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1课后限时集训10用途广泛的金属材料铜及其化合物(建议用时：25分钟)1．(2019·豫北豫南联考)《天工开物》中记载：凡铜供世用，出山与出炉只有亦铜。以炉甘石或倭铅参合，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是()A．青铜B．黄铜C．赤铜D．白铜C[青铜(Cu—Sn合金)，黄铜(Cu—Zn合金)，赤铜为纯铜，白铜(Cu—Ni合金)，纯铜比合金铜熔点高。]2．江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸。下列叙述不正确的是()A．自然界中化合态的硫以FeS2、CuFeS2等形式存在B．火法炼铜的矿石原料主要含Cu2SC．该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4D．1mol·L－1H2SO4溶液可储存于铁制或铝制容器中D[1mol·L－1H2SO4溶液为稀H2SO4，与Fe、Al反应，不可储存于铁制或铝制容器中，D错误。]3．下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是()A．MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑B．Al2O3＋3C=====2125℃2Al＋3CO↑C．Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2D．HgS＋O2=====焙烧Hg＋SO2[答案]B4．(2019·重庆模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是()A．相对于途径③，途径①更好地体现了绿色化学思想2B．途径①发生的反应可能是3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2OC．将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体D．1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO3和O2，其中O2可能为0.75molB[A项，途径①有污染气体NO生成，不能更好地体现绿色化学思想，错误；C项，胆矾晶体不能通过蒸干得到，应冷却结晶，过滤得到，错误；D项，1molCuSO4被还原成Cu2O转移1mol电子，应得氧气0.25mol，错误。]5．如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是()选项物质a物质b物质c物质dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞溶液BCuONaAlO2Fe2O3紫色石蕊溶液CCuOBaCl2FeO酚酞溶液DCu(OH)2Ba(NO3)2FeO紫色石蕊溶液D[稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞溶液不变色，A、C项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，B项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红，D项正确。]6．(2018·淄博高三摸底)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。(1)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为____________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。(2)混合物B的成分有________。(3)将Na2CO3溶液滴入一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是________。[解析](1)根据Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋3Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2＋。检验Fe2＋，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。(2)SiO2与盐酸不反应，因为混合物可分离出粗Cu，可知混合物B的成分为SiO2和Cu。(3)由题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]。[答案](1)Fe2＋2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等，合理即可)(2)SiO2、Cu(3)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]7．CuCl是有机合成的重要催化剂，可用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：物质开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl－2，CuCl－2的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。(1)煅烧的主要目的是___________________________________________。(2)操作Ⅰ为调节溶液的pH，范围为________，加入的物质X可以是________(填字母)。A．CuOB．Cu(OH)2C．NaOH溶液D．CaCO3(3)滤渣Ⅱ的主要成分是________。(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl－2，请写出反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)工业上常用CuSO4来制备CuCl，在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl，加热生成CuCl沉淀，该反应的离子方程式是_______________4___________________________________________________________________。[解析](2)调节溶液的pH时，应保证Fe3＋、Al3＋完全沉淀，而Cu2＋不能沉淀，溶液的pH应在4.7≤pH5.6，加入物质X的目的是消耗H＋调节溶液的pH，但不能引入新杂质。[答案](1)使铜转化为可溶于酸的氧化物(2)4.7≤pH＜5.6ABC(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)2H2O＋2Cu2＋＋SO2＋4Cl－===2CuCl－2＋SO2－4＋4H＋(5)2Cu2＋＋SO2－3＋2Cl－＋H2O=====△2CuCl↓＋SO2－4＋2H＋[教师用书独具](2019·荆州模拟)某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究，探究的问题和过程如下：(1)为探究不同价态铜的稳定性，进行如下实验：①将CuO粉末加热至1000℃以上完全分解成红色的Cu2O粉末，该实验说明：在高温条件下，＋1价Cu比＋2价Cu更________(填“稳定”或“不稳定”)。②向Cu2O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子方程式为________________________，由此可知，在酸性溶液中，＋1价Cu比＋2价Cu更________(填“稳定”或“不稳定”)。③向Cu2O中加适量稀HNO3，反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________。(2)为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO，他根据所提供的下列装置进行实验(夹持装置未画)，装置A产生氨气，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→________→________→________→________→________→h。①实验结束后，装置B中固体由黑色变为红色，装置E中收集到无色无味的气体，在空气中无颜色变化，点燃的镁条可以在其中燃烧，则B装置中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________5____________________________________________________________________。②装置C中的球形装置的作用是____________________________________。[答案](1)①稳定②Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O不稳定③3Cu2O＋14H＋＋2NO－3===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O(2)gfbcde(bc可互换)①3CuO＋2NH3=====△3Cu＋N2＋3H2O②防倒吸