备战高考化学铜及其化合物推断题大题培优 易错 难题附详细答案Word文档下载推荐.docx

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（3）Cu（OH）2→④B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，故答案为：

CuO；

（4）在反应过程中：

铜→①铜绿→②A→③Cu（OH）2→④B→⑤Cu；

铜→①铜绿发生了化合反应；

铜绿→②是A跟酸反应生成铜盐及CO2、H2O，A为铜盐是复分解反应；

A→③Cu（OH）2是铜盐和碱反应生成氢氧化铜沉淀，是复分解反应；

Cu（OH）2→④B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，是分解反应；

B→⑤Cu是氧化铜和氢气反应生成铜和水，是置换反应；

故答案为：

①；

④．

2．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+。

3．氯化亚铜（CuCl）是一种重要的化工产品。

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]，n随着环境酸度的改变而改变。

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的工艺过程如图：

（1）还原过程中主要反应的离子方程式为_______。

（2）实验室为了加快过滤速度，往往采用抽滤的操作（如图）。

仪器A的名称__________，有关抽滤，下列说法正确的是__________

A．抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出

B．在布氏漏斗中放入滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤

C．在抽滤装置中洗涤晶体时，为减少晶体溶解损失，应使洗涤剂快速通过滤纸

D．减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀

（3）操作1为马上再洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却、密封包装。

其中最合理的洗涤试剂__________

A．浓盐酸B．浓氨水C．无水乙醇D．水+乙醇

真空干燥的原因是___________。

（4）随着pH减小，Cu2（OH）4-nCln中铜的质量分数__________

A．增大B．不变C．减小D．不能确定

【答案】2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+吸滤瓶ADC防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化C

海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应2CuSO4+（NH4）2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2（NH4）2SO4+H2SO4，过滤得到固体为CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，然后利用题干信息，结合物质的性质及要求分析解答。

（1）向含有Cu2+的溶液中加入酱油还原作用的（NH4）2SO3、NH4Cl，发生还原，产生CuCl沉淀，同时产生硫酸，反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+；

（2）根据仪器A的结构可知该仪器名称是吸滤瓶；

A.抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，以防止倒吸现象的发生，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出，A正确；

B.在布氏漏斗中放入滤纸后，用玻璃棒引流移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤，B错误；

C.在抽滤装置中洗涤晶体时，应将洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶体充分接触，C错误；

D.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀，溶液不易透过，所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀，D正确；

故合理选项是AD；

（3）操作1为马上再洗涤，目的是为了洗去表面的杂质，为快速干燥，要用酒精洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却、密封包装，故合理选项是C；

真空干燥的目的防止CuCl在潮湿空气中水解氧化；

（4）随着平pH值减小，[Cu2（OH）4-nCln]中4-n减小，n增大，则铜的含量减小，故合理选项是C。

【点睛】

本题考查物质的制备实验，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键，注意元素化合物知识的应用，侧重考查学生的分析与实验能力。

4．氯化亚铜（

）在化工、印染、电镀等行业应用广泛。

微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于

浓度较大的溶液，在潮湿空气中易水解氧化。

以海绵铜（主要成分是Cu和少量

）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产

的工艺过程如图。

回答下列问题：

（1）步骤①中N元素被还原为最低价，写出此反应的离子方程式______________。

（2）步骤②中，亚硫酸铵要略保持过量，原因是___________，滤液中可循环利用的物质是__________。

（3）步骤⑤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为

被氧化为

的化学方程式为______________________。

（4）用

溶液测定氯化亚铜样品纯度（假设杂质不参与反应），步骤如下：

准确称取所制备的氯化亚铜样品

，将其置于过量的

溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸配成

溶液，取溶液

用

溶液进行滴定，反应中

被还原成

，相关数据记录如表所示：

该样品中

的质量分数__________________。

实验编号

1

2

3

消耗

溶液的体积/mL

14.98

16.03

15.02

（5）制造印刷电路板产生的废液中含大量

等离子，利用膜电解技术对此废液进行电解，电解装置如图所示。

电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到

，电解时阴极的电极反应式为___________，生成

的离子方程式为________________________________。

【答案】

使完全反应，阻止生成的被氧化硫酸

89.55%

铜与硝酸根和氢离子反应生成铜离子，加入亚硫酸铵和氯化铵生成硫酸、氯化亚铜等，过滤得到氯化亚铜，经水洗、醇洗、烘干等到氯化亚铜产品。

⑴步骤①中N元素被还原为最低价变为铵根离子，铜变为铜离子，因此反应的离子方程式；

；

。

⑵步骤②中，亚硫酸根具有还原性，铜离子具有氧化性，CuCl在潮湿空气中易水解氧化，因此亚硫酸铵要略保持过量，原因是使完全反应，阻止生成的被氧化，Cu2+、Cl－、SO32−和H2O反应CuCl、SO22−、H+，因此滤液中可循环利用的物质是硫酸；

