备战高考化学知识点过关培优 易错 难题训练铜及其化合物推断题Word文件下载.docx

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已知：

①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；

②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。

请回答如下问题：

（1）写出B分子的电子式___。

（2）已知G溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。

请写出该反应的离子方程式为___。

（3）在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为___。

（4）一定条件下，NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙（丙是大气主要成分之一），写出一个可能的化学反应方程式___。

【答案】

3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2OCu4（OH）6SO4

4CuO+SO3↑+3H2O↑3CuO+2NH3

N2+3Cu2O+3H2O

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为水；

A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E，E只能为硫酸钡，则A为SO3，D为H2SO4；

黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等，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能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应，Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，所以红色固体G为氧化亚铜，气体F为氧气，红色固体H为铜，蓝色溶液I为硫酸铜，黑色固体C为氧化铜，据此分析解答。

（1）B为水，水是共价化合物，氢原子和氧原子之间以共价键结合，其电子式为

，故答案为：

；

（2）红色固体G为氧化亚铜，Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化，稀硝酸被还原成一氧化氮，反应的离子方程式为：

3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O，故答案为：

3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O；

（3）根据上述分析，A为SO3，B为水，C为氧化铜，D为H2SO4，E为硫酸钡，F为氧气，G为氧化亚铜，H为铜，I为硫酸铜。

23.3g白色沉淀E（硫酸钡）的物质的量为n=

=0.1mol，浅绿色盐X中n（Cu）=0.4mol，n（S）=0.1mol，n（CuO）∶n（SO3）=1∶4，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-1，则该反应流程为：

X在隔绝空气、570℃温度下加热Cu4（OH）6SO4

4CuO+SO3↑+3H2O↑，故答案为：

Cu4（OH）6SO4

4CuO+SO3↑+3H2O↑；

（4）空气的主要成分为氧气、氮气，黑色固体C为氧化铜，与氨气反应生成氮气，气体丙为氮气、铜（0价）或氧化亚铜（铜为+1价）和水，红色固体为铜或氧化亚铜，反应的化学方程式可能为：

3CuO+2NH3

N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3

N2+3Cu2O+3H2O，故答案为：

N2+3Cu2O+3H2O。

【点睛】

本题的易错点和难点为X的确定，要注意根据流程图确定X所含元素及其物质的量，结合M（X）＜908g•mol-1确定，本题的另一个注意点为（4），要注意红色固体为铜或氧化亚铜，甚至可以为铜或氧化亚铜的混合物。

3．已知两种常见金属A（地壳中含量第二的金属）、B（红色金属）分别与两种酸X、Y发生反应，其转化关系如图所示，其中D为红棕色气体。

回答以下问题：

（1）反应③的离子反应方程式为___；

（2）6.4gB与过量X溶液（8mol/L、60mL）充分反应后，生成的还原产物有C、D，反应后溶液中所含X为nmol，此时溶液中所含X的阴离子的物质的量为___mol。

（3）常温下A与Y的稀溶液能发生反应生成盐W，关于固体W的转化关系如图所示（无关物质已略去）。

其中N是红棕色的化合物。

①M由两种化合物组成，其中含有Ｆ；

将Ｍ通入BaCl2溶液，实验现象是___。

②若经反应I得到16g固体Ｎ，产生的气体M恰好被0.3L1mol·

L－1NaOH溶液完全吸收得溶液1，则反应Ⅳ中发生反应的离子方程式是____。

【答案】SO2+NO2+H2O=2H++SO42-+NOn+0.2产生白色沉淀2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+

常见金属A为地壳中含量第二的金属，确定为Fe、B为红色金属确定为Cu，根据D为红棕色气体，确定D为NO2，C为NO，X为HNO3；

B为Cu，铜可以与浓硫酸反应生成硫酸铜，二氧化硫和水；

生成的二氧化硫有还原性，可以与NO2反应生成硫酸和硝酸，确定B为Cu，Y为硫酸，F为SO2，G为CuSO4；

（3）A（Fe）与Y（硫酸）的稀溶液反应生成硫酸亚铁和氢气，确定W为FeSO4，2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑，气体M为SO2和SO3的混合物，M与NaOH反应生成盐和水，N为Fe2O3，与稀硫酸反应生成硫酸铁和水。

Fe3+具有氧化性和+4价硫元素具有还原性，可以发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，据此分析。

（1）根据以上分析可知，反应③为SO2、NO2和水的反应，根据得失电子数相等和原子守恒配平，得离子反应方程式为SO2+NO2+H2O=2H++SO42-+NO；

答案：

SO2+NO2+H2O=2H++SO42-+NO

（2）6.4gB与过量X溶液（HNO3）充分反应后，生成的还原产物有NO2、NO，反应后溶液中所含HNO3为nmol，溶液中所含N

的物质的量为：

n（N

）=n（Cu2+）×

2+n=

+n=n+0.2mol；

n+0.2

（3）①将Ｍ（SO2、SO3）通入BaCl2溶液，发生反应SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，有白色沉淀生成；

