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文档简介

第18讲铜金属材料金属冶炼

[复习目标]1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途02.理解含铜重要化合物的制备原理

及过程。3.了解金属冶炼的原理和方法。

考点一铜及其化合物

■归纳整合

1.熟记铜及其常见化合物的颜色

物质颜色物质颜色

紫红色白色

CuCuSO4

CuO黑色CUSO45H2O蓝色

砖红色绿色

Cu2OCU2(OH)2CO3

蓝色

Cu2S黑色CU(OH)2

2.铜及其重要化合物的性质及应用

(1)铜在潮湿的空气中生成铜锈

[CU2(OH)2CO3]:2Cu+02+CO2+H2O=CU2(OH)2CO3.

(2)常用灼热的铜粉除去N2中的。2,用灼热的CuO除去C02中的CO。

(3)新制的Cu(OH)2常用来检验醛基.

(4)CUSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CUSO4-5H2。),可用于检验岂应。

⑸过量的Cu和浓HNO3反应,得到NO2和NO的混合气体,再加入稀H2so%Cu继续溶解。

(6)Cu+2H2so4浓)3=CUSO4+SO2T+2H2O,此反应中当Cu过量时,H2s。4也不能完全

反应。此反应不适用于制备CuSO%因为会产生污染性气体SO2且H2sCU的利用率低。

R易错辨析

1.CuO是黑色固体,与水反应生成CU(0H)2()

2.将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀()

3.CUSO46H2O失去结晶水属于物理变化()

4.常温下Cu和浓H2s。4反应生成CuSOM)

5.过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成()

答案1.x2,V3.x4.x5.x

■专项突破F辑蠲

一、铜及其化合物的性质和应用

1.某研究小组通过实验探究Cu及其重要化合物的性质,下列操作正确且能达到目的的是

()

A.将铜丝插入浓硫酸中加热,反应完后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色

B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCL的生成

C.将CuCb溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCb固体

D.将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡,除去铜绿

答案D

解析A项,应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中,并不断搅拌;B项,应将铜丝在空气中

加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中;C项,CuCb水解生成的盐酸易挥发,加热蒸干CuCh

溶液得不到无水CuCL固体。

二、铜及其化合物的制备

2.碱式碳酸铜又名孔雀石,主要成分为CU2(OH)2c03,呈绿色,是一种具有广泛用途的化工

产品.某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜.

试剂:0.25mol-L-iNa2c03溶液、0.5HIOLLTNaOH溶液、0.5mol-LTCu(NO3)2溶液各

100mL0

实验1:探究CU(NO3)2与NaOH和Na2cCh溶液配比

取三种反应溶液,以表中的比例混合,在601条件下进行实验,并观察现象。

编号K[CU(NOS)2]/mL■(NaOH)/mL■(Na2co3)/mL沉淀数量沉淀颜色

1222.8+++蓝色

2222.4+++蓝色

3222++浅绿色

4221.6+浅绿色

注:越多表示沉淀的相对量越多。

实验2:探究反应温度

按上述实验得到的合适反应液用量,在不同温度下进行实验,并观察现象。

反应温度/℃沉淀数量沉淀颜色

室温++++蓝色

40++++蓝色

60+浅绿色

75++绿色

2

80+++绿色(少量黑色)

实验3:制备碱式碳酸铜

按最佳物料比取50mL0.5Cu(NC)3)2溶液、50mL0.5mol-L'NaOH溶液和相应体积

的0.25mol-LTNa2cCh溶液,在最佳反应温度下进行实验,待反应完全后,静置、过滤、洗

涤、干燥后,得到2.5g产品。

请回答下列问题:

(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有。

(2)制备碱式碳酸铜时,CU(NO3)2、NaOH和Na2cO3溶液的最佳物质的量之比为,

最佳反应温度为,本实验的加热方式为.

