上海華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)2016高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)過渡元素第5節(jié)銅及其重要化合物習(xí)題詳解試驗(yàn)

1、第五節(jié)銅及其重要化合物非選擇題1 .試小 X由氧化亞鐵和氧化銅組成，取質(zhì)量相等的兩份試樣按圖11-12所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)請(qǐng)寫出步驟中發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式。(2)若全部的溶液丫和全部的粉末Z充分反應(yīng)，生成的不溶物W的質(zhì)量是m,則每份試樣X 中氧化銅的質(zhì)量為 (用m表示)。解析：由題分析可知，溶液Y中含有氯化亞鐵和氯化銅以及剩余的HCl , Z是Fe和Cu的混合物。Y與Z反應(yīng)后，一部分鐵先將銅置換出來，剩余鐵與HCl反應(yīng)，鐵元素最終全部變成 Fe2 ,銅元素均變成Cu單質(zhì)，不溶性物質(zhì)全部是 Cu,質(zhì)量是m ,為兩份試樣中Cu的總質(zhì)量，則X 中氧化銅的質(zhì)量一(64 16) 0.625m

2、 。64 2本題答案為：(1) Cu2Fe Cu Fe2 ; 2H Fe 出 Fe2。(2) 0.625m或5m。 82.在鐵與銅的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反應(yīng)后剩余金屬m1g ,再向其中加入一 TOC o 1-5 h z 定量的稀硫酸，充分振蕩后，剩余金屬m2g ,則m1與m2的關(guān)系是()。A.一定大于m2B.m1可能等于m?C.冉一定等于m2D.m1可能大于m2解析：原溶液中有 NO3存在，當(dāng)加入稀硫酸時(shí)，酸性增加，剩余的金屬將繼續(xù)與溶液反應(yīng)而使最后剩余的金屬質(zhì)量減小。本題答案為選項(xiàng)Ao3.黃銅是一種銅鋅合金，除含銅和鋅外，還有少量鉛、 分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)共分成五步完成。用2 ： 1的濃

3、硝酸在加熱條件下溶解黃銅屑，使入溶液。用2 ： 1的氨水中和溶液中過量的硝酸(用弱堿調(diào)并無損地移入250mL錐形瓶中。稱取黃銅屑0.1g放入小燒杯中。鐵等雜質(zhì)。為了測(cè)定黃銅中銅的質(zhì)量Cu、Zn、Pb、Fe轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的離子而進(jìn)pH ,以確保各種金屬離子不生成沉淀)，加入NH4HF2溶液，使Fe3變成不參與反應(yīng)的3FeF,，然后加入過量 KI溶放。用濃度為0.06mol/L Na2s2O3溶液滴定至溶液呈淺黃色時(shí)，加入0.02%淀粉溶液作指示劑滴定至終點(diǎn)，滴定反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2s2O3 I2 2NaI Na2S4O6 ,重復(fù)滴定三次，平 均耗用Na2s2O3溶液體積為15.80mL。(1

4、)用編號(hào)填出實(shí)驗(yàn)步驟的正確操作順序?yàn)?(2)根據(jù)已知事實(shí)寫出測(cè)定含銅量的過程中加入KI溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：(3)根據(jù)已知數(shù)據(jù)寫出計(jì)算含銅量的數(shù)學(xué)表達(dá)式： 。(4)本實(shí)驗(yàn)用到的儀器有 (滴管、玻璃棒、酒 精燈除外)。(5)如果不加NH4HF2溶液會(huì)使測(cè)定結(jié)果 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”), 原因是。(6)溶液中 Pb2、Zn2不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是 解析：(1)。 2_2Cu 4I 2CuII2015.80 0.0664 100%Cu% 1000 60.67% ,0.1n Na2s2O315.8 10 3L 0.06mol/L 0.948 10 3mol,則由化學(xué)方程式:2Na2

5、s2O3I2 2NaI Na2s4O6,可知：n3)n Na2s2O3；2n I2n Na2s2O3 ;則含銅量即可由2Cu24I 2CuI12可知生成的銅離子 n Cu2 求出。天平，燒杯，錐形瓶，堿式滴定管。(5)偏高；Fe3將I氧化成,使I2的量增加，消耗 Na2s2O3的量增多。(6) Cu2的氧化性比Pb2、Zn2強(qiáng)，Pb2、Zn2不會(huì)將I氧化。4.銅器長(zhǎng)期露置在潮濕空氣中，它的表層往往含有“銅綠”(堿式碳酸銅)，加熱會(huì)分解:Cu2 OH 2cO32CuO H2O CO2 。為了從銅綠中制得銅，并測(cè)定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，把銅綠樣品放在試管中，與通入的純凈H2在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)

6、，實(shí)驗(yàn)裝置如圖11-13所示。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：帝 肥水 CuSO* ，貳)HABCD(1) A處應(yīng)選用圖11-14所示裝置中的 (填寫編號(hào))。選用的理由是(2)反應(yīng)開始前，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置必須進(jìn)行的操作是 ,反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，最好先通過H2,后加熱；反應(yīng)完畢后，若不改變?cè)b置的連接，應(yīng)先 ,待試管稍冷卻后，再 ,這樣做的理由是 。此時(shí)，觀察到試管底部的 現(xiàn)象是 O(3)要測(cè)定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除需知道樣品質(zhì)量外還需測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是解析：此題是一道綜合試題。解題時(shí)應(yīng)通讀全題、明確整個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng): Cu20H 2c03 2CuO H2O CO2 ; H2 CuO Cu H2O。(

7、1) A處選用的裝置是給固體加熱制取氣體，同時(shí)又要用H2還原氧化銅，將兩裝置合二為一，應(yīng)選裝置丙，理由為：因反應(yīng)有水生成，試管口應(yīng)略低于試管底部；通入H2的導(dǎo)管應(yīng)伸入氧化銅的上方，有利于將試管中的空氣排凈。(2)反應(yīng)前除要稱量樣品質(zhì)量外(已知ag ),還要檢查裝置的氣密性， 稱量裝置D (含NaOH溶液)的質(zhì)量，為測(cè)定銅綠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)留存數(shù)據(jù)。反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，要先通入氫氣后加熱。反應(yīng) 完畢，要先將B中的導(dǎo)管升高至離開酸液液面，再熄滅酒精燈.以防止酸液倒流。繼續(xù)通入 氫氣至試管冷卻后，再停止通氫氣，防止還原后的灼熱的銅再被氧化。實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察 到樣品由綠色(主要成分是堿式碳酸銅)變成黑色(氧化銅)

8、，最后變成光亮的紅色(銅)。(3)要測(cè)定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需測(cè)定樣品的質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)前、后裝置 D的質(zhì)量。依據(jù)CO?質(zhì)量，可根據(jù)化學(xué)方程式算出堿式碳酸銅的質(zhì)量，再算出銅綠在混合物樣品中的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)。注意：原混合物中含有銅不能依據(jù)反應(yīng)后銅的質(zhì)量來計(jì)算銅綠的質(zhì)量。加熱銅綠和氫氣還原氧化銅都有水生成，不能依據(jù)裝置B、C增加的質(zhì)量，即反應(yīng)生成水的質(zhì)量來計(jì)算銅綠的質(zhì)量。5.將氧化亞鐵和硝酸銅的混合物9.08g全部溶解于含有 0.3mol HCl的某濃度的鹽酸中(此時(shí)有部分Fe2被酸性條件下的 NO3氧化：3FeCl2 HNO3 3HCl 3FeCl3 NO2H2O),當(dāng)向溶液中通入一定量的氯氣時(shí)，溶

9、液中的Fe2剛好被完全氧化，再向溶液中加入10g過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣224mL,過濾，得到不溶固體 6.72g。求：(1)原混合物中 FeO和Cu NO3 2的物質(zhì)的量。（2）通入的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。解析：（1）若6.72g不溶物全是銅，則至少 Cu NO3 2 6烏188 19.74g ,大于原混合物的 64質(zhì)量，所以此假設(shè)是不成立的。也就是說此6.72g不溶物應(yīng)是銅與鐵的混合物。設(shè)原混合物中FeO的物質(zhì)的量為xmol、CuO的物質(zhì)的量為ymol ,則有： 72x 188y 9.08 由以下所給出的反應(yīng)關(guān)系：Cu2Fe 56gFe2Cu64g3+_ 2m 2Fe

10、 Fe 3Fe8g56gm56gFe2HFe2H256g由趣意可得：x 0.224010 56- 8y222.4解得：x 0.1mol, y(2)設(shè)通入的氯氣為VL ,56g6.720.01mol。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降規(guī)律，有以下關(guān)系:V22.46.向稱重,得知固體質(zhì)量與加入鐵粉質(zhì)量相等，則原混合液中SO2與Cl的物質(zhì)的量濃度之比為()。3 ： 21 ： 72 ： 7D. 3 ： 14解析：向Fe2 SO4 3、CuCl 2混合溶液中投入足量的鐵粉,最后固體的質(zhì)量與加入的鐵粉的質(zhì)量相等，可以推導(dǎo)出：鐵還原氯化銅導(dǎo)致固體增重的質(zhì)量鐵還原硫酸鐵中減少的鐵的質(zhì)量。假定反應(yīng)中參加反應(yīng)的 Fe的

11、質(zhì)量為56g ,物質(zhì)的量為1mol, Fe? SO4 3的物質(zhì)的量為1mol。FeCuCl2CuFeCl2固體增重 m1mol64g 56g8gCuCl256gCuCl256g8g 1mol7mol ,所以原溶液中c SO4: c Cl1mol 3 : 7mol 2 3 ： 14。2 0.01 2 3 0.1 1 ,解得：V 0.448L。Fe2 SO4 3、CuCl 2混合溶液中投入足量的鐵粉充分反應(yīng)后，得到的固體經(jīng)過濾、干燥、本題答案為選項(xiàng)D。7. CuS和Cu2s都能溶于硝酸,它們?cè)诟邷叵伦茻漠a(chǎn)物相同，以下鑒別CuS和Cu2s兩種黑色粉末的方法合理的是（A.將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別

