专题3-3：副族金属-铜及其化合物(解析版)

1、系列三副族金属专题3铜及其化合物1. “铜”的颜色与溶解性物质颜色状态及溶解性物质颜色状态及溶解性Cu紫红色、金属光泽固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸CuSO4白色粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色CuO黑色粉末，可溶于酸溶液CuS04 5H2O蓝色晶体Cu2O砖红色固体，难溶于水，可溶于酸溶液（生成Cu和（2婢）Cll2(OH)2cO3绿色粉末，难溶于水，可溶于酸溶液CuCh Cui白色粉末，难溶于水Cu(OH)2蓝色难溶于水，可溶于酸溶液CuS黑色粉末，难溶于水及非氧化性强酸(Cu(NH3)42*深蓝色络合离子，溶于水2.铜被锈蚀A（1）与Ch的反应：在空气中或Oz中加热表面变黑：2Cu

2、 + O,2CuO,利用此反应可除去混在Hz、CO 中的少量（2）与02、CO2. H?0的作用：铜在干燥的空气中比较稳定，在水中也几乎不反应，在含有二氧化碳的潮 湿空气中铜可生成铜绿，2Cu + O2+CO2+H2O = Cu2（OH）2CO3,铜绿可防止金属进一步腐蚀。铜绿可以溶 解于稀硫酸 CU2（OH）2co3+4H =2Cu2 +CO2T+3H2O03.铜的溶解（1）和强氧化性体系反应铜和硝酸反应：Cu+4HNO3 （浓）：=Cu（NO3）2+2NO2T+2H2O, 3Cu+8HNO3 （稀）=3Cu（NO3）2+2NOT+4H2O铜和浓硫酸反应：Cu+2H2so£浓）=C

3、uS04+S02T+2H2Oo反应后试管内的现象为：铜片逐渐溶解， 产生无色刺激性气味的气体，溶液变为灰白色，如何检测反应后的产物：溶液加入水中变蓝证明有硫酸铜，气体 通入到品红溶液中褪色，加热后恢复红色证明是二氧化硫。工业上用FeCh溶液做“腐蚀液”，腐蚀多余的铜箔，制作印刷电路板，其反应原理是（离子方程式）:Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2（2）铜和稀硫酸反应电解法：阳极:Cu-2e=Cu2+,阴极（石墨）：2H+2gH2T外加氧化剂法：向体系中充入氧气：2Cu+4HC1+O2= 2CuC12+2H2O向体系中加入 KNCh： 3Cu + 8H+ + 2NO3 = 3Cu【答案】

4、（1）Cu+2H2sos（浓）=CuSO4+SO2T+2H2O 产生有污染的气体 ®Fe2O3+6H+=2Fe3+4-3H2O2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O使FU+完全沉淀 加热、蒸发4.氧化亚铜（CU2O）（1）制取：4Cu0 ltxxr' > 2Cu2O+O2T（2）在湿空气中易被氧化：2Cu2O + O2=4CliO* + 2NO t +4H2O向体系中加入 H2O2： Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O向体系加入芬顿试剂：2Fe2+2H+H2O2= 2Fe3+2H20, 2Fe<3）在酸性条件下易发

5、生歧化反应：Cu2O + 2H+=Cu2+Cu+H2O在H2还原CuO实验中，所得红色固体可能是Q1与Q12O的混合物，如何检验含有Cuq?：向红色物质中 加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质中含有CsO,否则仅为Cu。反应的化学方程式为C112O +"+Cu：= Cu2+2Fe2+o Fe?+作用是催化剂（4）络合作用：2Cu+O2+8NH3 H2O=2Cu（NH3）42+4OH +6H2O【习题】硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化荆和催化剂等。工业制硫酸铜的方法很多。（1）方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是,此法的最大缺点（2）方法二、

6、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示:氧化铁粉f_n 一_1广蓝色滤液1-1嬴硫酸铜铜粉一逊超国一匣串T2T囱:褐色沉洲一瓯确热空气稀硫酸、铜和氧化铁反应的离子方程式是、:向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是。请说出调整PH为4的目的是:由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是H2SO4=CuSO4+Cu+H?0。(4) CsO做还原剂：Cii2O+6HNO3(浓)=3H2O+2Cu (NO3) 2+2NCh(气体)3Cii2O+14HNO3 (稀)=6Cu (NO3) 2+7H2O+2NO (气体)(4)CuzO的用途：普通玻璃制造过程中加入一些CisO,玻璃颜色呈红色5.

