备战高考化学培优(含解析)之铜及其化合物推断题含详细答案

1、备战高考化学培优 ( 含解析 ) 之铜及其化合物推断题含详细答案一、铜及其化合物1 物质 a d 均含同种元素，都是中学化学中常见的物质，它们之间可发生如图所示的反应（除 a d 外的其他物质均已略去）。（1）写出相应物质的类别。物质bcd类别_（ 2）上述反应到中，属于离子反应的有_个。（ 3） da 转化的化学方程式： _。b c 转化的离子方程式：_。【答案】盐碱氧化物3cuo+h2cu+h2ocu2+2oh- =cu( oh) 2【解析】【分析】由转化关系可知d 应为氧化物，与氢气反应生成a 为单质， b 应为硫酸盐，可由a 与浓硫酸反应生成， b 可与铁反应生成a，则可考虑a 为 c

2、u，则 d 为 cuo， b 为 cuso4， c 为cu oh 2，以此解答该题。()【详解】根据以上分析知： a 为 cu， b 为 cuso4， c 为 cu( oh) 2， d 为 cuo；( 1) b 为 cuso为 cuo，为氧化物；4，属于盐类， c 为 cu( oh) 2，属于碱， d( 2)上述反应到中，在溶液中进行，属于离子反应，共3个；( 3) d a 转化，涉及 cuo 与 h2 的反应，化学方程式为cuo+h2cu+h2o；b c 为硫酸铜与氢氧化钠的反应，反应的离子方程式为cu2+2oh- =cu( oh) 2。2 为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学实设

3、计的回收利用方案如图：（ 1）气体 x 的化学式是 _。（ 2）检验滤液 d 是否含有 fe3+的实验方法为 _。（3）若要从滤液d 得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：_、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有_（填序号）a蒸发皿b石棉网c烧杯d玻璃棒（ 4）写出反应的离子方程式 _。（ 5）试剂 y 应该是一种 _(填 “氧化剂 ”或“还原剂 ”)，它不可能是 _。a h2o2 b h2sc o2d铁单质（6）浓硝酸可以溶解铜，也可以溶解上述合金。若固体未完全溶解，则滤液d 中 fe 元素3+2+将以 _（填 “fe”或 “ fe”）离子形式存在。【答案】 co2 取

4、少量滤液 d，滴加 kscn溶液，若溶液变成血红色，则说明含有fe3+蒸发 b al(oh) 3+3h+=al3+3h 2o 氧化剂2+bd fe【解析】【分析】al 和 naoh 溶液反应生成可溶性的naalo2， cu 和 fe 与 naoh 溶液不反应，所以滤液a 中含有 naalo2，滤渣 b 是 cu 和 fe， b 和稀硫酸混合，fe 和稀硫酸反应生成feso4， cu 和稀硫酸不反应，所以滤渣e 是 cu， d 中含有fesoy 是4， cu 和稀硫酸、试剂y 生成硫酸铜，强氧化剂，且不能引进新的杂质，为h2o2， naalo2 和 co2 反应生成 al(oh)3，所以 c 是

5、al(oh) ， al(oh)和稀盐酸反应生成alcl ，溶液 f 中含有 alcl 。据此分析解答。3333【详解】（ 1）通过以上分析知，气体 x 的化学式是 co2 ，故答案为： co2；（ 2）铁离子和 kscn溶液反应生成血红色溶液，亚铁离子和kscn溶液不反应，所以检验滤液 d 是否含有 fe3+的方法是，取少量滤液 d，滴加 kscn溶液，若溶液变成血红色，则说明含有 fe3+，故答案为：取少量滤液 d，滴加 kscn溶液，若溶液变成血红色，则说明含有fe3+；（ 3）若要从滤液 d 得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中用蒸发皿蒸

6、发、用玻璃棒搅拌，在过滤中用玻璃棒引流、用烧杯盛放溶液，所以没有用到的仪器有石棉网，故选b，故答案为：蒸发；b；（4）氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，所以反应的离子方程式为3+3+23+3+2al(oh) +3h =al+3h o，故答案为： al(oh)+3h =al +3h o；（5）试剂y 应该是一种氧化剂，能将铜氧化为铜离子，所以它不可能是h2s或fe，故选bd，故答案为：氧化剂；bd；（6）浓硝酸可以溶解铜，也可以溶解上述合金，若固体未完全溶解，说明溶液中没有铁离子，则滤液d 中 fe 元素将以fe2+离子形式存在，故答案为：fe2+。3a 为金属单质， b、c、 d、 e 四种

