化学铜及其化合物推断题的专项培优练习题(含答案)含详细答案

1、【化学】化学铜及其化合物推断题的专项培优练习题( 含答案 ) 含详细答案一、铜及其化合物1 周期表中短周期 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， a 和 d、 c 和 f 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 的离子结构示意图为： _。 c、 d、e、 f 四种元素所形成的简单离子中，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结构式为_。（2）用电子式表示b 的简单氢化

2、物的形成过程_。（3）写出 e 的单质与 d 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式_。写出铜单质与 f 的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式_。【答案】al3+2al+2oh-+2h2o=2alo2-+3h2cu+2hso4(浓 )cuso4+so2 +2h2o【解析】【分析】周期表中短周期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， f 为 s，c 和 f 同主族， c 为 o； b 所形成的化合物种类最多， b 为 c；e 的最外层电子数等于其电子层数， e 为 al； a 的原子半径最小， a 为 h，a 和 d 同主族， d

3、 为na；因为 g 的原子序数比f(s)的原子序数大，所以g 为 cl。【详解】由分析可知， a 为 h、 b 为 c、 c 为 o、d 为 na、e 为 al、 f 为 s、g 为 cl。（1） f 为 s， s2-的结构示意图为：； c、 d、 e、 f 四种元素所形成的简单离子分别为 o2-、 na+、al3+、s2-，电子层数越多半径越大，当电子层数相同、核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故c、 d、 e、 f 四种元素所形成的简单离子中，离子半径最小的是 al3+； a 为 h、 c 为 o， a、 c 元素组成的10 电子阴离子为oh-， oh-的电子式为；a、g、 c 元

4、素组成具有漂白性的分子为hclo，其结构式为；（2） b 的简单氢化物为 ch44；，用电子式表示ch 的形成过程为（3） e 的单质与 d 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式为2al+2oh-22 -+2h o=2alo+3h ； f 的最高价氧化物的水化物为h so ，铜单质与浓硫酸反应的化学方程式224cu+2h2so4(浓 )cuso4+so2 +2h2o 。2 化合物 a 是一种化肥，受热分解生成三种物质，物质间的有关转换关系如图所示，部分生成物已省略，其中c 为无色气体，b 为无色液体， d 为无色有刺激性气味的气体，b 到e 的反应条件为通电，i 为一种常见强酸。请回答下列问

5、题：(1)a 的化学式为 _ 。(2)c 的水化物与 i 的酸性由强到弱的顺序：_( 用化学式填空 )(3)b 生成 e 的化学方程式为 _ 。(4)金属铜与 i 的稀溶液反应的离子方程式为_，该反应中还原产物是_，生成 1mo1 的还原产物，转移电子的数目为_n a。【答案】 nh4hco3 或 (nh4)2co3 hno3 h2co3 2h2 o2h2 +o2 3cu+8h+ +2no3-=3cu2+ +2no +4h2o no3【解析】【分析】化合物 a 是一种化肥，受热分解生成三种物质，其中c 为无色气体， b 为无色液体， d 为无色有刺激性气味的气体，a 是碳酸氢铵或碳酸铵，c 是

6、二氧化碳， b 是水， d 是氨气， b到 e 的反应条件为通电， e 是氢气， f 是氧气， f 和 d 反应生成 g，g 是一氧化氮， h 为二氧化氮， i 为一种常见强酸，是硝酸。【详解】根据分析可知， a 为碳酸氢铵或碳酸铵， c 是二氧化碳， b 是水， d 是氨气， e 是氢气， f是氧气， g 是一氧化氮， h 为二氧化氮， i 为硝酸。(1)a 是碳酸氢铵或碳酸铵，化学式为nh hco 或(nh)co ；43423(2)c 的水化物为碳酸，i 为硝酸， n 的非金属性强于c，故酸性：hno h co ；323(3)b 在通电的条件下生成e 和 f，化学方程式为电解水，2h o通

