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1、
用途廣泛的金屬材料 銅及其化合物
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1.(2019·豫北豫南聯(lián)考)《天工開(kāi)物》中記載:凡銅供世用,出山與出爐只有亦銅。以爐甘石或倭鉛參合,轉(zhuǎn)色為黃銅,以砒霜等藥制煉為白銅,礬、硝等藥制煉為青銅。其中涉及的物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是( )
A.青銅 B.黃銅
C.赤銅 D.白銅
C [青銅(Cu—Sn合金),黃銅(Cu—Zn合金),赤銅為純銅,白銅(Cu—Ni合金),純銅比合金銅熔點(diǎn)高。]
2.江西某銅業(yè)公司在火法煉銅時(shí)也生產(chǎn)硫酸。下列敘述不正確的是 ( )
A.自然界中化合態(tài)的硫以FeS2、CuFeS2等形式存在
B.火法煉銅的
2、礦石原料主要含Cu2S
C.該公司煉銅產(chǎn)生的SO2可用于生產(chǎn)H2SO4
D.1 mol·L-1 H2SO4溶液可儲(chǔ)存于鐵制或鋁制容器中
D [1 mol·L-1 H2SO4溶液為稀H2SO4,與Fe、Al反應(yīng),不可儲(chǔ)存于鐵制或鋁制容器中,D錯(cuò)誤。]
3.下列化學(xué)反應(yīng)在冶金工業(yè)中沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用的是( )
A.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
B.Al2O3+3C2Al+3CO↑
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.HgS+O2Hg+SO2
[答案] B
4.(2019·重慶模擬)CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
3、
A.相對(duì)于途徑③,途徑①更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想
B.途徑①發(fā)生的反應(yīng)可能是3Cu+2HNO3+3H2SO4===3CuSO4+2NO↑+4H2O
C.將CuSO4溶液蒸發(fā),利用余熱蒸干,可制得膽礬晶體
D.1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合氣體X為SO3和O2,其中O2可能為0.75 mol
B [A項(xiàng),途徑①有污染氣體NO生成,不能更好地體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,錯(cuò)誤;C項(xiàng),膽礬晶體不能通過(guò)蒸干得到,應(yīng)冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到,錯(cuò)誤;D項(xiàng),1 mol CuSO4被還原成Cu2O轉(zhuǎn)移1 mol電子,應(yīng)得氧氣0.25 mol,錯(cuò)誤。]
5.如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化,其
4、中物質(zhì)a、b、c、d對(duì)應(yīng)的物質(zhì)正確的是( )
選項(xiàng)
物質(zhì)a
物質(zhì)b
物質(zhì)c
物質(zhì)d
A
Cu2(OH)2CO3
Ba(OH)2
Fe(OH)3
酚酞溶液
B
CuO
NaAlO2
Fe2O3
紫色石蕊溶液
C
CuO
BaCl2
FeO
酚酞溶液
D
Cu(OH)2
Ba(NO3)2
FeO
紫色石蕊溶液
D [稀硫酸與Fe(OH)3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色,稀硫酸遇酚酞溶液不變色,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;稀硫酸與Cu(OH)2反應(yīng)得到的CuSO4溶液呈藍(lán)色,稀硫酸
5、與Ba(NO3)2反應(yīng)得到的BaSO4是白色沉淀,稀硫酸與FeO反應(yīng)得到的FeSO4溶液呈淺綠色,稀硫酸遇紫色石蕊溶液變紅,D項(xiàng)正確。]
6.(2018·淄博高三摸底)某銅礦石的主要成分是Cu2O,還含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工廠利用此礦石煉制精銅的工藝流程如圖所示(已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)。
(1)濾液A中鐵元素的存在形式為_(kāi)_______(填離子符號(hào)),生成該離子的離子方程式為_(kāi)___________________________,檢驗(yàn)濾液A中存在該離子的試劑為_(kāi)_______(填試劑名稱)。
(2)混合物B的成分有_______
6、_。
(3)將Na2CO3溶液滴入一定量的CuCl2溶液中,得到氯化鈉、二氧化碳和一種綠色的不溶于水的鹽(不含結(jié)晶水),該鹽受熱分解產(chǎn)生三種氧化物,則該鹽的化學(xué)式是________。
[解析] (1)根據(jù)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,且銅礦石的主要成分為Cu2O,而Fe2O3是少量的,可知濾液A中鐵元素的存在形式為Fe2+。檢驗(yàn)Fe2+,可以用鐵氰化鉀溶液(或氯水和KSCN溶液、雙氧水和KSCN溶液)。(2)SiO2與鹽酸不反應(yīng),因?yàn)榛旌衔锟煞蛛x出粗Cu,可知混合物B的成分為SiO2和
7、Cu。(3)由題中信息知綠色的不溶于水的鹽為Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]。
[答案] (1)Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 鐵氰化鉀溶液(或氯水和KSCN溶液、雙氧水和KSCN溶液等,合理即可)
(2)SiO2、Cu
(3)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]
