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第第页【解析】2023年高考真题变式分类汇编:铜及其化合物登录二一教育在线组卷平台助您教考全无忧
2023年高考真题变式分类汇编:铜及其化合物
一、选择题
1.(2023·)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是()
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
2.(2023·邯郸模拟)河北邯郸后百家北墓地出土文物2400余件,其中有大量青铜器、陶器、玉石器等,为研究工作提供了珍贵的考古资料。下列有关说法正确的是
A.青铜器中的锡会加速铜的腐蚀
B.利用X射线、红外光谱检测等方法鉴定文物
C.测定出土文物中的的含量来确定遗址的年代
D.古人曾用反应炼铜,反应中只作还原剂
3.(2022·石家庄模拟)中华文化源远流长,在浩瀚的历史文明中有许多关于化学的记载。下列说法错误的是()
A.《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”,矿石“曾青”的主要成分为CuO
B.《梦溪笔谈》中“石穴中水,所滴者皆为钟乳”,该现象涉及化合反应
C.《吕氏春秋》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”,体现了合金硬度方面的特性
D.《天工开物》中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,其中硫体现了氧化性
4.(2022·石家庄模拟)下列转化能一步实现且合理的是()
A.Cu2(OH)2CO3CuSO4(aq)Cu
B.饱和食盐水NaHCO3Na2CO3
C.H2SSSO3H2SO4
D.SiNa2SiO3SiO2H2SiO3
5.(2022·泉州模拟)青铜器在古时被称为“金”或“吉金”,是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色,主要含有Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3。下列说法错误的是()
A.青铜器中锡、铅对铜有保护作用
B.青铜的熔点低于纯铜
C.可用FeCl3溶液清除青铜器的铜锈
D.古时冶炼铸造青铜器涉及化学变化
6.(2022·松山模拟)我国古代的青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。下列说法错误的是()
A.商代后期制作的司母戊鼎,其主要成分是铜合金
B.青铜文物在潮湿的土壤环境中比在干燥的环境中易被腐蚀
C.与火法冶铜(以Cu2S为原料)相比,采用湿法冶铜(以CuSO4为原料)的优点是减少了环境污染和能源消耗
D.《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
7.(2022·重庆模拟)碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂,它的制备流程如下,下列有关说法正确的是()
A.FeCl3的作用是增强盐酸的氧化性
B.加入少量CuO目的是为了除去Fe3+
C.石灰乳可用纯碱代替
D.若制备1mol的CuCl2,理论上消耗11.2L空气
8.(2022·杭州模拟)的结构式如下图,时会发生分解.下列推测合理的是()
A.是离子晶体,熔点高,硬度大
B.加热可能生成
C.分解的产物可能为和,同类化合物分解温度更高
D.溶于浓盐酸呈绿色,加水稀释溶液变蓝色,是因为浓度减小
9.(2023·嘉兴模拟)下列实验方案设计、现象与结论都正确的是()
实验目的方案设计现象和结论
A检验火柴头上氯元素的存在摘下几根火柴头,将火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加入稀酸化的溶液,充分振荡若产生白色沉淀,说明火柴头上含有氯元素
B检验粉中是否含有取少量固体于试管中,加足量的硫酸铜溶液充分反应,过滤,取滤渣用稀硫酸溶解,将溶液分成两份:一份滴加几滴溶液,另一份滴加少量溶液若前者溶液变血红色,后者溶液紫色褪去,则固体中铁元素有、两种价态,说明固体中含有
C检验淀粉水解程度淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后再加入碘水向若溶液不变蓝,说明淀粉已完全水解
D探究与的反应粉加入稀中,加热,再加入少量固体未加固体前,无明显现象;加入固体后,产生大量气泡,则说明起催化作用
A.AB.BC.CD.D
10.(2023·绍兴模拟)下列说法错误的是()
A.硝酸可用来制造氮肥、染料、塑料、炸药等
B.人体中极少量的会促进血管扩张,防止血管栓塞
C.石膏可用于制造硫酸
D.硫酸铜能杀死某些细菌,因此可用于饮用水消毒
11.(2023·徐州模拟)铜的氧化物及其盐有重要的用途。制泡铜发生如下反应:2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,将泡铜熔炼后再电解精炼制精铜。关于铜及铜的制备说法正确的是()
A.铜元素在元素周期表的d区,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1
B.制泡铜过程中,制取6molCu共转移18mol电子
C.电解精炼粗铜时,阴极减小的质量等于阳极增加的质量
D.精炼后的电解液中存在:Cu2+、Zn2+、、Fe2+、Ag+
12.(2023·浙江模拟)下列方案设计、现象和结论都正确的是()
目的方案设计现象和结论
A探究浓度对化学平衡的影响在溶液中加入数滴溶液若溶液由黄色变为橙色,则生成物浓度减小平衡逆移
B探究油脂碱性条件下水解情况取5g动物脂肪,加入适量95%乙醇,加入6mL40%氢氧化钠溶液,微热。一段时间后取清液,加入新制氢氧化铜若出现绛蓝色,则油脂发生水解
C检验铜和浓硫酸反应之后是否有酸剩余取少量反应后的溶液于试管中,依次加入盐酸和溶液若出现白色沉淀,则硫酸剩余
D验证乙醇脱水生成乙烯在试管中加入并注入4mL95%乙醇,加热。将气体产物通入酸性高锰酸钾溶液若酸性高锰酸钾溶液褪色,则生成乙烯
A.AB.BC.CD.D
13.(2023·青岛模拟)三星堆两次考古挖掘举世震惊,二号祭祀坑出土商代的铜人铜像填补了我国考古学、青铜文化、青铜艺术史上的诸多空白。下列有关说法错误的是()
A.铜像表面的铜绿[]能在空气中稳定存在
B.测定出土文物年代的是碳的一种同素异形体
C.X射线衍射法可对青铜器微观晶体结构进行分析
D.青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
14.(2023·杨浦模拟)加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸气体中,铜丝发光发热且装而有黑色物质生成。由上述现象得不出的结论是()
A.硫的熔沸点较低B.硫晶体属于分子晶体
C.铜丝能在硫蒸气中燃烧D.黑色固体是
15.(2023·普陀模拟)在反应前后固体质量不变的化学反应是()
A.通过灼热的粉末B.通过粉末
C.与发生铝热反应D.将铁钉投入溶液
16.(2023·浦东模拟)溶液足量时,下列各组物质发生反应,金属一定有剩余的是()
A.铝与氯化铁溶液B.锌与浓盐酸
C.铜与浓硫酸(加热)D.铝与浓硝酸(常温)
17.(2023·闵行模拟)下列实验中,所加固体可以完全溶解的是()
A.常温下小块铝片投入足量浓硫酸中
B.少量碘片投入足量溴化钠中
C.小块硫磺投入足量二硫化碳中
D.小块铜片投入热乙醇溶液中
二、多选题
18.(2023·海南模拟)CuSO4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①,途径②更好地体现了绿色化学思想
B.Y可以是蔗糖溶液
C.CuSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D.将CuSO4溶液蒸发、冷却、结晶,可制得胆矾晶体
