五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编24-铜及其化合物（含解析）

五年2018-2022高考化学真题按知识点分类汇编24-铜及其化合物（含解析）

一、单选题

1．（2019·海南·高考真题）我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指

A． B．

C． D．

2．（2018·江苏·高考真题）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是

A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色

B．KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体

C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3

D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2

3．（2018·浙江·校联考高考真题）某同学通过如下流程制备氧化亚铜：

已知：难溶于水和稀硫酸，

下列说法不正确的是

A．步骤②可用替换

B．步骤③中为防止被氧化，可用溶液洗涤

C．步骤④发生反应的离子方程式为

D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度

4．（2018·浙江·校联考高考真题）下列反应中能产生二氧化硫的是

A．氧化铜和稀硫酸反应 B．亚硫酸钠和氧气反应

C．三氧化硫和水反应 D．铜和热的浓硫酸反应

5．（2020·全国·高考真题）宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是

A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度

B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3

6．（2020·全国·统考高考真题）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是

A．胆矾的化学式为CuSO4

B．胆矾可作为湿法冶铜的原料

C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程

D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应

7．（2020·海南·高考真题）向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是

A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液

B．离子方程式为Cu2+ + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O

C．Cu2+与 NH3中的氮原子以π键结合

D．NH3分子中∠HNH为109º28ˊ

8．（2020·浙江·统考高考真题）下列说法不正确的是

A．[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到

B．铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O

C．钙单质可以从TiCl4中置换出Ti

D．可用H2还原MgO制备单质Mg

二、填空题

9．（2018·海南·高考真题）铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：

（1）实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为__________________。

（2）电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式____________。配制的FeCl3溶液应保持_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)，原因是_____________。

（3）溶液中Cu2＋的浓度可采用碘量法测得：

①2Cu2＋＋5I-＝2CuI↓＋ ②I3- ＋2=3I-+2

反应①中的氧化剂为_____________。现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反应后，用0.1000 mol·L¯1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2＋的浓度为_______mol·L¯1。

三、计算题

10．（2019·浙江·统考高考真题）某红色固体粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物，为探究其组成，称取mg该固体粉末样品，用足量的稀H2SO4充分反应后，称得固体质量为ag。

已知：Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O

(1)若a=____________(用含m的最简式表示)，则红色固体粉末为纯净物；

(2)若a=m/9，则红色固体粉末中Fe2O3的物质的量为____________mol(用含m的最简式表示)。

11．（2018·浙江·校联考高考真题）称取4.00g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60g铁粉，充分反应后，得固体的质量为3.04g。请计算：

（1）加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量_________________。

（2）固体混合物中氧化铜的质量_________________。

四、实验题

12．（2021·全国·高考真题）胆矾()易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：

(1)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有_______(填标号)。

A．烧杯     B．容量瓶      C．蒸发皿         D．移液管

(2)将加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为_______，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是_______。

(3)待完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量，冷却后用调为3.5～4，再煮沸，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、_______、乙醇洗涤、_______，得到胆矾。其中，控制溶液为3.5～4的目的是_______，煮沸的作用是_______。

(4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为，加入胆矾后总质量为，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为_______(写表达式)。

(5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是_______(填标号)。

①胆矾未充分干燥    ②坩埚未置于干燥器中冷却     ③加热时有少胆矾迸溅出来

13．（2022·全国·统考高考真题）二草酸合铜(Ⅱ)酸钾()可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤：

Ⅰ.取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。

Ⅱ.向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液。

Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80-85℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。

Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，进行表征和分析。

回答下列问题：

(1)由配制Ⅰ中的溶液，下列仪器中不需要的是________(填仪器名称)。

(2)长期存放的中，会出现少量白色固体，原因是________。

(3)Ⅰ中的黑色沉淀是________(写化学式)。

(4)Ⅱ中原料配比为，写出反应的化学方程式________。

(5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入应采取________的方法。

(6)Ⅲ中应采用________进行加热。

(7)Ⅳ中“一系列操作”包括________。

五、元素或物质推断题

14．（2019·浙江·高考真题）固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验：

请回答：

(1) 由现象1得出化合物X含有________元素(填元素符号)。

(2) 固体混合物Y的成分________(填化学式)。

(3) X的化学式________。X与浓盐酸反应产生黄绿色气体，固体完全溶解，得到蓝色溶液，该反应的化学方程式是________。

参考答案：

1．A

【详解】在选项给出的四种物质中只有、晶体有色，而和均为无色晶体，加热分解生成CuSO4和H2O，CuSO4呈白色；而加热发生分解反应，生成的Fe2O3呈红棕色，所以符合题意的物质是，故合理选项是A。

2．A

【详解】A项，FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；

B项，KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B项正确；

C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，C项正确；

D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。

3．D

【分析】碱式碳酸铜和过量的盐酸反应，生成，溶液中通入，可将还原为，与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，据此分析作答。

