人教版高中化学必修一高三32从自然界中获取铜文档格式.docx

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下列有关判断中不正确的是（　　）

A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液

B．溶液A和B均可以选用稀硝酸

C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小

D．实验室中方案Ⅱ更便于实施

【答案】　B

【解析】因铝具有两性，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠溶液时，都与铝反应，A可行；

又因测固体质量比测气体体积易进行，D正确；

若A和B都是稀硝酸时方案Ⅱ无法实施，故B错误；

若B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，C正确。

4、为了促进社会可持续发展，化工生产过程应尽量减少对环境的副作用。

“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。

据此，由单质铜制取硝酸铜的下列衍变关系可行且符合“绿色化学”要求的是（　　）

A．Cu

Cu（NO3）2

B．Cu

CuO

C．Cu

Cu（OH）2

D．Cu

CuSO4

【解析】　A、D项均产生污染气体NOx和SO2，对环境污染；

C项，CuO与H2O不反应。

5、如表所示，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（　　）

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

铜绿的主要成分是碱式碳酸铜

可用稀盐酸除铜器表面的铜绿

Ⅰ对；

Ⅱ对；

无

B

铜表面易形成致密的氧化膜

铜制容器可以盛放浓硫酸

有

C

向硫酸铜溶液通入氨气，有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体

把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑

D

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化

硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂

Ⅰ错；

【答案】D

【解析】　稀盐酸可以与Cu（OH）2、CuCO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿CuCO3·

Cu（OH）2，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误；

铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误；

硫酸铜与氨水生成Cu（OH）2，Cu（OH）2受热分解生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正确，但没有因果关系，C错误；

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。

6、氢氧化铜和碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]均可溶于盐酸转化为氯化铜。

在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。

溶解25.25g的上述混合物，恰好消耗1.0mol/L盐酸500mL。

灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为（　　）

A．15gB．20g

C．30gD．35g

【答案】B

【解析】　利用氯元素守恒可以较快地解决，Cu～2Cl，可以得到CuO的物质的量为0.25mol，质量为20g。

7、三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。

某校化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。

探究过程如下：

[查阅资料]

Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。

[提出假设]

假设1：

红色粉末是Fe2O3；

假设2：

红色粉末是Cu2O；

假设3：

红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。

[设计探究实验]

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。

（1）若假设1成立，则实验现象是________________________________________。

（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。

你认为这种说法合理吗？

并简述你的理由______________________________________。

（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是________________________________________________________________________。

[探究延伸]

经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。

（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。

取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b>

a），则混合物中Cu2O的质量分数为________。

【答案】

（1）固体完全溶解，溶液呈红色

（2）不合理，当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀硫酸后产生的Fe3＋全部与Cu反应生成Fe2＋，滴加KSCN溶液后也不变红色

（3）Fe2O3和Cu2O的混合物

（4）

×

100%

【解析】

（1）若红色粉末是Fe2O3，则加入足量稀硫酸后固体会完全溶解，在所得溶液中再滴加KSCN试剂，溶液呈红色。

（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，说明溶液中没有Fe3＋，即Fe3＋全部与Cu反应生成Fe2＋，所以原固体粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。