三、非选择题
19.(2023·湖州模拟)某研究小组利用转炉铜渣(主要成分是、、等)制备胆矾,流程如下:
请回答:
(1)制备胆矾时,除反应釜、量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,以下的实验仪器还必须使用的有____。
A.烧杯B.容量瓶C.蒸发皿D.移液管
(2)步骤Ⅰ中,反应温度在80℃时相同时间内铜的浸出率达到最高,继续升温会导致浸出率下降,其原因是。
(3)下列有关说法错误的是____。
A.步骤Ⅰ中,温度升至临近实验温度可关闭加热电源,利用反应放热维持体系温度
B.步骤Ⅱ中,过滤前需煮沸10min,主要目的是破坏胶体结构,便于过滤
C.步骤Ⅱ中,控制pH在3.5~4,是为了除铁,并抑制硫酸铜的水解
D.步骤Ⅲ后,测定结晶水时加热脱水后的坩埚应放在实验台石棉网上冷却后再称量
(4)从滤液中分离提纯得到胆矾样品并测定其中结晶水个数,可按以下步骤进行,请从下列选项中选择合理的操作,补全如下步骤。
→过滤→乙醇洗涤→→称量干燥坩埚的质量为→→→冷却后称量得到总质量为→重复上述两步操作,最终总质量恒定为
a.加热蒸发、冷却结晶
b.加热、蒸发结晶
c.将坩埚加热至胆矾全部变为白色
d.称量样品质量为
e.将样品干燥
f.称量样品和坩埚总质量为
(5)该样品中结晶水的个数为(用(4)中字母写出表达式)。
20.(2023·郑州模拟)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工行业,以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuCl的工艺流程如下:
已知:CuCl难溶于醇和水,在氯离子浓度较大的体系中生成,在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题:
(1)“酸溶”时温度应控制在60~70℃,原因是。
(2)写出“还原”步骤中主要反应的离子方程式。“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量的可能原因是(答出2条)。随着NH4Cl用量增加,CuCl沉降率先增大后减小,减小的原因可能是。(用化学方程式表示)
(3)“洗涤”步骤中包括用pH=2的酸洗、水洗、醇洗,酸洗采用的酸是。选择醇洗的原因是。
(4)“浓缩分离”得到副产品M的主要成分是。
(5)称取烘干制得的氯化亚铜5g,将其置于FeCl3溶液中溶解后,加入适量稀硫酸,用0.2mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点(被还原为Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液25mL。则样品中CuCl的质量分数为。
21.(2023·石景山模拟)一种利用低品位铜矿(、CuS、FeO和等)为原料制取CuCl的工艺流程如下:
已知:i.水溶液中不存在碳酸铜,碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。
ii.室温时,的溶度积常数。
(1)铜矿中被氧化的物质有。
(2)滤液D中铁离子的浓度约为,向滤液D中先通氨气的目的。
(3)固体E主要是,生成的离子方程式是。
(4)滤液F加热生成、和CuO,反应的化学方程式是。
(5)查阅资料:+1价Cu和可以形成2种配离子和。滤液G加大量水析出CuCl沉淀,从平衡移动角度分析,滤液G中的配离子是哪种更有利于CuCl的生成。
(6)CuCl质量分数的测定
称取mg样品,溶于25mL过量的硫酸铁铵溶液(将+1价Cu氧化),滴加2滴试亚铁灵指示剂(与发生特征反应,溶液呈红棕色),用含的硫酸铁铈标准液滴定,共消耗硫酸铁铈标准液VmL,则CuCl质量分数的计算式。
22.(2023·厦门模拟)某小组探究溶液和溶液的反应物,开展如下活动。
【理论预测】
预测反应的离子方程式实验现象
1生成绿色沉淀
2____
3生成红色沉淀
4____生成白色沉淀()
(1)预测2中的实验现象为。
(2)预测4中反应的离子方程式为。
(3)【实验探究】
实验1溶液立即生成橙黄色沉淀,后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生,振荡沉淀全部变为白色
溶液
为证明实验1中白色沉淀为,设计实验如下。
①已知在水中呈无色。实验2总反应的离子方程式为。
②为证明深蓝色溶液中含有,进一步实验所需的试剂为(填化学式)。
(4)【进一步探究】查阅资料获知橙黄色沉淀可能为。在实验1获得橙黄色沉淀后,立即离心分离并洗涤。为探究其组成进行如下实验。
离心分离的目的是加快过滤速度,防止。
(5)已知。实验3能否证明橙黄色沉淀中含有和,结合实验现象做出判断并说明理由。
(6)橙黄色沉淀转化为的原因可能是提高了的氧化性,进行如下实验(已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大)。
实验4
装置试剂a试剂b电压表读数
溶液溶液
溶液X
①表中X为。
②能证实实验结论的实验现象为。
【解释和结论】综上,与发生复分解反应速率较快,发生氧化还原反应趋势更大。
23.(2023·吉林模拟)铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)纳米铜是性能优异的超导材料,工业上以辉铜矿(主要成分为)为原料制备纳米铜粉,中铜元素的化合价为价。
(2)无水常用于检验物质中是否含有水,吸水后会形成色晶体,俗称。
(3)的名称为碱式碳酸铜,是铜绿、孔雀石的主要成分,受热分解可生成黑色的CuO,化学方程式为。
(4)常用作媒染剂、杀虫剂等。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成,对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。的化学式为。
(5)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。在高于300℃,HCl气流中热分解可以制备CuCl,其中HCl的作用是。
24.(2022·余姚模拟)阴阳离子比为1:2的固体离子化合物X由3种元素组成,某学习小组开展如下探究实验:
已知,溶液B中仅有一种阳离子(氢离子除外),溶液B中的某种溶质阴离子结构与化合物X阴离子结构相似,C、D均为纯净物。请回答:
(1)砖红色沉淀C的化学式为。
(2)化合物X的化学式为。
(3)蓝色溶液B中含有的溶质是(用化学式表示)。
(4)写出溶液B与乙醛反应的离子方程式。
(5)某同学怀疑砖红色沉淀中可能含有Cu单质,请设计实验验证此猜想。
25.(2022·滨州模拟)氯化亚铜(CuCl)是一种非常重要的化工原料。查阅资料可知:CuCl为白色固体,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中能被迅速氧化。回答下列问题:
(1)I.氯化亚铜的制备
方案一:SO2还原氯化铜制备CuCl。
装置乙中发生反应的离子方程式为。反应完成后将乙中混合物过滤、洗涤、干燥。“过滤”操作最好选用下列装置中的(填字母),“洗涤”时用乙醇代替蒸馏水的优点是。
方案二:高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)制备CuCl,装置如图(加热及夹持仪器省略)。
(2)检查装置气密性后加入药品,通入干燥HCl,加热,观察到B中固体由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化为。停止加热,冷却后改通N2.实验中通入HCl的目的是。
(3)Ⅱ.产品纯度的测定
