最新高考化学配套练习第二章 第四节.docx
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最新高考化学配套练习第二章第四节
第四节 铜及其化合物 金属材料
题号
1
2
3
4
4－1
5
6
7
7－1
7－2
7－3
答案
一、单项选择题
1．（2012·海南高考）下列叙述错误的是（ ）
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
2．（2012·重庆高考）下列叙述正确的是（ ）
A．Fe与S混合加热生成FeS2
B．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3
C．过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成
D．白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
3．（2011·昆明模拟）下面有关铜的化合物的性质叙述中正确的是（ ）
A．CuSO4变成CuSO4·5H2O是物理变化
B．一定条件下，新制的Cu（OH）2浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应
C．CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu（OH）2
D．Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2＋
4．（2012·四川高考）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2，在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。
金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2
1
B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
4－1.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（ ）
A．60mL B．45mLC．30mLD．15mL
5．在AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，有少量金属析出，过滤，向滤液中滴加盐酸，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸，则析出的金属是（ ）
A.Cu和AgB.AgC.CuD.Cu和Fe
二、双项选择题
6．某同学用下图装置研究电化学实验，下列叙述正确的是（ ）
A．铜为负极，产生气泡
B．溶液不会变蓝色
C．电子从锌极经导线流向铜极
D．Zn、Cu分别接外电源正负极，可在锌极镀上铜
7．将Cu片放入0.1mol·L－1FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，所得溶液Q中的c（Fe3＋）
c（Fe2＋）＝2
3，下列有关说法中正确的是（ ）
A．Q中n（Cu2＋）
n（Fe2＋）＝1
2
B．反应中转移电子为0.04mol
C．溶液Q比原溶液增重了1.28g
D．3c（Fe3＋）＋2c（Fe2＋）＋2c（Cu2＋）＝0.1mol/L
7－1.往CuO和铁粉混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向溶液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无变化，根据上述现象，确定下面结论中正确的是（ ）
A．不溶物一定是铜
B．稀H2SO4可能过量
C．不溶物中一定含铜，但不一定含铁
D．溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4
7－2.铜既不溶于稀硫酸，也不溶于NaNO3溶液，但可溶于其混合液。
现有2mol/L稀硫酸30mL，往其中加入1.7gNaNO3晶体，充分溶解，该混合液最多可溶解铜的物质的量为（ ）
A．0.045molB．0.03mol
C．0.0225molD．0.02mol
7－3.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质①FeCl3；②Fe2O3；③Cu（NO3）2；④KNO3。
铜粉溶解的是（ ）
A．只有①或②B．只有②或④
C．只有①或②或③D．上述四种物质中任意一种
三、非选择题
8．氢化亚铜（CuH）是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在40～50℃时反应可生成它。
CuH具有的性质有：
不稳定，易分解；在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体；Cu＋在酸性条件下发生的反应是：
2Cu＋===Cu2＋＋Cu。
根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题：
（1）用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中，用氧化还原观点分析，这“另一物质”在反应中作________（填“氧化剂”或“还原剂”）。
（2）写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式：
________________________________。
（3）CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是________（填化学式）。
（4）如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式：
________________________________________。
（5）（双选）出土的锡青铜（铜锡合金）文物上常有Cu2（OH）3Cl覆盖在其表面。
下列说法正确的是________。
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2（OH）3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
9．（2012·天津高考）信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁。
某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线：
回答下列问题：
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________；得到滤渣1的主要成分为________________。
（2）第②步加入H2O2的作用是___________________________，使用H2O2的优点是______________________________；调节pH的目的是使________生成沉淀。
（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________。
