3-4铜的获取及应用分解

第 1 页 第 4 单元 铜的获取及应用 时间 45 分钟 基础过关题 1 金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用 下列关于金属的一些说法 不正确的是 A 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B 工业上金属 Mg Cu 都是用热还原法制得的 C 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D 越活泼的金属越难冶炼 解析 合金的化学性质与成分金属的化学性质相似 物理性质略有不同 A 正确 Mg 在工业上用电解法冶炼 Cu 用热还原法冶炼 B 错误 金属冶炼的 实质是 Mn ne M C 正确 金属越活泼 则金属离子的氧化性越弱 越 难被还原 D 正确 答案 B 2 下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是 金属存在形式冶炼方法 A金游离态金子比沙子密度大 利用水洗法直接分离 B银化合态银的金属性弱 用加热 Ag2O 的方法冶炼 C铁化合态铝的金属性比铁强 可用铝热法炼铁 D钠化合态 钠的金属性强 一般还原剂很难将其还原出 来 所以用电解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼 解析 钠一般是由电解熔融 NaCl 的方法来制取 而电解饱和食盐水得到的 是 NaOH H2和 Cl2 同时注意 此题易误选 C 一般认为铁是由 CO 还原 Fe2O3制得 但在实际生活中 在铁轨焊接等方面时 是用铝热反应来制取的 第 2 页 答案 D 3 在电子工业中 制印刷电路时 常用氯化铁溶液作为铜的腐蚀液 该过程发 生的反应为 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 该反应利用了铜的 A 氧化性 B 还原性 C 导电性 D 导热性 解析 在反应 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2中 铜的化合价由 0 价升高到 2 价 被氧化 做还原剂 答案 B 4 氢氧化铜和碱式碳酸铜 Cu2 OH 2CO3 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生成氧化铜 溶解 25 25 g 的上述混合物 恰好消 耗 1 0 mol L 1盐酸 500 mL 灼烧等量的上述混合物 得到的氧化铜质量为 A 15 g B 20 g C 30 g D 35 g 解析 CuCl2 CuO 2HCl 可知 n CuO 1 0 mol L 0 5 L 0 25 mol 1 2 m CuO 0 25 mol 80 g mol 20 g 答案 B 5 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 将铜 溶于硝酸中 先将铜与 O2反应生成 CuO 再溶于硝酸中 将铜溶于 N2O4的乙酸乙酯 溶剂 不参加反应 溶液中生成硝酸铜和一氧化氮 下列认 识或判断错误的是 A 方法 是最经济和环保的 B 方法 中 若从经济和环保的角度考虑 用稀硝酸比用浓硝酸好 C 方法 需要消耗能源 对环境不产生污染 D 方法 中 N2O4既是氧化剂又是还原剂 解析 都生成污染性气体 不生成污染性气体且 HNO3全部转化为 第 3 页 Cu NO3 2 答案 A 6 CuSO4是一种重要的化工原料 其有关制备途径及性质如下图所示 下列说 法正确的是 A 相对于途径 途径 更好地体现了绿色化学思想 B Y 可以是葡萄糖溶液 C X 可能是 SO2和 SO3的混合气体 D 将 CuSO4溶液蒸发 利用余热蒸干 可制得胆矾晶体 解析 途径 中会产生有毒物质 SO2而途径 不会 A 错误 CuSO4与过量 NaOH 溶液反应会生成新制 Cu OH 2悬浊液 葡萄糖溶液能还原新制 Cu OH 2悬浊液生成 Cu2O B 正确 CuSO4热分解过程中 铜元素价态降低 故必有 化合价升高的元素 CuSO4中只有氧元素的化合价能升高 故 X 中必有 O2 C 错误 D 项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水 D 错误 答案 B 应试提升题 7 某同学设计了如下实验测量 m g 铜银合金样品中铜的质量分数 下列说法中不正确的是 A 合金的熔点比其成分金属低 通常比成分金属具有更优良的金属特性 B 铜银都能与稀硝酸反应 收集到的 V L 气体可能全为 NO C 操作 是过滤 操作 是洗涤 操作 应是烘干 第 4 页 D 根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数 