化学铜及其化合物推断题的专项培优 易错 难题练习题Word文档格式.docx

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（1）若铁粉有剩余，则溶液中不可能有的离子是______________（从Fe3+、Cu2+、Fe2+中选填）。

（2）若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余，则不可能有的金属单质是____________（从Fe、Cu中选填）。

（3）若铜粉有剩余，溶液中不可能含有的离子是____________（从Fe3+、Cu2+、Fe2+中选填）。

【答案】Fe3+、Cu2+Cu、FeFe3+

利用共存原理，对各空进行逐一分析。

（1）由反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu进行分析，确定铁粉有剩余时，溶液中不可能有的离子。

（2）利用2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu、2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋进行分析，确定当溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余时，不可能有的金属单质。

（3）利用2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋进行分析，确定铜粉有剩余时，溶液中不可能含有的离子。

（1）从反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu可以看出，当铁粉有剩余时，溶液中能与Fe反应的Fe3+、Cu2+不可能存在。

答案为：

Fe3+、Cu2+；

（2）从反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu、2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋可以看出，当溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余时，与它们能反应的Fe、Cu不可能存在。

Fe、Cu；

（3）从反应2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋可以看出，当铜粉有剩余时，溶液中能与Cu反应的Fe3＋不可能存在。

Fe3+。

【点睛】

所谓离子共存，是指离子（包括原子、分子）间既不能发生氧化还原反应，又不能发生非氧化还原反应，从而生成沉淀、气体、弱电解质等物质的反应。

在平时的学习中，应对基本的反应加强记忆，否则，我们无法确定离子间能否共存。

3．某研究小组为了探究一种浅绿色盐X（仅含四种元素，不含结晶水，M（X）<

908g⋅mol-1）的组成和性质，设计并完成了如下实验：

取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。

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。

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。

4．根据下图物质之间的转化关系，回答下列问题：

（1）写出A、B、C的化学式：

A________、B________、C________。

（2）写出有关的化学方程式：

A―→B__________________________；

A―→Cu_________________________。

（7分）

1）CuSO4Cu（OH）2CuO（每格1分）

2）A→B：

CuSO4＋2NaOH=Cu（OH）2↓＋Na2SO4（2分）

A→Cu：

CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu（2分）

根据转化图可知，A和铁反应生成铜，而C和稀硫酸反应生成A，所以A是CuSO4；

硫酸铜和氢氧化钠反应生成B，则为Cu（OH）2；

Cu（OH）2受热分解生成氧化铜，C为CuO；

CuO被氢气还原为铜；

据以上分析进行解答。

（1）结合以上分析可知，A为CuSO4，B为Cu（OH）2，C为CuO；

综上所述，本题正确答案：

CuSO4、Cu（OH）2、CuO。

（2）结合以上分析可知，

A→B反应方程式为：

CuSO4＋2NaOH=Cu（OH）2↓＋Na2SO4；

A→Cu反应方程式为：

CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu；

CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu。

5．为探究不含结晶水盐A（仅含三种元素）组成和性质，设计并完成如下实验：

①取少量A，加水，A由白色变为蓝色，加热蓝色又变成白色；

②另取一定量A进行加热分解，加热分解过程中有黄色中间产物B产生，同时产生气体C，B的质量为A质量的四分之三，C能使盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀。

B遇水生成不溶于水的蓝色固体D，同时有三分之二的S元素溶于水。

（1）A组成元素是_____（用元素符号表示）。

（2）B的化学式是_________。

（3）B与水反应的化学方程式是___________。

【答案】CuSOCu2OSO43Cu2OSO4+4H2O=3Cu（OH）2·

CuSO4·

H2O+2CuSO4

或3Cu2OSO4+3H2O=3Cu（OH）2·

CuSO4+2CuSO4

或3Cu2OSO4+3H2O=Cu4（OH）6SO4+2CuSO4

①取少量A，加水，A由白色变为蓝色，加热蓝色又变成白色，说明A是CuSO4，根据物质组成确定其中含有的元素；

②另取一定量A进行加热分解，加热分解过程中有黄色中间产物B产生，同时产生气体C，C能使盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，则C是SO3，反应产生的白色不溶于酸的沉淀是BaSO4，B的质量为A质量的四分之三，根据质量守恒应该是2个CuSO4分解的产物，则B是Cu2OSO4，B遇水生成不溶于水的蓝色固体D，同时有三分之二的S元素溶于水，若有3个Cu2OSO4反应，溶于水的S只能是生成2个CuSO4，根据反应前后元素守恒，分析反应，得到反应方程式。