7、电2h +o ；222(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，离子方程式为3cu+8h+2no3-= 3cu2+2no +4h o，硝酸中的氮元素化合价从+5 降低到 +2，是氧化剂，得到的一氧化氮是还原2产物，生成2molno 转移 6mol 电子，故生成1mo1 的 no，转移 3mol 电子，数目为3na。3 下图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物（部分产物未列出）：已知 c 是紫红色金属固体，b 的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性。（ 1） a 的化学式是 _， e 化学式是 _ ；（ 2）电解反应的化学 (或离子 )方程式是 _ ；（3）对 200ml 1mol/l 的 a

8、溶液进行电解，当有0.02mol 电子发生转移时，溶液的为_（假设溶液体积不变）。【答案】 cu(no3)2 cuo2+2cu +2h2o2cu+o2 +4h 或2cu(no ) +2h o2cu+o +4hno13 2223【解析】【分析】c 是紫红色金属固体，则c 为 cu， b 的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性，则b 为 hno ，可3推知 a 为 cu(no3)2， d 为 o2， e 为 cuo，据此解答【详解】c 是紫红色金属固体，则c 为 cu， b 的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性，则b 为 hno ，可3推知 a 为 cu(no3)2， d 为 o2， e 为 cuo；(1)由上

9、述分析可知， a 的化学式是 cu(no3)2， e 化学式是 cuo；(2)电解反应的化学(或离子 )方程式是：2+22+或2cu +2h o2cu+o +4h2cu(no3)2+2h2o2cu+o2 +4hno3；(3)对 200ml 1mol/l 的 cu(no )溶液进行电解，当有0.02mol 电子发生转移时，参加反应铜320.02mol=0.01mol ，故生成氢离子为4离子物质的量 =20.01mol =0.02mol ，故氢离子物质2的量浓度 = 0.02mol =0.1mol/l ，故溶液 ph=-lg0.1=1。0.2l4 下图表示某些物质间转化关系（部分反应条件省略）。其

10、中a 为黑色固体氧化物；e 为绿色固体； 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；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 _ 。（ 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

11、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：；（

12、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。5（ 11 分） a、 b、 c、 d 均为中学化学所学的常见物质，且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（反应条件及其他产物已略去）：请填写下列空白：（1）若 a 为气体单质，则a 为，db的离子方程式为（2）若 a 为固体单质，则a 为，a 主要用于制造（任写两种）（3）若 a 为气体化合物，其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则实验室制取学方程式为。（4）若 a 为气体化合物，其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则a 为应的化学方程式为。【答案】（ 11 分）a 的化， a 与 b 反（ 1） n2 3cu+8

13、h+ +2no3-=3cu2+2no +4h2o （ 3 分）（2） s 火药、硫酸（合理即给分）（3 分）（3） ca(oh)242nh322+2nh cl + cacl+2h o （2 分）（ 4） h2s 2h2s+so2=3s +2ho（ 3 分）【解析】【分析】a、 b、 c、d 均为中学化学所学的常见物质, 且均含有同一种元素，(1) 若 a 为气体单质 , 由 a+o2b， b+o2c可以知道 ,a 为 n2,b 为 no,c为 no2,由a+o2b，b+o2c可以知道,d为 hno3,验证符合转化关系；(2) 若 a 为固体单质, 由a+o2b，b+o2c可以知道,a为s,b为

14、so2,c为so3,由c+h2od,d+cub 可以知道,d为 h2so4，验证符合转化关系；(3) 若 a 为气体化合物, 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,a为碱性气体,a为nh3,b为no,c为 no2, 由 c+h2od,d+cub 可以知道 ,d 为 hno3,验证符合转化关系；(4) 若 a 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,a 为酸性气体 , 由b+o2c可以知道 ,a 为 h2s,b 为 so2,c 为 so3, 由 c+h2od,d+cub 可以知道 ,d 为a+o2b，h2so4,验证符合转化关系。【详解】a、 b、 c、d 均为中学化学所学的常见物质

