《高考化学铜及其化合物推断题综合练习题含答案解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学铜及其化合物推断题综合练习题含答案解析.pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高考化学铜及其化合物推断题综合练习题含答案解析 一、铜及其化合物 1由 2 种常见元素组成的化合物 G，有关转化和实验信息如下：请回答下列问题：(1)G 是_（填化学式）。(2)写出 AB 的离子方程式_。(3)若 D 为纯净物，F 是红色金属单质，写出 D 和稀硫酸反应的离子方程式_。(4)C 的最大质量为_g。【答案】Cu2S SO2+I2+2H2O=SO42+2I+4H Cu2O+2H=Cu2+Cu+H2O 23.3 【解析】【分析】A 为刺激性气体，能与碘水反应，说明 A 有还原性；B 与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，说明 B 中含有 SO42-，所以 A 为 SO2，B 为 H2SO4
2、和 HI 的混合溶液，C 为 BaSO4；通过质量守恒可推知 G 是 Cu2S，以此解答。【详解】(1)G 中含 S 元素，I22H2OSO2H2SO42HI，m（S）1L0.1mol/L32 g/mol3.2g，G中金属元素质量为 12.8g，由元素质量守恒知，D 中氧元素质量为 1.6g，中学常见的红色氧化物粉末有 Fe2O3、Cu2O 等，设 D 中金属元素的相对原子质量为 M，化合价为 n，则有12.81.6n2M16，解得：M64n，当 n1 时，M64，故 D 为 Cu2O，G 为 Cu2S；故答案为：Cu2S；(2)A 到 B 是 SO2和碘水反应生成 SO42-和 I-的过程，
3、离子方程式为：SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；故答案为：SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；(3)Cu2O 与硫酸反应，生成了一种单质，该单质是铜，由氧化还原反应知，一部分铜元素由1 价降至 0 价，必然另一部分铜元素化合价升高至2 价，即 E 为硫酸铜溶液，F 为铜单质，则离子反应方程式为：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O；故答案为：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O；(4)由分析可知，最终生成硫酸钡沉淀，Ba2+SO42-BaSO4，m（BaSO4）0.1mol233 g/mol23.3g；故答案为：23.3；2在下图所示的物质转化关系中，A
4、是常见气态氢化物，B 是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，E 的相对分子质量比 D 大 17，G 是一种紫红色金属单质。（部分反应中生成无没有全部列出，反应条件未列出）请回答下列问题：（1）E 的化学式为_。（2）实验室制取 A 的化学方程式为_。（3）反应的化学方程式：_。（4）反应的化学方程式：_。【答案】HNO3 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O 3NO3+H2O=2HNO3+NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O 【解析】【分析】B 是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，则 B 是氧气；G 是一种紫红色金属单质，则G 是铜；A 是常见气态氢化物，且能和氧
5、气反应，所以根据图中的转化可以判断，A 可能是氨气，则 C 就是 NO，F 是水。NO 和氧气反应生成 NO2，NO2溶于水生成硝酸，则 E 是硝酸，硝酸和铜反应又生成 NO，据此答题。【详解】（1）由以上分析可知 E 为 HNO3，故答案为：HNO3。（2）由以上分析可知 A 为 NH3，实验室制取氨气用氯化铵与氢氧化钙共热，反应生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O。（3）反应为二氧化氮与水反应生成硝酸与 NO，反应的方程式为：3NO3+H2O=2HNO3+NO
6、，故答案为：3NO3+H2O=2HNO3+NO。（4）反应为氨的催化氧化，反应生成 NO 和 H2O，化学方程式为：4NH3+5O2=4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2=4NO+6H2O。【点睛】解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。3已知固体 A 是中学常见的矿物，由四种元素组成，现设计如下实验:请回答：(1)固体 A 的化学式_。(2)镁能在气体 E 中燃烧，写出反应的化学方程式_。(3)写出固体 C 与氨气反应生成 D 的化学方程式_。【答 案】Cu2(OH)2CO3或Cu
7、(OH)2CuCO3或Cu2H2CO5 2Mg+CO2 2MgO+C 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O【解析】固体 C 在氨气中加热生成紫红色固体 D，D 为 Cu，则 C 为 CuO，根据(2)镁能在气体 E 中燃烧，气体 E 不能与浓硫酸反应，E 为 CO2，根据质量守恒，另外一种气体的质量为22.2g-4.4g-16g=1.8g，该气体能够被浓硫酸吸收，应该为水蒸气，因此固体 A 隔绝空气加热生成氧化铜、水和二氧化碳，则固体 A 为碱式碳酸铜。(1)固体 A 为碱式碳酸铜，化学式为 Cu2(OH)2CO3，故答案为：Cu2(OH)2CO3；(2)镁能在气体二氧化碳中燃烧，反应的化
