2020-2021备战高考化学铜及其化合物推断题(大题培优 易错 难题)附详细答
案
一、铜及其化合物
1．铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，化学式为[Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐和CO2、H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
铜
铜绿
A
Cu(OH)2
B
Cu
(1)从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质？____、____、___。 (2)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式________。 (3)写出B的化学式___________。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是________，属于分解反应的是________。 【答案】铜盐 碳酸盐 碱式盐 Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑ CuO ① ④ 【解析】 【分析】
（1）根据物质的分类方法结合物质的俗称和物质组成进行解答； （2）反应②为碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳； （3）Cu（OH）2分解生成CuO；
（4）依据化合反应概念和分解还原反应的概念判断． 【详解】
（1）铜绿是碱式碳酸铜的俗称，含有铜元素，其分子式为[Cu2(OH)2CO3]，其阳离子不为氢离子，阴离子不全为氢氧根，故不是酸不是碱，可为铜盐，含有碳酸根离子，为碳酸盐，同时又含有氢氧根，也为碱式盐，故答案为：铜盐；碳酸盐；碱式盐； （2）碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑；
（3）Cu(OH)2→④B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，故答案为：CuO；
（4）在反应过程中：铜→①铜绿→②A→③Cu(OH)2→④B→⑤Cu；铜→①铜绿发生了化合反应；
铜绿→②是A跟酸反应生成铜盐及CO2、H2O，A为铜盐是复分解反应； A→③Cu(OH)2是铜盐和碱反应生成氢氧化铜沉淀，是复分解反应； Cu(OH)2→④B是氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，是分解反应； B→⑤Cu是氧化铜和氢气反应生成铜和水，是置换反应； 故答案为：①；④．
2．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+。
3．氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。它不溶于H2SO4、HNO3 和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，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。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如图：
(1)还原过程中主要反应的离子方程式为_______。
(2)实验室为了加快过滤速度，往往采用抽滤的操作(如图)。仪器A的名称__________，有关抽滤，下列说法正确的是__________
A．抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，最后将滤液从吸
滤瓶上口倒出
B．在布氏漏斗中放入滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤 C．在抽滤装置中洗涤晶体时，为减少晶体溶解损失，应使洗涤剂快速通过滤纸 D．减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀
(3)操作1为马上再洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却、密封包装。其中最合理的洗涤试剂__________
A．浓盐酸 B．浓氨水 C．无水乙醇 D．水+乙醇 真空干燥的原因是___________。
(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
【答案】2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 吸滤瓶 AD C 防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化 C 【解析】 【分析】
海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4，过滤得到固体为CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，然后利用题干信息，结合物质的性质及要求分析解答。 【详解】
(1)向含有Cu2+的溶液中加入酱油还原作用的（NH4)2SO3、NH4Cl，发生还原，产生CuCl沉淀，同时产生硫酸，反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+； (2)根据仪器A的结构可知该仪器名称是吸滤瓶；
A.抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，以防止倒吸现象的发生，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出，A正确；
B.在布氏漏斗中放入滤纸后，用玻璃棒引流移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤，B错误； C.在抽滤装置中洗涤晶体时，应将洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶体充分接触，C错误；
D.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀，溶液不易透过，所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀，D正确； 故合理选项是AD；
(3)操作1为马上再洗涤，目的是为了洗去表面的杂质，为快速干燥，要用酒精洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却、密封包装，故合理选项是C； 真空干燥的目的防止CuCl在潮湿空气中水解氧化；
(4)随着平pH值减小，[Cu2(OH)4-nCln]中4-n减小，n增大，则铜的含量减小，故合理选项是C。 【点睛】
本题考查物质的制备实验，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键，注意元素化合物知识的应用，侧重考查学生的分析与实验能力。
4．氯化亚铜（CuC1）在化工、印染、电镀等行业应用广泛。CuC1微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl?浓度较大的溶液，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuC1的工艺过程如图。回答下列问题：
（1）步骤①中N元素被还原为最低价，写出此反应的离子方程式______________。 （2）步骤②中，亚硫酸铵要略保持过量，原因是___________，滤液中可循环利用的物质是__________。
（3）步骤⑤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为
Cu2(OH)3Cl，CuCl被氧化为Cu2(OH)3Cl的化学方程式为______________________。
（4）用K2Cr2O7溶液测定氯化亚铜样品纯度（假设杂质不参与反应），步骤如下：准确称取所制备的氯化亚铜样品10.00g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸配成100mL溶液，取溶液10.00mL用0.1000mol?LK2Cr2O7溶液进行滴定，反应中Cr2O72?被还原成Cr3?，相关数据记录如表所示：该样品中CuCl的质量分数
__________________。 实验编号 消耗K2Cr2O7溶液的体积/mL 1 14.98 2 16.03 3 15.02 （5）制造印刷电路板产生的废液中含大量??Cu?NH3?4??2?等离子，利用膜电解技术对此
废液进行电解，电解装置如图所示。电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到
CuCl，电解时阴极的电极反应式为___________，生成CuCl的离子方程式为________________________________。
【答案】4Cu+NO3+10H=4Cu+NH4+3H2O 使完全反应，阻止生成的被氧化 硫酸 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl 89.55%
-???Cu?NH3?2?CuNH+e+2H2O=???3?4??+2NH3?H2O
2++-+2++?????Cu?NH3?2???2H?Cl?CuCl??2NH4
?【解析】 【分析】
铜与硝酸根和氢离子反应生成铜离子，加入亚硫酸铵和氯化铵生成硫酸、氯化亚铜等，过滤得到氯化亚铜，经水洗、醇洗、烘干等到氯化亚铜产品。 【详解】
⑴步骤①中N元素被还原为最低价变为铵根离子，铜变为铜离子，因此反应的离子方程
?+2+?式；4Cu+NO3+10H=4Cu+NH4+3H2O；故答案为：
4Cu+NO3?+10H+=4Cu2++NH4?+3H2O。
⑵步骤②中，亚硫酸根具有还原性，铜离子具有氧化性，CuCl在潮湿空气中易水解氧化，
－
因此亚硫酸铵要略保持过量，原因是使完全反应，阻止生成的被氧化，Cu2+、Cl、SO32?和
H2O反应CuCl、SO22?、H+，因此滤液中可循环利用的物质是硫酸；故答案为：使完全反应，阻止生成的被氧化；硫酸。
⑶步骤⑤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为
Cu2(OH)3Cl，CuCl与空气中氧气、水反应生成Cu2(OH)3Cl和HCl，其反应的的化学方
程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl；故答案为：
4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl。
⑷三次消耗中第二次是错误数据，舍去，求另外两次平均数为15.00mL，根据得失电子守恒关系得到n(CuCl)=6n(Cr2O72?) = 6×0.1 mol?L?1×0.015L = 0.009mol，该样品中CuCl的质量分
0.009mol?10?99.5g?mol?1?100%?89.55% 数ω?10.0g⑸根据图中信息，阴极??Cu?NH3?4??2?得到电子变为??Cu?NH3?2??和NH3?H2O，因此
2++?电解时阴极的电极反应式为??Cu?NH3?4???Cu?NH3?2?+e-+2H2O=??+2NH3?H2O，
+电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl，生成CuCl的离子方程式为
?????CuNH?2H?Cl?CuCl??2NH??34；故答案为：?2??????Cu?NH3?2???2H?Cl?CuCl??2NH4。
?
5．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染等行业。以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺如图：
已知CuCl难溶于醇和水，溶于c(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+Cl-氧化。
CuCl2-]，潮湿空气中易水解
2020-2021备战高考化学铜及其化合物推断题(大题培优 易错 难题)附详细答案
