【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题08 铜及其化合物

试卷更新日期：2024-02-22 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 青铜器在古时被称为“金”或“吉金”，是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色，主要含有Cu₂(OH)₃Cl和Cu₂(OH)₂CO₃。下列说法错误的是（）

A、青铜器中锡、铅对铜有保护作用 B、青铜的熔点低于纯铜 C、可用FeCl₃溶液清除青铜器的铜锈 D、古时冶炼铸造青铜器涉及化学变化

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2. 碱式氯化铜[Cu_aCl_b(OH)_c·xH₂O]是一种重要的无机杀虫剂，它的制备流程如下，下列有关说法正确的是（）

A、FeCl₃的作用是增强盐酸的氧化性 B、加入少量CuO目的是为了除去Fe³⁺ C、石灰乳可用纯碱代替 D、若制备1mol的CuCl₂ ，理论上消耗11.2L空气

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3. $C u C l_{2}$ 的结构式如下图， $500 ° C$ 时 $C u C l_{2}$ 会发生分解．下列推测合理的是（）

A、 $C u C l_{2}$ 是离子晶体，熔点高，硬度大 B、 $C u C l_{2} \cdot H_{2} O$ 加热可能生成 $C u_{2} (O H)_{2} C l_{2}$ C、 $C u C l_{2}$ 分解的产物可能为 $C u C l$ 和 $C l_{2}$ ，同类化合物 $C u I_{2}$ 分解温度更高 D、 $C u C l_{2}$ 溶于浓盐酸呈绿色，加水稀释溶液变蓝色，是因为 $C u^{2 +}$ 浓度减小

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4. 河北邯郸后百家北墓地出土文物2400余件，其中有大量青铜器、陶器、玉石器等，为研究工作提供了珍贵的考古资料。下列有关说法正确的是

A、青铜器中的锡会加速铜的腐蚀 B、利用X射线、红外光谱检测等方法鉴定文物 C、测定出土文物中的 $^{12} C$ 的含量来确定遗址的年代 D、古人曾用反应 $C u_{2} S + O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} S O_{2} + 2 C u$ 炼铜，反应中 $C u_{2} S$ 只作还原剂

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5. 铜与浓硫酸反应的装置如图所示。下列描述合理的是（）

A、反应过程中，试管Ⅰ中出现灰黑色固体是Cu₂O B、反应结束后，为观察溶液颜色需向试管Ⅰ中加入水 C、若试管Ⅱ盛放紫色石蕊溶液，可观察到溶液由紫色褪为无色 D、为验证气体产物具有还原性，试管Ⅱ盛放酸性KMnO₄溶液

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6. 10℃时，分别向4支小试管中滴加8滴1mol/LCuSO₄溶液，再分别向其中滴加2mol/LNaOH溶液，边滴加边振荡，实验数据及现象如下表：

试管编号	1	2	3	4
滴加NaOH溶液的量	2滴	6滴	12滴	16滴
立即观察沉淀的颜色	浅绿色	浅绿色	蓝色	蓝色
酒精灯加热浊液后沉淀的颜色	浅绿色	浅绿色	黑色	黑色

取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤，加入稀盐酸完全溶解，再加入适量BaCl₂溶液，产生大量白色沉淀。取蓝色沉淀重复上述实验，无白色沉淀。经检验，试管3、4中黑色沉淀中含有CuO。

下列说法错误的是（）

A、由实验现象可知浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜 B、CuSO₄溶液与NaOH溶液反应时，其相对量不同可以得到不同的产物 C、试管3、4中的固体在加热过程中发生了反应：Cu(OH)₂

\begin{matrix} \underline{\underline{Δ}} \end{matrix}

CuO+H₂O D、取浅绿色沉淀再滴加适量NaOH溶液后加热仍不会变黑

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7. 用下图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：

装置	步骤	操作	现象
	①	打开止水夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管	产生红棕色气体，溶液变为绿色
	②	一段时间后，关闭止水夹，推动注射器活塞使部分水进入试管	注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色
	③	一段时间后，打开止水夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气	注射器中无色气体变为红棕色

下列说法错误的是（）

A、①中反应的化学方程式是Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O B、②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO₂与H₂O反应导致压强减小 C、③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO D、待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生

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8. 某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示．下列有关说法正确的是
（）