7、 Cu(OH)2有弱氧化性，新制的Cu(OH)2悬浊液能氧化醛基化合物，本身被还原为Cj。，常用于醛基化 合物的检验：CH.CHO + 2Cu(OH), CH3COOH + Cu2OI +2H,O 9分析化学上利用这个反应测定醛，医 学上用这个反应检查糖尿病。6. CuSO4<1)无水CiiSO(白色)可以遇水变为蓝色的胆矶，同理胆矶受热可失去结晶水变成白色粉末，过热时， CuSO会进一步分解出CuO。(2)可溶性铜盐能与H2s或S?一反应生成黑色的CuS沉淀，它难溶于强酸，常用于Cua的检验和H2s的除 杂。7. 铜的络合物：CM+易与NH3形成CMNHiL产络离子< 1)向硫酸

8、铜溶液中滴加级水，生成蓝色沉淀，方程式为：2CuSO4 + 2NH3*H2O(NH4)2SO4 + CU2(OH)2SO4 I(2)向沉淀后的悬浊液中继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，方程式为：Cu(OH)2sCh + 8NH3=2Cu(NH3)42+ + SO42 + 2OH(3)实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4Hq晶体。实验中所加C2H50H的作用 是：降低物质溶解度，加快其析出。8. CuS 和 Cu2s(1)制备CuS： CuSO4+H2S=CuS I +H2SO4O本反应发生的原理是：CuS溶解度极其小，因此反应得以 发生，同时要注意C

9、uS不能溶解于非氧化性酸，只能用硝酸溶解。(2)与稀硝酸反应：CuS+10HN03(i)=Cu(N03)2+H2S04+8N02 t +4H2O,3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+3S I +2N0 t +4H2O9. 卤化.亚铜CuX的制备(1)制备方程:Cu( II)+还原剂+XCuX I(2) 2Cu2+SO32-+2C1-+H2O=2CuC1 I +SO42+2H+, 2Cu2+4I=2CuI I +I2【习题1】碱式碳酸铜Q12（OH）2cOJ是一种用途广泛的化工原料。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液（主要成分有FeC13、CuC12> FeCh）制备，其

10、制备过程如下:|NaC10?1试剂 刻蚀涌一 |反jSa潺查一碱式碳酸铜（蓝绿色）潇满查阅资料知，通过调行溶液的酸碱度可使Cu2+、Fe2 Fe3+生成沉淀的pH如下:物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7（1）氯酸钠的作用是（2）调节反应A的pH范围为,可以选择的试剂是 （填序号）。a.氨水b.硫酸铜c.氢氧化铜d.碳酸铜<3）反应B的温度要控制在60左右，且保持恒温，可采用的加热方法是o（4）已知滤液中含有碳酸氢纳，写出生成碱式碳酸铜的离子方程式：（5）过滤得到的产品洗涤时，如何判断产品已经洗净。【答案】（1）将Fe3氧

11、化成Fe3+（2） 3.76.0 cd（3）水浴加热（4） 2CW+ 3c0丁 +2H2O=CU2（OH）2CO3+ 2HCO；（5）取最后一次洗涤液，加入硝酸银、硝酸溶液，无沉淀生成则表明已洗净【解析】电子工业中刻蚀线路板的酸性废液（主要成分有FeCh、CuCk、FcC12）加具有氧化性的物质氯酸 钠，把亚铁离子氧化物铁离子，加入CuO （或氢氧化铜、碳酸铜等）调行pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过 滤除去沉淀，在滤液中加碳酸钠，生成碱式碳酸铜，过滤得到碱式碳酸铜固体。（1）根据表中数据可知铁离子在pH=3.7时，即可完全沉淀，则容易转化为沉淀除去，所以要加入氧化剂氯 酸钠把亚铁离子氧化为铁

12、离子，故答案为：将F/+氧化成Fe3+：（2）调节溶液A的pH使铁离子转化为沉淀,而铜离子不沉淀,则调节溶液A的pH范围为3.760；调节pH时，加入的试剂能消耗氢离子，但是不能引入新的杂质，则可以选用氢氧化铜和碳酸铜：故答案为：3.7-6.0；（3）反应B的温度要控制在60左右，且保持恒温，由于反应温度较低，则可采用水浴加热的方法；故答案为：水浴加热：<4）氯化铜与碳酸钠反应生成碱式碳酸铜和碳酸氢钠，K反应的离子方程式为：2Cu2+3CO32+2H2O=Cu2 （OH） 2co3+2HCO3.:故答案为：2Cu2，+3CO32.+2Hg=Cii2 （OH） 2co3+2HCO3:（5）

13、沉淀表面会附着氯高子，设计实验检验是否含有氯离子的方法可以检验是否洗涤干净，实验设计为： 取最后一次洗涤液，加入硝酸银、稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液，加入 硝酸银、稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净。【习题2】废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆机，流程简图如下:成电路板反应1操作g、XH j 和NHxCl溶液CuSO,涔柒NH3和NH4cl溶液有机届（溶有RH）操作Cu等 胆码回答下列问题:（1）反应I是将Cu转化为Cu（NH3）

