届高考化学考点微专题铜及其重要化合物专练+总结.docx
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届高考化学考点微专题铜及其重要化合物专练+总结
铜及其重要化合物
1.某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案:
对三个方案进行评价,你认为最好的是哪个方案?
为什么?
【答案】方案
(1):
产生污染性气体,且消耗硫酸较多。
方案
(2):
消耗能量较多,且步骤复杂。
方案(3):
不产生污染性气体,原料利用率高,节约能源。
因此方案(3)更经济合理。
2.铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。
常见的铜矿石有:
黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。
下列说法不正确的是( )
A.可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿
B.硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
C.工业上常采用电解法制取粗铜
D.在上述几种含铜化合物中,铜的质量分数最高的是Cu2S
【答案】 C
【解析】工业上常用电解法精炼铜,用热还原法制取粗铜,C错误。
3.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,下列操作正确且能达到实验目的的是()
A.将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色
B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体
D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿
【答案】D
【解析】铜丝与浓硫酸反应后,仍有大量浓硫酸存在,不能把水加入反应器中,否则会发生危险,A项错误;Cu与Cl2在常温下不反应,需要加热才能发生反应,B项错误;CuCl2水解生成的HCl易挥发,加热蒸干能促进CuCl2的水解而得不到CuCl2固体,C项错误。
4.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O,Cu2O与H+发生反应:
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中,下列有关说法中正确的是()
A.如果溶液变为蓝色,同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成Cu2O
B.溶液中最终可能有紫红色固体出现
C.该实验的结果无法说明CuO分解的程度
D.如果溶液中出现蓝色,最终没有紫红色固体出现,说明CuO没有分解
【答案】C
【解析】解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性,能溶解CuO、Cu2O和单质Cu,因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。
5.铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。
某学习小组取0.98g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热,有铜的氧化物生成,其质量随温度变化如图甲所示;另外,某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线,如图乙所示。
则下列分析正确的是( )
A.图甲中a点和b点对应物质的化学式分别为Cu2O和CuO
B.图甲整个过程中共生成0.26g水
C.图乙三条曲线中,表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A
D.图甲中,a到b的过程中有0.01mol电子发生了转移
【答案】 D
【解析】0.98gCu(OH)2的物质的量为0.01mol,若完全分解得CuO0.01mol,质量为0.8g;若分解为Cu2O,则得到Cu2O0.005mol,质量为0.72g,A错误。
根据H元素守恒,生成H2O0.01mol,质量为0.18g,B错误。
CuO和其中所含铜元素的质量关系为CuO~Cu
8064
10g8g
所以B曲线符合,C错误。
根据4CuO
2Cu2O+O2↑,可知a到b过程中有0.01mole-转移,D正确。
6.下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试
剂不能分离的是()
A.氧化镁中混有氧化铝B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【答案】D
【解析】A.MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,错误;B.向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值中,过滤,得到Al(OH)3,再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液,除去了杂质,错误;C.二氧化硅是酸性氧化物,可以与NaOH发生反应,而氧化铁与NaOH不能发生反应。
加入过量的NaOH,然后过滤洗涤,就得到纯净的氧化铁,错误;D.二者都可以与NaOH发生反应,当再向得到的沉
淀中加入盐酸时,二者都溶解,不能分离、提纯二者,正确。
7.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
【答案】B
【解析】A项Fe3+遇KSCN会使溶液呈现红色,Fe2+遇KSCN不反应无现象,如果该溶液既含Fe3+,又含Fe2+,滴加KSCN 溶液,溶液呈红色,则证明存在Fe3+但并不能证明无Fe2+,故A项错误;B项气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应:
CuSO4+5H2O═CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O为蓝色,故可证明原气体中含有水蒸气,B项正确;C项灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,Na+颜色反应为黄色,但并不能证明无K+,因为黄光可遮住紫光,故K+颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C项错误;D项能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,故将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则原气体比一定是CO2,D项错误;本题选B。
8.纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示,下列判断正确的是()
A.X可能是金属铜
B.