产生白色沉淀

②反应Ⅰ：

2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

反应ⅢFe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；

根据固体M（Fe2O3）的量计算出SO2和SO3的物质的量。

Fe2O3+SO2↑+SO3↑

160g1mol1mol

1.6g0.01mol0.01mol

反应ⅡSO3+2NaOH=Na2SO4+H2O

1mol2mol1mol

0.01mol0.02mol0.01mol

SO2+NaOH=NaHSO3

1mol1mol1mol

0.01mol0.01mol0.01mol

溶液1为Na2SO4和NaHSO3的混合物；

反应Ⅳ：

硫酸铁具有氧化性，亚硫酸氢钠具有还原性，根据得失电子数相等和原子守恒得出离子方程式2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+；

2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+

4．有A、B、C、D四种常见的金属单质，A元素在地壳中含量位列第6，A的密度为0.97g/cm3；

B为紫红色固体，锈蚀时变为绿色；

C在空气中加热融化但不滴落；

D在氧气燃烧，火星四射。

根据以上信息回答下列问题：

写出对应化学式：

（1）A在室温下与氧气反应生成______，D在空气中锈蚀生成的氧化物为_____。

（2）写出下列化学方程式：

①A在空气中燃烧_______________；

②B长期置于空气中变成绿色物质_________。

（3）将5g钠铝合金投入200mL的水中，固体完全溶解，产生4.48L标准状态下的气体，溶液中只有一种溶质。

经过分析得出钠铝合金中两种金属的物质的量之比为______，所得溶液中溶质的物质的量浓度为_____（假设溶液体积变化忽略不计）。

【答案】Na2OFe2O32Na＋O2

Na2O22Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2（OH）2CO31：

10.5mol/L

根据A元素在地壳中含量位列第6，密度为0.97g/cm3，可推知A是Na；

B为紫红色固体，锈蚀时变为绿色，故B是Cu；

C在空气中加热熔化但不滴落，故C是Al；

D在氧气中燃烧，火星四射，则D是Fe。

（1）A为Na，在室温下与氧气反应生成氧化钠，D为Fe，在空气中锈蚀生成的氧化物为Fe2O3；

（2）①Na在空气中燃烧的方程式为2Na＋O2

Na2O2

②Cu长期置于空气中变成绿色物质的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2（OH）2CO3

（3）溶液中只有一种溶质，应该是NaAlO2，根据原子守恒可知钠铝合金中两种金属的物质的量之比为1:

1，根据质量可得二者物质的量均是0.1mol，因此所得溶液中溶质的物质的量浓度为c（NaAlO2）=

。

5．Fe2O3和Cu2O都是红色粉末，常用作颜料。

某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末的成分，该粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。

探究过程如下：

查阅资料：

Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4（Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O），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）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红，则证明原固体粉末是____，写出发生反应的离子方程式（题目上已出现的可以不写）___、___。

【答案】固体完全溶解，溶液呈血红色Fe2O3和Cu2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（1）Fe3+遇到KSCN溶液呈红色；

（2）若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，根据物质的相关性质书写反应的有关离子方程式。

（1）若假设1成立，则固体完全溶解，所得溶液中含有Fe3+，遇到KSCN溶液呈红色；

（2）固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，涉及反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

6．氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。

CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，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，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①中得到的氧化产物是_________，溶解温度应控制在60~70度，原因是__________。

（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。

（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_________（写名称）。

（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是______________________________。

（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。

工业上常用的固液分离设备有__________（填字母）

A．分馏塔

B．离心机

C．反应釜

D．框式压滤机

（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于若两的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为__________。

【答案】CuSO4或Cu2+温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+硫酸醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化）B、D

（1）海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；

在稀溶液中，硝酸根离子作氧化剂，硫酸没有氧化性，作酸性介质，因此Cu2+和NH4+都会变成对应的硫酸盐。

（2）步骤③反应后过滤，说明反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤③发生的离子反应为：

2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；

（3）盐酸中含有较多氯离子，可能溶解CuCl沉淀，不合适；

硝酸具有氧化性，会氧化CuCl沉淀，不合适；

三大强酸中只有稀硫酸合适。

（4）CuCl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇的沸点低，可加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步骤。

（5）用于分离固体和液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。

A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；

B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；

C、反应釜为发生反应的设备，错误；

D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选BD；

（6）根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3+，则bmL、amol/LK2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab×

10-3×

2×

3mol=6ab×

10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab×

10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是（6ab×

10-3mol×

99.5g/mol）/mg×

100%=0.597ab/m×

100%。

7．氯化亚铜（CuCl）微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化，其制备有很多方法，工业上可以废旧铜为原料生产氯化亚铜。

方法一：

（1）CuCl可以溶解在FeCl3溶液中，请写出该反应的离子方程式是：

____。

（2）还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出发生反应的化学方程式是__________，过滤操作用到的玻璃仪器有_______________________________。