7、均为含有氯元素的物质，它们存在如图转化关系产物已略去，有的反应在溶液中进行 )。请回答：(部分(1)a 是 _， c 是 _ 。 (均用化学式表示 )(2)写出 室制 d 的化学方程式： _。(3)写出用 b 溶液与 cu 反 制作印刷 路板的离子方程式：_。(4) 方案， c 溶液中的金属阳离子：_【答案】 fe fecl2 mno2+4hcl(浓 ) = mncl2+cl2 +2h2o3+2+2+取 c溶液cu+2fecu +2fe于 管中，向其中滴加kscn溶液，溶液不 色，再滴加氧化 (如 水、双氧水)后溶液 血 色， 明含有 fe2+，或者取 滴加用 化 溶液，有 色沉淀 生， 含有

8、fe2+【解析】【分析】a 金属 ， b、 c、 d、 e 四种均 含有 元素的物 ，根据 化关系可知，a 价金属，且 b 与 a 反 生成c， a 为 fe， d 为 cl2， b 为32fecl ， c 为fecl ， a 与 e 反 生成c(fecl)， 合 (3) 用“ b 溶液与 cu 反 制作印刷 路板”可知， e 为 hcl，据此解答。2【 解】（ 1）根据分析可知， a 为 fe， c 为 fecl2，故答案 ： fe； fecl2；（ 2） 室中通 加 酸与二氧化 制取 气， 反 的化学方程式 ：mno 2+4hcl(浓) = mncl2+cl2 +2ho，故答案 ： mno

9、 2+4hcl(浓 ) = mncl2+cl2 +2h2o；（3） b 为 fecl ，cu 与 化 反 生成 化 和 化 ， 反 的离子方程式 ：3cu+2fe3+ cu2+2fe2+，故答案 ： cu+2fe3+ cu2+2fe2+；（4） c 为 fecl2，其阳离子 fe2+， fe2+的方法 ：取c 溶液于 管中，向其中滴加kscn溶液，溶液不 色，再滴加氧化 (如 水双氧水fe2+，或者取 滴加用 化 溶液，有 色沉淀 生， 含有)后溶液 血 色， 明含有fe2+，故答案 ：取c 溶液于 管中，向其中滴加kscn溶液，溶液不 色，再滴加氧化 (如 水双氧水)后溶液 血 色， 明含有

10、fe2+，或者取 滴加用 化 溶液，有 色沉淀 生， 含有fe2+。4 我国很早就使用青 器，由于 久 ，其表面有一 “ ”， “ ”俗称 “ ”，是 和空气中的水蒸气、co2、 o2 作用 生的，化学式 cu2(oh)2co3，“ ”能跟酸反 生成 、 co2 和 h2o。某同学利用以下反 了“铜 铜绿 铜 ”的 化。（1）从物质分类标准看，“铜绿 ”属于 _（填字母）。a酸b碱c盐d氧化物（ 2）请写出铜绿与盐酸反应的离子方程式：_。（ 3）上述转化过程中属于氧化还原反应的是_（填序号）（4）铜绿在受热时可直接分解生成物质b、 co2 和水，其分解的化学方程式为_。【答案】 ccu2(oh

11、) 2co3+4h + =2cu2+ +co 2 +3h 2ocu2(oh) 2co32cuo+co 2 + h2 o【解析】【详解】(1)、 cu (oh) co中含有金属阳离子和酸根离子，属于盐类，故选择c；223(2)、铜绿与盐酸反应的离子方程式：223+2+22cu (oh) co +4h =2cu+co +3h o；(3)、反应中铜元素从0 价升高为 +2 价，反应中铜元素从+2 价降低为0 价，其他反应元素化合价无变化，因此，上述转化过程中属于氧化还原反应的是，故答案为；(4)、铜绿受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，化学方程式为：cu2(oh)2co32cuo+co + h2o。a

