【化学】化学一模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合及答案解析

【化学】化学一模试题分类汇编——铜及其化合物推断题综合及答案解析
一、铜及其化合物
1．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)2·CuCO3或Cu2H2CO52Mg+CO2 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)氧化铜与氨气反应生成铜的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，故答案为：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。

2．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A Cu(OH)2B Cu
(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)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑ CuO ①
④
【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②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=2CuCl2+3H2O+CO2↑；
（3）Cu(OH)2→④B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→①铜绿→②A→③Cu(OH)2→④B→⑤Cu；铜→①铜绿发生了化合反应；
铜绿→②是A跟酸反应生成铜盐及CO2、H2O，A为铜盐是复分解反应；
A→③Cu(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)2→④B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，是分解反应；
B→⑤Cu是氧化铜和氢气反应生成铜和水，是置换反应；
故答案为：①；④．
3．已知：在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。

用粗氧化铜（CuO中含少量Fe）制取CuCl2溶液过程如下：
①取一定量的粗CuO，加入过量浓盐酸，加热并搅拌，充分反应后过滤，溶液的pH为1。

②向滤液中通入Cl2，搅拌。

③向②中加入适量物质A，微热，搅拌，调整溶液的pH，过滤。

④把③所得滤液浓缩。

（1）①中加热并搅拌的目的是_____________________________。

（2）②中发生反应的离子方程式是_________________________。

（3）③中的物质A可能是__________________；调整的PH范围是_______________；
过滤后滤渣的成分是__________________。

（4）③中发生反应的离子方程式是_________________________。

（5）①③中如何用pH试纸测定溶液的pH值：_________________________。

【答案】加快反应速率，是反应充分 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- CuO 4-5 Fe(OH)3
CuO+2H+=Cu2++H2O 取一小块pH试纸，放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液，点在pH试纸中央，待变色后与标准比色卡相比。

【解析】
【分析】
氧化铜粗品加入浓盐酸溶解，此时溶液中主要有Cu2+，Fe2+，Cl-，H+；通入氯气将亚铁离子
2Fe+Cl=2Fe+2Cl，加入适量CuO可以调节pH值至氧化成Fe3+，离子方程式为：2+3+-
2
4-5，将Fe3+转化成沉淀，同时不引入新的杂质，之后过滤浓缩，得到CuCl2溶液。

【详解】
（1）加热搅拌一般是为了加快反应速度，
故答案为：加快反应速率，使反应充分；
2Fe+Cl=2Fe+2Cl；
（2）根据分析可知答案为：2+3+-
2
（3）根据分析可知A为CuO，既能调节pH值又不引入新的杂质；根据题目信息可知pH 在4-5的环境中Cu2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解；得到的滤渣为Fe(OH)3，
故答案为：CuO；4-5；Fe(OH)3；
（4）该反应为氧化铜和氢离子的反应，
故答案为：CuO+2H+=Cu2++H2O；
（5）测溶液pH值的方法为：取一小块pH试纸，放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液，点在pH试纸中央，待变色后与标准比色卡相比。

4．氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。

CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。

以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①中得到的氧化产物是_________，溶解温度应控制在60~70度，原因是
__________。

（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。

（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_________（写名称）。

（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是______________________________。

（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。

工业上常用的固液分离设备有
__________（填字母）
A．分馏塔B．离心机C．反应釜D．框式压滤机
（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于若两的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为__________。

【答案】CuSO4或Cu2+温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 2Cu2++SO32-+2Cl-
+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+硫酸醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化）
B、D
【解析】
【分析】
【详解】
（1）海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；在稀溶液中，硝酸根离子作氧化剂，硫酸没有氧化性，作酸性介质，因此Cu2+和NH4+都会变成对应的硫酸盐。

（2）步骤③反应后过滤，说明反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤③发生的离子反应为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；
（3）盐酸中含有较多氯离子，可能溶解CuCl沉淀，不合适；硝酸具有氧化性，会氧化CuCl沉淀，不合适；三大强酸中只有稀硫酸合适。

（4）CuCl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇的沸点低，可加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步骤。

