2022届高三化学高考备考一轮复习化学铜及其化合物专项训练
展开这是一份2022届高三化学高考备考一轮复习化学铜及其化合物专项训练,共21页。试卷主要包含了单选题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(15题)
1.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
A.AB.BC.CD.D
2.化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是
A.AB.BC.CD.D
3.在电镀、印染、颜料、农药等方面应用广泛。某实验小组用红色固体a(只含Cu或中的一种)制备胆矾的路线如下:
下列推断正确的是
A.红色固体a可能是Cu
B.反应Ⅰ中参与反应的的物质的量为
C.试剂X一般选择稀盐酸和稀硝酸的混合物
D.步骤Ⅲ一般在坩埚中加热并灼烧
4.研究甲醛与新制Cu(OH)2反应的固体产物(固体A),实验如图。
已知:Cu2O、CuO均能溶于浓氨水,分别产生Cu(NH3)(无色)、Cu(NH3)(蓝色)。
下列说法不正确的是
A.甲醛与新制Cu(OH)2反应时,Cu(OH)2被还原
B.②→④无色溶液变蓝,说明固体A中存在Cu2O
C.③→⑤出现蓝色溶液的原因是2Cu+O2+8NH3•H2O=2Cu(NH3)+4OH- +6H2O
D.将试管①替换为,放置一段时间后发现溶液变蓝,也能确认固体A的成分
5.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是
A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B.Cu2+将H2O2还原为O2
C.H2O2既表现氧化性又表现还原性
D.发生了反应:Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
6.碲被誉为现代工业的维生素,主要用于石油裂化的催化剂,还可添加到钢材中增加其延展性等。某工艺从精炼铜的阳极泥(含有Cu2Te、Au、Ag等)中回收碲和贵重金属的流程如下所示:
已知:①TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和TeO。
②在1000℃时,Ag才能O2发生明显的反应,常温下在空气中几乎不反应。
下列说法错误的是
A.“焙烧”时,主要反应的方程式为Cu2Te+2O22CuO+TeO2
B.“滤液①”中分批加入双氧水,提高H2O2利用率
C.“酸浸①”用稀硫酸浸取,“酸浸②”用稀硝酸浸取
D.“热还原”时,先加H2C2O4,再加足量硫酸,提高反应速率
7.Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,CuSO4溶液中加入强碱产生蓝色絮状沉淀,继续加入强碱沉淀溶解生成蓝色[Cu(OH)4]2-。CuSO4·5H2O的晶体结构如图,关于铜的化合物说法不正确的是
A.蛋白质溶液中加入CuSO4发生盐析
B.Cu2O溶于硫酸的离子方程式:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
C.Cu(OH)2为两性氢氧化物,可用于鉴别葡萄糖和蔗糖
D.CuSO4·5H2O晶体中与水分子之间存在氢键
8.某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以废催化剂为原料,进行回收利用。设计实验流程如图:
已知:CuS既不溶于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。下列说法正确的是
A.步骤①操作中,生成的气体可用碱液吸收
B.滤液1中是否含有Fe2+,可以选用KSCN和新制的氯水检验
C.滤渣1成分是SiO2和CuS,滤渣2成分一定是SiO2
D.步骤④要滴加稀硫酸防止CuSO4水解
9.我国正在推行垃圾分类,为研究废旧电池的再利用,实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验流程如图所示。下列说法错误的是
A.“溶解”过程中,加入H2O2发生的反应方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
B.溶液A中一定含有的溶质有ZnSO4和CuSO4
C.操作M中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,可得到ZnO
10.废旧电池的回收利用对保护环境、节约资源意义重大。某化学兴趣小组利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO,部分实验过程如图所示。下列叙述不正确的是
A.“溶解”过程中发生的反应有2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O