（4）由滤渣2制取Al2（SO4）3·18H2O，探究小组设计了三种方案：
甲：
Al2（SO4）3·18H2O
乙：
Al2（SO4）3·18H2O
丙：
Al2（SO4）3·18H2O
上述三种方案中，______方案不可行，原因是________________________________________________；从原子利用率角度考虑，________________方案更合理。
（5）探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O（Mr＝250）含量。
取ag试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用cmol/LEDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液bmL。
滴定反应如下：
Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋。
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w＝____________________________________；下列操作会导致CuSO4·5H2O含量测定结果偏高的是__________________。
a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
10．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制取胆矾，其设计的实验过程为：
（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚应置于______上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使用______，灼烧后的坩埚应放在______上，不能直接放在桌面上。
实验所用仪器：
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，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途径制取胆矾，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：
称量操作至少进行______次。
（6）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
11．工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜（CuCl），其工艺流程如下图所示：
试根据上图转化回答下列问题：
（1）工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是______________________________________________。
（2）还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式____________________________。
制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？
（已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓）
__________________________________________________。
（3）还原过程中加入少量盐酸的作用是_____________________
_______________________________________________________________，加入NaCl且过量的原因是_____________________________
_____________________________________________________。
（4）合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是______________。
（5）实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式________________________
______________________________________________________。
参考答案
一、单项选择题
1．解析：
A、B选项，都是原电池原理，铁更易腐蚀；D是牺牲阳极的阴极保护法。
答案：
C
2．解析：
Fe与S混合加热生成FeS，A项不正确；NaHCO3的热稳定性差，受热时发生分解2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑，B项不正确；因为铜是过量的，随着反应的进行硝酸浓度逐渐减小，Cu与稀硝酸反应会生成NO，C项正确；白磷在空气中加热时会燃烧，白磷转化为红磷需要隔绝空气加热，D项不正确。
答案：
C
3．解析：
A项中变化属于化学变化；Cu（OH）2是碱，能与酸反应，B项错误；CuO不能与水反应，C项错误；Cu2O中铜处于低价态，能被强氧化剂硝酸氧化。
答案：
D
4．解析：
铜的摩尔质量为64g·mol－1，Cu2O的摩尔质量为144g·mol－1，n（Cu）＝0.2mol，n（Cu2O）＝0.1mol，则刚好生成0.4molCu（OH）2沉淀。
根据化合价升降，A、C正确。
对于B，硝酸去向只有2个，最终形成NaNO3与生成NO，根据钠守衡得知n（NaNO3）＝1mol，所以加入硝酸的物质的量为1＋0.2＝1.2（mol），所以原硝酸的浓度为
＝2.4（mol·L－1）。
D项，后来加入NaOH的作用为中和多余的硝酸与生成0.4molCu（OH）2沉淀，也就是说加入1molNaOH，中和的硝酸为1－0.4×2＝0.2（mol）。
答案：
B
4题变式
4－1.解析：
根据电子得失守恒：
铜失去的电子全部被硝酸得到（不等于说将所有参加反应的HNO3还原，因为还有跟铜结合成盐的NO
）还原出NO2、N2O4、NO（NO2可与N2O4相互转化），那么得到电子的这些N元素相当于一个载体，跟O2反应又把这些电子失去给了O2，所以就相当于O2得到了铜失去的电子。
那么，O2得到电子的物质的量＝
×4＝0.3mol，即铜失去电子的物质的量为0.3mol，所以参加反应的铜的物质的量＝
＝0.15mol。
这些铜最后恰好完全沉淀则OH－的物质的量＝0.15×2＝0.3mol，即加入NaOH的物质的量＝0.3mol，消耗NaOH溶液的体积＝
＝0.06L。
故选A。
答案：
A
5．解析：
由于氧化性Ag+＞Cu2+，则Fe先与Ag+反应，完全消耗掉Ag+后才会与Cu2+反应，而题中说明Fe与Ag+反应后Ag+还剩余（加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成），则Cu2+一定未与Fe反应，只发生2Ag++Fe===2Ag+Fe2+。
答案：
C
二、双项选择题
6．解析：
ZnCu原电池中正极反应：
2H＋＋2e－===H2，负极反应：
Zn－2e－===Zn2＋，电子从锌极经导线流向铜极。
若连接电源，正好构成电镀铜的装置。