（5）用于分离固体和液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。

A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C、反应釜为发生反应的设备，错误；D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选BD；
（6）根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3+，则bmL、a mol/L K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab×10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是(6ab×10-3mol×99.5g/mol)/mg×100%=0.597ab/m×100%。

5．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染等行业。

以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图：
已知CuCl难溶于醇和水，溶于c(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+Cl-CuCl 2-]，潮湿空气中易水解氧化。

（1）“氧化酸浸”前先将铜矿粉碎的目的是__。

该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，则反应的化学反应方程式为__；
（2）“溶解”时所用硫酸浓度为0.3mol·L-1，配制1L此硫酸溶液，需要98%、1.84g·mL-1浓硫酸__mL（保留1位小数）。

溶解时反应的离子方程式__；
（3）“反应”时，Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。

①反应的氧化产物是___，n(氧化剂)：n(还原剂)=___；
②比较c(Cu+)相对大小：A点___C点（填“>”、“<”或“=”）。

③提高处于C点状态的混合物中Cu+沉淀率措施是___；
（4）“过滤”所得滤液中溶质主要成分的化学式为__；
（5）不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是__。

【答案】增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等
CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O 16.3 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O SO42-或
(NH4)2SO4 2：1 > 加水稀释 (NH4)2SO4 HNO3具有强氧化性会把CuCl氧化
【解析】
【分析】
利用H2O2在酸性条件下将CuS中的-2价S元素氧化成S单质，同时释放Cu2+，经过系列处理得到Cu单质，然后利用NO3-在酸性条件下的强氧化性将Cu氧化成Cu2+，接下来用SO32-将Cu2+还原成Cu+，同时利用Cl-将Cu+沉淀生成CuCl，用稀硫酸洗去CuCl表面的(NH4+)2SO4等杂质，接下来用醇洗去表面的硫酸分子，而醇本身易挥发而除去，得到干燥的CuCl，据此回答。

【详解】
（1）工艺流程前，一般将固体矿物粉碎，目的是增大矿物与酸的解除面积，一方面可以加快反应速率，另一方面使矿物中的CuS尽可能转化，提高浸取率；根据程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀可知，本反应生成了CuSO4和S，发生了CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，故答案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高Cu的浸出率等；
CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O；
（2）根据c=1000
M
ρω
得，浓硫酸浓度=
1.84
100098%
98/
g
mL
g mol
⨯⨯
=18.4mol·L-1，根据
C1V1=C2V2得：18.4mol·L-1⨯V=0.3mol·L-1×1L，解得V≈16.3mL；根据反应物为NH4NO3和硫酸，可知，利用NO3-在酸性条件下的氧化性将Cu氧化溶解，发生的反应为Cu和稀硝酸反应，故离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：16.3；
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）①流程可知，“反应”利用SO32-将Cu2+还原成Cu+，SO32-自身被Cu2+被氧化成SO42-，SO42-为氧化产物；SO32-被氧化S化合价由+4升高到+6，升高了2，每个Cu2+被还原，化合价从+2降低到+1，降低了1，根据氧化还原反应中化合价升高总数=化合价降低总数得，所以Cu2+和SO32-的物质的量之比为2:1，即氧化剂：还原剂=2:1；故答案为：SO42-或
(NH4)2SO4；2:1；
②B点之前Cu+和Cl-形成CuCl沉淀，B点时建立了CuCl(s)ƒCu+(aq)+ Cl-(aq),B点之后，Cl-浓度增大，有一部分CuCl溶解[CuCl(s)+Cl-CuCl2-],由CuCl(s)ƒCu+(aq)+ Cl-
(aq)可知，CuCl 虽然被溶解了一部分，但是平衡并没有发生移动，所以C 点和B 点Cu 2+的浓度是相等的，由于B 点之前CuCl(s)ƒCu +(aq)+ Cl -
(aq)平衡一直向左移动，所以B 点的Cu 2+
的浓度小于A 点，综上所述答案为：>；
③既然B 点之后是由于发生了CuCl(s)+Cl -CuCl 2-使沉淀减少了，所以我们可以减小Cl -浓度，具体做法是反其道而行之，加适量水稀释，所以答案为：加水稀释；
（4）由上可知，“过滤”所得滤液中溶质主要成分为(NH 4)2SO 4，所以答案为：(NH 4)2SO 4； （5）硝酸有强氧化性，将CuCl 氧化，所以不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，故答案为：HNO 3具有强氧化性会把CuCl 氧化。