14、42反应中H2O2的作用是o写出操作的名称:（2）反应H是铜氨溶液中的CWNHM?与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式:，操作用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号）a.富集铜元素b.使铜元素与水溶液中的物质分离c.增加Cu”在水中的溶解度（3）反应HI是有机溶液中的CuR?与稀硫酸反应生成CuSO4和 0若操作使用下图装置，图中存在的错误是O（4）操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是o操作由硫酸铜溶液制胆研的主要步骤是。（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是o循环使用的NH4CI在反应I中的主要作用是o【答案】（1）作氧化剂 过滤（

15、2） Cu（NH3）42+2RH=2NH4+2NH3+CuR2分液漏斗ab（3） RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多（4） Ch、H2s04加热浓缩冷却结晶过滤（5） H2s04防止由于溶液中的c （OH ）过高，生成Cu （OH） 2沉淀【解析】（1）废电路板中加入双氧水、氨气、氯化镂溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤 的方法，所以操作为过滤。反应【是将铜转化为铜氨溶液，铜元素的化合价升高，所以铜是还原剂，则双氧水 为氧化剂，将铜氧化。（2）反应II是铜会溶液中的铜氨离子与有机物RH反应，生成CuR?,同时生成NHJ和NH方程式为： Cu（NH3） 42+2RH=2

16、NH4+2NH3+CuR2o分液的目的是富集铜元素，使铜元素与水溶液中的物质分离，所以ab 正确。（3）反应IH是有机溶液中的CuR:与稀硫酸反应相当于复分解反应，所以生成硫酸铜和RH,互不相溶的液 体采用分液的方法，分液时分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内部不能盛放太多溶液。（4）以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以阳极上产生02, 同时有大量的氢离子生成，且硫酸根离子也向阳极移动在阳极枳累，因此阳极产物还有硫酸，从溶液中获取晶体 可通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。（5）电解硫酸铜溶液时得到硫酸，在反应川中用到的HfO，所以硫酸能循环使用。筑化

17、镂电离出的钺根 离子抑制一水合氨的电离，从而降低溶液的碱性，防止由于溶液中的c （OH ）过高，生成Cu （OH） 2沉淀。【习题3】实验室以海绵铜（主要成分为Cu和CuO）为原料制取Cu。的主要流程如图所示。NHN)?、稀也S化(NHJSO» NH4clCuCl晶体已知：CuQ微溶于水，不溶于乙醇，可溶于氯离子浓度较大的溶液中。CuCl露置于潮湿的空气中易被氧化。回答下列问题。(1) “氧化”时温度应控制在6070,原因是(2)写出“转化”过程中的离子方程式(3) “过滤H”所得滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作获得(NHSSOq晶体，可用作化学肥料，“过滤II ”所得滤渣主要成

18、分为CuCl,用乙醇洗涤的优点是。n(NH4Cl)(4)氯化铉用量下V不与C声沉淀率的关系如图所示。随着氯化镂用量的增多C产沉淀率增加，但当氯化镂用量增加到一定程度后的沉淀率减小，其原因是例(CM,)法树洌二二七c(5)若CuCl产品中混有少量CaSO4,设计提纯CuCl的实验方案：1(实验中可选试剂：盐酸、盐酸、蒸懦水、无水乙醉)【答案】(1)温度低溶解速度慢、温度过高硝酸挥发或分解(2) 2Cu2+SO ； +2C1+H2O=2CuC11+SO : +2H+(3) CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快，避免CuCl被空气中02氧化(4)生成的氯化亚铜又溶解于氟化核溶液中(5)向产品中加入1

19、0mol.L/盐酸，不断搅拌，至固体不再溶解，过滤,向滤液中加蒸馀水至大量固体析出,过滤，再用无水乙醇洗涤23次，干燥【解析】实验流程中，海绵铜（主要成分为Cu和CuO）中加入硝酸铉和硫酸，酸性条件下硝酸根离子具有氧化性， 可氧化海绵铜生成Cu汽滤液中含有Cu1、nh4 h+、so/-、NO。过滤后在灌液中加入亚硫酸钺，发生氧化 还原反应生成CuCl,发生反应：2Cu2+SO32+2CF+H2O=2CuC11+ SOr+2H 得到产品 CuCL（1）物质“溶解氧化”时，既要考虑反应速率，还要考虑是否有副反应发生，温度低溶解速度慢、温度过高 钱盐分解,（2） “转化”中氧化产物为硫酸钺，灌液主要