使完全反应，阻止生成的被氧化；

硫酸。

⑶步骤⑤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为

与空气中氧气、水反应生成

和HCl，其反应的的化学方程式为

⑷三次消耗中第二次是错误数据，舍去，求另外两次平均数为15.00mL，根据得失电子守恒关系得到n（CuCl）=6n（Cr2O72−）=6×

0.1mol∙L−1×

0.015L=0.009mol，该样品中CuCl的质量分数

⑸根据图中信息，阴极

得到电子变为

和

，因此电解时阴极的电极反应式为

，电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl，生成CuCl的离子方程式为

5．氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染等行业。

以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图：

已知CuCl难溶于醇和水，溶于c（Cl-）较大的体系[CuCl（s）+Cl-

CuCl2-]，潮湿空气中易水解氧化。

（1）“氧化酸浸”前先将铜矿粉碎的目的是__。

该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，则反应的化学反应方程式为__；

（2）“溶解”时所用硫酸浓度为0.3mol·

L-1，配制1L此硫酸溶液，需要98%、1.84g·

mL-1浓硫酸__mL（保留1位小数）。

溶解时反应的离子方程式__；

（3）“反应”时，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。

①反应的氧化产物是___，n（氧化剂）：

n（还原剂）=___；

②比较c（Cu+）相对大小：

A点___C点（填“>

”、“<

”或“=”）。

③提高处于C点状态的混合物中Cu+沉淀率措施是___；

（4）“过滤”所得滤液中溶质主要成分的化学式为__；

（5）不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是__。

【答案】增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O16.33Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2OSO42-或（NH4）2SO42：

1>

加水稀释（NH4）2SO4HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化

利用H2O2在酸性条件下将CuS中的-2价S元素氧化成S单质，同时释放Cu2+，经过系列处理得到Cu单质，然后利用NO3-在酸性条件下的强氧化性将Cu氧化成Cu2+，接下来用SO32-将Cu2+还原成Cu+，同时利用Cl-将Cu+沉淀生成CuCl，用稀硫酸洗去CuCl表面的（NH4+）2SO4等杂质，接下来用醇洗去表面的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到干燥的CuCl，据此回答。

（1）工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反应速率，另一方面使矿物中的CuS尽可能转化，提高浸取率；

根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知，本反应生成了CuSO4和S，发生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答案为：

增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等；

CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O；

（2）根据c=

得，浓硫酸浓度=

=18.4mol·

L-1，根据C1V1=C2V2得：

18.4mol·

L-1

V=0.3mol·

L-1×

1L，解得V≈16.3mL；

根据反应物为NH4NO3和硫酸，可知，利用NO3-在酸性条件下的氧化性将Cu氧化溶解，发生的反应为Cu和稀硝酸反应，故离子方程式为：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：

16.3；

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（3）①流程可知，“反应”利用SO32-将Cu2+还原成Cu+，SO32-自身被Cu2+被氧化成SO42-，SO42-为氧化产物；

SO32-被氧化S化合价由+4升高到+6，升高了2，每个Cu2+被还原，化合价从+2降低到+1，降低了1，根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得，所以Cu2+和SO32-的物质的量之比为2:

1，即氧化剂：

还原剂=2:

1；

SO42-或（NH4）2SO4；

2:

②B点之前Cu+和Cl-形成CuCl沉淀，B点时建立了CuCl（s）

Cu+（aq）+Cl-（aq）,B点之后，Cl-浓度增大，有一部分CuCl溶解[CuCl（s）+Cl-

CuCl2-],由CuCl（s）

Cu+（aq）+Cl-（aq）可知，CuCl虽然被溶解了一部分，但是平衡并没有发生移动，所以C点和B点Cu2+的浓度是相等的，由于B点之前CuCl（s）

Cu+（aq）+Cl-（aq）平衡一直向左移动，所以B点的Cu2+的浓度小于A点，综上所述答案为：

>

③既然B点之后是由于发生了CuCl（s）+Cl-

CuCl2-使沉淀减少了，所以我们可以减小Cl-浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：

加水稀释；

（4）由上可知，“过滤”所得滤液中溶质主要成分为（NH4）2SO4，所以答案为：

（NH4）2SO4；

（5）硝酸有强氧化性，将CuCl氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，故答案为：

HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化。

（3）由图可知，B点之后，NH4Cl越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的NH4Cl又拿不出来，所以最直接的做法是反着来，加适量的水！

6．氧化亚铜（Cu2O）是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石（含CuFeS2、Cu2S等）为原料制取Cu2O的工艺流程如下：

常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：

Fe（OH）2

Fe（OH）3

开始沉淀

7.5

2.7

4.8

完全沉淀

9.0

3.7

6.4

（1）炉气中的有害气体成分是__________（填化学式），Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

（2）若试剂X是H2O2溶液，则“氧化”反应的离子方程式为____________________，并写出H2O2的电子式：

__________；

当试剂X是__________时，更有利于降低生产成本。

（3）加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是__________。

（4）操作X包括__________、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是_________。

