2020-2021厦门化学铜及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题

1、2020-2021 厦门化学 铜及其化合物推断题的专项培优 易错 难题练习题一、铜及其化合物m(x)908g?mol -1 ，某小组为了探究 x 的组成1 浅绿色盐 x 仅含四种元素，不含结晶水，和性质，设计并完成了如下实验上述实验中，得到23.3g 白色沉淀 e、 28.8g 红色固体 g 和 12.8g 红色固体 h。已知： x 分解成 a、 b、c 的反应为非氧化还原反应；常温下 b 呈液态且 1 个 b 分子含有 10个电子。请回答如下问题：(1)写出 b 分子的电子式 _； x 的化学式是 _ 。(2)在隔绝空气、570温度下加热 x 至完全分解的化学反应方程式为：_ 。(3)请写出

2、 g 溶于 d 溶液的离子方程式：_。(4)请设计实验检验固体 c 中是否仍含有x： _ 。【答案】cu4 (oh)6so4 cu4 (oh)6so4 4cuo+so3 +3h2o2+2+22溶cu o+2h =cu +cu+h o 取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量bacl液，若产生白色沉淀则样品中含有x，反之则没有。【解析】【分析】浅绿色盐 x 在 570、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应，得到a、 b 和黑色固体c，常温下 b 呈液态且1 个 b 分子含有 10个电子， b 为 h2o， a 和水反应生成的d 能和氯化钡反应生成白色沉淀e， e 只能为 baso4，

3、则 d 为 h2so4，a 是 so3； 23.3g 白色沉淀 e 的物质的量为 0.1mol ，黑色固体 c 可能为 fe3o4、 cuo、 c 等，黑色固体c 隔绝空气在 1000反应生成气体 f 和红色固体 g， g 能和 h24反应生成红色固体和蓝色溶液应为2socu o 在酸性溶液中的歧化反应，cu224422o+h so=cu+cuso+h o，所以黑色固体 c为 cuo，g 为 cu o，气体 f 为 o24，红色 h为 cu，蓝色溶液 i 为 cuso，然后结合反应产生的物质的质量计算物质的量，利用物质的量的比等于原子个数比，结合其不含有结晶水，确定x 的化学式，并进行有关解答

4、。【详解】根据上述分析可知 a 是 so3， b 是 h2o， c 是 cuo， d 是 h2so4，e 是 baso4， f 是 o2， g 为cu2o， h 为 cu， i 为 cuso4， x 是含有 cu、 h、 o、 s 四种元素的化合物。(1)b 为h2o，水分子中h、o 原子之间以共价键结合，电子式为：；根据元素守恒28.8?g=0.4mol ， n(cuo)=0.4mol，可知，在浅绿色盐x 中 n(cu)=2n(cu2o)=2 144?g / mol23.3?gn(s)=n(baso )=0.1mol ， n(cuo)： n(so )=0.04mol： 0.01mol=4 ：

5、 1，仅含四种元43233?g / mol素，不含结晶水，设化学式为： cu4m44m43m2(oh) so ， cu (oh) so4cuo+so+h o ，根据2氧元素守恒得： m=6，符合 m(x)0。其他条件一定，达到平衡时 nh3 转化率随外界条件 x 变化的关系如图所示。则 x 可以是_(填字母序号 )n nh 3a.温度b.压强c.催化剂d.n ch 4【答案】 so22 1空气或氧气 3.7 ph、”“ 加水稀释(nh4)2so4hno3具有强氧化性会把cucl 氧化【解析】【分析】利用 h 2o2 在酸性条件下将 cus 中的 -2 价 s 元素氧化成 s 单质，同时释放cu

6、2+ ，经过系列处理得到 cu 单质，然后利用 no 3-在酸性条件下的强氧化性将cu 氧化成 cu2+，接下来用so32- 将 cu 2+还原成 cu+ ，同时利用 cl -将 cu+沉淀生成 cucl ，用稀硫酸洗去cucl 表面的(nh 4+)2so4 等杂质，接下来用醇洗去表面的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到干燥的 cucl ，据此回答。【详解】（1）工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反应速率，另一方面使矿物中的cus尽可能转化，提高浸取率；根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知，本反应生成了cuso4和 s，发生了cus+h2so4+h2o

7、2=cuso4+s+2h2o，故答案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高cu 的浸出率等；cus+h2 so4+h2o2=cuso4 +s+2h2o；1000得，浓硫酸浓度 =1000 1.84g98%-1（2）根据 c=ml=18.4mol l，根据m98g / molc1v1=c2 v2得： 18.4mol l-1-14 no和硫v=0.3mol l 1l，解得 v 16.3ml；根据反应物为nh3-在酸性条件下的氧化性将cu 氧化溶解，发生的反应为cu 和稀硝酸反酸，可知，利用 no3应，故离子方程式为： 3cu+8h+3-2+2+2no=3cu +2no +4h o，故答案为： 16.

