鲁科版高一化学必修一同步精选对点训练铜及其化合物的转化铜化合物的制备.docx

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鲁科版高一化学必修一同步精选对点训练铜及其化合物的转化铜化合物的制备

铜及其化合物的转化铜化合物的制备

1.用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染方面考虑，最好的方法是（　　）

A．铜

硝酸铜

B．铜

硝酸铜

C．铜

氯化铜

硝酸铜

D．铜

氧化铜

硝酸铜

2.下表各组物质中满足如图物质一步转化关系的选项是（　　）

3.下列转化不能通过一步反应实现的是（　　）

A．Cu→CuO

B．CuO→Cu（OH）2

C．Cu→Cu2（OH）2CO3

D．CuO→Cu2O

4.Cu及其化合物之间的相互转化常伴随着颜色的变化。

下列符合黑色→红色变化的是（　　）

A．Cu（OH）2→CuO

B．Cu→Cu2S

C．Cu2（OH）2CO3→CuO

D．CuO→Cu2O

5.下列反应的离子方程式中正确的是（　　）

A．CuO与稀硫酸反应：

CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O

B．Cu2O与稀硝酸反应：

Cu2O＋2H＋===2Cu＋＋H2O

C．Cu（OH）2与盐酸反应：

OH－＋H＋===H2O

D．CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液混合：

Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2↓

6.晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》记载“曾青涂铁，铁赤色如铜”（“曾青”是指硫酸铜），下列说法不正确的是（　　）

A．记载中的反应属于置换反应

B．记载中蕴含了湿法炼铜的原理

C．由记载得出铁单质是红色

D．每生成1mol铜转移2mol电子

7.已知Cu＋在酸性环境能发生自身氧化还原反应生成Cu2＋和Cu。

现将Cu2O与稀硫酸混合，下列叙述中错误的是（　　）

A．若硫酸足量会有氢气生成

B．离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O

C．会得到蓝色溶液

D．氧化剂、还原剂均是Cu2O

8.有甲、乙两位同学根据所学化学知识，设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案：

①铜与浓硫酸直接反应，即Cu→CuSO4，由Cu→CuO→CuSO4，试回答：

（1）写出有关的化学反应方程式

①________________________________________________________________________，

②________________________________________________________________________。

（2）这两种方案，你认为哪一种方案较合理？

________方案较合理。

（填“①”或“②”）

（3）请说明选择合理方案的理由：

_______________________________________________。

9.某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为

由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是________________________________________________________________________。

10.

（1）8用铝在高温条件下与泡铜（含Cu2O、Cu）冶炼粗铜的化学方程式________________________________________________________________________。

（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是________________________________________________________________________。

（3）红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为________________________________________________________________________。

11.铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。

请回答下列问题：

（1）电子工业常用30%的氯化铁溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

写出氯化铁溶液腐蚀铜箔的离子方程式________________________________________________。

（2）为了保护环境和节约资源，通常先用过氧化氢和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。

写出溶出铜的离子方程式_________________________。

12.某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学的反应制取胆矾．其设计的实验过程为：

（1）铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于________上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使________，灼烧后的坩埚应放在________上，不能直接放在桌面上。

a．蒸发皿　b．石棉网　c．泥三角　d．表面皿　e．坩埚钳　f．试管夹

（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。

灼烧后含有少量铜的可能原因是____________________________________________________________。

a．灼烧过程中部分氧化铜被还原

b．灼烧不充分铜未被完全氧化

c．氧化铜在加热过程中分解生成铜

d．该条件下铜无法被氧气氧化

（3）通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：

酸溶、加热通氧气、过滤、________、冷却结晶、________、自然干燥。

（4）由粗制氧化铜通过两种斜径制取胆矾，与途径I相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）在测定所得胆矾（CuSO4·xH2O）中结晶水x值的实验过程中，若测定结果x值偏高，可能的原因是_______________________________________________________________________。

a．加热温度过高

b．胆矾晶体的颗粒较大

c．加热后放在空气中冷却

d．胆矾晶体部分风化

13.Cu2S是火法炼铜一种重要的原料，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图：

Cu2S

Cu

Cu2O、CuO

A

B

胆矾

（1）Cu2S中铜元素的化合价为________，火法炼铜的反应原理是（用化学方程式表示）________________________________________________________________________。

