2020-2021备战高考化学 铜及其化合物推断题 培优 易错 难题练习(含答案)
及答案
一、铜及其化合物
2H2O的热稳定性，进行如下操作： 1．某研究性学习小组拟探究热CuCl2·
上述所列物质都是纯净物，请回答：
(1)气流C的结构式______，白色固体的化学式________。
(2)已知Y的摩尔质量为233 g·mol-1，完成CuCl2·2H2O缓慢加热分解的化学方程式__________。
2H2O)【答案】H-Cl CuCl 2(CuCl2·【解析】 【分析】
(1)气流C是保护气，用以抑制盐的水解，通常为该盐对应的酸；白色固体为无水盐分解产物；
(2)在无保护气条件下，盐受热水解，可能得到碱式盐，可能水解产生相应的碱，根据物质的摩尔质量确定Y的组成，Y加热得到黑色固体是CuO，根据Y的成分可确定其分解反应方程式。 【详解】
(1) CuCl2是强酸弱碱盐，由于产生该盐的酸为挥发性的HCl，所以给盐的结晶水合物CuCl2·2H2O加热时，为抑制其水解，要在HCl气流中进行，所以C是HCl，目的是作保护气，抑制加热过程CuCl2可能的水解。该物质是共价化合物，H原子、Cl原子之间通过一个2H2O的物质的共用电子对结合，所以HCl的结构式是H-Cl，X是CuCl2。由于3.42 g CuCl2·
2H2O)=3.42 g÷171 g/mol=0.02 mol，当高于300℃加热，CuCl2分解，产生的白量为n(CuCl2·
色固体中含有Cu 0.02 mol，质量为0.02×64 g/mol=1.28 g<1.99 g，说明含有Cl原子，其物质的量为(1.99 g-1.18 g)÷35.5 g/mol=0.02 mol，则白色固体中Cu、Cl个数比是1：1，所以白色固体的化学式为CuCl，Z为Cl2；
(2)3.42 g CuCl2·2H2O的物质的量为n(CuCl2·2H2O)=3.42 g÷171 g/mol=0.02 mol，在没有HCl保2H2O会发生水解，可能生成碱式盐Cu2(OH)2Cl2也可能生成相应的碱护气作用下加热CuCl2·
Cu(OH)2，Cu2(OH)2Cl2摩尔质量是233 g/mol，3.42 gCuCl2·2H2O反应产生0.01 mol
Cu2(OH)2Cl2，质量是2.33 g，正好吻合，说明Y是Cu2(OH)2Cl2；若反应产生Cu(OH)2，其摩尔质量是98 g/mol，与题干不符合，故Y为碱式盐Cu2(OH)2Cl2，则根据质量守恒定律可得CuCl2·2H2O缓慢加热的反应方程式为2(CuCl2·2H2O)Cu2(OH)2Cl2【点睛】
CuO+2HCl↑。
Cu2(OH)2Cl2+2HCl↑+2H2O；
Cu2(OH)2Cl2在200℃条件下加热发生分解反应产生CuO和HCl，反应方程式为
Cu2(OH)2Cl2+2HCl↑+2H2O
本题考查了易挥发性的结晶水合物受热分解产物的判断。这类盐在受热分解时，发生的分解反应有两种类型。在有保护气时，会失去全部结晶水，生成无水盐，温度升高，无水盐进一步分解；在无保护气时，会转化为碱式盐或相应的碱，继续升高温度，将进一步分解，最终转化为金属氧化物。一定要掌握外界条件对物质分解反应的影响。
2．为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：
请回答：
（1）X 的化学式是______________。
（2）写出蓝色溶液转化为蓝色沉淀的离子方程式是______________。 （3）写出固体甲与稀硫酸反应的化学方程式______________。 【答案】CuO Cu2++2OH-=Cu(OH)2 Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O 【解析】 【分析】
流程中32gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量：32.0g-28.8g=3.2g，证明X中含氧元素，28.8g固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO，X为氧化铜，n(CuO)=n(O2)=
32g=0.4mol，结合质量守恒得到
80g/mol3.2g=0.1mol，氧元素守恒得到甲中n(Cu)：n(O)=0.4mol：(0.4mol-32g/mol0.1mol×2)=2：1，固体甲化学式为Cu2O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀，加热分解得到16.0g氧化铜。 【详解】
(1)分析可知X为CuO，故答案为CuO；
(2)蓝色溶液为硫酸铜溶液，转化为蓝色沉淀氢氧化铜的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2，故答案为Cu2++2OH-=Cu(OH)2；
(3)固体甲为Cu2O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的化学方程式为：Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O，故答案为Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O。
3．今有甲、乙两种固体和A、B、C、D四种物质的溶液。已知甲、乙中有一种为氧化铜，A、B、C、D分别是盐酸、氯化钠、氯化铜和氢氧化钠中的一种。这六种物质之间有如下转
化关系：①乙＋B＝A＋水；②A＋C＝乙＋D；③甲＋B＝A＋水。
（1）写出下列四种物质的化学式：甲______________， 乙______________， A______________， D______________。
（2）用离子方程式表示上述三个变化：①___________，②__________________，③___________________。
【答案】CuOCu(OH)2CuCl2NaClCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2OCu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓CuO+2H+=Cu2+ +H2O 【解析】 【分析】
甲、乙两种固体均与B反应，生成A和水，再分析给出的四种物质可知B为盐酸、A为氯化铜；所以甲乙中均含有铜元素，又A+C=乙+D，能与氯化铜反应的只有氢氧化钠，所以C为氢氧化钠，D为氯化钠，乙为氢氧化铜，则甲为氧化铜． 【详解】
(1)根据以上分析可知，甲为CuO；乙为Cu(OH)2；A为CuCl2；D 为NaCl；
(2)氢氧化铜为难溶物所以不能拆，故乙与B的离子反应为：Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O；A与C的离子反应为：Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓；氧化铜为难溶物不能拆，故甲与B的离子反应为：CuO+2H+=Cu2+ +H2O。
4．化学反应多姿多彩，其中的颜色多种多样，试根据图中框图，按要求填写下列问题
（1）A的名称是______________，B的化学式是_________。 （2） 反应①的化学方程式________________________； 反应②的离子方程式_____________________________； B和氯气的化学方程式____________________________。 【答案】（1）氧化铁；Fe （2）Fe2O3+3CO【解析】 【分析】 【详解】
试题分析：红棕色粉末A为氧化铁，在高温下被一氧化碳还原，生成黑色粉末B为铁，与蓝色溶液反应生成红色固体C为铜，铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。 （1）根据上述分析，A是氧化铁，B是铁，故答案为氧化铁；Fe； （2）反应①的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
反应②的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+，故答案为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+；
2Fe+3CO2，故答案为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2；Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+；2Fe+3Cl2
2FeCl3
B和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl2考点：考查了无机推断的相关知识。
2FeCl3，故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。
5．Fe2O3和Cu2O都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末的成分，该粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4(Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)，在空气中加热生成CuO。
提出假设 假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O 假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。 （1）若假设1成立，则实验现象是___。
（2）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红，则证明原固体粉末是____，写出发生反应的离子方程式(题目上已出现的可以不写)___、___。 【答案】固体完全溶解，溶液呈血红色 Fe2O3和Cu2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 【解析】 【分析】
(1)Fe3+遇到KSCN溶液呈红色；
(2)若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，根据物质的相关性质书写反应的有关离子方程式。 【详解】
(1)若假设1成立，则固体完全溶解，所得溶液中含有Fe3+，遇到KSCN溶液呈红色； (2)固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，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，涉及反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
6．铜与浓硫酸在加热条件下发生反应。
（1）请同学们写出该反应方程式_______________________________________； （2）其中______为还原剂，浓硫酸表现的性质__________（酸性、强氧化性、强氧化性和酸性）；
（3）当3molCu参加反应，转移的电子数为_____________。 【答案】Cu+2H2SO4（浓）（或3.612×1024） 【解析】 【详解】
(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、SO2和水，该反应方程式为Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O；
CuSO4+SO2↑+2H2O Cu（或铜） 强氧化性和酸性 6NA
(2)在Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O中，Cu元素化合价升高，则Cu发生氧化反
应，是还原剂，而S元素部分化合价+6价降为+4价，体现了浓硫酸的强氧化性和酸性； (3)反应中Cu从0价升高为+2价，则当3molCu参加反应，转移电子的物质的量为3mol×2=6mol，数目为6NA。
7．工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如下：
(1) “焙烧”时CuS转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为_________________________。 (2) “酸化”步骤反应的离子方程式为______________________________。 (3) “过滤”所得滤液中溶质的主要成分为__________。 (4) “淘洗”所用的溶液A应选用______(填序号)。 a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．稀硝酸 d．浓硝酸
(5) ①“反应”一步的过程中发生反应Cu+2HNO3+H2O2=Cu(NO3)2+2H2O。该反应中被还原的物质为__________。
②“反应”一步中若不加10% H2O2，只用浓HNO3，随着反应的进行，容器内持续出现大量红棕色气体NO2，请写出该反应的离子方程式____________________。 (6) 由“反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是
___________________________________________________________________________。(相关物质的溶解度曲线如图所示)
【答案】2CuS+3O2
Δ2CuO+2SO2 CuO+2H+=Cu2++2H2O FeSO4 a H2O2 CuO+4H++2NO3-=
Cu2++2H2O+2NO2? 蒸发浓缩，冷却至26.4摄氏度时结晶 【解析】 【分析】
工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用冷水淘洗后加入20%的HNO3和0%的H2O2发生反应，
2020-2021备战高考化学 铜及其化合物推断题 培优 易错 难题练习(含答案)及答案