B.“溶解”操作中的空气可以用双氧水代替
C.“调节pH”过程中NaOH溶液的作用是使Cu2+转化为Cu(OH)2
D.“过滤II”所得滤渣只需洗涤,无需干燥
11.同学们探究不同金属和浓硫酸的反应。向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验操作并记录实验现象。
已知:(CuS为黑色固体);可燃
下列说法不正确的是
A.加入铜片的实验中,使酸性溶液褪色的气体是
B.加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含
C.加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体
D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
12.10℃时,分别向4支小试管中滴加8滴1ml/LCuSO4溶液,再分别向其中滴加2ml/LNaOH溶液,边滴加边振荡,实验数据及现象如下表:
取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤,加入稀盐酸完全溶解,再加入适量BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。取蓝色沉淀重复上述实验,无白色沉淀。经检验,试管3、4中黑色沉淀中含有CuO。
下列说法不正确的是
A.由实验现象可知浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜
B.CuSO4溶液与NaOH溶液反应时,其相对量不同可以得到不同的产物
C.试管3、4中的固体在加热过程中发生了反应:Cu(OH)2CuO+H2O
D.取浅绿色沉淀再滴加适量NaOH溶液后加热仍不会变黑
13.根据物质的组成、结构等信息可以预测其性质或用途。下列预测中,明显不合理的是
A.根据化合价预测,高铜酸钠()与可生成硫酸盐
B.根据组成预测,铝酸三钙()溶于足量盐酸,生成白色沉淀
C.根据在周期表中位置预测,单质砷(第ⅤA族)是重要的半导体材料
D.根据结构预测,葡萄糖[]溶液中加入新制氢氧化铜,溶液呈绛蓝色
14.由下列实验操作及现象所得结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
15.氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuC12•2H2O制备CuCl,并进行相关探究。下列说法不正确的是
A.途径1中产生的Cl2可以回收循环利用
B.途径2中200℃时反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑
C.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2CuCl+4H++SO=2Cu2++2Cl-+SO2↑+2H2O
D.X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解
二、工业流程题(4大题)
16.某种电镀污泥主要含有碲化亚铜()、三氧化二铬()以及少量的金(),可用于制取溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:
已知:煅烧时,发生的反应为:
(1)元素在元素周期表中的位置为___________,该元素最高化合价___________。
(2)煅烧时,发生反应的化学方程式为___________。
(3)浸出液中除了含有(在电解过程中不反应)外,还含有___________(填化学式)。电解沉积过程中析出单质铜的电极为___________极。
(4)工业上用重铬酸钠()母液生产重铬酸钾()的工艺流程如图所示:
通过冷却结晶能析出大量的原因是___________。
(5)测定产品中含量的方法如下:称取试样配成溶液,取置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸和几滴指示剂,用标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为___________。若三次实验消耗标准液的体积平均为,则所得产品中的纯度为___________。
17.某学习小组以电路板刻蚀液(含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+)为原料制备纳米Cu2O,制备流程如下:
已知:①Cu2O在潮湿的空气中会慢慢氧化生成CuO,也易被还原为Cu;Cu2O不溶于水,极易溶于碱性溶液;Cu2O+2H+ =Cu2++Cu+H2O。
②生成Cu2O的反应:4Cu(OH)2+N2H4∙H2O=2Cu2O+N2↑+7H2O
请回答:
(1)步骤II,写出生成CuR2反应的离子方程式:___________
(2)步骤II,需对水层多次萃取并合并萃取液的目的是__________
(3)步骤III,反萃取剂为________
(4)步骤IV,①制备纳米Cu2O时,控制溶液的pH为5的原因是________
A. B. C.
②从溶液中分离出纳米Cu2O采用离心法,下列方法也可分离Cu2O的是_________
(5)为测定产品中Cu2O的含量,称取3.960g产品于锥形瓶中,加入30mL硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液(足量),充分反应后用0.2000 ml·L-1标准KMnO4溶液滴定,重复2~3次,平均消耗KMnO4溶液50.00mL。
①产品中Cu2O的质量分数为_____
②若无操作误差,测定结果总是偏高的原因是_____
18.氯化亚铜(CuCl)可用作有机合成的催化剂,CuCl微溶于水,不溶于醇和稀酸,可溶于Cl-浓度较大的溶液(CuCl+Cl-CuCl),在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2,还含有少量的SiO2)制备CuCl的工艺流程如图:
25℃时,相关物质的Ksp见表。
回答下列问题:
(1)黄铜矿预先粉碎的目的是_______。
(2)调pH加入的过量x为_______(填化学式),滤渣①的成分_______(填化学式)。
(3)“还原”时,铜粉转化为Na[CuCl2]的离子反应方程式为_______。
(4)已知:温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。则析出CuCl晶体的最佳条件为_______。
A.温度在60℃左右pH为2.0~2.5 B.温度在90℃左右pH为2.0~2.5
C.温度在60℃左右pH为5.0~6.0 D.温度在90℃左右pH为5.0~6.0
(5)析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤,“醇洗”可快速除去滤渣表面的水,防止滤渣被空气氧化为碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式_______。
(6)粗产品中氯化亚铜含量的测定:
①称取样品3.0 g于锥形瓶中,再加入过量的FeCl3溶液充分溶解,配制250 mL溶液。②从中取出25.00mL溶液,用0.1000 ml·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平行实验,到达滴定终点时,消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL。则样品中CuCl的纯度为_______(结果保留三位有效数字)。
19.以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量SiO2)为主要原料生产铜、铁红,原料的综合利用率较高,其主要流程如图。
已知:①CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易被氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于水的Na[CuCl2]。
②Cu+酸性条件发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。
(1)固体C中含有硫单质,则反应Ⅰ的离子方程式为______。从固体C中分离出硫单质的方法是溶解、过滤、蒸馏。最适宜的溶剂为______。
A.水 B.氢氧化钠溶液 C.CS2 D.酒精
(2)写出铁红的一种用途______,反应Ⅰ~Ⅴ中氧化还原反应共有______步。
(3)常温下,反应Ⅱ中生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡时,溶液中c()=3.0×10-6ml/L,需要控制溶液的pH不大于______时,才能使所得FeCO3中不含Fe(OH)2。过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验沉淀洗涤干净的方法是______。
(已知Ksp[FeCO3]=3.0×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16)
(4)反应Ⅲ在高温下进行,该反应的化学方程式为______。
(5)以惰性电极电解溶液D,阴极电极反应式为______。
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
和浓盐酸
b
e
B
Cu和稀硫酸
b
c
C
NO
Cu和稀硝酸
b
c
D
和
a
d
选项
生产活动