（4）2Cu2O＋O2

4CuO，固体增加的质量就是参与反应的氧气的质量。

可得关系式：

，其m（Cu2O）＝9（b－a）g，混合物中Cu2O的质量分数为

100%。

8、铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。

查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。

该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的分解产物。

①对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。

③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝，观察到铁丝表面有红色物质析出。

请回答下列问题：

（1）加热后试管中剩余的黑色物质是______________。

（2）写出该绿色物质受热分解的化学方程式：

______________________________。

（3）上述实验步骤③中反应的离子方程式为：

________________________________________________________________________。

（4）实验装置最后的干燥管的作用是____________________________________。

（5）已知：

物质

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe（OH）3

1.9

3.2

Fe（OH）2

7.0

9.0

4.7

6.7

若提供的药品有：

Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤③溶液中Fe2＋的实验步骤：

__________________________________________。

（1）CuO

（2）Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑

（3）Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋

（4）防止空气中的CO2进入广口瓶

（5）通入足量Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7，过滤除去Fe（OH）3

【解析】根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成；

根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成；

根据黑色固体溶于稀盐酸溶液变蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是CuO。

（1）加热后试管中剩余的黑色物质是CuO。

（2）碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑。

（3）上述实验步骤③中铁置换出铜，反应的离子方程式为Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。

（4）该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入广口瓶中，干扰实验。

（5）要除去Fe2＋，根据表格可知Fe2＋开始沉淀的pH为7.0，而Cu2＋完全沉淀的pH为6.7，所以当Fe2＋开始沉淀时Cu2＋已完全沉淀，要保证Cu2＋不被沉淀，只有把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节pH除去杂质，根据提供的氧化剂，只能选择氯气，为了不引入杂质，选择CuO调节溶液的pH，注意沉淀后一定要过滤。

9、A～M为中学化学的常见物质，它们之间的转化关系如图所示，部分生成物和反应条件省略。

已知C、D是由元素X、Y、Z中的两种组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10。

D为无色气体且不能燃烧，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板。

（1）写出A的化学式：

____________。

（2）比较Y与Z的原子半径大小：

________>

________（填元素符号）。

（3）检验L溶液中金属阳离子的方法是______________________________

（4）已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，放出无色气体。

请写出该反应的化学方程式：

（1）CuCO3、Cu2（OH）2CO3或Cu（OH）2·

CuCO3

（2）C　O　（3）取少量L溶液于试管中，滴加KSCN溶液，如溶液呈血红色，证明溶液中的金属阳离子为Fe3＋（或其他合理答案均可）

（4）3Cu2O＋14HNO3（稀）===6Cu（NO3）2＋2NO↑＋7H2O

【解析】本题的“题眼”是“L为棕黄色溶液”推出L中含有Fe3＋；

“K为浅绿色溶液”推出K中含有Fe2＋，再根据“G为黄绿色单质气体”推出G为Cl2，故L为FeCl3，K为FeCl2（进而推出J为铁）；

根据“反应①常用于制作印刷电路板”知道M为Cu，B为CuCl2，E为Cu（OH）2。

因为Cl2（G）和C生成H，H与Fe（J）生成K（FeCl2），故H为HCl；

又因“I有漂白作用”，所以I为HClO，C为H2O；

最后综合分析知D为CO2，A可以为CuCO3、Cu2（OH）2CO3或Cu（OH）2·

CuCO3。

10、某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，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CuCl2的生成

C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体

D．将表面有铜绿[Cu2（OH）2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿

【解析】　铜与浓H2SO4反应后仍有大量浓H2SO4，不能把水加入到反应器中，否则发生危险，A错误；

Cu与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B错误；

CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2得不到无水CuCl2固体，C错误。

11、金属材料在日常生活以及生产中有着广泛运用。

下列关于金属的一些说法不正确的是（　　）

A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同

B．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的

C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子

D．越活泼的金属越难冶炼

【解析】　工业上冶炼镁采用的是电解熔融氯化镁的方法；

冶炼铜的方法较多，大多使用的是热还原法，也可以使用生物炼铜等绿色环保的方法。

12、下列制备金属单质的方法或原理正确的是（　　）

A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg

B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al

C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na

D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu

【解析】　Mg的活泼性强，不能用H2还原法制备Mg，而是用电解熔融MgCl2的方法制备，电解饱和食盐水得到NaOH而不是Na；

CuO强热分解生成Cu2O而不是Cu。

13、某溶液中含有Cu2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等4种离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是（　　）

A.Cu2+　　　B.Mg2+　　　C.Fe2+　　　D.Al3+

【答案】C

【解析】Fe2+与OH-作用生成Fe（OH）2,微热搅拌条件下与空气接触,Fe（OH）2会被氧化成Fe（OH）3,再加入过量盐酸,最终会生成Fe3+。

14、钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床．海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出金、铜、锌、稀有金属等区域．下列说法正确的是（　　）

