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1、2020-2021 备战高考化学铜及其化合物推断题综合经典题含答案 一、铜及其化合物 1为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,某同学实设计的回收利用方案如图:(1)气体 X 的化学式是_。(2)检验滤液 D 是否含有 Fe3+的实验方法为_。(3)若要从滤液 D 得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤:_、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有_(填序号)A蒸发皿 B石棉网 C烧杯 D玻璃棒(4)写出反应的离子方程式_。(5)试剂 Y 应该是一种_(填“氧化剂”或“还原剂”),它不可能是_。AH2O2 BH2S CO2 D铁单质(6)浓硝酸可以溶解铜,也可以溶解上述合金。若
2、固体未完全溶解,则滤液 D 中 Fe 元素将以_(填“Fe3+”或“Fe2+”)离子形式存在。【答案】CO2 取少量滤液 D,滴加 KSCN 溶液,若溶液变成血红色,则说明含有 Fe3+蒸发 B Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 氧化剂 BD Fe2+【解析】【分析】Al 和 NaOH 溶液反应生成可溶性的 NaAlO2,Cu 和 Fe 与 NaOH 溶液不反应,所以滤液 A 中含有 NaAlO2,滤渣 B 是 Cu 和 Fe,B 和稀硫酸混合,Fe 和稀硫酸反应生成 FeSO4,Cu 和稀硫酸不反应,所以滤渣 E 是 Cu,D 中含有 FeSO4,Cu 和稀硫酸、试剂 Y 生成硫酸铜
3、,Y 是强氧化剂,且不能引进新的杂质,为 H2O2,NaAlO2和 CO2反应生成 Al(OH)3,所以 C 是Al(OH)3,Al(OH)3和稀盐酸反应生成 AlCl3,溶液 F 中含有 AlCl3。据此分析解答。【详解】(1)通过以上分析知,气体 X 的化学式是 CO2,故答案为:CO2;(2)铁离子和 KSCN 溶液反应生成血红色溶液,亚铁离子和 KSCN 溶液不反应,所以检验滤液 D 是否含有 Fe3+的方法是,取少量滤液 D,滴加 KSCN 溶液,若溶液变成血红色,则说明含有 Fe3+,故答案为:取少量滤液 D,滴加 KSCN 溶液,若溶液变成血红色,则说明含有Fe3+;(3)若要从
4、滤液 D 得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中用蒸发皿蒸发、用玻璃棒搅拌,在过滤中用玻璃棒引流、用烧杯盛放溶液,所以没有用到的仪器有石棉网,故选 B,故答案为:蒸发;B;(4)氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水,所以反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O;(5)试剂 Y 应该是一种氧化剂,能将铜氧化为铜离子,所以它不可能是 H2S 或 Fe,故选BD,故答案为:氧化剂;BD;(6)浓硝酸可以溶解铜,也可以溶解上述合金,若固体未完全溶解,说明溶液中没有铁离子,则滤液 D 中
5、Fe 元素将以 Fe2+离子形式存在,故答案为:Fe2+。2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:AD:_;CE:_。【答案】NH4HCO3 或(NH4)2CO3 NO2 2Na2O22CO22Na2CO3O2 4NH35O2 4NO6H2O 【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
6、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)AD的化学方程式为:2Na2O22CO22Na2CO3O2;CE的化学方程式为:4NH35O2 4
7、NO6H2O。3Fe2O3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 KS
8、CN 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 Cu
9、SO4,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+。4氯化亚铜(CuCl)微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,其制备有很多方法,工业上可以废旧铜为原料生产氯化亚铜。方法一:(1)CuCl 可以溶解在 FeCl3溶液中,请写出该反应的离子方程式是:_。(2)还原过程中的产物为 NaCuCl2,试写出发生反应的化学方程式是_,过滤操作用到的玻璃仪器有_。(3)制备结束后所得产品用酒精淋洗的目
10、的是_。方法二:(4)a.写出过程的主要反应的化学方程式_。b.为了更好体现绿色化学思想,有人提出如下方案:方案一:可将上述 X 稀溶液用于废铜的处理(如图所示),则 Y 可以为_(填化学式)。方案二:过程中 Cu 与浓 H2SO4反应所得 SO2和 CuSO4用于过程中 CuCl 的制备,理论上_(填“需要”或“不需要”)另外补充 SO2,原因是_(结合化学方程式回答)。【答案】CuClFe3=Cu2Fe2Cl CuCl22NaClCu=2NaCuCl2 烧杯、漏斗、玻璃棒 除去表面可溶性杂质,使 CuCl 尽快干燥,减少溶解损失 2H2SO4(浓)Cu加热CuSO4SO22H2O O2 不