化学原理
A
食品中添加适量二氧化硫
SO2可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用
B
将液态植物油变成固态的氢化植物油
油脂能发生水解反应
C
利用氯化铁溶液腐蚀铜制印刷电路板
2Fe3++Cu =Cu2++ 2Fe2+
D
利用冰箱冷藏食物
温度低时,化学反应速率慢
实验操作
实验现象
金属为铜
金属为锌
金属为铝
点燃
不燃烧
燃烧
燃烧
通入酸性溶液
褪色
褪色
褪色
通入溶液
无明显变化
无明显变化
出现黑色沉淀
通入品红溶液
褪色
褪色
不褪色
试管编号
1
2
3
4
滴加NaOH溶液的量
2滴
6滴
12滴
16滴
立即观察沉淀的颜色
浅绿色
浅绿色
蓝色
蓝色
酒精灯加热浊液后沉淀的颜色
浅绿色
浅绿色
黑色
黑色
实验操作及现象
结论
A
待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加新制氯水,变蓝
待测液中有I-存在
B
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液,紫红色褪去
H2O2具有漂白性
C
向Fe2(SO4)3溶液中加入少量铜粉,固体溶解
金属铁比铜活泼
D
向Na2S溶液中滴入少量ZnSO4溶液,有白色沉淀生成,再滴入少量CuSO4溶液,又出现黑色沉淀
Ksp(CuS)
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
CuCl
Ksp
1×10-16.3
1×10-38.6
1×10-19.7
1×10-5.9
参考答案
1.D
【详解】
A.和浓盐酸反应需要固液加热装置,b中无加热装置,故A错误;
B.Cu和稀H2SO4不发生化学反应,故B错误;
C.Cu稀HNO3生成NO,会和空气反应生成NO2,不能用排空气法收集,故C错误;
D.和为固固加热,选用a做发生装置,氨气的密度比空气小,选向下排空气法,收集装置选d,故D正确;
故选:D。
2.B
【详解】
A.食品在国家标准范围内添加适量二氧化硫,可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用,A项正确;
B.将液态植物油变成固态的氢化植物油,是油脂发生加成反应,B项错误;
C.用氯化铁溶液腐蚀铜制印刷电路板,是因为铁离子具有强氧化性,离子方程式为:2Fe3++Cu =Cu2++2Fe2+,C项正确;
D.温度低时,食品变质的速率减慢,故可利用冰箱冷藏食物,D项正确;
答案选B。
3.B
【详解】
A.若红色固体a是铜,步骤Ⅰ不能得到蓝色溶液,A项错误;
B.依题意a物质为Cu2O,Cu2O物质的量为,与反应生成,据守恒,参与反应的的物质的量为,B项正确;
C.如果用稀盐酸和稀硝酸的混合物溶解铜,会引入杂质,C项错误;
D.在坩埚中加热并灼烧,会失去结晶水,得不到胆矾,D项错误;
故答案选B。
4.D
【详解】
A.甲醛与新制Cu(OH)2反应时,反应生成Cu2O,铜元素化合价降低,则Cu(OH)2被还原,故A正确;
B.由已知Cu(NH3)(无色),Cu(NH3)(蓝色),且Cu2O均能溶于浓氨水,则②→④无色溶液变蓝,说明固体A中存在Cu2O,故B正确;
C.已知:Cu2O、CuO均能溶于浓氨水,固体A经浓氨水浸泡后得到红色固体应为Cu,则③→⑤出现蓝色溶液的原因是2Cu+O2+8NH3•H2O=2Cu(NH3)+4OH- +6H2O,故C正确;
D.将试管①替换为,没有密封,空气中的氧气可能参与反应,则放置一段时间后发现溶液变蓝,不能确认固体A的成分,故D错误。
故选D。
5.B
【详解】
A.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,说明Cu2+是H2O2分解反应的催化剂,A正确;
B.H2O2变为O2,氧元素化合价从-1变为0价,化合价升高,失去电子发生氧化反应;Cu2+将H2O2氧化为O2,B错误;
C.根据“蓝色溶液变为红色浑浊( Cu2O)”,说明+2价的Cu2+被还原成+1价,H2O2表现了还原性;继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明发生了反应Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O,Cu2O中+ 1价Cu被氧化成+2价Cu2+,H2O2又表现了氧化性,C正确;
D.红色浑浊又变为蓝色溶液,Cu2O中+1价Cu被氧化成+ 2价Cu2+,发生反应为:Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2+ +3H2O,D正确;
故合理选项是B。
6.D
【分析】
