化学一轮优化探究练习：第三章 第13讲　铜及其化合物　金属材料及金属矿物的开发利用.pdf

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1、1 课时作业 1(2017泰安期末)明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是()A倭铅是指金属锌和铅的混合物 B煤炭中起作用的主要成分是 C C冶炼 Zn 的化学方程式：ZnCO32C=高温 Zn3CO D该冶炼锌的方法属于热还原法 答案：A 2铜锌合金俗称黄铜，下列不易鉴别黄铜与真金的方法是()A测密度 B测熔点 C灼烧 D看外观 解析：黄铜和金的密度不可能相同，所以测密度可行，故 A 易鉴别；合金的熔点较低，真金的熔点高，所以测熔点可

2、行，故 B 易鉴别；铜锌合金灼烧生成黑色的氧化物，而金性质稳定，颜色不变，可鉴别，故 C 可行；黄铜和金的颜色相同，故 D 不可行。答案：D 3下列有关金属的工业制法正确的是()A制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B炼铁：用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 C制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl 溶液 D炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜 解析：钠与水反应，不能从溶液中置换出钛，A 错；电解 NaCl 溶液得不到 Na，C 错；用粗铜电解精炼可得到纯度为 99.9%的铜，而不是用黄铜矿，D 错。答案：B 4下列是部分矿物资

3、源的利用及产品流程，有关说法不正确的是()A粗铜电解精炼时，粗铜做阳极 2 B生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应 C黄铜矿冶炼铜时，副产物 SO2可用于生产硫酸，FeO 可用作冶炼铁的原料 D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 解析：电解精炼铜时，粗铜做阳极，自身可以溶解，故 A 正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是 SiO2Na2CO3=高温 Na2SiO3CO2和 SiO2CaCO3=高温 CaSiO3CO2，化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，故 B 错误；SO2可以转化成 SO3，进而生成 H2SO4；FeO 与 CO 在高温下可

4、生成 Fe，故 C 正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将 SiCl4从杂质中提取出来，再与 H2发生置换反应得到高纯硅，故 D 正确。答案：B 5Fe、Cu 都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A两者的单质放置在空气中均只生成氧化物 B两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气 C常温条件下，两种金属都能溶解于浓硝酸中 D制备 FeCl3、CuCl2，均不能采用将其溶液直接蒸干的方法 解析：Cu 放置在空气中可生成 Cu2(OH)2CO3，A 项错误；铜为不活泼金属，不能与稀硫酸反应生成氢气，B 项错误；常温下，浓硝酸能够使铁钝化，C 项错误；直接蒸干 FeCl3、CuCl2溶液得到的固

5、体分别是 Fe(OH)3、Cu(OH)2，D 项正确。答案：D 6下列有关 CuSO4溶液的叙述正确的是()A该溶液中 Na、NH 4、NO 3、Mg2可以大量共存 B通入 CO2气体产生蓝色沉淀 C与 H2S 反应的离子方程式：Cu2S2=CuS D与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH 4 解析：A 项，CuSO4溶液显酸性，Na、NH 4、NO 3、Mg2可以大量共存，A 项正确；B项，CO2与 CuSO4溶液不发生反应，违背了强酸制弱酸的原理，B 项错误；C 项，H2S 属于弱电解质，书写离子反应方程式时，要写化学式，C 项错误；D 项，CuSO4溶液

6、与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子，D 项错误。答案：A 7已知下列转化关系中，M、N 均为单质，则 M 可能是()MN 点燃,Q 溶于水,Q 溶液惰性电极电解,MN ANa BAl CFe DCu 3 解析：Na、Al、Fe 均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，转化关系可能是 CuCl2点燃,CuCl2溶于水,CuCl2溶液惰性电极电解,CuCl2。答案：D 8下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是()选项 陈述 陈述 判断 A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 对；对；无 B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以

7、盛放浓硫酸 对；对；有 C 向硫酸铜溶液中通入少量氨气，有蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑 对；对；有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 错；对；无 答案：D 9(2017海淀区期末)新制氢氧化铜存在平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)24(深蓝色)。某同学进行下列实验：下列说法不正确的是()A中出现蓝色沉淀 B中现象是 Cu(OH)22OHCu(OH)24正向移动的结果 C中现象证明葡萄糖具有还原性 D对比和可知 Cu(OH)2氧化性强于 Cu(OH)24 解析：CuSO4溶液与 N

8、aOH 溶液反应可生成蓝色沉淀 Cu(OH)2，A 正确。新制 Cu(OH)2存在平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)24，加入 NaOH，氢氧根离子的浓度增大，平衡正向移动，B 正确。中加入葡萄糖溶液有砖红色的沉淀生成，说明葡萄糖中含有醛基，所以葡萄糖具有还原性，C 正确。中氧化葡萄糖的是 Cu(OH)24，而中未生成砖红色沉淀，可知氧化性：Cu(OH)2Cu(OH)24，D 错。4 答案：D 10部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A滤液 A 中的阳离子为 Fe3、Fe2、H B样品中 Fe 元素的质量为 2.24 g

9、 C样品中 CuO 的质量为 4.0 g DV896 解析：根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与 Fe3不共存，则 A 项错误；最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3，其中 Fe 元素的质量为 2.24 g，B 正确；样品中 Cu 元素和 O 元素共 5.76 g2.24 g3.52 g，则 C 项错误；因 2.24 g Fe 元素已部分氧化，且 Fe 还与 Fe3、Cu2发生反应，故生成的氢气的体积应小于 896 mL，D 错误。答案：B 11(2017西城区期末节选)CuSO4用途广泛，以 Cu 为原料制 CuSO4有多种方法。(1)实验室可用 Cu 与浓硫酸反应制 CuSO4。Cu