A．金不溶于任何溶液

B．铜、锌在空气中被氧化后的最后产物均为对应的氧化物

C．铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点

D．稀有金属原子

质子数和中子数之差为28

15、下列各组物质按右图所示转化关系每一步都能一步实现的是（　　）

甲

乙

丙

丁

FeCl3

FeCl2

Fe2O3

Cu

CuCl2

Na

Na2O2

NaCl

NaOH

AlCl3

Al2O3

Al（OH）3

NaAlO2

16、实验室有CuO和Cu粉的混合物。

请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为m克）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。

实验

方法

实验过程中所发生反应的

化学方程式

实验所用仪器

（用编号表示）

实验需直接测定的有关物理量

（用文字说明）

1

2

实验可能用到的主要仪器：

①托盘天平②启普发生器③硬质玻璃管④泥三角⑤烧杯⑥坩埚⑦酒精灯⑧玻棒⑨漏斗⑩干燥管

实验可能用到的试剂：

a．锌粒b．稀硫酸c．氯化钠溶液d，浓硫酸

实验方法

实验过程中所发生

反应的化学方程式

H2SO4＋Zn→ZnSO4＋H2↑

H2＋CuO

Cu＋H2O

①②③⑦

实验前样品和硬质玻璃管的总质量（或硬质玻璃管的质量）

实验后Cu及硬质玻璃管的总质量

H2SO4＋CuO→CuSO4＋H2O

①⑤⑧⑨

过滤后剩余固体的质量

3

2Cu＋O2

2CuO

①④⑥⑦⑧

实验前坩埚与样品总质量

（或坩埚质量）

实验后坩埚与CuO总质量

17、下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。

（1）硫酸铜溶液一般不呈中性，原因是_______（用离子方程式表示）。

写出电解硫酸铜溶液的化学方程式：

______________（电解过程中，始终无氢气产生）。

（2）细菌冶金又称微生物浸矿，是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。

细菌冶铜与火法冶铜相比，优点为________________（写出一点即可）。

（3）用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。

电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成，同时阴极附近会出现棕褐色溶液。

而电解硫酸铜溶液时，没有棕褐色溶液生成。

下面是关于棕褐色溶液成分的探究

①有同学认为，阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果，你认为他的猜测是否正确？

______（填“正确”或“不正确"

），原因是___________。

资料1:

一般具有混合价态（指化合物中同一元素存在两种不同的化合价，如Fe3O4中的Fe元索）的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。

资料2:

CuCl微溶于水,能溶于浓盐酸。

②猜想：

棕褐色溶液中可能含有的离子是________（填3种主要离子符号）。

③验证猜想:

完成实验方案（配制棕褐色溶液）。

取少量________固体于试管中，加入_______使其溶解，再加入_______溶液，观察现象。

④已知电解前，U形管中加入了1OOmLO.5mol.L－1CuCl2溶液，电解结束时电路中一共转移了0.03mol电子，且阴极生成0.64g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为_____mol。