准确称取氯化亚铜产品mg,溶于过量的FeCl3溶液中得V1mL待测液,从中量取V2mL于锥形瓶中,加入2滴邻菲罗啉指示剂,立即用amol·L-l硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定至终点,消耗Ce(SO4)2溶液bmL。产品中CuCl的质量分数为%。
(已知:CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-,Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)
下列有关滴定的说法错误的是(填字母)。
A.未用标准溶液润洗滴定管会使测定结果偏低
B.滴定时要适当控制滴定速度
C.在接近终点时,使用“半滴操作”可提高滴定的准确度
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡会使测定结果偏低
26.(2023·台州模拟)由三种元素组成的化合物X,按如下流程进行实验。气体A是由气体E和气体F组成的混合物,溶液B可被溶液恰好中和。
请回答:
(1)组成X的三种元素是(真元素符号),X的化学式是。
(2)步骤I发生反应的离子方程式是。
(3)Mg在气体E中剧烈燃烧生成两种固体化合物,该反应的化学方程式是。
(4)步骤II,为使铜片进一步溶解,可向反应后的混合物中加入(填序号)。
①稀②③④
(5)将体积比为的气体E和的混合气体通入水中制得Y的浓溶液。该浓溶液与Cu反应得到绿色溶液,有同学认为溶液呈绿色是因为溶有气体E,设计实验方案证明。
27.(2023·大庆模拟)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。某学习小组用如图所示实验装置及药品来制备亚硝酸钙(夹持装置略去)。
已知:①2NO+CaO2=Ca(NO2)2;2NO2+CaO2=Ca(NO3)2
②酸性条件下,NO能与KMnO4溶液反应生成NO和Mn2+。
请回答下列问题:
(1)盛装铜片的仪器名称为,上述装置按气流方向连接的顺序为(填字母)。
(2)检查装置的气密性,装入药品,实验开始前通入一段时间N2,然后关闭弹簧夹,再滴加稀硝酸,通入N2的作用是。
(3)A装置中反应的化学方程式为,E装置的作用是。
(4)C装置中反应的离子方程式为,观察到的现象是。
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,反应原理为:Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O。若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致。
(6)将2.88gCaO2完全转化为Ca(NO2)2,理论上至少需要铜的物质的量为。
28.(2023·新邵模拟)氧化亚铜在强酸性溶液中发生歧化反应,某小组同学设计如下实验制备氧化亚铜并测定其纯度。
(1)该小组同学利用葡萄糖还原CuSO4溶液制备氧化亚铜。
①配制490mL0.1mol·L-1CuSO4溶液,需要称取胆矾晶体的质量为,完成该实验操作需要的玻璃仪器除胶头滴管外还要。
②该反应最适宜温度为80~90℃,为探究反应发生的最低温度,应选用的加热方式为。
(2)某同学为检验Cu2O样品中是否含有CuO,设计如下实验方案:将Cu2O样品与足量稀硫酸反应,观察到溶液呈蓝色。即得出结论:样品中含有CuO杂质。若探究该同学的方案和结论是否合理,需用化学方程式来进行解释。
(3)该小组取含有少量CuO杂质的Cu2O进行如下实验,以测定氧化亚铜的纯度,
①装置a中所加的酸是(填化学式)。
②通过测定下列物理量,能达到实验目的是(填字母)。
A.反应前后装置a的质量B.装置c充分反应后所得固体的质量
C.反应前后装置d的质量D.反应前后装置e的质量
③验纯后点燃装置c中酒精灯之前,对K1、K2进行的操作是。
④若缺少装置e,则氧化亚铜的纯度(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
29.(2023·盘州模拟)已知:①氮的氧化物能与红热的铜反应;②Cu2O在酸性条件下能迅速发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。某小组设计实验探究NO和Cu反应的氧化产物(设Cu全部被氧化),装置如图所示(部分夹持装置未画出):
请回答下列问题:
(1)装置E中倒置在水槽中的仪器名称为;装置B中试剂为。
(2)装置A中a的作用是;写出A中反应的离子方程式。
(3)实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯,这样操作的目的是。若观察到D中红色粉末变为黑色,说明D中有(填化学式)生成。
(4)对D中氧化产物提出如下假设:
假设1:氧化产物是CuO;
假设2:氧化产物是CuO和Cu2O的混合物。
为了探究氧化产物是否含有Cu2O,设计如下方案:
(甲)取少量完全反应后的产物,加入足量的稀硝酸,观察是否溶解
(乙)取少量完全反应后的产物,加入足量的稀硫酸,观察是否溶解
(丙)取少量完全反应后的产物,加入足量的浓硝酸,观察是否溶解
(丁)取少量完全反应后的产物,在加热条件下通入乙醇蒸气,观察是否变为红色其中,能达到实验目的的是(填)。
(5)若氧化产物为CuO和Cu2O的混合物,为测定其组成,取混合物5.92g与足量稀硝酸反应,测得生成448mL标准状况下NO气体,则混合物中CuO和Cu2O的物质的量之比为。
30.(2023·徐汇模拟)硫酸铜是一种重要盐。
完成下列填空:
(1)无水硫酸铜为色粉末,CuSO4·5H2O属于晶体,由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法。
(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加NaHCO3溶液,产生含有Cu(OH)2的沉淀和无色气体,请用平衡知识解释原因。
(3)写出使用硫酸铜溶液制备新制氢氧化铜悬浊液的方法。
(4)实验室制备乙炔时,常用硫酸铜溶液除去杂质气体H2S,写出除杂时发生的离子方程式。0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。
(5)计算确定200℃时固体物质的化学式。
(6)用法分离混合液中的铜离子和铁离子。
31.(2023·唐山模拟)某课外小组探究食品添加剂(焦亚硫酸钠)制备原理,实验操作如下:
实验步骤实验操作
第一步连接实验装置并检查装置气密性
第二步A、C、D中装入药品,加热A中试管,通过pH数据采集器控制C中反应至时停止加热,将A中铜丝外移脱离浓硫酸;
第三步将C中所得溶液转移至蒸发装置中,加热,结晶脱水、过滤、洗涤、干燥制得焦亚硫酸钠()。
已知:;,实验装置如下:
回答下列问题:
(1)写出A中反应的化学方程式为。装置B的作用是。
(2)第二步控制C中,若C中溶质只有一种,C中反应的离子方程式是。
(3)第三步加热过程中若温度过高可能会生成和M两种正盐,M的化学式是,鉴别M中阴离子的方法是,过滤操作用到的玻璃仪器有。
(4)用于D处合理的装置是(填标号)。
(5)该小组通过下述方法检测某饮料中残留的:
①取100.00饮料于锥形瓶中,加入的溶液,塞紧瓶塞充分反应。
②打开瓶塞,将锥形瓶内液体调至接近中性,滴加4~5滴淀粉溶液变蓝。用的溶液滴定,滴定至终点时,消耗;溶液39.80,饮料中残留的为(计算结果保留两位小数)。
32.(2023·门头沟模拟)亚硝酸钠外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂。某学习小组制备亚硝酸钠并探究其性质。
(1)实验一:制备
该小组查阅资料:,
制备装置如图所示(夹持装置略去):
写出A中发生反应的离子方程式。
(2)甲同学检查完装置气密性良好后进行实验,发现制得的中混有较多的杂质。为了提高了的纯度,可采取的改进措施是。
(3)装置D可将剩余的NO氧化成,发生反应的离子方程式为。
(4)实验二:以亚硝酸钠溶液为硏究对象,探究的性质。
实验实验编号试剂现象
滴管试管
①1%酚酞溶液溶液溶液变为浅红色,微热后红色加深
