高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題3 常見金屬及其化合物 3.4 銅的獲取及應(yīng)用（選考部分B版）蘇教版

銅的獲取及應(yīng)用(時間：45分鐘) 基礎(chǔ)過關(guān)題1金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是 ()A合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同B工業(yè)上金屬Mg、Cu都是用熱還原法制得的C金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D越活潑的金屬越難冶煉解析合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)略有不同，A正確；Mg在工業(yè)上用電解法冶煉，Cu用熱還原法冶煉，B錯誤；金屬冶煉的實質(zhì)是Mnne=M，C正確；金屬越活潑，則金屬離子的氧化性越弱，越難被還原，D正確。答案B2下列關(guān)于金屬的冶煉方法敘述不正確的是 ()金屬存在形式冶煉方法A金游離態(tài)金子比沙子密度大，利用水洗法直接分離B銀化合態(tài)銀的金屬性弱，用加熱Ag2O的方法冶煉C鐵化合態(tài)鋁的金屬性比鐵強(qiáng)，可用鋁熱法煉鐵D鈉化合態(tài)鈉的金屬性強(qiáng)，一般還原劑很難將其還原出來，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉解析鈉一般是由電解熔融NaCl的方法來制取，而電解飽和食鹽水得到的是NaOH、H2和Cl2。同時注意，此題易誤選C，一般認(rèn)為鐵是由CO還原Fe2O3制得，但在實際生活中，在鐵軌焊接等方面時，是用鋁熱反應(yīng)來制取的。答案D3在電子工業(yè)中，制印刷電路時，常用氯化鐵溶液作為銅的腐蝕液，該過程發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。該反應(yīng)利用了銅的 ()A氧化性 B還原性C導(dǎo)電性 D導(dǎo)熱性解析在反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2中，銅的化合價由0價升高到2價，被氧化，做還原劑。答案B4氫氧化銅和堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解25.25 g的上述混合物，恰好消耗1.0 molL1鹽酸500 mL。灼燒等量的上述混合物，得到的氧化銅質(zhì)量為()A15 g B20 gC30 g D35 g解析CuCl2CuO2HCl可知n(CuO)1.0 mol/L0.5 L0.25 molm(CuO)0.25 mol80 g/mol20 g。答案B5硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，化學(xué)上有很多方法可以制取硝酸銅：將銅溶于硝酸中、先將銅與O2反應(yīng)生成CuO，再溶于硝酸中、將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑，不參加反應(yīng))溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列認(rèn)識或判斷錯誤的是()A方法是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的B方法中，若從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好C方法需要消耗能源，對環(huán)境不產(chǎn)生污染D方法中N2O4既是氧化劑又是還原劑解析、都生成污染性氣體，不生成污染性氣體且HNO3全部轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2。答案A6CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如下圖所示。下列說法正確的是 ()A相對于途徑，途徑更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想BY可以是葡萄糖溶液CX可能是SO2和SO3的混合氣體D將CuSO4溶液蒸發(fā)，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體解析途徑中會產(chǎn)生有毒物質(zhì)SO2而途徑不會，A錯誤；CuSO4與過量NaOH溶液反應(yīng)會生成新制Cu(OH)2懸濁液，葡萄糖溶液能還原新制Cu(OH)2懸濁液生成Cu2O，B正確；CuSO4熱分解過程中，銅元素價態(tài)降低，故必有化合價升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合價能升高，故X中必有O2，C錯誤；D項操作會導(dǎo)致開始得到的膽礬晶體失去結(jié)晶水，D錯誤。答案B應(yīng)試提升題7某同學(xué)設(shè)計了如下實驗測量m g銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：下列說法中不正確的是 ()A合金的熔點比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B銅銀都能與稀硝酸反應(yīng)，收集到的V L氣體可能全為NOC操作是過濾，操作是洗滌，操作應(yīng)是烘干D根據(jù)反應(yīng)收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解析解答本題要注意以下兩點：(1)沒有告訴硝酸的濃度，合金與硝酸反應(yīng)放出的氣體中可能含有NO2；(2)W g固體應(yīng)該是干燥純凈的AgCl，由此確定三步操作。