【详解】A．步骤②中的主要作用是将还原为，同样具有还原性，可以替换，A项正确；

B．溶液具有还原性，可以防止被氧化，B项正确；

C．步骤④与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水，发生反应的离子方程式为，C项正确；

D．如果试样中混有和杂质，用足量稀硫酸与试样充分反应后，得到的固体中含有和，此时无法计算试样纯度，D项错误；

答案选D。

4．D

【详解】A项，生成物为硫酸铜和水，不产生二氧化硫，故不选A；

B项，亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠，该反应不产生二氧化硫，故不选B；

C项，三氧化硫和水反应生成硫酸，反应中无法产生二氧化硫，故不选C；

D项，Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫、水和硫酸铜，故选D。

综上所述，本题正确选项为D。

5．C

【详解】A．字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度，A说法正确；

B．由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B说法正确；

C．孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐酸腐蚀，C说法错误；

D．因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜，所以Cu(OH)2∙CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2∙2CuCO3，D说法正确。

综上所述，相关说法错误的是C，故本题答案为C。

6．A

【详解】A．胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO45H2O，A说法错误；

B．湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜，B说法正确；

C．加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程，C说法正确；

D．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D说法正确。

综上所述，相关说法错误的是A，故选A。

7．B

【详解】A. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成铜氨溶液，为深蓝色溶液，故A错误；

B. 离子方程式为Cu2+ + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O，故B正确；

C. Cu2+提供空轨道， NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C错误；

D. NH3分子为三角锥形，键角∠HNH为107º18ˊ，故D错误。

故答案选：B。

8．D

【详解】A．硫酸铜溶液与氨水反应，当氨水过量时发生反应生成[Cu(NH3)4]SO4，A选项正确；

B．在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为：2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3•nH2O+(3-n)H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3•nH2O，，B选项正确；

C．钙还原性较强，钙单质可以从TiCl4中置换出Ti，C选项正确；

D．镁属于较活泼金属，不能利用氢气还原氧化镁制备镁，而是常用电解熔融MgCl2的方法，D选项错误；

答案选D。

9．     Cu＋H2O2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O     Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋     酸性     防止Fe3＋水解生成Fe(OH)3     Cu2＋     0.125

【分析】(1)铜与稀硫酸不反应，稀硫酸的作用是提供酸性环境，增强过氧化氢的氧化性；

(2)由于Fe3+易水解，因此配制的FeCl3溶液要保持在酸性条件下，抑制水解；

(3)根据转移的电子数守恒可列关系式求解。

【详解】（1）H2O2在酸性条件下具有强氧化性，能跟铜反应，反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O，

故答案为:Cu＋H2O2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O。

（2）FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，是铁离子把铜氧化成铜离子，反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，由于Fe3+易水解，因此FeCl3溶液应保持酸性，目的是防止Fe3＋水解生成Fe(OH)3。

故答案为：Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋ ；酸性；防止Fe3＋水解生成Fe(OH)3 。

（3）反应①中的铜的化合价由+2→+1价，化合价降低，因此，氧化剂为Cu2＋；根据反应关系：

2 2Cu2＋

 0.1mol/L0.025L    x0.02L

0.1mol/L0.025L= x0.02L，解得x=0.125mol/L；

故答案为Cu2＋ ；0.125。

10．         

【详解】（1）红色固体粉末为纯净物只有两种情况，全是Fe2O3或者全是Cu2O。Cu2O和硫酸反应生成的Cu会与Fe3+反应，Cu＋2Fe3+＝Cu2＋+2Fe2+。若全为Fe2O3时，剩余的固体物质为a=0g，但是当剩余固体质量为0g时，也有可能是Fe2O3和Cu2O两种物质的混合物；所以该红色固体只能为Cu2O。

Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

，所以a＝m

（2）设Fe2O3为 x mol， Cu2O为ymol，则160x＋144y＝m，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O得到的铜为ymol。

Cu＋2Fe3+＝Cu2＋+2Fe2+

x mol 2x mol

剩余的铜的质量为（y－x）×64＝a＝m，方程式联立，解出x＝。

11．     0.100mol     2.40g

【分析】过程发生的反应：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，Fe2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Fe+ Fe2(SO4)3=3 FeSO4，所得固体为置换出的铜和剩余的铁的混合物，以此解答。

【详解】（1）过程发生的反应：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，Fe2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Fe+ Fe2(SO4)3=3 FeSO4，

加入铁粉充分反应后，溶液中溶质是硫酸亚铁，根据硫酸根守恒，得到硫酸亚铁的物质的量n=0.05L×2.00mol/L=0.100mol；

故答案为0.100mol；

（2）根据（1）的结果，充分反应后，溶液中含铁元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.100mol，质量m=0.1000mol56g/mol=5.60g，等于加入的铁粉的质量，说明3.04g固体中含有氧化铜中的铜及剩余铁的质量，这些铁的质量恰好等于氧化铁中铁元素的质量，