12、b cd四种常见的金属单质，a元素在地壳中含量位列第6，a的密度为0.975 有、 、 、g/cm 3； b 为紫红色固体，锈蚀时变为绿色；c 在空气中加热融化但不滴落；d 在氧气燃烧，火星四射。根据以上信息回答下列问题：写出对应化学式：(1)a 在室温下与氧气反应生成_， d 在空气中锈蚀生成的氧化物为_。(2)写出下列化学方程式：a 在空气中燃烧 _ ；b 长期置于空气中变成绿色物质_。(3)将 5 g 钠铝合金投入 200 ml 的水中，固体完全溶解，产生4.48 l 标准状态下的气体，溶液中只有一种溶质。经过分析得出钠铝合金中两种金属的物质的量之比为_，所得溶液中溶质的物质的量浓度为_

13、(假设溶液体积变化忽略不计)。【答案】 na22 3o22 22222231：1 0.5o fe o 2nana o2cu o co h o=cu (oh) comol/l【解析】【分析】根据 a 元素在地壳中含量位列第6，密度为0.97 g/cm 3，可推知 a 是 na； b 为紫红色固体，锈蚀时变为绿色，故b 是 cu；c 在空气中加热熔化但不滴落，故c 是 al； d 在氧气中燃烧，火星四射，则d 是 fe。【详解】（1） a 为 na，在室温下与氧气反应生成氧化钠，d 为 fe，在空气中锈蚀生成的氧化物为fe2 o3；（2） na 在空气中燃烧的方程式为2na o2na2o2 cu

14、长期置于空气中变成绿色物质的化学方程式为2cu o co h o=cu (oh) co222223（3）溶液中只有一种溶质，应该是naalo2，根据原子守恒可知钠铝合金中两种金属的物质的量之比为 1:1，根据质量可得二者物质的量均是0.1mol ，因此所得溶液中溶质的物质的量浓度为 c(naalo2)=0.1mol0.5mol l 1 。0.2l6 下图表示某些物质间转化关系（部分反应条件省略）。其中a 为黑色固体氧化物；绿色固体； b、 d 是由相同元素组成的无色液体，且b 具有消毒杀菌作用；e 为请回答下列问题：（ 1）请判断 x 的化学式： _ 。（ 2）反应 中 a 物质的作用是 _

15、。（ 3）反应 、 的化学方程式： _ ； _ 。（ 4）在日常生活中为防止反应 的发生，可采取的措施是 _（写一点即可）。【答案】cu催化作用保持表面洁净、干燥或其它合理方法均可【解析】【分析】a 为黑色固体氧化物，能与无色液体b 混合产生气体c 和 d，b 是过氧化氢溶液，c 是氧气， d是水； e 为绿色固体，能与盐酸反应产生蓝色溶液，故e 是碱式碳酸铜，受热分解生成的 d 是水， y 是二氧化碳，a 是氧化铜；带入框图，推断合理；据以上分析解答。【详解】a 为黑色固体氧化物，能与无色液体b 混合产生气体c 和d，b 是过氧化氢溶液，c 是氧气， d是水；e 为绿色固体，能与盐酸反应产生

16、蓝色溶液，故e 是碱式碳酸铜，受热分解生成的 d 是水， y 是二氧化碳，a 是氧化铜；带入框图，推断合理；（ 1）结合以上分析， x 是铜；答案是： cu；（ 2）反应中 a 物质不变，故 a 的作用是催化作用；答案是：催化作用；（ 3）反应为双氧水在氧化铜作催化剂条件下发生分解生成水和氧气；方程式为：；二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气，反应的化学方程式：；答案是：；（ 4）为防止铜生锈，可以保持表面洁净、干燥；答案是：保持表面洁净、干燥。7化学反应多姿多彩，其中的颜色多种多样，试根据图中框图，按要求填写下列问题（ 1） a 的名称是 _， b 的化学式是 _ 。（ 2）

17、 反应 的化学方程式 _ ；反应 的离子方程式 _ ；b 和氯气的化学方程式_ 。【答案】（1）氧化铁； fe（2） fe2o3+3co2fe+3co2； fe+cu2+=cu+ fe2+； 2fe+3cl22fecl3【解析】【分析】【详解】试题分析：红棕色粉末a 为氧化铁，在高温下被一氧化碳还原，生成黑色粉末b 为铁，与蓝色溶液反应生成红色固体c 为铜，铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。（1）根据上述分析， a 是氧化铁， b 是铁，故答案为氧化铁；fe；（2）反应 的化学方程式为fe2o3+3co2fe+3co2，故答案为 fe2o3+3co2fe+3co；反应 的离子方程式为fe+

