2022年高三化学一轮复习第章过渡元素第节铜及其重要化合物习题详解 .pdf

- 1 - 第五节铜及其重要化合物非选择题1试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按图11-12 所示的步骤进行实验：（1）请写出步骤中发生的全部反应的离子方程式。（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应， 生成的不溶物W 的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为_（用m表示）。解析：由题分析可知， 溶液Y中含有氯化亚铁和氯化铜以及剩余的HCl ，Z是 Fe和 Cu 的混合物。Y与Z反应后，一部分铁先将铜置换出来，剩余铁与 HCl 反应，铁元素最终全部变成2Fe，铜元素均变成Cu 单质，不溶性物质全部是Cu ，质量是m，为两份试样中Cu 的总质量，则X中氧化铜的质量(6416)0.625642mm。本题答案为：（1）22CuFeCuFe；222HFeHFe。（2） 0.625m或58m。2在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属1gm，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属2gm，则1m 与2m 的关系是（） 。A1m 一定大于2mB1m 可能等于2mC1m 一定等于2mD1m 可能大于2m解析：原溶液中有3NO存在，当加入稀硫酸时，酸性增加，剩余的金属将继续与溶液反应而使最后剩余的金属质量减小。本题答案为选项A。3黄铜是一种铜锌合金，除含铜和锌外，还有少量铅、铁等杂质。为了测定黄铜中铜的质量分数，实验共分成五步完成。用 21 的浓硝酸在加热条件下溶解黄铜屑，使Cu 、Zn、 Pb、 Fe转化成相应的离子而进入溶液。用 21 的氨水中和溶液中过量的硝酸（用弱碱调pH ，以确保各种金属离子不生成沉淀），并无损地移入250mL 锥形瓶中。称取黄铜屑0.1g 放入小烧杯中。加入42NH HF 溶液，使3Fe变成不参与反应的36FeF，然后加入过量KI溶液。用浓度为0.06mol / L223Na S O 溶液滴定至溶液呈浅黄色时，加入0.02%淀粉溶液作指示剂滴名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 2 - 定至终点，滴定反应的化学方程式为：22322462Na S OI2NaINa S O ，重复滴定三次，平均耗用223Na S O 溶液体积为 15.80mL 。（1）用编号填出实验步骤的正确操作顺序为_ 。（ 2）根据已知事实写出测定含铜量的过程中加入KI溶液后发生反应的离子方程式：_。（3）根据已知数据写出计算含铜量的数学表达式：_。（4）本实验用到的仪器有_ （滴管、玻璃棒、酒精灯除外）。（5）如果不加42NH HF 溶液会使测定结果_（填“偏高”、 “偏低”或“无影响” ） ，原因是 _ 。（6）溶液中2Pb、2Zn不影响实验结果的原因是_ 。解析：（1）。（2）222Cu4I2CuII 。（3）15.800.0664100%1000Cu%60.67%0.1，33223Na S O15.8 10 L0.06molL0.94810 moln，则由化学方程式：22322462Na S OI2NaINa S O ，可知：2232Na S O(I )2nn；由222Cu4I2CuII 可知生成的铜离子22223Cu2INa S Onnn；则含铜量即可求出。（4）天平，烧杯，锥形瓶，碱式滴定管。（5）偏高；3Fe将 I 氧化成2I ，使2I 的量增加，消耗223Na S O 的量增多。（6）2Cu的氧化性比2Pb、2Zn强，2Pb、2Zn不会将 I 氧化。4铜器长期露置在潮湿空气中，它的表层往往含有“铜绿”（碱式碳酸铜） ，加热会分解：23222CuOHCO2CuOH OCO。为了从铜绿中制得铜，并测定铜绿在混合物中的质量分数，把铜绿样品放在试管中，与通入的纯净2H 在加热条件下发生反应，实验装置如图11-13 所示。请回答下列有关问题：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 3 - （ 1）A处 应 选 用 图11-14所 示 装 置 中 的 _ （ 填 写 编 号 ）。 选 用 的 理 由 是_。（2）反应开始前，对整个实验装置必须进行的操作是_，反应进行时，最好先通过2H ，后加热；反应完毕后，若不改变原装置的连接，应先_，待试管稍冷却后，再_，这样做的理由是_。此时，观察到试管底部的现象是 _ 。（ 3）要测定铜绿在混合物中的质量分数，除需知道样品质量外还需测定的实验数据是_。解析：此题是一道综合试题。