高考化學(xué)一輪優(yōu)化探究練習(xí)：第03章第13講《銅及其化合物　金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用》（含詳解）

1、課時(shí)作業(yè)1(泰安期末)明代天工開物記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，冷淀，毀罐取出，即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是()A倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物B煤炭中起作用的主要成分是CC冶煉Zn的化學(xué)方程式：ZnCO32Ceq o(=,sup7(高溫)Zn3COD該冶煉鋅的方法屬于熱還原法答案：A2銅鋅合金俗稱黃銅，下列不易鑒別黃銅與真金的方法是()A測(cè)密度B測(cè)熔點(diǎn)C灼燒 D看外觀解析：黃銅和金的密度不可能相同，所以測(cè)密度可行，故A易鑒別；合金的熔點(diǎn)較低，真金的熔點(diǎn)高，所以測(cè)熔點(diǎn)可行，故B易鑒別；銅

2、鋅合金灼燒生成黑色的氧化物，而金性質(zhì)穩(wěn)定，顏色不變，可鑒別，故C可行；黃銅和金的顏色相同，故D不可行。答案：D3下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法正確的是()A制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物C制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液D煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅解析：鈉與水反應(yīng)，不能從溶液中置換出鈦，A錯(cuò)；電解NaCl溶液得不到Na，C錯(cuò)；用粗銅電解精煉可得到純度為99.9%的銅，而不是用黃銅礦，D錯(cuò)。答案：B4下列是部分礦物資源的利用及產(chǎn)品流程，有關(guān)說法不正確的是()A粗銅電解精煉時(shí)，粗銅做

3、陽極B生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應(yīng)C黃銅礦冶煉銅時(shí)，副產(chǎn)物SO2可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料D粗硅制高純硅時(shí)，提純四氯化硅可用多次分餾的方法解析：電解精煉銅時(shí)，粗銅做陽極，自身可以溶解，故A正確；制備單質(zhì)時(shí)涉及化合價(jià)變化，是氧化還原反應(yīng)，制玻璃的反應(yīng)是SiO2Na2CO3eq o(=,sup7(高溫)Na2SiO3CO2和SiO2CaCO3eq o(=,sup7(高溫)CaSiO3CO2，化合價(jià)未發(fā)生變化，均不屬于氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；SO2可以轉(zhuǎn)化成SO3，進(jìn)而生成H2SO4；FeO與CO在高溫下可生成Fe，故C正確；制備硅的過程中，利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分餾，將

4、SiCl4從雜質(zhì)中提取出來，再與H2發(fā)生置換反應(yīng)得到高純硅，故D正確。答案：B5Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是()A兩者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物B兩者的單質(zhì)都能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣C常溫條件下，兩種金屬都能溶解于濃硝酸中D制備FeCl3、CuCl2，均不能采用將其溶液直接蒸干的方法解析：Cu放置在空氣中可生成Cu2(OH)2CO3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅為不活潑金屬，不能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫下，濃硝酸能夠使鐵鈍化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；直接蒸干FeCl3、CuCl2溶液得到的固體分別是Fe(OH)3、Cu(OH)2，D項(xiàng)正確。答案：D6下列有關(guān)CuSO4溶液的敘述正確的是()

5、A該溶液中Na、NHeq oal(,4)、NOeq oal(,3)、Mg2可以大量共存B通入CO2氣體產(chǎn)生藍(lán)色沉淀C與H2S反應(yīng)的離子方程式：Cu2S2=CuSD與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式：Cu22NH3H2O =Cu(OH)22NHeq oal(,4)解析：A項(xiàng)，CuSO4溶液顯酸性，Na、NHeq oal(,4)、NOeq oal(,3)、Mg2可以大量共存，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，CO2與CuSO4溶液不發(fā)生反應(yīng)，違背了強(qiáng)酸制弱酸的原理，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，H2S屬于弱電解質(zhì)，書寫離子反應(yīng)方程式時(shí)，要寫化學(xué)式，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CuSO4溶液與過量濃氨水反應(yīng)生成四氨基合銅離子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A7已

