2022新高考化學(xué)微題型《加練半小時(shí)》第3章微題型24銅及其化合物的性質(zhì)、制備與實(shí)驗(yàn)探究

命題角度1銅的氧化物1．(2020·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)已知：Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O。某紅色粉末樣品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一種或兩種，為探究其組成，取少量樣品加入過(guò)量稀硫酸。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．若固體全部溶解，則發(fā)生的離子反應(yīng)只有：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OB．若固體部分溶解，則樣品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3C．若固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，則樣品中n(Fe2O3)∶n(Cu2O)為2∶1D．另取ag樣品在空氣中充分加熱至質(zhì)量不再變化，稱其質(zhì)量為bg(b＞a)，則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(9b－a,a)2．(2021·重慶月考)氫氧化銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅，在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解25.25g二者的混合物，恰好消耗1.0mol·L－1鹽酸500mL。灼燒等量的上述混合物，得到的氧化銅質(zhì)量為()A．15gB．20gC．30gD．35g3．某紅色固體粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物，為探究其組成，稱取mg該固體粉末樣品，用足量的稀H2SO4充分反應(yīng)后，稱得固體質(zhì)量為ag。已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O(1)若a＝____________(用含m的最簡(jiǎn)式表示)，則紅色固體粉末為純凈物。(2)若a＝eq\f(m,9)，則紅色固體粉末中Fe2O3的物質(zhì)的量為_(kāi)_________mol(用含m的最簡(jiǎn)式表示)。命題角度2銅鹽4．(2020·張家口市宣化第一中學(xué)高三月考)東漢晚期的青銅奔馬(馬踏飛燕)充分體現(xiàn)了我國(guó)光輝燦爛的古代科技，已成為我國(guó)的旅游標(biāo)志。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．青銅是我國(guó)使用最早的合金、含銅、錫、鉛等元素B．青銅的機(jī)械性能優(yōu)良，硬度和熔點(diǎn)均高于純銅C．銅器皿表面的銅綠可用明礬溶液清洗D．“曾青(CuSO4)得鐵則化為銅”的過(guò)程發(fā)生了置換反應(yīng)5．(2020·福建廈門(mén)一中月考)CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．相對(duì)于途徑②③，途徑①更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想B．途徑①發(fā)生的反應(yīng)可能是3Cu＋2HNO3＋3H2SO4=3CuSO4＋2NO↑＋4H2OC．將CuSO4溶液蒸發(fā)至大量晶體析出，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體D．1molCuSO4在1100℃所得混合氣體X為SO3和O2，其中O2可能為0.75mol命題角度3銅綠[Cu2(OH)2CO3]6．(2020·商河縣第一中學(xué)月考)某同學(xué)通過(guò)如下流程制備氧化亞銅：已知：CuCl難溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．步驟②中，SO2為還原劑，將CuCl2還原為CuClB．步驟③中為防止CuCl被氧化，可用H2SO3水溶液洗滌C．步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl＋2OH－=Cu2O＋2Cl－＋H2OD．得除去7．(2020·廈門(mén)實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色來(lái)自孔雀石顏料[主要成分為Cu(OH)2·CuCO3]，青色來(lái)自藍(lán)銅礦顏料[主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3]。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度B．孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化C．孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿D．Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO38．(2020·商城縣上石橋高級(jí)中學(xué)高三月考)孔雀石主要成分是Cu2(OH)2CO3，還含少量FeCO3及Si的化合物，實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備硫酸銅晶體的步驟如圖：(1)步驟Ⅰ中涉及的反應(yīng)用離子方程式表示為_(kāi)__________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟Ⅱ中試劑①是____________(填字母)。a．KMnO4 b．H2O2c．Fe粉 d．KSCN(3)步驟Ⅲ加入CuO的目的是_______________________________________________。(4)測(cè)定硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)中結(jié)晶水的x值：稱取2.4g硫酸銅晶體，加熱至質(zhì)量不再改變時(shí)，稱量粉末的質(zhì)量為1.6g。則計(jì)算得x＝__________(計(jì)算結(jié)果精確到0.1)。(5)孔雀石與焦炭一起加熱可以生成Cu及其它無(wú)毒物質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