阳极泥中含有Cu2Te、Au、Ag;根据题中信息可知,在“焙烧”过程中,主要是Cu2Te被氧化,且生成CuO、TeO2;经过“碱浸”,TeO2变为而留在“滤液①”,而“滤渣①”主要含有CuO、Ag、Au;“滤渣①”经过两次酸浸,逐步将Cu、Ag两种元素从“滤渣①”分离出,得到Au的同时,也将Cu、Ag分开,以更好地回收贵重金属,则“酸浸①”可以使用H2SO4,“酸浸②”可以使用HNO3;向“滤液①”中加入双氧水,将氧化为,再经过“加热浓缩”得到Na2TeO4浓溶液,再经过“热还原”得到碲粉。
【详解】
A.根据题中信息可知,阳极泥在“焙烧”过程中,主要是Cu2Te被氧化,且生成CuO、TeO2,反应的化学方程式为:,A正确;
B.H2O2易分解,向“滤液①”中分批加入双氧水,可以降低H2O2分解率,提高H2O2的利用率,B正确;
C.“滤渣①”主要含有CuO、Ag、Au;“酸浸①”使用H2SO4可以分离出Cu元素,“酸浸②”使用HNO3可以分离出Ag元素,从而将三种金属元素分离,以更好地回收金属,C正确;
D. “热还原”时,发生的化学反应为Na2TeO4+H2SO4+3H2C2O4=Na2SO4+6CO2↑+Te↓+4H2O,由此可知该反应需要强酸性环境,若先加入H2C2O4,再加足量H2SO4,不能提高反应速率,应该先加入足量H2SO4,再加入H2C2O4,D错误;
故选D。
7.A
【详解】
A.蛋白质溶液中加入CuSO4发生变性,故A错误;
B.Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4、H2O,反应的离子方程式:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故B正确;
C.Cu(OH)2既可溶于强酸又可溶于强碱,Cu(OH)2为两性氢氧化物,葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色Cu2O沉淀,蔗糖和新制氢氧化铜悬浊液不反应,可用于鉴别葡萄糖和蔗糖,故C正确;
D.根据图示,CuSO4·5H2O晶体中与水分子之间存在氢键,故D正确;
选A。
8.A
【分析】
由题给流程可知,向废催化剂中加入稀硫酸,硫化锌和四氧化三铁与稀硫酸反应得到硫酸锌、硫酸铁和硫酸亚铁的混合溶液,二氧化硅和硫化铜不与稀硫酸反应,过滤得到含有硫酸锌、硫酸铁和硫酸亚铁的滤液1和含有二氧化硅和硫化铜的滤渣1;滤液1经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到含有杂质的粗皓矾;向滤渣中加入稀硫酸和过氧化氢的混合溶液,酸性条件下,硫化铜与过氧化氢反应生成硫酸铜、硫沉淀和水,过滤得到含有硫酸铜的滤液2和含有硫和二氧化硅的滤渣2;滤液2经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到粗胆矾。
【详解】
A.步骤①操作中,硫化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和硫化氢气体,硫化氢气体能与碱反应,可用碱液吸收,故A正确;
B.由分析可知,滤液1中含有铁离子,若选用硫氰化钾溶液和新制的氯水检验亚铁离子,铁离子会干扰亚铁离子检验,故B错误;
C.由分析可知,滤渣1含有与稀硫酸不反应的二氧化硅和硫化铜,滤渣2为硫和二氧化硅,故C错误;
D.硫酸是高沸点酸,则滤液2经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到粗胆矾时,不需要要滴加稀硫酸防止硫酸铜水解,故D错误;
故选A。
9.D
【分析】
电池铜帽经过水洗、洗涤剂超声清洗除去表面的杂质后,加硫酸和双氧水将金属锌和铜溶解得到硫酸锌和硫酸铜,加过量锌粉置换出铜后,再加硫酸将过量的锌粉溶解后过滤得到铜,在硫酸锌的溶液中加过量的碱将锌沉淀,再将氢氧化锌沉淀灼烧得到氧化锌,据此分析解答。
【详解】
A.“溶解”过程中,加双氧水的目的是氧化铜单质,使其能溶于酸生成硫酸铜,反应的方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,故A正确;
B.根据以上分析可知溶液A中主要的溶质为硫酸锌和硫酸铜,故B正确;
C.操作M为过滤,需用到烧杯、漏斗和玻璃棒等仪器,故C正确;
D.由以上分析,硫酸锌转变成氢氧化锌后再灼烧得到氧化锌,故D错误;
故选:D。
10.C
【分析】
铜帽的主要成分为Zn和CuO,溶解过程中,Zn和H2SO4发生置换反应,Cu在H2SO4作用下,被空气中的O2氧化生成CuSO4,加入NaOH溶液调节溶液pH,使溶液中H2SO4完全反应,然后加入适量锌粉将Cu2+置换为Cu,过滤后向溶液中加入Na2CO3溶液与ZnSO4发生复分解反应将Zn2+沉淀,过滤后将滤渣洗涤、高温煅烧得到ZnO。
【详解】
A.溶解过程中Cu与O2反应生成CuO,而后CuO再与稀硫酸反应生成CuSO4,根据氧化还原反应化合价升降守恒可知反应总方程式为2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O,故A正确;