②溶液溶液开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去
③溶液溶液无明显变化
④溶液溶液溶液变黄后迅速变为棕色,再滴加KSCN溶液变红
资料:在溶液中呈棕色。
结合化学用语解释实验①“微热后红色加深”的原因。
(5)解释实验④中“溶液变黄后迅速变为棕色”的原因(用离子方程式表示)。
(6)取一支试管,加入少量实验④中的棕色溶液,加热,有无色气体逸出,在近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因。
33.(2023·东城模拟)某化学兴趣小组为探究高锰酸钾与铜的反应,设计实验如下:
实验一现象
酸性溶液一段时间后,培养皿中由铜片向外侧依次呈现:A区澄清且几乎无色;B区底部覆盖棕黑色固体;C区澄清且紫色变浅
资料:a.在酸性溶液中不能稳定存在:
b.为粉红色沉淀、溶于强酸;为黑色沉淀、不溶于强酸
(1)被氧化成,依据是。
(2)为探究的还原产物,取A区中溶液(填操作和现象),证明有生成。
(3)A区中与反应的离子方程式是。
(4)经检验,B区的棕黑色固体是,从溶液中离子扩散的角度,结合离子方程式解释B区和C区中的现象:。
(5)小组同学又进行了以下定量实验:
实验一现象
酸性溶液一段时间后,铜片质量减少了0.02g,溶液中无固体析出、溶液紫色变浅
通过计算,分析溶液紫色变浅而未完全褪色的原因:。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】铜及其化合物
【解析】【解答】A.字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成,为防止受潮和氧化,保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度,A不符合题意;
B.由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知,其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价,其均为自然界较稳定的化学物质,因此,用其所制作的颜料不易被空气氧化,B不符合题意;
C.孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐,因此,用其制作的颜料不耐酸腐蚀,C符合题意;
D.因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜,所以Cu(OH)2CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)22CuCO3,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.合适温度和湿度有利于古代字画的保存;
B.历经千年色彩依然,说明该物质比较稳定;
C.根据其组成可以知道,颜料可以和酸反应;
D.根据计算可得。
2.【答案】B
【知识点】铜及其化合物
【解析】【解答】A.金属性锡强于铜,所以青铜器中的锡会减缓铜的腐蚀,A不符合题意;
B.红外光谱可判断化学键和官能团,X射线衍射可以看到微观结构,因此利用X射线、红外光谱检测等方法鉴定文物,B符合题意;
C.可以通过测定出土文物中的的含量来确定遗址的年代,C不符合题意;
D.反应中铜元素和氧元素化合价降低,硫元素化合价升高,所以反应中既作还原剂也作氧化剂,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据原电池原理分析;
B.红外光谱可判断化学键和官能团;
C.利用的含量来确定年代;
D.氧化剂元素化合价降低;还原剂元素化合价升高。
3.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;化学基本反应类型;合金及其应用;铜及其化合物
【解析】【解答】A.《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”,发生反应CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,矿石“曾青”的主要成分为CuSO4,故A符合题意;
B.《梦溪笔谈》中“石穴中水,所滴者皆为钟乳”,涉及的化学反应有CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O,该现象涉及化合反应,故B不符合题意;
C.《吕氏春秋》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”,体现了合金的硬度大于成分金属的硬度,故C不符合题意;
D.《天工开物》中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,火药燃烧生成硫化钾、二氧化碳、氮气,S元素化合价降低,其中硫体现了氧化性,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.“曾青得铁则化为铜”,是指铁与硫酸铜溶液反应将铜置换出来。
4.【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;含硫物质的性质及综合应用;钠的重要化合物;铜及其化合物
【解析】【解答】A.碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸铜与水不能直接反应生成铜(电解硫酸铜可得到铜),转化不能一步实现,选项A不符合题意;
B.饱和食盐水中通入氨气再通入足量二氧化碳产生碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,均能一步实现且合理,选项B符合题意;
C.硫化氢气体在氧气中点燃不完全反应生成S,S在氧气中燃烧只能生成二氧化硫不能直接生成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,转化不能一步实现,选项C不符合题意;
D.硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠高温条件下无法直接得到二氧化硅,二氧化硅也无法与水反应生成硅酸,转化不能一步实现,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解硫酸铜生成单质铜;
C.S在氧气中点燃只能生成二氧化硫;
D.二氧化硅与水不反应。
5.【答案】C
【知识点】铜及其化合物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.锡、铅均比铜活泼,形成的原电池中铜作正极被保护,A不符合题意;
B.青铜为合金,熔点低于纯铜,B不符合题意;
C.FeCl3溶液与铜反应,不能用来除铜锈,C符合题意;
D.冶炼铸造青铜器的需要高温,需要燃烧提热量,涉及化学变化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.青铜器中锡、铅的活动性大于铜;
B.合金的熔点低于组成它的纯金属;
C.Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3不与FeCl3溶液反应;
D.有新物质生成的变化属于化学变化。
6.【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;合金及其应用;铜及其化合物
【解析】【解答】A.司母戊鼎是已知中国古代最重的青铜器,司母戊鼎是铜与锌等金属熔合而成的合金,A不符合题意;
B.青铜文物为合金,在潮湿环境中易形成原电池,发生电化学腐蚀,腐蚀速率更快,B不符合题意;
C.火法治铜(以Cu2S为原料)会产生SO2,对环境造成污染,同时高温条件下耗能较高,而湿法治铜(以CuSO4为原料)采用置换反应原理,相比火法治铜减少了环境污染和能源的消耗,C不符合题意;