（2）向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：

_____________________________________________。

（3）若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ加入试剂最好是________。

A．加入适量的NaNO3

B．适量的HNO3

C．适量的H2O2

14.工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。

a．浓H2SO4b．稀HNO3

c．NaOH溶液d．氨水

（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是_____________________（注明试剂、现象）。

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为________________________________________。

15.工业上以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料制备CuSO4·5H2O的主要流程如下：

（1）下列装置可用于吸收气体X的是________（填代号）。

（2）某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。

①装置B中的药品为________________；

②实验时，依次进行如下操作：

组装仪器、____________________、加装药品、通入气体、_____________、点燃酒精灯。

（3）熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。

写出有关实验操作、现象与结论。

提供的试剂：

稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时（杂质不参加反应），混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为________________。

16.铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可制得硫酸铜晶体（装置如图1、2所示）。

（1）把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中的目的是________________________________________________________________________。

（2）图1烧瓶中发生反应的离子方程式为_____________________________________。

（3）图2是图1的改进装置，其优点除可以防止倒吸外还有：

____________________________。

17.铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成

（1）～（3）题。

（1）在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价。

在西汉古籍中曾有记载：

曾青得铁则化为铜[曾青（CuSO4）跟铁反应就生成铜]。

试写出该反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）铜器表面有时会生成铜绿[Cu2（OH）2CO3]。

这层铜绿可用化学方法除去。

试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：

____________________________________________。

（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。

试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币（铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃）______________________。

18.某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋和Cl－，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。

（1）废液经操作①得到的沉淀A中含有的金属单质是_____________________________；

（2）写出操作①的反应离子方程式____________________________________________。

（3）在溶液B中加入氢氧化钠的现象为______________________________，发生的化学方程式为________________________________________________________________________。

19.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。

有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白。

（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①________、②________、③________、④________、⑤________；

（2）写出①处发生反应的离子方程式______________________________________________；

写出③处发生反应的化学方程式_________________________________________________；

（3）铁红的化学式为________________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：

铁红________________________________________________________________________；

氧化铜________________________________________________________________________。

20.某大型化工厂产生的酸性废液中含有两种金属离子：

Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。

（1）操作①的名称是________________，沉淀A中含有的金属单质有________________。

（2）溶液A中加入H2O2溶液过程中发生反应的离子反应式________________________________，操作②为持续加热保温，在此过程中温度不宜过高的原因是________________________________。

（3）检验溶液B中含有的金属阳离子的实验方法为：

取少量溶液B于洁净的小试管中，加入________________试剂，溶液迅速转变为________色，即可检验。

（4）操作③中发生反应的离子方程式为_________________________________________。

21.某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，实验室设计了方案对废液进行以下三步处理，并回收金属。

请回答：

（1）步骤①中得到的沉淀含有的金属单质有________________。

（2）步骤②是将Fe2＋转化为Fe3＋，还可以选用的试剂是________。

A．Fe粉B．NaOH溶液

C．新制氯水D．稀硫酸

（3）步骤③中加入氨水生成红褐色沉淀的离子方程式为

________________________________________________________________________。

答案解析

1.D

【解析】A、B两项中都生成氮的氧化物；C项不能生成Cu（NO3）2；只有D项，不产生污染气体，又节约原料。

2.C

【解析】　A项，NaHCO3不能一步转化为Na；B项，Cu（OH）2不能一步转化为Cu；D项，SiO2不能一步转化为H2SiO3，H2SiO3也不能一步转化为Si。

3.B

【解析】氧化铜与水不反应，B项符合题意。

4.D

【解析】A项，Cu（OH）2为蓝色；B项，Cu为紫红色，Cu2S为黑色；C项，Cu2（OH）2CO3为绿色，CuO为黑色。

5.A

【解析】B项，应为3Cu2O＋14H＋＋2NO

===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O；C项，应为Cu（OH）2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；D项，应为Cu2＋＋SO

＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu（OH）2↓

6.C

【解析】由Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4可知：

A项，该反应属于置换反应，A正确；B项，铁能将硫酸铜溶液中的铜元素置换出来，记载中蕴含了湿法炼铜的原理，正确；C项，这里的“红色”是铜，不是铁，错误；D项，＋2价的铜离子变成单质铜，每生成1mol铜转移2mol电子，正确。

7.A

【解析】Cu2O与稀硫酸混合发生的反应为：

Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O，B项正确。

反应生成的Cu与稀硫酸不反应，没有氢气生成，A项错误；反应生成Cu2＋，溶液为蓝色，C项正确；该反应中Cu元素的化合价从＋1价升高＋2价，部分降低到0价。

氧化剂、还原剂均是Cu2O，D项错误。

8.

（1）①Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O　②2Cu＋O2

2CuOCuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O　

（2）②　（3）生成相同的硫酸铜消耗的硫酸少，且不会产生有毒气体

【解析】浓硫酸具有强的氧化性，与铜在加热的条件下发生反应生成硫酸铜、水、二氧化硫，反应的方程式：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O，生成1mol硫酸铜消耗2mol硫酸，同时生成有毒的气体二氧化硫，反应过程中无有毒气体产生；铜能够被空气中的氧气氧化成氧化铜，氧化铜为碱性氧化物，能够与稀硫酸反应生成硫酸铜和水；反应的方程式为：

2Cu＋O2

2CuO　CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，生成1mol硫酸铜消耗1mol硫酸，所以从环境保护和节约原料角度可知后者更好。

9.耗酸少；无污染性气体产生

【解析】途径Ⅰ有浓硫酸参加反应，Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O，途径Ⅱ：

2Cu＋O2＋2H2SO4

2CuSO4＋2H2O，生成等量的硫酸铜消耗的硫酸少，且没有大气污染物二氧化硫生成。

10.

（1）3Cu2O＋2Al

Al2O3＋6Cu　

（2）无水硫酸铜是白色，与水反应生成蓝色CuSO4·5H2O晶体。

（3）Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O

【解析】

（1）铜（Cu2O、Cu）和Al在高温下反应可以获得氧化铝和铜，3Cu2O＋2Al

Al2O3＋6Cu。

（2）水和硫酸铜粉末形成蓝色CuSO4·5H2O晶体，而硫酸铜粉末为白色。

（3）反应物为Cu2O和H＋，生成物为Cu和H2O，故离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。

11.

（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

（2）Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

【解析】铜能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜；铜在酸性环境下能被双氧水氧化生成硫酸铜。

12.

（1）c　e　b　

（2）ab　（3）蒸发　过滤　（4）产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少；途径Ⅱ不会产生污染大气的气体　（5）a

【解析】

（1）用坩埚加热固体时应将坩埚放在泥三角上加热，加热时用坩埚钳夹持坩埚，加热后放在石棉网上冷却；

（2）铜在加热条件下易生成氧化铜，氧化铜稳定，难以分解，a、b项正确；（3）由硫酸铜溶液制得硫酸铜晶体，经过滤后加热蒸发硫酸铜溶液，冷却结晶后、过滤、干燥后可得纯净的硫酸铜晶体，故答案为：

蒸发；过滤；（4）途径Ⅰ有浓硫酸参加反应，消耗较多硫酸，并产生污染性二氧化硫气体；（5）a.加热温度过高，会导致硫酸铜分解，质量变化较大，导致结果偏大；b.胆矾晶体的颗粒较大，会导致晶体解热分解不完全，质量变化偏小，结果偏小；c.加热后放在空气中冷却，会吸收空气中的水重新形成晶体，结果偏小；d.胆矾晶体部分风化，会使水的含量较小，结果偏小。

13.

