化学铜及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题(含答案)含详细答案

化学铜及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题(含答案)含详细答案
一、铜及其化合物
1．物质A～D均含同种元素，都是中学化学中常见的物质，它们之间可发生如图所示的反应（除A～D外的其他物质均已略去）。

（1）写出相应物质的类别。

物质B C D
类别_______
（2）上述反应①到⑥中，属于离子反应的有___个。

（3）①D→A转化的化学方程式：__。

②B→C转化的离子方程式：__。

【答案】盐碱氧化物 3 CuO+H2Cu+H2O Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
【解析】
【分析】
由转化关系可知D应为氧化物，与氢气反应生成A为单质，B应为硫酸盐，可由A与浓硫酸反应生成，B可与铁反应生成A，则可考虑A为Cu，则D为CuO，B为CuSO4，C为
Cu(OH)2，以此解答该题。

【详解】
根据以上分析知：A为Cu，B为CuSO4，C为Cu(OH)2，D为CuO；
(1)B为CuSO4，属于盐类，C为Cu(OH)2，属于碱，D为CuO，为氧化物；
(2)上述反应①到⑥中，③⑤⑥在溶液中进行，属于离子反应，共3个；
(3)①D→A转化，涉及CuO与H2的反应，化学方程式为CuO+H2Cu+H2O；
②B→C为硫酸铜与氢氧化钠的反应，反应的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓。

2．A为金属单质，B、C、D、E 四种均为含有氯元素的物质，它们存在如图转化关系(部分产物已略去，有的反应在溶液中进行)。

请回答：
(1)A 是_____________，C 是_____________。

(均用化学式表示)
(2)写出实验室制备 D 的化学方程式：_____________。

(3)写出用 B 溶液与 Cu 反应制作印刷电路板的离子方程式：_____________。

(4)设计实验方案，检验 C 溶液中的金属阳离子：_____________
【答案】Fe FeCl 2 MnO 2+4HCl(浓)=∆
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+ 取C 溶液于试管中，向其中滴加KSCN 溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe 2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe 2+
【解析】
【分析】
A 为金属单质，
B 、
C 、
D 、
E 四种均为含有氯元素的物质，根据转化关系可知，A 为变价金属，且B 与A 反应生成C ，则A 为Fe ，D 为Cl 2，B 为FeCl 3，C 为FeCl 2，A 与E 反应生成C(FeCl 2)，结合(3)“用B 溶液与Cu 反应制作印刷电路板”可知，E 为HCl ，据此解答。

【详解】
（1）根据分析可知，A 为Fe ，C 为FeCl 2，
故答案为：Fe ；FeCl 2；
（2）实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气，该反应的化学方程式为：MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ，
故答案为：MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ；
（3）B 为FeCl 3，Cu 与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式为：Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+，
故答案为：Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+；
（4）C 为FeCl 2，其阳离子为Fe 2+，检验Fe 2+的方法为：取C 溶液于试管中，向其中滴加KSCN 溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水．双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe 2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe 2+，
故答案为：取C 溶液于试管中，向其中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，再滴加氧化剂(如氯水．双氧水)后溶液显血红色，说明含有Fe 2+，或者取样滴加用铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀产生，则含有Fe 2+。

3．为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：
请回答：
（1）X 的化学式是______________。

（2）写出蓝色溶液转化为蓝色沉淀的离子方程式是______________。

（3）写出固体甲与稀硫酸反应的化学方程式______________。

【答案】CuO Cu2++2OH-=Cu(OH)2 Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O
【解析】
【分析】
流程中32gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量：32.0g-28.8g=3.2g，证明X中含氧元素，28.8g固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，铜元素和氧元素形成的黑色固体为
CuO，X为氧化铜，n(CuO)=
32
80/
g
g mol
=0.4mol，结合质量守恒得到
n(O2)=
3.2
32/
g
g mol
=0.1mol，氧元素守恒得到甲中n(Cu)：n(O)=0.4mol：(0.4mol-
0.1mol×2)=2：1，固体甲化学式为Cu2O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀，加热分解得到16.0g氧化铜。