8、学方程式为 2Mg+CO2 2MgO+C，故答案为：2Mg+CO2 2MgO+C；(3)氧化铜与氨气反应生成铜的化学方程式为 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，故答案为：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。4甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为Cu2(OH)2CO3，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和 H2O。某同学利用以下反应实现了“铜铜绿铜”的转化。铜铜绿ACu(OH)2BCu(1)从物质分类标准看，“铜绿”属于_(填字母)。A酸 B碱 C盐 D氧化
9、物(2)写出 B 的化学式：_。(3)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式：_【答案】C CuO Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl23H2OCO2 【解析】【分析】根据题意，铜铜绿ACu(OH)2BCu，铜被腐蚀生成铜绿，铜绿溶于盐酸生成铜盐，然后加碱生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成 CuO，最后氢气还原CuO 得到 Cu。【详解】(1)铜绿是碱式碳酸铜的俗称，所以 Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，故答案为：C；(2)氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，Cu(OH)2，所以 B 是 CuO；(3)依据铜铜绿ACu(OH)2BCu 的变化过程，反应为碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二
10、氧化碳，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2。5氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，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 CuCl 的工艺过程如下：回答下列问题：（1）步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在 6070 度，原因是_。（2）写出步骤中主要反应的离子方程式_。（3）步骤包括用 pH=2 的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_（写名称）。（4）上述工艺中，步骤不能省略，理由是_。（5）步骤、都要进行固液分
11、离。工业上常用的固液分离设备有_（填字母）A分馏塔 B离心机 C反应釜 D框式压滤机 （6）准确称取所制备的氯化亚铜样品 m g，将其置于若两的 FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用 a mol/L 的 K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗 K2Cr2O7溶液 b mL，反应中 Cr2O72-被还原为 Cr3+，样品中 CuCl 的质量分数为_。【答案】CuSO4或 Cu2+温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+硫酸 醇洗有利加快去除 CuCl 表面水分，防止其水解氧化 ）B、D 【解析】【分析】【详解】（1）
12、海绵铜的主要成分是 Cu 与 CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则 Cu 被氧化为铜离子；在稀溶液中，硝酸根离子作氧化剂，硫酸没有氧化性，作酸性介质，因此Cu2+和 NH4+都会变成对应的硫酸盐。（2）步骤反应后过滤，说明反应中有沉淀产生，则该沉淀为 CuCl 沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤发生的离子反应为：2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+；（3）盐酸中含有较多氯离子，可能溶解 CuCl 沉淀，不合适；硝酸具有氧化性，会氧化CuCl 沉淀，不合适；三大强酸中只有稀硫酸合适。（4）CuCl 难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗
13、不能省略的原因是醇的沸点低，可加快去除 CuCl 表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步骤。（5）用于分离固体和液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C、反应釜为发生反应的设备，错误；D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选 BD；（6）根据题意，CuCl 与 K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为 Cr3+，则 bmL、a mol/L K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是 ab10-323mol=
14、6ab10-3mol，+1价 Cu 会被氧化为 Cu2+，根据得失电子守恒，则 CuCl 的物质的量是 6ab10-3mol，则样品中CuCl 的质量分数是(6ab10-3mol99.5g/mol)/mg100%=0.597ab/m100%。6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的是_。方法