11、需要 过程中生成 CuSO4和 SO2的物质的量之比为 11,而过程发生反应:CuSO4CuCl2SO22H2O=2CuCl2H2SO4,需要的 CuSO4和 SO2的物质的量之比也恰好为 11,所以理论上不需要补充 SO2(其他合理答案均可)【解析】【分析】(1)氯化亚铜与氯化铁反应,氯化亚铜被铁离子氧化成铜离子;(2)流程分析可知,铜和氯气反应生成氯化铜,加入铜、氯化钠和盐酸还原得到产物为NaCuCl2,结合原子守恒配平书写方程式;过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;(3)酒精沸点低,易挥发,易晾干,所以即可以除去表面可溶性杂质又易干燥;(4)a浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下能
12、与铜发生氧化还原反应;b由生产氯化亚铜的流程可知 X 的稀溶液为稀硫酸,由于铜与稀硫酸不反应,故加入的单质 Y 应具有氧化性,将铜氧化为氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液。【详解】(1)氯化亚铜与氯化铁反应,氯化亚铜被铁离子氧化成铜离子,反应的离子方程式为 CuClFe3=Cu2Fe2Cl;(2)由题给流程分析可知,铜和氯气反应生成氯化铜,加入铜、氯化钠和盐酸还原得到产物NaCuCl2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:CuCl22NaClCu=2NaCuCl2;(3)酒精沸点低,易挥发,易晾干,所以即可以除去表面可溶性杂质又易干燥,防止被空气氧化;(4)a浓硫酸具有强氧化性,
13、在加热的条件下能与铜发生氧化还原反应,其化学方程式为:Cu+2H SO(浓)加热CuSO+SO+2H O;b方案一:由生产氯化亚铜的流程可知 X 的稀溶液为稀硫酸,由于铜与稀硫酸不反应,故加入的单质 Y 应具有氧化性,将铜氧化为氧化铜,Y 为 O;方案二:过程中生成 CuSO4和 SO2的物质的量之比为 11,而过程发生反应:CuSO4CuCl2SO22H2O=2CuCl2H2SO4,需要的 CuSO4和 SO2的物质的量之比也恰好为11,所以理论上不需要补充 SO2(其他合理答案均可)。5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
14、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23Cu(OH)ClCuCl,被氧化为23Cu(OH)Cl的化学方程式为_。(4)用227K Cr O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3FeCl溶液中,待样品完全溶解
15、后,加入适量稀硫酸配成100mL溶液,取溶液10.00mL用2270.1000mol LK Cr O溶液进行滴定,反应中272Cr O被还原成3Cr,相关数据记录如表所示:该样品中CuCl的质量分数_。实验编号 1 2 3 消耗227K Cr O溶液的体积/mL 14.98 16.03 15.02 (5)制造印刷电路板产生的废液中含大量234Cu NH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】-+2+3424Cu+NO+10H=4Cu+NH+3H O 使完全反
16、应,阻止生成的被氧化 硫酸 22234CuCl+O+4H O=2Cu(OH)Cl+2HCl 89.55%2+-3233242Cu NH+e+2H O=Cu NH+2NHH O 342Cu NH2HClCuCl2NH 【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】步骤中 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式;+2+3424Cu+NO+10H=4Cu+NH+3H O;故答案为:+2+3424Cu+NO+10H=4Cu+NH+3H O。步骤中,亚硫酸根具有还原
17、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。步骤中,用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水,防止滤渣被空气氧化为23Cu(OH)Cl,CuCl与空气中氧气、水反应生成23Cu(OH)Cl和 HCl,其反应的的化学方程式为22234CuCl+O+4H O=2Cu(OH)Cl+2HCl;故答案为:22234CuCl+O+4H O=2Cu(OH)Cl+2HCl。三次消耗中第二次是错误数据,
18、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)=60.1 molL10.015L=0.009mol,该样品中 CuCl 的质量分数10.009mol 10 99.5g mol100%89.55%10.0g 根据图中信息,阴极234Cu NH得到电子变为+32Cu NH和32NHH O,因此电解时阴极的电极反应式为2+-3233242Cu NH+e+2H O=Cu NH+2NHH O,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342Cu NH2HClCuCl2NH ;故答案为:342Cu NH2