20、是硫酸镂。可知亚硫酸铁被溶液中的CuSOj氧化成硫酸锈，Cu?+ 被还原生成 CuCl,离子方程式为 2Cu2+SO32 +2Ci-+H2O=2CuCll+ SO产+2H+。（3）根据已知条件，“过滤II”所得滤渣CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇沸点低，易挥发，避免因水洗干燥时 间长而导致CuCl被氧气氧化。（4）根据题中已知条件，CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铉用量增加到一定程度后，氯化亚 铜的沉淀率减小，原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化锈溶液中。（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CaSO4，向产品中加入lO

21、mohLT盐酸，不断搅拌，至固体不再溶解,过滤，向滤液中加蒸镭水至大量固体 析出，过滤，再用无水乙醉洗涤23次，干燥即可得到纯净氯化亚铜。4.氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4.HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu? （0H） 3。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸镂氧化分解技术生产Cu。的工艺过程如下：硝酸筱、水、硫酸海绵铜(NILbSOj、NII4CI讨滤斐耳冠司T过滤|三水洗赧洪干A X（J产品（1）写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式：（2）还原

22、过程中发生的主要反应的离子方程式：。（3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醉洗涤，在真空干燥机内于70C干燥2h,冷却密封包装。70真空干燥、密封包装的原因是。（4）写出氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响.由图可知，溶液温度控制在60C时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65c时，CuCl产率会下降，其原因可能是反应温度对氯化而铜产率的影响曲线图（6）以碳棒为电极电解CuCb溶液也可得到CuCl,写出电解时阴极上发生的电极反应式:【答案】（1） 3Cu+2NO3 +8H+=3Cu2+2NOT+4H2O（2） 2Cu2+S

23、O32+2C1-+ H2O=2CuCIJ,+SO42+2H+（3）加快乙醇和水的挥发，防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化（4） 4CuC1+O2+ 4H2O=2Cu2（OH ）3C1+2HC1（5）温度过高，一是促进了 CuCl的水解，二是促进了 CuQ与空气中氧气发生反应（6） Cu2+e+Cl=CuCll【解析】（1）溶解过程中，Cu与NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应，离子方程式为：3Cu+2NO3+8H+=3Cu2+2NOT+4H2O（2）还原过程中，溶液中的CM被还原为CuCl,离子方程式为：2Cu2+SO32 +2C1 + H2O=2CuClj.+SO42+2H+（3）真空干燥可

24、以加快乙醇和水的挥发，密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化（4）由题给信息可知，CuCl在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Qi? （OH） 30,根据得失电子 守恒及原子守恒写出生成物并配平，化学方程式为：4CuC1+O2+ 4H2O=2Cu2（OH）3C1+2HC1（5）因在60C时CuCl产率最大，根据信息可知，随温度升高，促进了 QiCl的水解，CuCl被氧化的速度 加快（6）电解时，阴极上C产得电子，电极反应式为：Cu2+c+C1 =CuClX【习题5】氧化亚铜（CU2O）是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石（含CuFeS?、Cu2s等）为 原料制取Cu2O的工

25、艺流程如下:料渣n常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:Fe (OH) 2Fe (OH) 3Cu (OH) 2开始沉淀7.52.74.8完全沉淀9.03.76.4(1)炉气中的有害气体成分是， Cu2s与02反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为(2)若试剂X是H2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:，当试剂X是时，更有利于降低生产成本。(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是。(4)写出用N2H4制备Cuq的化学方程式：,操作X包括洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是o(5)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu?。，写出阳极上生成C112O的电极反应式:

26、【答案】(1) S022 ： 1(2) 2Fer +2H ' +H2O2=2Fe3 +2H2O空气或氧气(3) 3.7<pH<4,890 (4) 4Q1SO4+N2H+8KOH 2cli2O+N2T+4K2so4+6H2O滤 防止 Cu2O气中氧气氧化(5) 2Cu-2e +2OH =Cu2O+H2O【解析】(l)金属硫化物焙烧时转化为金属氧化物与二氧化硫，故炉气中的有害气体成分是S02, Cu2s与02反应 时,氧化剂为还原剂为CrS, ImoQ得4moi电子,Cu的化合价从+1价升高为+2价,S的化合价从-2价 升高为+4价，故ImolCu2s失8moi电子，根据得失电

27、子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ： 1,故答案 为：SO2： 2 ： I；（2）酸性条件下，HzO?将Fe?'氧化为Fe31本身被还原为H?0,离子方程式为2Fe? +2H'+H2（）2=2Fe3, + 2H2O：酸性条件下O?也可以将Fe?冬化为而氧气或空气价格远低于02,所以用氧气替代双氧水， 可以有效降低生产成本，故答案为：2Fe2' +2H*4-H2O2=2Fe3*4-2H2O：空气或氧气：（3调整pH的目的是使铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去，而铜离子不能形成沉淀，故pH调控范围是 3.7<pH<4.8,故答案为：3.7<pH<