A、①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO₂ B、③中反应的化学方程式：3Cu+Cu（NO₃）₂+4H₂SO₄=4CuSO₄+2NO↑+4H₂O C、③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 D、由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应

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9. 将铜加入一定量稀硫酸和过氧化氢混合溶液中，充分反应后，溶液呈蓝色，有无色气体产生；若还发现容器底部有少量固体，则该固体可能是（　　）

A、Cu B、S C、CuS D、Cu₂S

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二、非选择题

10. 氧化亚铜主要用于制造船底防污漆等。它是一种难溶于水和乙醇的鲜红色固体，在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。某小组制备Cu₂O并测定其纯度采用如下步骤，回答下列问题：

(1)、I．制备Cu₂O
将新制Na₂SO₃溶液和CuSO₄溶液按一定量混合，加热至90℃并不断搅拌。反应生成Cu₂O，同时有SO₂气体产生。反应结束后，经过滤、洗涤、干燥得到Cu₂O粉末。制备装置如图所示：
仪器a的名称是；反应采用的加热方式为。

(2)、制备Cu₂O时，原料理论配比为n(Na₂SO₃) ： n(CuSO₄)=3：2，该反应的化学方程式为；装置B的作用是。

(3)、实验中，Na₂SO₃用量比理论用量稍高，原因是。

(4)、反应中需不断滴加NaOH溶液，原因是。

(5)、过滤后，将滤渣用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次，其中用无水乙醇洗涤的目的是。

(6)、Ⅱ．测定Cu₂O纯度
称取m g样品置于烧杯中，加入足量FeCl₃溶液，完全溶解后，加入4滴邻菲罗啉指示剂，然后用c mol·L^-1硫酸高铈[Ce(SO₄)₂]溶液进行滴定至终点，共消耗Ce(SO₄)₂溶液VmL。(已知： Ce⁴⁺+Fe²⁺ = Ce³⁺+Fe³⁺)
加入FeCl₃溶液时发生反应的离子方程式为。

(7)、该样品中Cu₂O的纯度为。

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11. 某研究小组利用转炉铜渣(主要成分是 $C u$ 、 $C u_{2} O$ 、 $F e O$ 等)制备胆矾，流程如下：
请回答：

(1)、制备胆矾时，除反应釜、量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，以下的实验仪器还必须使用的有____。

A、烧杯 B、容量瓶 C、蒸发皿 D、移液管

(2)、步骤Ⅰ中，反应温度在80℃时相同时间内铜的浸出率达到最高，继续升温会导致浸出率下降，其原因是。

(3)、下列有关说法错误的是____。

A、步骤Ⅰ中，温度升至临近实验温度可关闭加热电源，利用反应放热维持体系温度 B、步骤Ⅱ中，过滤前需煮沸10min，主要目的是破坏胶体结构，便于过滤 C、步骤Ⅱ中，控制pH在3.5～4，是为了除铁，并抑制硫酸铜的水解 D、步骤Ⅲ后，测定结晶水时加热脱水后的坩埚应放在实验台石棉网上冷却后再称量

(4)、从滤液中分离提纯得到胆矾样品并测定其中结晶水个数，可按以下步骤进行，请从下列选项中选择合理的操作，补全如下步骤。
→过滤→乙醇洗涤→→称量干燥坩埚的质量为 $m_{1}$ →→→冷却后称量得到总质量为 $m_{3}$ →重复上述两步操作，最终总质量恒定为 $m_{4}$
a.加热蒸发、冷却结晶
b.加热、蒸发结晶
c.将坩埚加热至胆矾全部变为白色
d.称量样品质量为 $m_{2}$
e.将样品干燥
f.称量样品和坩埚总质量为 $m_{2}$

(5)、该样品中结晶水的个数为(用(4)中字母写出表达式)。

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12. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工行业，以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，生产CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl难溶于醇和水，在氯离子浓度较大的体系中生成 $C u C l_{2}^{-}$ ，在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题：

(1)、“酸溶”时温度应控制在60~70℃ ，原因是。

(2)、写出“还原”步骤中主要反应的离子方程式。“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量的可能原因是(答出2条)。随着NH₄Cl用量增加，CuCl沉降率先增大后减小，减小的原因可能是。(用化学方程式表示)