19、HClCuCl2NH 。6实验室以废铜为原料制取碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)的过程如下:完成下列填空:(1)酸浸中产生的气体是_(填化学式)。(2)检验过滤的沉淀是否洗净的方法是_。(3)从实验流程中可看出影响产品生成的因素有多种,请写出其中两个:_,并任选其中一个因素,说明其原因_。(4)CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得 Cu2(OH)2CO3,写出该反应的化学方程式:_。(5)产品中 Cu 含量的测定步骤是:称取 mg 样品,用适量稀硫酸完全溶解,加水稀释,调节溶液为中性或弱酸性,再加入过量的 KI-淀粉溶液后,用 c mol/L 的 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗
20、Na2S2O3溶液 v mL。实验中反应的离子方程式为 2Cu2+4I-2CuI(白色)+I2;I2+2S2O32-2I-+S4O62-。(i)样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,其原因是_。(ii)产品中 Cu 的含量为_(用含 m、c、v 的代数式表示)。【答案】NO、NO2 取最后一次洗涤液测其 pH,若溶液为中性,则沉淀已洗净 温度和 pH(反应物浓度、反应物配比等合理答案也得分)温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢(或:pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜)。2CuSO4+2Na2CO3+H2OCu2(OH)2CO3+2Na
21、2SO4+CO2 若溶液酸性过强,则2H+S2O32-S+SO2+H2O,多消耗 Na2SO3溶液 0.064cv/m 【解析】【分析】废铜屑溶于浓硝酸中转化为硝酸铜,过滤除去滤渣,向滤液中加入碳酸钠溶液,除去多余的硝酸,然后加入氢氧化钠溶液调节 pH 生成碱式碳酸铜,据此解答。【详解】(1)酸浸中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮(NO2),随着浓度的降低,会产生一氧化氮(NO),故答案为:NO、NO2;(2)根据流程分析可知,碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的,所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子,操作方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液,若溶液中没有出现沉淀,则沉淀已洗净,故答案
22、为:取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液,若溶液中没有出现沉淀,则沉淀已洗净;(3)从实验流程中可看出温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢,pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜,所以影响产品生成的因素有温度和 pH,故答案为:温度和 pH;温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢,或:pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜;(4)CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得 Cu2(OH)2CO3,根据元素守恒可知反应的化学方程式为 2CuSO4+2Na2CO3+H2OCu2(OH)2CO3+2Na2SO4+CO2,故答案为
23、:2CuSO4+2Na2CO3+H2OCu2(OH)2CO3+2Na2SO4+CO2;(5)样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,若溶液酸性过强,则2H+S2O32-S+SO2+H2O,多消耗 Na2S2O3溶液,故答案为:若溶液酸性过强,则 2H+S2O32-S+SO2+H2O,多消耗 Na2SO3溶液;根据反应 2Cu2+4I-2CuI(白色)+I2、I2+2S2O32-2I-+S4O62-可得关系式 Cu2+S2O32-,根据题意可知,Na2S2O3的物质的量为 cv10-3mol,所以样品中铜元素的质量为0.064cvg,进而确定产品中 Cu 的含量为 0.064cv/
24、m,故答案为:0.064cv/m。7Ag2OZn 纽扣电池的固体拆解物中含 Ag2O、Ag、Zn、Cu、石墨等物质,从中可提取金属银。如图是简要生产流程。(1)固体拆解物需先粉碎的目的是_。(2)浸渣的主要成分是_。(3)以上流程中可循环使用的物质是_,除此之外,你认为通过对_(填流程图中的物质代号)的回收处理,还有可能实现_(填化学式)的循环利用。(4)加入 Cu 之前若溶液的酸性太强,需适当调节溶液的 pH,原因是_(用离子方程式表示).(5)有人在实验室中利用如下方案回收银:已知:Ag+2NH3Ag(NH3)2+K稳=1.7107;Ksp(AgCl)=1.810-10 写出 AgCl(s