答案：
BC
7．解析：
由2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋直接判断出Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比1
2；因FeCl3溶液的体积未知，故无法判断B、C两项是否正确，由电荷守恒原理知D项正确。
答案：
AD
7题变式
7－1.解析：
由铁钉没有变化知滤液中没有H＋、Cu2＋，B、D两项错误；CuO溶于稀硫酸后生成的Cu2＋被铁置换生成单质铜，当Cu2＋全部转化为单质时，铁可能有剩余，也可能恰好与Cu2＋及H＋反应完，故A项错误，C项正确。
答案：
C
7－2.解析：
根据反应方程式可得：
3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2
n 0.12mol
＝0.02mol
则H＋过量，以NO
作为计算依据，可得最多消耗铜的物质的量为0.03mol。
答案：
B
7－3.解析：
①FeCl3具有强氧化性，可将Cu氧化为Cu2＋而使Cu溶解；②Fe2O3与稀H2SO4反应生成的Fe3＋可将Cu氧化为Cu2＋而使Cu溶解；③和④中的Cu（NO3）2、KNO3电离出的NO
在H＋存在下具有强氧化性，能将Cu氧化为Cu2＋而使Cu溶解，故选D项。
答案：
D
三、非选择题
8．解析：
（1）CuH中Cu显＋1价，所以从CuSO4转化成CuH，Cu的化合价是降低的，所以“另一物质”做还原剂。
（2）CuH在氯气中燃烧的时候Cl2做氧化剂产物为CuCl2和HCl。
（3）CuH溶解在稀盐酸发生的反应是2CuH＋4HCl===2CuCl2＋3H2↑。
（4）CuH中Cu显＋1价H显－1价，反应后Cu和H都被氧化。
（5）合金的熔点比组分要低所以A错；锡比铜活泼，所以锡对铜起保护作用，所以B正确；锡青铜在潮湿环境中容易发生电化学腐蚀，所以容易腐蚀，C正确；电化学腐蚀也是化学反应，所以D错。
答案：
（1）还原剂
（2）2CuH＋3Cl2===2CuCl2＋2HCl （3）H2 （4）CuH＋3H＋＋NO
===Cu2＋＋2H2O＋NO↑ （5）BC
9．解析：
（1）Cu＋4H＋＋2NO
Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O（或3Cu＋8H＋＋2NO
3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O）。
（2）第②步加H2O2的作用是把Fe2＋氧化为Fe3＋，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境无污染。
调溶液pH的目的是使Fe3＋和Al3＋形成沉淀。
所以滤液2的成分是Cu2＋，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
（3）第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水。
（4）制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行。
乙和丙方法可行。
乙方案先在滤渣中加H2SO4，生成Fe2（SO4）3和Al2（SO4）3，再加Al粉和Fe2（SO4）3生成Al2（SO4）3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH，和Al（OH）3反应生成NaAlO2，再在滤液中加H2SO4生成Al2（SO4）3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
但从原子利用角度考虑方案乙更合理，因为丙加的NaOH和制备的Al2（SO4）3中也含有一定量的Na2SO4。
（5）考查中和滴定的简单计算和误差的分析。
×100%，造成偏高的选c。
答案：
（1）Cu＋4H＋＋2NO
Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或
3Cu＋8H＋＋2NO
3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O Au、Pt
（2）把Fe2＋氧化为Fe3＋ 不引入杂质，产物对环境无污染 Fe3＋和Al3＋
（3）在坩埚中加热脱水
（4）甲 所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质 乙
（5）
×100% c
10．解析：
（1）因坩埚加热后温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，灼烧后的坩埚要在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。
（2）灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。
（3）利用途径Ⅱ制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。
（4）根据途径Ⅰ的反应方程式Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O和途径Ⅱ的反应方程式2Cu＋O2＋2H2SO4（稀）
2CuSO4＋2H2O，可以看出途径Ⅱ的优点是：
①产生等量的胆矾比途径Ⅰ消耗硫酸少；②途径Ⅱ不产生污染大气的气体（SO2）。
（5）称量操作至少进行4次，分别是：
①称量坩埚；②称量加入晶体后的坩埚；③称量加热冷却后的坩埚；④称量再加热、再冷却后的坩埚至两次称量的值相差不超过0.1g。
（6）若测定结果x值偏高，可能是加热温度过高使CuSO4晶体中的CuSO4分解了，其他三项均不合题意。
答案：
（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）4 （6）a
11．解析：
（1）主要从原料经济性的角度来回答。
（2）产物Na[CuCl2]中Cu的化合价为＋1，因此还原过程发生的是归中反应。
（3）主要考查盐类水解和化学平衡知识。
（4）产品用水和酒精洗的效果是不同的。
酒精沸点低，易挥发，易晾干。
（5）反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2的氧化产物必为H2SO4。
答案：
（1）石灰乳类来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉
（2）CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]
CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行
（3）防止Cu2＋水解 增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率
（4）使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化
（5）2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O
2CuCl↓＋4H＋＋SO
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