1、第9讲铜及其重要化合物用途广泛的金属材料A组基础必做题1(2020新题预测)按如图所示装置实验探究硫酸铜的分解产物。实验后反应管中残留固体为红色粉末(经检测为Cu2O)。下列说法错误的是(C)A加热前需打开K1和K2，缓缓通入一段时间N2BF的作用是吸收尾气C可将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液D若品红溶液不褪色，硫酸铜分解的化学方程式为4CuSO42Cu2O4SO3O22(2020台州模拟)某矿石主要含CuO和Cu2(OH)2CO3，以及少量Fe2O3、FeO和SiO2。按如下流程可制得Cu3N和铁红。下列说法不正确的是(A)A每生成1 mol Cu3N，转移的电子为6 molB滤液G
2、可以并入滤液E加以利用C加入NH4HCO3溶液需控制温度以抑制Fe2水解和NH4HCO3分解D由FeCO3转化为Fe2O3的操作包括洗涤、干燥、空气中煅烧3(2020山东潍坊统一考试)烧瓶中，铜与浓硫酸反应结束后，铜片未完全溶解。若向反应后的溶液中加入相关物质，下列说法正确的是(C)A滴加浓NaOH溶液立即有蓝色沉淀生成B加入铁粉，铁粉不溶解C通入O2并加热，铜片继续溶解D加入NaNO3固体，铜片不溶解解析本题主要考查铜和浓硫酸的反应。铜与浓硫酸反应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，Cu和硫酸均剩余。滴加浓NaOH溶液，NaOH先与硫酸反应，故开始无蓝色沉淀生成，A项错误；加入铁粉，
3、生成的CuSO4及剩余的H2SO4均能与Fe反应，铁粉溶解，B项错误；通入O2并加热，发生反应：2CuO22H2SO42CuSO42H2O，铜片继续溶解，C项正确；加入NaNO3固体，发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，铜片溶解，D项错误。知识拓展铜与浓硫酸反应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，Cu和硫酸均剩余，要促进铜溶解，可以采取的措施有：加入硝酸盐，如KNO3，发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O；加入铁盐，如FeCl3，发生反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2；通入氧气并加热，发生反应：2CuO22H2SO42CuSO42H2O。4(2020湖南师
4、大附中模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其中有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是(C)A与途径相比，途径更好地体现了绿色化学思想BY可以是葡萄糖溶液CCuSO4在1 100 分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体D将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体解析途径中铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，会污染气体，通过途径制取等质量CuSO4需要的硫酸少且无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，故A正确；葡萄糖溶液与新制氢氧化铜反应可生成Cu2O，所以Y可为葡萄糖溶液，故B正确；若X是二氧化硫和三氧化硫的混合气体，则只有铜元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，故C错
5、误；将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体，故D正确。5(2020山东济宁一中调研)氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2，广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl，并进行相关探究。下列说法正确的是(B)A途径1中产生的Cl2可以回收循环利用，也可以通入饱和CaCl2溶液中除去B途径2中200 时反应的化学方程式为Cu2(OH)2Cl22CuO2HClCX气体可以是N2，目的是作保护气，抑制CuCl22H2O在加热过程中可能发生的水解DCuCl与稀硫酸反应的离子方程式为2CuCl4HSO=2Cu22
6、ClSO22H2O解析本题考查CuCl22H2O的热分解反应。途径1中产生的Cl2可以转化为HCl，回收循环利用，Cl2在饱和CaCl2溶液中溶解度很小，用饱和CaCl2溶液不能除去Cl2，故A错误；Cu2(OH)2Cl2加热到200 生成CuO，由原子守恒可知，还生成HCl，则化学方程式为Cu2(OH)2Cl22CuO2HCl，故B正确；CuCl2水解生成氢氧化铜和易挥发的HCl，X气体用于抑制CuCl2水解，则X为HCl，不是N2，故C错误；CuCl在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2，故D错误。6(2019江西九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为(A)在人类对金属
7、材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用纯铁比生铁抗腐蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生青铜、不锈钢、硬铝都是合金可通过焰色反应区分钾元素和钠元素将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝色铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应A4B5C6D7解析在人类对金属材料的使用过程中，性质不活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用，错误；铝是活泼金属，错误；向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液先变为蓝色后褪色，并有气泡产生，错误；铝粉和氧化镁粉末混合，镁比铝活泼，不能发生铝热反应，错