（5）以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式：

____________________________________。

【答案】SO22∶12Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O

空气或氧气3.7≤pH＜4.8过滤防止Cu2O被空气中氧气氧化2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O

硫化铜矿石（含CuFeS2、Cu2S等）预处理后与氧气焙烧：

2CuFeS2+4O2

Cu2S+3SO2+2FeO、Cu2S+2O2

2CuO+SO2，部分FeO被氧化为Fe2O3，得到相应的金属氧化物和二氧化硫气体，加入稀硫酸溶解金属氧化物，得到含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液，加入试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，加入试剂Y调节pH=3.7～4.8，沉淀Fe3+，过滤，将滤液用KOH、N2H4还原，反应为：

4CuSO4+N2H4+8KOH

2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O，过滤，洗涤、隔绝空气烘干，制得Cu2O。

（1）根据流程可知，矿石与氧气得到金属氧化物和SO2；

Cu2S与O2发生反应Cu2S＋2O2

2CuO＋SO2，氧化剂为氧气，还原剂为Cu2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1；

SO2；

2∶1；

（2）若试剂X是H2O2溶液，将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子反应方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；

H2O2的电子式为

在酸性条件下，氧气也可将Fe2＋氧化为Fe3＋，而氧气或空气价格远低于过氧化氢，故可用氧气或空气替代；

2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；

氧气或空气

（3）加入试剂Y的目的是调节pH完全沉淀Fe3＋，但不沉淀Cu2＋，根据表中数据可知，pH的调控范围为3.7≤pH＜4.8；

3.7≤pH＜4.8；

（4）操作X为过滤，滤渣经洗涤、烘干，制得Cu2O；

因为Cu2O具有较强的还原性，在加热条件下易被空气氧化，故烘干过程要隔绝空气；

过滤；

防止Cu2O被空气中氧气氧化；

（5）铜作阳极，石墨作阴极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，阳极发生氧化反应，其电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O；

2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O。

7．为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图1实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体请回答：

（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：

______。

（2）试剂X是______。

步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是______。

（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中．一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少．为了避免固体C减少，可采取的改进措施是______。

（4）由溶液E到绿矾晶体（FeSO4•7H2O），所需操作是______、______、______、洗涤、干燥。

（5）用固体F制备CuSO4溶液，可设计如图3三种途径：

写出途径①中反应的离子方程式______，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由______。

【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑稀硫酸过滤在a、b之间添加盛放饱和NaHCO3溶液的洗气瓶蒸发浓缩冷却结晶过滤3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O途径②最佳，理由是原料利用率高，环境污染小

金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，铝可与氢氧化钠反应，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体流程为：

合金中铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，经途径Ⅱ与足量二氧化碳发生AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，反应可生成氢氧化铝固体C，生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成AlCl3，得到的AlCl3较纯净；

溶液D为碳酸氢钠溶液；

滤渣B为Fe和Cu的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液E为FeSO4，经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾，滤渣F为Cu，可用于制备胆矾，以此解答本题。

（1）步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠，金属铝和氢氧化钠反应，金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液，即2Al+2OH−+2H2O=2AlO2-+3H2↑，

2Al+2OH−+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制的绿矾晶体，步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是固体和液体的分离操作，应该是过滤，

稀硫酸；

（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。

一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝，发生的反应为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，为了避免固体C减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去氯化氢的装置，二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶，氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，所以可在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢，

在a、b之间添加盛放饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；

（4）溶液E为FeSO4溶液，得到绿矾晶体（FeSO4•7H2O）的操作为：

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，

蒸发浓缩；

冷却结晶；

（5）金属铜可以和稀硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，即3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，铜不能和稀硫酸反应，但是当加热并通入空气之后，铜和氧气反应生成氧化铜，然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜，不会产生污染大气的气体，该过程原料利用率高，且环境污染小，所以途径②最佳，

3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；

途径②最佳，理由是原料利用率高，环境污染小。

8．FeCl3溶液可以蚀刻印刷电路板上的Cu。

某实验兴趣小组模拟该过程，并回收Cu和蚀刻液的流程如下：

（1）“蚀刻”时的化学反应方程式为____。

（2）滤渣的成分为____。

（3）“反应Ⅱ”的离子方程式为____。

【答案】2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2Cu、Fe2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－

按流程中的试剂用量和操作步骤综合考虑；

（1）溶液在“蚀刻”铜时氯化铁被还原，铜被氧化，化学反应方程式为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2

答案为：

2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2；

（2）铁置换出了铜，又因为铁粉过量，所以滤渣的成分为Cu、Fe；

Cu、Fe；

（3）滤液中溶质只有FeCl2，被通入的氯气氧化，“反应Ⅱ”的离子方程式为2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－；

2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－。

9．我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。

其中《管子•地数》中有记载：

“上有丹沙者，下有黄金；

上有慈石者，下有铜金。

”

Ⅰ.“丹沙者丹砂也”，丹砂是古代炼丹的重要原料，也是实验室处理水银洒落后的产物。

你认为丹砂主要成分是_____；

（填化学式）“慈石者磁石