7.CuCl是有機(jī)合成的重要催化劑,可用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及SiO2雜質(zhì)),生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下:
物質(zhì)
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH
沉淀完全時(shí)的pH
Fe(OH)3
2.7
3.7
Cu(OH)2
5.6
8、6.7
Al(OH)3
3.8
4.7
已知:CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl,CuCl的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。
(1)煅燒的主要目的是___________________________________________。
(2)操作Ⅰ為調(diào)節(jié)溶液的pH,范圍為_(kāi)_______,加入的物質(zhì)X可以是________(填字母)。
A.CuO B.Cu(OH)2
C.NaOH溶液 D.CaCO3
(3)濾渣Ⅱ的主要成分是________。
(4)往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl,請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:__________________
9、_______________________________________________
___________________________________________________________________。
(5)工業(yè)上常用CuSO4來(lái)制備CuCl,在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl,加熱生成CuCl沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是_______________
___________________________________________________________________。
[解析] (2)調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí),應(yīng)保證F
10、e3+、Al3+完全沉淀,而Cu2+不能沉淀,溶液的pH應(yīng)在4.7≤pH<5.6,加入物質(zhì)X的目的是消耗H+調(diào)節(jié)溶液的pH,但不能引入新雜質(zhì)。
[答案] (1)使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物
(2)4.7≤pH<5.6 ABC
(3)Fe(OH)3和Al(OH)3
(4)2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-===2CuCl+SO+4H+
(5)2Cu2++SO+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO+2H+
[教師用書(shū)獨(dú)具]
(2019·荊州模擬)某同學(xué)對(duì)Cu的常見(jiàn)化合物的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,探究的問(wèn)題和過(guò)程如下:
(1)為探究不同價(jià)態(tài)銅的穩(wěn)定性,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①將CuO粉末加熱至
11、1 000 ℃以上完全分解成紅色的Cu2O粉末,該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:在高溫條件下,+1價(jià)Cu比+2價(jià)Cu更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
②向Cu2O中加適量稀硫酸,得到藍(lán)色溶液和一種紅色固體,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________,由此可知,在酸性溶液中,+1價(jià)Cu比+2價(jià)Cu更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
③向Cu2O中加適量稀HNO3,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________
__________________________________________________________________。
12、
(2)為了探究氨氣能否和氫氣一樣還原CuO,他根據(jù)所提供的下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置未畫(huà)),裝置A產(chǎn)生氨氣,按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)閍 →________→________→________→________→________→________→h。
①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置B中固體由黑色變?yōu)榧t色,裝置E中收集到無(wú)色無(wú)味的氣體,在空氣中無(wú)顏色變化,點(diǎn)燃的鎂條可以在其中燃燒,則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________
____________________________________________________________________。
②裝置C中的球形裝置的作用是____________________________________。
[答案] (1)①穩(wěn)定 ②Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O 不穩(wěn)定
③3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O
(2)g f b c d e(bc可互換)
①3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O?、诜赖刮?