25、)与 NH3反应的离子方程式_,该反应的平衡常数 K=_。(6)上述两种回收方案中都用到了试剂 X,X 是_。A稀硫酸 B稀硝酸 CCuSO4溶液(7)两种方案回收的银均为粗品,若得到纯度更高的银,可以电解精炼。若电流强度为yA,1 小时后,得到 Ag_g(列出计算式,已知 1 个电子所带电量为 1.610-19C,阿伏伽德罗常数的值用 NA表示)。【答案】增加酸浸速率,提高浸取率 石墨 Cu 滤液、Zn +2+323Cu+8H+2NO=3Cu+2NO+4H O AgCl+2NH3Ag(NH3)2+Cl-3.0610-3 A 24A2.43 10 yN 【解析】【详解】(1)粉碎是为了更好的酸
26、浸,所以目的是增大接触面积,加快酸浸速率,故答案为:增加酸浸速率,提高浸取率;(2)石墨不与稀硝酸反应,故滤渣为石墨,故答案为:石墨;(3)根据流程图知,固体混合物中含铜,回收可参与循环利用,而滤液、中均含有Zn2+,可回收加以循环利用,故答案为:Cu;滤液、;Zn;(4)加入 Cu 之前,若酸性太强,Cu 与稀硝酸发生氧化还原反应,反应的离子方程式为+2+323Cu+8H+2NO=3Cu+2NO+4H O,故答案为:+2+323Cu+8H+2NO=3Cu+2NO+4H O;(5)由信息可得,AgCl 溶于 NH3的离子方程式为 AgCl+2NH3Ag(NH3)2+Cl-;该反应的平衡常数为3
27、223Ag NHClNHccKc=32+23Ag NHAgClAgNHccccc=K稳Ksp=1.71071.810-10=3.0610-3,故答案为:AgCl+2NH3Ag(NH3)2+Cl-;3.0610-3;(6)第一种回收方法中,固体混合物与 X 反应后,生成物中有铜,在固体混合物中含 Zn和 Cu,要回收 Cu,可利用稀硫酸和 CuSO4溶液,而第二种方法中,在固体混合物中含 Zn和 Ag,若要除去 Zn,则只能利用稀硫酸,故符合题意的为 A,故答案为:A;(7)1h=3600s,Q=It=y3600,根据题意回收的 Ag 的质量=2419AAy 36002.43 10 yMmol
28、108g/mol=1.6 10nNNg,故答案为:24A2.43 10 yN。8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图:(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)“反应”一步的过程中无红棕色气体生成。理论上消耗 HNO3和 H2O2的物质的量之比为_。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,写出该反应
29、的离子方程式_。(6)由“反应”所得溶液中尽可能多地析出 Cu(NO3)23H2O 晶体的方法是_。(相关物质的溶解度曲线如图所示)【答案】2CuS+3O2 2CuO+2SO2 CuO+2H+Cu2+H2O FeSO4 a 21 Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O 蒸发浓缩,降温至温度略高于 26.4C 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,用溶液 A 淘洗后加入 20%的 HNO3和
30、 10%的 H2O2发生反应,蒸发浓缩,降温至温度略高于 26.4C 结晶,从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)23H2O,据此分析解答。【详解】(1)CuS 焙烧和氧气反应转化为 CuO 和 SO2,反应的化学方程式为:2CuS+3O2 2CuO+2SO2,故答案为:2CuS+3O2 2CuO+2SO2;(2)酸化过程为经过焙烧得到的氧化铜与稀硫酸反应生成铜离子,离子方程式为:CuO+2H+Cu2+H2O,故答案为:CuO+2H+Cu2+H2O;(3)根据上述分析可知,过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液,故答案为:FeSO4;(4)淘洗加入的酸不能具有强氧化性,否则会溶解铜。a稀硫酸,不能和铜
31、反应,故 a选;b浓硫酸和铜在常温下不反应,但浓硫酸稀释会放出大量热,会和铜发生反应,故 b不选;c稀硝酸具有氧化性能溶解铜,故 c 不选;d浓硝酸能溶解铜,故 d 不选;故答案为:a;(5)“反应”一步所用的试剂是 20%HNO3和 10%H2O2,硝酸做酸,过氧化氢做氧化剂将 Cu氧化生成硝酸铜,反应的化学方程式为:Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O,理论上消耗HNO3和 H2O2的物质的量之比为 21,故答案为:21;若不加 10%H2O2,只用浓 HNO3,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,反应的离子方程式为:Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O,故答案
32、为:Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O;(6)根据图像中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知,温度高于 26.4C 从“反应”所得溶液中析出 Cu(NO3)23H2O,从“反应”所得溶液中析出 Cu(NO3)23H2O 的方法是:蒸发浓缩,降温至温度略高于 26.4C 结晶,故答案为;蒸发浓缩,降温至温度略高于 26.4C 结晶。【点睛】本题的易错点为(6),要注意图像中温度的临界点为 26.4C。92CuCl、CuCl 是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,一种制备铜的氯化物的流程如下:(1)上述流程中固体 K 溶于稀盐酸的目的是 _.
