2022届高考化学一轮复习 微题型24 铜及其化合物的性质、制备与实验探究（解析版）

这是一份2022届高考化学一轮复习 微题型24 铜及其化合物的性质、制备与实验探究（解析版），共6页。试卷主要包含了已知，某同学通过如下流程制备氧化亚铜等内容，欢迎下载使用。

1．(2020·辽宁实验中学月考)已知：Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O。某红色粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，为探究其组成，取少量样品加入过量稀硫酸。下列有关说法正确的是( )
A．若固体全部溶解，则发生的离子反应只有：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
B．若固体部分溶解，则样品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3
C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，则样品中n(Fe2O3)∶n(Cu2O)为2∶1
D．另取a g样品在空气中充分加热至质量不再变化，称其质量为b g(b＞a)，则混合物中Cu2O的质量分数为eq \f(9b－a,a)
2．(2019·甘肃省武威第二中学高三月考)氢氧化铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜，在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解25.25 g二者的混合物，恰好消耗1.0 ml·L－1盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为( )
A．15 g B．20 g C．30 g D．35 g
3．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m g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a g。
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＝eq \f(m,9)，则红色固体粉末中Fe2O3的物质的量为__________ ml(用含m的最简式表示)。
命题角度2 铜盐
4．(2020·张家口市宣化第一中学高三月考)东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是( )
A．青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素
B．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜
C．铜器皿表面的铜绿可用明矾溶液清洗
D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应
5．(2020·福建厦门一中月考)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②③，途径①更好地体现了绿色化学思想
B．途径①发生的反应可能是3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O
C．将CuSO4溶液蒸发至大量晶体析出，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体
D．1 ml CuSO4在1 100 ℃所得混合气体X为SO3和O2，其中O2可能为0.75 ml
命题角度3 铜绿[Cu2(OH)2CO3]
6．(2020·商河县第一中学月考)某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。下列说法错误的是( )
A．步骤②中，SO2为还原剂，将CuCl2还原为CuCl
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用H2SO3水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－===Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．得到的Cu2O试样中可能会混有CuCl杂质，可通过加足量稀硫酸充分溶解过滤后分离除去
7．(2020·厦门实验中学月考)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
8．(2020·商城县上石桥高级中学高三月考)孔雀石主要成分是Cu2(OH)2CO3，还含少量FeCO3及Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如图：
(1)步骤Ⅰ中涉及的反应用离子方程式表示为___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中试剂①是____________(填字母)。
a．KMnO4 b．H2O2
c．Fe粉 d．KSCN
(3)步骤Ⅲ加入CuO的目的是_______________________________________________。
(4)测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值：称取2.4 g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6 g。则计算得x＝__________(计算结果精确到0.1)。
(5)孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu及其它无毒物质，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案精析
1．D [固体全部溶解，若固体是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu恰好能将Fe3＋还原为Fe2＋，故A错误；若固体是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3＋还原为Fe2＋，剩余铜，故B错误；若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3＋溶解产生的Cu，反应的有关离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，说明样品中n(Fe2O3)∶n(Cu2O)为1∶1，故C错误；
Cu2O ～ 2CuO Δm
144 g 16 g
m(Cu2O) (b－a)g
m(Cu2O)＝eq \f(144 g×b－a g,16 g)＝9(b－a) g，