D.铜青是铜器上的绿色物质,则铜青是铜绿,而青铜是合金,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】易错分析:D.青铜上的铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3。
7.【答案】B
【知识点】铜及其化合物
【解析】【解答】A.最终产物中不含Fe元素,FeCl3与Cu反应后,又被O2氧化成FeCl3,FeCl3起催化剂的作用,故A不符合题意;
B.加入CuO调节溶液pH,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,而除去,故B符合题意;
C.纯碱代替石灰乳可能会生成碳酸铜或碱式碳酸铜,故C不符合题意;
D.未说明气体是否在标准状态,无法进行计算,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.FeCl3起催化剂的作用;
B.利用水解平衡,生成沉淀;
C.纯碱代替石灰乳可能会生成碳酸铜,引入杂质;
D.未说明气体是否在标准状态,无法进行计算。
8.【答案】B
【知识点】离子晶体;铜及其化合物
【解析】【解答】A.根据图示,中只存在共价键,是共价化合物,故A不符合题意;
B.加热可能生成和氯化氢,故B符合题意;
C.分解的产物可能为和,Cu-Cl键比Cu-I键的键能大,比分解温度高,故C不符合题意;
D.溶于浓盐酸呈绿色,铜离子主要以[CuCl4]2-的形式存在,加水稀释,氯离子浓度减小,铜离子主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,溶液变蓝色,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氯化铜是共价化合物,只有共价键,没有离子键。
C、破坏Cu-Cl键比Cu-I键所需的能量大,氯化铜分解的温度要比碘化铜的分解温度高;
D、加水后铜离子主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,变蓝不是因为铜离子浓度减小。
9.【答案】C
【知识点】铜及其化合物;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.氯酸钾与硝酸银不反应,应先灼烧后溶解,再加AgNO3、稀HNO3检验氯元素,故A不符合题意;
B.Fe与水蒸气高温反应生成铁的氧化物,且Fe可能过量,由操作和现象可知,溶于硫酸后溶液含铁离子、亚铁离子,但不能证明固体产物中铁元素有+2、+3两种价态,故B不符合题意;
C.淀粉遇碘变蓝,若溶液不变蓝,说明淀粉已完全水解,故C符合题意;
D.Cu与稀硫酸不反应,且酸性溶液中硝酸根离子可氧化Cu,则加入KNO3固体后,产生大量气泡,与催化作用无关,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氯酸钾与硝酸银不反应;
B.依据铁的相关性质及铁离子和亚铁离子的检验分析;
C.淀粉遇碘变蓝;
D.Cu与稀硫酸不反应,且酸性溶液中硝酸根离子可氧化Cu。
10.【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;含氮物质的综合应用;铜及其化合物
【解析】【解答】A.硝酸常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药等物质,硝酸是一种重要的化工原料,故A不符合题意;
B.NO是明星分子,在人体的血管系统内具有传送信号的功能,NO极少量时在人体的血管系会促进血管扩张,防止血管栓塞,故B不符合题意;
C.石膏与碳在高温下可制得二氧化硫用于生产硫酸,故C不符合题意;
D.硫酸铜属于重金属盐,有毒,不可用于饮用水的消毒,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.硝酸可用来制造氮肥、染料、塑料、炸药等;
B.一氧化氮起着信使分子的作用,当内皮要向肌肉发出放松指令以促进血液流通时,它就会产生一些一氧化氮分子,这些分子很小,能很容易地穿过细胞膜,血管周围的平滑肌细胞接收信号后舒张,使血管扩张;
C.石膏中的CaSO4在焦炭的还原作用下分解为CaO和SO2,SO2可用于制造硫酸;
D.Cu2+为重金属离子,有毒,不能用于饮用水消毒。
11.【答案】B
【知识点】铜的电解精炼;原子核外电子排布;铜及其化合物;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.Cu原子核外有29个电子,其3d、4s电子为其外围电子,所以Cu的价层电子排布式3d104s1;铜位于第四周期第ⅠB族,属于ds区,选项A不符合题意;
B.反应①中硫元素的化合价由-2变为+4,失去6个电子,所以每生成2molCu2O转移12mol电子,反应②中硫元素的化合价由-2变为+4,生成6molCu转移6mol电子,即生成6molCu,两个反应共转移18mol电子,选项B符合题意;
C.电解精炼粗铜时,阳极失电子质量减小,阴极得电子质量增加,选项C不符合题意;
D.精炼后的电解液中存在:Cu2+、Zn2+、、Fe2+,但不存在Ag+,银不失电子作为阳极泥,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据铜原子的核外电子能级排布即可找出铜原子的区域
B.根据方程式即可判断制取铜单质与转移电子的关系
C.电解精炼铜时,阳极减少的铜的质量小于阴极增加的质量
D.电解时是锌和铁以及铜失去电子,银不失去电子
12.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;铜及其化合物;乙醇的消去反应;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:+H2O2+2H+,加入NaOH溶液后,与H+反应,从而使平衡正向移动,A不符合题意;
B.动物脂肪中加入NaOH溶液后发生水解,生成高级脂肪酸钠和甘油,加入新制氢氧化铜,若出现绛蓝色,则表明混合液中有甘油生成,从而表明油脂发生水解,B符合题意;
C.铜和浓硫酸反应,生成CuSO4等,即便硫酸不过量,依次加入盐酸和溶液,也会生成BaSO4白色沉淀,C不符合题意;
D.乙醇和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以气体产物使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明有乙烯生成,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.在溶液中加入数滴溶液,主要是做的氢氧根离子对平衡的影响
B.多羟基物质可以新制氢氧化铜悬浊液产生反应
C.应该利用浓硫酸的稀释放热进行检验
D.通入高锰酸钾之前先将乙醇蒸汽除去
13.【答案】B
【知识点】铜及其化合物;晶体的定义;同位素及其应用
【解析】【解答】A.铜像表面的铜绿[]不会与空气反应,能在空气中稳定存在,A不符合题意;
B.同素异形体是同种元素构成的不同的单质,测定出土文物年代的是一种核素,不是单质,所以不是碳的一种同素异形体,B符合题意;
C.X射线衍射法研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段,可对青铜器微观晶体结构进行分析,C不符合题意;
D.商代青铜器都是利用化学变化制备出铜为原料,说明我国商代已经掌握冶炼铜技术,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、铜绿与空气成分不反应,可稳定存在;
B、14C是碳元素的一种核素;
C、X射线衍射法可用于研究晶体结构;
D、青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术;
14.【答案】D