33、试剂 X、固体 J 的物质分别为 _ ANaOH 3Fe(OH)BCuO 3Fe(OH)C32NHH O 2Fe(OH)4D.CuSO 2Cu(OH)(2)反应是向溶液 2 中通入一定量的2SO,加热一段时间后生成 CuCl 白色沉淀写出制备 CuCl 的离子方程式 _ (3)以石墨为电极,电解2CuCl溶液时发现阴极上也会有部分 CuCl 析出,写出此过程中阴极上的电极反应式 _ 【答案】防止2Cu水解 B 222242Cu2ClSO2H O2CuCl4HSO 2CueClCuCl 【解析】【分析】粗铜(含杂质 Fe)与氯气反应生成氯化铁和氯化铜,加稀盐酸溶解,形成氯化铁和氯化铜溶液,再加试
34、剂 x为 CuO 或氢氧化铜等调节 pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到的固体 J 为氢氧化铁,溶液 2 为氯化铜溶液,通入二氧化硫,二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成 CuCl,氯化铜溶液在 HCl氛围中蒸发结晶得到 CuCl22H2O。【详解】(1)流程中固体 K 溶于稀盐酸的目的是防止铜离子水解,试剂 X、固体 J 的物质分别为氧化铜,氢氧化铁,选 B,故答案为:防止2Cu水解;冷却结晶,B;(2)根据信息可知:在加热条件下,2SO与铜离子反应生成 CuCl 白色沉淀和24SO,其反应的离子方程式为:222242Cu2ClSO2H O2CuCl4HSO;故答案为:222242Cu
35、2ClSO2H O2CuCl4HSO;(3)以石墨为电极,电解2CuCl溶液时发现阴极上也会有部分 CuCl 析出,阴极上是得到电子发生还原反应,2Cu得到电子生成 CuCl,电极反应为:2CueClCuCl,故答案为:2CueClCuCl。【点睛】本题以实验室制备氯化铜为背景,考查了物质的制备实验操作、离子检验、除杂质、离子方程式的书写、原电池原理的应用等,题目涉及的知识点较多,侧重于基础知识的综合应用的考查。10信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含 70%Cu、25%Al、4%Fe 及少量 Au、Pt 的合金,并设
36、计出由合金制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:请回答下列问题:(1)第步 Cu 与酸反应的离子方程式为_,得到滤渣 1 的主要成分为_。(2)第步加 H2O2的作用是做氧化剂,将溶液中的 Fe2+氧化为 Fe3+,用 H2O2做氧化剂的优点是_。(3)滤渣 2 的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3,在生产中如何分离两种沉淀,写出反应的离子方程式_。(4)第步蒸发所需玻璃仪器为_。【答案】Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O Au、Pt 不引入新的杂质,对环境无污染 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 酒精灯、玻璃棒 【解析】【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,
37、Cu、Al、Fe 发生反应生成 Cu2+、Al3+、Fe2+离子进入溶液;Pt 和 Au 不能反应,仍以固体单质的形式存在,所以滤渣 1 的成分是 Pt 和 Au,滤液 1中的离子是 Cu2+、Al3+、Fe2+;第步 Cu 与浓硝酸反应的离子方程式为 Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O;(2)第步加 H2O2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为 2H+2Fe2+H2O2=2Fe3+2H2O。用 H2O2作氧化剂的优点是还原产物是H2O,不引入杂质,且对环境无污染;(3)滤渣 2 的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3,在生产中可根据 Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强碱 NaOH 溶液反应,而 Fe(OH)3是碱,不能与强碱发生反应来分离两种难溶性物质,反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(4)第步从含有 CuSO4的溶液中获得 CuSO45H2O 晶体的方法是蒸发结晶法,蒸发时所需玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒。