1、备战高考化学铜及其化合物推断题综合题附答案2020-2021备战高考化学铜及其化合物推断题综合题附答案一、铜及其化合物1我国很早就使用青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为Cu2(OH)2CO3，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用以下反应实现了“铜铜绿铜”的转化。（1）从物质分类标准看，“铜绿”属于_（填字母）。A酸 B碱 C盐 D氧化物（2）请写出铜绿与盐酸反应的离子方程式：_。（3）上述转化过程中属于氧化还原反应的是_（填序号）（4）铜绿在受热时可直接分解生成物质B、CO2和水，其分解的化
2、学方程式为_。【答案】C Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2+3H2O Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+ H2O 【解析】【详解】(1)、Cu2(OH)2CO3中含有金属阳离子和酸根离子，属于盐类，故选择C；(2)、铜绿与盐酸反应的离子方程式：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+ +CO2+3H2O；(3)、反应中铜元素从0价升高为+2价，反应中铜元素从+2价降低为0价，其他反应元素化合价无变化，因此，上述转化过程中属于氧化还原反应的是，故答案为；(4)、铜绿受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，化学方程式为：Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+ H2O。2将F
3、e粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_；(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_，一定有_；(3)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_ ；(4)由以上反应可知金属离子的氧化性强弱顺序为_。【答案】Fe3+、Cu2+ Fe3+或Cu Fe2+ Fe、Cu Fe3+Cu2Fe2+ 【解析】【分析】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁和铜都能与氯化
4、铁溶液反应，氧化性：FeCl3CuCl2FeCl2，还原性FeCu，Fe有剩余，则Cu没有参加反应，溶液中不存在Fe3+、Cu2+，以此解答该题。【详解】氧化性：FeCl3CuCl2FeCl2，还原性FeCu，(1)反应后铁有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，Fe3+、Cu2+都不能存在；(2)若CuCl2有剩余，由于氯化铜可氧化单质铁，则不可能有Fe，一定有Fe2+；容器中可能有Fe3+或Cu；(3)若FeCl3有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，Fe、Cu都不能存在；(4)由反应Fe+2F
5、eCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2可知氧化性强弱顺序为Fe3+Cu2Fe2+。3铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，化学式为Cu2(OH)2CO3，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐和CO2、H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜铜绿铜”的转化。铜铜绿ACu(OH)2BCu(1)从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质？_、_、_。(2)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式_。(3)写出B的化学式_。(4)上述转化过程中属于化合反应的是_，属于分解反应的是_。【答案】铜盐 碳酸盐 碱式盐 Cu2(OH)2CO34HCl=2
6、CuCl23H2OCO2 CuO 【解析】【分析】（1）根据物质的分类方法结合物质的俗称和物质组成进行解答；（2）反应为碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳；（3）Cu（OH）2分解生成CuO；（4）依据化合反应概念和分解还原反应的概念判断【详解】（1）铜绿是碱式碳酸铜的俗称，含有铜元素，其分子式为Cu2(OH)2CO3，其阳离子不为氢离子，阴离子不全为氢氧根，故不是酸不是碱，可为铜盐，含有碳酸根离子，为碳酸盐，同时又含有氢氧根，也为碱式盐，故答案为：铜盐；碳酸盐；碱式盐；（2）碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl
7、2+3H2O+CO2；（3）Cu(OH)2B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，故答案为：CuO；（4）在反应过程中：铜铜绿ACu(OH)2BCu；铜铜绿发生了化合反应；铜绿是A跟酸反应生成铜盐及CO2、H2O，A为铜盐是复分解反应；ACu(OH)2是铜盐和碱反应生成氢氧化铜沉淀，是复分解反应；Cu(OH)2B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，是分解反应；BCu是氧化铜和氢气反应生成铜和水，是置换反应；故答案为：；4铜与浓硫酸在加热条件下发生反应。（1）请同学们写出该反应方程式_；（2）其中_为还原剂，浓硫酸表现的性质_（酸性、强氧化性、强氧化性和酸性）；（3）当3molCu参加反应，转移的电子