15、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 不需要 过程中
16、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，在加热的条件下能与铜发生氧化
17、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，在加热的条件
18、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)。7硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO45H2O）的生产流程示意图：胆矾
19、和石膏（CaSO42H2O）在不同温度下的溶解度（g/100 g 水），见下表：温度（）20 40 60 80 100 石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07 胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114 (1)“浸出”操作中生成硫酸铜的总化学方程式是_。(2)取样检验是为了确认 Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：方案一：取样于试管滴加 KSCN 溶液；方案二：径向层析喷 KSCN 溶液 你认为上述两种方案设计更合理的是_；指出你认为不合理的方案存在的问题_；(3)操作（蒸发浓缩、趁热过滤）趁热过滤的目的是_；(4)操作具
20、体方法是_、_（填操作方法）、洗涤后干燥，对产品进行干燥宜在_（填“较高”或“不太高”）温度下，判断产品已经干燥的操作是_。(5)某实验小组模拟上述工业流程完成胆矾的制备，在整个实验过程中，使用的仪器除烧杯、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管外，还有使用较频繁的玻璃仪器是_（填仪器名称）。(6)中学教材用胆矾而不用其它结晶水合物（如：FeSO47H2O、硝酸盐的结晶水合物、Na2SO410H2O 等）来研究结晶水含量测定实验，其优点可能是_（填字母）a胆矾较易得到，其它结晶水合物较难得到 b胆矾较其它结晶水合物更易失去结晶水 c胆矾失水后有较明显的特征即颜色变化 dCuSO4不易分解，也不易与空气中物质
21、反应【答案】3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO+4H2O 方案二 Cu2+的颜色对检验有干扰 使CuSO4尽量溶解而石膏尽量析出 冷却结晶 过滤 不太高 重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过 0.001 g（或恒重操作）漏斗 c、d 【解析】【分析】含铁的废铜原料中加入稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，溶解后得到浸出液，在浸出液中主要含有 Cu2+、Fe3+、H+、SO42-，加入石灰浆调节溶液 pH，沉淀铁离子，过滤得到红褐色滤渣为氢氧化铁沉淀，依据石膏和蓝矾的溶解度，控制 100C，滤液中析出石膏，滤液中主要为硫酸铜，通过加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤，干燥得到硫酸
22、铜晶体，据此分析解答。【详解】(1)由于硫酸的存在，且酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为 3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO+4H2O，故答案为：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO+4H2O；(2)方案一：取样于试管滴加 KSCN 溶液，由于溶液中含有蓝色的铜离子会对现象有干扰，不能检验铁离子的存在；方案二：径向层析喷 KSCN 溶液，纸上层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离的目的，不但可以分辨出铁离子还能辨别出含有铜离子，故答案为：方案二；取样于试管滴加 KSCN 溶液，由于溶液中含有
23、蓝色的铜离子会对现象干扰，不能检验铁离子的存在，故答案为：Cu2+的颜色对检验有干扰；(3)由表中溶解度可知，胆矾的溶解度随温度升高增大，而石膏的溶解度随温度升高降低，所以应控制在较高的温度，因此操作中趁热过滤可以使 CuSO4尽量溶解而石膏尽量析出，故答案为：使 CuSO4尽量溶解而石膏尽量析出；(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；硫酸铜晶体受热容易分解，因此干燥时温度不宜太高，当重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过 0.001 g，说明产品已经干燥，故答案为：冷却结晶；过滤；不太高；重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过 0.001 g；(5
24、)在整个实验过程中，除了滴加容易，蒸发浓缩、还有过滤操作，因此使用的仪器除烧杯、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管外，还有使用较频繁的玻璃仪器是漏斗，故答案为：漏斗；(6)a、演示实验中选择试剂主要考虑操作是否简单，现象是否明显，性质是否稳定等方面，不是因为胆矾较易得到，其它结晶水合物较难得到，故 a 错误；b、加热含有结晶水的晶体，一般都容易失去结晶水，所以选用胆矾的原因不是胆矾较其它结晶水合物更易失去结晶水，故 b 错误；c、硫酸铜是无色晶体，含有结晶水的硫酸铜是蓝色固体，所以胆矾失水后有较明显的颜色变化，便于观察，而 Na2SO410H2O 加热前后颜色没有变化，故 c 正确；d、硫酸铜比较稳定，
25、不容易被氧化，便于通过质量差计算结晶水的质量，而硫酸亚铁在空气中容易被氧化，影响测量结晶水含量，故 d 正确；故答案为：cd。【点睛】本题的易错点和难点为（1）中方程式的书写，要注意流程图中的浸出液中没有硝酸根离子，说明硝酸根离子完全反应，同时溶液为稀溶液。8工业常用 FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)写出 FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式_(2)某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得 FeCl3溶液。操作和的操作使用到的主要玻璃仪器有_，滤渣含有的单质有_。通入气体的化学式为_。(3)若某腐蚀液中含 1.5molL1CuCl2、3.0molL
26、1FeCl2、1.0molL1FeCl3，取 200mL 腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入的质量最小为_。【答案】Cu2Fe3=Cu22Fe2 漏斗、玻璃棒、烧杯 Cu，Fe Cl2 22.4g 【解析】【分析】(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，据此分析书写反应的离子方程式；(2)腐蚀废液中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣中含有金属铜，故应是废液与过量的 Fe 反应，滤液中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁；滤渣中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液中含有氯化亚铁，与滤液合并，制备氯化铁，据此分析解答；(3)由于氧化性 Fe3+Cu2+，故先发生反
27、应：2Fe3+Fe=3Fe2+，然后再发生反应：Cu2+Fe=Fe2+Cu，结合方程式计算需要加入 Fe 的物质的量和质量。【详解】(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+；(2)反应后的废液中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣中含有金属铜，故应是废液与过量的 Fe 反应，滤液中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁，滤渣中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液中含有氯化亚铁，与滤液合并，制备氯化铁。操作和都为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，滤渣含有的单质有铜
28、、铁，将氯化亚铁转化为氯化铁可以通入 Cl2，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；铜、铁；Cl2；(3)溶液中 CuCl2为 0.2L1.5mol/L=0.3mol，FeCl2为 0.2L3mol/L=0.6mol，FeCl3为0.2L1.0mol/L=0.2mol，为充分回收铜，加入的铁依次发生 2 个反应：2 Fe3+Fe=3 Fe2+和Cu2+Fe=Fe2+Cu，要将铜全部回收，加入 Fe 粉的质量应不少于(0.2mol12+0.3mol)56g/mol=22.4g，故答案为：22.4g。9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”学习探究小组将一批废弃的线路板简单处理后
29、，得到含 70%Cu、25%Al、4%Fe 及少量 Au、Pt 等金属的混合物，并设计出如下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 I 的主要成分为_；(2)第步加 H2O2的作用是_；(3)用第步所得 CuSO45H2O 制备无水 CuSO4的方法是_；(4)由滤渣 2 制取 Al2(SO4)318H2O，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。【答案】Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O 或 3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O Au、Pt 将
30、Fe2氧化为 Fe3，不引入杂质，对环境无污染 加热脱水 甲 所得产品中含有较多 Fe2(SO4)3杂质 乙 【解析】【分析】本题是以含 70%Cu、25%Al、4%Fe 及少量 Au、Pt 等金属的混合物为原料，制备硫酸铜和硫酸铝晶体，涉及了用离子方程式表示反应原理，利用绿色氧化剂过氧化氢氧化二价亚铁离子得到三价铁离子，然后通过调整溶液的 pH 使 Fe3+、Al3+沉淀，再先用碱溶液溶解沉淀，过滤后再用酸溶解沉淀，得到的溶液再分别结晶，根据物质中杂质含量判断方案的可行性，根据原子利用率高低判断方案的优劣。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe 发生反应生成 Cu2+、A
31、l3+、Fe2+，其中不活泼的金属 Au、Pt 不能溶解，进入滤渣；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 与硝酸反应的离子方程式为：Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O 或 3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O；(2)第步加 H2O2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+；H2O2作氧化剂，还原产物是 H2O，不引入杂质，对环境无污染；(3)由于 CuSO4是难挥发性的强酸生成的盐，在加热过程中发生水解反应产生的 Cu(OH)2与硫酸会再反应产生 CuSO4，所以第步由 CuSO45H2O 制备 CuSO4