15、, 且均含有同一种元素，(1) 若 a 为气体单质 , 由 a+ob， b+oc可以知道 ,a 为 n ,b 为 no,c为 no, 由 a+ob，22222b+oc可以知道 ,d 为 hno,db是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、no、水 , 反应离子方程式23为: 3cu+8h+-2+2no3 =3cu +2no+4h2o；因此，本题正确答案是+-2+o；: n 2； 3cu+8h+2no =3cu +2no+4h32(2) 若 a 为固体单质 , 由 a+o2b， b+o2c可以知道 ,a 为 s,b 为 so2,c 为 so3, 由c+hod,d+cub 可以知道 ,d 为 h so, 硫主

16、要用于制造火药、硫酸等；224因此，本题正确答案是:s ，火药、硫酸；(3) 若 a 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,a 为碱性气体 ,a 为 nh3,b 为no,c为 no2, 由 c+h2od,d+cub 可以知道 ,d 为 hno3, 实验室制取 nh3 的方程式为 :ca(oh)2+2nh4cl2nh3 + cacl 2+2h2o；因此，本题正确答案是: ca(oh)2+2nh4cl2nh3+ cacl2+2h2o；(4) 若 a 为气体化合物 , 其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,a为酸性气体, 由a+o2b，b+o2c可以知道 ,a 为 h2s,b 为 so

17、2,c 为 so3, 由 c+h2od,d+cub 可以知道 ,d 为 h2so4,h 2s与 so2 反应生成 s 与水 , 反应方程式为 : 2h 2s+so2=3s+2h2o；因此，本题正确答案是 : h 2s, 2h 2s+so2=3s+2h2o。6 已知：在ph 为 4 5 的环境中， cu2 、 fe2 几乎不水解，而fe3 几乎完全水解。用粗氧化铜（ cuo 中含少量fe）制取 cucl2 溶液过程如下： 取一定量的粗cuo，加入过量浓盐酸，加热并搅拌，充分反应后过滤，溶液的ph 为1。 向滤液中通入cl2，搅拌。 向 中加入适量物质a，微热，搅拌，调整溶液的ph，过滤。 把 所

18、得滤液浓缩。（ 1） 中加热并搅拌的目的是 _ 。（ 2） 中发生反应的离子方程式是 _ 。（ 3） 中的物质 a 可能是 _ ；调整的 ph 范围是 _ ；过滤后滤渣的成分是 _ 。（ 4） 中发生反应的离子方程式是 _ 。（ 5） 中如何用 ph 试纸测定溶液的 ph 值： _。【答案】加快反应速率，是反应充分2fe2+ 23+-3+cl =2fe+2cl cuo4-5 fe(oh)+2+2取一小块 ph 试纸，放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液，点在ph 试cuo+2h =cu +h o纸中央，待变色后与标准比色卡相比。【解析】【分析】氧化铜粗品加入浓盐酸溶解，此时溶液中主要有cu2+，f

19、e2+， cl-， h+；通入氯气将亚铁离子氧化成 fe3+，离子方程式为：2fe2+ +cl 2 =2fe3+ +2cl - ，加入适量cuo 可以调节 ph 值至4-5，将 fe3+转化成沉淀，同时不引入新的杂质，之后过滤浓缩，得到cucl2 溶液。【详解】（ 1）加热搅拌一般是为了加快反应速度，故答案为：加快反应速率，使反应充分；（2）根据分析可知答案为：2fe2+ +cl 2 =2fe 3+ +2cl - ；（3）根据分析可知a 为 cuo，既能调节ph 值又不引入新的杂质；根据题目信息可知ph在 4-5 的环境中 cu2 几乎不水解，而fe3 几乎完全水解；得到的滤渣为fe(oh)3

