1、高考化学铜及其化合物推断题大题培优 易错 难题及答案解析高考化学铜及其化合物推断题(大题培优 易错 难题)及答案解析一、铜及其化合物1下列有关物质的转化关系如图所示（部分反应条件己路去）。A是紫红色的金属单质，B为强酸，E在常温下为无色液体，D、F、G为气体。请回答下列问题：（1）G的化学式为_，实验室中试剂B应保存在_中。（2）写出反应的化学方程式：_，反应中B体现的性质为_。（3）写出反应的离了方程式：_，实验室中F可用_法收集。【答案】O2 棕色试剂瓶 Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2+2H2O 强氧化性、酸性 3NO2+H2O=2H+2NO3-+NO 排水 【解析】【分
2、析】A是紫红色的金属单质，则A为Cu，B为强酸，且与Cu反应生成C、D、E，而E在常温下为无色液体，可知B为硝酸或硫酸，而D能与E反应生成B与F，且D、F为气体， 可推知B为浓硝酸、C为、D为、E为、F为NO，硝酸在光照条件下分解生成的气体G为。【详解】（1）由分析可知，G的化学式为：O2B为浓硝酸，实验室中试剂B应保存在：棕色试剂瓶中，故答案为：O2；棕色试剂瓶；（2）反应的化学方程式：Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2+2H2O，反应中硝酸体现的性质为：强氧化性、酸性，故答案为：Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2+2H2O；强氧化性、酸性；（3）反应的离了方程式
3、：3NO2+H2O2H+2NO3+NO，实验室中F（NO）可用排水法收集，故答案为：3NO2+H2O2H+2NO3+NO；排水。2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0.97 g/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：A在空气中燃烧_；B长期置于空气中变成绿色物质_。(3)将5 g钠铝合金投入200 mL的水中，固体完全溶解，产生4.48 L标准状态下的气体，溶液中只有一
4、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】Na2O Fe2O3 2NaO2 Na2O2 2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3 1：1 0.5 mol/L 【解析】【分析】根据A元素在地壳中含量位列第6，密度为0.97 g/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。【详解】（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）Na在空气中燃烧的方程式为2
5、NaO2 Na2O2Cu长期置于空气中变成绿色物质的化学方程式为2CuO2CO2H2O=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)=。3已知固体A是中学常见的矿物，由四种元素组成，现设计如下实验:请回答：(1)固体A的化学式_。(2)镁能在气体E中燃烧，写出反应的化学方程式_。(3)写出固体C与氨气反应生成D的化学方程式_。【答案】 Cu2(OH)2CO3或Cu (OH)2CuCO3或Cu2H2CO5 2Mg+CO2
6、2MgO+C 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O【解析】固体C在氨气中加热生成紫红色固体D，D为Cu，则C为CuO，根据(2)镁能在气体E中燃烧，气体E不能与浓硫酸反应，E为CO2，根据质量守恒，另外一种气体的质量为22.2g-4.4g-16g=1.8g，该气体能够被浓硫酸吸收，应该为水蒸气，因此固体A隔绝空气加热生成氧化铜、水和二氧化碳，则固体A为碱式碳酸铜。(1)固体A为碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3，故答案为：Cu2(OH)2CO3；(2)镁能在气体二氧化碳中燃烧，反应的化学方程式为2Mg+CO2 2MgO+C，故答案为：2Mg+CO2 2MgO+C；(3)氧化铜与氨气
7、反应生成铜的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，故答案为：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。4下图表示某些物质间转化关系（部分反应条件省略）。其中A为黑色固体氧化物；E为绿色固体；B、D是由相同元素组成的无色液体，且B具有消毒杀菌作用；请回答下列问题：（1）请判断X的化学式：_。（2）反应中A物质的作用是_。（3）反应、的化学方程式：_；_。（4）在日常生活中为防止反应的发生，可采取的措施是_（写一点即可）。【答案】Cu 催化作用 保持表面洁净、干燥或其它合理方法均可 【解析】【分析】A为黑色固体氧化物，能与无色液体B混合产生气体C和D，B是过氧化氢溶液，C是氧气，D
8、是水；E为绿色固体，能与盐酸反应产生蓝色溶液，故E是碱式碳酸铜，受热分解生成的D是水，Y是二氧化碳，A是氧化铜；带入框图，推断合理；据以上分析解答。【详解】A为黑色固体氧化物，能与无色液体B混合产生气体C和D，B是过氧化氢溶液，C是氧气，D是水；E为绿色固体，能与盐酸反应产生蓝色溶液，故E是碱式碳酸铜，受热分解生成的D是水，Y是二氧化碳，A是氧化铜；带入框图，推断合理；（1）结合以上分析，X是铜；答案是：Cu；（2）反应中A物质不变，故A的作用是催化作用；答案是：催化作用；（3）反应为双氧水在氧化铜作催化剂条件下发生分解生成水和氧气；方程式为：；二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和
9、氧气，反应的化学方程式：；答案是：；（4）为防止铜生锈，可以保持表面洁净、干燥；答案是：保持表面洁净、干燥。5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)2CO34HC
10、l=2CuCl23H2OCO2 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=2C
11、uCl2+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：；6为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图1实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO47H2O）和胆矾晶体请回答： （1）写出步骤反应的离子方程
12、式： _ 。 （2）试剂X是 _。步骤、中均需进行的实验操作是 _。（3）进行步骤时，该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 _。 （4）由溶液E到绿矾晶体（FeSO47H2O），所需操作是 _ 、 _ 、 _ 、洗涤、干燥。 （5）用固体F制备CuSO4溶液，可设计如图3三种途径：写出途径中反应的离子方程式 _ ，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由 _ 。【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 稀硫酸 过滤 在a、b之间添加盛放饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 蒸