解题时应通读全题、明确整个实验中发生的两个化学反应：23222CuOHCO2CuOH OCO；22HCuOCuH O。（1）A处选用的装置是给固体加热制取气体，同时又要用2H 还原氧化铜，将两装置合二为一，应选装置丙，理由为：因反应有水生成，试管口应略低于试管底部；通入2H 的导管应伸入氧化铜的上方，有利于将试管中的空气排净。（2）反应前除要称量样品质量外（已知ga） ，还要检查装置的气密性，称量装置D（含 NaOH溶液）的质量，为测定铜绿的质量分数留存数据。反应进行时，要先通入氢气后加热。反应完毕，要先将B中的导管升高至离开酸液液面，再熄灭酒精灯以防止酸液倒流。继续通入氢气至试管冷却后，再停止通氢气，防止还原后的灼热的铜再被氧化。实验过程中可以观察到样品由绿色（主要成分是碱式碳酸铜）变成黑色（氧化铜），最后变成光亮的红色（铜）。（3）要测定铜绿在混合物中的质量分数，需测定样品的质量及实验前、后装置D的质量。依据2CO 质量，可根据化学方程式算出碱式碳酸铜的质量，再算出铜绿在混合物样品中的质量分数。注意：原混合物中含有铜不能依据反应后铜的质量来计算铜绿的质量。加热铜绿和氢气还原氧化铜都有水生成，不能依据装置B、 C 增加的质量，即反应生成水的质量来计算铜绿的质量。5将氧化亚铁和硝酸铜的混合物9.08g全部溶解于含有0.3mol HCl 的某浓度的盐酸中（此时有部分2Fe被酸性条件下的3NO 氧化：23323FeClHNO3HCl3FeClNO2H O） ，当向溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的2Fe刚好被完全氧化，再向溶液中加入10g过量的铁粉，充分反应后，放出标准状况下的氢气224mL，过滤，得到不溶固体6.72g 。求：（1）原混合物中FeO和32Cu NO的物质的量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 4 - （2）通入的氯气在标准状况下的体积。解析：（1）若 6.72g 不溶物全是铜，则至少326.72Cu NO18819.74g64，大于原混合物的质量，所以此假设是不成立的。也就是说此6.72g不溶物应是铜与铁的混合物。设原混合物中FeO 的物质的量为molx、 CuO 的物质的量为moly，则有：721889.08xy由以下所给出的反应关系：22CuFeFeCum3+22FeFe3Fem56g64g8g56g56g22Fe2HFeHm56g56g由趣意可得：0.224105686.72222.4xy解得：0.1molx，0.01moly。（2）设通入的氯气为LV，根据氧化还原反应中化合价升降规律，有以下关系：20.01230.1 122.4V，解得：0.448LV。6向243FeSO、2CuCl 混合溶液中投入足量的铁粉充分反应后，得到的固体经过滤、干燥、称重，得知固体质量与加入铁粉质量相等，则原混合液中24SO与 Cl 的物质的量浓度之比为（） 。A32 B17 C27 D314 解析：向243FeSO、2CuCl 混合溶液中投入足量的铁粉，最后固体的质量与加入的铁粉的质量相等，可以推导出：铁还原氯化铜导致固体增重的质量铁还原硫酸铁中减少的铁的质量。假定反应中参加反应的Fe 的质量为 56g ，物质的量为 1mol ，243FeSO的物质的量为1mol 。22FeCuClCuFeCl 固体增重m1mol64g56g8g2CuCln56g故2CuCl56g8g1mol7moln，所以原溶液中24SOcCl1mol3c 7mol2314。本题答案为选项D。7 CuS 和2Cu S都能溶于硝酸，它们在高温下灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和2Cu S两种黑色粉末的方法合理的是（） 。A将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 5 - B将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色C取两种同质量的样品分别在高温下灼烧，区别残留固体的质量D取两种同质量的样品分别在高温下灼烧，区别残留固体的颜色解析：将两种样品分别溶于硝酸，所发生反应的化学方程式分别为：33CuS8HNO（稀）3223Cu NO3S2NO4H O；233Cu S16HNO （稀）3226Cu NO3S4NO8H O。将两种样品在高温下灼烧，所发生反应的化学方程式分别为：222CuS3O2CuO2SO222Cu S2O2CuOSO产生的气体都为NO ，无法区别，所以选项A错误；溶液的颜色都为蓝色，无法区别，所以选项B错误；等质量的 CuS和2Cu S分别在高温下灼烧，质量的变化不同，2Cu S灼烧后残留固体质量不变，CuS灼烧后质量增大，所以可以根据残留固体的质量进行判断，所以选项C正确；灼烧后产物都为氧化铜，不能鉴别，所以选项D错误。本题答案为选项C。