8、数为_。【答案】Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O Cu（或铜） 强氧化性和酸性 6NA（或3.6121024） 【解析】【详解】(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、SO2和水，该反应方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O；(2)在Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O中，Cu元素化合价升高，则Cu发生氧化反应，是还原剂，而S元素部分化合价+6价降为+4价，体现了浓硫酸的强氧化性和酸性；(3)反应中Cu从0价升高为+2价，则当3molCu参加反应，转移电子的物质的量为3mol2=6mol，数目为6NA。5氯化亚铜(CuCl)广泛
9、应用于化工、印染等行业。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图：已知CuCl难溶于醇和水，溶于c(Cl-)较大的体系CuCl(s)+Cl-CuCl2-，潮湿空气中易水解氧化。（1）“氧化酸浸”前先将铜矿粉碎的目的是_。该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，则反应的化学反应方程式为_；（2）“溶解”时所用硫酸浓度为0.3molL-1，配制1L此硫酸溶液，需要98%、1.84gmL-1浓硫酸_mL（保留1位小数）。溶解时反应的离子方程式_；（3）“反应”时，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。反应的氧化产物是_，n(氧化剂)：n(还原剂)=_；比较c(Cu+)相对大小：A点_C点（填“”
10、、“ 加水稀释 (NH4)2SO4 HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化 【解析】【分析】利用H2O2在酸性条件下将CuS中的-2价S元素氧化成S单质，同时释放Cu2+，经过系列处理得到Cu单质，然后利用NO3-在酸性条件下的强氧化性将Cu氧化成Cu2+，接下来用SO32-将Cu2+还原成Cu+，同时利用Cl-将Cu+沉淀生成CuCl，用稀硫酸洗去CuCl表面的(NH4+)2SO4等杂质，接下来用醇洗去表面的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到干燥的CuCl，据此回答。【详解】（1）工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反应速率，另一方面使矿物中的CuS尽
11、可能转化，提高浸取率；根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知，本反应生成了CuSO4和S，发生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等；CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O；（2）根据c=得，浓硫酸浓度=18.4molL-1，根据C1V1=C2V2得：18.4molL-1V=0.3molL-11L，解得V16.3mL；根据反应物为NH4NO3和硫酸，可知，利用NO3-在酸性条件下的氧化性将Cu氧化溶解，发生的反应为Cu和稀硝酸反应，故离子方程式为：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O，故答案
12、为：16.3；3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O；（3）流程可知，“反应”利用SO32-将Cu2+还原成Cu+，SO32-自身被Cu2+被氧化成SO42-，SO42-为氧化产物；SO32-被氧化S化合价由+4升高到+6，升高了2，每个Cu2+被还原，化合价从+2降低到+1，降低了1，根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得，所以Cu2+和SO32-的物质的量之比为2:1，即氧化剂：还原剂=2:1；故答案为：SO42-或(NH4)2SO4；2:1；B点之前Cu+和Cl-形成CuCl沉淀，B点时建立了CuCl(s)Cu+(aq)+ Cl-(aq),B点之后，Cl-浓度增
13、大，有一部分CuCl溶解CuCl(s)+Cl-CuCl2-,由CuCl(s)Cu+(aq)+ Cl-(aq)可知，CuCl虽然被溶解了一部分，但是平衡并没有发生移动，所以C点和B点Cu2+的浓度是相等的，由于B点之前CuCl(s)Cu+(aq)+ Cl-(aq)平衡一直向左移动，所以B点的Cu2+的浓度小于A点，综上所述答案为：；既然B点之后是由于发生了CuCl(s)+Cl-CuCl2-使沉淀减少了，所以我们可以减小Cl-浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：加水稀释；（4）由上可知，“过滤”所得滤液中溶质主要成分为(NH4)2SO4，所以答案为：(NH4)2SO4； （5）
14、硝酸有强氧化性，将CuCl氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，故答案为：HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化。【点睛】（3）由图可知，B点之后，NH4Cl越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的NH4Cl又拿不出来，所以最直接的做法是反着来，加适量的水！6CuCl是难溶于水的白色固体，是一种重要的催化剂。工业上，由孔雀石(主要成分Cu(OH)2CuCO3，含FeS、FeO和SiO2杂质)制备CuCl的某流程如图：请回答：(1)步骤中涉及的主要离子反应方程式为_(2)步骤中涉及的主要离子反应方程式为_ (3)下列说法不正确的是_A步骤中产生的气体的主要成分为CO2和H2S气体B滤渣1的成分为