13、发浓缩 冷却结晶 过滤 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O 途径最佳，理由是原料利用率高，环境污染小 【解析】【分析】金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，铝可与氢氧化钠反应，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO47H2O）和胆矾晶体流程为：合金中铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，经途径与足量二氧化碳发生AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-，反应可生成氢氧化铝固体C，生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成AlCl3，得到的AlCl3较纯净；溶液D为碳酸氢钠溶液；滤渣B为Fe和Cu的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液E为FeSO4，
14、经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾，滤渣F为Cu，可用于制备胆矾，以此解答本题。【详解】（1）步骤加过量的氢氧化钠，金属铝和氢氧化钠反应，金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液，即2Al+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2，故答案为：2Al+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2；（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制的绿矾晶体，步骤、均是固体和液体的分离操作，应该是过滤，故答案为：稀硫酸；过滤；（3）进行步骤时，该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，
15、其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝，发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，为了避免固体C减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去氯化氢的装置，二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶，氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，所以可在装置I和之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢，故答案为：在a、b之间添加盛放饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；（4）溶液E为FeSO4溶液，得到绿矾晶体（FeSO47H2O）的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；过滤；（5）金属铜可以和稀硝酸
16、之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，即3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O，铜不能和稀硫酸反应，但是当加热并通入空气之后，铜和氧气反应生成氧化铜，然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜，不会产生污染大气的气体，该过程原料利用率高，且环境污染小，所以途径最佳，故答案为：3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O；途径最佳，理由是原料利用率高，环境污染小。7过渡金属的单质及化合物很多有催化性能，氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂。实验室中用氯气与粗铜（杂质只有Fe）反应，制备铜的氯化物的流程如下。查阅资料：氯化亚铜：白色微溶于水，在干燥空气中稳定，受潮则易变蓝到棕色，在热
17、水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色。氯化铜：从水溶液中结晶时，在2642得到二水物，在15以下得到四水物，在1525.7得到三水物，在42以上得到一水物，在100得到无水物。（1）现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）。按气流方向连接各仪器接口顺序是：a_、_h、i_、_。本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先_后_。（2）分析流程：固体甲需要加稀盐酸溶解，其理由是_；溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）_。a Cu（OH）2 b NH3H2O c CuO d CuSO4查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe（OH
18、）3的溶度积Ksp8.01038，Cu（OH）2的溶度积Ksp3.01020，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 molL1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为_，Fe3完全沉淀时溶液的pH为_。（提示：lg20.3）完成溶液乙到纯净CuCl22H2O晶体的系列操作步骤为：加少量盐酸、蒸发浓缩、_、_、洗涤、干燥。（3）向溶液乙中加入适当的还原剂（如SO2、N2H4、SnCl2等），并微热得到CuCl沉淀，写出向乙溶液加入N2H4（氧化产物为无毒气体）的离子方程式：_。【答案】d e f g b A D 抑制氯化铜、氯化
19、铁水解 ac 4 3.3(或3+lg2) 冷却到2642结晶 过滤 4Cu2+ + 4Cl + N2H44CuCl + N2+ 4H+ 【解析】【分析】A装置制取氯气，B除掉尾气，C除掉氯气中HCl杂质，D氯气与铜反应，E除掉氯气中水；先反应生成氯气，不能先加热D，先加热会使铜与氧气反应。固体甲是氯化铜和氯化铁的混合物，因此加稀盐酸溶解，溶解抑制氯化铜、氯化铁水解；溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去氯化铁杂质，应选择要保留的铜离子对应的难溶的物质；设溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL1，先算氢氧根浓度，再酸氢离子浓度和pH，Fe3完全沉淀时先根据溶度积算氢氧根浓度，再酸氢离子和pH；根据
20、题中意思要得到纯净CuCl22H2O晶体要冷却到2642结晶。向溶液乙中加入适当的还原剂N2H4，并微热得到CuCl沉淀和氮气。【详解】A装置制取氯气，B除掉尾气，C除掉氯气中HCl杂质，D氯气与铜反应，E除掉氯气中水，因此按气流方向连接各仪器接口顺序是：ad、eh、if、gb，故答案为：d；e；f；g；b。先反应生成氯气，不能先加热D，先加热会使铜与氧气反应，因此加热的顺序为先A后D，故答案为：A；D。固体甲是氯化铜和氯化铁的混合物，因此加稀盐酸溶解，溶解抑制氯化铜、氯化铁水解，故答案为：抑制氯化铜、氯化铁水解。溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去氯化铁杂质，应选择要保留的铜离子对应的难溶的物