18、cu2+=cu+ fe2+，故答案为 fe+cu2+=cu+ fe2+；b 和氯气的化学方程式为2fe+3cl2fecl ，故答案为 2fe+3cl2fecl 。2323考点：考查了无机推断的相关知识。8 我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。其中管子?地数中有记载：“上有丹沙者，下有黄金；上有慈石者，下有铜金。” .“丹沙者丹砂也”，丹砂是古代炼丹的重要原料，也是实验室处理水银洒落后的产物。你认为丹砂主要成分是 _； (填化学式 ) “慈石者磁石也 ”，请写出磁石溶于盐酸的离子方程式： _；.“铜金者，斑岩铜矿也。”安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型

19、斑岩型矿床。斑岩铜矿中cu 主要以铜铁硫化物(主要为 cufes2)的形式存在。以黄铜矿(主要成份为cufes2，含少量杂质 sio2 等 )为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾 (feso4?7h2o)。其主要流程如图：已知：“反应1”： 4cufes2 +2h2so4 +17o2 4cuso +2fe2(so4)3 +2h2o部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的ph 如表：沉淀物cu(oh)2fe(oh)3fe(oh)2开始沉淀 ph4.72.77.6完全沉淀 ph6.73.79.6(1)“反应 1”中，每生成 1 mol cuso 转移电子数为 _n ；4a(2)“试剂

20、 a”是 _，“试剂 b”是 _；(3)“反应 2”中加 cuo 调 ph 为 3.7 4.7 的目的是 _；(4)“操作 x”应为 _、 _、过滤、洗涤；请简述上述“操作x”中如何对所得feso4?7h2o 晶体进行洗涤 _；(5)简述如何判断“反应 5”已进行完全： _。【答案】 hgs fe3o4+8h +2fe 3+fe 2+4h2o 17 fe粉稀硫酸使 fe 3+形成 fe(oh)3 沉淀，防止生成 cu(oh)2 沉淀 加热浓缩 冷却结晶 向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复 23 次 取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液，若无明显现象则证明反应进行完全【解析】【分析

21、】 .实验室用硫磺粉处理洒落的水银，生成的产物为 hgs；磁石的主要成分为四氧化三铁，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水；.（ 1）根据方程式中物质元素化合价的变化确定转移电子的数目；（2）铁粉可将fe3+还原为 fe2+；（3）将 ph 调节为 3.7 4.7，可将 fe3+完全沉淀而不产生cu(oh)2 沉淀；（ 4）由溶液得到晶体，可进行加热浓缩、冷却结晶等操作；（ 5）反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应，可用检验铁离子的方法检验是否反应完。【详解】.由题意可知丹砂为实验室处理水银洒落后的产物，应为hgs；磁石的主要成分为四氧化三铁，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，反应的离子方程式为fe

22、+2fe3+3o4+8h+fe2+4h2o； .（ 1）涉及反应为 4cufes2 +2h2so4 +17o2 4cuso +2fe2(so4)3 +2h2o，反应中 s 元素化合价由 2 价升高到 +6 价， fe 元素化合价由 +2 价升高到 +3 价，生成 4molcuso4，则消耗17mol 氧气，转移 68mol 电子，则生成1molcuso ，转移 17mol 电子，故答案为：17；4（2）试剂 a 是 fe，试剂 b 是稀硫酸；（3）加 cuo 调 ph 为 3.7 4 的目的是使fe3+形成fe(oh)3沉淀，防止生成2cu(oh) 沉淀，（4）由溶液得到晶体，可进行加热浓缩、

23、冷却结晶等操作，洗涤晶体，可向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复2 3 次；（ 5）反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应，可用检验铁离子的方法检验是否反应完，方法是取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液，若无明显现象则证明反应进行完全。9 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某 “变废为宝 ”学习探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含 70%cu、 25%al、4%fe 及少量 au、 pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第 步 cu 与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣i 的主要成分为 _；(2)第 步加 h2o2 的作

