1、第10课时用途广泛的金属材料铜及其化合物A组基础题组1.(2016黑龙江哈尔滨月考)某同学通过系列实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()A.将铜粉与硫粉混合均匀加热以制取CuSB.常温下,向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色C.向CuSO4溶液中加入过量的NaOH,过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuOD.在淀粉溶液中加入适量稀H2SO4微热,再加少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热,产生红色沉淀2.(2016甘肃天水一中月考)下列实验前后,铜的质量一定发生变化的是()A.铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇B.铜片放入酸化的硝酸钠溶液C.铜和铁的混合物放
2、入稀硝酸D.铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电3.(2016山东烟台质检)下列制取硝酸铜的方法最合理的是()A.Cu+HNO3(浓) Cu(NO3)2B.Cu+HNO3(稀) Cu(NO3)2C.Cu CuO Cu(NO3)2D.Cu CuSO4 Cu(NO3)24.(2014天津理综,1,6分)化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是()A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放5.(2015吉林延边模拟)下列有关金属的说法正确的是()A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不
3、含B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性6.(2015山东济南模拟)下列关于铝的叙述中正确的是()A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点高B.由于铝的导电性比铜、银都强,所以常用其制造电线、电缆C.由于铝具有强还原性,所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属D.常温下,由于铝遇浓硫酸钝化时不反应,所以可用铝制槽车运送浓硫酸7.所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点,判断其中不能形成合金的是()NaCuAlFe熔点()97.51 0836601
4、 535沸点()8832 5952 2003 000 A.Cu和Al B.Fe和Cu C.Fe和Na D.Al和Na8.(2015安徽合肥模拟)下列实验不能达到预期目的的是()选项实验操作实验目的ACl2、Br2分别与H2反应比较氯、溴的非金属性强弱BMgCl2、AlCl3溶液中通入氨气比较镁、铝的金属性强弱C测定同浓度H3PO4、H2SO4的pH比较磷、硫的非金属性强弱DFe、Cu分别与盐酸反应比较铁、铜的金属性强弱9.(2015福建福州模拟)下列有关金属的工业制法中,正确的是()A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得铁C.制镁:用海水为
5、原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得镁D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝10.Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、AlB组提升题组11.(2016黑龙江哈尔滨月考)用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜,有人设计了以下两种方案:Fe H2 Cu;CuO CuSO4 Cu。若按实验原则进行操作,则制得
6、单质铜的质量比较正确的是()A.多B.多C.相等D.无法比较12.(2015湖南常德一中月考)CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g,可恰好完全溶于300 mL 2 molL-1的盐酸中,若加热分解等量的这种混合物,可得CuO固体质量为()A.16.0 gB.19.2 gC.24.0 gD.30.6 g13.铜的冶炼大致可分为:富集,将硫化物矿进行浮选;焙烧,主要反应为:2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);制粗铜,在1 200 发生的主要反应为:2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2;电解精炼。下列说法正确的是(
7、)A.冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B.上述过程中,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2C.在反应2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2中,只有Cu2O作氧化剂D.电解精炼铜的过程中,每转移1 mol电子时,阳极溶解铜的质量为32 g14.(2015甘肃白银月考)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A.若X为SO3、SO2和O2的混合物,则生成1 mol Cu2O转移2 mol电子B.相对于途径、,途径更好地体现了绿色化学思想C.途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为23D.Y一定是葡萄糖15.(201
8、5湖南株洲一模)铜是生活中常见的金属,请回答下列问题:(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快变蓝色,试写出该反应的离子方程式:。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出CO3绿色固体,试写出该反应的离子方程式:。(3)火法炼铜的原理:Cu2S+O2 2Cu+SO2,在该反应中每生成1 mol Cu,转移mol e-。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是(填选项字母)。a.粗铜接电源正极,发生氧化反应b.溶液中Cu2+向阴极移动c.电解过程中,阳极和阴极的质量变
9、化相等d.利用阳极泥可回收Al、Zn等金属(5)据报道,有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O2 4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O):检验溶液B中Fe3+是否被除尽的实验方法是 。在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式:方案一 ;方案二。答案全解全析A组基础题组1.CA项,由于硫的氧化性弱,所以只能生成Cu2S,错误;B项,常温下铜与浓硫酸不反应,错误;C项,向CuSO