12、所產(chǎn)生的氣體B.將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別溶液的顏色C.取兩種同質(zhì)量的樣品分別在高溫下灼燒，區(qū)別殘留固體的質(zhì)量D.取兩種同質(zhì)量的樣品分別在高溫下灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色解析：將兩種樣品分別溶于硝酸，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： _ _ _ _ _3CuS 8HNO3 （?。?Cu NO3 2 3S 2NO4H 2O ;一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一3Cu2s I6HNO3 （稀）6Cu NO3 2 3S 4NO8H2。將兩種樣品在高溫下灼燒，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2CuS 3O2 2CuO 2SO2Cu2S 2O2 2CuO SO2產(chǎn)生的氣體都為 NO,無法區(qū)別，所以選

13、項(xiàng) A錯(cuò)誤；溶液的顏色都為藍(lán)色，無法區(qū)別，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；等質(zhì)量的CuS和Cu2s分別在高溫下灼燒，質(zhì)量的變化不同，Cu2s灼燒后殘留固體質(zhì)量不變，CuS灼燒后質(zhì)量增大，所以可以根據(jù)殘留固體的質(zhì)量進(jìn)行判斷，所以選項(xiàng)C正確；灼燒后產(chǎn)物都為氧化銅，不能鑒別，所以選項(xiàng) D錯(cuò)誤。本題答案為選項(xiàng)Co.四種黑色粉末CuO、FeO、MnO2、C （石墨粉）只需加入一種試劑即可將它們區(qū)別開來，這種試劑是（）。A. NaOH溶液 B.稀H2SO4C.濃鹽酸D.蒸儲(chǔ)水解析：四種物質(zhì)都不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不能區(qū)分，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。MnO2、炭粉不與稀硫酸反應(yīng)，這兩種無法區(qū)分，所以選項(xiàng) B錯(cuò)誤。MnO2、CuO、炭

14、粉、鐵粉與濃鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象分別為：黃綠色氣體、藍(lán)色溶液、無現(xiàn)象、生成無色氣體，可以區(qū)分，所以選項(xiàng)C正確。四種物質(zhì)都不溶于水，不能用蒸儲(chǔ)水區(qū)分，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。本題答案為選項(xiàng)Co.向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL 1mol/L的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)，若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混 合物，固體的質(zhì)量減少了（）。A. 6.4gB. 4.8gC. 2.4gD. 1.6g解析：Cu、Fe?O3的混合物中加入鹽酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)，所以溶液中沒有Fe3。若用過量的CO在高溫下還原相同

15、質(zhì)量的原混合物，固體減少的質(zhì)量就是氧化物中氧元素的質(zhì)量，所以我們只要計(jì)算出O元素的質(zhì)量即可。O元素的量可以根據(jù) Fe?O3來求，加入鹽酸后，鹽酸與Fe2O3反應(yīng)生成的氯化鐵恰好與 Cu反應(yīng)。所以由 H2O 分子式可知，2n O n HCl 0.3L 1mol/L 0.3mol , n O 0.15mol ,所以固體減少的質(zhì)量為 0.15mol 16g/mol 2.4g。本題答案為選項(xiàng)C.黃銅礦（CuFe&）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可以制備硫及鐵的化合物。（1）冶煉銅的反應(yīng)為 8CuFeS2 21O2 高溫 8Cu 4FeO 2Fe?O3 16SO2,若 CuFe& 中 Fe的化合價(jià)

16、為 2價(jià)，反應(yīng)中被還原的元素是 （填元素符號(hào)）。（2）上述冶煉過程中產(chǎn)生大量 SO2。下列處理方案中合理的是 （填代號(hào)）。A.高空排放B.用于制備硫酸C.用燒堿溶?吸收制 Na2SO3D.用濃硫酸吸收（3）過二硫酸鉀（K2s2。8）具有強(qiáng)氧化性，可將 I氧化為I2 : S2。； 2I 2SO4 I2 :通過改變反應(yīng)途徑，F(xiàn)e3、Fe2均可催化上述反應(yīng)。試用離子方程式表示Fe3對(duì)上述反應(yīng)催化的過程 （不必配平）。（4）利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制備Fe2O3。方法為：用稀鹽酸浸取爐渣，過濾。濾液先氧化，再加入過量 NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煨燒得Fe2O3。根據(jù)以上信息回答下列問題：a. 除去 Al3 的離子方程式為 b.選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。提供的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。所選試劑為 。證明爐渣中含有 FeO的實(shí)驗(yàn)為。解析：（1） Cu、O。B、C SO2是污染物，不能高空排放，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。SO2可回收用于制 H2SO4,選項(xiàng)B正確。SO2可用NaOH溶液吸收生成 Na2SO3,選項(xiàng)C正確。SO2不溶于濃硫酸，無法用濃硫酸吸收，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,一3222232Fe 2I 2FeI2,