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;铜及其化合物
【解析】【解答】A.加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,说明硫的熔沸点较低,A不符合题意;
B.硫的熔沸点较低,因此硫晶体属于分子晶体,B不符合题意;
C.将光亮细铜丝伸气体中,铜丝发光发热且装而有黑色物质生成,说明发生了化学反应,则铜丝能在硫蒸气中燃烧,C不符合题意;
D.根据实验现象不能得出黑色固体是,因为CuS也是黑色的,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】通过实验的现象可以得到硫单质的熔点低,同时说明是分子晶体,根据铜丝在硫磺中燃烧的现象确定铜丝可以在硫磺中燃烧,无法确定产物的名称
15.【答案】C
【知识点】钠的重要化合物;铝的化学性质;铁的化学性质;铜及其化合物
【解析】【解答】A.与反应生成和水,反应前固体为,反应后固体为,固体质量减小,故A不符合题意;
B.与反应生成和O2,2+2=2+O2,反应前固体为Na2O2,反应后固体为Na2CO3,且二者物质的量相同,所以固体质量增加,故B不符合题意;
C.Al与Fe2O3反应生成Fe和Al2O3,反应物和生成物均是固体,根据质量守恒定律,反应前后固体质量相同,故C符合题意;
D.Fe与反应生成和Cu,反应前固体为Fe,反应后固体为Cu,二者的物质的量相等,Cu的摩尔质量大于Fe,所以固体的质量增大,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】通过灼热的粉末以及通过粉末反应中均有气体参加反应且有气体产生,但是消耗的气体和产生的气体质量不等,故固体质量会改变,铝热反应没有气体参与反应,固体质量不变,铁和硫酸铜反应固体质量增加
16.【答案】D
【知识点】铝的化学性质;铜及其化合物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.铝比铁活泼,铝和足量氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铝,铝没有剩余,故A不符合题意;
B.锌与浓盐酸反应生成氯化锌和氢气,浓盐酸足量,锌没有剩余,故B不符合题意;
C.铜与足量浓硫酸(加热)生成硫酸铜、二氧化硫和水,铜没有剩余,故C不符合题意;
D.铝与浓硝酸(常温)会钝化,浓硝酸足量铝也会剩余,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】溶液足量是金属一定有剩余,说明此物质不能完全被反应,铝和过量的氯化铁反应和锌与过量的浓盐酸、以及铜与足量的浓硫酸(加热)金属均完全反应完全。铝和浓硫酸,浓硫酸具有很强的氧化性,在铝表面形成致密的氧化物薄膜阻碍反应进一步反应,故金属不会反应完
17.【答案】C
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用;含硫物质的性质及综合应用;铝的化学性质;铜及其化合物
【解析】【解答】A.常温下小块铝片投入足量浓硫酸中发生钝化,所加固体不可以完全溶解,故A不符合题意;
B.碘的非金属性比溴弱,少量碘加入溴化钠溶液中不反应,所加固体不能溶解,故B不符合题意;
C.硫磺易溶于二硫化碳,小块硫磺投入足量二硫化碳中完全溶解,故C符合题意;
D.小块铜片投入热乙醇溶液中,铜片作催化剂,所加固体不能溶解,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】利用几个相似相溶原理,硫单质可以溶于二硫化碳中,其他选项均不能溶解。
18.【答案】D
【知识点】铜及其化合物;制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:A.相对于途径①、③,铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体污染空气,途径②的优点:制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径2无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,故A正确;
B.葡萄糖与氢氧化铜反应的方程式为:C6H12O6+2Cu(OH)2=C6H12O7+Cu2O+2H2O,所以Y可为葡萄糖,蔗糖是非还原性糖不能和氢氧化铁反应生成氧化亚铜,故B错误;
C.硫酸铜分解生成Cu2O与氧气、SO3、SO2,根据2CuSO4═Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑知,X可能是O2、SO2和SO3的混合气体,若只是二氧化硫和三氧化硫,铜元素、氧元素化合价只有降低,无元素化合价升高,故C错误;
D.将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤可制得胆矾晶体,故D正确;
故选AD.
【分析】A.根据反应物和生成物的化学式判断,途径①产生二氧化硫气体污染性气体;
B、硫酸铜与氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀,与Y生成氧化亚铜,知Y可为葡萄糖,因葡萄糖中有醛基;
C.硫酸铜分解生成Cu2O与氧气、SO2、SO3,依据电子守恒分析;
D.将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤可制得胆矾晶体.
19.【答案】(1)A;C
(2)在较低温度时,升温使反应速率加快;温度过高时,氧气的溶解度下降,导致铜浸出率降低
(3)D
(4)a;e;f;c
(5)
【知识点】铜及其化合物;无机物的推断;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)制备胆矾晶体涉及过滤操作,过滤时需用到烧杯,再在蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶得到,因此还需用到烧杯和蒸发皿,故答案为:AC;
(2)在一定温度范围内适当升温可以加快反应速率,提高浸取率,温度过高则会导致氧气的溶解度下降,导致浸出率降低,故答案为:在较低温度时,升温使反应速率加快;温度过高时,氧气的溶解度下降,导致铜浸出率降低;
(3)A.步骤Ⅰ中,温度升至临近实验温度引发反应后即可关闭加热电源,利用反应放出的热量可维持体系温度,故A符合题意;
B.步骤Ⅱ中,过滤前需煮沸10min,主要目的是破坏胶体结构,使铁沉淀完全,这样便于过滤,故B符合题意;
C.步骤Ⅱ中,控制pH在3.5~4,可使铁转化为氢氧化铁沉淀,同时抑制硫酸铜的水解,故C符合题意;
D.步骤Ⅲ后,测定结晶水时加热脱水后的坩埚应放在干燥器中冷却后再称量,故D不符合题意;
故答案为:D。
(4)硫酸铜溶液首先进行蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤得到晶体,晶体用乙醇洗涤干净后,干燥,干燥后的晶体置于已称量质量的坩埚中,再次称量两者的质量,然后将坩埚加热至胆矾全部变为白色,使晶体完全分解后,冷却后称量,反复操作恒重后计算结晶水含量,故答案为:a、e、f、c;
(5)由题意可知晶体中水的质量为:,则水分子的物质的量为:,硫酸铜的质量为:,硫酸铜的物质的量为,该样品中结晶水的个数即为1mol硫酸铜对应的水分子个数,可表示为:,故答案为:。
【分析】(1)过滤所用玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)依据温度对速率和溶解度的影响分析;
(3)A.反应是放热反应;
B.依据胶体的性质分析;
C.调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的,抑制某些离子的水解等。
D.防止吸收水分。
(4)从溶液中结晶出固体的上般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)依据质量守恒计算。