【点睛】
（3）由图可知，B 点之后，NH 4Cl 越多，沉淀率反而减小，但是已经加进去的NH 4Cl 又拿不出来，所以最直接的做法是反着来，加适量的水！
6．氯化亚铜（CuCl ）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、不溶于乙醇和稀硫酸。

工业上用制作印刷电路的废液（含3Fe +、2Cu +、2Fe +、Cl -）生产CuCl 的流程如图所示：
根据以上信息回答下列问题：
（1）生产过程中：X 是________，Z 是________。

（均填化学式）
（2）写出生成CuCl 的离子方程式________。

（3）析出的CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是________。

（4）在CuCl 的生成过程中理论上不需要补充SO 2气体，其理由是________。

（5）已知：常温下()7sp CuCl 1.610K -=⨯，()12sp CuI 1.210K -=⨯，现向CuCl 饱和溶
液中加入NaI 固体至()-1
c I 0.1mol L -=⋅，此时溶液中+-c(Cu )c(Cl )=________。

（6）实验探究pH 对CuCl 产率的影响如下表所示：
pH 1
2 3 4 5 6 7 CuCl 产率/%
70 90 82 78 75 72 70 析出CuCl 晶体最佳pH 为________，当pH 较大时CuCl 产率变低的原因是________。

【答案】Fe 2Cl 或22H O 等合理答案亦可 2Cu 2++SO 2+2Cl -+2H 2O =2CuCl↓+SO 42-+4H + 减少产品CuCl 的损失 Cu+2 H 2SO 4(浓) CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 反应中生成的CuSO 4和 SO 2为1∶1，CuCl 2+CuSO 4+SO 2+2H 2O=2CuCl↓+2 H 2SO 4反应中消耗CuSO 4和SO 2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO 2气体 8310-⨯ 2 pH 较大时，2Cu +水解程度增大，反应生成CuCl
减少
【解析】
【分析】
根据流程图，蚀刻液为氯化铁溶液，则滤液①为氯化亚铁，因此印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)中应先加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子，过滤后，在滤液1中通入过量的氯气，可生成氯化铁，用于制作蚀刻液；滤渣①含有铜、铁，加入过量的盐酸除去铁，滤液②为氯化亚铁，滤渣②中含有铜，可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，调节溶液pH，可生成硫酸和CuCl晶体，据此分析解答。

【详解】
(1)由以上分析可知X是Fe，Z是Cl2，故答案为：Fe；Cl2；
(2)生成CuCl的离子方程式为2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+，故答案为：
2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+；
(3) 氯化亚铜微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤，可减少产品CuCl的损失，同时乙醇易挥发，便于干燥，故答案为：减少产品CuCl的损失；
(4)依据图示可知：Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体，故答案为：Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和 SO2为1∶1，CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O = 2CuCl↓+2 H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体；
(5)常温下K sp(CuCl)=1.6×10-7，K sp(CuI)=1.2×10-12，现向CuCl饱和溶液中加入NaI固体至c(I-
)=0.1mol•L-1，c(Cu2+)=
12
1.210
0.1
-
⨯
mol/L=1.2×10-11，c(Cl-7
1.610-
⨯mol/L=4×10-4mol/L，此
时溶液中
+
-
(Cu)
(Cl)
c
c
=
11
4
1.210
410
-
-
⨯
⨯
=3×10-8，故答案为：3×10-8；
(6)由表中数据可知，析出CuCl晶体最佳pH为2，pH较大时，铜离子水解程度增大，反应生成CuCl减少，CuCl产率降低，故答案为：2；pH较大时，铜离子水解程度增大，反应生成CuCl减少。

【点睛】
根据实验目的正确理解实验流程图是解题的关键。

本题的易错点和难点为(4)，要注意根据反应的方程式分析判断。

7．氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化变成绿色；见光分解变成褐色。

如图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−）生产CuCl的流程：
根据以上信息回答下列问题：
（1）生产过程中X的化学式为____。

（2）写出产生CuCl的离子方程式：____。

（3）实验探究pH对CuCl产率的影响如表所示：
pH1234567
CuCl产率/%70908278757270
析出CuCl晶体最佳pH为____，当pH较大时CuCl产率变低原因是____。

调节pH时，___（填“能”或“不能”）用相同pH的硝酸代替硫酸，理由是____。

（4）氯化亚铜的定量分析：
①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中，充分溶解。

②用0.10mol·L−1硫酸铈标准溶液滴定。

已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、
Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。

三次平行实验结果如表（平行实验结果相差不能超过1%）：
平行实验次数123
0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积（mL）24.3524.0523.95
则样品中CuCl的纯度为_____。

（结果保留三位有效数字）。

（5）由CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。

第一步CuCl水解的离子方程式为：CuCl(s)＋H 2O(l)CuOH(s)＋Cl− (aq)＋H+(aq)，第二步CuOH热分解的化学方程式为____。

第一步CuCl水解反应的平衡常数K与此温度下K W、K sp(CuOH)、K sp(CuCl)的关系为K＝____。

【答案】Fe 2Cu2++ 2Cl−+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42- 2 Cu2+水解程度增大，反应生成CuCl减少，产率减小；不能硝酸会与产品CuCl发生反应 95.5%
2CuOH Cu2O+H2O K w×K sp(CuCl)/K sp(CuOH)
【解析】
【详解】
向工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入过量的铁粉，三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，
然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜；
（1）印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）加入铁，三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子，铜离子能够与铁反应生成铜，过滤后滤渣中含有铜和铁，加入盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铜与盐酸不反应，将铜分离出来，则X为Fe、Y为HCl，
故答案为：Fe；
（2）依据图示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl，依据得失电子守恒其方程式为：CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4，离子反应方程式：2Cu2++
2Cl−+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-
故答案为：2Cu2++ 2Cl−+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-；
（3）由表中数据可知，pH=2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2+水解程度增大，导致反应生成CuCl减少；硝酸具有强氧化性，能将产品CuCl氧化生成Cu2+，所以不能用相同pH 的硝酸代替硫酸，
故答案为：2；Cu2+水解程度增大，反应生成CuCl减少，产率减小；不能；硝酸会与产品CuCl发生反应；
（4）根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过1%，体积为24.35mL，误差大舍
去，则滴定0.25g 样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为：24.05mL+23.95mL
2
=24mL，
结合方程式可知：CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2，Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+，CuCl～Ce4+，CuCl的纯度为：
3
2410L0.1mol/L99.5g/mol
0.25g
-
⨯⨯⨯
×100%=95.5%，
故答案为：95.5%．
（5）CuOH热分解的化学方程式为2CuOH Cu2O+H2O；CuCl（s）+H2O（l）⇌CuOH（s）+Cl-（aq）+H+（aq），平衡常数K=c（H+）c（Cl-）
=
()()
c H c OH
c(OH)
+-
-
×
()()
()
+-
+
c Cu c Cl Kw Ksp(CuCl)
=
Ksp(CuOH)
c Cu
⨯⨯
答案为：
Kw Ksp(CuCl)
Ksp(CuOH)
⨯
8．硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。

（1）工业制硫酸铜的方法很多。

① 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。

该反应的化学方程式是________，此法的最大缺点是__________。

②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示：
稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_________________；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是___________________；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是
______________。

（2）氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。

主要的工艺流程如下图所示：
①吸收塔中发生反应的化学方程式是_______________________。

② 有数据表明，吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间，生产效率较高。

当控制一定流量的尾气时，调节溶液的pH的方法是________________。

【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 产生有污染的气体 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（或Fe2O3+Cu+6H+=3H2O+2Fe2++Cu2+） 4Fe2++4H++O2=4Fe2++2H2O 加热、蒸发 4NH3∙H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 调节氨水的流量
【解析】
【分析】
【详解】
（1）① 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。

该反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，此法的最大缺点是产生有污染的SO2气体。

②稀硫酸、氧化铁反应生成硫酸铁，硫酸铁与铜反应生成硫酸亚铁、硫酸铁，所以化学方程式是Fe2O3+Cu+6H+==3H2O+2Fe2++Cu2+；向混合溶液中通入热空气亚铁离子被氧化为铁离子，反应的离子方程式是4Fe2++4H++O2=4Fe2++2H2O；；加热蒸发滤液可得到无水硫酸铜。

