备考2024届高考化学一轮复习强化训练第三章金属及其化合物第5讲铜及其化合物金属的冶炼

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已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋Cu2＋＋Cu＋H2O
下列说法不正确的是（ D ）
A.步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B.步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2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.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
解析 步骤②中SO2的主要作用是将CuCl2还原为CuCl，Na2SO3同样具有还原性，可以替换，A项正确；SO2水溶液具有还原性，可以防止CuCl被氧化，B项正确；根据原子守恒、电荷守恒可知，C项正确；如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应后，得到的固体中含有CuCl和Cu，此时无法计算试样纯度，D项错误。
2.[上海高考]某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了一系列实验。在反应过程中会发生一些副反应，生成不溶于水和酸的CuS、Cu2S。
（1）从安全和绿色化学角度考虑，在制取硫酸铜时，可选用的物质是 bd 。
a.Cub.CuO
c.CuSd.CuSO4·Cu（OH）2·H2O
（2）装置a的作用是 防倒吸 。反应过程中，因为浓硫酸的吸水作用，烧瓶中出现白色固体物质，如何简便检
验反应后圆底烧瓶里有Cu2＋存在？ 将反应后的溶液沿烧杯壁缓缓倒入水中并不断搅拌，若溶液变蓝，则有Cu2＋存在 。
在实际反应中，由于条件控制不好，容易产生CuS和Cu2S固体：2CuS强热Cu2S＋S。
（3）已知样品质量为a g，加热反应后得到的Cu2S是b g，则样品中CuS的质量分数是6（a－b）a×100％ 。如果Cu2S高温下转化为Cu，则实验测得的值会 偏大 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）根据以上信息，说明铜与浓硫酸反应需要控制哪些条件？ 温度不宜过高，时间不宜过长 。
解析 （1）铜和浓硫酸加热时反应生成硫酸铜，同时生成二氧化硫大气污染物，a项错误；氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，无污染物产生，b项正确；CuS不溶于酸，要想制备硫酸铜，需先和氧气作用生成氧化铜和二氧化硫，氧化铜再和稀硫酸作用生成硫酸铜，该过程中产生了二氧化硫大气污染物，c项错误；CuSO4·Cu（OH）2·H2O只需要和稀硫酸反应即可制取硫酸铜，没有污染物产生，d项正确。（2）二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，易产生倒吸，球形管内空间较大，可以防止倒吸；烧瓶中出现的白色固体物质是无水CuSO4，故只需要将溶液稀释即可检验铜离子的存在，稀释时应注意，烧瓶中有浓硫酸，所以应将原溶液倒入水中并不断搅拌，如果溶液显蓝色则证明铜离子存在。（3）设样品中CuS的质量为x g，Cu2S的质量为y g，根据质量守恒可得x＋y＝a，根据铜原子守恒可得x96＋2y160＝2b160，联立解得x＝6a－6b。所以样品中CuS的质量分数为6a－6ba×100％。如果Cu2S在高温下转化为Cu，则反应后测得的固体质量偏小，则CuS的质量分数偏大。（4）由题意知，温度过高、加热时间太长都容易得到副产物，故铜与浓硫酸反应温度不宜过高，时间不宜过长。