20.【答案】(1)温度过低,酸溶速度慢,温度过高铵盐分解
(2)2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+;使Cu2+全部被还原、提高Cu2+的还原速率、防止生成Cu+的被空气氧化等;CuCl+NH4Cl=NH4CuCl2
(3)硫酸;加快CuCl表面水分的蒸发,防止CuCl水解氧化
(4)硫酸铵或(NH4)2SO4
(5)59.7%
【知识点】铜及其化合物;无机物的推断
【解析】【解答】(1)酸溶”时,温度过低,酸溶速度慢,温度过高铵盐分解,温度应控制在60~70℃;
(2)根据分析,;为了使Cu2+全部被还原、提高Cu2+的还原速率、防止生成Cu+的被空气氧化,则“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量;随着NH4Cl用量增加,发生反应CuCl+NH4Cl=NH4CuCl2;
(3)得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,使用乙醇的目的为加快CuCl表面水分的蒸发,防止CuCl水解氧化;
(4)还原中还可以发生生成硫酸铵;
(5)氯化亚铜与FeCl3反应,,加入K2Cr2O7溶液发生反应
,设CuCl的物质的量为n,反应的关系为,样品中CuCl的质量分数=。
【分析】(1)依据速率和物质的性质分析;
(2)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;依据转化率和可能的副反应判断;
(3)利用已知信息和不引入杂质判断;
(4)依据流程图,利用反应物和产物的性质判断;
(5)利用关系式法计算。
21.【答案】(1)Cu2S、CuS、FeO
(2);生成[Cu(NH3)4]2+,防止加入NH4HCO3时Cu2+沉淀;中和溶液中的H+
(3)
(4)
(5)
(6)
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物;铜及其化合物;无机物的推断
【解析】【解答】(1)据分析可知,Cu2S、CuS及FeO与发生氧化还原反应生;故答案为:Cu2S、CuS、FeO。
(2)室温时,的溶度积常数;pH=3时,,所以,所以;然后向滤液D中通氨气和碳酸氢铵除锰,二价锰离子转化为碳酸锰沉淀,先通氨气生成[Cu(NH3)4]2+,防止加入NH4HCO3时Cu2+沉淀;中和溶液中的H+;故答案为:;生成[Cu(NH3)4]2+,防止加入NH4HCO3时Cu2+沉淀;中和溶液中的H+。
(3)向滤液D中先通氨气和碳酸氢铵除锰,二价锰离子转化为碳酸锰沉淀,生成的离子方程式为,故答案为:。
(4)滤液F为[Cu(NH3)4]CO3;加热生成、和CuO,反应的化学方程式是,故答案为:。
(5),,从平衡移动角度分析,加大量水,前者平衡正向移动析出CuCl,后者平衡不移动,更合理;故答案为:。
(6)称取mg样品,溶于25mL过量的硫酸铁铵溶液(将+1价Cu氧化),,滴加2滴试亚铁灵指示剂(与发生特征反应,溶液呈红棕色),用含的硫酸铁铈标准液滴定,共消耗硫酸铁铈标准液VmL,所以有,则CuCl质量分数为,故答案为:。
【分析】(1)依据流程图,利用反应物和产物的性质判断;
(2)依据Ksp计算;依据物质和杂质的性质分析;
(3)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、电荷守恒分析;
(4)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒分析;
(5)依据化学平衡移动原理分析;
(6)利用关系式法计算。
22.【答案】(1)溶液中生成蓝色沉淀、并伴有刺激性气味气体生成
(2)
(3);HNO3、AgNO3
(4)防止沉淀长时间与空气接触而被氧化
(5)实验中生成白色沉淀CuI,说明橙黄色沉淀中含有铜离子被碘离子还原;溶液无色、无明显现象,说明橙黄色沉淀中含有亚硫酸根离子将最初生成的碘单质还原为碘离子
(6)溶液;
【知识点】铜及其化合物;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)2中反应生成氢氧化铜沉淀和二氧化硫气体,故其现象为:溶液中生成蓝色沉淀、并伴有刺激性气味气体生成;
(2)4中生成白色沉淀CuCl,铜元素化合价降低,则硫元素化合价升高转化为硫酸根离子,结合电子守恒和质量守恒可知,反应的离子方程式为;
(3)①已知在水中呈无色,根据题意,实验中白色沉淀为CuCl,放在一段时间后溶液变为蓝色,说明空气氧气将一价铜氧化为二价铜,则实验2总反应为CuCl、一水合氨、氧气反应转化为四氨合铜离子、氯离子、氢氧根离子和水,离子方程式为;
②氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,故为证明深蓝色溶液中含有,进一步实验所需的试剂为稀硝酸和硝酸银溶液;
(4)一价铜容易被空气中氧气氧化为二价铜,故离心分离的目的是加快过滤速度,防止沉淀长时间与空气接触而被氧化;
(5)已知,碘单质能使淀粉变蓝色,碘单质也能和亚硫酸根离子发生氧化还原反应;实验中生成白色沉淀CuI,说明橙黄色沉淀中含有铜离子被碘离子还原;溶液无色、无明显现象,说明橙黄色沉淀中含有亚硫酸根离子将最初生成的碘单质还原为碘离子;
(6)①实验探究橙黄色沉淀转化为的原因可能是提高了的氧化性,则试剂b应该不含氯离子的同浓度铜离子的溶液,故表中X为溶液;
②已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大,则能证实实验结论的实验现象为电压更大,故为。
【分析】(1)依据产物的性质分析;
(2)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;
(3)①根据已知信息和题意分析;
②利用稀硝酸和硝酸银溶液检验;
(4)依据反应物的性质分析;
(5)根据反应物和生成物的性质分析;
(6)①根据已知信息分析;
②已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大分析。
23.【答案】(1)+1
(2)蓝;胆矾或蓝矾
(3)
(4)
(5)用HCl气流带走产生的水蒸气,提供酸性环境抑制水解的发生,防止CuCl被氧化
【知识点】铜及其化合物
【解析】【解答】(1)中硫元素为-2价,则铜元素的化合价为+1;
(2)无水常用于检验物质中是否含有水,吸水后会形成蓝色硫酸铜晶体,俗称胆矾或蓝矾;
(3)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水、二氧化碳,;
(4)Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成,对该反应有催化作用,铜生成铜离子化合价升高,根据电子守恒可知,M生成中铁元素化合价降低,故为亚铁离子;
(5)氯化铜加热水解生成氢氧化铜和挥发性酸,HCl可抑制其水解,CuCl中铜具有还原性易被空气中氧气氧化,在HCl气流中热分解可以制备CuCl,其中HCl的作用是用HCl气流带走产生的水蒸气,提供酸性环境抑制水解的发生,防止CuCl被氧化。
【分析】
(1)依据化合物化合价代数和为0计算;
(2)依据产物的性质分析;
(3)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水、二氧化碳;
(4)根据电子守恒;
(5)依据水解反应原理。
24.【答案】(1)Cu2O
(2)K2CuCl4
(3)KCl、KOH和K2Cu(OH)4
(4)2Cu(OH)2+OH-+CH3CHOCH3COO-+Cu2O↓+3H2O
(5)向上述所得5.4g的砖红色固体中加入足量的稀硫酸后,过滤洗涤干燥,称量所得的固体的质量,若质量等于=2.4g,说明不含Cu,若质量大于2.4g,说明含有Cu
【知识点】铜及其化合物;无机物的推断