20、 ，故答案为： cuo；4-5； fe(oh)3；（4）该反应为氧化铜和氢离子的反应，故答案为： cuo+2h+=cu2+h2o；（5）测溶液ph 值的方法为：取一小块ph 试纸，放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液，点在 ph 试纸中央，待变色后与标准比色卡相比。7 氯化亚铜（cucl ）常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。工业上用制作印刷电路的废液（含fe3 、 cu2 、 fe2 、 cl ）生产cucl 的流程如图所示：根据以上信息回答下列问题：（ 1）生产过程中： x 是 _， z 是_。（均填化学式）（ 2）写出生成 cucl 的离子方程式 _。

21、（3）析出的 cucl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是_。（4）在 cucl 的生成过程中理论上不需要补充so2气体，其理由是 _。（5）已知：常温下kspcucl1.6 10 7， k spcui1.2 10 12，现向 cucl 饱和溶液中加入 nai 固体至 ci -0.1mol l 1，此时溶液中c(cu + ) =_。c(cl - )（6）实验探究 ph 对 cucl 产率的影响如下表所示：ph1234567cucl 产率 /%70908278757270析出 cucl 晶体最佳 ph 为 _，当 ph 较大时 cucl 产率变低的原因是_。【答案】 fe cl 22+-o=2c

22、ucl2-+或 h 2 o2 等合理答案亦可 2cu +so2+2cl +2h2 +so4+4h 减少产品 cucl 的损失cu+2 h2so4 (浓 )cuso4+so2 +2h2o 反应中生成的cuso4 和 so2 为11， cucl2+cuso4 +so2+2h2o=2cucl +2 h2so4 反应中消耗cuso4 和 so2 也为 1 1，所以理论上不需要补充 so2 气体3 10 82 ph较大时， cu 2水解程度增大，反应生成 cucl减少【解析】【分析】根据流程图，蚀刻液为氯化铁溶液，则滤液为氯化亚铁，因此印刷电路的废液(含 fe3+、cu2+、 fe2+、 cl-)中应先

23、加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子，过滤后，在滤液1 中通入过量的氯气，可生成氯化铁，用于制作蚀刻液；滤渣含有铜、铁，加入过量的盐酸除去铁，滤液为氯化亚铁，滤渣中含有铜，可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，调节溶液ph，可生成硫酸和cucl 晶体，据此分析解答。【详解】(1)由以上分析可知x 是 fe， z 是cl2，故答案为：fe； cl2；2+2-242-+，故答案为：(2)生成 cucl 的离子方程式为 2cu +so +2cl +2h o=2cucl +so +4h2+-2-+；2cu+so2+2cl +2h2 o=2cucl +so4+4h(3) 氯化亚铜微溶于

24、水、不溶于乙醇和稀硫酸，析出的cucl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤，可减少产品cucl 的损失，同时乙醇易挥发，便于干燥，故答案为：减少产品cucl的损失；(4)依据图示可知： cu+2 h2so4(浓 )cuso4 +so2 +2h2o 反应中生成的 cuso4和 so2 为11， cucl2+cuso4 +so2+2h2o=2cucl +2 h2so4反应中消耗cuso4 和 so2 也为 1 1，所以理论上不需要补充so2气体，故答案为：24422cu+2 h so (浓 )cuso +so +2h o 反应中生成的 cuso4224222442和 so为 1 1， cucl +cuso

25、+so +2ho = 2cucl +2 soh反应中消耗 cuso和 so也为 1 1，所以理论上不需要补充so2 气体；(5)常温下sp-7， ksp-12，现向 cucl 饱和溶液中加入nai 固体至 c(i-k (cucl)=1.6 10 (cui)=1.2 10，c(cu2+1.21012， c(cl-)=0.1mol?l-1-111.6 107-4，此)=0.1mol/l=1.2 10)=mol/l=4 10mol/lc(cu + )1.210时溶液中- )=10c(cl411 -8 ，故答案为： 310-8 ； 4 =3 10(6)由表中数据可知，析出cucl 晶体最佳ph 为 2