解析 解答本题要注意以下两点 1 没有告诉硝酸的浓度 合金与硝酸反应 放出的气体中可能含有 NO2 2 W g 固体应该是干燥纯净的 AgCl 由此确定 三步操作 答案 D 8 已知酸性条件下有如下反应 2Cu Cu2 Cu 由于反应 H 温度不同 用氢气还原氧化铜时 可能产生 Cu 或 Cu2O 两者都是红色固 体 一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证 实 验操作和实验现象记录如下 加入试剂稀硫酸 浓硫酸 加热 稀硝酸浓硝酸 实验现象 红色固体和 蓝色溶液 无色气体和 蓝色溶液 无色气体和 蓝色溶液 红棕色气体 和蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 A Cu B Cu2O C 一定有 Cu 可能有 Cu2O D 一定有 Cu2O 可能有 Cu 解析 H2还原 CuO 生成红色固体 可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种 产 物中加入稀 H2SO4溶液变蓝和得到红色固体 证明产物中含 Cu2O 在酸性条 件下 2Cu Cu2 Cu 故不能证明产物中是否含有 Cu H 答案 D 9 部分氧化的 Fe Cu 合金样品 氧化产物为 Fe2O3 CuO 共 5 76 g 经如下处理 第 5 页 下列说法正确的是 A 滤液 A 中的阳离子为 Fe2 Fe3 H B 样品中 Fe 元素的质量为 2 24 g C 样品中 CuO 的质量为 4 0 g D V 896 mL 解析 根据题意 3 2 g 滤渣一定是铜 而铜与 Fe3 不共存 故 A 中无 Fe3 则 A 项错误 最后的 3 2 g 固体为 Fe2O3 其中 Fe 元素的质量为 2 24 g B 项正确 样品中 Cu 元素和 O 元素共 5 76 g 2 24 g 3 52 g 则 C 项错误 2 24 g Fe 元 素不可能全是单质 故标准状况下生成的 H2的体积小于 896 mL D 项错误 答案 B 10 铜器长期暴露在潮湿空气中 它的表层往往含有 铜绿 碱式碳酸铜 它受热易分解 为了从铜绿中制得铜 并测定铜绿在混合物中质量分数 把 铜绿样品放在试管中 与通入的纯净氢气在加热条件下发生反应 实验装置 如下图 请回答下列有关问题 1 A 处应选用下列装置中的 填写序号 铁架台已省去 选用 的理由是 第 6 页 2 反应开始前 对整个实验装置必须进行的操作是 反应进行时 最好先 反应 完毕后 若不改变原装置的连接 应先 再 这样做的理由是 待试管冷却后再 实验过程中观察到试管底部的现象是 3 要测定铜绿在混合物中的质量分数 除需知道样品质量外还需测定的实验 数据是 解析 实验原理是 Cu2 OH 2CO32CuO CO2 H2O CuO H2 Cu H2O 1 A 处给固体加热 又要用氢气还原氧化铜 将两个 实验合二为一 选择丙 理由为 一是加热固体有水生成 试管口必须向下倾 斜 二是氢气还原氧化铜 氢气要通入试管底部 便于排尽装置内空气 2 反 应前除称量样品质量外 还要检查装置气密性 称量 D 含氢氧化钠溶液 质量 反应进行时 要先通气 后加热 反应完毕后 要先将 B 中的导气管升高至离 开液面 再熄灭酒精灯 以防止液体倒流 继续通入氢气至试管冷却 防止赤 热铜被氧化生成氧化铜 实验过程中可以观察到 试管内固体由绿色变成黑色 最后变成亮红色 3 要测定样品中铜绿质量分数 需要测定样品质量 和 D 装置实验前和实验后质量 D 溶液净增质量等于吸收的二氧化碳质量 根据 二氧化碳质量求铜绿质量 注意 A 铜绿中含有铜 不能根据反应后铜的质量 计算铜绿质量 B 加热铜绿和氢气还原氧化铜都产生水 故不能根据 B C 增 重质量 即反应生成水的质量来计算铜绿的质量分数 答案 1 丙 因反应有水生成 试管口应略向下倾斜 低于试管底部 防止 冷凝水倒流到试管底部而使试管炸裂 通入氢气的导管应通入试管底部 有 利于排尽装置内空气 2 称量样品质量 检查装置气密性 称量装置 D 含 氢氧化钠溶液 质量 通入氢气后加热 撤去导气管 熄灭酒精灯 防止硫 酸倒流 停止通氢气 固体由绿色变成黑色 最后变成光亮的红色 第 7 页 3 实验前后装置 D 的质量 11 氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末 常用作颜料 某校一化学实验小组通过 实验来探究一红色粉末是 Fe2O3或 Cu2O 或二者混合物 探究过程如下 查阅资料 Cu2O 是一种碱性氧化物 溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4 在空气中加热生成 CuO 提出假设 假设 1 红色粉末是 Fe2O3 假设 2 红色粉末是 