B.双氧水是“绿色氧化剂”,能够氧化Cu生成Cu2+,因此可以代替空气,故B正确;
C.由上述分析可知,加入NaOH溶液的目的是中和过量的H2SO4,故C错误;
D.ZnCO3高温煅烧分解生成ZnO,高温条件下ZnCO3表面水分蒸发,因此“过滤II”所得滤渣只需洗涤,无需干燥,故D正确;
故答案为C。
11.B
【详解】
A.加入铜片的实验中,气体能使酸性溶液褪色、使品红溶液褪色、不可燃,则气体具有还原性、漂白性,则气体是,A正确;
B. 加入铝片的实验中,气体能使酸性溶液褪色、能与CuSO4溶液产生黑色沉淀,则气体是,硫化氢具有可溶性,但具有可溶性的气体不一定是硫化氢,B不正确;
C. 加入锌片的实验中,气体能使酸性溶液褪色、使品红溶液褪色、则气体含,但不可燃,而锌片与浓硫酸反应的气体具有可燃性、但不能与CuSO4溶液产生黑色沉淀,则含有另一种气体;故生成的气体一定是混合气体,C正确;
D. 结合选项ABC可知,金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关,D正确;
答案选B。
12.D
【详解】
A.取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤,加入稀盐酸完全溶解,再加入适量BaCl2溶液,产生大量白色沉淀说明溶液中含有硫酸根离子,则浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜,故A正确;
B.由实验数据及现象可知,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的相对量不同,反应得到沉淀的颜色不同,说明相对量不同可以得到不同的产物,故B正确;
C.由实验数据及现象可知,试管3、4中硫酸铜溶液与过量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,反应的化学方程式为Cu(OH)2CuO+H2O,故C正确;
D.由实验数据及现象可知,向浅绿色沉淀中滴加氢氧化钠溶液发生的反应为碱式硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠,氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,故D错误;
故选D。
13.B
【详解】
A.高铜酸钠()中铜元素的化合价为+3价,具有氧化性,二氧化硫具有还原性,所以二者反应可生成硫酸盐,故A合理;
B.铝酸三钙()溶于足量盐酸,反应生成氯化钙、氯化铝,不能生成白色沉淀,B不合理;
C.根据在周期表中位置预测,砷在金属和非金属的分界线附近,所以单质砷(第ⅤA族)是重要的半导体材料,C合理;
D.根据结构预测,葡萄糖[]为多羟基醛,多羟基的物质溶液中加入新制氢氧化铜,溶液呈绛蓝色,D合理;
故选B。
14.A
【详解】
A.碘遇淀粉变蓝色,向待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制氯水,变蓝,说明加入氯水后生成了碘单质,表明原待测液中有I-存在,故A正确;
B.向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液,紫红色褪去,说明酸性KMnO4溶液和H2O2溶液发生氧化还原反应,有机色质褪色属于漂白,表明H2O2具有还原性,故B错误;
C.Cu与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜,不能比较金属的活泼性,故C错误;
D.Na2S溶液过量,均为沉淀生成,不能比较Ksp大小,故D错误;
故选:A。
15.C
【分析】
根据流程中物质的变化利用原子守恒和化合价升降守恒进行配平方程式,根据反应中加入的物质和产物判断是否可循环利用。
【详解】
A.CuCl2•2H2O加热过程中在加热过程会因为水解而生成氢氧化铜,故在加热时通入HCl抑制水解,而最终生成的氯气可以生成氯化氢,故可以回收循环利用,故A正确;
B.根据途径中的反应物和生成物利用原子守恒配平得方程式:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑,故B正确;
C.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2CuCl=Cu2++2Cl-+Cu。故C不正确;
D.由于CuCl2水解生成易挥发的氯化氢,故在加热时需要抑制其水解,故应在氯化氢的气流中加热,故D正确;
故选答案C。
【点睛】
离子方程式正误判断可以利用原子守恒或电子守恒。其次根据物质中元素化合价的变化判断氧化剂和还原剂是否发生反应,是否符合客观事实。
16.