8、误。7(2020山东烟台质检)下列制取硝酸铜的方法最合理的是(C)ACuHNO3(浓)Cu(NO3)2BCuHNO3(稀)Cu(NO3)2CCuCuOCu(NO3)2DCuCuSO4Cu(NO3)2解析A项，有NO2生成，污染环境，不符合题意；B项，有NO生成，污染环境，不符合题意；D项，有SO2生成，污染环境，不符合题意。8(2020经典习题选粹)(1)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 bd 。aFe2O3bNaClcCu2SdAl2O3辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是 Cu2S 。当1
9、 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 4 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 H2 。(2)冶炼金属常用以下几种方法：热分解法；以活泼金属Na、Mg等作还原剂；以C、CO或H2作还原剂；电解法；利用铝热反应原理还原。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。Fe、Zn、Cu等中等活泼金属： 。Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属： 。Hg、Ag等不活泼金属： 。V、Cr、Mn、W等高熔点金属： 。解析(1)Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法，Fe、Cu的冶炼采用热还原法。在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中，O2作氧化剂，所以1 mo
10、l O2得到4 mol e，还原剂失去4 mol e。CuSO4溶液中由于Cu2水解而显酸性。加入镁条时，Mg与H反应放出H2。(2)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法冶炼，以C、CO或H2作还原剂；Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应，故用电解法冶炼；Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，热分解法冶炼；V、Cr、Mn、W等高熔点金属利用铝热反应原理还原。B组能力提升题9(2020陕西西安五校联考)为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了如下实验。下列说法错误的是(B)A高温加热装置中发生的反应为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2B虚
11、线框处宜选择的装置是甲C实验时将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑色变为红色D实验后，可用铝粉在高温下还原玻璃管中的固体获得铁单质解析本题考查铁、铜及其化合物的性质探究，考查的核心素养是科学探究与创新意识。高温加热装置中铁与水蒸气发生反应，生成Fe3O4和H2，A项正确；氢气的密度比空气小，虚线框处宜选择的装置是乙，B项错误；铜丝加热变黑，是因为Cu被氧气氧化为CuO，伸入试管中，H2将CuO还原为Cu，铜丝由黑色变为红色，C项正确；实验后，可以利用Al和Fe3O4的反应：8Al3Fe3O44AI2O39Fe获得铁单质，D项正确。10(2020湖北武汉部分学校调研)下
12、列反应中，相关示意图错误的是(B)ABCD将二氧化硫通入到一定量的饱和氯水中将盐酸滴入到NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中将铜粉加入到一定量的浓硝酸中将铁粉加入到一定量的氯化铁溶液中解析本题考查化学图像的分析，涉及元素化合物的相关知识。A项发生反应：SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，随着SO2的通入，溶液中H浓度增大，溶液的pH减小，当通入的SO2在溶液中达到饱和时，溶液中H浓度保持不变，溶液的pH保持不变，A项正确；先发生碳酸钠和盐酸的反应：COH=HCO，后发生碳酸氢钠与盐酸的反应：HCOH=H2OCO2，因此生成气体时消耗的盐酸的物质的量大于生成气体前消耗的盐酸的物质的量，B
13、项错误；先发生浓硝酸与Cu的反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，后发生稀硝酸与Cu的反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，根据化学方程式知，消耗相同量的Cu产生NO2的体积比产生NO的体积多，C项正确；发生反应：Fe2FeCl3=3FeCl2，随着铁粉的加入，溶液质量增大，但Cl的质量不变，所以Cl的质量分数减小，FeCl3完全反应后，Cl的质量分数保持不变，D项正确。11某同学通过系列实验，探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(C)A将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB将Cu片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察Cu