21、质即氢氧化铜、氧化铜、碱式碳酸铜、碳酸铜等，故答案为：ac。设溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL1，因此Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为10，Fe3完全沉淀，因此Fe3完全沉淀时溶液的pH=lg510-4 = 4-lg5 = 3.3，故答案为：3.3。完成溶液乙到纯净CuCl22H2O晶体的系列操作步骤为：加少量盐酸、蒸发浓缩、冷却到2642结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：冷却到2642结晶；过滤。向溶液乙中加入适当的还原剂N2H4，并微热得到CuCl沉淀和氮气，因此向乙溶液加入N2H4的离子方程式：4Cu2+ + 4Cl + N2H44CuCl + N2+ 4H+，故答案为：4C
22、u2+ + 4Cl + N2H44CuCl + N2+ 4H+。8我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。其中管子地数中有记载：“上有丹沙者，下有黄金；上有慈石者，下有铜金。”.“丹沙者丹砂也”，丹砂是古代炼丹的重要原料，也是实验室处理水银洒落后的产物。你认为丹砂主要成分是_；(填化学式)“慈石者磁石也”，请写出磁石溶于盐酸的离子方程式：_；.“铜金者，斑岩铜矿也。”安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。斑岩铜矿中Cu主要以铜铁硫化物(主要为CuFeS2)的形式存在。以黄铜矿(主要成份为CuFeS2，含少量杂质SiO2等)为原料，进行生物炼铜，同
23、时得到副产品绿矾(FeSO47H2O)。其主要流程如图：已知：“反应1”：4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 4CuSO4 +2Fe2(SO4)3 +2H2O部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表：沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6(1)“反应1”中，每生成1 mol CuSO4转移电子数为_NA；(2)“试剂a”是_，“试剂b”是_；(3)“反应2”中加CuO调pH为3.74.7的目的是_；(4)“操作X”应为_、_、过滤、洗涤；请简述上述“操作X”中如何对所得 FeSO47H2O晶体进行洗
24、涤_；(5)简述如何判断“反应5”已进行完全：_。【答案】HgS Fe3O4+8H +2Fe 3+Fe 2+4H2O 17 Fe粉 稀硫酸 使Fe 3+形成Fe(OH)3沉淀，防止生成Cu(OH)2沉淀 加热浓缩 冷却结晶 向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复23次 取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液，若无明显现象则证明反应进行完全 【解析】【分析】.实验室用硫磺粉处理洒落的水银，生成的产物为HgS；磁石的主要成分为四氧化三铁，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水；.（1）根据方程式中物质元素化合价的变化确定转移电子的数目；（2）铁粉可将Fe3+还原为Fe2+；（3）将pH调节为3
25、.74.7，可将Fe3+完全沉淀而不产生Cu(OH)2沉淀；（4）由溶液得到晶体，可进行加热浓缩、冷却结晶等操作；（5）反应5为硫酸铁与铁粉的反应，可用检验铁离子的方法检验是否反应完。【详解】.由题意可知丹砂为实验室处理水银洒落后的产物，应为HgS；磁石的主要成分为四氧化三铁，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，反应的离子方程式为Fe3O4+8H +2Fe 3+Fe 2+4H2O；.（1）涉及反应为4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 4CuSO4 +2Fe2(SO4)3 +2H2O，反应中S元素化合价由2价升高到+6价，Fe元素化合价由+2价升高到+3价，生成4molCuSO4，则消耗
26、17mol氧气，转移68mol电子，则生成1molCuSO4，转移17mol电子，故答案为：17；（2）试剂a是Fe，试剂b是稀硫酸；（3）加CuO调pH为3.74的目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，防止生成Cu(OH)2沉淀，（4）由溶液得到晶体，可进行加热浓缩、冷却结晶等操作，洗涤晶体，可向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复23次；（5）反应5为硫酸铁与铁粉的反应，可用检验铁离子的方法检验是否反应完，方法是取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液，若无明显现象则证明反应进行完全。9、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
27、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 _ ANaOH BCuO C (2)反应是向溶液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 【解析】【分析】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
28、化还原反应生成CuCl，氯化铜溶液在HCl氛围中蒸发结晶得到CuCl22H2O。【详解】（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，故答案为：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：；故答案为：；（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，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：，故答案为：。【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
29、的知识点较多，侧重于基础知识的综合应用的考查。10氯化亚铜(CuCI)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程，从某酸性废液(主要含Cu2+、Fe3+、H+、CI-)中制备氯化亚铜。请回答下列问题：（1）写出步骤中发生的两个主要反应的离子方程式：_。（2）步骤的操作名称是_。（3）步骤中所加物质X为_。（4）步骤的操作是_。（5）步骤应调节溶液的pH呈酸性，且用乙醇洗涤CuCl品体，目的是_。（6）在CuCI的生成过程中，可以循环利用的物质是_，理论上_(填“需要”或“不需要”)补充(不考虑调节等消耗)；理由是_。（7）业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应：_。【答案】Cu2+Fe=Cu+Fe2+