28、;4.8；（4） N2H4将CW还原为CrO,自身被氧化为N2,化学方程式为4CuSO+N2H4+8KOH22£2Cii2O+N2T +4K2SO4+6H2O；由于CU2O不溶于水，故操作X为过滤、洗涤、烘干；因Cuq有较强的还原性，在加热条90件卜易被空气氧化，故烘干过程中要隔绝空气，故答案为：4CuSO4+N2H4+8KOH = 2Cu2O+N2T+4K2SO4+6H2O；过滤：防止CihO被空气中氧气氧化：（5）因CsO是在阳极上生成的，阳极材料是铜，铜失去电子转化为CrO,相应的电极反应式为2Cu2e +2OH =Cu2O+H2O,故答案为：2Cu-2e +2OH =012。

29、+比0。【习题6】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+、Fe"、CD生产CuCl的流程如图所示：废液加入过量x 过滤根据以上信息回答下列问题：（1）生产过程中：X是。（填化学式）（2）写出生成CuCl的离子方程式o（3）析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是0（4）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SCh气体，其理由是。（5） CuCl 的另一种制备原理是 Cu2+Cu+2C1 =2CuCl K=5.85xl06,向 0.01 mol-L 1 的 CuCb溶液中加

30、入 足量的铜，能否生成CuCl?（通过计算说明）°（6）使用CuCl捕捉CO气体的反应为CuCl（s）+xCO（g） 一 CuClxCO（s） H<0,为提高CO的平衡转化 率，可采取的措施有 （填标号）。A降低温度B增大压强 C延长反应时间D把CuCl分散到疏松多孔的分子筛中（7）已知：CuCl = Cu+Cl K1: CuCl+Cl- = CuCl," K2；则反应 Cu+2C1 CuCb 的平衡常数（用K、冷表示）。【答案】(1) Fe(2) 2Cu"+SO2+2Q +2H2O=2CuC11+SO42 +4H（3）减少产品CuCl的损失，易于干燥（4）

31、Cu+2Hls（M浓硫酸） = CuSO4+S（M+2HiO 反应中酶的 C11SO4 和 SO?为。为 CuCl2+CuSO4+SO2+ 2H2O=2CuQ1+2H2sO4反应中消耗CuSOq和SO?也为1： 1,所以理论上不需要补充SO?(6) AB【解析】滤渣和浓硫酸反应可以得到CUSO4,可知滤渣为Cu,可知滤渣里的成分为Cu和过量的X。废液中主 要是Fe?'、Fe*、Cu2 Cl ,不引入新的杂质，过量X为Fe粉，过量的Fe置换出Cu,滤液主要是FeCb， 通入过量的C3得到FcCb，可以蚀刻电路板。滤渣为Cu和Fe,加入过量的HCL Fc和HC1反应生成FcCh， 滤液主要

32、为FeCh, o C11CI2和SO2、Q1SO4反应得到CuQ。（1）根据分析X为Fe；（2）根据图示CUSO4、SO2, CuCh反应得到CuCl, SO2中S的化合价从+4升高到+6,生成H2so4,而 CuCh和CuSCh中Cu的化合价从+2降低到+1,得到CuCl晶体，离子方程式为2Cu2'+SO2+2CI + 2H2O=2CuC11 + SO42 +4H ：（3） CuCl微溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗涤，可以减少洗涤过程中的溶解损失，而且乙醇易挥发，洗涤 后易干燥：（4）铜和浓硫酸反应生成SO?和CuS（M 而SO?和CuSCU与CuCl?反应生成CuCl,根据化学方程判

33、断，理 由是 O1+2H2sO"浓硫磅= CuS6+SO2T+2H2。反应中生成的 CuSO4和 SOz 为 1 ： 1, C11CI2+CUSO4+SO2 +2Hq=2CuCll+2H2sCh反应中消耗C11SO4和SO2也为1： 1,所以理论上不需要补充SO?；(5) Cu"+Cu+2c1 =2CuCl 的丫衡常数表示的 K=2/-、，0.01 mol-L 1的 CuCk 溶液c(Cu")c (Cl )加入足量的铜，可根据浓度商Q,判断，Q= /c -、= E 12=25x105, Qc<k,平衡正向进行: c(Cir )c"(Cl ) 0.0