(3)、“洗涤”步骤中包括用pH=2的酸洗、水洗、醇洗，酸洗采用的酸是。选择醇洗的原因是。

(4)、“浓缩分离”得到副产品M的主要成分是。

(5)、称取烘干制得的氯化亚铜5 g，将其置于FeCl₃溶液中溶解后，加入适量稀硫酸，用0.2 mol·L^-1的K₂Cr₂O₇溶液滴定到终点( $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 被还原为Cr³⁺)，消耗K₂Cr₂O₇溶液25 mL。则样品中CuCl的质量分数为。

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13. 从铜电解液(主要含 $C u^{2 +}$ 、Ni²⁺、 $F e^{2 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $C a^{2 +}$ 、Zn²⁺等)中提纯得到粗硫酸镍晶体，为了进一步纯化并回收胆矾晶体，某课题小组设计了如图流程：
已知：相关离子浓度为0.1mol/L时，形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Cu²⁺
Fe²⁺
Fe³⁺
Ca²⁺
Zn²⁺
Ni²⁺
开始沉淀的pH
4.2
6.3
1.5
11.8
6.2
6.9
沉淀完全的uH
6.7
8.3
2.8
13.8
8.2
8.9

(1)、为加快“水浸”时的浸出率，可采取的措施有(任写一点)。

(2)、为了使“溶液1”中的反应充分进行，需要通入稍过量的H₂S，写出Fe³⁺与H₂S发生反应的离子方程式：。

(3)、请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)₂的原因。

(4)、“操作X”为在(填仪器名称)中加热至，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到结晶水合物晶体。

(5)、若“溶液3”中Ca²⁺的浓度为0.001mol/L，取等体积的NiF₂溶液与该溶液混合，要使反应结束时c(Ca²⁺)<10^-5mol/L，则所加NiF₂溶液的浓度至少为mol/L。[已知室温下Ksp(CaF₂)=4×10^-11]

(6)、室温下选择萃取剂P₂₀₄(二乙基已基磷酸，用HR表示)，其萃取原理为nHR+Mⁿ⁺⇌MR_n+nH⁺ ，试剂a为(填化学式)。溶液pH对几种离子的萃取率的影响如图，则萃取锌时，应控制pH的范围为3~4，请解释原因：。

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14. 一种利用低品位铜矿( $C u_{2} S$ 、CuS、FeO和 $F e_{2} O_{3}$ 等)为原料制取CuCl的工艺流程如下：
已知：i.水溶液中不存在碳酸铜，碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。
ii.室温时， $F e {(O H)}_{3}$ 的溶度积常数 $K s p = 2.8 \times 1 0^{- 39}$ 。

(1)、铜矿中被 $M n O_{2}$ 氧化的物质有。

(2)、滤液D中铁离子的浓度约为，向滤液D中先通氨气的目的。

(3)、固体E主要是 $M n C O_{3}$ ，生成 $M n C O_{3}$ 的离子方程式是。

(4)、滤液F加热生成 $C O_{2}$ 、 $N H_{3}$ 和CuO，反应的化学方程式是。

(5)、查阅资料：+1价Cu和 $C l^{-}$ 可以形成2种配离子 ${[C u C l_{3}]}^{2 -}$ 和 ${[C u C l_{2}]}^{-}$ 。滤液G加大量水析出CuCl沉淀，从平衡移动角度分析，滤液G中的配离子是哪种更有利于CuCl的生成。

(6)、CuCl质量分数的测定
称取mg样品，溶于25mL过量的硫酸铁铵溶液( $F e^{3 +}$ 将+1价Cu氧化)，滴加2滴试亚铁灵指示剂(与 $F e^{2 +}$ 发生特征反应，溶液呈红棕色)，用含 $C e^{4 +} c m o l / L$ 的硫酸铁铈标准液滴定 $(F e^{2 +} + C e^{4 +} = F e^{3 +} + C e^{3 +})$ ，共消耗硫酸铁铈标准液VmL，则CuCl质量分数的计算式。

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15. 某小组探究

C u C l_{2}

溶液和

N a_{2} S O_{3}

溶液的反应物，开展如下活动。

【理论预测】

预测	反应的离子方程式	实验现象
1	$C u^{2 +} + S O_{3}^{2 -} = C u S O_{3} ↓$	生成绿色沉淀
2	$C u^{2 +} + S O_{3}^{2 -} + H_{2} O = C u (O H)_{2} ↓ + S O_{2} ↑$	____
3	$2 C u^{2 +} + 2 S O_{3}^{2 -} + H_{2} O = C u_{2} S O_{3} ↓ + S O_{4}^{2 -} + 2 H^{+}$	生成红色沉淀
4	____	生成白色沉淀( $C u C l$ )