6、知下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中，M、N均為單質(zhì)，則M可能是()MN點(diǎn)燃,Q溶于水,Q溶液惰性電極電解,MNANa BAlCFe DCu解析：Na、Al、Fe均為活潑金屬，電解相關(guān)溶液不能制取其單質(zhì)；電解銅鹽溶液可以生成銅單質(zhì)，轉(zhuǎn)化關(guān)系可能是CuCl2點(diǎn)燃,CuCl2溶于水,CuCl2溶液惰性電極電解,CuCl2。答案：D8下表中，對(duì)陳述、的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是()選項(xiàng)陳述陳述判斷A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠對(duì)；對(duì)；無B銅表面易形成致密的氧化膜銅制容器可以盛放濃硫酸對(duì)；對(duì)；有C向硫酸銅溶液中通入少量氨氣，有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體把銅絲放在酒

7、精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑對(duì)；對(duì)；有D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑錯(cuò)；對(duì)；無答案：D9(海淀區(qū)期末)新制氫氧化銅存在平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)eq oal(2,4)(深藍(lán)色)。某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：下列說法不正確的是()A中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀B中現(xiàn)象是Cu(OH)22OHCu(OH)eq oal(2,4)正向移動(dòng)的結(jié)果C中現(xiàn)象證明葡萄糖具有還原性D對(duì)比和可知Cu(OH)2氧化性強(qiáng)于Cu(OH)eq oal(2,4)解析：CuSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)可生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2，A正確。新制Cu(OH)2存在平衡：Cu(OH)22OHC

8、u(OH)eq oal(2,4)，加入NaOH，氫氧根離子的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，B正確。中加入葡萄糖溶液有磚紅色的沉淀生成，說明葡萄糖中含有醛基，所以葡萄糖具有還原性，C正確。中氧化葡萄糖的是Cu(OH)eq oal(2,4)，而中未生成磚紅色沉淀，可知氧化性：Cu(OH)2Cu(OH)eq oal(2,4)，D錯(cuò)。答案：D10部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理：下列說法正確的是()A濾液A中的陽離子為Fe3、Fe2、HB樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 gC樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 gDV896解析：根據(jù)題意，3.2 g濾渣一定是銅，而銅與F

9、e3不共存，則A項(xiàng)錯(cuò)誤；最后的3.2 g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g，B正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；因2.24 g Fe元素已部分氧化，且Fe還與Fe3、Cu2發(fā)生反應(yīng)，故生成的氫氣的體積應(yīng)小于896 mL，D錯(cuò)誤。答案：B11(西城區(qū)期末節(jié)選)CuSO4用途廣泛，以Cu為原料制CuSO4有多種方法。(1)實(shí)驗(yàn)室可用Cu與濃硫酸反應(yīng)制CuSO4。Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。該方法制CuSO4存在的不足是_(寫出任意一條)。(2)實(shí)驗(yàn)小組采取如下方法制CuSO4。實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)e3能加快生成CuSO4的反應(yīng)速率，加快原

10、理可表述為.2Fe3Cu=2Fe2Cu2.的離子方程式是_。解析：(1)Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2H2SO4(濃)eq o(=,sup7()CuSO4SO22H2O；該方法反應(yīng)產(chǎn)生SO2，對(duì)環(huán)境有污染，濃硫酸濃度減小后，反應(yīng)停止，濃硫酸利用率不高。(2)生成的Fe2被氧氣氧化，4Fe2O24H=4Fe32H2O。答案：(1)Cu2H2SO4(濃)eq o(=,sup7()CuSO4SO22H2O反應(yīng)產(chǎn)生SO2，對(duì)環(huán)境有污染或氧化劑濃硫酸利用率不高(其他合理答案確均可)(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O12孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3。某同學(xué)設(shè)計(jì)的從孔雀石中冶煉銅的方

11、案如下(假設(shè)孔雀石中雜質(zhì)不溶于水和稀硫酸)：(1)反應(yīng)能觀察到的現(xiàn)象是_，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)反應(yīng)加入的金屬可能是_，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_。解析：孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐漸溶解，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，且有氣泡產(chǎn)生；反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。經(jīng)過濾除去難溶于水和稀硫酸的雜質(zhì)，則濾液中主要含有CuSO4，加入的金屬粉末能將Cu2從溶液中置換出來即可，故金屬可能是Fe或Zn等。答案：(1)固體逐漸消失，溶液由無色變成藍(lán)色，有氣泡產(chǎn)生Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O(2)鐵(答案合理即可)FeC

12、u2=Fe2Cu13某課外研究小組用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過不同的化學(xué)反應(yīng)精制CuO，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程為(1)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是_(填字母序號(hào))。a灼燒過程中部分氧化銅被還原b灼燒不充分銅未被完全氧化c氧化銅在加熱過程中分解生成銅d該條件下銅無法被氧氣氧化(2)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取純凈CuO，與途徑相比，途徑有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是_。解析：(1)雜銅灼燒得到的產(chǎn)物中仍會(huì)有少量Cu的原因是銅未完全氧化及生成的CuO又被還原成Cu。(2)粗制氧化銅中含有銅，按途徑制CuSO4時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cu2H2SO4(濃)eq o(=,sup7()C

13、uSO4SO22H2O。按途徑制CuSO4時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2CuO22H2SO4(稀)eq o(=,sup7()2CuSO42H2O。對(duì)比兩反應(yīng)可知制取相同量的CuSO4途徑消耗H2SO4多，且產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2氣體。答案：(1)ab(2)耗酸少；無污染性氣體SO2產(chǎn)生14粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol/L鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。請(qǐng)

14、填空：(1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。答案：(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe215(濰坊期末)銅及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中應(yīng)用非常廣泛。(1)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于乙醇和水，在潮濕空氣中易氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：步驟中發(fā)生

15、主要反應(yīng)的離子方程式為_，溶解溫度應(yīng)控制在6070 的原因是_。寫出步驟中主要反應(yīng)的離子方程式：_。步驟中醇洗濾渣的目的是_。(2)碘化亞銅(CuI)是一種不溶于水，能溶于鹽酸、碘化鉀溶液的白色固體。向碘化鉀溶液中滴加適量硫酸銅溶液，就能得到碘化亞銅。該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_。為除去稀鹽酸中少量CuCl2雜質(zhì)，可往溶液中加入過量的M試劑后進(jìn)行過濾操作，再通入適量的Cl2后進(jìn)行N操作。試劑M和操作N的組合正確的是_(填序號(hào))。選項(xiàng)試劑M操作Na碘化鉀溶液升華b氫碘酸溶液萃取分液c氫氣過濾d氫硫酸溶液過濾解析：酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，可氧化海綿銅(主要成分是Cu和少量C

16、uO)生成CuSO4，過濾后在濾液中加入(NH4)2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,2Cu2SOeq oal(2,3)2ClH2O=2CuClSOeq oal(2,4)2H，得到的CuCl經(jīng)水洗后再用乙醇洗滌，烘干得到氯化亞銅。(1)由于酸性條件下硝酸根離子具有氧化性，可氧化Cu生成Cu2、NO和H2O，結(jié)合原子守恒和電子守恒配平書寫離子方程式為3Cu8H2NOeq oal(,3)=3Cu22NO4H2O，溶解溫度應(yīng)控制在6070 ，原因是溫度低溶解速度慢，溫度過高銨鹽分解。Cu2與(NH4)2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，結(jié)合原子守恒和電子守恒配平書寫離子方程式為2Cu2SOeq oal(2,3)2ClH2O=2CuClSOeq oal(2,4)2H。步驟為醇洗，因乙醇沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，用乙醇洗滌，可快速除去固體表面的水分。(2)反應(yīng)中KI中I元素的化合價(jià)由1價(jià)升高到0價(jià)，生成單質(zhì)碘，失去2e，CuSO4中Cu元素的化合價(jià)由2價(jià)降低為1價(jià)，得到e，根據(jù)得失電子數(shù)目相等可知CuSO4前的系數(shù)為2，CuI前的系數(shù)為2，則氧化產(chǎn)物(I2)與還原產(chǎn)物(CuI)的物質(zhì)的量之比為12。a.雜質(zhì)CuCl2與碘化鉀溶液反