34、1x0.02"因此反应能够发生，由于如记*时=募亦=2.5x105, Q,水平衡正向进行：(6) A.该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO的转化率增加，A符合题意：B.增大压强，向气体体枳减小的方向移动，即正向移动，CO转化率会增加，B符合题意；C.达到平衡后，延长反应时间，化学平衡不会移动，C不符合题意：D. CuCl是固体，分散到疏松多孔的分子筛中，只是增加了接触面积，加快反应速率，平衡不移动，D不符 合题意：答案选AB：(7)目标反应可由反应2-反应1得到，化学方程式相减，则平衡常数相除，则CU+2C1=±CuC12的平衡常数K=，A.【习题7】碱式氯化铜是

35、重要的无机杀菌剂。(1)碱式氯化铜有多种制备方法方法1:45- 50时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2 (OH)2 C12-3H2O,该反应的化学方程式为方法2:先制得CuCL,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCh, Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M，的化学式为(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClcxH9。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验:称取样品l.U60g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A：取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgC10.1722 g；另取25.

36、00mL溶液A,调节pH45，用浓度为0.08000 mobL-1的EDTAlNazFhYZHQ)标准溶液滴定(离子方程式为Cu2+ HN'CuY?”")，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)【答案】4540-(1)4CuQ + 02+8Hzd2CU2(OH)2C12-3H2O Fe?,100.00ml0.1722g 、, 100.00mllOO.OOni二X n(Cr)=n(AgCl)x 25,00ml 143Sg/ml 2SOt)mI=4.800xlO-3moL n(Cu2*)=n(EDTA)x 25,OOml=O.O8OO

37、OlOQOOnimol.L“x30.00 niLxlO 3 L mL lx 25-00ml=9.600xl0-3 moL n(OH )=2n(Cu2+)-n(Cl )=2x9.600xl0 3 mol4.800x 10 3niol= 1.440x 10 2mol m(Cl )=4.800x 10 3molx35.5g.mol 1 =0.1704 g, m(Cu2+)=9.600x 10-3molx64g mol !=0.6144g. m(OH )=1.440xl0-2 molxl7g mol |=0.2448g, n(H2O)=1.160g-0.1704g-0.6144g62448f 827m

38、oi=4.800x1 O-3 mol, a ： b ： c ： x = n(Cu2*) : n(OH ) ： n(Cl ) : n(H2O)=2 ： 3 ： 1 ： 1 ,化学式为 CU2(OH)3C1H2O【解析】(1)分析CuCl悬浊液中持续通入空气得到CU2(OH)2 c匕3比0,可以发现Cu元素的化价升高了,所以 氧气肯定做了该反应的氧化剂，根据化合价升降总数相等并结合质量守恒定律，可以写出该反应的化学方程式为45-50*C4CuCI + O2+ 8H9 =2CU2(OH)202 3Hq。由催化原理示意图可知，M'先与H+、Oz反应生成M, M再被Cu还原为Cu",所

39、以M，的化学式为Fe”(2)由实验可以求出该样品中所含的物质的量，由氯离子守恒得：100.00m!0.1722g 乂小八 / A Cl、 2S.OOmL W.Sgmof1 25.00mL八n(Cl )=n(AgCl)x=°=4.800x10'mol由实验结合反应信息C/+ H2Y2=CuY2+2H可以求出样品中所含Cu元素的物质的量：100.00mln(Cu2*)=n(EDTA)x100.00ml=0.08000 mol.L-/30.00 mLxlO 3 LmL/x 25 00niL=9.6OOxlO-3 mol再由化合物中电荷守恒得：n(OH )=2n(Cu2+)-n(Cl

40、 )=2x9.600xl0 3 mol-4.800x10 3 mol=1.440xl0 2 mol分别求出这3种离子的质量，根据质量守恒，求出HQ的质量：m(Cr)=4.800xl03 molx35.5g- mol-1 =0.1704gm(Cu2+)=9.600x 10 3 molx64 g mol" =0.6144 gm(OH )=1.440xl02 molx17 g- mol'1 =0.2448 g再求出结晶水的物质的量：l.1160g-0.1704 g-0.6144g- 0.2448 £n(H2O)=1 瓯 mor1=4.800x10-3 mol最后求出各粒子

41、的个数之比，写出化学式：因为 a ： b ： c ： x = n(Cu24) ： n(OH ) ： n(Cl ) ： n(H2O)=2 ： 3 ： 1 ： 1 ,所以该样品的化学式为 Cu2 (OH)3aHq .【习题8】经多年勘测，2018年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发现特大铜矿床，具有重大 实际意义.以黄铜矿（主要成分为CuFe%,含有少量PbS、AI2O3、SQ）为原料制取胆矶的流程如图:时间/小时已知：常温下 KspFe(OH)3=8.0xlO Ksp|Al(OH)3=3.0xl0 3 KspCu(OH)2=3.0xl0-2()o（1）CuFeS?中硫元素的化合价为，

