2020-2021高考化学 铜及其化合物推断题 综合题附答案解析
一、铜及其化合物
1．某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素，不含结晶水，M(X)<908g?mol-1)的组成和性质，设计并完成了如下实验：
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知：①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应； ②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。 请回答如下问题：
（1）写出B分子的电子式___。
（2）已知G溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为___。
（3）在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为___。 （4）一定条件下，NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一)，写出一个可能的化学反应方程式___。 【答案】Cu4(OH)6SO4【解析】 【分析】
浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应，得到A、B和黑色固体C，常温下B呈液态，且1个B分子含有10个电子，B为水；A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E，E只能为硫酸钡，则A为SO3，D为H2SO4；黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等，黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G，G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应，Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，所以红色固体G为氧化亚铜，气体F为氧气，红色固体H为铜，蓝色溶液I为硫酸铜，黑色固体C为氧化铜，据此分析解答。 【详解】
(1)B为水，水是共价化合物，氢原子和氧原子之间以共价键结合，其电子式为
，故答案为：
；
3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O 4CuO+SO3↑+3H2O↑ 3CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O
(2)红色固体G为氧化亚铜，Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化，稀硝酸被还原成一氧化氮，反应的离子方程式为：3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O，故答案为：3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O；
(3)根据上述分析，A为SO3， B为水，C为氧化铜，D为H2SO4，E为硫酸钡，F为氧气，G
为氧化亚铜，H为铜，I为硫酸铜。23.3g白色沉淀E(硫酸钡)的物质的量为
23.3gn==0.1mol，浅绿色盐X中n(Cu)=0.4mol，n(S)=0.1mol，n(CuO)∶n(SO3)=1∶4，233g/mol仅含四种元素，不含结晶水，设化学式为：Cu4(OH)mSO4，Cu4(OH)mSO4
4CuO+SO3↑+
mH2O↑，根据氧元素守恒得：m=6，符合M(X)＜908g?mol-1，则该反24CuO+SO3↑+3H2O↑，故答
4CuO+SO3↑+3H2O↑；
应流程为：X在隔绝空气、570℃温度下加热Cu4(OH)6SO4 案为：Cu4(OH)6SO4
(4)空气的主要成分为氧气、氮气，黑色固体C为氧化铜，与氨气反应生成氮气，气体丙为氮气、铜(0价)或氧化亚铜(铜为+1价)和水，红色固体为铜或氧化亚铜，反应的化学方程式可能为：3CuO+2NH3 3CuO+2NH3 【点睛】
本题的易错点和难点为X的确定，要注意根据流程图确定X所含元素及其物质的量，结合M(X)＜908g?mol-1确定，本题的另一个注意点为(4)，要注意红色固体为铜或氧化亚铜，甚至可以为铜或氧化亚铜的混合物。
N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O，故答案为：
N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O。
2．有A、B、C、D四种常见的金属单质，A元素在地壳中含量位列第6，A的密度为0.97 g/cm3；B为紫红色固体，锈蚀时变为绿色；C在空气中加热融化但不滴落；D在氧气燃烧，火星四射。根据以上信息回答下列问题：写出对应化学式：
(1)A在室温下与氧气反应生成______，D在空气中锈蚀生成的氧化物为_____。 (2)写出下列化学方程式：
①A在空气中燃烧_______________； ②B长期置于空气中变成绿色物质_________。
(3)将5 g钠铝合金投入200 mL的水中，固体完全溶解，产生4.48 L标准状态下的气体，溶液中只有一种溶质。经过分析得出钠铝合金中两种金属的物质的量之比为______，所得溶液中溶质的物质的量浓度为_____(假设溶液体积变化忽略不计)。 【答案】Na2O Fe2O3 2Na＋O2 mol/L 【解析】 【分析】
根据A元素在地壳中含量位列第6，密度为0.97 g/cm3，可推知A是Na；B为紫红色固体，锈蚀时变为绿色，故B是Cu；C在空气中加热熔化但不滴落，故C是Al；D在氧气中燃烧，火星四射，则D是Fe。 【详解】
（1）A为Na，在室温下与氧气反应生成氧化钠，D为Fe，在空气中锈蚀生成的氧化物为Fe2O3；
（2）①Na在空气中燃烧的方程式为2Na＋O2
Na2O2
②Cu长期置于空气中变成绿色物质的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3
Na2O2 2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3 1：1 0.5
（3）溶液中只有一种溶质，应该是NaAlO2，根据原子守恒可知钠铝合金中两种金属的物质的量之比为1:1，根据质量可得二者物质的量均是0.1mol，因此所得溶液中溶质的物质的量浓度为c(NaAlO2)=
0.1mol?0.5mol?L?1。 0.2L
3．下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去)，其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（1）写出下列各物质的化学式： X：________；F：_______。 （2）写出下列变化的反应方程式： A→D：____________________； C→E：_________________。
【答案】NH4HCO3 或（NH4）2CO3 NO2 2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 4NH3＋5O2 6H2O 【解析】 【分析】
C为无色气体且C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C为氨气；A为无色气体，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为二氧化碳、D为氧气；C与D在催化剂作用下产生E，则E为一氧化氮；E与D进一步反应产生F，则F为二氧化氮；G在稀释时与铜反应产生E，在浓溶液时产生F，故G为硝酸；二氧化氮与水反应产生硝酸，故B为水。 【详解】
由分析可知，A为二氧化碳，B为水，C为氨气，D为氧气，E为一氧化氮，F为二氧化氮，G为硝酸。X分解产生二氧化碳、水和氨气，故根据质量守恒定律并结合相关物质的性质可知，X可能为NH4 HCO3 或（NH4）2CO3。 （1）X为NH4 HCO3 或（NH4）2CO3；F：NO2；
（2）A→D的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2； C→E的化学方程式为：4NH3＋5O2
4NO＋6H2O。
4NO＋
4．汞蒸气有毒，为了检查室内汞含量是否超标，可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内，室温下若三小时内试纸变色，则表明室内汞超标。化合物A为较常见化合物，白色，难溶于水，其金属阳离子在水中不稳定，可发生歧化反应，歧化产物之一可与A的非金属阴离子作用并生成化合物A。
(1)判断A为________________，键型________________。
2020-2021高考化学 铜及其化合物推断题 综合题附答案解析