8、3；3cu+8h+2no3-=3cu2+2no +4h2o；（3）流程可知， “反应 ”利用 so32-将 cu2+还原成 cu+， so32-自身被 cu2+被氧化成 so4 2-，42- 为氧化产物； so32-被氧化 s化合价由+4升高到+6，升高了2，每个 cu2+被还原，化合so价从 +2 降低到 +1，降低了1，根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得，所以 cu2+和 so32-的物质的量之比为2:1，即氧化剂：还原剂=2:1；故答案为： so42- 或(nh) so ； 2:1；424b点之前 cu+和 cl - 形成 cucl 沉淀， b 点时建立了 cucl(s)

9、 ?cu+(aq)+ cl- (aq),b点之后， cl-浓度增大，有一部分-由 cucl(s)+-cucl 溶解 cucl(s)+cl2 ,? cu (aq)+ clcucl(aq) 可知， cucl 虽然被溶解了一部分，但是平衡并没有发生移动，所以c 点和 b 点 cu2+的浓度是相等的，由于b 点之前 cucl(s) ?cu+(aq)+ cl - (aq) 平衡一直向左移动，所以b 点2+点，综上所述答案为：的 cu 的浓度小于 a；-使沉淀减少了，所以我们可以减小-既然 b 点之后是由于发生了 cucl(s)+clcucl2cl浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：加

10、水稀释；（4）由上可知， “过滤 ”所得滤液中溶质主要成分为(nh4)2so4 ，所以答案为： (nh4)2so4；（5）硝酸有强氧化性，将cucl 氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗 ”，故答案为：3cucl 氧化。hno 具有强氧化性会把【点睛】（3）由图可知， b 点之后， nh4cl 越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的nh4cl 又拿不出来，所以最直接的做法是反着来，加适量的水！5 实验室以海绵铜（主要成分为cu和cuocucl的主要流程如图：）为原料制取已知： cucl为白色固体，难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的溶液中。cucl 有水存在时在空气中易被氧化，在酸性条件下

11、较稳定。（1） “溶解 ”时选用约为 0.5mol?l -1 的硫酸，过程中无气体产生。若硫酸浓度过大，反应会产生 no、no2 等有害气体， nh4no3 的用量会 _（填 “增大 ”或 “减小 ”或 “不变 ”）。（ 2） “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为 _。加入的（ nh4） 2so3 需要适当过量的原因是_。n(nh4cl)（3）氯化铵用量 2+与 cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多cu2+n(cu)沉淀率增加，但当氯化铵用量增加到一定程度后cu2+的沉淀率减少，其原因是_。（4）检验 cucl沉淀是否洗涤完全的方法是 _。（5）若 cucl 产品中混有少量ca

12、so4，设计提纯 cucl 的实验方案： _。（实验中可选试剂： 0.1mol?l-1 盐酸、 10mol?l-1 盐酸、蒸馏水、无水乙醇）【答案】增大2+2-2-+2h+2+2+2cu+so3+2cl +h2o2cucl +so4使 cu 充分还原，保证 cu 的还原速率，防止cucl 被空气氧化生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中取少许最后一次洗涤液，滴入1 2 滴氯化钡溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全向产品中加入10mol?l-1 盐酸溶液，不断搅拌，至固体不再溶解，过滤，向滤液中加蒸馏水至大量固体析出，过滤，再用无水乙醇洗涤2 3 次，干燥【解析】【分析】实验室流程中，海绵铜（主要

13、成分为cu 和 cuo）中加入硝酸铵和硫酸，酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是cu 和少量 cuo）生成硫酸铜，滤液中含有cu2+， nh4+， h+， so4 2-， no3-。过滤后在滤液中加入亚硫酸铵，发生氧化还原反应生成cucl，发生 2cu2+so32-+2cl-+h2o=2cucl+so42- +2h+，得到的产品cucl，据此分析。【详解】（1）若硫酸浓度过大，实际会发生浓硝酸与铜的反应，产生no、 no2 等有害气体，与相同质量的铜反应时，硝酸根消耗量增大，nh4 no3 的用量增大。（2） “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为2+2-2-+。2cu +