答案精析1．D[固體全部溶解，若固體是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu恰好能將Fe3＋還原為Fe2＋，故A錯(cuò)誤；若固體是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe3＋還原為Fe2＋，剩余銅，故B錯(cuò)誤；若固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，因?yàn)镃u2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必須有Fe2O3存在，使其生成的Fe3＋溶解產(chǎn)生的Cu，反應(yīng)的有關(guān)離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，說(shuō)明樣品中n(Fe2O3)∶n(Cu2O)為1∶1，故C錯(cuò)誤；Cu2O～2CuOΔm144g 16gm(Cu2O)(b－a)gm(Cu2O)＝eq\f(144g×b－ag,16g)＝9(b－a)g，故混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(9b－ag,ag)＝eq\f(9b－a,a)，故D正確。]2．B[混合物加入鹽酸發(fā)生：Cu(OH)2＋2HCl=CuCl2＋2H2O、Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋CO2↑＋3H2O，恰好消耗鹽酸500mL，生成CuCl2物質(zhì)的量為500×10－3×eq\f(1,2)mol＝0.25mol，其中Cu原子物質(zhì)的量為0.25mol，灼燒混合物Cu元素最終轉(zhuǎn)化成CuO，根據(jù)Cu原子守恒，因此CuO的物質(zhì)的量為0.25mol，其質(zhì)量為0.25mol×80g·mol－1＝20g，故選項(xiàng)B正確。]3．(1)eq\f(4m,9)(2)eq\f(3m,1216)解析(1)若紅色固體粉末只是Fe2O3，則和稀H2SO4充分反應(yīng)后，無(wú)固體剩余，所以紅色固體若為純凈物，只能是Cu2O，根據(jù)Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2Oeq\f(m,144)moleq\f(m,144)mol所以a＝eq\f(m,144)×64＝eq\f(4,9)m。(2)設(shè)Fe2O3、Cu2O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol。Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2Ox2xCu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2Oyyy2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋2xx根據(jù)題意eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y－x＝\f(m,9×64),160x＋144y＝m))所以x＝eq\f(3m,1216)。4．B[我國(guó)使用最早的合金是青銅，該合金中含銅、錫、鉛等元素，故A正確；合金的熔點(diǎn)比組分金屬的熔點(diǎn)低，則青銅熔點(diǎn)低于純銅，故B錯(cuò)誤；銅器皿表面的銅綠為Cu2(OH)2CO3，能溶于酸性溶液，而明礬溶液因Al3＋的水解顯酸性，則可用明礬溶液清洗銅器皿表面的銅綠，故C正確；“曾青(CuSO4)得鐵則化為銅”的過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，此反應(yīng)為置換反應(yīng)，故D正確。]5．B[途徑①會(huì)生成有污染性的一氧化氮?dú)怏w，不能體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想，故A錯(cuò)誤；銅和稀硫酸不能反應(yīng)，加入硝酸后能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成一氧化氮和硫酸銅，所以途徑①發(fā)生的反應(yīng)可能是3Cu＋2HNO3＋3H2SO4=3CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故B正確；要制得膽礬晶體，需要將CuSO4溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，故C錯(cuò)誤；根據(jù)2CuSO4eq\o(=,\s\up7(1100℃))Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑和4CuSO4eq\o(=,\s\up7(1100℃))2CuO＋4SO3↑＋O2↑可知，1molCuSO4在1100℃所得混合氣體X中O2為在0.25～0.50mol，故D錯(cuò)誤。]6．D[步驟②中發(fā)生的反應(yīng)為SO2＋2CuCl2＋2H2O=2CuCl↓＋H2SO4＋2HCl，故SO2為還原劑，將CuCl2還原為CuCl，A正確；H2SO3中的S也是＋4價(jià)具有較強(qiáng)的還原性，故步驟③中為防止CuCl被氧化，可用H2SO3水溶液洗滌，B正確；步驟④中的反應(yīng)物為CuCl和NaOH，產(chǎn)物為Cu2O，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl＋2OH－=Cu2O＋2Cl－＋H2O，C正確；由題干信息得CuCl難溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O，故得到的Cu2O試樣中可能會(huì)混有CuCl雜質(zhì)，不能通過(guò)加足量稀硫酸充分溶解過(guò)濾后分離除去，D錯(cuò)誤。]7．C[孔雀石、藍(lán)銅礦的主要成分均能與酸反應(yīng)，C錯(cuò)誤。]8．(1)Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，F(xiàn)eCO3＋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\o(=,\s\up7(△))2Cu＋2CO2↑＋H2O解析(1)孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3，還含少量FeCO3、Si的化合物，步驟Ⅰ中涉及的反應(yīng)是Cu2(OH)2CO3和FeCO3與硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，F(xiàn)eCO3＋2H＋=Fe2＋＋CO2↑＋H2O。(2)步驟Ⅱ中加入試劑①的目的是氧化亞鐵離子為鐵離子，便于沉淀除去，所加試劑能和亞鐵離子反應(yīng)且不能引入新的雜質(zhì)：KMnO4溶液加入后，能氧化亞鐵離子，但會(huì)引入鉀離子、錳離子，a不合題意；加入H2O2會(huì)氧化亞鐵離子為鐵離子，過(guò)氧化氫被還原為水，不引入雜質(zhì)，b符合題意；Fe粉不能氧化亞鐵離子，c不合題意；加入KSCN溶液結(jié)合鐵離子形成絡(luò)合物，不能氧化亞鐵離子，d不合題意。(3)步驟Ⅲ加入CuO目的是和酸反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子全部沉淀。(4)稱取2.4g硫酸銅晶體，加熱至質(zhì)量不再改變時(shí)，稱量粉末的質(zhì)量1.6g為硫酸銅質(zhì)量，n(CuSO4)＝eq\f(1.6g,160g·mol－1