高考化学二轮 铜及其化合物推断题 专项培优 易错 难题及答案解析.docx

1、高考化学二轮 铜及其化合物推断题 专项培优 易错 难题及答案解析高考化学二轮 铜及其化合物推断题 专项培优 易错 难题及答案解析一、铜及其化合物1A为金属单质，B、C、D、E 四种均为含有氯元素的物质，它们存在如图转化关系(部分产物已略去，有的反应在溶液中进行)。请回答：(1)A 是_，C 是_。(均用化学式表示)(2)写出实验室制备 D 的化学方程式：_。(3)写出用 B 溶液与 Cu 反应制作印刷电路板的离子方程式：_。(4)设计实验方案，检验 C 溶液中的金属阳离子：_【答案】Fe FeCl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+ 取C

2、溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe2+ 【解析】【分析】A为金属单质，B、C、D、E四种均为含有氯元素的物质，根据转化关系可知，A为变价金属，且B与A反应生成C，则A为Fe，D为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2，A与E反应生成C(FeCl2)，结合(3)“用B溶液与Cu反应制作印刷电路板”可知，E为HCl，据此解答。【详解】（1）根据分析可知，A为Fe，C为FeCl2，故答案为：Fe；FeCl2；（2）实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气，该反应的化学

3、方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O；（3）B为FeCl3，Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+；（4）C为FeCl2，其阳离子为Fe2+，检验Fe2+的方法为：取C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe2+，故答案为：取C溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴

4、加氧化剂(如氯水双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe2+。2现有A、B、C、D四种物质，A、B为无色气体，C、D为黑色粉末，B跟D在一定条件下能生成A，A和D都能跟C反应生成B和一种红色固体E，其中B能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀F。（1）根据上述现象，写出下列物质的化学式。A_B_C_D_（2）写出实现下列变化的化学方程式B DA_A CE B_【答案】CO CO2 CuO C CCO2 2CO COCuOCuCO2 【解析】【详解】（1）A、B都为无色气体，B能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀F，所以B是二氧化碳，F是碳酸钙，

5、二氧化碳和黑色粉末D在一定条件下能生成气体A，所以D是木炭，A是一氧化碳，一氧化碳和木炭都能跟黑色粉末反应生成二氧化碳和红色固体E，所以C是氧化铜，E是铜，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，一氧化碳、碳都会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水，推导正确，所以A是CO，B是CO2，C是CuO，D是C，E是Cu，F是CaCO3；故答案是： CO；CO2；CuO；C（2）B+DA的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，所以化学方程式为：CCO2 2CO；A+CE+B的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以化学方程式为：COCuOCuC

6、O2；故答案为CCO2 2CO；COCuOCuCO23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0.97 g/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：A在空气中燃烧_；B长期置于空气中变成绿色物质_。(3)将5 g钠铝合金投入200 mL的水中，固体完全溶解，产生4.48 L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

7、质的量浓度为_(假设溶液体积变化忽略不计)。【答案】Na2O Fe2O3 2NaO2 Na2O2 2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3 1：1 0.5 mol/L 【解析】【分析】根据A元素在地壳中含量位列第6，密度为0.97 g/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。【详解】（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）Na在空气中燃烧的方程式为2NaO2 Na2O2Cu长期置于空气中变成绿色物质的化学方程式为2CuO2C

8、O2H2O=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)=。4有关物质的转化关系如下图所示（部分物质与条件已略去）。已知A是由两种元素组成的黑色粉末，B由两种元素组成、其摩尔质量为65gmol1，C是空气中含量最多的单质，D是白色粉末且焰色反应呈黄色，E是一种紫红色金属，F是一种无色气体单质，H是一种红棕色气体，I是最常见的液体，K是一种强碱。（1）B的化学式为_。（2）K的电子式为_。（3）写出反应的化学方程式：_。（