32、的方法应是直接在坩埚中加热脱水；(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中：甲方案在滤渣中只加了硫酸，会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法甲不可行；乙方案先在滤渣中加 H2SO4，生成 Fe2(SO4)3和 Al2(SO4)3，再加适量 Al 粉，Al 和 Fe2(SO4)3生成 Al2(SO4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，乙方案可行；丙方案先在滤渣中加 NaOH，NaOH 和 Al(OH)3反应生成可溶性的 NaAlO2，然后在滤液中加H2SO4，NaAlO2与硫酸反应生成 Al2(SO4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，方
33、案丙可行；可见在上述三种方案中，方案甲不可行，方案乙、丙可行，甲方案不可行原因是所得产品中含有较多 Fe2(SO4)3杂质；从原子利用率角度考虑，方案乙反应步骤少，产生的副产物少，原子利用率相对高些，所以方案乙更合理。【点睛】本题考查了物质的分离提纯、离子方程式的书写、实验方案的设计与评价等知识。较为全面的考查了学生对元素及化合物、离子的检验、物质的分离提纯，盐的水解及有电子转移的离子方程式的书写规律等，将基本理论、元素化合物、化学实验有机融为一体，是不可多得的一道好题目。10氯化亚铜(CuCI)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程
34、，从某酸性废液(主要含 Cu2+、Fe3+、H+、CI-)中制备氯化亚铜。请回答下列问题：（1）写出步骤中发生的两个主要反应的离子方程式：_。（2）步骤的操作名称是_。（3）步骤中所加物质 X 为_。（4）步骤的操作是_。（5）步骤应调节溶液的 pH 呈酸性，且用乙醇洗涤 CuCl 品体，目的是_。（6）在 CuCI 的生成过程中，可以循环利用的物质是_，理论上_(填“需要”或“不需要”)补充(不考虑调节等消耗)；理由是_。（7）业上还可以采用以碳棒为电极电解 CuCl2溶液得到 CuCl。写出电解 CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应：_。【答案】Cu2+Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe
35、3+=3Fe2+或 Fe+2H+=Fe2+H2 过滤、洗涤 CuO 或Cu(OH)2或 CuCO3等 在 HCl 气流中蒸发结晶 减少 CuCl的损失 硫酸 不需要 Cu与浓硫酸反应生成 CuSO4和 SO2的物质的量为 1：1，而生产 CuCl的过程中消耗 CuSO4和SO2的物质的量也为 11，所以理论上不需要补充 H2SO4 Cu2+Cl-+e-=CuCl 【解析】【分析】从某酸性废液（主要含 Cu2+、Fe3+、H+、Cl-）中制备氯化亚铜，向工业上以某酸性废液（含 Cu2+、Fe3+、H+、Cl-）加入过量的铁粉，三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，
36、滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，酸性废液调节 pH值使铁离子沉淀，过滤得氯化铜溶液，氯化铜、硫酸铜、二氧化硫反应生成氯化亚铜和硫酸，硫酸可以再循环利用。【详解】（1）步骤中铁能与铜离子及铁离子反应生成铜和亚铁离子等，同时铁也与酸性废液中的酸反应生成氢气，涉及的离子方程式为 Cu2+Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2+H2，故答案为：Cu2+Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或 Fe+2H+=Fe2+H2；（2）步骤中从溶液中分离出固体物质
37、过量的铁和生成的铜，所以步骤的操作名称是过滤、洗涤，故答案为：过滤、洗涤；（3）步骤中为调节溶液的 pH 值，要能与酸反应同时不引入新的杂质，所以物质 X 为CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3等，故答案为：CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3等；（4）步骤的操作是从氯化铜溶液中获得氯化铜晶体，要防止铜离子水解，所以步骤的操作是在 HCl 气流中蒸发结晶，故答案为：在 HCl 气流中蒸发结晶；（5）CuCl 微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸，所以要用乙醇洗涤 CuCl 晶体，减少 CuCl 的损失，故答案为：减少 CuCl 的损失；（6）根据流程分析可知，硫酸可以循环利用，Cu 与浓硫酸反应生成 CuSO4和 SO2的物质的量为 1：1，而生产 CuCl 的过程中消耗 CuSO4和 SO2的物质的量也为 11，所以理论上不需要补充 H2SO4，故答案为：硫酸；不需要；Cu 与浓硫酸反应生成 CuSO4和 SO2的物质的量为 1：1，而生产 CuCl 的过程中消耗 CuSO4和 SO2的物质的量也为 11，所以理论上不需要补充 H2SO4；（7）电解 CuCl2溶液，阴极上是铜离子得电子生成亚铜离子，亚铜离子结合氯离子生成氯化亚铜沉淀，电极反应式为 Cu2+Cl-+e-=CuCl，故答案为：Cu2+Cl-+e-=CuCl。