（2）①吸收塔中亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，发生反应的化学方程式是
4NH3∙H2O+2SO2+O2==2(NH4)2SO4+2H2O；
②当控制一定流量的尾气时，调节氨水的流量可调节溶液的pH。

9．氯化亚铜(CuCl)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+、Cl-中制备氯化亚铜。

请回答下列问题：
（1）出步驟①中发生的两个主要反应的离子方程式：___。

（2）步骤②的操作名称是____。

（3）步骤④中所加物质X为_____。

（4）步骤⑤的操作是_____。

（5）步骤⑥应调节溶液pH呈酸性，且用乙醇洗涤CuCl晶体，目的是____。

（6）在CuCl的生成过程中，可以循环利用的物质是____。

【答案】Cu2++Fe=Cu +Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑过滤、洗涤 CuO(或
Cu(OH)2等）在HCl气流中蒸发结晶减少CuCl的损失硫酸(或H2SO4)
【解析】
【分析】
酸性废液中含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-，加入过量铁粉，Cu2+、Fe3+、 H+都能发生反应，反应的离子方程式为：Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+，Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑，反应后所得的固体a为Cu与过量的Fe，加入足量稀盐酸，Fe溶解为Fe2+，此时溶液过滤可得固体b，固体b为Cu，加入浓硫酸可得SO2和硫酸铜，所得SO2与Cu2+再反应制备CuCl，据此分析。

【详解】
（1）铁是活泼的金属，能与铁离子、铜离子以及氢离子反应，则步骤①中发生的两个主要反应的离子方程式为Cu2++ Fe = Cu+ Fe2+、Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+或 Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑；
（2）置换出的铜以及剩余的铁需要通过过滤从溶液中分离出来，再进行洗涤；
（3）要得到氯化铜溶液，则需要除去铜离子，因此步骤④中所加物质X为CuO或Cu (OH) 2或CuCO3等；
（4）由于铜离子水解，所以步骤⑤的操作是在HCl气流中蒸发结晶；
（5）由于氯化亚铜不溶于乙醇，因此用乙醇洗涤CuCl晶体的目的是减少CuCl的损失；（6）由于最终还有硫酸生成，因此在CuCl的生成过程中，可以循环利用的物质是硫酸。

【点睛】
本题为工艺流程题，为高考热点和难点，设计物质的分离、物质的制备，明确物质的性质是解题关键，注意物质性质的理解应用，易错点为（4）由于铜离子水解，所以步骤⑤的操作是在HCl气流中蒸发结晶。

10．常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。

某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源
（1）填充物用60℃温水溶解，目的是__________。

（2）操作A的名称为____________。

（3）铜帽溶解时加入H2O2的目的是_______________________（用化学方程式表示）。

铜帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。

（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为___________。

（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。

主要反应为
2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。

①当1 mol MnO2参加反应时，共有_____mol电子发生转移。

②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：
_____________。

【答案】加快溶解速率过滤 Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O 加热 Zn＋2OH－－2e－
=Zn(OH)2 4 2MnO(OH)＋6HCl(浓)2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O
【解析】
【详解】
（1）由于物质的溶解速率随温度的升高而增大。

所以填充物用60 ℃温水溶解，目的是加快溶解速率；
（2）分离难溶性固体与液体混合物的操作名称为过滤；
（3）H2O2具有强氧化性，Cu与稀硫酸不反应，但在酸性条件下，加入H2O2的Cu就会被溶解变为Cu2＋，反应的化学方程式是Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O；H2O2不稳定，受热容易分解产生氧气和水，所以铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H2O2。

（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O=" 2MnOOH" ＋
Zn(OH)2，负极Zn发生氧化反应，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2。

（5）①根据方程式2MnO(OH)＋MnO2＋2H2C2O4 ＋3H2SO4=2MnSO4＋4CO2↑＋6H2O转移
4e－，可知：当1 mol MnO2参加反应时，共有4 mol的电子发生转移；
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，则该反应的化学方程式是：
2MnO(OH)＋6HCl(浓)2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O。