高考二轮测试题：3-4 铜

       第四单元  铜

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　D

2．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．①②③⑤        B．②③④

C．①②④           D．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　A

3．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　D

4．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　C

5．6.4 g铜跟60 mL 8 mol·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n mol，此时溶液中所含NO的物质的量为    (　　)

A．(n＋0.2)mol  B．(n＋0.4)mol

C．0.28 mol  D．0.31 mol

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)＝n(H

＋)＋2n(Cu2＋)＝n mol＋2×0.1 mol＝(n＋0.2)mol。

答案　A

6．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　B

7．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　A

8．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol·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336 mL气体(标准状况)，则b＝0.3

D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b<80y

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，当在其中加入H2SO4时，H＋和NO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)＝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＝80y，故D错。

答案　A

二、非选择题

9．0.80 g CuSO4·5H2O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0.10 mol·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

0.1  mol·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，0.80 g CuSO4·5H2O分解后剩余固体为0.57 g，可分析出结

晶水未完全失去。由CuSO4·5H2OCuSO4·(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0.51 g，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－)＝ mol·L－1＝10－6 mol·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＋)＝0.2 mol·L－1。

答案　(1)CuSO4·5H2OCuSO4·(5－n)H2O＋nH2O

　　　　250　　　　　　　　　　　　　　　18n

　　　　0.80 g　　　　0.80 g－0.57　g＝0.23 g

n＝4

200 ℃时该固体物质的化学式为CuSO4·H2O

(2)CuSO4CuO＋SO3↑

CuSO4·5H2O 　102 ℃

(3)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O

(4)2.2×10－8　 0.2

10．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)SO2　H2SO4　Cu2O

(2)粗铜　精铜　CuSO4溶液

(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

11．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1 L 0.6 mol·L－1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO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0.1 mol Cu，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被还原为NO，同时生成H2O，其反应的离

子方程式为：3Cu2O＋14H＋＋2NO===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。

(2)Cu、Cu2O、CuO与0.6 mol HNO3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]＝＝0.25 mol，混合物中所含的Cu元素共有0.25 mol，用

H2还原Cu、Cu2O、CuO混合物后应得到0.25 mol Cu，其质量为16 g。

(3)根据3Cu～2NO,3Cu2O～2NO，n(Cu)＝0.1 mol，n(NO)＝0.1 mol，可得混合物中Cu2O

为0.05 mol，故CuO为0.05 mol。混合物中，0.1 mol Cu不与稀H2SO4反应，0.05  mol

Cu2O、0.05 mol CuO与稀H2SO4反应，根据Cu2O、CuO与H2SO4反应结合H＋生成H2O，

可得n(H2SO4)＝0.05 mol＋0.05 mol＝0.1 mol。

答案　(1)3Cu2O＋14H＋＋2NO===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O　(2)16 g　(3)0.1 mol

12．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溶液，沉淀全部溶解。

Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C。

(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是_____________________________

___________________________________________________________________________。

(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、_____________________________________。

(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是_____________________________________________。

(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是_______________________________________________。

(5)沉淀C的化学式是________。

(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)＝1∶1∶3，则X的化学式是________。

解析　实验过程分析：由Ⅰ知，X中的阴离子有CO或HCO，无SiO，因SiO＋

2H＋===H2SiO3↓，而题述是得到无色溶液；由Ⅱ知无Na＋，即X不是NaHCO3；由Ⅲ知，

X中一定有铝元素，但不能确定是否有镁元素；由Ⅳ进一步明确铝元素的存在；由Ⅴ知

X中有镁元素，X是化合物，由此推知X是碱式碳酸镁铝。

(6)n(CO2)∶n[Al(OH)3]∶n[Mg(OH)2]＝1∶1∶3，根据电荷守恒可知X的组成为

Mg3Al(OH)7CO3。

答案　(1)CO2　(2)钠、硅

(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

(4)Al (OH)3＋OH－===AlO＋2H2O

(5)Mg(OH)2

(6)Mg3Al(OH)7CO3