答案D8已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2CuCu2Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗證，實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實驗現(xiàn)象紅色固體和藍(lán)色溶液無色氣體和藍(lán)色溶液無色氣體和藍(lán)色溶液紅棕色氣體和藍(lán)色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物是()ACuBCu2OC一定有Cu，可能有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu解析H2還原CuO生成紅色固體，可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種，產(chǎn)物中加入稀H2SO4溶液變藍(lán)和得到紅色固體，證明產(chǎn)物中含Cu2O，在酸性條件下2CuCu2Cu，故不能證明產(chǎn)物中是否含有Cu。答案D9部分氧化的FeCu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理：下列說法正確的是()A濾液A中的陽離子為Fe2、Fe3、HB樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 gC樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 gDV896 mL解析根據(jù)題意，3.2 g濾渣一定是銅，而銅與Fe3不共存，故A中無Fe3則A項錯誤；最后的3.2 g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g，B項正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g，則C項錯誤；2.24 g Fe元素不可能全是單質(zhì)，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的H2的體積小于896 mL，D項錯誤。答案B10銅器長期暴露在潮濕空氣中，它的表層往往含有“銅綠”(堿式碳酸銅)，它受熱易分解。為了從銅綠中制得銅，并測定銅綠在混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)，把銅綠樣品放在試管中，與通入的純凈氫氣在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，實驗裝置如下圖。請回答下列有關(guān)問題：(1)A處應(yīng)選用下列裝置中的_(填寫序號)(鐵架臺已省去)。選用的理由是_。(2)反應(yīng)開始前，對整個實驗裝置必須進(jìn)行的操作是_；反應(yīng)進(jìn)行時，最好先_，反應(yīng)完畢后，若不改變原裝置的連接，應(yīng)先_，再_，這樣做的理由是_，待試管冷卻后再_，實驗過程中觀察到試管底部的現(xiàn)象是_。(3)要測定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除需知道樣品質(zhì)量外還需測定的實驗數(shù)據(jù)是_。解析實驗原理是：Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，CuOH2CuH2O。(1)A處給固體加熱，又要用氫氣還原氧化銅，將兩個實驗合二為一，選擇丙；理由為：一是加熱固體有水生成，試管口必須向下傾斜；二是氫氣還原氧化銅，氫氣要通入試管底部，便于排盡裝置內(nèi)空氣。(2)反應(yīng)前除稱量樣品質(zhì)量外，還要檢查裝置氣密性，稱量D(含氫氧化鈉溶液)質(zhì)量。反應(yīng)進(jìn)行時，要先通氣，后加熱。反應(yīng)完畢后，要先將B中的導(dǎo)氣管升高至離開液面，再熄滅酒精燈，以防止液體倒流。繼續(xù)通入氫氣至試管冷卻，防止赤熱銅被氧化生成氧化銅。實驗過程中可以觀察到：試管內(nèi)固體由綠色變成黑色，最后變成亮紅色。(3)要測定樣品中銅綠質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要測定樣品質(zhì)量，和D裝置實驗前和實驗后質(zhì)量，D溶液凈增質(zhì)量等于吸收的二氧化碳質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量求銅綠質(zhì)量。注意：A 銅綠中含有銅，不能根據(jù)反應(yīng)后銅的質(zhì)量計算銅綠質(zhì)量；B、加熱銅綠和氫氣還原氧化銅都產(chǎn)生水，故不能根據(jù)B、C增重質(zhì)量，即反應(yīng)生成水的質(zhì)量來計算銅綠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案(1)丙因反應(yīng)有水生成，試管口應(yīng)略向下傾斜，低于試管底部，防止冷凝水倒流到試管底部而使試管炸裂；通入氫氣的導(dǎo)管應(yīng)通入試管底部，有利于排盡裝置內(nèi)空氣(2)稱量樣品質(zhì)量，檢查裝置氣密性，稱量裝置D(含氫氧化鈉溶液)質(zhì)量通入氫氣后加熱撤去導(dǎo)氣管熄滅酒精燈防止硫酸倒流停止通氫氣固體由綠色變成黑色，最后變成光亮的紅色(3)實驗前后裝置D的質(zhì)量11氧化鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué)實驗小組通過實驗來探究一紅色粉末是Fe2O3或Cu2O或二者混合物。探究過程如下：查閱資料：Cu2O是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空氣中加熱生成CuO。提出假設(shè)：假設(shè)1：紅色粉末是Fe2O3。假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O。假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。設(shè)計探究實驗：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。(1)若假設(shè)1成立，則實驗現(xiàn)象是_。