⑶请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式:0

(4)实验2中在80℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质,产生该物质的原因可能是

(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作:___________________________________________

(6)计算本实验的产率为%(保留三位有效数字)。

答案(1)100mL容量瓶、胶头滴管(2)2:2:175℃水浴加热(3)2NaOH+Na2cCh

+2CU(NO3)2=CU2(OH)2CO3+4NaNO3(4)碱式碳酸铜受热分解生成黑色的氧化铜(5)向

过滤器中加入蒸播水没过沉淀,待蒸储水自然流下后,重复操作2~3次(6)90.1

解析(2)由实验1表格数据可知,当Cu(NC)3)2、NaOH和Na2c。3溶液的体积均为2mL时,

1

生成的碱式碳酸铜最多,CU(NO3)2,NaOH和Na2cO3溶液的浓度分别为0.5molL,0.5mob

1

L」、0.25molL,则制备碱式碳酸铜时,Cu(NO3)2,NaOH和Na2cO3溶液的最佳物质的量

之比为2:2:1;由实验2表格数据可知,当温度为75℃时,生成的碱式碳酸铜最多,则最

佳反应温度为75℃,故本实验的加热方式为水浴加热。(6)由反应方程式可知,理论上生成

碱式碳酸铜的物质的量为曾出mol,质量为S05X;5X222则本实验的产率为

2.5g

0.05x0,5x222、100%”90.1%。

--------;--------g

考点二金属冶炼及金属材料

■归纳整合鼬

1.常见的金属材料

3

(1)金属材料分类

金黑色金属材料钱、镒、筐以及它们的合金

料有色金属材料除黑色金属以外的其他各种金属

及其合金

⑵几种常见的合金

「低碳钢:韧性、焊接性好,强度低

/碳素钢]中碳钢:强度高,韧性及加工性好

画L高碳钢:硬而脆,热处理后弹性好

上至毓『具有各种不同的优良性能,用于制

,也2一不锈钢及各种特种钢

铝种类:硅铝合金、镁铝合金、硬铝等

特性:密度小、强度高、塑(造)性好、易于加工

用途:建筑业、容器包装业、交通运输业等

青铜(主要含Cu.Sn.Pb):我国最早使用

黄铜(主要含Cu、Zn等)

K白铜(主要含Cu、Ni、Zn等)

2.金属冶炼的一般方法及应用

(1)金属在自然界中的存在

化合态在金属化合物中,金属元素都显正价

游离态金、伯等极少数金属

(2)金属冶炼的实质

金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程.即M"+旌--M(写反应通式,

用M表示金属)。

(3)金属冶炼的方法

,曳解、,热还原热分解

----------金属活动性逐渐减弱---------------►

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg

电解[矗]△

NaCl(熔融)Fe2O3HgO

方法名称主要反应原理(举例)

2HgQ^^2Hg+02T

热分解法

2Ag2。-4Ag+O2T

作还原剂(

coFe2O3+3cs旦=2Fe+3co2高炉炼铁)

热还原法

H2作还原剂

W03+3H2上一W+3H2。

4

再艰

铝热反应

Fe2O3+2A1——2Fe+AI2O3

2Abe)3(熔融)4Al+302T

冰日日后

由解

电解法MgCb(熔融)+Cbf

2NaCl(熔融)^^2Na+Cbf

IE易错辨析

1.金属钠的冶炼用电解熔融的NaCl,则金属铝的冶炼也用电解熔融的AlCb()

2.电解饱和食盐水制取钠()

3.热还原法制取汞、银()

4.铝热反应可用于冶炼高熔点金属,如K、Ca、Cr、Mn等()

5.工业电解熔融态的AbCh制Al时,加冰晶石的主要作用是提高A1的产量()

6.将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁,可以得到金属

镁()

答案1.x2.x3.x4.x5.x6.V

■专项突破幅

金属冶炼方法的选择

1.根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。

答案K、Na,Ca、Mg属于活泼金属,一般使用电解法冶炼;Sn、Pb属于较活泼金属,一

般使用热还原法冶炼;Hg,Ag属于不活泼金属,一般使用热分解法冶炼。

2.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气法;③活泼金属置换法;④电解法。

四种方法在工业上均有应用,古代有:(I)火烧孔雀石炼铜;(U)湿法炼铜。现代有:(HI)铝

热法炼铭;(IV)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是()

A.(IfB.(EB

C.(ID)—(3)D.(W)一④

答案B

解析(I)火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法冶炼金属铜,对应方法①,故A正确;(口)湿法炼

铜是采用活泼金属置换法冶炼金属铜,对应方法③,故B错误;(ni)铝热反应是采用活泼金

属置换法冶炼金属,对应方法③,故C正确;(IV)从光卤石中冶炼金属镁是采用电解熔融氯

化镁的方法,对应方法④,故D正确。

3.金属的冶炼一般用热分解法、热还原法和电解法,选用冶炼方法的依据主要是()