9、4）写出反应的离子方程式：_。【答案】 NaN3 CuO+2NaN3Cu+Na2O+3N2 3Cu+8H+2NO3-=3Cu2-2NO4H2O【解析】C是空气中含量最多的单质，则C是N2；D是白色粉末且焰色反应呈黄色，则D中含有Na元素；E是一种紫红色金属，则E是Cu；结合转化关系图，结合其他已知条件可得：A是CuO、B是叠氮化钠、D是Na2O、E是Cu、G是NO、H是NO2、I是H2O、J是HNO3、K是NaOH、L是Cu(NO3)2。（1）叠氮化钠的化学式为NaN3；（2）NaOH的电子式为；（3）反应为叠氮化钠和CuO受撞击反应生成N2、Na2O和Cu，故化学方程式为：CuO+2NaN3

10、Cu+Na2O+3N2；（4）反应为Cu和稀硝酸的反应，离子方程式为：3Cu+8H+2NO3- =3Cu2-2NO4H2O。点睛：无机框图推断题，既能检查学生元素化合物基础知识的掌握情况，又能检查学生灵活应用知识的能力，更能考查学生的逻辑推理能力，难度较大。解答无机框图推断题，应认真分析题干，找出明显条件和隐蔽条件。通过已知条件找出突破口，正推法、逆推法、假设法、猜测法等得出结论。5A、B、C、D、X均为中学化学常见的物质。它们之间存在如下图所示转化关系（图中反应条件略去）填写下列空白：（1）若A为两性氢氧化物, B为NaOH溶液，写出反应A+BC+D的离子方程式_，并写出偏铝酸钠溶液中通入过

11、量二氧化碳的离子方程式_（2）若A为金属单质，B、C、D都是化合物，A与B发生的反应常用于刻制印刷电路板，该反应的离子方程式_。【答案】 Al(OH)3OH=AlO22H2O AlO22H2OCO2Al(OH)3HCO3- 2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+【解析】考查无机推断，（1）A为两性氢氧化物，即A为Al(OH)3，B为NaOH，A和B反应的离子反应方程式为 Al(OH)3OH=AlO22H2O，碳酸的酸性强于偏铝酸，因此偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2，其离子反应方程式为AlO22H2OCO2Al(OH)3HCO3；（2）A与B反应常用于刻制印刷电路板，即离子反应方程式为Cu2

12、Fe3=Cu22Fe2。6将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_；(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_，一定有_；(3)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_ ；(4)由以上反应可知金属离子的氧化性强弱顺序为_。【答案】Fe3+、Cu2+ Fe3+或Cu Fe2+ Fe、Cu Fe3+Cu2Fe2+ 【解析】【分析】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe

13、的混合粉末，则铁和铜都能与氯化铁溶液反应，氧化性：FeCl3CuCl2FeCl2，还原性FeCu，Fe有剩余，则Cu没有参加反应，溶液中不存在Fe3+、Cu2+，以此解答该题。【详解】氧化性：FeCl3CuCl2FeCl2，还原性FeCu，(1)反应后铁有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，Fe3+、Cu2+都不能存在；(2)若CuCl2有剩余，由于氯化铜可氧化单质铁，则不可能有Fe，一定有Fe2+；容器中可能有Fe3+或Cu；(3)若FeCl3有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，Fe、Cu都不

14、能存在；(4)由反应Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2可知氧化性强弱顺序为Fe3+Cu2Fe2+。7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）步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在6070度，原因是_。（2）写出步骤中主要反应的离子方程式_。（3）步骤包括用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，步骤不能省略，理由是_。（

15、5）步骤、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m g，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a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，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 【解析】【分析】【详解】（1）海绵铜的

16、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

17、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、a mol/L K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab10-323mol=6ab10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2