10、4溶液中加入过量的NaOH产生氢氧化铜沉淀,灼烧时氢氧化铜分解生成氧化铜,正确;D项,葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液的反应必须在碱性条件下进行,错误。2.BA项,灼热的氧化铜能够和乙醇反应生成乙醛、水和铜,铜变成氧化铜,氧化铜又被还原成铜,最终铜质量没有变化,错误;B项,铜和稀硝酸反应,质量一定减少,正确;C项,铁先参加反应,若铁足量,铜的质量不变化,错误;D项,铜、锌、稀硫酸构成的原电池中,铜作正极不消耗,错误。3.CA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。4.BA项,铁表面镀锌,当发生电化学腐蚀时,Fe作正极被
11、保护。B项,聚乙烯塑料非常稳定,不易降解,而聚乳酸塑料是易降解的塑料,故应用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料来减少白色污染,故B项错误。D项,重金属离子对土壤、水都会产生污染,所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放。5.DA项,生铁与钢的区别为含碳量不同,钢中含碳量较低,故A错误;B项,金属的使用与金属活动性有关,故B错误;C项,黑色金属材料包括铁、锰、铬及其合金,故C错误;D项,由金属的通性可知,金属一般都具有导电性、导热性、延展性,故D正确。6.C合金的熔点比各成分金属低,铝合金的熔点比纯铝的熔点低,故A错误;金属中Ag的导电性最强,导电性:AgCuAl,因Al的价格便宜,常用其制造电线、电缆,故
12、B错误;铝热反应放出大量的热,且Al的还原性强,可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属,故C正确;铝遇浓硫酸钝化是发生了氧化还原反应,故D错误。7.C铁的熔点(1 535 )高于Na的沸点(883 ),无法制得铁钠合金。8.B元素的非金属性越强,所形成的单质与氢气反应越剧烈,可用于比较氯、溴的非金属性强弱,故A能达到预期目的;一水合氨为弱电解质,与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,不能比较镁、铝金属性强弱,故B不能达到预期目的;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,可用于比较非金属性强弱,故C能达到预期目的;铁可与盐酸反应,铜与盐酸不反应,可用于比较金属性强弱,故D能达到预期目的。9.B
13、A项,工业制钠是电解熔融NaCl:2NaCl 2Na+Cl2,故A错误;B项,工业制铁是CO还原铁矿石:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,故B正确;C项,工业制镁是电解熔融氯化镁:MgCl2 Mg+Cl2,故C错误;D项,工业制铝是电解熔融的氧化铝:2Al2O3 4Al+3O2,氯化铝是共价化合物,在熔融状态下不导电,故D错误。10.CA项,Al2O3为两性氧化物;B项,Cu在空气中的CO2和H2O(g)的作用下与O2反应生成Cu2(OH)2CO3;C项,三种盐均为强酸弱碱盐,加热时都水解,且生成易挥发的HCl,蒸干时都得到金属氧化物和氢氧化物的混合物;D项,电解AlCl3溶液时阴极上的产
14、物为H2和 Al(OH)3。B组提升题组11.B中氢气还原氧化铜实验,开始时需先通氢气,实验结束后还要通一会儿氢气,故制得单质铜的质量多。12.Cn(HCl)=0.3 L2 molL-1=0.6 mol,根据Cu原子守恒有n(CuO)=n(CuCl2)=0.3 mol,则m(CuO)=0.3 mol80 gmol-1=24.0 g。13.A1 mol CuFeS2反应,焙烧时需要氧气2 mol;生成的Cu2S转化为Cu2O还需要氧气,B不正确。C项中作氧化剂的除Cu2O外还有Cu2S,C不正确。电解精炼铜时阳极除溶解铜外还溶解比铜活泼的金属,当转移1 mol电子时,溶解铜的物质的量小于0.5
15、mol,D不正确。14.BA项,若X为SO3、SO2和O2的混合物,说明发生反应:2CuSO4 Cu2O+SO2+SO3+O2,Cu、S元素化合价降低,只有O元素化合价升高,则生成1 mol Cu2O转移4 mol电子,故A错误;B项,相对于途径、,途径的优点是制取等质量的CuSO4需要的硫酸少、无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,故B正确;C项,Cu与混酸反应的离子方程式为3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO+4H2O,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,硝酸为2 mol时,硫酸为3 mol,混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为32,故C错误;D项,硫酸铜与氢氧化钠
16、反应生成氢氧化铜沉淀,与Y反应生成氧化亚铜,则Y中含CHO,Y可能为葡萄糖等,故D错误。15.答案(1)Cu+H2O2+2H+ Cu2+2H2O (2)2CuSO4+2Na2CO3+H2O Cu2(OH)2CO3+2Na2SO4+CO2(3)3(4)ab(5)加入KSCN溶液,若变红,证明含有铁离子,若不变红,证明不含铁离子CuSO4+Fe FeSO4+Cu2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 解析(1)过氧化氢在酸性溶液中能溶解铜,离子方程式为Cu+H2O2+2H+ Cu2+2H2O。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3,反应的化学方程式为2CuSO
17、4+2Na2CO3+H2O Cu2(OH)2CO3+2Na2SO4+CO2。(3)由题给化学方程式可知生成2 mol Cu,转移6 mol电子,则该反应中每生成1 mol Cu,转移3 mol电子。(4)精炼铜时,粗铜作阳极,连接电源正极,发生氧化反应,故a正确;溶液中Cu2+向阴极移动,故b正确;阳极比铜活泼的金属先放电,所以阳极和阴极的质量变化不相等,故c错误;Ag、Pt、Au不如铜活泼,利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,故d错误。(5)检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是KSCN溶液,加入KSCN溶液,若变红,证明含有铁离子,若不变红,证明不含铁离子;从硫酸铜溶液中得到金属铜,可以加入铁粉置换铜,反应的化学方程式为CuSO4+Fe FeSO4+Cu;也可用惰性电极电解硫酸铜溶液,反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4。
