新高考化学二轮复习高频考点练习12 铜及其化合物（解析版）

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1．（2022·江苏卷）我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
1.C A．石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误B．单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；C．青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D．含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误；故选C。
2．（2021·湖北卷）“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是（ ）
A．铜的金属活动性大于银
B．通过揉搓可提供电解质溶液
C．银丝可长时间保持光亮
D．用铝丝代替银丝铜也会变黑
2.D A．根据金属活动性顺序表，铜的金属活动性大于银，A项正确；B．通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液，B项正确；C．银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，C项正确；D．铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D项错误；答案选D。
3．（2022·浙江省定海第一中学高三模拟）下列说法不正确的是（ ）
A．室温下，铜能与浓硝酸反应，不能与浓硫酸反应
B．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
D．足量铁与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
3.C A．室温下，铜能与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，铜不能与浓硫酸反应，A正确；B．稀硝酸和铜反应生成一氧化氮、一氧化氮和氧气生成二氧化氮，B正确；C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，氢离子、硝酸根离子、铜反应生成硝酸铜，铜粉溶解，C错误；D．足量铁与稀硝酸反应生成亚铁离子、一氧化氮，离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，D正确；故选C。
4．(双选）（2022·太原师范学院附属中学高三期中）下列有关铜的化合物说法正确的是（ ）
A．根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
B．CuSO4溶液与H2S溶液反应的离子方程式为：Cu2+＋H2S＝CuS↓＋2H＋，
C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O
D．Cu2O溶于稀硫酸反应的离子方程式Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
4.B D A．在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，利用的是铁离子的氧化性，与铁比铜金属性强无关系，A错误；B．H2S难电离，CuSO4溶液与H2S溶液反应的离子方程式为Cu2+＋H2S＝CuS↓＋2H＋，B正确；C．铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为Cu2(OH)2CO3＋4H＋＝2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，C错误；D．氧化铜可以和稀硫酸反应生成铜离子和水，离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，D正确；故选D。
5．部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是（ ）
A．d的代表物质高铜酸钾(KCuO2)具有强氧化性
B．将c加入浓碱液中可制得e的胶体
C．e→a的转化可用于检验葡萄糖
D．存在b→c→e→b的转化关系
5.B A．由图可知，d的代表物质高铜酸钾(KCuO2)中的铜元素具有最高价，化合价容易降低，具有强氧化性，A正确；B．c为正二价的铜盐，加入浓氢氧化钠会生成氢氧化铜沉淀，不会形成胶体，B错误；C．葡萄糖具有还原性，在碱性环境中可以二价铜转化为一价铜，故ea的转化可用于检验葡萄糖，C正确；D．氧化铜和稀硫酸生成硫酸铜，硫酸铜和氢氧化钠生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，存在bceb的转化关系，D正确；故选B。
题点（二）与铜及其化合物相关的实验
6．（2021·江苏卷）下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲除去废铜屑表面的油污
B．用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C．用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D．用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
6.D A.碳酸钠溶液显碱性，在加热的条件下可以除去铜屑表面的油污，A正确；B.在酸性条件下，铜与双氧水发生氧化反应得到硫酸铜，B正确；C.装置丙为过滤装置，过滤可以除去难溶杂质，得到硫酸铜溶液，C正确；D.用装置丁蒸干溶液得到硫酸铜固体，而不是CuSO4·5H2O，D错误；答案选D。
7．（2022·全国·高三专题练习）由工业废铜泥(主要成分为、、，含少量Fe)制备难溶于水的氯化亚铜，其工艺流程如图。下列说法错误的是（ ）
A．灼烧时可将CuS、等转化为CuO
B．除杂②过程中还需加热
C．流程中可循环使用的物质有、
D．还原中的反应为
7.C A．根据流程信息，灼烧的目的是使含铜物质尽可能溶解在硫酸溶液中，所以是将CuS、等转化为，A正确；B．除杂的目的是使铁元素转化成而转化成滤渣，①目的是将转化成，②加稀溶液，调节溶液的，使转化成沉淀，但只加入稀溶液容易形成胶体更难除杂，所以还应加热，B正确；C．还原反应同时生成，酸浸又消耗，所以可循环使用，但没有参与循环，C错误D．还原中Cu2+被还原得到氯化亚铜，反应为，D正确； 故选C。
8．（2022·秦皇岛高三开学考试）某小组探究Cu与HNO3反应，室温下，3ml·L-1的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象；浓硝酸遇铜片立即产生气泡，进一步操作如图：
已知：NO2易溶于水，可部分发生反应2NO2+H2O=HNO2+HNO3。下列说法正确的是（ ）
A．铜与浓硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
B．稀硝酸遇铜片产生气体为无色，该气体遇到空气不变色
C．硝酸铜对稀硝酸与铜反应具有催化作用
D．蓝色溶液B中的NO2或HNO2对稀硝酸与铜的反应起催化作用
8.D A．铜与浓硝酸反应生成，离子方程式为，A错误；B．稀硝酸遇铜片产生气体为无色的NO，该气体遇到空气变为红棕色的NO2，B错误；C．通过对比实验，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象，说明硝酸铜对该反应没有催化作用，C错误；D．通过控制变量，蓝色溶液B中加水稀释后硝酸浓度为的稀硝酸，与初始稀硝酸反应进行对比，反应速率快，只能考虑为溶解的或新生成的起催化作用，D正确；故答案选D。
9．（2021·全国甲卷）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
9. （1） A、C （2） 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） （3） 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） （5） ①③
解析：(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。