(1) 第五周期VIA族 +6
(2)
(3) CuSO4 阴
(4)低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小
(5) 49.0%
【分析】
某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3) 以及少量的金(Au),工业上以电镀污泥为原料,用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等。根据工艺流程图,煅烧时Cu2Te与氧气发生反应,反应方程式为Cu2Te+2O22CuO+TeO2,Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液;碲化亚铜转化为CuO和TeO2;沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au),用稀硫酸溶解后,金不溶,CuO转化为CuSO4,TeO2转化为TeOSO4;电解后铜离子放电生成铜; TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。
(1)
Te在元素周期表中与氧元素同主族,且核外有5个电子层,所以位置为第五周期ⅥA族;其最外电子层有6个电子,所以其最高化合价为+6;答案为:第五周期ⅥA族;+6;
(2)
煅烧时,Cr2O3被空气中的氧气氧化生成Na2CrO4,化学方程式为。答案为:;
(3)
沉渣中加入稀硫酸,CuO转化为CuSO4,TiO2转化为TeOSO4,所以还含有CuSO4。电解沉积过程中,Cu2+在电解池的阴极得到电子被还原为Cu,析出单质铜的电极为阴极。答案为:CuSO4;阴;
(4)
冷却结晶,能析出大量K2Cr2O7,说明在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小,因此通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7,答案为:在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小;
(5)
滴定过程中,Fe2+ 被氧化为Fe3+,转化为Cr3+,发生反应的离子方程式为;由离子方程式,可建立如下关系式:~6Fe2+,取出的25.00mL溶液中所含的n(Fe2+)=0.1000ml/L×0.025L=0.0025ml,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为答案为:;49.0%。
17.Cu(NH3)+2RH=2NH+2NH3+CuR2 提高铜离子的萃取率,提高原料利用率 稀硫酸 pH太小氧化亚铜会发生歧化反应,pH太大,氧化亚铜会溶解 C 90.90% 制备氧化亚铜时,氧化亚铜被肼还原,产品中含有铜粉,测定结果均增大
【分析】
刻蚀液(含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+)加入过量的氨水,形成铜氨溶液,同时生成氢氧化亚铁和氢氧化铁沉淀,铜氨溶液中加入有机溶液得到CuR2,再反萃取剂条件下生成硫酸铜溶液。
【详解】
(1)步骤II,铜氨溶液和RH的有机溶液反应生成氨气和氯化铵和CuR2,离子方程式为:Cu(NH3)+2RH=2NH+2NH3+CuR2;
(2)需要对水层多次萃取并合并萃取液是能提高铜离子的萃取率,提高原料利用率;
(3)通过前后的物质分析,反萃取剂提供硫酸根离子和氢离子,故为稀硫酸;
(4)①从信息分析,氧化亚铜在酸性强的溶液中会发生歧化反应,但碱性强的溶液中氧化亚铜会溶解。故答案为:pH太小氧化亚铜会发生歧化反应,pH太大,氧化亚铜会溶解;
②纳米Cu2O不能通过半透膜,所以可以选择C进行分离。
(5)①根据得失电子分析关系式有5Cu2O-2KMnO4,高锰酸钾的物质的量为0.200 0 mI.L-1×0.05L=0.01ml,则氧化亚铜的物质的量为0.025ml,质量分数为=90.90%;
②制备氧化亚铜时,肼具有还原性,氧化亚铜被肼还原,产品中含有铜粉,测定结果均增大。
18.增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率 CuO或Cu(OH)2 Fe(OH)3、CuO或Cu(OH)2 Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl2]- A 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl +2HCl 79.6%
【分析】
黄铜矿粉通入氧气和硫酸浸取,生成硫酸铜、硫酸铁,SiO2不溶于硫酸;加入过量的氧化铜或氢氧化铜调节pH,使溶液中的铁离子生成氢氧化铁沉淀,则滤渣①为Fe(OH)3和氧化铜或氢氧化铜;加入过量的铜粉,生成[CuCl2]-,滤渣②为铜粉;经一系列操作得到CuCl。
【详解】
(1)黄铜矿预先粉碎可增大固体与硫酸的接触面积,能加快反应速率,提高浸出率;