8四种黑色粉末CuO 、FeO、2MnO、C（石墨粉） 只需加入一种试剂即可将它们区别开来，这种试剂是（） 。A NaOH 溶液B稀24H SOC浓盐酸D蒸馏水解析：四种物质都不与氢氧化钠溶液反应，不能区分，所以选项A错误。2MnO、炭粉不与稀硫酸反应，这两种无法区分，所以选项B错误。2MnO、 CuO 、炭粉、铁粉与浓盐酸反应的现象分别为：黄绿色气体、蓝色溶液、无现象、生成无色气体，可以区分，所以选项C正确。四种物质都不溶于水，不能用蒸馏水区分，所以选项D错误。本题答案为选项C。9向一定量的Cu 、23Fe O 的混合物中加入300mL 1mol / L 的 HCl 溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN 溶液后无红色出现，若用过量的 CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体的质量减少了（） 。A 6.4gB 4.8gC 2.4gD1.6g解析： Cu 、23Fe O 的混合物中加入盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN 溶液后无红色出现，所以溶液中没有3Fe。若用过量的CO 在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量就是氧化物中氧元素的质量，所以我们只要计算出O 元素的质量即可。O 元素的量可以根据23Fe O 来求，加入盐酸后，盐酸与23Fe O 反应生成的氯化铁恰好与Cu 反应。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 6 - 所以由2H O 分子式可知，2OHCl0.3L1mol/L0.3molnn，O0.15moln，所以固体减少的质量为0.15mol16g/mol2.4g 。本题答案为选项C。10黄铜矿（2CuFeS ）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。（1）冶炼铜的反应为222328CuFeS21O8Cu4FeO2Fe O16SO高温，若2CuF e S中 Fe的化合价为2价，反应中被还原的元素是_（填元素符号） 。（2）上述冶炼过程中产生大量2SO 。下列处理方案中合理的是_（填代号）。A高空排放B用于制备硫酸C用烧碱溶液吸收制23Na SOD用浓硫酸吸收（3）过二硫酸钾（228K S O ）具有强氧化性，可将I 氧化为2I ：222842S O2I2SOI ：通过改变反应途径，3Fe、2Fe均可催化上述反应。试用离子方程式表示3Fe对上述反应催化的过程 _（不必配平）。（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含23Fe O 、 FeO、2SiO 、23Al O ）可制备23Fe O 。方法为：用稀盐酸浸取炉渣，过滤。滤液先氧化，再加入过量NaOH 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得23Fe O 。根据以上信息回答下列问题：a除去3Al的离子方程式为_ 。b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO 。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN 溶液、4KMnO溶液、 NaOH 溶液、碘水。所选试剂为 _。证明炉渣中含有FeO的实验为 _。解析：（1） Cu、 O 。（2）B、 C 。2SO 是污染物，不能高空排放，选项A错误。2SO 可回收用于制24H SO ，选项 B正确。2SO 可用 NaOH 溶液吸收生成23Na SO ，选项 C正确。2SO 不溶于浓硫酸，无法用浓硫酸吸收，选项D错误。（3）3222Fe2I2FeI ，2223284S O2Fe2SO2Fe；3Fe具有氧化性，能将碘离子氧化，228S O能将亚铁离子氧化， 原理为：3222Fe2I2FeI ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 7 - 2223284S O2Fe2SO2Fe。（4） a322Al4OHAlO2H O 。b稀硫酸、4KMnO溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液使4KMnO溶液褪色。验证炉渣中含有FeO，因为 FeO 中的2Fe具有还原性，能与氧化性很强的4KMnO发生反应，使其褪色，故可选择稀硫酸浸取炉渣，再加4KMnO溶液看是否褪色。不能选盐酸，因为它也会还原4KMnO，干扰实验现象。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -