题(4)母液2最好返回的步骤中，易填错为浸出，浸出过程中也参与NaCl，但是要考虑到NaClAg＋Ag＋在溶液中的量是很少的，而沉淀铜的时候需Cl－2Cl－，且不含有其他金属离子，因此进入沉铜步骤，也可以削减相关净化操作。氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染等行业。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图：CuClc(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+Cl-氧化。

CuCl-]，潮湿空气中易水解2“氧化酸浸”前先将铜矿粉碎的目的是 。该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，则反响的化学反响方程式为 ；2“溶解”时所用硫酸浓度为0.3mol·L-1，配制1L此硫酸溶液，需要98%、1.84g·mL-1浓硫酸 mL〔保存1位小数〕。溶解时反响的离子方程式 ；“反响”时，Cu+NH4Cl的量关系如以下图。①反响的氧化产物是 ，n(氧化剂)：n(复原剂)= ；②比较c(Cu+)相对大小：A点 C点〔填“>”、“<”或“=”〕。③提高处于C点状态的混合物中Cu+沉淀率措施是 ；“过滤”所得滤液中溶质主要成分的化学式为 ；不能用硝酸代替硫酸进展“酸洗”，理由是 。【答案】增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O 16.3 3Cu+8H++2NO-=3Cu2++2NO↑+4H2O SO

或3 4(NH4)2SO4 2：1 > 加水稀释(NH4)2SO4 HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化【解析】【分析】33利用H2O2在酸性条件下将CuS中的-2价S元素氧化成S单质，同时释放Cu2+，经过系列处理得到Cu单质，然后利用NO-在酸性条件下的强氧化性将Cu氧化成Cu2+，接下来用SO2-将Cu2+复原成Cu+，同时利用Cl-Cu+沉淀生成CuCl，用稀硫酸洗去CuCl外表的334 2 (NH+)SO等杂质，接下来用醇洗去外表的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到枯燥CuCl4 2 【详解】工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反响速率，另一方面使矿物中的CuS浅黄色沉淀可知，本反响生成了CuSO和SCuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答4案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等；CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O；1000依据c= 得，浓硫酸浓度=

10001.84g98%mL

=18.4mol·L-1，依据M 98g/molCV=CV：18.4mol·L-1V=0.3mol·L-1×1LV≈16.3mLNHNO11 22 4 3酸，可知，利用NO-在酸性条件下的氧化性将Cu氧化溶解，发生的反响为Cu3应，故离子方程式为：3Cu+8H++2NO-=3Cu2++2NO↑+4HO，故答案为：16.3；3 23Cu+8H++2NO-=3Cu2++2NO↑+4HO；3 24 3 3 3 ①流程可知，“反响”SO2-Cu2+Cu+，SO2-Cu2+被氧化成SO2-，SO2-为氧化产物；SO2-S化合价由+4上升到+62Cu2+被复原，化合价从+2降低到+1，降低了1，依据氧化复原反响中化合价上升总数=化合价降低总数得，所Cu2+SO2-2:1，即氧化剂：复原剂=2:1；故答案为：SO4 3 3 3 (NH4)2SO；2:1；4后，Cl-浓度增大，有一局部CuCl溶解[CuCl(s)+Cl-CuClCuCl(s)2-ƒCu(aq)+Cl+-②B点之前Cu+和Cl-形后，Cl-浓度增大，有一局部CuCl溶解[CuCl(s)+Cl-CuClCuCl(s)2-ƒCu(aq)+Cl+-(aq)可知，CuClC点和BCu2+的浓度是相等的，由于B点之前CuCl(s)ƒCu+(aq)+Cl-(aq)平衡始终向左移动，所以BCu2+的浓度小于A>；2③既然B点之后是由于发生了CuCl(s)+Cl- CuCl-使沉淀削减了，所以我们可以减小Cl-2浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：加水稀释；4 42 由上可知，“过滤”所得滤液中溶质主要成分为(NH4)2SO，所以答案为：(NH)4 42 硝酸有强氧化性，将CuCl氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进展“酸洗”，故答案为：HNO3CuCl氧化。【点睛】4 〔3〕由图可知，B点之后，NHCl越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的NHCl4 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如下：“焙烧”时CuS转化为CuO和SO2，反响的化学方程式为 。“酸化”步骤反响的离子方程式为 。“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为 。“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)。a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．稀硝酸 d．浓硝酸①“反响”一步的过程中发生反响Cu+2HNO3+H2O2=Cu(NO3)2+2H2O。该反响中被复原的物质为 。22 2 ②“反响”一步中假设不加10%HO，只用浓HNO，随着反响的进展，容器内持续消灭大量红棕色气体NO，请写出该反响的离子方程式 22 2 由“反响”Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是。(相关物质的溶解度曲线如以下图)Δ【答案】2CuS+3O2

2CuO+2SO2 CuO+2H+=Cu2++2H2O FeSO4 a H2O2 CuO+4H++2NO-=3Cu2++2H2O+2NO2 26.4摄氏度时结晶3【解析】【分析】2工业上由含铜废料(Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后铜生成CuOSO，参与硫酸酸化生成硫酸铜，参与过量的铁发生置换反响生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用冷水淘洗后参与20%HNO30%H2O2发生反响，226.4°C结晶，从“反响”Cu(NO3)2•3H2O。【详解】2CuSCuOSO，依据电子守恒和元素守恒可知反响的化学方程2Δ2式为：2CuS+3O22

CuO+2SO；焙烧后主要为氧化铜，酸化过程氧化铜和氢离子反响生成铜离子和水，离子方程式为：CuO+2H+=Cu2++2H2O；依据分析可知过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液，即“过滤”所得滤液中溶质的主要成分4FeSO；4淘洗参与酸不能具有强氧化性，否则会溶解铜，a、稀硫酸，不能和铜反响，故a选；b、浓硫酸和铜常温下不反响，但遇到水溶解放出大量热，会和铜发生反响，故b不选；c、稀硝酸具有氧化性能氧化铜，故c不选；d、浓硝酸能溶解铜，故d不选；故答案为：a；H2O2中的氧元素由-1价变为-2价，化合价降低被复原；2 2 10%HO20%HNO2 2 反响的离子方程式为：Cu+4H++2NO-=Cu2++2NO↑+2HO；3 2 2图象中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知，温度高于26.4°C溶液中才能析出Cu(NO3)2•3H2O，所以从“反响”Cu(NO3)2•3H2O的方法是：蒸发浓缩，降温26.4°C结晶。【点睛】配平氧化复原方程式时先分析元素化合价的变化，找出氧化剂复原剂和氧化产物复原产物，之后依据电子守恒和元素守恒配平反响方程式。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。工业制硫酸铜的方法很多。①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反响的化学方程式是 ，此法的最大缺点是 。②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如以以下图所示：稀硫酸、铜和氧化铁反响的化学方程式是 ；向混合溶液中通入热空气的反响的离子方程式是 ；由滤液得到无水硫酸铜的试验操作是 。氨法脱硫技术可吸取硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如以以下图所示：①吸取塔中发生反响的化学方程式是 。②有数据说明，吸取塔中溶液的pH在5.5~6.0之间，生产效率较高。当把握确定流量的尾气时，调整溶液的pH的方法是 。【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 产生有污染的气体Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+〔或Fe2O3+Cu+6H+=3H2O+2Fe2++Cu2+〕4Fe2++4H++O2=4Fe2++2H2O 加热、蒸发4NH3∙H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 调整氨水的流量【解析】【分析】【详解】①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反响的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，此法的最大缺点是产生有污染的SO2气体。②稀硫酸、氧化铁反响生成硫酸铁，硫酸铁与铜反响生成硫酸亚铁、硫酸铁，所以化学方Fe2O3+Cu+6H+==3H2O+2Fe2++Cu2+；向混合溶液中通入热空气亚铁离子被氧化为铁离子，反响的离子方程式是4Fe2++4H++O2=4Fe2++2H2O；；加热蒸发滤液可得到无水硫酸铜。①吸取塔中亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，发生反响的化学方程式是4NH3∙H2O+2SO2+O2==2(NH4)2SO4+2H2O；②当把握确定流量的尾气时，调整氨水的流量可调整溶液的pH。常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严峻危害。某化学兴趣小组拟承受如下处理方法回收废电池中的各种资源填充物用60℃温水溶解，目的是 。操作A的名称为 。2 2 铜帽溶解时参与HO的目的是 〔用化学方程式表示〕。铜帽溶解完全后，可承受 方法除去溶液中过量的HO2 2 2KOHZn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)，其2负极的电极反响式为 。滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中参与确定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反响为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。2①当1molMnO参与反响时，共有 mol电子发生转移。2②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反响，试写出该反响的化学方程式： 。2 【答案】加快溶解速率过滤Cu＋2

2O＋H2SO4=CuSO＋2H2O 加热Zn