（1）根据上述分析可知A是CuSO4，含有Cu、S、O三种元素；

（2）由于A分解产生的C是气体，C能使盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，说明C是SO3气体，反应产生的白色不溶于酸的沉淀是BaSO4，A分解产生的B为黄色固体，且B的质量为A质量的四分之三，则B应该是2个CuSO4分解产生1个SO3后剩余的部分，根据质量守恒定律可知B是Cu2OSO4；

（3）B遇水生成不溶于水的蓝色固体D，同时有三分之二的S元素溶于水，溶于水的以CuSO4形式存在，还有三分之二的S元素以固体形式存在即以碱式硫酸铜形式存在，反应方程式为3Cu2OSO4+3H2O=3Cu（OH）2·

CuSO4+2CuSO4或写为3Cu2OSO4+4H2O=3Cu（OH）2·

H2O+2CuSO4或者3Cu2OSO4+3H2O=Cu4（OH）6SO4+2CuSO4。

本题考查了物质的元素组成、物质的物理性质、化学性质在物质成分确定的应用。

掌握元素的存在形式、溶液的颜色及质量守恒定律是确定物质成分及元素的关键，本题难度适中。

6．（11分）A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质，且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（反应条件及其他产物已略去）：

请填写下列空白：

（1）若A为气体单质，则A为，D→B的离子方程式为

（2）若A为固体单质，则A为，A主要用于制造（任写两种）

（3）若A为气体化合物，其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则实验室制取A的化学方程式为。

（4）若A为气体化合物，其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则A为，A与B反应的化学方程式为。

（11分）

（1）N23Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O（3分）

（2）S火药、硫酸（合理即给分）（3分）

（3）Ca（OH）2+2NH4Cl

2NH3↑+CaCl2+2H2O（2分）

（4）H2S2H2S+SO2=3S↓+2H2O（3分）

A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质,且均含有同一种元素，

（1）若A为气体单质,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,A为N2,B为NO,C为NO2,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,D为HNO3,验证符合转化关系；

（2）若A为固体单质,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,A为S,B为SO2,C为SO3,由C+H2O→D,D+Cu→B可以知道,D为H2SO4，验证符合转化关系；

（3）若A为气体化合物,其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A为碱性气体,A为NH3,B为NO,C为NO2,由C+H2O→D,D+Cu→B可以知道,D为HNO3,验证符合转化关系；

（4）若A为气体化合物,其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,A为酸性气体,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,A为H2S,B为SO2,C为SO3,由C+H2O→D,D+Cu→B可以知道,D为H2SO4,验证符合转化关系。

（1）若A为气体单质,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,A为N2,B为NO,C为NO2,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,D为HNO3,D→B是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水,反应离子方程式为:

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

因此，本题正确答案是:

N2；

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（2）若A为固体单质,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,A为S,B为SO2,C为SO3,由C+H2O→D,D+Cu→B可以知道,D为H2SO4,硫主要用于制造火药、硫酸等；

S，火药、硫酸；

（3）若A为气体化合物,其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A为碱性气体,A为NH3,B为NO,C为NO2,由C+H2O→D,D+Cu→B可以知道,D为HNO3,实验室制取NH3的方程式为:

Ca（OH）2+2NH4Cl

2NH3↑+CaCl2+2H2O；

（4）若A为气体化合物,其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,A为酸性气体,由A+O2→B，B+O2→C可以知道,A为H2S,B为SO2,C为SO3,由C+H2O→D,D+Cu→B可以知道,D为H2SO4,H2S与SO2反应生成S与水,反应方程式为:

2H2S+SO2=3S↓+2H2O；

H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O。

7．汞蒸气有毒，为了检查室内汞含量是否超标，可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内，室温下若三小时内试纸变色，则表明室内汞超标。

化合物A为较常见化合物，白色，难溶于水，其金属阳离子在水中不稳定，可发生歧化反应，歧化产物之一可与A的非金属阴离子作用并生成化合物A。

（1）判断A为________________，键型________________。

（2）A的阳离子在水溶液中的歧化反应方程式____________。

（3）歧化产物之一与A的阴离子反应方程式____________。

（4）检测汞蒸气时，试纸颜色由________色变成________色。

写出反应方程式____________（已知反应产物之一是配合物）。

【答案】CuI共价键2Cu＋＝Cu2＋＋Cu2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I2白红4CuI＋Hg＝Cu2HgI4＋2Cu