（1）＋1　Cu2S＋O2

2Cu＋O2↑　

（2）Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O　（3）C

【解析】

（1）Cu2S中铜元素的化合价为＋1；火法练铜时Cu2S与O2反应生成Cu和SO2，反应方程式为Cu2S＋O2

2Cu＋SO2。

（2）Cu2O与稀硫酸反应生成CuSO4、Cu和H2O，反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。

（3）A中的红色物质为Cu，可在酸性条件下用H2O2，将Cu氧化成Cu2＋。

14.

（1）cd　

（2）Fe3＋　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去　（3）3Cu2O＋2Al

Al2O3＋6Cu

【解析】

（1）由流程图转化可知，气体A中的大气污染物主要是SO2。

a项，浓H2SO4不能吸收SO2；b项，稀HNO3可以吸收SO2，但生成NO污染大气；c项，NaOH溶液与SO2反应生成Na2SO3；d项，氨水与SO2反应生成亚硫酸铵，故选cd。

（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明含有Fe3＋，

Fe2＋具有还原性，可以利用KMnO4溶液检验，取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去。

（3）由流程图转化可知，Cu2O与Al反应置换反应生成Al2O3与Cu，反应方程式为3Cu2O＋2Al

Al2O3＋6Cu。

15.

（1）bd　

（2）①碱石灰　②检验装置气密性；收集CO检验纯度　（3）取少量熔渣，加过量稀硫酸溶解，向溶液中加入几滴高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则证明熔渣中含有FeO　（4）3∶2

【解析】

（1）依据流程图可知X气体是SO2。

a项，导管未插入液面以下，不能起到吸收作用；b项，NaOH溶液可以吸收SO2，且SO2较大，先通入到四氯化碳中，能防止倒吸；c项，SO2溶解度较大，倒扣的漏斗伸入液面以下，不能起到防倒吸的作用；d项，倒立的圆底烧瓶起到安全瓶的作用，能防止倒吸。

故选bd。

（2）①粗铜与CO反应生成CO2，剩余CO有毒，需做燃烧处理，在此之前利用装置B吸收CO2，故B中应盛放碱石灰；②组装完仪器，应检验装置的气密性，由于CO点燃容易引起爆炸，故引燃前需验纯。

（3）若Fe2O3中含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的Fe2＋具有还原性，而给出的试剂中KMnO4溶液具有强氧化性，可使KMnO4溶液褪色，则选择试剂为稀硫酸、KMnO4溶液，操作为取少量固体溶于稀硫酸，然后滴加KMnO4溶液，观察到溶液使KMnO4溶液褪色，则证明含有FeO。

（4）当硝酸根离子恰好反应时硫酸和硝酸的物质的量之比最佳，由离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，反应中消耗2molNO

，需要8molH＋，硝酸电离2mol，另外6mol氢离子由硫酸提供，则硫酸为3mol，所以硫酸和硝酸的物质的量之比为3∶2。

16.

（1）确保所有的硝酸都作氧化剂，在溶液中将铜氧化，以生成硫酸铜

（2）Cu＋4H＋＋2NO

===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

（3）NO、NO2有毒气体能被完全吸收

【解析】

（1）铜与硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、一氧化氮和水，NO

不能全部被还原，把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中能使硝酸全部被还原；

（2）将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，铜粉与稀硫酸不反应，铜与浓硝酸反应，Cu＋4H＋＋2NO

===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水，3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O;

（3）改进前，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮有毒且和水不反应，所以NO、NO2有毒气体不能被完全吸收，且二氧化氮和氢氧化钠反应后，导管内压强减小，易产生倒吸现象；改进后，通入氧气，氧气、一氧化氮、二氧化氮、水反应完全生成硝酸被氢氧化钠吸收；且中间储气瓶有缓冲作用，防止倒吸。

17.

（1）CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　

（2）Cu2（OH）2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O　（3）铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀；铜的熔点低，容易冶炼铸造成型

【解析】

（1）中实际上是用铁还原CuSO4得到单质铜；

（2）中因为铜绿（碱式碳酸铜）能与酸反应，生成可溶性盐和气体，故可用盐酸除之；（3）铜在古代作为货币主要因为其熔点低，易于铸造，且不易腐蚀。

18.

（1）铜、铁　

（2）F