2014高考化学(苏教版)二轮复习测试题3-4铜的获取及应用Word版含解析

第四单元铜的获取及应用一、选择题1．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是()A．锡青铜的熔点比纯铜低B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程解析锡青铜是合金，合金的熔点比任何一种纯金属的熔点低，一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度大，可判断A对；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀，C正确；电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子，有电子的转移，属于化学反应过程，D错。答案D2．合金比纯金属制成的金属材料的优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤解析合金的机械性能比各成分金属的大，故①正确；根据教材知识，②③是正确的；合金的电阻率比纯金属要大，故④是错误的；合金由于性能好而应用更广泛，⑤是正确的。答案A3．自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应解析CuSO4与PbS反应可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的，A错误；硫化物中硫的化合价为－2，均具有还原性，B错误；ZnS难溶于水，不能写成离子形式，C错误；铜的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS，D正确。答案D4．氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40℃～50℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A．这里的另一种“反应物”具有还原性B．CuH可作氧化剂、还原剂C．CuH＋Cl2―→CuCl＋HCl(燃烧)D．CuH＋HCl―→CuCl＋H2↑(常温)解析C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。答案C5．6.4g铜跟60mL8mol·L－1的硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO、NO2。铜完全溶解后，测得溶液中H＋的物质的量为nmol，此时溶液中所含NO－3的物质的量为()A．(n＋0.2)molB．(n＋0.4)molC．0.28molD．0.31mol解析当铜完全溶解后，此时溶液中含有硝酸铜和剩余的硝酸，所以溶液中n(NO－3)＝n(H＋)＋2n(Cu2＋)＝nmol＋2×0.1mol＝(n＋0.2)mol。答案A6．用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜，有人设计以下两种方案：若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是（）A．①多B．②多C．相等D．无法判断解析①中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2，故②中制得的单质铜较多。答案B7．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是()A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，做钛合金装饰门解析由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。答案A8．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是()A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋C．若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b＝0.3D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b80y1－a3解析A项中铁铜合金与硝酸反应除生成NO外，还要生成相应的硝酸铁、硝酸铜等盐，即溶液中存在NO－3，当在其中加入H2SO4时，H＋和NO－3可继续氧化剩余的金属，A正确；B项中，因Fe3＋也可以氧化Cu而被还原为Fe2＋，因此当金属全部溶解时也可能只有Fe2＋、Cu2＋，B错；C项中，因没有告诉溶液中所含的铁离子是Fe2＋、Fe3＋，还是两者都有，故无法计算b；D项中，根据题设条件，n(Cu)＝ay，n(Fe)＝(1－a)y，所以当溶液中只有Cu2＋和Fe3＋时它们对应的n(NO－3)＝2ay＋3(1－a)y＝(3－a)y，因此根据硝酸中的N守恒，硝酸的浓度b至少应等于－ay＋－ay3]mol50×10－3L＝80y1－a3，故D错。答案A二、非选择题9．0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。请回答下列问题：(1)试确定200℃时固体物质的化学式________________________________________________________________________________________________(要求写出推断过程)；(2)取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为__________________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为________，其存在的最高温度是________；(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为__________________________________________________________；(4)在0.10mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。解析该题考查铜及其化合物的性质及其相关化学方程式的书写。(1)由图像可知：200℃时，0.80gCuSO4·5H2O分解后剩余固体为0.57g，可分析出结晶水未完全失去。由CuSO4·5H2O=====△CuSO4·(5－n)H2O＋nH2O可求出n等于4。(2)由图像可看出270℃时固体质量为0.51g，经过计算分析该固体为CuSO4，当加热到102℃时CuSO4·5H2O质量减少，说明该温度时晶体已开始分解，其存在的最高温度是102℃。(4)由pH＝8知c(OH－)＝10－1410－8mol·L－1＝10－6mol·L－1，再根据Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20＝c(Cu2＋)·c2(OH－)可求出c(Cu2＋)；H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4，由题给数据可求出c(H＋)＝0.2mol·L－1。答案(1)CuSO4·5H2O=====△CuSO4·(5－n)H2O＋nH2O25018n0.80g0.80g－0.57g＝0.23gn＝4200℃时该固体物质的化学式为CuSO4·H2O(2)CuSO4CuO＋SO3↑CuSO4·5H2O102℃(3)2H2SO4(浓)＋Cu=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O(4)2.2×10－80.210．物质A～G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为红色沉淀。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：B________、E________、G________；(2)利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是________，阴极物质是________，电解质溶液是________；(3)反应②的化学方程式是___________________________________________________。解析(1)由G为红色沉淀及F转化为G的条件可知，G为Cu2O，则C为Cu，E为浓硫酸或者硝酸，结合题中所给的信息可知，矿物A应为Cu2S，则B为SO2，D为SO3，E为浓硫酸而不是硝酸，F为CuSO4。(2)用电解法提纯金属铜的方法是将粗铜作为电解池的阳极，精铜作为电解池的阴极，一般用CuSO4溶液作电解质溶液。(3)反应②的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O。答案(1)SO2H2SO4Cu2O(2)粗铜精铜CuSO4溶液(3)Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O11．铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价为＋1、＋2。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1L0.6mol·L－1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240mLNO气体(标准状况)。请回答下列问题：(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式_______________________________________。(2)若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为________。(3)若混合物中含0.1molCu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H2SO4的物质的为________。解析(1)Cu2O被稀HNO3氧化为Cu2＋，NO－3被还原为NO，同时生成H2O，其反应的离子方程式为：3Cu2O＋14H＋＋2NO－3===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。(2)Cu、Cu2O、CuO与0.6molHNO3恰好完全反应时生成Cu(NO3)2、NO和H2O，根据N原子守恒可知：n[Cu(NO3)2]＝0.6mol－0.1mol2＝0.25mol，混合物中所含的Cu元素共有0.25mol，用H2还原Cu、Cu2O、CuO混合物后应得到0.25molCu，其质量为16g。(3)根据3Cu～2NO,3Cu2O～2NO，n(Cu)＝0.1mol，n(NO)＝0.1mol，可得混合物中Cu2O为0.05mol，故CuO为0.05mol。混合物中，0.1molCu不与稀H2SO4反应，0.05molCu2O、0.05molCuO与稀H2SO4反应，根据Cu2O、CuO与H2SO4反应结合H＋生成H2O，可得n(H2SO4)＝0.05mol＋0.05mol＝0.1mol。答案(1)3Cu2O＋14H＋＋2NO－3===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O(2)16g(3)0.1mol12．由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。②Al3＋在pH＝5.0时沉淀完全；Mg2＋在pH＝8.8时开始沉淀，在pH＝11.4时沉淀完全。实验过程：Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液。Ⅱ.用铂丝蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤。Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