高考化学与铜及其化合物推断题有关的压轴题附详细答案Word格式.docx

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（3）请写出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）6SO4Cu4（OH）6SO4

4CuO+SO3↑+3H2O↑Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量BaCl2溶液，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，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H2SO4反应生成红色固体和蓝色溶液应为Cu2O在酸性溶液中的歧化反应，Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，所以黑色固体C为CuO，G为Cu2O，气体F为O2，红色H为Cu，蓝色溶液I为CuSO4，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。

【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：

；

根据元素守恒可知，在浅绿色盐X中n（Cu）=2n（Cu2O）=2×

=0.4mol，n（CuO）=0.4mol，n（S）=n（BaSO4）=

=0.1mol，n（CuO）：

n（SO3）=0.04mol：

0.01mol=4：

1，仅含四种元素，不含结晶水，设化学式为：

Cu4（OH）mSO4，Cu4（OH）mSO4

4CuO+SO3↑+

H2O↑，根据氧元素守恒得：

m=6，符合M（X）<

908g/mol，所以X化学式为Cu4（OH）6SO4；

（2）X在隔绝空气、570℃温度下加热发生Cu4（OH）6SO4

4CuO+SO3↑+3H2O↑；

（3）砖红色固体G是Cu2O，与足量稀H2SO4发生氧化还原反应，产生Cu、CuSO4、H2O，反应的离子方程式为：

Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；

（4）黑色固体C为CuO，如含有X，则可用检验SO42-的方法检验，方法是：

取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则样品中含有X，反之则没有。

【点睛】

本题考查物质的组成的测定，属于计算型推断，物质的颜色、溶解性是推断突破口，氧化亚铜与酸的反应是推断中的难点，注意利用守恒计算X中给微粒的量，需要学生熟练掌握元素化合物知识，适当训练有关Cu的化合物推断并与有机物联系。

2．某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+。

从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示（试剂X、Y、Z均过量）。

（1）试剂X为_______，加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为___________。

（2）操作②为____________（填实验分离方法）。

（3）溶液2中含有的溶质有__________（填化学式）。

（4）写出操作④的化学反应方程式____________。

（5）金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应，产生的气体为_________（填化学式）。

【答案】铝2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu氨水过滤Al2（SO4）3、H2SO4Al2（SO4）3、H2SO4SO2

某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+，由流程可知加入X为金属铝，用于置换出铜，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物，向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al，反应产生Al2（SO4）3，而Cu不能发生反应，则为稀H2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，由于Al（OH）3是两性物质，能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质，因此向①②混合后加入氨水，可生成Al（OH）3沉淀，过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3，电解熔融的Al2O3可生成Al，以此解答该题。

根据上述分析可知操作①是过滤，不溶性物质为Cu、Al混合物，操作②是过滤，试剂Y是H2SO4，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，试剂Z是氨水，操作③是过滤，操作④加热分解Al（OH）3，操作⑤是电解。

（1）由以上分析可知X为Al，可用于除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为：

2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；

试剂Z为氨水；

（2）操作①②③用于分离固体和液体，为过滤操作；

（3）溶液2中含有的溶质有Al2（SO4）3、H2SO4；

（4）操作④是加热Al（OH）3，Al（OH）3不稳定，受热发生分解反应，化学方程式为：

2Al（OH）3

2Al2O3+3H2O；

（5）金属Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O，所以反应产生的气体为SO2。

本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用，把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意实验的设计意图，把握物质的性质，侧重考查学生的分析与实验能力。

3．为探究某固体化合物X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验。

请回答：

（1）蓝色溶液中的金属阳离子是________。

（2）黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是________________________。

（3）X的化学式是________。

【答案】Cu2＋4CuO

2Cu2O＋O2↑Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·

2CuCO3

根据流程中信息可知黑色化合物为CuO，砖红色化合物为Cu2O，红色金属单质为Cu，蓝色溶液为CuSO4溶液；

n（H2O）=

=0.01mol，黑色化合物n（CuO）=

=0.03mol，无色无味气体n（CO2）=n（CaCO3）=

=0.02mol，故可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出X为Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·

2CuCO3，据此分析。

=0.01mol，n（H）=0.02mol，黑色化合物n（CuO）=

=0.02mol，故n（O）=0.04+0.03+0.01=0.08mol，可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8，则推断出X为Cu3（OH）2（CO3）2或Cu（OH）2·

2CuCO3。

（1）蓝色溶液为CuSO4溶液，含有的金属阳离子是Cu2＋；

（2）黑色化合物→砖红色化合物，只能是CuO→Cu2O，反应的化学方程式是4CuO

2Cu2O＋O2↑；

（3）X的化学式是Cu（OH）2·

2CuCO3或Cu3（OH）2（CO3）2。

4．下列有关物质的转化关系如图所示（部分反应条件己路去）。

A是紫红色的金属单质，B为强酸，E在常温下为无色液体，D、F、G为气体。

请回答下列问题：

（1）G的化学式为___，实验室中试剂B应保存在___中。

（2）写出反应①的化学方程式：

___，反应中B体现的性质为___。

（3）写出反应②的离了方程式：

___，实验室中F可用___法收集。

【答案】O2棕色试剂瓶Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O强氧化性、酸性3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO排水

A是紫红色的金属单质，则A为Cu，B为强酸，且与Cu反应生成C、D、E，而E在常温下为无色液体，可知B为硝酸或硫酸，而D能与E反应生成B与F，且D、F为气体，可推知B为浓硝酸、C为

、D为

、E为

、F为NO，硝酸在光照条件下分解生成的气体G为

。

（1）由分析可知，G的化学式为：

O2．B为浓硝酸，实验室中试剂B应保存在：

棕色试剂瓶中，故答案为：

O2；

棕色试剂瓶；

（2）反应①的化学方程式：

Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，反应中硝酸体现的性质为：

强氧化性、酸性，故答案为：

Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；

强氧化性、酸性；

（3）反应②的离了方程式：

3NO2+H2O═2H++2NO3﹣+NO，实验室中F（NO）可用排水法收集，

故答案为：

3NO2+H2O═2H++2NO3﹣+NO；

排水。

5．甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器，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、CO2、O2作用产生的，化学式为[Cu2（OH）2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。

某同学利用以下反应实现了“铜―→铜绿―→……―→铜”的转化。

铜

铜绿

A

Cu（OH）2

B

Cu

（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）写出B的化学式：

________________。

（3）请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式：

__________________

【答案】CCuOCu2（OH）2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑

根据题意，铜

Cu，铜被腐蚀生成铜绿，铜绿溶于盐酸生成铜盐，然后加碱生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成CuO，最后氢气还原CuO得到Cu。

（1）铜绿是碱式碳酸铜的俗称，所以Cu2（OH）2CO3属于碱式盐，故答案为：

C；

（2）氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，Cu（OH）2→④，所以B是CuO；

（3）依据铜→①铜绿→②A→③Cu（OH）2→④B→⑤Cu的变化过程，反应②为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）2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑。

6．铜锌银精矿化学成分如下：

元素

Zn

Ag

S

Fe

Pb

元素质量分数/%

17.60

18.30

0.146

33.15

18.17

7.86

利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下：