【解析】【解答】(1)由分析可知,砖红色沉淀C是乙醛和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成的Cu2O,故答案为:Cu2O;
(2)由分析可知,化合物X的化学式为K2CuCl4,故答案为:K2CuCl4;
(3)由分析可知,蓝色溶液B为过量的KOH和K2CuCl4反应后的溶液,故其中含有的溶质是KCl、KOH和K2Cu(OH)4,故答案为:KCl、KOH和K2Cu(OH)4;
(4)溶液B即新制氢氧化铜悬浊液与乙醛反应的离子方程式为:2Cu(OH)2+OH-+CH3CHOCH3COO-+Cu2O↓+3H2O,故答案为:2Cu(OH)2+OH-+CH3CHOCH3COO-+Cu2O↓+3H2O;
(5)由于Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,故可以向上述所得5.4g的砖红色固体中加入足量的稀硫酸后,过滤洗涤干燥,称量所得的固体的质量,若质量等于=2.4g,说明不含Cu,若质量大于2.4g,说明含有Cu,故答案为:向上述所得5.4g的砖红色固体中加入足量的稀硫酸后,过滤洗涤干燥,称量所得的固体的质量,若质量等于=2.4g,说明不含Cu,若质量大于2.4g,说明含有Cu。
【分析】(1)依据反应物的组成和产物的性质判断;
(2)依据流程图中物质的组成和已知信息判断;
(3)依据流程图,利用反应物和产物的性质判断;
(4)根据反应物和产物的化学式,利用电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒书写;
(5)依据产物的性质设计。
25.【答案】(1)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO;B;减少CuCl的损失,乙醇更易挥发,便于快速干燥,防止CuCl被氧化
(2)先变红,后褪色;排除装置中空气、带走水蒸气,抑制CuCl2的水解
(3);AD
【知识点】铜及其化合物;实验装置综合;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】本实验的实验目的为制备CuCl并测定产品的纯度,实验方案为2CuCl2+SO2+H2O=CuCl↓+2HCl+H2SO4或直接高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O):2CuCl2·xH2O2CuCl+Cl2↑+2xH2O,甲装置为制备SO2的装置,发生的反应为H2SO4+Na2SO3=SO2↑+Na2SO4+H2O,乙装置为SO2还原氯化铜制备CuCl的装置,丙为尾气吸收装置,据此分析解答问题。
(1)由分析可知,乙装置中SO2还原氯化铜制备CuCl,发生的反应为:2CuCl2+SO2+H2O=CuCl↓+2HCl+H2SO4,因此反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO,由于CuCl在空气中能迅速被氧化,因此过滤时需要快速完成,选用抽滤最好,即选用装置B,CuCl微溶于水,不溶于乙醇,“洗涤”时用乙醇代替蒸馏时可减少CuCl的损失,同时乙醇更易挥发,便于快速干燥,防止CuCl被氧化;
(2)直接高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O),发生的反应为直接高温加热2CuCl2·xH2O2CuCl+Cl2↑+2xH2O,Cl2遇湿润的蓝色石蕊试纸,Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO具有漂白性,因此蓝色石蕊试纸先变红,后褪色,Cu易被空气氧化且易水解,因此实验中通入HCl,可排除装置中空气、带走水蒸气,抑制CuCl2的水解;
(3)已知CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-,Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,可得到关系式:CuCl~Fe2+~Ce4+~Ce(SO4)2,则V2mL中CuCl的物质的量为(ab×10-3)mol,则V1mL中CuCl的物质的量为,质量为,因此产品中CuCl的质量分数为;
A.未用标准溶液润洗滴定管,会使得消耗的标准溶液体积偏大,使最终结果偏高,A不符合题意;
B.滴定时需要适当控制滴速,使反应充分进行,B符合题意;
C.当滴定接近终点时,用锥形瓶内壁将半滴标准液刮落,并用蒸馏水冲洗内壁,可减小实验误差,提高滴定的准确度,C符合题意;
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡会使读得的消耗标准溶液的体积偏大,使最终结果偏高,D不符合题意;
故答案为:AD。
【分析】制备CuCl可以通过以下方法,实验方案为2CuCl2+SO2+H2O=CuCl↓+2HCl+H2SO4或直接高温加热分解氯化铜晶体(CuCl2·xH2O):2CuCl2·xH2O2CuCl+Cl2↑+2xH2O,甲装置为制备SO2的装置,发生的反应为H2SO4+Na2SO3=SO2↑+Na2SO4+H2O,乙装置为SO2还原氯化铜制备CuCl的装置,丙为尾气吸收装置;再依据中和滴定和氧化还原反应的相关方知识分析解答该题。
26.【答案】(1);
(2)
(3)
(4)①
(5)方案①:往溶液中通气体,若溶液变绿色,则该同学的推测是正确的:方案②:往绿色溶液中通,若溶液变回蓝色,则该同学的推测是正确的
【知识点】铜及其化合物;复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)白色沉淀C为AgCl,n(AgCl)=,由于,故n(Cl-)=2n(AgCl)=0.06mol,B与完全中和后,溶质为NaCl与NaNO3(B2与Cu反应可知有HNO3),根据电荷守恒n(Na+)=n(Cl-)+n(),可知n()=mol-0.06mol=0.06mol,又因为X分解成NO2,由此推知X中含有N、O、Cl三种元素,,
,综上所述:,X的化学式为NO2Cl故答案为:,NO2Cl。
(2)气体A中有Cl2,NO2与水反应的方程式为:
故答案为:
(3)气体E为NO2,Mg在NO2中燃烧:,故答案为:
(4)根据,已知B2中,,,故有,故n(H+)偏少导致不能完全反应,
故答案为:①,故答案为①
(5)气体E为NO2,向纯净的溶液中通入NO2和,若溶液变绿,则假设成立,设计实验方案为①:往溶液中通气体,若溶液变绿色,则该同学的推测是正确的:方案②:往绿色溶液中通,若溶液变回蓝色,则该同学的推测是正确的。故答案为:方案①:往溶液中通气体,若溶液变绿色,则该同学的推测是正确的:方案②:往绿色溶液中通,若溶液变回蓝色,则该同学的推测是正确的
【分析】(1)根据给出的图示的现象即可判断含有的元素,再过呢据给出的数据计算出元素的屋子的量即可计算出化学式
(2)根据反应物和生成物即可写出方程式
(3)根据给出的反应物和生成物即可写出方程式
(4)根据给出的数据计算出硝酸根过量即可加入酸继续溶解铜片
(5)E是二氧化氮,可以将二氧化氮从溶液中赶出通过现象即可证明是否与溶有的二氧化氮有关
27.【答案】(1)三颈烧瓶;AEBDC
(2)排尽空气,防止生成的NO被O2氧化
(3)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;吸收NO中的HNO3
(4)3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O;溶液紫色变浅
(5)NO2过量,产品中混有Ca(NO3)2杂质
(6)0.12mol
【知识点】铜及其化合物;实验装置综合;制备实验方案的设计;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)盛装铜片的
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