10．（2022·烟台高三模拟）以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为CuO、SiO2少量Fe2O3)为原料均能制备CuSO4•5H2O晶体。
(1)取一定量蚀刻废液和稍过量的NaOH溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热反应并通入空气，待产生大量的黑色沉淀时停止反应，趁热过滤、洗涤，得到CuO固体；所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作，得到CuSO4•5H2O晶体。
①写出用蚀刻废液制备CuO反应的化学方程式：_______。
②检验CuO固体是否洗净的实验操作是_______。
③装置图中装置X的作用是_______。
(2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备CuSO4•5H2O晶体时，请补充完整相应的实验方案：取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，_______，加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干，得到CuSO4•5H2O晶体。已知该实验中pH=3.2时，Fe3+完全沉淀；pH=4.7时，Cu2+开始沉淀。实验中可选用的试剂：1.0ml•L﹣1H2SO4、1.0ml•L﹣1HCl、1.0ml•L﹣1NaOH。
(3)通过下列方法测定产品纯度：准确称取0.5000g CuSO4•5H2O样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加过量KI溶液并用稀H2SO4酸化，以淀粉溶液为指示剂，用0.1000ml•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。测定过程中发生下列反应：2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2；2S2O+I2=S4O+2I﹣，计算CuSO4•5H2O样品的纯度(写出计算过程)：_______。
10. (1) 取最后一次洗涤液少量于试管中，向试管中滴加硝酸酸化的硝酸银，若无白色沉淀生成则洗涤干净 防倒吸
(2)取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，加适量1.0ml•L﹣1H2SO4溶解，再滴加适量1.0ml•L﹣1NaOH调节pH在3.2-4.7，过滤
(3)根据2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2；2S2O+I2=S4O+2I﹣得关系式，2Cu2+~~I2~~2S2O，则CuSO4•5H2O的物质的量为0.1000ml•L﹣1×0.01980L=0.00198ml，CuSO4•5H2O样品的纯度为。
解析：（1）①Cu(NH3)4]Cl2、NaOH在加热条件下生成CuO、NH3、NaCl、H2O，反应的化学方程式为；
②CuO固体可能附着的杂质离子中有Cl-，根据洗涤液中是否含有氯离子检验CuO固体是否洗净，具体实验操作是：取最后一次洗涤液少量于试管中，向试管中滴加硝酸酸化的硝酸银，若无白色沉淀生成则洗涤干净。
③三颈烧瓶中有氨气放出，氨气极易溶于水，所以装置图中装置X的作用是防倒吸；
（2）取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，加适量1.0ml•L﹣1H2SO4溶解，再滴加适量1.0ml•L﹣1NaOH调节pH在3.2-4.7之间生成氢氧化铁沉淀除铁，过滤，将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干，得到CuSO4•5H2O晶体。
（3）根据2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2；2S2O+I2=S4O+2I﹣得关系式，2Cu2+~~I2~~2S2O，则CuSO4•5H2O的物质的量为0.1000ml•L﹣1×0.01980L=0.00198ml，CuSO4•5H2O样品的纯度为。
11．氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。它难溶于 H2SO4、HNO3 和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣(无色溶液)。在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4﹣nCln]，n随着环境酸度的改变而改变。某研究小组设计如下两种方案制备氯化亚铜。
方案一：铜粉还原CuSO4溶液
请回答：
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)步骤②中，加入大量水的作用是___________________________________。
(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止_______________________。
(4)随着pH减小，Cu2(OH)4﹣nCln 中铜的质量分数_______。
A 增大 B 不变 C 减小 D 不能确定
方案二：在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备，其流程和实验装置(夹持仪器略)如图：
请回答：
(5)实验操作的先后顺序是 a→_______→_______→_______→e (填操作的编号)
a．检査装置的气密性后加入药品 b．点燃酒精灯，加热
c．在“气体入口”处通入干燥HCl d．熄灭酒精灯，冷却
e．停止通入HCl，然后通入N2
(6)在实验过程中，观察到B中无水硫酸铜由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是________________________________________________________。
(7)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2杂质，请分析产生CuCl2杂质的原因__________________________________________。
11.(1)Cu+Cu2++6Cl﹣＝2[CuCl3]2﹣
(2)稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣逆向移动，生成CuCl
(3)CuCl在潮湿空气中被水解氧化 (4)C
(5)c b d (6)先变红后褪色
(7)加热时间不足或加热温度偏低，使CuCl2未完全分解
解析: (1) 由信息“氯化亚铜可溶于浓盐酸”，则步骤①中，铜、硫酸铜在氯化钠和浓盐酸环境中发生反应，生成[CuCl3]2﹣，离子方程式为Cu+Cu2++6Cl﹣＝2[CuCl3]2﹣；(2) 在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+2Cl﹣ [CuCl3]2﹣，步骤②中，加入大量水的作用：稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣ [CuCl3]2﹣逆向移动，生成CuCl；(3) 在潮湿空气中易水解氧化，析出的CuCl晶体用95%乙醇洗涤，真空干燥是为了加快乙醇和水的挥发，防止CuCl在潮湿空气中水解氧化；(4)随着pH值减小，Cu2(OH)4﹣nCln中4−n减小，n增大，则铜的含量减小，故答案为 C ；(5)在操作过程中，先检查气密性，在“气体入口”处通入干燥HCl以使氯化铜晶体能在氯化氢环境中脱水，加热晶体，氯化氢抑制了氯化铜的水解，故可得无水氯化铜，失水完毕后，停止加热，等冷却到室温后停止通入HCl，故就发生反应在实验操作的先后顺序是 a→c→b→d→e；(6)实验中有HCl气体，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，在大于300°C时，氯化铜分解产生氯气，氯气能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故C中试纸的颜色变化是先变红后褪色；(7) 2CuCl2Cl2+2CuCl， 反应结束后，CuCl产品中含有少量的CuCl2杂质原因为：加热时间不足或加热温度偏低，使CuCl2未完全分解。