15、SiO2，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3和Cu(OH)2 CCO32-作用是控制溶液pH，促使CuCl沉淀的生成D若改变试剂加入顺序，将溶液3缓慢加入到含大量SO32- /CO32-的溶液中，同样可制取CuCl【答案】2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O BD 【解析】【分析】孔雀石主要成分Cu(OH)2CuCO3，含FeS、FeO和SiO2杂质中用硫酸浸取，得气体主要含有硫化氢、二氧化碳，滤渣1为二氧化硅，溶液1中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+加双氧水，将亚铁离子氧化成铁离子，加氢氧化钠溶液调节pH值，使铁离子沉淀，得到滤渣2为氢氧化铁，溶液2主要含有硫酸铜，溶液2中加入氯化钠再
16、加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子，加入碳酸钠调节pH值，使CuCl沉淀，由于的溶液呈碱性，所以如果将溶液3缓慢加入到含大量的溶液中，有可能生成氢氧化亚铜沉淀，得到的氯化亚铜不纯，据此答题。【详解】（1）步骤主要目的是利用双氧水氧化Fe2+，其反应离子方程式为：2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O；故答案为：2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O；（2）溶液2主要含有硫酸铜，溶液2中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子，加入碳酸钠调节pH值，使CuCl沉淀，其主要离方程式为：；故答案为：；（3）A由上述分析可知，步骤中产生的气体的主要成分为CO2和H2S气体，故A不符合
17、题意；B由上述分析可知，滤渣1的成分为SiO2，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3，故B符合题意；C溶液2主要含有硫酸铜，溶液2中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子，加入碳酸钠调节pH值，使CuCl沉淀，故C不符合题意；D若先加入碳酸钠，溶液2中硫酸铜会先生成氢氧化铜沉淀，再加入亚硫酸钠后氢氧化铜难以发生反应，难以制备CuCl，故D符合题意；故答案为：BD。7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_
18、。【答案】固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生 Cu2(OH)2CO32H2SO42CuSO4CO23H2O 铁粉 FeCu2Fe2Cu 【解析】【分析】（1）孔雀石的主要成分成为Cu2(OH)2CO3，为碱式盐，和硫酸反应生成二氧化碳气体，得到硫酸铜溶液；（2）硫酸铜溶液中加入过量铁发生氧化还原反应得到金属铜。据此解答。【详解】(1)孔雀石中加入稀硫酸中能观察到的现象是孔雀石逐渐溶解，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)2CO32H2SO42CuSO4CO23H2O；(2)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C
19、u2从溶液中置换出来，故金属可能是Fe，反应的离子方程式为FeCu2Fe2Cu。【点睛】本题考查了物质性质的理解应用，主要是盐和酸反应，金属和盐反应产物的判断，掌握基础是解题关键。8实验室以孔雀石主要成分是CuCO3Cu(OH)2，还含有少量杂质FeO、Fe2O3、SiO2为原料制备CuSO45H2O步骤如下：请回答下列问题：（1）溶液A的金属离子有Fe3+和_。（2）溶液A中加入H2O2的目的是_，发生的离子方程式为_。（3）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、_、过滤等操作。（4）溶液B与CuO反应生成Fe(OH)3和溶液C的化学方程式为_。【答案】Cu2+、Fe2+ 将Fe
20、2+氧化为Fe3+ 2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O 冷却结晶 Fe2(SO4)3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3CuSO4 【解析】【分析】孔雀石的主要成分是CuCO3Cu（OH）2，少量杂质FeO、Fe2O3、SiO2，加入过量稀硫酸，生成二氧化碳气体，溶液A含有硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，加入过氧化氢将硫酸亚铁氧化成硫酸铁，加入CuO可调节溶液pH，利于铁离子的水解而生成氢氧化铁沉淀，过滤分离出的溶液C为硫酸铜溶液，经加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作可得到硫酸铜晶体，以此来解答。【详解】（1）由上述分析可知，溶液A的金属离子有Fe3+和Cu2+、Fe2+，故答案为：Cu
21、2+、Fe2+；（2）溶液A中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O； （3）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作，故答案为：冷却结晶；（4）溶液B与CuO反应生成Fe（OH）3和溶液C的化学方程式为Fe2（SO4）3+3CuO+3H2O=2Fe（OH）3+3CuSO4，故答案为：Fe2（SO4）3+3CuO+3H2O=2Fe（OH）3+3CuSO4。【点睛】工艺流程题中常用H2O2作氧化剂，优点是产物不会
22、引入新的杂质。9工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质，其工艺流程如下：已知：阳极泥的主要化学成分，如表所示：主要成分Cu Ag Au Se Te百分含量/%23.4 12.1 0.9 6.7 3.1温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响，如表所示：固定浸出温度固定H2SO4浓度H2SO4浓度/ molL1浸出率/%浸出温度/浸出率/%Cu Ag Au Se TeCu Ag Au Se Te495.1 4.67 0.2 0.83 8.933087.1 4.58 0.2 0.08 6.83394.5 4.65 0.2 0.28 6.904094.5 4.65 0.2 0.28 6.90
