武汉高考化学 铜及其化合物推断题综合试题Word下载.docx
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请回答下列问题:
(1)G是______________(填化学式)。
(2)写出A→B的离子方程式_____________________________________________。
(3)若D为纯净物,F是红色金属单质,写出D和稀硫酸反应的离子方程式_____________。
(4)C的最大质量为________________g。
【答案】Cu2SSO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+Cu2O+2H=Cu2++Cu+H2O23.3
A为刺激性气体,能与碘水反应,说明A有还原性;
B与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,说明B中含有SO42-,所以A为SO2,B为H2SO4和HI的混合溶液,C为BaSO4;
通过质量守恒可推知G是Cu2S,以此解答。
(1)G中含S元素,I2+2H2O+SO2=H2SO4+2HI,m(S)=1L×
0.1mol/L×
32g/mol=3.2g,G中金属元素质量为12.8g,由元素质量守恒知,D中氧元素质量为1.6g,中学常见的红色氧化物粉末有Fe2O3、Cu2O等,设D中金属元素的相对原子质量为M,化合价为n,则有
,解得:
M=64n,当n=1时,M=64,故D为Cu2O,G为Cu2S;
故答案为:
Cu2S;
(2)A到B是SO2和碘水反应生成SO42-和I-的过程,离子方程式为:
SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+;
(3)Cu2O与硫酸反应,生成了一种单质,该单质是铜,由氧化还原反应知,一部分铜元素由+1价降至0价,必然另一部分铜元素化合价升高至+2价,即E为硫酸铜溶液,F为铜单质,则离子反应方程式为:
Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;
(4)由分析可知,最终生成硫酸钡沉淀,Ba2++SO42-=BaSO4↓,m(BaSO4)=0.1mol×
233g/mol=23.3g;
23.3;
3.已知两种常见金属A(地壳中含量第二的金属)、B(红色金属)分别与两种酸X、Y发生反应,其转化关系如图所示,其中D为红棕色气体。
回答以下问题:
(1)反应③的离子反应方程式为___;
(2)6.4gB与过量X溶液(8mol/L、60mL)充分反应后,生成的还原产物有C、D,反应后溶液中所含X为nmol,此时溶液中所含X的阴离子的物质的量为___mol。
(3)常温下A与Y的稀溶液能发生反应生成盐W,关于固体W的转化关系如图所示(无关物质已略去)。
其中N是红棕色的化合物。
①M由两种化合物组成,其中含有F;
将M通入BaCl2溶液,实验现象是___。
②若经反应I得到16g固体N,产生的气体M恰好被0.3L1mol·
L-1NaOH溶液完全吸收得溶液1,则反应Ⅳ中发生反应的离子方程式是____。
【答案】SO2+NO2+H2O=2H++SO42-+NOn+0.2产生白色沉淀2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+
常见金属A为地壳中含量第二的金属,确定为Fe、B为红色金属确定为Cu,根据D为红棕色气体,确定D为NO2,C为NO,X为HNO3;
B为Cu,铜可以与浓硫酸反应生成硫酸铜,二氧化硫和水;
生成的二氧化硫有还原性,可以与NO2反应生成硫酸和硝酸,确定B为Cu,Y为硫酸,F为SO2,G为CuSO4;
(3)A(Fe)与Y(硫酸)的稀溶液反应生成硫酸亚铁和氢气,确定W为FeSO4,2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,气体M为SO2和SO3的混合物,M与NaOH反应生成盐和水,N为Fe2O3,与稀硫酸反应生成硫酸铁和水。
Fe3+具有氧化性和+4价硫元素具有还原性,可以发生氧化还原反应生成硫酸亚铁,据此分析。
(1)根据以上分析可知,反应③为SO2、NO2和水的反应,根据得失电子数相等和原子守恒配平,得离子反应方程式为SO2+NO2+H2O=2H++SO42-+NO;
答案:
SO2+NO2+H2O=2H++SO42-+NO
(2)6.4gB与过量X溶液(HNO3)充分反应后,生成的还原产物有NO2、NO,反应后溶液中所含HNO3为nmol,溶液中所含N
的物质的量为:
n(N
)=n(Cu2+)×
2+n=
+n=n+0.2mol;
n+0.2