10、 与浓硫酸反应的化学方程式是 _ _。该方法制 CuSO4存在的不足是 _ _(写 出任意一条)。(2)实验小组采取如下方法制 CuSO4。实验表明，Fe3能加快生成 CuSO4的反应速率，加快原理可表述为.2Fe3Cu=2Fe2Cu2.的离子方程式是 5 _。解析：(1)Cu 与浓硫酸反应的化学方程式为 Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O；该方法反应产生 SO2，对环境有污染，浓硫酸浓度减小后，反应停止，浓硫酸利用率不高。(2)生成的 Fe2被氧气氧化，4Fe2O24H=4Fe32H2O。答案：(1)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O反应产生 SO2，对环境有污染

11、或氧化剂浓硫酸利用率不高(其他合理答案确均可)(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O 12孔雀石的主要成分为 Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：(1)反应能观察到的现象是 _，有关反应的化学方程式为 _。(2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为 _。解析：孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有 CuSO4，加入的金属粉末能将 Cu2从溶液中置换出来

12、即可，故金属可能是 Fe 或 Zn 等。答 案：(1)固 体 逐 渐 消 失，溶 液 由 无 色 变 成 蓝 色，有 气 泡 产 生 Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O(2)铁(答案合理即可)FeCu2=Fe2Cu 13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精制 CuO，其设计的实验过程为 (1)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_(填字母序号)。a灼烧过程中部分氧化铜被还原 6 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(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 Cu

13、O，与途径相比，途径有明显的两个优点是_ _。解析：(1)杂铜灼烧得到的产物中仍会有少量 Cu 的原因是铜未完全氧化及生成的 CuO 又被还原成 Cu。(2)粗制氧化铜中含有铜，按途径制 CuSO4时发生反应：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。按途径制 CuSO4时发生反应：2CuO22H2SO4(稀)=2CuSO42H2O。对比两反应可知制取相同量的 CuSO4途径消耗 H2SO4多，且产生污染环境的 SO2气体。答案：(1)ab(2)耗酸少；无污染性气体 SO2产生 14粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量 A 进行铝热

14、反应，产物中有单质 B 生成；另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol/L 盐酸中，得溶液 C；将中得到的单质 B 和溶液C 反应，放出 1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液 D，还残留有固体物质 B；用 KSCN溶液检验时，溶液 D 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是 _，产物中的单质 B 是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是 _ _。(3)中所发生的各反应的离子方程式是 _ _。答案：(1)加少量 KClO3，插上镁条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2F

15、e3=3Fe2 15(2017潍坊期末)铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。7(1)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于乙醇和水，在潮湿空气中易氧化。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：步骤中发生主要反应的离子方程式为 _ _，溶 解温度应控制在 6070 的原因是 _。写出步骤中主要反应的离子方程式：_ _。步骤中醇洗滤渣的目的是 _ _。(2)碘化亚铜(CuI)是一种不溶于水，能溶于盐酸、碘化钾溶液的白色固体。向碘化钾溶液中滴加适量硫酸铜溶液，就能得到碘化亚铜。该反应中氧化产

16、物与还原产物的物质的量之比为_。为除去稀盐酸中少量 CuCl2杂质，可往溶液中加入过量的 M 试剂后进行过滤操作，再通入适量的 Cl2后进行 N 操作。试剂 M 和操作 N 的组合正确的是_(填序号)。选项 试剂 M 操作 N a 碘化钾溶液 升华 b 氢碘酸溶液 萃取分液 c 氢气 过滤 d 氢硫酸溶液 过滤 解析：酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是 Cu 和少量 CuO)生成CuSO4，过滤后在滤液中加入(NH4)2SO3发生氧化还原反应生成 CuCl,2Cu2SO232ClH2O=2CuClSO242H，得到的 CuCl 经水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜。(1

17、)由于酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化 Cu 生成 Cu2、NO 和 H2O，结合原子守恒和电子守恒配平书写离子方程式为 3Cu8H2NO 3=3Cu22NO4H2O，溶解温度应控制在 6070，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解。Cu2与(NH4)2SO38 发生氧化还原反应生成 CuCl，结合原子守恒和电子守恒配平书写离子方程式为 2Cu2SO232ClH2O=2CuClSO242H。步骤为醇洗，因乙醇沸点低，易挥发，用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分。(2)反应中 KI 中 I 元素的化合价由1 价升高到 0价，生成单质碘，失去 2e，CuSO4中 Cu 元素的化合价由2

18、价降低为1 价，得到 e，根据得失电子数目相等可知 CuSO4前的系数为 2，CuI 前的系数为 2，则氧化产物(I2)与还原产物(CuI)的物质的量之比为 12。a.杂质 CuCl2与碘化钾溶液反应生成 CuI 沉淀、碘单质和氯化钾，氯化钾是新杂质，故 a 错误；b.杂质 CuCl2与 HI 溶液反应生成 CuI 沉淀、碘单质和盐酸，先过滤，后萃取分液，可得盐酸，故 b 错误；c.杂质 CuCl2与氢气不反应，故 c错误；d.杂质 CuCl2与 H2S 溶液，生成 CuS 沉淀和 HCl，过滤即可除去，故 d 正确。答案：(1)3Cu8H2NO 3=3Cu22NO4H2O温度过低溶解速度慢，温度过高硝酸铵分解 2Cu2SO232ClH2O=2CuClSO242H醇洗有利加快除去 CuCl 表面水分(2)12d