故混合物中Cu2O的质量分数为eq \f(9b－a g,a g)＝eq \f(9b－a,a)，故D正确。]
2．B [混合物加入盐酸发生：Cu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2O、Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O，恰好消耗盐酸500 mL，生成CuCl2物质的量为500×10－3×eq \f(1,2) ml＝0.25 ml，其中Cu原子物质的量为0.25 ml，灼烧混合物Cu元素最终转化成CuO，根据Cu原子守恒，因此CuO的物质的量为0.25 ml，其质量为0.25 ml×80 g·ml－1＝20 g，故选项B正确。]
3．(1)eq \f(4m,9) (2)eq \f(3m,1 216)
解析 (1)若红色固体粉末只是Fe2O3，则和稀H2SO4充分反应后，无固体剩余，所以红色固体若为纯净物，只能是Cu2O，根据
Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
eq \f(m,144) ml eq \f(m,144) ml
所以a＝eq \f(m,144)×64＝eq \f(4,9)m。
(2)设Fe2O3、Cu2O的物质的量分别为x ml、y ml。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
x 2x
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
y y y
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2x x
根据题意eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y－x＝\f(m,9×64),160x＋144y＝m))
所以x＝eq \f(3m,1 216)。
4．B [我国使用最早的合金是青铜，该合金中含铜、锡、铅等元素，故A正确；合金的熔点比组分金属的熔点低，则青铜熔点低于纯铜，故B错误；铜器皿表面的铜绿为Cu2(OH)2CO3，能溶于酸性溶液，而明矾溶液因Al3＋的水解显酸性，则可用明矾溶液清洗铜器皿表面的铜绿，故C正确；“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生的反应为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，此反应为置换反应，故D正确。]
5．B [途径①会生成有污染性的一氧化氮气体，不能体现绿色化学的思想，故A错误；铜和稀硫酸不能反应，加入硝酸后能发生氧化还原反应，生成一氧化氮和硫酸铜，所以途径①发生的反应可能是3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故B正确；要制得胆矾晶体，需要将CuSO4溶液加热浓缩、冷却结晶，故C错误；根据2CuSO4eq \(=====,\s\up7(1 100 ℃))Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑和4CuSO4eq \(=====,\s\up7(1 100 ℃))2CuO＋4SO3↑＋O2↑可知，1 ml CuSO4在1 100 ℃所得混合气体X中O2为在0.25～0.50 ml，故D错误。]
6．D [步骤②中发生的反应为SO2＋2CuCl2＋2H2O===2CuCl↓＋H2SO4＋2HCl，故SO2为还原剂，将CuCl2还原为CuCl，A正确；H2SO3中的S也是＋4价具有较强的还原性，故步骤③中为防止CuCl被氧化，可用H2SO3水溶液洗涤，B正确；步骤④中的反应物为CuCl和NaOH，产物为Cu2O，发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－===Cu2O＋2Cl－＋H2O，C正确；由题干信息得CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O，故得到的Cu2O试样中可能会混有CuCl杂质，不能通过加足量稀硫酸充分溶解过滤后分离除去，D错误。]
7．C [孔雀石、蓝铜矿的主要成分均能与酸反应，C错误。]
8．(1)Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，FeCO3＋2H＋===Fe2＋＋CO2↑＋H2O (2)b (3)消耗酸使溶液pH升高，便于Fe3＋形成沉淀除去 (4)4.4 (5)Cu2(OH)2CO3＋Ceq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋2CO2↑＋H2O
解析 (1)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含少量FeCO3、Si的化合物，步骤Ⅰ中涉及的反应是Cu2(OH)2CO3和FeCO3与硫酸发生复分解反应生成二氧化碳，反应的离子方程式为Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，FeCO3＋2H＋===Fe2＋＋CO2↑＋H2O。(2)步骤Ⅱ中加入试剂①的目的是氧化亚铁离子为铁离子，便于沉淀除去，所加试剂能和亚铁离子反应且不能引入新的杂质：KMnO4溶液加入后，能氧化亚铁离子，但会引入钾离子、锰离子，a不合题意；加入H2O2会氧化亚铁离子为铁离子，过氧化氢被还原为水，不引入杂质，b符合题意；Fe粉不能氧化亚铁离子，c不合题意；加入KSCN溶液结合铁离子形成络合物，不能氧化亚铁离子，d不合题意。(3)步骤Ⅲ加入CuO目的是和酸反应，调节溶液的pH使铁离子全部沉淀。(4)称取2.4 g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量1.6 g为硫酸铜质量，n(CuSO4)＝eq \f(1.6 g,160 g·ml－1)＝0.01 ml，受热质量减少2.4 g－1.6 g＝0.8 g，水的物质的量为eq \f(0.8 g,18 g·ml－1)＝0.044 ml。
CuSO4·xH2Oeq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋xH2O
1 x x＝4.4
0.01 ml 0.044 ml
(5)孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu、二氧化碳和水，依据原子守恒配平书写得到的化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋Ceq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋2CO2↑＋H2O。