Cu2O 假设 3 红色粉末是 Fe2O3和 Cu2O 的混合物 设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中 在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂 1 若假设 1 成立 则实验现象是 2 若滴加 KSCN 试剂后溶液不变血红色 则证明原固体粉末中一定不含氧 化铁 你认为这种说法合理吗 简述你的理由 不需写出反 应的化学方程式 3 若固体粉末完全溶解无固体存在 滴加 KSCN 试剂时溶液不变血红色 则证明原固体粉末是 写出发生反应的离子方程式 解析 1 Fe3 可与 SCN 生成血红色物质 2 不合理 若是两者的混合物 因 Cu2O 可与稀硫酸作用生成 Cu Cu 可将 Fe3 还原为 Fe2 Fe2 不能与 SCN 反应生成血红色络合物 3 结合 2 的分析可知粉末一定是两者的混合 物 否则若是 Fe2O3 会出现血红色 若是 Cu2O 一定有沉淀 答案 1 固体完全溶解 溶液呈血红色 2 不合理 当原固体粉末为 Fe2O3和 Cu2O 的混合物时 加入稀 H2SO4后产 生的 Fe3 与 Cu 反应生成 Fe2 滴加 KSCN 溶液后也不变血红色 第 8 页 3 Fe2O3和 Cu2O 的混合物 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Cu2O 2H Cu Cu2 H2O 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 12 金华联考 某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质 过程 设计如下 提出猜想 问题 1 在周期表中 铜与铝的位置很接近 铜不如铝活泼 氢氧化铝具有 两性 氢氧化铜也有两性吗 问题 2 铁和铜都有变价 一般情况下 正二价铁的稳定性小于正三价的铁 正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗 问题 3 氧化铜有氧化性 能被 H2 CO 还原 它也能被氮的某种气态氢化 物还原吗 实验探究 解决问题 1 1 需用到的药品除铜 铝 1 mol L 1 CuSO4溶液 稀 H2SO4外还需 填试剂的化学式 溶液 2 配制 1 mol L 1 CuSO4溶液 250 mL 选用的仪器除烧杯 托盘天平 玻璃 棒 量筒 胶头滴管外 还有 填仪器名称 3 为达到实验目的 你认为应进行哪些相关实验 实验内容和步骤 Cu 与稀 H2SO4反应 解决问题 2 取一定量制得的氢氧化铜固体 于坩埚中灼烧 当温度达到 80 100 得到 第 9 页 黑色固体粉末 继续加热至 1 000 以上 黑色粉末全部变成红色粉末氧化 亚铜 取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中 加入过量的稀硫酸 或盐酸 得到蓝色溶液 同时观察到试管底部还有红色固体存在 根据以上实验现象 回答问题 1 写出氧化亚铜与稀硫酸 或盐酸 反应的离子方程式 2 从实验 可得出的结论是 解决问题 3 设计如下装置 夹持装置未画出 当氮的某种气态氢化物 X 缓缓通过灼热的氧化铜时 观察到氧化铜由黑色 变成了红色 无水硫酸铜变成蓝色 生成物中还有一种无污染的气体 Y 将 X 通入灼热的 CuO 燃烧管完全反应后 消耗 0 01 mol X 测得 B 装置增重 0 27 g 并收集到 0 14 g 单质气体 Y 1 研究小组同学验证燃烧管生成的红色物质是铜 你认为他们验证的方法是 2 X 气体的摩尔质量是 3 C 中发生反应的化学方程式为 解析 1 验证氢氧化铜具有两性 也就是验证其既能溶于酸溶液 又能溶 于碱溶液 故还需 NaOH 溶液 2 配制一定物质的量浓度的溶液 最重要的仪 第 10 页 器就是容量瓶 注意容量瓶的规格必须是 250 mL 3 根据 1 的分析可知 进 行本实验需先制备 Cu OH 2 然后分别与稀硫酸 NaOH 溶液反应 1 根据信息 Cu 在酸性溶液中不稳定 可发生歧化反应 生成单质 Cu 和 Cu2 结合氧化还原反应中得失电子守恒及原子守恒即可完成反应的离子方 程式 1 根据实验 的信息 可用稀硫酸 或盐酸 验证红色物质是铜 因为铜不 溶于稀硫酸 而氧化亚铜溶于稀硫酸 得到蓝色溶液 2 设 X 的化学式为 NaHb 反应的化学方程式为 CuO NaHb Cu H2O N2 未配平 根据题意 NaHb H2O N2的物质的量分别为 0 01 mol 0 015 mol 0 005 mol 三者物质 的量之比为 2 3 1 假定 NaHb H2O N2的化学计量数分别为 2 3 1 结合原 子守恒将化学方程式配平可知 a 1 b 3 故 X 为