14、so3+2cl +h2o 2cucl +so4+2hcucl 在酸性条件下较稳定，加入的（nh4） 2so3 需要适当过量的原因是使cu2+充分还原，保证 cu2+的还原速率，防止 cucl 被空气氧化。（3）步骤中铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成cucl，发生 2cu2+so32-+2cl-+h2o 2cucl +so4 2-+2h+， cucl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一定程度后，氯化亚铜的沉淀率减少，原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中；（ 4）检验 cucl沉淀是否洗涤完全的本质是检查是否有 cu+残留，检验的方法是取少许最后一次洗涤液，滴入 12 滴氯化

15、钡溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全。（ 5）由题目已知资料可知， cucl难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若cucl 产品中混有少量410mol?l-1盐酸溶液，不断搅拌，至固体不再溶caso，向产品中加入解，过滤，向滤液中加蒸馏水至大量固体析出，过滤，再用无水乙醇洗涤2 3 次，干燥即可得到纯净氯化亚铜。6 为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图1 实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（feso?7h o）和胆矾晶体请回答：42（1）写出步骤反应的离子方程式：_ 。（2）试剂 x 是 _。步骤、中均需进行的实验操作是_。（3）进行步骤时，该小

16、组用如图2 所示装置及试剂制取co2并将制得的气体通入溶液 a中一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少为了避免固体c 减少，可采取的改进措施是_。（4）由溶液 e 到绿矾晶体（ feso4?7h2o），所需操作是_ 、 _ 、 _ 、洗涤、干燥。（5）用固体 f 制备 cuso溶液，可设计如图 3 三种途径：写出途径中反应的离子方程式4_ ，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由_ 。-过滤在 a、b之间添加盛放饱和nahco3【答案】 2al+2oh +2h2 o=2alo2 +3h2 稀硫酸溶液的洗气瓶蒸发浓缩冷却结晶过滤 3cu+2no-+2+途径最3+8h =3cu +2no

17、 +4h2o佳，理由是原料利用率高，环境污染小【解析】【分析】金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，铝可与氢氧化钠反应，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（ feso4?7h2o）和胆矾晶体流程为：合金中铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液 a 为 naalo22-22溶液，经途径 与足量二氧化碳发生 alo +co +2h o=al（oh）33-，反应可生成氢氧化铝固体c，生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成alcl3，得到的 +hcoalcl 较纯净；溶液 d 为碳酸氢钠溶液；3滤渣 b 为 fe 和 cu 的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液e 为 feso4 ，经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾

18、，滤渣f 为 cu，可用于制备胆矾，以此解答本题。【详解】（ 1）步骤 加过量的氢氧化钠，金属铝和氢氧化钠反应，金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液，即 2al+2oh- +2h2 o=2alo2-+3h2，i 和 之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去二氧化洗去氯化氢的装置，二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶，氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化c减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个al(oh)3+3h+=al3+3h2o，为了避免固体2 所示装置及试剂将制得的co2 气体通入溶液一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体，氯化氢在水中溶

19、解了部分沉淀氢氧化铝，发生的反应为（3）进行步骤 时，该小组用如图（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制的绿矾晶体，步骤 、 、 均是固体和液体的分离操作，应该是过滤，故答案为：稀硫酸；过滤；碳中的氯化氢，故答案为：在碳气体，所以可在装置a 中。故答案为： 2al+2oh- +2h2o=2alo2-+3h2；a、b 之间添加盛放饱和nahco3 溶液的洗气瓶；（4）溶液 e 为 feso4溶液，得到绿矾晶体（42feso ?7h o）的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；过

20、滤；（5）金属铜可以和稀硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，即3cu+2no3-+8h+=3cu2+2no +4h2o，铜不能和稀硫酸反应，但是当加热并通入空气之后，铜和氧气反应生成氧化铜，然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜，不会产生污染大气的气体，该过程原料利用率高，且环境污染小，所以途径最佳，故答案为： 3cu+2no3-+8h+=3cu2+2no +4h2o；途径最佳，理由是原料利用率高，环境污染小。7 信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁某“变废为宝 ”学生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

21、物，并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线：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1 的主要成分为_ 2 第步加入 h 2 o2 的作用是 _ ，使用 h 2 o2 的优点是 _ ；调节 ph 的目的是使 _ 生成沉淀3 由滤渣 2 制取 al 2 (so4 )3 18h 2o ，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_ ；4 探究小组用滴定法测定 cuso4 5h 2o mr250 含量取 a g 试样配成 100ml 溶液，每次取 20.00ml ，消除干扰离子后，用c mol / ledtah 2y 2标准溶液滴定至终点，平均消耗 edta溶

22、液 b ml. 滴定反应如下：cu 2h 2 y 2cuy 22h 写出计算cuso 4 5h 2o 质量分数的表达式_ 【答案】 cu 4h2no 3vcu 22no 22h 2o au、 pt 把 fe2 氧化为 fe3不引入杂质，产物对环境无污染fe3、 al 3甲 滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸125cb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%a【解析】【分析】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，cu、 al、 fe发生反应生成 cu 2、 al 3、 fe2；所以滤渣 1 的成分是 pt 和 au，滤液 1 中的离子是 cu 2 、 al 3 、 fe2；(2)过氧

23、化氢具有氧化性且被还原为水，无杂质无污染；可以氧化亚铁离子为铁离子易于沉淀除去，调节溶液 ph 目的是铁离子和铝离子全部沉淀；第步加h 2o2 的作用是把 fe2氧化为 fe3，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染；调溶液ph 的目的是使fe3 和 al 3形成沉淀所以滤液 2 的成分是 cu2+，滤渣 2 的成分为氢氧化铁和氢氧化铝；(3)依据实验方案过程分析制备晶体中是否含有杂质，使用的试剂作用，原料的利用率，原子利用率因素分析判断；(4)依据滴定实验和反应离子方程式计算得到。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，cu、 al、 fe发生反应生成 cu 2、 al 3、 fe2

24、 ；所以滤渣 1 的成分是 pt 和 au，滤液 1 中的离子是 cu 2 、 al 3、 fe2 ；第步 cu 与酸反应的离子方程式为： cu 4h2no3v2no 22h2 o ，au、 pt 和酸不反应，所cu2cu 4hvcu22no 22h 2o ，au 、 pt；以是滤渣；故答案为：2no 3(2)第步加 h 2o2 的作用是将 fe2氧化为 fe3，过氧化氢做氧化剂不引入杂质，对环境无污染，调节溶液 ph 铁离子和铝离子全部沉淀后过滤得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀和滤液硫酸铜，故答案为：将fe2 氧化为 fe3 ，不引入杂质，产物对环境无污染，fe3 、 al 3生成沉淀；(3)制备

25、硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加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，方法不可行，故答案为：甲，滤渣中只加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；(4)取 ag试样配成100ml 溶液，每次取20.00ml ，消除干扰离子后，用cmol l 1edta h 2 y 2标准溶液滴定至终点，平均消耗edta溶液 6ml ，滴定反应如下： cu2h 2y 2cuy 22h ，铜离子物质的量和标准液物质的量相同cmol / lb10 3 lbc 10 3 mol ；依据元素守恒得到：则 20ml 溶液

26、中含有的 cuso 45h 2 o 物质的量为 bc 103 mol ； 100ml 溶液中含bc 103 mol55bc10 3 mol ；所以 cuso4 5h 2o 质量分数的表达式cmol / lb10 3 l250gmol 1 5 100%= 125cb % ；故答案为： 125cb % 。agga【点睛】硝酸根与氢离子的组合氧化性非常强，可以氧化金属铜，浓硝酸体现强氧化性生成的还原产物是二氧化氮；过氧化氢是常见的氧化剂，优点是不引入新杂质，对环境无污染。8 孔雀石的主要成分为cu2( oh) 2co3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下( 假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸) ：

27、(1)反应能观察到的现象是_，有关反应的化学方程式为 _。(2)反应加入的金属可能是_。，有关反应的离子方程式为【答案】固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生cu2 ( oh) 2co3 2h2so44222 2 cufe cu fe2cuso co 3h o 铁粉【解析】【分析】（ 1）孔雀石的主要成分成为 cu2 ( oh) 2co3，为碱式盐，和硫酸反应生成二氧化碳气体，得到硫酸铜溶液；（ 2）硫酸铜溶液中加入过量铁发生氧化还原反应得到金属铜。据此解答。【详解】( 1) 孔雀石中加入稀硫酸中能观察到的现象是孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为cu2oh2co32h2so42cuso4co23h2o()；( 2) 经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有cuso4，加入的金属粉末能将cu2 从溶液中置换出来，故金属可能是fe，反应的离子方程式为fe cu2 fe2 cu。【点睛】本题考查了物质性质的理解应用，主要是盐和酸反应，金属和盐反应产物的判断，掌握基础是解题关键。9 如图是工业上以制作印刷电路的废液( 含 fe3、 cu 2