（3）制备结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_________________。

方法二：

（4）a.写出过程①的主要反应的化学方程式_____________________。

b.为了更好体现绿色化学思想，有人提出如下方案：

方案一：

可将上述X稀溶液用于废铜的处理（如图所示），则Y可以为________（填化学式）。

方案二：

过程①中Cu与浓H2SO4反应所得SO2和CuSO4用于过程②中CuCl的制备，理论上________（填“需要”或“不需要”）另外补充SO2，原因是_______________________（结合化学方程式回答）。

【答案】CuCl＋Fe3＋=Cu2＋＋Fe2＋＋Cl－CuCl2＋2NaCl＋Cu=2Na[CuCl2]烧杯、漏斗、玻璃棒除去表面可溶性杂质，使CuCl尽快干燥，减少溶解损失2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋SO2↑＋2H2OO2不需要过程①中生成CuSO4和SO2的物质的量之比为1∶1，而过程②发生反应：

CuSO4＋CuCl2＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋2H2SO4，需要的CuSO4和SO2的物质的量之比也恰好为1∶1，所以理论上不需要补充SO2（其他合理答案均可）

（1）氯化亚铜与氯化铁反应，氯化亚铜被铁离子氧化成铜离子；

（2）流程分析可知，铜和氯气反应生成氯化铜，加入铜、氯化钠和盐酸还原得到产物为Na[CuCl2]，结合原子守恒配平书写方程式；

过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；

（3）酒精沸点低，易挥发，易晾干，所以即可以除去表面可溶性杂质又易干燥；

（4）a．浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下能与铜发生氧化还原反应；

b．由生产氯化亚铜的流程可知X的稀溶液为稀硫酸，由于铜与稀硫酸不反应，故加入的单质Y应具有氧化性，将铜氧化为氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液。

（1）氯化亚铜与氯化铁反应，氯化亚铜被铁离子氧化成铜离子，反应的离子方程式为CuCl＋Fe3＋=Cu2＋＋Fe2＋＋Cl－；

（2）由题给流程分析可知，铜和氯气反应生成氯化铜，加入铜、氯化钠和盐酸还原得到产物Na[CuCl2]，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：

CuCl2＋2NaCl＋Cu=2Na[CuCl2]；

（3）酒精沸点低，易挥发，易晾干，所以即可以除去表面可溶性杂质又易干燥，防止被空气氧化；

（4）a．浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下能与铜发生氧化还原反应，其化学方程式为:

Cu+2H

SO

（浓）

CuSO

+SO

↑+2H

O；

b．方案一：

由生产氯化亚铜的流程可知X的稀溶液为稀硫酸，由于铜与稀硫酸不反应，故加入的单质Y应具有氧化性，将铜氧化为氧化铜，Y为O

过程①中生成CuSO4和SO2的物质的量之比为1∶1，而过程②发生反应：

CuSO4＋CuCl2＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋2H2SO4，需要的CuSO4和SO2的物质的量之比也恰好为1∶1，所以理论上不需要补充SO2（其他合理答案均可）。

8．氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2（OH）3Cl]。

（1）写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式：

_________

（2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：

_________。

（3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。

70℃真空干燥、密封包装的原因是__________。

（4）写出氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式________

（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响．由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃时，CuCl产率会下降，其原因可能是___。

（6）以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：

____

【答案】3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+加快乙醇和水的挥发，防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化4CuCl+O2+4H2O=2Cu2（OH）3Cl+2HCl温度过高，一是促进了CuCl的水解，二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应Cu2++e-+Cl-=CuCl↓

（1）Cu与NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cu2+、NO气体和水；

（2）SO32-和Cu2+之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀；

（3）乙醇和水易挥发，CuCl具有还原性，可以被空气氧化；

（4）由题给信息可知，CuCl在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2（OH）3Cl]；

（5）因在60℃时CuCl产率最大，根据信息可知，随温度升高，促进了CuCl的水解，CuCl被氧化的速度加快；

（6）电解时，阴极上Cu2+得电子发生还原反应。

（1）溶解过程中，Cu与NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应，离子方程式为：

3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，

故答案为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（2）还原过程中，溶液中的Cu2+被还原为CuCl，离子方程式为：

2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+，

故答案为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；

（3）真空干燥可以加快乙醇和水的挥发，密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化，

故答案为加快乙醇和水的挥发，防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化；

（4）由题给信息可知，CuCl在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2（OH）3Cl]，根据得失电子守恒及原子守恒写出生成物并配平，化学方程式为：

4CuCl+O2+4H2O=2Cu2（OH）3Cl+2HCl，

故答案为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2（OH）3Cl+2HCl；

（5）因在60℃时CuCl产率最大，根据信息可知，随温度升高，促进了CuCl的水解，CuCl被氧化的速度加快，

故答案为温度过高，一是促进了CuCl的水解，二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应；

（6）电解时，阴极