A.金属在自然界里存在的形式

B.金属元素在地壳中的含量

5

C.金属阳离子得电子的能力

D.金属熔点的高低

答案C

解析不同的金属有不同的冶炼方法,金属的冶炼方法是根据金属的活动性强弱确定,即根

据金属阳离子得电子的能力确定,与其在自然界中的含量多少、熔点高低以及存在形式没有

太大的关系,故C项正确。

真题演练明确考向

I.正误判断,正确的打“7;错误的打“X”。

(1)青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2022•全国乙卷,7C)(x)

⑵青铜比纯铜熔点低、硬度大,所以古代用青铜铸剑(2022・江苏,7C)(V)

2.(2022•广东,1)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟.随着时代发

展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料

制成的是()

答案B

解析兽骨其主要成分是碳酸钙和其他钙盐,故A不符合题意;青铜器是铜与锡、铅等的合

金,属于合金材料,故B符合题意;纸张的主要成分是纤维素,故C不符合题意;液晶显示

屏是一种采用液晶为材料的显示器,液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物,故D不符

合题意。

3.(2020•全国卷山,7)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,

其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为CU(OH)2-CUCO3],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为

CU(OH)2-2CUCO3],下列说法错误的是()

A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度

B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D.CU(OH)2CUCO3中铜的质量分数高于CU(OH)2-2CUCO3

答案C

6

4.(2022•海南,15)胆研(CUSO46H2O)是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原

料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆研。流程如下。

T滤液A)

向aNa£O,溶液

因为①浸洗、过滤

------(④

胆矶H

回答问题:

(1)步骤①的目的是。

(2)步骤②中,若仅用浓H2s04溶解固体B,将生成(填化学式)污染环境.

(3)步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2so%反应的化学方程式为

(4)经步骤④得到的胆矶,不能用水洗涤的主要原因是

(5)实验证明,滤液D能将「氧化为以

i.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将「氧化为L,理由是

ii.乙同学通过实验证实,只能是C/+将I-氧化为L,写出乙同学的实验方案及结果

(不要求写具体操作过程)。

答案(1)除去原料表面的油污(2)SO2

(3)Cu+H2O2+H2SO4=CUSO4+2H2O(4)胆矶晶体易溶于水(5)i.溶液C经步骤③加热

浓缩后双氧水已完全分解ii.取滤液D,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,

静置后,向上层清液中再加入KI溶液,溶液不变色,「不能被氧化

解析(1)原料表面含有少量的油污,Na2cCh溶液呈碱性,可以除去原料表面的油污。(2)在

加热的条件下,铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O,二氧化硫是一种大气污

染物,步骤②中,若仅用浓H2s。4溶解固体B,将生成S02污染环境。(3)步骤②中,在H2O2

存在下Cu溶于稀H2so4,生成C11SO4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+H2O2+

H2SO4=CUSO4+2H2OO(4)胆矶是一种易溶于水的晶体,因此,经步臊④得到的胆矶,不能

用水洗涤。(5)i.H2O2常温下即能发生分解反应,在加热的条件下,其分解更快,因此,甲

同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将「氧化为12。ii.「氧化为12时溶液的颜色会发生变

化;滤液D中含有CuSO4和H2so4,乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将「氧化为卜,较

7

简单的方案是除去溶液中的Cl?*,然后再向其中加入含有I的溶液,观察溶液是否变色。

课时精练

1,中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列有关说法不正确的是()

A.“火树银花合,星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色

B.古剑沈卢“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金

C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”中的“曾青”是铜盐

D.《天工开物》中有“至于矶现五金色之形,硫为群石之将,皆变化于烈火”,其中的“矶”

指的是金属硫化物

答案D

解析焰色是某些金属元素的特征性质,不同金属元素的焰色不同,“火树银花”中的焰火

颜色实质上是金属元素焰色的体现,故A正确;合金的硬度一般大于其成分金属的硬度,剑

刃硬度较大,所以“剂钢”为铁的合金,故B正确;“曾青涂铁”是可溶性铜盐溶液与金属

铁发生置换反应得到金属铜的过程,“曾青”是可溶性铜盐,故C正确;矶是各种金属(如铜、

铁、锌)的硫酸盐,不是金属硫化物,故D错误。

2.(2022・武汉模拟)旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜银合金)。下列说法正确的是()