【详解】
(1)分析可知X为CuO，故答案为CuO；
(2)蓝色溶液为硫酸铜溶液，转化为蓝色沉淀氢氧化铜的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2，故答案为Cu2++2OH-=Cu(OH)2；
(3)固体甲为Cu2O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的化学方程式为：Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O，故答案为Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋
H2O。

4．已知两种常见金属A(地壳中含量第二的金属)、B(红色金属)分别与两种酸X、Y发生反应，其转化关系如图所示，其中D为红棕色气体。

回答以下问题：
（1）反应③的离子反应方程式为___；
（2）6.4gB与过量X溶液(8mol /L、60mL)充分反应后，生成的还原产物有C、D，反应后溶液中所含X为n mol ，此时溶液中所含X的阴离子的物质的量为___mol。

（3）常温下A与Y的稀溶液能发生反应生成盐W，关于固体W的转化关系如图所示(无关物质已略去)。

其中N是红棕色的化合物。

①M 由两种化合物组成，其中含有Ｆ；将Ｍ通入BaCl 2溶液，实验现象是___。

②若经反应I 得到16 g 固体Ｎ，产生的气体M 恰好被0.3L1mol·
L －1 NaOH 溶液完全吸收得溶液1，则反应Ⅳ中发生反应的离子方程式是____。

【答案】SO 2+NO 2 +H 2O=2H ++SO 42-+NO n+0.2 产生白色沉淀 2Fe 3++HSO 3-+H 2O=2Fe 2++SO 42-+3H +
【解析】
【分析】
常见金属A 为地壳中含量第二的金属，确定为Fe 、B 为红色金属确定为Cu ，根据 D 为红棕色气体，确定D 为NO 2，C 为NO ，X 为HNO 3；B 为Cu ，铜可以与浓硫酸反应生成硫酸铜，二氧化硫和水；生成的二氧化硫有还原性，可以与NO 2反应生成硫酸和硝酸，确定B 为Cu ，Y 为硫酸，F 为SO 2，G 为CuSO 4；（3）A （Fe ）与Y （硫酸）的稀溶液反应生成硫酸亚铁和氢气，确定W 为FeSO 4，2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑，气体M 为SO 2和SO 3的混合物，M 与NaOH 反应生成盐和水，N 为Fe 2O 3，与稀硫酸反应生成硫酸铁和水。

Fe 3+具有氧化性和+4价硫元素具有还原性，可以发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，据此分析。

【详解】
（1）根据以上分析可知，反应③为SO 2、NO 2和水的反应，根据得失电子数相等和原子守恒配平，得离子反应方程式为SO 2+NO 2 +H 2O=2H ++SO 42-+NO ；
答案：SO 2+NO 2 +H 2O=2H ++SO 42-+NO
（2）6.4gB 与过量X 溶液(HNO 3)充分反应后，生成的还原产物有NO 2、NO ，反应后溶液中所含HNO 3为n mol ，溶液中所含N 3O -的物质的量为：n （N 3O -
）=n （Cu 2+）×2+n= 6.4g 264/g mol
⨯+n= n+0.2mol ； 答案：n+0.2
（3）①将Ｍ（SO 2、SO 3）通入BaCl 2溶液，发生反应SO 3+H 2O+BaCl 2=BaSO 4↓+2HCl ，有白色沉淀生成；
答案：产生白色沉淀
②反应Ⅰ：2FeSO 4Fe 2O 3+ SO 2↑+ SO 3↑；反应ⅢFe 2O 3+3H 2SO 4=Fe 2(SO 4)3+3H 2O ； 根据固体M （Fe 2O 3）的量计算出SO 2和SO 3的物质的量。