23、278.1 2.65 0.2 0.05 2.855096.1 5.90 0.2 0.64 8.73(1)步骤I的主要目的为浸出铜，发生的主要反应的化学方程式为_；分析表2数据，可知步骤I最适合的条件为_。(2)步骤II中，加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入NaCl的目的为_。(3)步骤III的操作方法为_。(4)步骤IV中，反应温度为75。加入H2O2溶液作用为_；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因为_。(5)步骤VI中所发生反应的化学方程式为_。(6)步骤VII中，碱性环境下电解Na2TeO3溶液可得Te实现，阴极的电极反应式为_。【答案】2CuO22H2SO42C
24、uSO42H2O 硫酸浓度3 molL-1、浸出温度40 除去滤液中的Ag+ 加热浓缩（蒸发）、冷却结晶、过滤 氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中 增加硒和碲的浸出率、H2O2会有部分分解 Na2SeO32Na2SO32HClSe2Na2SO42NaClH2O TeO324e3H2OTe6OH 【解析】【分析】(1)根据阳极泥的成分和流程图，及题目要求，主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应，配平方程式即可；根据题目中所给表格中数据分析，综合考虑浸出率和经济性等原则得出结论；(2)步骤中，加入NaCl的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去；(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是：蒸发浓缩
25、、冷却结晶、过滤等；(4)步骤中，反应温度为75加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因是：从速率及平衡角度考虑，可增加硒和碲的浸出率，H2O2会有部分分解，有损失；(5)根据流程图中的反应物和生成物，配平方程式即可；(6)根据反应物Na2TeO3和生成物Te，结合碱性条件，阴极应发生还原反应，根据守恒即可写出其电极反应式。【详解】(1)根据阳极泥的成分和流程图及题目要求，主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应，反应的方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；根据题目中所给表格中数据分析，可知当硫酸浓度为2
26、molL-1、浸出温度30时浸出率太低，硫酸浓度为3 molL-1、浸出温度40时浸出率已较高，再增大浓度和升温对浸出率影响不大，但会浪费试剂和能源；故可知步骤I最适合的条件为 ：硫酸浓度3 molL-1、浸出温度40；(2)步骤中，加入NaCl的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去；(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；(4)硒和碲不溶于水，步骤中，反应温度为75加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因是：从速率及平衡角度考虑，可增加硒和碲的浸出率；H2O2会有部分分解；(5)根据流程
27、图中的反应物和生成物，根据得失电子守恒、原子守恒，反应的方程式为Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O；(6)根据反应物Na2TeO3和生成物Te，结合碱性条件，阴极应发生还原反应，根据守恒即可写出其电极反应式TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。10从含铜丰富的自然资源黄铜矿（CuFeS2）冶炼铜的工艺流程如下：已知：CuFeS2+3CuCl24CuCl+FeCl2+2S（1）浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应化学方程式为_（2）若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为_
28、（3）调节溶液的pH后，除生成Cu外，还能产生一种金属离子，此金属离子是_（填离子符号）（4）过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有_，为保持流程持续循环，每生成1molCu，理论上需补充CuCl2的物质的量为_（5）冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，化学方程式为：6CuFeS2+13O23Cu2S+2Fe3O4+9SO2、Cu2S+O22Cu+SO2此工艺与前一工艺相比主要缺点有_【答案】CuFeS2+ 3FeCl3CuCl + 4FeCl2+ 2S Fe2O3 Cu2+ CuCl2（HCl） 0.5mol 会产生污染环境的气体SO2，能耗高等 【解析】【分析】CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl24CuCl+FeCl2+2S，过滤后得到滤液含有FeCl2，固体含有CuCl、S，加入盐酸除硫，过滤得到滤液含有CuCl2，调节溶液pH发生歧化反应生成Cu和Cu2+，过滤可得到Cu，得到滤液含有Cu2+，以此解答该题。【详解】CuFeS2加入CuCl2浸取发生CuFeS2+3CuCl24CuCl+FeCl2+2S，过滤后得到滤液含有FeCl2，固体含有CuCl、S，加入盐酸除硫，过滤得到滤液含有CuCl2，调节溶液pH发生