26、， ph 较大时，铜离子水解程度增大，反应生成 cucl 减少， cucl 产率降低，故答案为：2； ph 较大时，铜离子水解程度增大，反应生成 cucl 减少。【点睛】根据实验目的正确理解实验流程图是解题的关键。本题的易错点和难点为(4)，要注意根据反应的方程式分析判断。8fecl溶液可以蚀刻印刷电路板上的cu。某实验兴趣小组模拟该过程，并回收cu 和蚀3刻液的流程如下：（ 1） “蚀刻 ”时的化学反应方程式为 _。（ 2） 滤渣的成分为 _。（ 3） “反应 ”的离子方程式为 _。【答案】 2fecl3 cu 2fecl2 cucl2cu、 fe2+3+2fe cl2 2fe 2cl【解析

27、】【分析】按流程中的试剂用量和操作步骤综合考虑；【详解】（1）溶液在 “蚀刻 ”铜时氯化铁被还原，铜被氧化，化学反应方程式为2fecl3cu 2fecl2 cucl2答案为： 2fecl3 cu 2fecl2 cucl2；（2）铁置换出了铜，又因为铁粉过量，所以滤渣的成分为cu、 fe；答案为： cu、 fe；（ 3）滤液中溶质只有 fecl2 ，被通入的氯气氧化， “反应 ”的离子方程式为 2fe2+ cl22fe3+ 2cl ；答案为： 2fe2+ cl2 2fe3+ 2cl。9cucl 是难溶于水的白色固体，是一种重要的催化剂。工业上，由孔雀石(主要成分cu(oh)2cuco3，含 fe

28、s、feo 和 sio2 杂质 )制备 cucl的某流程如图：请回答：(1)步骤中涉及的主要离子反应方程式为_(2)步骤中涉及的主要离子反应方程式为_(3)下列说法不正确 的是 _a 步骤中产生的气体的主要成分为co2 和 h2s 气体b 滤渣 1 的成分为 sio2，滤渣2 的主要成分为 fe(oh)3 和 cu(oh)2c co32-作用是控制溶液 ph，促使 cucl 沉淀的生成d 若改变试剂加入顺序，将溶液3 缓慢加入到含大量so32- /co32-的溶液中，同样可制取cucl【答案】 2h+2fe2+h2o2=2fe3+2h2o2cu 2+ +2cl - +so32- +h 2o=2

29、cucl +so42- +2h +bd【解析】【分析】孔雀石 主要成分cu(oh)2?cuco3，含 fes、 feo 和 sio2 杂质 中用硫酸浸取，得气体主要含有硫化氢、二氧化碳，滤渣1 为二氧化硅，溶液 1 中含有 fe2+、fe3+、cu2+加双氧水，将亚铁离子氧化成铁离子，加氢氧化钠溶液调节ph 值，使铁离子沉淀，得到滤渣2 为氢氧化铁，溶液 2 主要含有硫酸铜，溶液2 中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子，加入碳酸钠调节 ph 值，使 cucl 沉淀，由于 so23- /co 23- 的溶液呈碱性，所以如果将溶液 3 缓慢加入到含大量 so23- /co 32- 的溶

30、液中，有可能生成氢氧化亚铜沉淀，得到的氯化亚铜不纯，据此答题。【详解】（ 1）步骤主要目的是利用双氧水氧化fe2+，其反应离子方程式为：2h+2fe2+h2o2=2fe3+2h2o；故答案为： 2h+2fe2+h2o2=2fe3+2h2 o；（ 2）溶液 2 主要含有硫酸铜，溶液 2 中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子，加入碳酸钠调节 ph 值，使 cucl 沉淀，其主要离方程式为：2cu 2+ +2cl - +so32- +h 2o=2cucl+so42- +2h +；故答案为： 2cu 2+ +2cl - +so32- +h 2o=2cucl +so 42- +2h +；（3） a由上述分析可知，步骤中产生的气体的主要成分为co2 和 h2s 气体，故 a 不符合题意；b由上述分析可知，滤渣 1 的成分为 sio2，滤渣2 的主要成分为 fe(oh)3，故 b 符合题意；c溶液 2 主要含有硫酸铜，溶液2 中