2FeSO 4Fe 2O 3+ SO 2↑+ SO 3↑
160g 1mol 1mol
1.6g 0.01mol 0.01mol
反应Ⅱ SO3 + 2NaOH=Na2SO4+H2O
1mol 2mol 1mol
0.01mol 0.02mol 0.01mol
SO2+ NaOH = NaHSO3
1mol 1mol 1mol
0.01mol 0.01mol 0.01mol
溶液1为Na2SO4和NaHSO3的混合物；
反应Ⅳ：硫酸铁具有氧化性，亚硫酸氢钠具有还原性，根据得失电子数相等和原子守恒得出离子方程式2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+；
答案：2Fe3++HSO3-+H2O=2Fe2++SO42-+3H+
5．某废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl－四种离子，某化学实验小组设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。

回答下列问题：
(1)写出向废液中加入过量铁粉发生反应的离子方程式______________________。

(2)沉淀A中含有的金属单质是_______________ 。

(3)下列物质中，可以用作试剂X的是_____________ （填写序号）。

A．BaCl2 B．BaCO3 C．NaOH D．Ba(OH)2
(4)向溶液B中通入Cl2的作用是__________________；实验过程中该小组同学用NaCl固体、MnO2和浓硫酸混合加热的办法制得Cl2，写出反应的化学方程式________________；由于Cl2有毒，某同学建议用双氧水替换，请写出向溶液B中加入双氧水后发生反应的离子方程式__________________。

【答案】Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+铁、铜BD将Fe2+氧化成
Fe3+2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)
2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O2Fe2+＋2H+＋H2O2＝2Fe3+＋2H2O
【解析】
【分析】
加入的过量的铁屑，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来，同时Fe3+能氧化单质铁生成Fe2+，因此在过滤得到的沉淀1中含有的金属单质铜过量的铁；滤液含有二价铁离子、钡离子、氯离子，通入Cl2将二价铁氧化成三价铁离子，再加碱调节pH值使三价铁离子转变成氢氧化铁沉淀而除去，所以沉淀2为氢氧化铁，进一步转化成氯化铁晶体，而滤液2则只剩氯化钡溶液，经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥进一步转化成氯化钡固体。

据此分析。

【详解】
（1）向废液中加入过量铁粉发生的反应中属于置换反应的是铁把金属铜从盐溶液中置换出来，同时Fe3+能氧化单质铁生成Fe2+，反应的离子方程式为
Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+，
故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（2）废液中含有Fe3+、Cu2+两种金属离子，加入过量的铁粉后，铜离子被还原成金属铜，所以在第①得到的沉淀中含有金属铜和过量的铁，
故答案为：铜、铁；
（3）根据以上分析，加试剂X调节pH值使三价铁离子转变成氢氧化铁沉淀而不能引入新的杂质，所以选BD，
故答案为：BD；
（4）向溶液B中通入Cl2可以将Fe2+氧化成Fe3+；NaCl固体与浓硫酸混合加热生成氯化氢、氯化氢与MnO2加热反应生成Cl2，反应的化学方程式为
NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑，MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O或
2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓) 2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O；向溶液B中加入双氧水
后发生反应的离子方程式为2Fe2+＋2H+＋H2O2＝2Fe3+＋2H2O，
故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+；2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)
2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O；2Fe2+＋2H+＋H2O2＝2Fe3+＋2H2O。

6．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。

湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。

某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+，反应中H2O2的作用是_____。

写出操作①的名称：_________。

（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：
_______。

操作②用到的主要仪器名称为_____，其目的是（填序号）_________。

a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和______。

若操作③使用下图装置，图中存在的错误是_____。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。

阴极析出铜，阳极产物是_______。

操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是____________。

（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是______。

循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________。

【答案】作氧化剂过滤 Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2分液漏斗 a b RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 O2、H2SO4加热浓缩冷却结晶过滤 H2SO4防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀
【解析】
【分析】
【详解】
（1）废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以操作①为过滤。

反应Ⅰ是将铜转化为铜氨溶液，铜元素的化合价升高，所以铜是还原剂，则双氧水为氧化剂，将铜氧化。

（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的铜氨离子与有机物RH反应，生成CuR2，同时生成NH4+和
NH3，方程式为：Cu(NH3）42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2。

分液的目的是富集铜元素，使铜元素与水溶液中的物质分离，所以a b正确。

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应相当于复分解反应，所以生成硫酸铜和RH。

互不相溶的液体采用分液的方法，分液时分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内部不能盛放太多溶液。

（4）以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以阳极上产生O2，同时有大量的氢离子生成，且硫酸根离子也向阳极移动在阳极积累，因此阳极产物还有硫酸，从溶液中获取晶体可通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。

（5）电解硫酸铜溶液时得到硫酸，在反应Ⅲ中用到的H2SO4，所以硫酸能循环使用。

氯化铵电离出的铵根离子抑制一水合氨的电离，从而降低溶液的碱性，防止由于溶液中的c （OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀。

7．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式：______。

（5）产品中Cu含量的测定步骤是：称取mg样品，用适量稀硫酸完全溶解，加水稀释，调节溶液为中性或弱酸性，再加入过量的KI-淀粉溶液后，用c mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液v mL。

实验中反应的离子方程式为2Cu2++4I-→2CuI（白色）
↓+I2；I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。

（i）样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，其原因是________。

（ii）产品中Cu的含量为__________________（用含m、c、v的代数式表示）。

【答案】NO、NO2取最后一次洗涤液测其pH,若溶液为中性，则沉淀已洗净温度和pH （反应物浓度、反应物配比等合理答案也得分）温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢（或：pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜）。

2CuSO4+2Na2CO3+H2O→Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑若溶液酸性过强，则
2H++S2O32-→S↓+SO2+H2O，多消耗Na2SO3溶液 0.064cv/m
【解析】
【分析】
废铜屑溶于浓硝酸中转化为硝酸铜，过滤除去滤渣，向滤液中加入碳酸钠溶液，除去多余的硝酸，然后加入氢氧化钠溶液调节pH生成碱式碳酸铜，据此解答。

【详解】
（1）酸浸中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮（NO2），随着浓度的降低，会产生一氧化氮（NO），
故答案为：NO、NO2；
（2）根据流程分析可知，碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的，所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子，操作方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净，
故答案为：取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净；（3）从实验流程中可看出温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜，所以影响产品生成的因素有温度和pH，
故答案为：温度和pH；温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，或：pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜；
（4）CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu2（OH）2CO3，根据元素守恒可知反应的化学方程式为2CuSO4+2Na2CO3+H2O→Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑，
故答案为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O→Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑；
（5）①样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，若溶液酸性过强，则2H++S2O32-→S↓+SO2+H2O，多消耗Na2S2O3溶液，
故答案为：若溶液酸性过强，则2H++S2O32-→S↓+SO2+H2O，多消耗Na2SO3溶液；
②根据反应2Cu2++4I-→2CuI（白色）↓+I2、I2+2S2O32-→2I-+S4O62-可得关系式Cu2+～S2O32-，根据题意可知，Na2S2O3的物质的量为cv×10-3mol，所以样品中铜元素的质量为
0.064cvg，进而确定产品中Cu的含量为0.064cv/m，
故答案为：0.064cv/m。

8．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。

9．氯化亚铜(CuCI)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+、CI-)中制备氯化亚铜。

请回答下列问题：
（1）写出步骤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应调节溶液的pH呈酸性，且用乙醇洗涤CuCl品体，目的是___。

（6）在CuCI的生成过程中，可以循环利用的物质是___，理论上___(填“需要”或“不需要”)补充(不考虑调节等消耗)；理由是___。

（7）エ业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。

写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应：___。

【答案】Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑过滤、洗涤CuO或Cu (OH)2或CuCO3等在HCl气流中蒸发结晶减少CuCl的损失硫酸不需要Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和 SO2的物质的量为1：1，而生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量也为1﹕1，所以理论上不需要补充H2SO4Cu2++Cl-+e-=CuCl↓
【解析】
【分析】
从某酸性废液（主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-）中制备氯化亚铜，向工业上以某酸性废液（含Cu2+、Fe3+、H+、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，酸性废液调节pH值使铁离子沉淀，过滤得氯化铜溶液，氯化铜、硫酸铜、
二氧化硫反应生成氯化亚铜和硫酸，硫酸可以再循环利用。