(2)若滴加KSCN試劑后溶液不變血紅色，則證明原固體粉末中一定不含氧化鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？_。簡述你的理由：(不需寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式)_。(3)若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時溶液不變血紅色，則證明原固體粉末是_，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ _。解析(1)Fe3可與SCN生成血紅色物質(zhì)。(2)不合理，若是兩者的混合物，因Cu2O可與稀硫酸作用生成Cu，Cu可將Fe3還原為Fe2，F(xiàn)e2不能與SCN反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物。(3)結(jié)合(2)的分析可知粉末一定是兩者的混合物，否則若是Fe2O3，會出現(xiàn)血紅色；若是Cu2O一定有沉淀。答案(1)固體完全溶解，溶液呈血紅色(2)不合理當(dāng)原固體粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物時，加入稀H2SO4后產(chǎn)生的Fe3與Cu反應(yīng)生成Fe2，滴加KSCN溶液后也不變血紅色(3)Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu212(金華聯(lián)考)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究銅的常見化學(xué)性質(zhì)，過程設(shè)計如下。提出猜想問題1：在周期表中，銅與鋁的位置很接近，銅不如鋁活潑，氫氧化鋁具有兩性，氫氧化銅也有兩性嗎？問題2：鐵和銅都有變價，一般情況下，正二價鐵的穩(wěn)定性小于正三價的鐵，正一價銅的穩(wěn)定性也小于正二價的銅嗎？問題3：氧化銅有氧化性，能被H2、CO還原，它也能被氮的某種氣態(tài)氫化物還原嗎？實驗探究.解決問題1(1)需用到的藥品除銅、鋁、1 molL1 CuSO4溶液、稀H2SO4外還需_ _ (填試劑的化學(xué)式)溶液。(2)配制1 molL1 CuSO4溶液250 mL，選用的儀器除燒杯、托盤天平、玻璃棒、量筒、膠頭滴管外，還有_(填儀器名稱)。(3)為達(dá)到實驗?zāi)康?，你認(rèn)為應(yīng)進(jìn)行哪些相關(guān)實驗？實驗內(nèi)容和步驟：Cu與稀H2SO4反應(yīng)；_；_。.解決問題2取一定量制得的氫氧化銅固體，于坩堝中灼燒，當(dāng)溫度達(dá)到80100 得到黑色固體粉末；繼續(xù)加熱至1 000 以上，黑色粉末全部變成紅色粉末氧化亞銅；取適量紅色氧化亞銅粉末于潔凈試管中，加入過量的稀硫酸(或鹽酸)，得到藍(lán)色溶液，同時觀察到試管底部還有紅色固體存在。根據(jù)以上實驗現(xiàn)象回答問題。(1)寫出氧化亞銅與稀硫酸(或鹽酸)反應(yīng)的離子方程式：_。(2)從實驗可得出的結(jié)論是_。.解決問題3設(shè)計如下裝置(夾持裝置未畫出)：當(dāng)?shù)哪撤N氣態(tài)氫化物(X)緩緩?fù)ㄟ^灼熱的氧化銅時，觀察到氧化銅由黑色變成了紅色，無水硫酸銅變成藍(lán)色，生成物中還有一種無污染的氣體Y；將X通入灼熱的CuO燃燒管完全反應(yīng)后，消耗0.01 mol X，測得B裝置增重0.27 g，并收集到0.14 g單質(zhì)氣體Y。(1)研究小組同學(xué)驗證燃燒管生成的紅色物質(zhì)是銅，你認(rèn)為他們驗證的方法是_。(2)X氣體的摩爾質(zhì)量是_。(3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析.(1)驗證氫氧化銅具有兩性，也就是驗證其既能溶于酸溶液，又能溶于堿溶液，故還需NaOH溶液。(2)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，最重要的儀器就是容量瓶，注意容量瓶的規(guī)格必須是250 mL。(3)根據(jù)(1)的分析可知，進(jìn)行本實驗需先制備Cu(OH)2，然后分別與稀硫酸、NaOH溶液反應(yīng)。.(1)根據(jù)信息，Cu在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生歧化反應(yīng)，生成單質(zhì)Cu和Cu2。結(jié)合氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒及原子守恒即可完成反應(yīng)的離子方程式。.(1)根據(jù)實驗的信息，可用稀硫酸(或鹽酸)驗證紅色物質(zhì)是銅。因為銅不溶于稀硫酸，而氧化亞銅溶于稀硫酸，得到藍(lán)色溶液。(2)設(shè)X的化學(xué)式為NaHb，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuONaHbCuH2ON2(未配平)。根據(jù)題意，NaHb、H2O、N2的物質(zhì)的量分別為0.01 mol、0.015 mol、0.005 mol，三者物質(zhì)的量之比為231。假定NaHb、H2O、N2的化學(xué)計量數(shù)分別為2、3、1，結(jié)合原子守恒將化學(xué)方程式配平可知a1、b3，故X為NH3，其摩爾質(zhì)量為17 gmol1。(3)根據(jù)(2)可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH33CuO3Cu3H2ON2。答案.(1)NaOH(2)250 mL容量瓶(3)用CuSO4溶液和NaOH溶液反應(yīng)制Cu(OH)2將Cu(OH)2分別與稀硫酸、NaOH溶液反應(yīng).(1)Cu2O2H=CuCu2H2O(2)80100 時，Cu2穩(wěn)定；1 000 以上Cu穩(wěn)定；在酸性環(huán)境中Cu2穩(wěn)定，Cu不穩(wěn)定.(1)將紅色物質(zhì)置于稀硫酸中，若溶液不變藍(lán)，則說明紅色物質(zhì)為Cu(2)17 gmol1(3)2NH33CuO3Cu3H2ON2