根据题干信息，化合物A为较常见化合物，白色，难溶于水，其金属阳离子在水中不稳定，可发生歧化反应，歧化产物之一可与A的非金属阴离子作用并生成化合物A，则化合物A为CuI，是共价化合物；

检测汞蒸气时，发生反应4CuI＋Hg＝Cu2HgI4＋2Cu，试纸颜色由白色变成红色。

（1）据以上分析可知化合物A为CuI，是共价化合物，Cu和I形成共价键，故答案为：

CuI；

共价键；

（2）A的阳离子为Cu+，在水溶液中的歧化反应方程式为2Cu＋＝Cu2＋＋Cu，故答案为：

2Cu＋＝Cu2＋＋Cu；

（3）歧化产物之一（Cu2+）与A的阴离子（I-）发生氧化还原反应生成CuI和I2，反应方程式是2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I2，故答案为：

2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I2；

（4）检测汞蒸气时，发生反应4CuI＋Hg＝Cu2HgI4＋2Cu，试纸颜色由白色变成红色，故答案为：

白；

红；

4CuI＋Hg＝Cu2HgI4＋2Cu。

8．为探究黄色固体A（仅含三种元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：

a．气体C能使品红溶液褪色

b．溶液D遇KSCN溶液显血红色

c．溶液D中加入过量铁粉，充分反应后铁粉质量减少32g

（1）A的化学式是_________。

（2）固体A与O2反应生成B和C的化学方程式_________。

（3）少量Mg在气体C中完全燃烧，产生的固体产物中含有单质、氧化物，有人认为还可能存在一种含氧酸盐，请推测该盐的成分，并设计实验方案验证_________。

【答案】FeCuS24FeCuS2+13O2

2Fe2O3+4CuO+8SO2MgSO3，取少量固体加盐酸溶液，有气体产生，证明存在MgSO3

36.8g固体A与足量氧气加热条件下反应生成32g固体B，和气体C，气体C能使品红溶液褪色，说明C为二氧化硫，说明A中含有S元素；

固体B被盐酸溶解生成溶液D，溶液D遇KSCN溶液显血红色，D中含有Fe3+，则B中含有氧化铁；

溶液D中加入过量铁粉，生成固体E和氢气，其中含有红色固体，说明溶液D中还含有Cu2+、H+，因此固体B中还含有氧化铜，则A中含有Cu、Fe和S三种元素；

（1）假设溶液D中含有的Fe3+和Cu2+、H+的物质的量分别为x、y、z。

生成的氢气为0.5mol，则z=1mol。

根据固体B的质量为32g，有①

×

160g/mol+y×

80g/mol=32g，溶液D中加入过量铁粉，充分反应后铁粉质量减少32g，有②

56g/mol+

56g/mol-y×

8g/mol=32g，根据①②解得，x=0.2mol，y=0.2mol，根据固体A的质量为36.8g，则S元素的物质的量为

=0.4mol，则A的化学式为FeCuS2，故答案为FeCuS2；

（2）固体A与O2反应生成B和C的化学方程式为4FeCuS2+13O2

2Fe2O3+4CuO+8SO2，故答案为4FeCuS2+13O2

2Fe2O3+4CuO+8SO2；

（3）少量Mg在二氧化硫中完全燃烧，产生的固体产物中含有单质、氧化物，可能是硫和氧化镁，有人认为还可能存在一种含氧酸盐，可能是氧化镁与二氧化硫化合生成的亚硫酸镁，验证是否为亚硫酸镁，可以取少量固体加盐酸溶液，有气体产生，证明存在MgSO3，故答案为MgSO3，取少量固体加盐酸溶液，有气体产生，证明存在MgSO3。

点睛：

正确推断出BCDE的成分是解题的关键。

难点是A的化学式的推断，要清楚溶液D中加入过量铁粉，充分反应后铁粉质量减少32g，发生的反应有铁与过量盐酸的反应、铁与铁离子的反应、铁与铜离子的反应，其中铁与铜离子的反应是铁粉质量增大的过程。

9．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↑，

故答案为：

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；

过滤；

（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-