2020-2021【化学】化学铜及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题附答案解析

2020-2021【化学】化学铜及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题附答

案解析

一、铜及其化合物

1．周期表中短周期7种主族元素A、B、C、D、E、F、G，原子序数依次增大。A的原子半径最小，A和D、C和F分别同主族，F的单质是淡黄色固体，B所形成的化合物种类最多，E的最外层电子数等于其电子层数。

（1）F的离子结构示意图为：______。C、D、E、F四种元素所形成的简单离子中，离子半径最小的是________（填微粒符号）；A、C元素组成的10电子阴离子的电子式

________，A、G、C元素组成具有漂白性的分子的结构式为________。

（2）用电子式表示B的简单氢化物的形成过程____________________。

（3）写出E的单质与D的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式________。写出铜单质与F的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式____________。

【答案】 Al3+ 2Al+2OH-

+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

【解析】

【分析】

周期表中短周期7种主族元素A、B、C、D、E、F、G，原子序数依次增大。F的单质是淡黄色固体，F为S，C和F同主族，C为O；B所形成的化合物种类最多，B为C；E的最外层电子数等于其电子层数，E为Al；A的原子半径最小，A为H，A和D同主族，D为Na；因为G的原子序数比F(S)的原子序数大，所以G为Cl。

【详解】

由分析可知，A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S、G为Cl。

（1）F为S，S2-的结构示意图为：；C、D、E、F四种元素所形成的简单离子分

别为O2-、Na+、Al3+、S2-，电子层数越多半径越大，当电子层数相同、核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故C、D、E、F四种元素所形成的简单离子中，离子半径最小的是Al3+；A为H、C为O，A、C元素组成的10电子阴离子为OH-，OH-的电子式为；

A、G、C元素组成具有漂白性的分子为HClO，其结构式为；

（2）B的简单氢化物为CH4，用电子式表示CH4的形成过程为；

（3）E的单质与D的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-

+3H2↑；F的最高价氧化物的水化物为H2SO4，铜单质与浓硫酸反应的化学方程式

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。

2．某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+。从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X、Y、Z均过量)。

(1)试剂X为_______，加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为

___________。

(2)操作②为____________(填实验分离方法)。

(3)溶液2中含有的溶质有__________(填化学式)。

(4)写出操作④的化学反应方程式____________。

(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应，产生的气体为_________(填化学式)。【答案】铝 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu 氨水过滤 Al2(SO4)3、H2SO4 Al2(SO4)3、H2SO4 SO2【解析】

【分析】

某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+，由流程可知加入X为金属铝，用于置换出铜，溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4，不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物，向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al，反应产生Al2(SO4)3，而Cu不能发生反应，则为稀H2SO4，溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4，由于Al(OH)3是两性物质，能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质，因此向①②混合后加入氨水，可生成Al(OH)3沉淀，过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3，电解熔融的Al2O3可生成Al，以此解答该题。【详解】

根据上述分析可知操作①是过滤，不溶性物质为Cu、Al混合物，操作②是过滤，试剂Y是H2SO4，溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4，溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4，试剂Z是氨水，操作③是过滤，操作④加热分解Al(OH)3，操作⑤是电解。

(1)由以上分析可知X为Al，可用于除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为：

2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；试剂Z为氨水；

(2)操作①②③用于分离固体和液体，为过滤操作；

(3)溶液2中含有的溶质有Al2(SO4)3、H2SO4；

(4)操作④是加热Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热发生分解反应，化学方程式为：

2Al(OH)32Al2O3+3H2O；

(5)金属Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，所以反应产生的气体为SO2。

【点睛】

本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用，把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意实验的设计意图，把握物质的性质，侧重考查学生的分析与实

验能力。

3．由两种元素组成的矿物A，测定A的组成流程如下：

请回答：

（1）②反应中除了产生D外，还有一种气体生成，请写出该气体的电子式____________（2）写出①的化学方程式：

_______________________________________________________

（3）写出③的离子方程式：____________________________________________________（4）检验E溶液中含有Fe2+ 的方法是：_____________________________

【答案】 Cu2S + 2O22CuO + SO2 SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ SO42－+4H+取少量溶液E于试管中，加入铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，说明含有Fe2+

【解析】

【分析】

由黑色固体B与一氧化碳共热反应生成红色固体单质D可知，黑色固体B为氧化铜，单质D为铜，则A中含有铜元素；由无色气体C与过量氯化铁溶液反应生成E溶液，E溶液与过量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知，C为二氧化硫，E为硫酸、氯化亚铁、盐酸和氯化铁的混合液，白色沉淀F为硫酸钡，则A中含有硫元素；4.66g硫酸钡的物质的量为

0.02mol，由硫原子守恒可知，A中含有硫原子的物质的量为0.02mol，3.20gA中含有的铜

原子的物质的量为3.20g0.02mol32g/mol

64g/mol

-⨯

=0.04mol，则A中n（Cu）：n（S）

=0.04mol：0.02mol=2:1，A的化学式为Cu2S。

【详解】

（1）②反应为氧化铜与一氧化碳共热反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳为共价化合物，电子式为，故答案为：；

（2）反应①为硫化亚铜与氧气在高温下发生氧化还原反应生成氧化铜和二氧化硫，反应的化学方程式为Cu2S + 2O22CuO + SO2，故答案为：Cu2S + 2O22CuO + SO2；

（3）反应③为氯化铁溶液与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸、盐酸和氯化亚铁，反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ SO42－+4H+，故答案为：SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ SO42－+4H+；

（4）E为硫酸、氯化亚铁、盐酸和氯化铁的混合液，因溶液中含有的氯离子能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，会干扰亚铁离子检验，所以检验亚铁离子应选用铁氰化钾溶液，具体操作为取少量溶液E于试管中，加入铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，说明含有Fe2+，故答案为：取少量溶液E于试管中，加入铁氰化钾溶