【详解】
（1）步骤①中铁能与铜离子及铁离子反应生成铜和亚铁离子等，同时铁也与酸性废液中的酸反应生成氢气，涉及的离子方程式为Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+、
Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑；（2）步骤②中从溶液中分离出固体物质过量的铁和生成的铜，所以步骤②的操作名称是过滤、洗涤，故答案为：过滤、洗涤；
（3）步骤④中为调节溶液的pH值，要能与酸反应同时不引入新的杂质，所以物质X为CuO或Cu (OH)2或CuCO3等，故答案为：CuO或Cu (OH)2或CuCO3等；
（4）步骤⑤的操作是从氯化铜溶液中获得氯化铜晶体，要防止铜离子水解，所以步骤⑤的操作是在HCl气流中蒸发结晶，故答案为：在HCl气流中蒸发结晶；
（5）CuCl微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸，所以要用乙醇洗涤CuCl晶体，减少CuCl的损失，故答案为：减少CuCl的损失；
（6）根据流程分析可知，硫酸可以循环利用，Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和 SO2的物质的量为1：1，而生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量也为1﹕1，所以理论上不需要补充H2SO4，故答案为：硫酸；不需要；Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和 SO2的物质的量为1：1，而生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量也为1﹕1，所以理论上不需要补充H2SO4；
（7）电解CuCl2溶液，阴极上是铜离子得电子生成亚铜离子，亚铜离子结合氯离子生成氯化亚铜沉淀，电极反应式为 Cu2++Cl-+e-=CuCl↓，故答案为：Cu2++Cl-+e-=CuCl↓。

10．氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4-n Cln]，随着环境酸度的改变n随之改变。

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：
(1)写出溶解过程中产生无色气体的化学式：_______。

(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式：______。

(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。

70℃，真空干燥、密封包装的原因是：______。

(4)滤液中主要成分是(NH4)2SO4，工业上用(NH4)2SO4与Al2(SO4)3制取铵明矾，铵明矾在食品，制革等方面有重要用途，写出铵明矾的化学式________。

(5)随着pH值减小[Cu2(OH)4-n Cln]中Cu%_______。

(填字母)
A．增大 B．不变 C．不能确定 D．减小
(6)如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。

由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65 时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是______。

(7)以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：
_______。

【答案】NO 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+加快乙醇和水的挥发，防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化 NH4 Al(SO4)2·12H2O D 温度过高，会促进CuCl的水解，且促进了CuCl与空气中氧气反应 Cu2++e-+Cl-=CuCl↓
【解析】
【分析】
海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，硫酸铵、NO等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应
2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4，过滤得到固体为CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，以此来解答。

【详解】
(1)溶解过程中铜和硝酸根离子发生氧化还原反应，离子方程式为3Cu+2NO3-
+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，产生的无色气体是NO；
(2)还原步骤中，Cu2+被还原产生Cu+，Cu+与Cl-结合形成CuCl沉淀，SO32-被氧化产生SO42-，发生反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；
(3)70℃真空干燥、密封包装的原因是加快乙醇和水的挥发，防止CuCl在潮湿空气中水解氧化；
(4)根据明矾化学式KAl(SO4)2·12H2O可知在工业上用(NH4)2SO4与Al2(SO4)3制取铵明矾，铵明矾就是明矾中的K+被NH4+替代，化学式为NH4 Al(SO4)2·12H2O；
(5)随着溶液pH值减小，c(H+)增大，[Cu2(OH)4-n Cl n]中OH-含量降低，Cl-含量增大，则化合物中Cu元素占总质量的百分含量就会降低，故合理选项是D；
(6)由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃时，CuCl 产率会下降，其原因可能是温度过高，一是促进了CuCl的水解，二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应；
(7)以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，Cu2+在阴极得到电子，与溶液中的Cl-反应生成CuCl，反应的电极方程式为Cu2++e-+Cl-=CuCl↓。

【点睛】
本题考查物质的制备实验的知识，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提
纯、实验技能为解答关键，注意元素化合物知识的应用，本题侧重考查学生的分析与实验能力及知识的灵活运用能力。