A,硬度比铜的大

B.熔点比铜的高

C.容易被腐蚀

D.通过外观颜色即可区分它和白银

答案A

解析合金的硬度大于其成分金属,A正确;合金的熔点低于其成分金属,B错误;合金的

性能优于其成分金属,故合金的耐腐性更好,C错误;白铜、白银均为银白色,不能通过颜

色区分,D错误。

3.(2022-南通高三期末)下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是()

A.铜单质具有延展性,可用作传输电流

B.CU2。的熔、沸点较高,可用作催化反应

C.Cu(OH)2具有氧化性,可用作检验醛基

D.CuSO4能使蛋白质变性,可用于饮用水消毒

答案C

解析铜单质具有导电性,可用作传输电流,A不符合题意;CU2。的熔、沸点较高与其作催

化剂无因果关系,B不符合题意;已知反应RCHO+2Cu(OH)2+NaOH—2cu2Ol+

RCOONa+3H2O,反应中Cu(OH)2作氧化剂,具有氧化性,可用作检验醛基,C符合题意;

8

CuS04能使蛋白质变性,但CuS04不可用于饮用水消毒,只能用于环境消毒,D不符合题意。

4.(2022•辽宁铁岭高三模拟)下列古诗或古文中的描述与化学方程式对应关系不正确的是

()

A.丹砂烧之成水银:HgS=^=Hg+S

占燃

B,爆竹声中一岁除:S+2KNO3+3C^^K2S+3CO21+N21

C.炉火照天地,红星乱紫烟:CU2(OH)2CO3+2H2^^CU+CO2+3H2O

D,曾青得铁则化为铜:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

答案C

解析“丹砂烧之成水银”指硫化汞加热生成汞,化学方程式正确,A不符合题意;“爆竹

声中一岁除”涉及黑火药爆炸,化学方程式正确,B不符合题意;“炉火照天地,红星乱紫

烟”描述的是古代冶炼场景,化学方程式错误,C符合题意;“曾青得铁则化为铜”指湿法

炼铜,化学方程式正确,D不符合题意。

5.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(CU2O)与木炭按一定的比例混

合后加热至800(,即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是()

A.“药金”实质上是铜锌合金

B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌

C.用王水可区别黄金和“药金”

D.用火焰灼烧不能区别黄金和“药金”

答案A

解析冶炼“药金”的相关反应的化学方程式为ZnCCh二^ZnO+CChf、2ZnO+

C叁S=2Zn+CO2f、2CU2O+C叁*4Cu+CO2?,A项正确、B项错误;王水可以溶解黄

金和“药金”,C项错误;用火焰灼烧可以区别黄金和“药金”,因为高温下黄金跟空气不

反应,而“药金”可以与空气反应,生成的CuO是黑色的,ZnO是白色的,D项错误。

6.人类最早冶金的历史年代曲线图如图所示(-1000表示公元前1000年)。下列说法正确的

是()

A.金属越活泼,冶炼的年代一定越晚

B.冶炼金属的历史:电解氯化物比电解氧化物早

C.自然界中铜元素以游离态形式存在,故铜的冶炼年代最早

9

D.金属氧化物(如AI2O3、CU2O)也属于金属材料

答案B

解析图中铜冶炼的年代比银和金早,而铜比银和金活泼,故A错误;金属氯化物的沸点一

般比金属氧化物的低,在冶炼初期会选择电解金属氯化物,故B正确;自然界中铜以化合态

存在,故C错误。

7.(2023・西安质检)金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均密切相关。下列有关金属冶

炼的原理错误的是()

A.用电解法制取金属钠:2NaCl(熔融)生暨2Na+Cl2f

B.用Na、Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti:2Mg+TiCL(熔融)=甥n+2MgeI2

国工

C.用A1作还原剂冶炼金属V:3V2O5+1OA1^S=6V+5AI2O3

D.用H2作还原剂冶炼金属Ag:Ag2O+H2^=2Ag+H2O

答案D

申解

解析电解熔融氯化钠制取金属钠,反应的化学方程式是2NaCl(熔融)一2Na+CLT,故

A正确;Na、Mg的活泼性大于Ti,可用Na、Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti,反应的化学

