2025版高考化學一輪復習第三章金屬及其化合物4用途廣泛的金屬材料開發(fā)利用金屬礦物強化訓練2含解析新人教版

PAGE4-用途廣泛的金屬材料開發(fā)利用金屬礦物Cu2S是火法煉銅的重要原料之一,下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO4·5H2O的流程圖:Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬(1)Cu2S中銅元素的化合價為________;火法煉銅的反應原理是__(用化學方程式表示)。

(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系中A溶液呈藍色,且有紫紅色固體物質(zhì)生成,請寫誕生成紫紅色固體物質(zhì)的離子方程式:__。

(3)若將A中紫紅色固體物質(zhì)反應掉,操作Ⅰ中加入的試劑最好是________(填字母)。

A.適量的NaNO3B.適量的HNO3C.適量的H2O2【解析】(1)Cu2S中銅為+1價;火法煉銅中Cu、O被還原,S被氧化,反應原理為Cu2S+O22Cu+SO2。(2)依據(jù)信息知Cu2O在酸性條件下生成Cu2+(藍色)和單質(zhì)銅(紫紅色),寫出反應物和生成物,配平方程式。(3)H2O2不產(chǎn)生污染物且不引入雜質(zhì)。答案:(1)+1Cu2S+O22Cu+SO2(2)Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O(3)C【加固訓練】1.在試驗室里用鐵屑、氧化銅、稀硫酸為原料制備單質(zhì)銅,有下列兩種途徑:①FeH2Cu②CuOCuSO4Cu若用這兩種方法制得等量的銅,則下列有關(guān)說法符合實際狀況的是 ()A.消耗氧化銅的質(zhì)量相同B.消耗鐵的質(zhì)量相同C.消耗硫酸的質(zhì)量相同D.生成硫酸亞鐵的質(zhì)量相同【解析】選A。制備1molCu須要1molCuO故A正確,而H2還原CuO時須要先用H2解除體系內(nèi)的空氣,冷卻時也須要接著通H2,因此須要H2的量遠大于1mol,即第①種方法消耗的Fe、H2SO4均比第②種方法多故B、C、D錯誤。2.(2024·蘭州模擬)下列關(guān)于銅的化合物的說法正確的是 ()A.藍色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是化學改變B.常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,有棕黃色的煙生成C.用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO+2H+Cu2++H2OD.向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后,將混合物倒入蒸發(fā)皿加熱煮沸一會兒,然后冷卻、過濾,濾紙上的物質(zhì)為“藍色固體”【解析】選A。藍色硫酸銅晶體受熱失去結(jié)晶水轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是化學改變,A正確;常溫下銅與氯氣不反應,需在點燃條件下才能反應,視察到有棕色的煙生成,B錯誤;銅銹的成分是堿式碳酸銅,不是氧化銅,C錯誤;CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后生成Cu(OH)2沉淀,加熱后過濾,濾紙上留下的是黑色物質(zhì)CuO,D錯誤。3.某同學通過系列試驗,探究Cu及其化合物的性質(zhì),下列操作正確且能達到目的的是 ()A.將銅粉和硫粉混合勻稱并加熱以制取CuSB.將Cu片放入過量濃硫酸中,一段時間后加水以視察CuSO4溶液的顏色C.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,過濾洗滌并收集沉淀,加熱以制取CuOD.設(shè)計Cu-Al-濃硝酸原電池,以證明金屬活動性:Cu<Al【解析】選C。銅粉和硫粉反應生成Cu2S,故A項錯誤;Cu與濃硫酸的反應須要加熱,故B項錯誤;Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,在Cu-Al-濃硝酸原電池中,Cu發(fā)生氧化反應,作負極,不能證明金屬活動性:Cu<Al,故D項錯誤。4.(2024·南寧模擬)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,粗銅作陽極B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應C.黃銅礦冶煉銅時,副產(chǎn)物SO2可用于生產(chǎn)硫酸,FeO可用作冶煉鐵的原料D.粗硅制高純硅時,提純四氯化硅可用多次分餾的方法【解析】選B。電解精煉銅時,粗銅作陽極,自身可以溶解,故A正確;制備單質(zhì)時涉及化合價改變,是氧化還原反應,制玻璃的反應是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑和SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑,元素化合價未發(fā)生改變,均不屬于氧化還原反應,故B錯誤;SO2可以轉(zhuǎn)化成SO3,進而生成H2SO4,FeO與CO在高溫下可生成Fe,故C正確;制備硅的過程中,利用沸點不同進行分餾,將SiCl4從雜質(zhì)中提取出來,再與H2發(fā)生置換反應得到高純硅,故D正確。5.(2024·貴陽模擬)據(jù)央視新聞報道,考古人員在江西發(fā)掘一座距今2000多年、迄今保存最完好的西漢古墓。在古墓中有10余噸西漢銅錢。這些銅錢銹跡斑斑,銅銹的主要成分可表示為Cu2H2CO5。下列有關(guān)推斷正確的是 ()A.銅銹中Cu和C的化合價均為+2B.銅質(zhì)文物表面的銅銹可用稀硝酸除去C.銅銹易溶于水D.32g銅生成銅銹轉(zhuǎn)移1mol電子【解析】選D。銅銹中Cu為+2價,C為+4價,A項錯誤;稀硝酸能夠溶解銅銹,也能溶解銅,除去銅質(zhì)文物表面的銅銹應用稀硫酸或稀鹽酸,B項錯誤;銅銹難溶于水,C項錯誤;銅生成銅銹時,銅由0價變?yōu)?2價,32g(0.5mol)銅生成銅銹時,轉(zhuǎn)移1mol電子,D項正確。6.(2024·海口模擬)CuCl是有機合成中常用的一種催化劑,在乙醇中溶解度較小。試驗室可用氯化銅溶液、銅粉、濃鹽酸反應制備,其反應原理和流程為CuCl2+Cu+2HCl2HCuCl2(無色)2CuCl↓(白色)+2HCl。已知反應過程中可能存在的副反應有CuCl+H2OCuOH+HCl。(1)“反應”步驟中加入氯化鈉的目的是

__。

(2)用乙醇洗滌產(chǎn)品的緣由,一是____,

二是____。

(3)“反應”步驟中往往運用過量的濃鹽酸,其主要目的是__。

(4)CuCl在潮濕的環(huán)境中易被氧化為Cu2(OH)3Cl,反應的化學方程式為__。

(5)若試驗時用到3mL0.5mol·L-1CuCl2溶液,最終得到產(chǎn)品0.21g,則該試驗的產(chǎn)率為________(列出算式并計算出結(jié)果,結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)。

【解析】(1)從平衡移動角度考慮,增大Cl-濃度,有利于平衡正向移動,增大反應物的轉(zhuǎn)化率。(2)氯化亞銅在乙醇中的溶解度小,運用乙醇洗滌可削減產(chǎn)品損失。乙醇的沸點低,易揮發(fā),“烘干”可以在較低溫度下進行,不但可以縮短時間,還可以節(jié)約能源。(3)依據(jù)勒夏特列原理,鹽酸能抑制氯化亞銅的水解。(4)依據(jù)元素守恒可知,反應中須要水,生成物中含有HCl。(5)依據(jù)題目所給的方程式可知CuCl2～2CuCl,結(jié)合供應數(shù)據(jù)求得理論上應生成產(chǎn)品的質(zhì)量,可以進