(3)①将M(SO2、SO3)通入BaCl2溶液,发生反应SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,有白色沉淀生成;
产生白色沉淀
②反应Ⅰ:
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑;
反应ⅢFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
根据固体M(Fe2O3)的量计算出SO2和SO3的物质的量。
Fe2O3+SO2↑+SO3↑
160g1mol1mol
1.6g0.01mol0.01mol
反应ⅡSO3+2NaOH=Na2SO4+H2O
1mol2mol1mol
0.01mol0.02mol0.01mol
SO2+NaOH=NaHSO3
1mol1mol1mol
0.01mol0.01mol0.01mol
溶液1为Na2SO4和NaHSO3的混合物;
反应Ⅳ:
硫酸铁具有氧化性,亚硫酸氢钠具有还原性,根据得失电子数相等和原子守恒得出离子方程式2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+;
2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+
4.有A、B、C、D四种常见的金属单质,A元素在地壳中含量位列第6,A的密度为0.97g/cm3;
B为紫红色固体,锈蚀时变为绿色;
C在空气中加热融化但不滴落;
D在氧气燃烧,火星四射。
根据以上信息回答下列问题:
写出对应化学式:
(1)A在室温下与氧气反应生成______,D在空气中锈蚀生成的氧化物为_____。
(2)写出下列化学方程式:
①A在空气中燃烧_______________;
②B长期置于空气中变成绿色物质_________。
(3)将5g钠铝合金投入200mL的水中,固体完全溶解,产生4.48L标准状态下的气体,溶液中只有一种溶质。
经过分析得出钠铝合金中两种金属的物质的量之比为______,所得溶液中溶质的物质的量浓度为_____(假设溶液体积变化忽略不计)。
【答案】Na2OFe2O32Na+O2
Na2O22Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO31:
10.5mol/L
根据A元素在地壳中含量位列第6,密度为0.97g/cm3,可推知A是Na;
B为紫红色固体,锈蚀时变为绿色,故B是Cu;
C在空气中加热熔化但不滴落,故C是Al;
D在氧气中燃烧,火星四射,则D是Fe。
(1)A为Na,在室温下与氧气反应生成氧化钠,D为Fe,在空气中锈蚀生成的氧化物为Fe2O3;
(2)①Na在空气中燃烧的方程式为2Na+O2
Na2O2
②Cu长期置于空气中变成绿色物质的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
(3)溶液中只有一种溶质,应该是NaAlO2,根据原子守恒可知钠铝合金中两种金属的物质的量之比为1:
1,根据质量可得二者物质的量均是0.1mol,因此所得溶液中溶质的物质的量浓度为c(NaAlO2)=
。
5.有关物质的转化关系如下图所示(反应条件已略去)。
已知:
A为紫红色金属,B是强酸,E能使品红溶液褪色,F是海水的主要成分,H是一种难溶于水的白色固体,摩尔质量为99.5g·
mol-1,I溶液呈黄色,工业上可作为印刷电路板蚀刻液。
(1)H的化学式为_____。
(2)F的电子式为_____。
(3)写出反应①的化学方程式_____。
(4)写出反应③的离子方程式_____。
【答案】CuCl
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2OCuCl+Fe3+=Fe2++Cu2++Cl-
A为紫红色金属,则应为Cu,B是强酸,E能使品红溶液褪色,则B是浓硫酸,E为SO2,反应①为Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,F是海水的主要成分,F为NaCl,H是一种难溶于水的白色固体,摩尔质量为99.5g·
mol-1,则H应为CuCl,I溶液呈黄色,工业上可作为印刷电路板蚀刻液,则I为FeCl3溶液,以此解答该题。
(1)根据以上分析,H的化学式为CuCl,
因此,本题正确答案是:
CuCl;
(2)根据以上分析,F为NaCl,则F的电子式为
,
;
(3)根据以上分析,反应①为Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,则反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)根据以上分析,反应③为氯化亚铜和氯化铁溶液发生的氧化还原反应,反应的离子方程式为:
CuCl+Fe3+=Fe2++Cu2++Cl-,
CuCl+Fe3+=Fe2++Cu2++Cl-。
6.FeCl3溶液可以蚀刻印刷电路板上的Cu。
某实验兴趣小组模拟该过程,并回收Cu和蚀刻液的流程如下:
(1)“蚀刻”时的化学反应方程式为____。
(2)滤渣的成分为____。
(3)“反应Ⅱ”的离子方程式为____。
【答案】2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2Cu、Fe2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
按流程中的试剂用量和操作步骤综合考虑;
(1)溶液在“蚀刻”铜时氯化铁被还原,铜被氧化,化学反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
答案为:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
(2)铁置换出了铜,又因为铁粉过量,所以滤渣的成分为Cu、Fe;
Cu、Fe;
(3)滤液中溶质只有FeCl2,被通入的氯气氧化,“反应Ⅱ”的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
7.
、CuCl是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂.实验室中以粗铜
含杂质
为原料,一种制备铜的氯化物的流程如下:
(1)上述流程中固体K溶于稀盐酸的目的是______
试剂X、固体J的物质分别为______.
A.NaOH
B.CuO
C.
(2)反应②是向溶液2中通入一定量的
,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀.写出制备CuCl的离子方程式______.
(3)以石墨为电极,电解
溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出,写出此过程中阴极上的电极反应式______.
【答案】防止
水解B
粗铜(含杂质Fe)与氯气反应生成氯化铁和氯化铜,加稀盐酸溶解,形成氯化铁和氯化铜溶液,再加试剂x为CuO或氢氧化铜等调节pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到的固体J为氢氧化铁,溶液2为氯化铜溶液,通入二氧化硫,二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成CuCl,氯化铜溶液在HCl氛围中蒸发结晶得到CuCl2•2H2O。
(1)流程中固体K溶于稀盐酸的目的是防止铜离子水解,试剂X、固体J的物质分别为氧化铜,氢氧化铁,选B,
防止
水解;
冷却结晶,B;
(2)根据信息可知:
在加热条件下,
与铜离子反应生成CuCl白色沉淀和
,其反应的离子方程式为:
溶液时发现阴极上也会有部分CuCl析出,阴极上是得到电子发生还原反应,
得到电子生成CuCl,电极反应为:
【点睛】
本题以实验室制备氯化铜为背景,考查了物质的制备实验操作、离子检验、除杂质、离子方程式的书写、原电池原理的应用等,题目涉及的知识点较多,侧重于基础知识的综合应用的考查。
8.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:
试依据如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],试写出该反应的化学方程式:
___________。
(3)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_______________。
(4)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:
____。
【答案】石灰乳来源丰富,成本低,且反应结束后可得副产品漂白粉CuCl2+2NaCl+Cu=2Na[CuCl2]使CuCl尽快干燥,防止被空气氧化2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
2CuCl↓+4H++SO42—
(1)工业生产Cl2时,尾气常用石灰乳吸收,而不用烧碱溶液,可从成本和产品两个方面考虑,从而得出这样操作的原因是石灰乳来源丰富,成本低,且反应结束后可得副产品漂白粉。
石灰乳来源丰富,成本低,且反应结束后可得副产品漂白粉
(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2],反应的化学方程式:
CuCl2+2NaCl+Cu=2Na[CuCl2]。
CuCl2+2NaCl+Cu=2Na[CuCl2]
(3)若用水洗,后续操作为烘干;
若用酒精洗涤,固体表面的酒精自然挥发,不需烘干。
因为氯化亚铜性质不稳定,烘干时易被空气中的氧气氧化,所以合成结束后所得产品应用酒精淋洗。
使CuCl尽快干燥,防止被空气氧化
(4)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,该反应的离子方程式:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
2CuCl↓+4H++SO42—。
2CuCl↓+4H++SO42—
9.CuCl难溶于水,广泛应用于电镀、印染等行业。
工业上用辉铜矿(CuS2)为原料制取CuCl的一种流程图如下:
⑴写出“氧化Ⅰ”反应的离子方程式:
______。
⑵写出“氧化Ⅱ”反应的离子方程式:
_____。
⑶写出“还原”反应的离子方程式:
⑷将Cl2通入热的NaOH溶液,可以制得含NaClO3的溶液,写出该反应的离子方程式:
【答案】MnO2+CuS2+4H+=2S+Mn2++Cu2++2H2O5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+3Cl2+6OH-
5Cl-+ClO3-+3H2O
辉铜矿(CuS2)溶解于稀硫酸和二氧化锰的混合物得到硫、硫酸铜及硫酸锰的混合溶液,过滤得到滤渣硫,滤液中加NaClO3,发生反应Ⅱ5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+,过滤,除去MnO2,滤液加入Na2SO3发生氧化还原反应得到CuCl沉淀,过滤、水洗、醇洗最后烘干得到CuCl。
(1)反应Ⅰ中是Cu2S在酸性条件下被二氧化锰氧化,其中S、Cu元素分别被氧化为S、Cu2+,“氧化Ⅰ”反应的离子方程式:
MnO2+CuS2+4H+=2S+Mn2++Cu2++2H2O。
(2)硫酸锰被氯酸钠氧化成二氧化锰,“氧化Ⅱ”反应的离子方程式:
5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+。
(3)亚硫酸钠水溶液具有较强还原性,将Cu2+还原成CuCl,“还原”反应的离子方程式:
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+。
(4)将Cl2通入热的NaOH溶液,可以制得含NaClO3的溶液,同时生成氯化钠和水,该反应的离子方程式:
3Cl2+6OH-
5Cl-+ClO3-+3H2O。
10.FeCl3溶液在工业上用于蚀刻铜箔制造电路板。
从蚀刻后的废液中可以回收铜并使蚀刻液再生。
流程如下(部分物质有省略):
回答下列问题:
(1)氯化铁溶液蚀刻铜箔反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)从固体中分离出铜,加入的试剂X可以是________________。
(3)使滤液再生为蚀刻液可采用的方法是___________________________________________。
【答案】2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+盐酸(CuCl2)通入足量氯气(含HCl的H2O2溶液)
用FeCl3溶液蚀刻含Cu电路板,所得废液中主要含有Fe2+、Cu2+和Fe3+,向废液中加入过量铁粉,可将废液中的Fe3+还原为Fe2+,同时置换出Cu,过滤后的滤渣中含有Fe和Cu,滤液中只含有Fe2+,用稀盐酸溶解滤渣过滤得到Cu,将两次滤液合并后通入氯气,重新得到FeCl3溶液。
(1)氯化铁溶液溶解Cu生成FeCl2和CuCl2,则蚀刻铜箔反应的离子方程式为2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+;
(2)溶解Fe和Cu的固体混合物并分离出Cu,可选择稀盐酸或CuCl2溶液;
(3)再生为蚀刻液可采用的方法是向滤液中通入足量氯气,可使FeCl2完全氧化得到FeCl3溶液。
考查Fe3+、Cu2+的氧化能力大小的比较,能正确判断固体的成分是解本题的关键。
本题中根据三价铁离子、铜离子的氧化性强弱判断反应先后顺序,从而确定固体的成分、溶液的成分;
有固体剩余,若固体只有铜,则反应后的溶液中一定无三价铁离子存在,一定存在亚铁离子,可能含有铜离子;
若有铁剩余,一定有铜生成,三价铁离子和铜离子无剩余。
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