42、硫元素在周期表中的位置是o写出上述流程中生成亚硫酸钺的离子方程式：。（2）最适合的试剂A是 （写化学式）溶液，固体2的成份为PbSO和 o当试剂A的浓度为6moi时，"浸出''实验中，铜的浸出率结果如图所示。所采用的最佳实验条件（温度、时间） 为 o（3）最适合的试剂B是（填序号），最适合的试剂C是（填序号），固体3的成份为,a. Cl2b. CuO c.酸性高镒酸钾溶液 d. NaOH e. H2O2 溶液 f. K2CO3（4）操作1如在实验室中进行，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和,操作2的步骤为,过滤、洗涤。（5）根据已知图像信息，请计算：当Fe3+完全沉淀时，

43、溶液中AP+理论最大浓度为（提示：当离子浓度WlxlO 'mol L时，认为该离子沉淀完全）【答案】(1) -2第三周期V【A 族 SO2+CO32 =SO32 +CO2 (SO2+H2O+2CO32 =SO32 +2HCO3 )(2) H2SO4 SiO2 90、2.5 小时 e b(3) CuO、Fe(OHh. A1(OH)3(4)漏斗蒸发浓缩冷却结晶(5) 0.375mol/L【解析】（1）根据化合物正负化合价代数和为零，确定CuFe，中硫元素的化合价为-2,硫元素在周期表中的位置是 第三周期VIA族，利用强酸制弱酸原理书写方程式，注意二氧化硫少量生成亚硫酸镂和碳酸氢钱，适量生成

44、亚硫 酸镂和二氧化碳，所以上述流程中生成亚硫酸铉的离子方程式为：SO2+CO32 =SO32 +CO2 （SO2+H2O+2CO? =SO32 +2HCO3 ） G（2）因为要制取胆机，最适合的试剂A是硫酸溶液，固体2的成份为PbSOa和二氧化硅。根据题干给出的图像可知当试剂A的浓度为6moiI时，当90C、2.5小时，“浸出”实验中，铜的浸出率几乎达到了 100%,所以所采用的最佳实验条件（温度、时间）为90C、2.5小时:（3）溶液1到溶液2的过程中需要除掉铝离子、铁离子、亚铁离子，选择氧化剂先把亚铁离子氧化为铁离子，再调pH值，使铁离子、铝离子沉淀完全，因为除杂同时不可加入新的杂质，所以

45、氧化剂选择双氧水，氧化铜调节 pH；固体 3 为 CuO、Fe（OH）3, AI（OH）3：（4）操作1过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，操作2制取胆根，所以需要将溶液2蒸发、浓缩、冷却、结晶、过渡、洗涤得到产品胆矶;（5）当离子浓度口xio-mol L时，认为该离子沉淀完全：当F/完全沉淀时,c (Al3*) =0.375mol/L= £ (Rfc (O"-)；KspF(OH)31因此包=8.。*0 小 c(AI) c(A产)xc (OU) K冲AI(OH)3c(A/3+) 3.0x10-33一气体A.泡铜 A1,（CuzO,Cu）高温 二熔渣B粗电解.精前精炼葡【

46、习题9工业上由黄铜矿（主要成分为CuFeSz）冶炼铜的主要流程如下:石英砂石英砂器上四一冰铜魅r T （wCu2S-MFeS） tV空气空气nm iv（1）步骤【是在反射炉中进行的。把黄铜矿和石英砂混合加热到1000 C左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是<2）步骤II是在转炉中发生的。冰铜含Cu量为20%50%。转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂），1 200 左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2s被氧化为Qiz。生成的CuzO与Cu2s反应，生成含Cu量约为98.5%的 泡铜，该过程发生反应的化学方程式

47、分别是、o气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收（填字母）。a.浓硫酸b.稀硝酸c. NaOH溶液d.氨水（3）步骤小是由泡铜冶炼粗铜的反应，反应方程式为。【答案】（1） 2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS4-SO22FeS + 3O2=2FeO 4-2SO2（2） 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2Tcd（3） 3Cu2O+2AlAhO3+6Cu【解析】由流程可知，黄铜矿加入石英砂通入空气焙烧，可生成CwS、CuO,继续加入石英砂通入空气焙 烧，生成CuzO、Cu,生成气体A为二氧化硫，熔渣B为FcO等，CsO、Cu与铝在高温下发生铝热反应得

48、到粗 通，电解可得到精铜：（1）把黄铜矿和石英砂混合加热到1000 C左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fc的低价硫化物，且部分 口，日Fe的硫化物转变为FcO,该过程中发生反应的化学方程式分别是2CuFeS2-l-O2=Cu2S+2FeS + SO2. 2FeS + 3（h=2FeO+2sCh：（2） Cu2s被氧化成Cu2O和二氧化硫气体，反应的方程式为2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2.生成的Cu2O与 Cu2s反应生成铜和二氧化硫，反应的方程式为2Cuq+Cu2s邈Ucu+SO?:由流程图转化可知，气体A中的大 气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体：a

