2022高考化学一轮复习练习-铜及其重要化合物　用途广泛的金属材料习题

铜及其重要化合物用途广泛的金属材料A组1．(·山东潍坊统一考试)烧瓶中，铜与浓硫酸反应结束后，铜片未完全溶解。若向反应后的溶液中加入相关物质，下列说法正确的是(C)A．滴加浓NaOH溶液立即有蓝色沉淀生成B．加入铁粉，铁粉不溶解C．通入O2并加热，铜片继续溶解D．加入NaNO3固体，铜片不溶解[解析]本题主要考查铜和浓硫酸的反应。铜与浓硫酸反应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，Cu和硫酸均剩余。滴加浓NaOH溶液，NaOH先与硫酸反应，故开始无蓝色沉淀生成，A项错误；加入铁粉，生成的CuSO4及剩余的H2SO4均能与Fe反应，铁粉溶解，B项错误；通入O2并加热，发生反应：2Cu＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O，铜片继续溶解，C项正确；加入NaNO3固体，发生反应：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜片溶解，D项错误。[知识拓展]铜与浓硫酸及应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，Cu和硫酸均剩余，要促进铜溶解，可以采取的措施有：①加入硝酸盐，如KNO3，发生反应：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；②加入铁盐，如FeCl3，发生反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；③通入氧气并加热，发生反应：2Cu＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O。2．(·湖南师大附中模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其中有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是(C)A．与途径①相比，途径②更好地体现了绿色化学思想B．Y可以是葡萄糖溶液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溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体[解析]途径①中铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，会污染气体，通过途径②制取等质量CuSO4需要的硫酸少且无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，故A正确；葡萄糖溶液与新制氢氧化铜反应可生成Cu2O，所以Y可为葡萄糖溶液，故B正确；若X是二氧化硫和三氧化硫的混合气体，则只有铜元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，故C错误；将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体，故D正确。3．(·山东潍坊高三检测)某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是(D)A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿[解析]A项，浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误；B项，需要先加热，铜才能与氯气发生反应，故该项错误；C项，氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得不到CuCl2，故该项错误；D项，铜和盐酸不反应，只有铜绿[Cu2(OH)2CO3]与盐酸反应，故该项正确。4．(·山东烟台质检)下列制取硝酸铜的方法最合理的是(C)A．Cu＋HNO3(浓)→Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(稀)→Cu(NO3)2C．Cueq\o(→,\s\up9(空气),\s\do3(△))CuOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Cu(NO3)2D．Cueq\o(→,\s\up9(浓硫酸),\s\do3(△))CuSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32))Cu(NO3)2[解析]A项，有NO2生成，污染环境，不符合题意；B项，有NO生成，污染环境，不符合题意；D项，有SO2生成，污染环境，不符合题意。5．(·江西九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为(A)①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用②纯铁比生铁抗腐蚀性更强③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属④向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素⑦将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝色⑧铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应A．4B．5C．6D．7[解析]在人类对金属材料的使用过程中，性质不活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用，①错误；铝是活泼金属，③错误；向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液先变为蓝色后褪色，并有气泡产生，④错误；铝粉和氧化镁粉末混合，镁比铝活泼，不能发生铝热反应，⑧错误。6．(·山东济南一中期末)下列有关金属及其化合物的说法正确的是(A)A．Mg和Al都可以用电解法冶炼得到B．Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱C．Fe和Cu常温下放入浓硝酸中发生的现象相同D．Na2O和Na2O2与CO2反应的产物相同[解析]镁、铝属于活泼金属，工业上一般用电解氯化镁和电解氧化铝的方法得到，A项正确；Mg在一定条件下与水反应生成H2和Mg(OH)2，而Fe与水蒸气高温下生成Fe3O4和H2，B项错误；Fe常温下放入浓硝酸中发生钝化，而Cu与浓硝酸反应产生红棕色气体，现象不相同，C项错误；Na2O与CO2反应只生成Na2CO3，Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3外还生成O2，产物不相同，D项错误。(·河北衡水检测)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(D)选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Ⅰ对；Ⅱ对；有B铜表面易形成致密的氧化膜铜制容器可以盛放浓硫酸Ⅰ对；Ⅱ对；有C向硫酸铜溶液中通入氨气，有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑Ⅰ对；Ⅱ对；无D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂Ⅰ错；Ⅱ对；无[解析]稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正确，但没有因果关系，C错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，，但与前者没有因果关系，D正确。8．(·经典习题选萃)(1)金属冶炼与处埋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__bd___。a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3②辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2=4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是__Cu2S___。当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为__4___mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是__H2___。(2)冶炼金属常用以下几种方法：①热分解法；②以活泼金属Na、Mg等作还原剂；③以C、CO或H2作还原剂；④电解法；⑤利用铝热反应原理还原。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。①Fe、Zn、Cu等中等活泼金属：__③___。②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属：__④___。③Hg、Ag等不活泼金属：__①___。④V、Cr、Mn、W等高熔点金属：__⑤___。[解析](1)①Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法，Fe、Cu的冶炼采用热还原法。②在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中，O2作氧化剂，所以1molO2得到4mole－，还原剂失去4mole－。CuSO4溶液中由于Cu2＋水解而显酸性。加入镁条时，Mg与H＋反应放出H2。