24、用是 _；(3)用第 步所得 cuso45h2o 制备无水cuso4 的方法是 _；(4)由滤渣 2 制取 al2(so4)3 18h2o，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。+-2+-2+2【答案】 cu+4h+2no32233cu+2no +4hocu +2no +2h o 或 3cu+8h +2noau、 pt将 fe2 氧化为fe3 ，不引入杂质，对环境无污染加热脱水甲所得产品中含有较多 fe2(so4 )3 杂质乙【解析】【分析】本题是以含70%cu、 25%al、4%fe 及少量 au、 pt 等金属的混合物为原料，制

25、备硫酸铜和硫酸铝晶体，涉及了用离子方程式表示反应原理，利用绿色氧化剂过氧化氢氧化二价亚铁离子得到三价铁离子，然后通过调整溶液的ph 使 fe3+、 al3+沉淀，再先用碱溶液溶解沉淀，过滤后再用酸溶解沉淀，得到的溶液再分别结晶，根据物质中杂质含量判断方案的可行性，根据原子利用率高低判断方案的优劣。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，cu、 al、 fe发生反应生成 cu2+、 al3+、 fe2+，其中不活泼的金属 au、 pt 不能溶解，进入滤渣；所以滤渣1 的成分是 pt 和 au，滤液 1 中的离子是cu2+、 al3+、 fe2+；第步 cu 与硝酸反应的离子方程式为：cu+4h

26、+2no3-2+22+3-2+2o；cu +2no +2h o 或 3cu+8h +2no3cu +2no +4h(2)第步加 h2o2的作用是将 fe2+氧化为 fe3+； h2o2 作氧化剂，还原产物是h2o，不引入杂质，对环境无污染；(3)由于 cuso 是难挥发性的强酸生成的盐，在加热过程中发生水解反应产生的cu(oh) 与42硫酸会再反应产生cuso4，所以第步由424cuso5h o 制备cuso 的方法应是直接在坩埚中加热脱水；(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中：甲方案在滤渣中只加了硫酸，会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法甲不

27、可行；乙方案先在滤渣中加h2so4，生成 fe2(so4 )3 和 al2(so4)3，再加适量 al 粉， al 和 fe2(so4)3 生成 al2(so4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，乙方案可行；丙方案先在滤渣中加naoh， naoh 和 al(oh)3 反应生成可溶性的naalo2，然后在滤液中加h2so4，naalo2 与硫酸反应生成al2(so4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，方案丙可行；可见在上述三种方案中，方案甲不可行，方案乙、丙可行，甲方案不可行原因是所得产品中含有较多fe2(so4)3 杂质；从原子利用率角度考虑，方案乙反应步骤少，产生的副产物少，

28、原子利用率相对高些，所以方案乙更合理。【点睛】本题考查了物质的分离提纯、离子方程式的书写、实验方案的设计与评价等知识。较为全面的考查了学生对元素及化合物、离子的检验、物质的分离提纯，盐的水解及有电子转移的离子方程式的书写规律等，将基本理论、元素化合物、化学实验有机融为一体，是不可多得的一道好题目。10 工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质，其工艺流程如下：已知：阳极泥的主要化学成分，如表所示：主要成分cuagausete百分含量 /%23.412.10.96.73.1温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响，如表所示：固定浸出温度24浓度浸出率 /%浸出温度h so/ mol 1/

29、lcu ag au se te495.14.670.20.838.9330394.54.65 0.20.286.9040278.12.650.20.052.8550固定 h2so4 浓度浸出率 /%cuagausete87.1 4.58 0.2 0.08 6.8394.5 4.65 0.2 0.28 6.9096.1 5.90 0.2 0.64 8.73(1)步骤 i 的主要目的为浸出铜，发生的主要反应的化学方程式为_；分析表 2数据，可知步骤 i 最适合的条件为 _。(2)步骤 ii 中，加入 cu 粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入nacl 的目的为 _。(3)步骤 iii 的操作方法为 _。(4)步骤 iv 中，反应温度为75 。加入 h o 溶液作用为 _；此过程中 h o 溶2222液的添加量要远远高于理论值，原因为_。(5)步骤 vi 中所发生反应的化学方程式为_。(6)步骤 vii 中，碱性环境下电解 na teo 溶液可得 te 实现，阴极的电极反应式为_。23【答案】2cu o22442-1、浸出温度 40除去滤液 2h so2cuso 2h o硫酸浓度 3 mol l中的 ag+加热浓缩（蒸发）、冷却结晶、过滤氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中增加硒和碲的浸出率、h2o2