(1)、预测2中的实验现象为。

(2)、预测4中反应的离子方程式为。

(3)、【实验探究】

实验1	$1 m L 0.2 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S O_{3}$ 溶液	$\overset{混合}{\to}$	立即生成橙黄色沉淀， $3 m i n$ 后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生，振荡 $1 m i n$ 沉淀全部变为白色
	$2 m L 0.2 m o l \cdot L^{- 1} C u C l_{2}$ 溶液

为证明实验1中白色沉淀为 $C u C l$ ，设计实验如下。

①已知 ${[C u (N H_{3})_{2}]}^{+}$ 在水中呈无色。实验2总反应的离子方程式为。

②为证明深蓝色溶液中含有 $C l^{-}$ ，进一步实验所需的试剂为(填化学式)。

(4)、【进一步探究】查阅资料获知橙黄色沉淀可能为

x C u S O_{4} \cdot y C u_{2} S O_{3} \cdot z H_{2} O

。在实验1获得橙黄色沉淀后，立即离心分离并洗涤。为探究其组成进行如下实验。

离心分离的目的是加快过滤速度，防止。

(5)、已知

2 C u^{2 +} + 4 I^{-} = 2 C u I ↓ + I_{2}

。实验3能否证明橙黄色沉淀中含有

C u^{2 +}

和

S O_{3}^{2 -}

，结合实验现象做出判断并说明理由。

(6)、橙黄色沉淀转化为

C u C l

的原因可能是

C l^{-}

提高了

C u^{2 +}

的氧化性，进行如下实验(已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。

实验4

装置	试剂a	试剂b	电压表读数
	$0.2 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S O_{3}$ 溶液	$0.2 m o l \cdot L^{- 1} C u C l_{2}$ 溶液	$V_{1}$
	$0.2 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S O_{3}$ 溶液	X	$V_{2}$

①表中X为。

②能证实实验结论的实验现象为。

【解释和结论】综上， $C u^{2 +}$ 与 $S O_{3}^{2 -}$ 发生复分解反应速率较快，发生氧化还原反应趋势更大。

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16. 氯化亚铜(CuCl)是一种非常重要的化工原料。查阅资料可知：CuCl为白色固体，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中能被迅速氧化。回答下列问题：

(1)、I．氯化亚铜的制备
方案一：SO₂还原氯化铜制备CuCl。
装置乙中发生反应的离子方程式为。反应完成后将乙中混合物过滤、洗涤、干燥。“过滤”操作最好选用下列装置中的(填字母)，“洗涤”时用乙醇代替蒸馏水的优点是。
方案二：高温加热分解氯化铜晶体(CuCl₂·xH₂O)制备CuCl，装置如图(加热及夹持仪器省略)。

(2)、检查装置气密性后加入药品，通入干燥HCl，加热，观察到B中固体由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化为。停止加热，冷却后改通N_2.实验中通入HCl的目的是。

(3)、Ⅱ．产品纯度的测定
准确称取氯化亚铜产品mg，溶于过量的FeCl₃溶液中得V₁mL待测液，从中量取V₂mL于锥形瓶中，加入2滴邻菲罗啉指示剂，立即用amol·L^-l硫酸铈[Ce(SO₄)₂]标准溶液滴定至终点，消耗Ce(SO₄)₂溶液bmL。产品中CuCl的质量分数为%。
(已知：CuCl+Fe³⁺=Cu²⁺+Fe²⁺+Cl^- ， Fe²⁺+Ce⁴⁺=Fe³⁺+Ce³⁺)
下列有关滴定的说法错误的是(填字母)。
A．未用标准溶液润洗滴定管会使测定结果偏低
B．滴定时要适当控制滴定速度
C．在接近终点时，使用“半滴操作”可提高滴定的准确度
D．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后无气泡会使测定结果偏低

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金属离子	Cu²⁺	Fe²⁺	Fe³⁺	Ca²⁺	Zn²⁺	Ni²⁺
开始沉淀的pH	4.2	6.3	1.5	11.8	6.2	6.9
沉淀完全的uH	6.7	8.3	2.8	13.8	8.2	8.9

【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题08 铜及其化合物

一、选择题

二、非选择题

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