方程式是2Mg+TiCL(熔融)粤乡Ti+2MgeL,故B正确;铝的还原性大于锐,用A1作还原

其工

剂可以冶炼金属V,反应的化学方程式是3V2O5+10Al*=6V+5Al2。3,故C正确;银是

不活泼金属,一般采用加热Ag2。的方法冶炼Ag,故D错误。

8.向CuSCU溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶

液变为红色浑浊(CU2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复

多次。下列关于上述过程的说法不正确的是()

A.Cu2+将H2O2还原为。2

B.压。2既表现氧化性又表现还原性

C.CM+是H2O2分解反应的催化剂

+2+

D,发生了反应:Cu2O+H2O2+4H=2Cu+3H2O

答案A

解析硫酸铜与H2O2溶液首先发生反应产生氧化亚铜,铜元素的化合价降低,硫酸铜作氧

化剂,则H2O2作还原剂被氧化成氧气,故A错误;开始过氧化氢被氧化成氧气表现还原性,

继续滴加过氧化氢溶液后氧化亚铜转变成铜离子,则过氧化氢又表现氧化性,故B正确;整

个过程中反应开始有铜离子,反应结束时还有铜离子,铜离子的量没有变化,符合催化剂的

特点,故C正确;反应的第二阶段是过氧化氢与氧化亚铜反应产生铜离子的过程,根据价态

变化,可知过氧化氢应被还原成水,根据化合价升降总数相等可得离子方程式:CU2O+H2O2

+2+

+4H=2CU+3H2O,故D正确。

10

9.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼,下列说法不正确的是()

A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化

B.湿法炼铜的反应中,铜元素发生还原反应

C.用磁铁矿炼铁的反应中,lmolFe3C>4被CO还原成Fe,转移9moi电子

D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化

答案C

解析电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,Na元素化合价由+1降低至0,被还原,C1元

素化合价由-1升高至0,被氧化,故A正确;湿法炼铜的离子方程式为Fe+Cu2+-Fe2+

+Cu,反应过程中Cu元素化合价由+2降低至0,发生还原反应,故B正确;Fe3O4+

4co*^3Fe+4cCh,1molFe3C)4被CO还原成Fe时,转移8mol电子,故C错误;铝热

法还原铁的反应中,放出的热量可以使Fe熔化,故D正确。

10.实验室用含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如图:

废…I无水硫酸铜]

气体A

下列有关说法正确的是()

A.溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸

B.气体A是CL,将亚铁离子氧化为铁离子

3+2+

C,生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu

D.从滤液中得到无水硫酸铜的方法是冷却结晶

答案C

解析“过量酸”应为稀硫酸,用稀硝酸会引入硝酸根离子,A错误;向混合溶液通入气体

A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,气体A为氧气,不能使用氯气,防止引入氯

离子,B错误;固体B的作用是调节溶液的pH,使Fe3+变为沉淀而除去,为了不引入新的

3+

杂质,可选用CuO、CU(OH)2或Cu2(OH)2cCh,加CuO时离子方程式为3CuO+2Fe+

2+

3H2O=2Fe(OH)3+3Cu,C正确;从滤液中冷却结晶得到硫酸铜晶体,D错误。

11.(2022•深圳市光明区高级中学高三模拟)部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。

下列推断不合理的是()

11

化合价

+2

+1

0

A.a可与硫单质反应生成f

B.c可与水反应得到d

C.可将葡萄糖与新制的d混合后加热制得b

D,可存在a—'C-e->a的循环转化关系

答案B

解析铜能与硫单质在加热的条件下反应得到硫化亚铜,A正确;CuO不能与H2O反应,B

错误;新制的CU(OH)2与葡萄糖溶液混合后加热可得CU2。,C正确;Cu可以在中加热得

到CuO,CuO溶于酸可得到CM+,CM+可被铁单质置换生成Cu,D正确。

12.氯化亚铜(CuCl)是一种微溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉末,以黄铜矿(主要成

分为CuFeSz)为原料制取CuCl的流程如图所示:

CuCb溶液

|温丽浓盐酸水抽滤、洗

,I浸取、,I、,I、涤干燥

|黄铜矿HCuCl和S滤渣I[CuChK]---------[CuCl]

FeCb溶液S

已知:在水溶液中存在平衡:CuCl(s)+2Cl(aq)[CuCbK(aq)。下列说法错误的是()