【答案】1）酸；

Cu2++2H2O

Cu（OH）2+2H+；

2CuSO4+2H2O

2Cu↓+O2↑+2H2SO4；

（2）节约能源、环保、设备简单、操作方便；

工艺条件易控制、投资少、成本低；

适宜处理炉渣；

（3）①不正确；

阴极不会产生氯气；

②Cu2+、Cu+、Cl-；

③氯化亚铜；

浓盐酸；

氯化铜；

④0.01mol

（1）硫酸铜溶液中铜离子水解，Cu2++2H2O

使溶液呈酸性；

电解硫酸铜溶液的反应方程式为：

（2）湿法炼铜需在溶液中进行，而细菌冶铜在常温下用生物冶铜，节约能源、环保、设备简单、操作方便；

工艺条件易控制、投资少、成本低，适宜处理炉渣，

（3）用惰性电极电解氯化铜溶液，第一阶段：

阳极发生氧化反应：

2Cl--2e-=Cl2↑，阴极发生还原反应：

Cu2++2e-=Cu，第二阶段：

2H2O

2H2↑+O2↑；

电解硫酸铜溶液时第一阶段：

2Cu↓+O2↑+2H2SO4，第二阶段：

H2↑+O2↑，

①用惰性电极电解氯化铜溶液，电解过程中阳离子向阴极移动，所以阴极第一阶段发生：

2H++2e-=H2↑，阴极不可能生成氯气，所以阴极附近会出现棕褐色溶液，并不是氯气反应的结果，

②根据题干信息，混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深，铜有Cu2+、Cu+离子，所以棕褐色溶液中可能含有的离子是Cu2+、Cu+，溶液中还可能存在阴离子Cl-；

③为了验证溶液中是否存在Cu2+、Cu+，取少量氯化亚铜固体于试管中，加入浓盐酸使其溶解，再加入氯化铜溶液，观察现象，进行对照即可。

④100mL0.5mol？

L-1CuCl2溶液中含0.05molCuCl2，Cu2++2e-=Cu，生成0.64g铜转移0.02mol电子，电解结朿时电路中一共转移了0.03mol电子，根据题干信息，混合价态的物质的颜色比单一价态的物质的颜色深，所以还有0.01mol电子为Cu2+离子得电子生成Cu+离子，Cu2++e-=Cu+，则形成的低价阳离子的物质的量为0.01mol，

18、用含少量铁的氧化物的氧化铜制取硫酸铜晶体（CuSO4·

xH2O）。

有如下操作：

已知：

在pH为4～5时，Fe3+几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2+却几乎不水解。

（1）溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。

能检验溶液A中Fe2+的试剂为（填

编号，下同）。

a.KMnO4b.（NH4）2Sc.NaOHd.KSCN

（2）欲用

（1）中选择的检验试剂测定溶液A中的Fe2+的浓度，下列滴定方式中（夹持部

分略去），最合理的是（填序号）。

写出滴定反应的离子方程式

在上述流程中，要得到较纯的产品，试剂可选用。

a.NaOHb.FeOc.CuOd.Cu（OH）2e.Cu2（OH）2CO3

为了测定制得的硫酸铜晶体（CuSO4·

xH2O）中

的值，某兴趣小组设计了实验方案：

称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不

再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为ng。

据此计算得

（用含m、n的代数式表示）。

【答案】⑴　a⑵　b5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

（3）cde　

【解析】用含少量铁的氧化物的氧化铜加盐酸溶解生成氯化铜、氯化铁、氯化亚铁，加氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子，再调节pH，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的滤液为氯化铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铜晶体；

（1）亚铁离子具有还原，能被高锰酸钾溶液氧化，所以用高锰酸钾溶液检验亚铁离子，

故答案为：

a；

高锰酸钾具有强氧化性，应用酸式滴定管装液，故最合理的装置是：

b；

反应的离子方程式为：

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

（3）得到较纯的产品，需要调节pH使铁离子转化为沉淀，选择的试剂可以是CuO、Cu（OH）2或Cu2（OH）2CO3，而ab均会引入杂质离子，

cde；

（4）从滤液经过结晶得到氯化铜晶体，首先要加热蒸发浓缩，冷却后，再将之过滤即可，故答案为：

②④①；

（5）氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，加热沉淀，氢氧化铜分解生成氧化铜，则ng为CuO质量，物质的量为：

ng÷

80g/mol=n/80mol，根据铜元素守恒可知，n（CuO）=n（CuCl2？

xH2O），所以mg=n/80mol×

（135+18x）g/mol，解得，x=

。

19、（14分）下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。

（2）细菌冶金又称微生物浸矿，是近代湿法冶金工业上的一种新工艺