(2)①Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法冶炼，以C、CO或H2作还原剂；②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应，故用电解法冶炼；③Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，热分解法冶炼；④V、Cr、Mn、W等高熔点金属利用铝热反应原理还原。B组能力提升题9．向明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当SOeq\o\al(2－,4)被完全沉淀时，铝元素的存在形式是(D)A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3＋形式存在于溶液中B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlOeq\o\al(－,2)形式存在于溶液中C．全部为Al(OH)3沉淀D．几乎全部以AlOeq\o\al(－,2)形式存在于溶液中[解析]明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中Al3＋与SOeq\o\al(2－,4)的物质的量之比为1︰2，设Al3＋为1mol时，SOeq\o\al(2－,4)为2mol，当SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全时，需2molBa2＋，则同时加入了4molOH－，由Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O可知Al3＋全部转化成AlOeq\o\al(－,2)存在于溶液中。10．某同学通过系列实验，探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(C)A．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB．将Cu片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察CuSO4溶液的颜色C．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取CuOD．设计Cu—Al—浓硝酸原电池，以证明金属活动性：Cu<Al[解析]铜粉和硫粉反应生成Cu2S，故A项错误；Cu与浓硫酸的反应需要加热，故B项错误；Al在浓硝酸中发生钝化，在Cu—Al—浓硝酸原电池中，Cu发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动牲：Cu<Al，故D项错误。11．(·湖南岳阳段考)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中错误的是(B)①Fe与Cl2反应生成FeCl3，则Fe与I2反应可生成FeI3②Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解，则Fe(OH)3受热也易分解③Na与O2在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，则Li与O2反应也能生成Li2O或Li2O2④铁露置在空气中一段时间后就会生锈，则性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中⑤不能通过电解AlCl3溶液来制取金属铝，则也不能通过电解MgCl2溶液来制取金属镁A．①②④B．①③④C．②③⑤D．①③⑤[解析]①Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与I2反应生成FeI2，故错误；②难溶性碱受热易分解，则Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解，可知Fe(OH)3受热也易分解，故正确；③Li与O2反应只能生成Li2O，而Na与O2在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，故错误；④Al表面被氧化生成致密的氧化膜，保护内部Al，则性质更活泼的铝能稳定存在于空气中，故错误；⑤Mg、Al均为活泼金属，利用电解法冶炼，通过电解熔融氯化镁、氧化铝冶炼Mg、Al，不能通过电解AlCl3溶液来制取金属铝，也不能通过电解MgCl2溶液来制取金属镁，故正确。12．(·江西南昌调研)将一定质量的镁铜合金加入100mL某浓度HNO3中，两者恰好反应，假设反应的还原产物只有NO气体。反应后向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g。则下列有关叙述中不正确的是(D)A．开始加入合金的总物质的量为0.15molB．生成NO气体体积在标准状况下为2.24LC．生成沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为100mLD．参加反应的硝酸的物质的量浓度为1mol/L[解析]本题考查镁铜合金与硝酸的反应，意在考查考生的计算能力。将镁铜合金加入某浓度HNO3中，合金完全溶解(反应的还原产物只有NO)，发生反应：3Mg＋8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，向反应后的溶液中加入3mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaNO3、Cu(NO3)2＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的含量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜中含有OH－的质量为5.1g，OH－的物质的量n(OH－)＝eq\f(5.1g,17g/mol)＝0.3mol，根据反应方程式可知，合金的总物质的量n(合金)＝eq\f(1,2)×n(OH－)＝0.15mol，A项叙述正确；合金的物质的量为0.15mol，完全反应失去0.15mol×2＝0.3mol电子，根据得失电子守恒知，生成NO的物质的量n(NO)＝eq\f(0.3mol,5－2)＝0.1mol，标准状况下0.1molNO的体积为2.24L，B项叙述正确；反应消耗氢氧化钠的物质的量n(NaOH)＝n(OH－)＝0.3mol，则沉淀完全时消耗氢氧化钠溶液的体积V(NaOH)＝eq\f(0.3mol,3mol/L)＝0.1L＝100mL，C项叙述正确；根据反应方程式可知参加反应的硝酸的物质的量n反应(HNO3)＝eq\f(8,3)n(合金)＝eq\f(8,3)×0.15mol＝0.4mol，c(HNO3)＝eq\f(0.4mol,0.1L)＝4mol/L，D项叙述错误。13．(·辽宁抚顺模拟)碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，恰好消耗1mol/L盐酸500mL。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是(C)A．35gB．30gC．20gD．15g[解析]根据氯原子守恒：2n(CuCl2)＝n(HCl)＝0.5L×1mol/L＝0.5mol，可知n(CuCl2)＝0.25mol，根据Cu原子守恒：n(CuO)＝n(CuCl2)＝0.25mol，所以m(CuO)＝0.25mol×80g·mol－1＝20g。14．(·洛阳模拟)用辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图：(1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是__A___(填字母)。A．延长浸取时间B．将辉铜矿粉碎C．充分搅拌D．适当增加硫酸浓度(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式：__2MnO2＋Cu2S＋8H＋=S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O____。(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是__Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化___。(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3。则加入的试剂A可以是__CuO或Cu(OH)2___(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是__加热___。(5)“沉锰”(除Mn2＋)过程中有关反应的离子方程式为__Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)____。(6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是__(NH4)2SO4___(填化学式)。15．(新题选萃)某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体，其实验方案如图所示：(1)合金属于__混合物___(填“纯净物”或“混合物”)，合金与NaOH溶液反应的离子方程式为__2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑____。(2)方案中途径②的离子方程式为__AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)____。D中加入适量盐酸的离子方程式为__Al(OH)3