设氧化铜xmol，氧化铁ymol，则有：

80x+160y=4.00，64x+112y=3.04，解得x=0.03，y=0.01，

氧化铜的质量是0.03mol×80g/mol=2.40g，

故答案为2.40g。

【点睛】本题运算有些繁琐，解答要运用元素守恒突破难点，首先是硫元素守恒，加入的硫酸中硫酸根离子的物质的量等于硫酸亚铁的物质的量；其次是铁元素的守恒，氧化铁中的铁元素与加入铁粉的铁元素质量之和等于溶液中含有的铁元素与固体中剩余铁的质量之和相等，注意到硫酸亚铁含有的铁元素质量等于加入的铁粉的质量，则可确定所得固体中除铜之外，还含有铁，且其质量恰好为氧化铁中所含铁的质量。

12．     A、C     CuO+H2SO4CuSO4+H2O     不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少（硫酸利用率高）     过滤     干燥     除尽铁，抑制硫酸铜水解     破坏氢氧化铁胶体，易于过滤          ①③

【详解】(1)制备胆矾时，根据题干信息可知，需进行溶解、过滤、结晶操作，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有烧杯和蒸发皿，A、C符合题意，故答案为：A、C；

(2)将加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O；直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水，与这种方法相比，将加入到适量的稀硫酸中，加热制备胆矾的实验方案具有的优点是：不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少（硫酸利用率高）；

(3) 硫酸铜溶液制硫酸铜晶体，操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥；中含氧化铁杂质，溶于硫酸后会形成铁离子，为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全，需控制溶液为3.5～4，酸性环境同时还可抑制铜离子发生水解；操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体，所以煮沸，目的是破坏氢氧化铁胶体，使其沉淀，易于过滤，故答案为：过滤；干燥；除尽铁，抑制硫酸铜水解；破坏氢氧化铁胶体，易于过滤；

(4) 称量干燥坩埚的质量为，加入胆矾后总质量为，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为。则水的质量是(－)g，所以胆矾（CuSO4•nH2O）中n值的表达式为=n:1，解得n＝；

(5) ①胆矾未充分干燥，导致所测m2偏大，根据n=可知，最终会导致结晶水数目定值偏高，符合题意；

②坩埚未置于干燥器中冷却，部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾，导致所测m3偏大，根据n=可知，最终会导致结晶水数目定值偏低，不符合题意；

③加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，会使m3数值偏小，根据n=可知，最终会导致结晶水数目定值偏高，符合题意；综上所述，①③符合题意，故答案为：①③。

13．(1)分液漏斗和球形冷凝管

(2)风化失去结晶水生成无水硫酸铜

(3)CuO

(4)3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑

(5)分批加入并搅拌

(6)水浴

(7)冷却结晶、过滤、洗涤

【分析】取已知浓度的溶液，搅拌下滴加足量溶液，产生浅蓝色沉淀氢氧化铜，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀，过滤，向草酸()溶液中加入适量固体，制得和混合溶液，将和混合溶液加热至80-85℃，加入氧化铜固体，全部溶解后，趁热过滤，将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。

【详解】（1）由固体配制硫酸铜溶液，需用天平称量一定质量的固体，将称量好的固体放入烧杯中，用量筒量取一定体积的水溶解，因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。

（2）含结晶水，长期放置会风化失去结晶水，生成无水硫酸铜，无水硫酸铜为白色固体。

（3）硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。

（4）草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧化还原反应生成、、CO2和水，依据原子守恒可知，反应的化学方程式为：3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑。

（5）为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈，造成液体喷溅，可减缓反应速率，将碳酸钾进行分批加入并搅拌。

（6）Ⅲ中将混合溶液加热至80-85℃，应采取水浴加热，使液体受热均匀。

（7）从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。

14．     O     Cu和NaOH     NaCuO2     2NaCuO2＋8HCl2NaCl＋2CuCl2＋Cl2↑＋4H2O

【分析】固体混合物Y溶于水，得到固体单质为紫红色，说明是Cu，产生碱性溶液，焰色反应呈黄色说明含有钠元素，与盐酸HCl中和，说明为NaOH（易算出为0.02mol），混合气体能使CuSO4变蓝，说明有水蒸气。

【详解】（1）CuSO4由白色变为蓝色，说明有水生成，根据元素守恒分析，必定含有O元素。

（2）现象2获得紫色单质，说明Y含有Cu,现象3焰色反应为黄色说明有Na元素，与HCl发生中和反应说明有NaOH，故答案填Cu和NaOH。

（3）NaOH为0.02mol，易算出m(Na)=0.02×23g=0.46g，m(O)=m-m(Na)-m(Cu)=2.38-0.46-1.28=0.46g，N(Na)：N(Cu)：N(O)==1：1：2，故化学式为NaCuO2，X与浓盐酸反应，根据反应现象，产物有Cl2，和CuCl2蓝色溶液，因而化学方程式为2NaCuO2＋8HCl2NaCl＋2CuCl2＋Cl2↑＋4H2O