高考化学铜及其化合物推断题综合练习题及详细答案

高考化学铜及其化合物推断题综合练习题及详细答案

一、铜及其化合物

1．浅绿色盐X仅含四种元素，不含结晶水，M(X)<908g•mol-1，某小组为了探究X的组成和性质，设计并完成了如下实验

上述实验中，得到23.3g白色沉淀 E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。

已知：①X分解成A、B、C的反应为非氧化还原反应；

②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。

请回答如下问题：

(1)写出B分子的电子式_______________；X的化学式是__________。

(2)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为：__________。

(3)请写出G溶于D溶液的离子方程式：_________________。

(4)请设计实验检验固体C中是否仍含有X：___________________。

【答案】 Cu4(OH)6SO4 Cu4(OH)6SO4Δ

4CuO+SO3↑+3H2O↑

Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O 取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量BaCl2溶液，若产生白色沉淀则样品中含有X，反之则没有。

【解析】

【分析】

浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应，得到A、B和黑色固体C，常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子，B为H2O，A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E，E只能为BaSO4，则D为H2SO4，A是SO3；23.3g白色沉淀E的物质的量为0.1mol，黑色固体C可能为Fe3O4、CuO、C等，黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G，G能和H2SO4反应生成红色固体和蓝色溶液应为Cu2O在酸性溶液中的歧化反应，Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，所以黑色固体C为CuO，G为Cu2O，气体F为O2，红色H为Cu，蓝色溶液I为CuSO4，然后结合反应产生的物质的质量计算物质的量，利用物质的量的比等于原子个数比，结合其不含有结晶水，确定X的化学式，并进行有关解答。

【详解】

根据上述分析可知A是SO3，B是H2O，C是CuO，D是H2SO4，E是BaSO4，F是O2，G为Cu2O，H为Cu，I为CuSO4，X是含有Cu、H、O、S四种元素的化合物。

(1)B为H2O，水分子中H、O原子之间以共价键结合，电子式为：；根据元素守恒

可知，在浅绿色盐X中n(Cu)=2n(Cu2O)=2×

28.8?g

144?g/mol

=0.4mol，n(CuO)=0.4mol，

n(S)=n(BaSO4)=

23.3?g

233?g/mol

=0.1mol，n(CuO)：n(SO3)=0.04mol：0.01mol=4：1，仅含四种元

素，不含结晶水，设化学式为：Cu4(OH)m SO4，Cu4(OH)m SO4Δ

4CuO+SO3↑+

2

m

H2O↑，根据

氧元素守恒得：m=6，符合M(X)<908g/mol，所以X化学式为Cu4(OH)6SO4；

(2)X在隔绝空气、570℃温度下加热发生Cu4(OH)6SO4Δ

4CuO+SO3↑+3H2O↑；

(3)砖红色固体G是Cu2O，与足量稀H2SO4发生氧化还原反应，产生Cu、CuSO4、H2O，反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；

(4)黑色固体C为CuO，如含有X，则可用检验SO42-的方法检验，方法是：取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则样品中含有X，反之则没有。

【点睛】

本题考查物质的组成的测定，属于计算型推断，物质的颜色、溶解性是推断突破口，氧化亚铜与酸的反应是推断中的难点，注意利用守恒计算X中给微粒的量，需要学生熟练掌握元素化合物知识，适当训练有关Cu的化合物推断并与有机物联系。

2．将单质Fe和FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液一起放进烧杯中，搅拌、静置。根据下述不同情况，填写金属单质或金属离子

．．．．．．．．．的符号。

（1）充分反应后，若Fe有剩余，则烧杯中不可能含有的金属离子是_____。

（2）充分反应后，如果烧杯中还有大量的Fe3+，则还会有的金属离子是_____。

（3）如果烧杯中Cu2+的物质的量减少了一半，则烧杯中一定没有的金属离子是____，一定没有的金属单质是______。

【答案】Fe3+、Cu2+ Fe2+、Cu2+ Fe3+ Fe

【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，单质Fe和FeCl2、FeCl3、CuCl2，氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性Fe＞Cu，铁先与氯化铁溶液反应，Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+、Cu2+，以此解答该题。

【详解】

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，单质Fe和FeCl2、FeCl3、CuCl2，则铁先与氯化铁溶液反应。氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性Fe＞Cu；

①Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+、Cu2+；

②如容器内有大量Fe3+，说明金属Fe完全溶解且铜离子没有反应，所以还会有的金属离子是Fe2+、Cu2+；

③如有一半Cu2+剩余，说明铜离子已部分反应，所以氧化性强的铁离子已完全反应，则容器内一定没有的金属离子是：Fe3+；则Fe完全溶解，一定没有Fe剩余。

【点睛】

考查Fe3+、Cu2+的氧化能力大小的比较，能正确判断固体的成分是解本题的关键；本题中根据Fe3+、Cu2+的氧化性强弱判断反应先后顺序，从而确定固体的成分、溶液的成分；有固体剩余，若固体只有铜，则反应后的溶液中一定无Fe3+存在，一定存在Fe2+，可能含有Cu2+；若有铁剩余，一定有铜生成，Fe3+和Cu2+无剩余。

3．甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器，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。

铜铜绿A Cu(OH)2B Cu

(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)写出B的化学式：________________。

(3)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式：__________________

【答案】C CuO Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑

【解析】

【分析】

根据题意，铜铜绿A Cu(OH)2B Cu，铜被腐蚀生成铜绿，铜绿溶于盐酸生成铜盐，然后加碱生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成CuO，最后氢气还原CuO得到Cu。

【详解】

(1)铜绿是碱式碳酸铜的俗称，所以Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，故答案为：C；

(2)氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，Cu(OH)2→④，所以B是CuO；

(3)依据铜→①铜绿→②A→③Cu(OH)2→④B→⑤Cu的变化过程，反应②为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=2CuCl2+3H2O+CO2↑。

4．实验室以废铜为原料制取碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3）的过程如下：

完成下列填空：

（1）酸浸中产生的气体是_________（填化学式）。

（2）检验过滤Ⅱ的沉淀是否洗净的方法是________。

（3）从实验流程中可看出影响产品生成的因素有多种，请写出其中两个：___________，并任选其中一个因素，说明其原因___________。

（4）CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu2(OH)2CO3，写出该反应的化学方程