14、SO4溶液的颜色C向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取CuOD设计CuAl浓硝酸原电池，以证明金属活动性：CuAl解析铜粉和硫粉反应生成Cu2S，故A项错误；Cu与浓硫酸的反应需要加热，故B项错误；Al在浓硝酸中发生钝化，在CuAl浓硝酸原电池中，Cu发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动性：CuAl，故D项错误。12(2020湖南岳阳检测)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否。下列几种类推结论中错误的是(B)Fe与Cl2反应生成FeCl3，则Fe与I2反应可生成FeI3Al(OH)3、C
15、u(OH)2受热易分解，则Fe(OH)3受热也易分解Na与O2在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，则Li与O2反应也能生成Li2O或Li202铁露置在空气中一段时间后就会生锈，则性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中不能通过电解AlCl3溶液来制取金属铝，则也不能通过电解MgCl2溶液来制取金属镁ABCD解析Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与I2反应生成FeI2，故错误；难溶性碱受热易分解，则Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解，可知Fe(OH)3受热也易分解，故正确；Li与O2反应只能生成Li2O，而Na与O2在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，故错误；Al表面被氧化生成致密的
16、氧化膜，保护内部Al，则性质更活泼的铝能稳定存在于空气中，故错误；Mg、Al均为活泼金属，利用电解法冶炼，通过电解熔融氯化镁、氧化铝冶炼Mg、Al，不能通过电解AlCl3溶液来制取金属铝，也不能通过电解MgCl2溶液来制取金属镁，故正确。13(2019辽宁抚顺模拟)碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g上述混合物，恰好消耗1 mol/L盐酸500 mL。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是(C)A35 gB30 gC20 gD15 g解析根据氯原子守恒：2n(CuCl2)n(HCl)0.5 L1 mol/L0.5 mol，可知
17、n(CuCl2)0.25 mol，根据Cu原子守恒：n(CuO)n(CuCl2)0.25 mol，所以m(CuO)0.25 mol80 gmol120 g。14(2020洛阳模拟)用辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图：(1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是 A (填字母)。A延长浸取时间B将辉铜矿粉碎C充分搅拌D适当增加硫酸浓度(2)滤渣中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式：2MnO2Cu2S8H=S2Cu22Mn24H2O。(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可
18、能的原因是 Fe3可催化Cu2S被MnO2氧化 。(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3转化为Fe(OH)3。则加入的试剂A可以是 CuO或Cu(OH)2 (填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是 加热 。(5)“沉锰”(除Mn2)过程中有关反应的离子方程式为Mn2HCONH3=MnCO3NH。(6)滤液经蒸发结晶得到的盐主要是 (NH4)2SO4 (填化学式)。15(2020新题选粹)某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体，其实验方案如图所示：(1)合金属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)，合金与NaOH溶
19、液反应的离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)方案中途径的离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。D中加入适量盐酸的离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O。(3)滤渣F为 Cu ，途径、的化学方程式分别为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、2CuO22H2SO42CuSO42H2O。途径相比，途径 更好，理由是 相对来说H2SO4的利用率高且无污染 。(4)CuSO4溶液中获得胆矾的操作为 蒸发浓缩，冷却结晶、过滤 ，洗涤、自然干燥。(5)CuO与Al反应的化学方程式为3CuO2Al3CuAl2O3。(6)Cu在潮湿的空气中放置较长时间，最
20、后得到绿色的铜锈，其化学式为 Cu2(OH)2CO3 。解析(1)合金属于混合物；合金中铝与NaOH溶液反应离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)方案中途径的离子方程式AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；D中加入适量盐酸的离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O。(3)滤渣F为Cu；途径、的化学方程式分别为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、2CuO22H2SO42CuSO42H2O；途径无污染。(4)CuSO4溶液中获得胆矾的操作为蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥。(5)CuO与Al反应的化学方程式为3CuO2Al3CuAl2O3(6)铜锈的化学式为Cu2(OH)2CO3。