49、.浓H2SO4不能吸收二氧化硫， 故A错误；b.稀HNO3可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大气，故B错误：c. NaOH溶液与二氧化硫反应生 成亚硫酸钠，故C正确：d.氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸锈，故D正确：故答案为cd：（3）由流程图转化可知，CuO与A1反应置换反应生成A1。与Cu,反应方程式为3Cu9+2Al地退 A12O3+6CIL【习题10】某校化学小组同学研究Cu与H2s04溶液反应，小伟同学实验记录如下:实验实验操作实验现象编号I取螺旋状铜纹在酒精灯上烧至红热，迅速伸入装有10 mL3mol/LH2s04溶液的试管中产生大量白雾：溶液颜色变为浅蓝色；试管中出现红色浑浊II步骤一

50、：取螺旋状铜丝在酒精灯上烧至红热，迅速伸入装有10 mL蒸储水的试管中；步骤二：冷却后加入5 mL 3 mol/L H2so4步骤一：产生少量白雾：试管中出现黑色浑浊，略带红色步骤二：浑浊全部为红色：溶液略显蓝色(1)实验一：探究白雾的成分波波同学收集实验I中白雾，加入品红溶液，溶液褪色，得出结论：白雾成分包含so2o可能是因为局部温度过高产生，写出有关化学方程式艳艳同学认为不妥，补充实验IH：实验编号实验操作实验现象III步骤一:取品红溶液，加3 moi/LH2s04溶液,加热；步骤二：收集实验I中白雾，加入品红溶液，加热步骤一：溶液褪色，加热无颜色变化；步骤二：溶液褪色，加热无颜色变化根据

51、实验川，可推断白雾成分是,而并非SO?。(2)实验二：探窕红色固体的成分。经过分析，实验【和实验H中的红色浑浊成分相同。(资料)QsO能溶在浓氨水中形成无色Cu(NH3)2+,很容易被氧气氧化为蓝色Cu(NH3)2?+： Cuq能与一定 浓度的酸溶液发生反应：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2Ou写出012。溶在浓缄水中的离子方程式 0对于红色浑浊的成分，谷哥设计实验并实施，证实了红色固体中只有CsO。他的实验是：将实验I试管 中固体过滤洗涤，得红色固体，。结合实验I和H ,吉吉同学确定铜丝烧至红热时生成了 o(3)实验三：探究红色固体不溶的原因。经过检验，实验I和实验II反应后的溶液均显酸

52、性，对于体系中 有CU2。固体的原因：龙校假设：在实验条件下，随着溶液酸性降低，CihO与酸无法反应。乔博假设：在实验条件下，随着溶液酸性降低，CisO与酸反应速率变小。邹邹同学继续实验：实 验 编 号实验操作实验现象IV取CU20固体少量,加入到装有10 mL3 mol/LH2s04溶液的试管中溶液迅速变为蓝色：试管中出现少量亮红色 固体V取 00固体少量,加入到装有10mL3mol/LH2SO4和少量CuSO4(浅蓝色)的试管中现象同IVVI重复实验I ,振荡试管，分为两等份。第一份立刻加入浓 硫酸至c(H2SO4)=3 mol/L；第二份静置4h之后,过滤, 向固体中加入浓硫酸至c(H2

53、so。=3 mol/L第一份加酸后红色固体明显减少，溶液蓝色 加深：第二份静置时，固体减少，溶液缓慢 变为蓝色，固体加酸后无明显现象。实验V的目的是。通过以上实验，臧臧同学得出的结论是O【答案】(1)Cu+2H2so4(浓)d C11SO4+SO2T+2HqH2so4(2)Cu2O+4NH3Hq=2Cu(NH3)2+2OH +3H2O加入到足量浓宛水中，固体全部溶解得无色溶液，很快变成蓝色溶液CuO和Cu2O(3)证明C/+对CsO与酸的反应没有干扰随着溶液酸性降低，Cu2O与酸反应速率变小。【解析】(1)Cu与浓硫酸共热，发生氧化还原反应，产生CuSO、SO2, H2O,反应的化学方程式为：Cu+2H2so>(浓)占 C11SO4+SO2T+2H2O：品红溶液中加入稀硫酸与实验I的白雾中加入品红溶液，操作相同，实验现象相同，证明实验I中白雾成 分是H2so4；(2)C112O与浓叁水中的NH3H2O反应产生Cu(NH3)2+，根据电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方 程式为：Cu2O+4NH3*H2O=2Cu(NH3)2+2