高考化学-铜及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案

1、高考化学一一铜及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案(1)一、铜及其化合物1.物质AD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AD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)D-A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 3 CuC+Hc _ c“+H2C CiT+2OH=Cu(OH)2 J【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Cu,则D为CuO,

2、B为CuSQ, 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CuSQ, C为Cu(OH)2, D为CuO;(1)B为CuSQ,属于盐类，C为Cu(OH)2,属于碱，D为CuO,为氧化物；(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+H21i=Cu+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 J。.我国很早就使用青铜器，由于时间久远，其表面有一层 绿锈“，绿锈俗称铜绿”，是 铜和空气中的水蒸气、 CQ、O2作用产生的，化学式为Cu2(OH

3、)2CO3,铜绿能跟酸反应生 成铜盐、CQ和H2O。某同学利用以下反应实现了 铜一铜绿一TT的转化。(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、CQ和水，其分解的化学方程式为 。【答案】C CU2(OH) 2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2 T +3H2O ACU2(OH)2CO3= 2CuO+CO2 T + H2O【解析】【详解】(1)、CU2(OH)2CC3中含有金属阳离子和酸根离子，属于盐类，故选择C；(2)、铜绿与盐

4、酸反应的离子方程式：Cu2(OH)2CC3+4H+=2Cu2+ +CQ T +3H2O;(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：ACu2(OH)2CQ = 2CuO+CO T + H2O。.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；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；c、Y为常见无笆气体F X是常见的金属单质.请回答下列问题：(1)请判断X的化学式：。(2)

5、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2 Ho 三ecoHo =保持表面洁叶布本净、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

6、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：2印0一士三2凡0+0- f ；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：2HQE答案是：2HQE三RHOKi t ；卉BS的小代附3 = C H 0,制S；(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。.铜及其化合物向2n mln 0.2n molZ

7、1 NazSOs溶液中滴加0.2n mol?L 1 CuSO,溶液，发现溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀，经检验，棕黄色沉淀中不含so4，含有Cu、Cu2 和 SO2。已知：Cu+ 稀硫酸 Cu+CU2+, CU2+ I- CuI J 白色)+12。(1)用稀硫酸证实沉淀中含有 Cu的实验现象是。(2)向洗净的棕黄色沉淀中加入足量KI溶液，产生白色沉淀，继续向上层清液中加入淀粉溶液并没有变蓝的现象出现，请结合离子反应方程式解释不变蓝的原因 。22【答案】有暗红色不溶物生成I2 so3H2O 2I so2 2H【解析】【分析】(1)Cu在酸性条件下发生反应生成铜和铜离子，有暗红色不溶物生成；(2

8、)加入淀粉溶液并没有变蓝的现象出现，说明碘单质被还原。【详解】(1)Cu在酸性条件下发生反应生成铜和铜离子，则用稀硫酸证实沉淀中含有Cu的实验现象是有暗红色不溶物生成；故答案为：有暗红色不溶物生成；(2)加入淀粉溶液并没有变蓝的现象出现，说明碘单质被还原，发生反应的离子方程式为 22.I2SO3H2O2ISO42H。故答案为：I2SO2H2O2ISO22Ho.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CQ、O2作用产生 绿锈，该 绿锈”俗称 铜绿”，化学式为CU2(OH)2CQ, “铜绿”能跟酸反应生成铜盐和 CQ、H2O。某同学利用下述 系列反应实现了 铜一铜绿一奇固”的转化。铜叫铜绿,A r C

9、u(OHh.唔+ Cu(1)从三种不同分类标准回答，“铜绿 ”属于哪类物质？ 、(2)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式 写出B的化学式。(4)上述转化过程中属于化合反应的是 ,属于分解反应的是 。【答案】铜盐 碳酸盐 碱式盐 Ci2(OH)2CO3+4HCl=2CuC2+3H2O+CQ T CuO【解析】【分析】(1)根据物质的分类方法结合物质的俗称和物质组成进行解答；(2)反应为碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳;(3) Cu (OH) 2分解生成 CuO；(4)依据化合反应概念和分解还原反应的概念判断.【详解】(1)铜绿是碱式碳酸铜的俗称，含有铜元素，其分子式为Cu2(OH)2

10、CC3,其阳离子不为氢离子，阴离子不全为氢氧根，故不是酸不是碱，可为铜盐，含有碳酸根离子，为碳酸盐，同时又含有氢氧根，也为碱式盐，故答案为：铜盐；碳酸盐；碱式盐；(2)碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2(OH)2CQ+4HCl=2CuC2+3H2O+CQ T ；(3) Cu(OH)2一B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，故答案为：CuO;(4)在反应过程中：铜 一铜绿一A-Cu(OH)2一B一Cu;铜一铜绿发生了化合反 应；铜绿一是A跟酸反应生成铜盐及 C6、H2O, A为铜盐是复分解反应；A一Cu(OH)2是铜盐和碱反应生成氢氧化铜沉淀，是复分解反应；Cu(

11、OH)2一B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，是分解反应；B一Cu是氧化铜和氢气反应生成铜和水，是置换反应；故答案为：；.6.氯化亚铜(CuC1)在化工、印染、电镀等行业应用广泛。CuC1微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于 Cl浓度较大的溶液，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸俊氧化分解技术生产CuC1的工艺过程如图。回答下列问题：硝也黑，水、K越业*班出怩总和L JL_,_，上 1噂爆燃一一崩解 -* GY *-凹潞水,人好洗. H9(?!卜赢一p一篇他火相产品(1)步骤中N元素被还原为最低价，写出此反应的离子方程式 。(2)步骤中，亚硫酸俊要略保持

12、过量，原因是 ,滤液中可循环利用的物质是 O(3)步骤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为CU2(OH)3C1, CuCl被氧化为CU2(OH)3C1的化学方程式为 。(4)用KzCbO7溶液测定氯化亚铜样品纯度(假设杂质不参与反应)，步骤如下：准确称取所制备的氯化亚铜样品 10.00g ,将其置于过量的FeC13溶液中，待样品完全溶解后， 加入适量稀硫酸配成100mL溶液，取溶液10.00mL用0.1000mo1 LK 2口2。7溶液进行滴 定，反应中Cr2O72被还原成Cr3 ,相关数据记录如表所示：该样品中CuCl的质量分数 O实验编号123消耗KzCbO7溶液的体

13、积/mL14.9816.0315.022(5)制造印刷电路板产生的废液中含大量Cu NHq, 等离子，利用膜电解技术对此3 4废液进行电解，电解装置如图所示。电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl ,电解时阴极的电极反应式为 ,生成CuCl的离子方程式为 O TOC o 1-5 h z 【答案】4Cu+NO3+10H+=4Cu2+NH；+3H 2。 使完全反应，阻止生成的被氧化硫酸 4CuCl+O 2+4H 2O=2Cu 2(OH)3cl+2HCl 89.55%2+_ _ _ _Cu NH3 4+e+2H2O= Cu NH3 2 +2NH3 H2OCu NH3 2 2HClCuC

14、l2NH4【解析】 【分析】铜与硝酸根和氢离子反应生成铜离子，加入亚硫酸俊和氯化俊生成硫酸、氯化亚铜等，过滤得到氯化亚铜，经水洗、醇洗、烘干等到氯化亚铜产品。【详解】步骤中N元素被还原为最低价变为俊根离子，铜变为铜离子，因此反应的离子方程式；4CU+NO3 +10H+=4Cu2+NH 4 +3也0；故答案为：_+_2+_4Cu+N0 3 +10H =4Cu +NH 4 +3H20。步骤中，亚硫酸根具有还原性，铜离子具有氧化性，CuCl在潮湿空气中易水解氧化，因此亚硫酸俊要略保持过量，原因是使完全反应，阻止生成的被氧化，Cu2+、C、SO2-和H20反应CuCl SO22-、H+,因此滤液中可循

15、环利用的物质是硫酸；故答案为：使完全反 应，阻止生成的被氧化；硫酸。步骤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为Cu2(OH)3C1, CuCl与空气中氧气、水反应生成 Cu2(OH)3C1和HCl,其反应的的化学方程式为 4CuCl+O2+4HzO=2Cu2(OH) 3c1+2HC1 ；故答案为：15.00mL,根据得失电子守4CuC1+O 2+4H 2O=2Cu 2(OH)3C1+2HC1 15.00mL,根据得失电子守三次消耗中第二次是错误数据，舍去，求另外两次平均数为恒关系得到 n(CuC1)=6n(C2O72-) = 6 x 0.1 mO1?L0.015L = 0.

16、009mq1 该样品中 CuCl的质量分1花 0.009mo1 10 99.5g mol”广数 3 100% 89.55%10.0g2根据图中信息，阴极2根据图中信息，阴极Cu NH 3 yl3 4得到电子变为 Cu NH3 2 和NH3 H2O ,因此电解时阴极的电极反应式为Cu NH332+4 +e-+2H2O= Cu NH3 , +2NH3 H2O ,427.工业上由含铜废料7.工业上由含铜废料欧气电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl,生成CuCl的离子方程式为Cu NH3 22HClCuCl2NH4 ;故答案为:Cu NH3 22HClCuCl2NH4。(含有Cu、Cu

17、S CuSQ等)制备硝酸铜晶体的流程如下:20% UNO溶液A置换一过滤+淘洗-*滤液淘洗漉(1)焙烧”时CuS转化为CuO和SQ,反应的化学方程式为 (2)酸化”步骤反应的离子方程式为 。(3)过滤”所得滤液中溶质的主要成分为 。(4)淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)。a.稀硫酸 b.浓硫酸 c稀硝酸 d.浓硝酸(5)反应”一步的过程中发生反应Cu+2HNO3+H2O2=Cu(NQ)2+2H2O。该反应中被还原的物质为。反应一步中若不加10%H2O2,只用浓HNO3,随着反应的进行，容器内持续出现大量红棕色气体NO2,请写出该反应的离子方程式 。(6)由反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu

18、(NO3)2 3H2O晶体的方法是(相关物质的溶解度曲线如图所示)【答案】2CuS+3Q=2CuO+2SQ CuO+2l4=Cu2+2H2O FeSO a 陛O2 CuO+4ht+2NQ3=CU2+2H2O+2NO2蒸发浓缩，冷却至26.4摄氏度时结晶【解析】【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS CuSQ等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为 CuO和SQ,加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用冷水淘洗后加入20%的HNO3和0%的H2O2发生反应,蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4 C结晶，从反应”所得溶液中析出 Cu(

19、NO3)2?3H2O。【详解】(1)CuS焙烧和氧气反应转化为 CuO和SQ,根据电子守恒和元素守恒可知反应的化学方程A式为：2CuS+3Q CuO+2SQ； (2)焙烧后主要为氧化铜，酸化过程氧化铜和氢离子反应生成铜离子和水，离子方程式为：CuO+2Hb=Cl?+2H2O；(3)根据分析可知过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液，即过滤”所得滤液中溶质的主要成分为 FeSQ；(4)淘洗加入酸不能具有强氧化性，否则会溶解铜，a、稀硫酸，不能和铜反应，故 a选；b、浓硫酸和铜常温下不反应，但遇到水溶解放出大量热，会和铜发生反应，故b不选;c、稀硝酸具有氧化性能氧化铜，故 c不选；d、浓硝酸能溶解铜，故

20、d不选；故答案为：a；(5)该反应中H2O2中的氧元素由-1价变为-2价，化合价降低被还原；若不加10%H2O2,只用20%HNO3,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，反应的离子方程式为：Cu+4H+2NO3-=Cif+2NO2 T +2悖O;(6)图象中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知，温度高于26.4 C溶液中才能析出Cu(NO3)2?3H2O,所以从 反应”所得溶液中析出 Cu(NO3)2?3H2O的方法是：蒸发浓缩，降温 至温度略高于26.4 C结晶。【点睛】 配平氧化还原方程式时先分析元素化合价的变化，找出氧化剂还原剂和氧化产物还原产 物，之后依据电子守恒和元素守恒配平反应方程式。

21、FeC3溶液可以蚀刻印刷电路板上的Quo某实验兴趣小组模拟该过程，并回收 Cu和蚀刻液的流程如下：FeCh溶液过展Fu粉5I_t_ 怛刻 反应1 匕漉 反腐H 回收的蚀刻泄述心(1)蚀刻”时的化学反应方程式为 。(2)滤渣的成分为。(3)反应n ”的离子方程式为 。【答案】2FeC3+Cu= 2FeCb+CuC2 Cu. Fe 2F$+2Fe3+2Cl【解析】【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2FeCb+Cu=2FeC2+ CuCl2答案为：2FeC3+ Cu= 2FeC2+ CuC2；(2)铁置换出了铜，又因

22、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 FeC2 ,被通入的氯气氧化，反应n ”的离子方程式为2Fe2+Cl2 =2Fe3+ 2Cl ；答案为：2Fe2+ Cl2= 2Fe3+ 2Cl。9.如图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3、Cu2、Fe2、C1 )生产CuCl的流程：度液加入过L逑灌 虫打 法破磨过土一沈渣笛 SO度液加入过L逑灌 虫打 法破磨过土一沈渣笛 SO.CUSQ溶液-7CuCL ifcljipH丽过涉LCuClM 体已知：CuCl是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸，在空气中迅速被氧化为绿 色，见光分解变成褐色。请回答下列问

23、题：流程中的滤渣与 Y反应和X与Y反应相比，单位时间内得到的气体多，其原因为(2)滤液需要加过量Z,检验Z过量的方法是 (3)写出生成CuCl的离子方程式：。(4)为了提高CuCl产品的纯度，流程中的过滤”操作适宜用下列装置(图1)中的(填选项字母)，过滤后，洗涤 CuCl的试剂宜选用 (填无水乙醇”或稀硫酸”)CuCl加入饱和NaCl溶液中会部分溶解生成 CuCl 2 ,在一定温度下建立两个平衡:i.CuCl s i.CuCl s ? Cu aq Cl aqKsP 1.4 106 spII.CuCl s Cl aq ? CuC aq Ksp 0.35。分析c Cu 、c CuCl2和Ksp、

24、K的数学关系，在图 2中画出c Cu 、c CuCl2 的关系曲线 (要求至少标出一个坐标点)XcuClMlg morL-i2；O 2e(Cu+y 10 3 nioPL1 图2(6)氯化亚铜的定量分析：称取样品0.25g于250mL锥形瓶中，加入10mL过量的FeCL溶液，不断摇动:待样品溶解后，加入 20mL蒸储水和2滴指示剂；立即用0.1000mol L 1硫酸铀标准溶液滴定至绿色为终点;重复三次，消耗硫酸铀溶液的平均体积为24.30mL。上述相应化学反应为 CuCl FeCl3 CuCl2 FeCl2、Fe2Ce4Fe3 Ce3，则样品中CuCl的纯度为(保留三位有效数字)。【答案】Fe

25、、Cu和HCl形成原电池，加快了反应速率取少量蚀刻液于试管中，滴加少量品红溶液，品红褪色，证明氯气过量SO2 2Cu2 2Cl 2H2O 2CuClSO2 4H B 无水乙醇96.7%96.7%【分析】Fe+Cu2+ = Fe2+Cu,原溶液中的 Fe3+Fe+Cu2+ = Fe2+Cu,原溶液中的 Fe3+、Cu2+被除去，过滤所得的滤液中含有Fe2+、Cl-,在滤液中加入过量的氯气，可以将Fe2+氧化成FeC%即得到FeCl3蚀刻液，实现蚀刻液的再生。滤渣为铜单质和剩余的铁单质，加入过量的稀盐酸，铜与稀盐酸不反应，因此滤液也为FeCl2溶液，滤渣为铜。(1)流程中的滤渣与 Y反应和X与Y反

26、应相比，单位时间内得到的气体多，说明反应速 率快，因为滤渣中有铁和铜单质，与盐酸反应时能形成无数微小的原电池，极大地加快 了反应速率，故答案为：Fe、Cu和HCl形成原电池，加快了反应速率；(2)检验溶液中通入的氯气已过量，可取少量蚀刻液于试管中，滴加少量品红溶液，品红褪 色，证明氯气过量，故答案为：取少量蚀刻液于试管中，滴加少量品红溶液，品红褪色， 证明氯气过量；(3)根据流程图可知，SO2、CuSO4、CuCl2反应生成H2SO4、CuCl,因此离子方程式为SO22Cu22Cl2H2O 2CuClSC24H ,故答案为:SO22Cu22Cl2H2O 2CuClSO24H ；(4)生产中为了提高 CuCl产品的质量，尽可能减少 CuCl被空气中氧气氧化，直采用抽滤法 快速过滤，所以过滤装置选择B项。洗涤CuCl宜选用无水乙醇，因为 CuCl难溶于无水乙醇，洗涤时可减少 CuCl的溶解损失，而且后续干燥中易除去乙醇。不选用硫酸，虽然 CuCl难溶于硫酸，但用硫酸冼涤，会给 CuCl表面带来少