18、+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是(6ab10-3mol99.5g/mol)/mg100%=0.597ab/m100%。8氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化变成绿色；见光分解变成褐色。如图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl）生产CuCl的流程：根据以上信息回答下列问题：（1）生产过程中X的化学式为_。（2）写出产生CuCl的离子方程式：_。（3）实验探究pH对CuCl产率的影响如表所示：pH1234567CuCl产率/%70908278757270析出CuCl晶体最佳p

19、H为_，当pH较大时CuCl产率变低原因是_。调节pH时，_（填“能”或“不能”）用相同pH的硝酸代替硫酸，理由是_。（4）氯化亚铜的定量分析：称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中，充分溶解。用0.10molL1硫酸铈标准溶液滴定。已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2+Ce4+=Fe3+Ce3+。三次平行实验结果如表（平行实验结果相差不能超过1%）：平行实验次数1230.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积（mL）24.3524.0523.95则样品中CuCl的纯度为_。（结果保留三位有效数字）。（5）由CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。第一步CuCl水

20、解的离子方程式为：CuCl(s)H2O(l)CuOH(s)Cl (aq)H+(aq)，第二步CuOH热分解的化学方程式为_。第一步CuCl水解反应的平衡常数K与此温度下KW、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K_。【答案】Fe 2Cu2+ 2Cl+SO2+2H2O=2CuCl+4H+SO42- 2 Cu2+水解程度增大，反应生成CuCl减少，产率减小； 不能 硝酸会与产品CuCl发生反应 95.5% 2CuOHCu2O+H2O KwKsp(CuCl)/Ksp(CuOH) 【解析】【详解】向工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入过量的铁粉，三价铁离子

21、与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜；（1）印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入铁，三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子，铜离子能够与铁反应生成铜，过滤后滤渣中含有铜和铁，加入盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铜与盐酸不反应，将铜分离出来，则X为Fe、Y为HCl，故答案为：Fe；（2）依据图示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO

22、4、CuCl，依据得失电子守恒其方程式为：CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl+2H2SO4，离子反应方程式：2Cu2+ 2Cl+SO2+2H2O=2CuCl+4H+SO42-故答案为：2Cu2+ 2Cl+SO2+2H2O=2CuCl+4H+SO42-；（3）由表中数据可知，pH=2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2+水解程度增大，导致反应生成CuCl减少；硝酸具有强氧化性，能将产品CuCl氧化生成Cu2+，所以不能用相同pH的硝酸代替硫酸，故答案为：2；Cu2+水解程度增大，反应生成CuCl减少，产率减小；不能；硝酸会与产品CuCl发生反应；（4）根据题目中所给数据及平

23、行实验结果相差不能超过1%，体积为24.35mL，误差大舍去，则滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为： =24mL，结合方程式可知：CuCl+FeCl3CuCl2+FeCl2，Fe2+Ce4+=Fe3+Ce3+，CuClCe4+，CuCl的纯度为：100%=95.5%，故答案为：95.5%（5）CuOH热分解的化学方程式为2CuOHCu2O+H2O；CuCl（s）+H2O（l）CuOH（s）+Cl-（aq）+H+（aq），平衡常数K=c（H+）c（Cl-）=答案为：9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

24、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。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：（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

25、，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+4H2O 2Cu2+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 4 CuCl+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 【解析】【分析】（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）SO3

26、2-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。【详解】（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+

27、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(

28、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，阴极上Cu2+得电子，电极反应式为：Cu2+e-+Cl-=CuCl，故答案为Cu2+e-+Cl-=CuCl。【点睛】本题以实验形式考查金属铜以及化合物的性质，要求学生具有分析和解决问题的能力，注意知识的迁移和应用是解题的关键，注意得失电子守恒方法的熟练使用。10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)4-nCln，随着环境酸度的改变n随之改变。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：(1)写出溶解过程中产生无色气体的化学式：_。(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)滤液中主要成分是(NH4)2SO4，工业上用(NH4)2SO4与Al2(SO4)3制取铵明矾，铵明矾在食品，制