Y不可能是氢气
C.Z可能是氯化钠
D.Z可能是三氧化硫
【答案】A
【解析】A.若X是Cu,Y是Cl2,Cu在Cl2燃烧产生的Z是CuCl2,电解CuCl2溶液产生Cu和Cl2,符合上述物质转化关系,正确。
B.若X是Cl2,Y是氢气,氢气在氯气中燃烧产生Z是HCl,电解HCl的水溶液,产生氢气和氯气,符合上述物质转化关系,错误。
C.若Z是氯化钠,则X、Y分别是Na和Cl2中的一种;电解氯化钠水溶液会产生氢气、氯气、氢氧化钠,不能产生金属钠,不符合上述物质转化关系,错误。
D.若Z是三氧化硫,而X、Y分别是O2和SO2中的一种,SO3溶于水产生硫酸,电解硫酸溶液,实质是电解水,产生氢气和氧气,不能产生O2和SO2,不符合上述转化关系,错误。
9.CuCl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CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。
【资料查阅】
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是__________。
(2)实验操作的先后顺序是a→______→c(填操作的编号)
a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却
c.在“气体入口”处干燥HCld.点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_______。
(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是________________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是________________。
【答案】
(1)干燥管
(2)cdb
(3)先变红
,后褪色
(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)①加热时间不足或温度偏低②通入HCl的量不足
【解析】
(1)由图及常见的仪器可知,仪器X的名称为干燥管,故答案为:
干燥管;
(2)实验中有气体生成,先检验装置的气密性,且热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,防止CuCl被氧化和Cu+水解所以必须要先赶走装置中的氧气和水蒸气后才加热,且要在HCl气流中加热制备,反应结束后先熄灭酒精灯,应该要继续通入氮气直至装置冷切,所以操作顺序为:
a-c-d-b-e,故答案为:
c-d-b;
(3)B中有白色变为蓝色,说明有水生成,产物中还有Cl2,所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色,后褪色,答案为:
先变红,后褪色。
(4)D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,答案为:
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(5)①根据题给信息知若杂质是CuCl2,说明CuCl2没有反应完全,原因为加热时间不足或温度偏低,答案为:
加热时间不足或温度偏低;②若杂质是氧化铜,说明CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,进一步分解生成CuO,原因是通入HCl的量不足,答案为:
通入HCl的量不足。
【知识总结】
由于铜的良好导电性以及铜合金、铜的化合物的广泛应用使铜在我国的需求量极大,因此铜在高考中也一直属于热点考题。
但是无论旧教材还是新教材,铜都没有作为独立章节进行介绍,所以复习铜的时候应该将铜的知识进行整合。
然后通过铜的热点题型进行提升。
关于铜的热点题型主要包括实验综合题、化工流程题和物质结构选做题。
在实验综合题里铜及其化合物的制备,结晶水化合物中结晶水的测定,其实就来源于胆矾晶体中结晶水的测定。
而化工题里面的矿物的利用多年以来一直是热门考点。
由于铜和铁一样属于副族元素,所以物质结构选做题也比较喜欢考查铜的原子结构、铜元素的配位化合物等。
铜的性质及其应用
【知识梳理】
(1)物理性质
铜是紫红色金属,具有良好的导热性、导电性和延展性。
(2)化学性质
反应物
化学方程式
非金属
O2
①潮湿的空气中:
2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3
②2Cu+O2
2CuO(黑色固体)
Cl2
Cu+Cl2
CuCl2(棕黄色烟)
S
2Cu+S
Cu2S
氧化性酸
浓硫酸
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
浓硝酸
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
盐
AgNO3、FeCl3
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag、Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
(3)铜的冶炼
湿法炼铜:
Fe+CuSO4
FeSO4+Cu。
高温炼铜:
工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):
2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)
2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑
粗铜中铜的含量为99.5%~99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%~99.98%的铜。
电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极,失电子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极即可得精铜。
铜的重要化合物
【知识梳理】
1.铜的氧化物和氢氧化物
氧化铜
氧化亚铜
氢氧化铜
化学式
CuO
Cu2O
Cu(OH)2
状态
不溶于水的黑色固体(粉末)
不溶于水的红色固体
不溶于水的蓝色固体
化学性质
CuO+2H+===Cu2++H2O;CuO+H2
Cu+H2O
Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O;Cu2O+H2
2Cu+H2O
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O;Cu(OH)2
CuO+H2O
2.铜盐
3.
(1)碱式碳酸铜。
4.碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3,是铜绿的成分,是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果,其受热分解的化学方程式为
5.Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O。
6.
(2)硫酸铜。
7.①CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称胆矾或蓝矾。
8.②无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)。
9.(3)铜盐的毒性。
10.铜盐溶液有毒,主要是因为铜离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性失去生理活性,因此人们根据这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液,用来杀灭植物的病毒。
11.
铜及其重要化合物的相互转化
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- 高考 化学 考点 专题 及其 重要 化合物 总结