A.“浸取”后所得浸取液可用来腐蚀铜制电路板

B,加入浓盐酸的目的是为了实现CuCl的净化

C.[CuClF-中加水可使平衡CuCl(s)+2C「(aq)[CuCbK(aq)逆向移动

D.采用乙醇洗涤和真空干燥有利于提高CuCl的产率和纯度

答案A

解析“浸取”后所得浸取液含有FeCL,FeCL与Cu单质不能发生反应,因此不可用来腐

蚀铜制电路板,A错误;加入浓盐酸后溶液中的c(C「)增大,CuCl(s)+2C「(£iq)[CuCbf

一(aq)正向移动,过滤除杂后加水稀释,平衡逆向移动,从而可得纯净的CuCl,故该操作的目

的是为了实现CuCl的净化,B、C正确;乙醇沸点低易挥发,真空中无02可防止CuCl被氧

化,故采用乙醇洗涤和真空干燥有利于提高CuCl的产率和纯度,D正确。

13.(2022•重庆高三开学考试)文物保护讲究“修旧如旧”。古代青铜器铜锈成分非常复杂,

主要成分有CU2(OH)2c。3和CU2(OH)3cl.青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成

CU2(OH)3cl的原理示意图如图所示。已知CuCl是白色不溶于水的固体,下列说法正确的是

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A,疏松的Cu2(0H)3cl属于无害锈

B.过程I中负极的电极反应式为Cu-e=Cu+

C,若生成2.145gCU2(OH)3C1理论上消耗标准状况下氧气的体积为0.224L

D.用HNO3溶液除青铜器上的铜锈,可实现“修旧如旧”,保护文物的艺术价值

答案C

解析CU2(OH)3cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散,属于有害锈,

A错误;负极的电极反应式为Cu-e-+C「=CuCLB错误;根据电子守恒可知,若生成

-2,145g—x2x2

2.145gCU2(OH)3C1理论匕消耗氧气的物质的量为214.5g-moli=o.()imol,故在标准

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状况下的体积为0.01molx22.41=0.224L,C正确;HNCh溶液会与Cu反应,会破坏

文物,D错误。

14.化学学习活动小组学习了铁、铜化合物知识后,查阅资料,积极思考,提出了一系列问

题,请予以解答:

⑴氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl:

2CUSO4+Na2sO3+2NaCl+Na2co3=2CUC1J,+3Na2SO4+C02T

查阅资料可得,CuCl可以溶解在FeCb溶液中,请写出该反应的离子方程式:

+2+

(2)已知:Cu?。在酸性溶液中发生歧化反应:Cu2O+2H=Cu+Cu+H20.现将一定量混

合物(FezCh、C112O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量

剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子是(用离子符号表示,下同)。

⑶继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有

明显变化?.

(4)不通入气体,改向W中加入过量铁粉,过滤,调节pH约为7,加入淀粉-KI溶液和H2O2,

溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2moi「时,共转移3moi电子,该反应的离子方

程式是___________________________________________________________________________

答案(l)CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++C=

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(2)H\Cu2\Fe2+(3)Fe3\Cu2\Fe2\Cl

2+

(4)2Fe+3H2O2+4r=2Fe(OH)31+2h

解析(l)CuCl可以溶解在FeCb溶液中,发生氧化还原反应生成Ci?+和Fe2+,反应的离子

3+2+2+-

方程式为CuCl+Fe=Cu+Fe+Clo

(2)向混合物中加入过量稀盐酸,铁与盐酸反应生成Fe?+,氧化亚铜与盐酸反应生成氯化铜和

铜,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,CuCl与Fe3+反应生成C1+和Fe2+,Cu和Fe3+反应生成

Ci?+和Fe2+,最后剩余固体为铜,则溶液中有生成的Fe2+、O?+和剩余的H卡。

(3)通入足量的氯气,Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+继续与铜反应生成Ci?+,所以物质的量有明显

变化的离子有Fe3+、Cu2+,Fe2\Cl,

(4)若加入过量的铁粉,则溶液为氯化亚铁,再加入淀粉-KI溶液和过氧化氢,溶液变蓝色,

说明有碘单质生成,红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀,当消耗2moi「时,转移3moi电子,说明

同时有1molFe2+被氧化,消耗1.5mol过氧化氢,所以离子方程式为2Fe2++3田。2+4「

=2Fe(0H)sI+2L。

15.辉铜矿的主要成分为Cu2S,此外还含有少量SiO2、FezCh等杂质,软镒矿

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