(2)分析可知,调pH加入的过量x为CuO或Cu(OH)2;滤渣①的成分Fe(OH)3、CuO或Cu(OH)2;
(3)“还原”时,铜粉与Cu2+及Cl-反应转化为Na[CuCl2],离子反应方程式为Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl2]-;
(4)根据图像可知,温度再60℃左右,pH在2.0~2.5使CuCl的产率最高,为最佳反应条件,答案为A;
(5)氯化亚铜、水氧气反应生成碱式氯化铜,化学反应方程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl +2HCl;
(6) 消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL,26.05 mL数据偏差较大,舍去不用,则两次体积的平均值==24.00mL,根据方程式,n(CuCl)=n(FeCl2)=n(Ce4+)=0.1000 ml·L-1×24.00mL=0.0024ml,则样品中m(CuCl)= 0.0024ml÷25.00mL×250 mL×99.5g/ml=2.388g,CuCl的纯度=×100%=79.6%。
19.CuFeS2+3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S C 油漆涂料等 3 8.5 取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若没有白色沉淀生成,说明沉淀已洗净 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 Cu2++2e-=Cu
【分析】
本流程的目的,是以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量SiO2)为主要原料生产铜、铁红。首先将黄铜矿用FeCl3溶液溶解,发生反应Ⅰ生成FeCl2溶液和S、CuCl沉淀;溶液A中加入Na2CO3溶液,生成FeCO3沉淀和NaCl溶液;FeCO3在空气中煅烧,发生反应Ⅲ,生成Fe2O3和CO2;固体B中含有CuCl、S,加入NaCl发生反应Ⅳ,生成S和Na[CuCl2];溶液中加入盐酸发生反应Ⅴ,生成Cu和NaCl、CuCl2。
【详解】
(1)固体C中含有硫单质,同时生成FeCl2溶液和Cu沉淀,则CuFeS2与FeCl3溶液发生反应Ⅰ的离子方程式为CuFeS2+3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S。固体C中含有硫等,分离出硫单质的方法是溶解、过滤、蒸馏,则发生的仅是溶解过程,最适宜的溶剂为CS2,故选C。答案为:CuFeS2+3Fe3++Cl-=4Fe2++CuCl+2S;C;
(2)铁红的主要成分为Fe2O3,呈红棕色,它是防锈漆的成分之一,它的一种用途是油漆涂料等。反应Ⅰ中,Fe由+3价降为+2价;反应Ⅱ中,没有元素的价态变化;反应Ⅲ中,Fe由+2价升高为+3价;反应Ⅳ中,没有元素的价态变化;反应Ⅴ中,Cu由+1价变为0、+2价,所以反应Ⅰ~Ⅴ中氧化还原反应共有3步。答案为:油漆涂料等;3;
(3)常温下,反应Ⅱ中生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡时,溶液中c()=3.0×10-6ml/L,c(Fe2+)=ml/L=1.0×10-5ml/L,c(OH-)=ml/L=10-5.5ml/L,c(H+)==10-8.5,所以需要控制溶液的pH不大于8.5时,才能使所得FeCO3中不含Fe(OH)2。过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验沉淀洗涤干净时,需检验Cl-是否存在,方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若没有白色沉淀生成,说明沉淀已洗净。答案为:8.5;取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若没有白色沉淀生成,说明沉淀已洗净;
(4)反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧,生成Fe2O3和CO2,该反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。答案为:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;
(5)由分析可知,溶液D中含有NaCl和CuCl2,以惰性电极电解,阴极Cu2+得电子生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。答案为:Cu2++2e-=Cu。
【点睛】
检验沉淀是否洗涤干净时,不能检验洗涤液中是否含有沉淀溶解后电离产生的离子。
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