命题点1 铜及其化合物的性质及实验探究 1.下列关于铜的化合物的说法正确的是( )
A.蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化
B.一定条件下,新制的Cu(OH)2悬浊液能与葡萄糖反应但不能与乙酸反应 C.用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO+2H===Cu+H2O
D.将用H2还原CuO所得的红色固体投入稀硫酸中充分反应后有红色固体剩余且溶液呈蓝色,可说明原红色固体中一定含有Cu和Cu2O
A [B项,Cu(OH)2与乙酸发生中和反应;C项,铜锈的成分不是CuO而是Cu2(OH)2CO3;D项,实验结论不能说明一定含Cu。]
2.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是
( )
选项 A 陈述Ⅰ 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 陈述Ⅱ 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 铜制容器可以盛放浓硫酸 把铜丝放在酒精灯火焰判断 Ⅰ对;Ⅱ对;无 Ⅰ对;Ⅱ对;有 Ⅰ对;Ⅱ+
2+
B 铜表面易形成致密的氧化膜 向硫酸铜溶液中通入氨气,有蓝色沉C 淀产生,过滤后灼烧滤渣,最后变成黑色固体 上灼烧,铜丝表面变黑 对;有 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错;Ⅱ对;无 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 D [A项,Ⅰ、Ⅱ有因果关系,错误;B项,Ⅰ错,Ⅰ、Ⅱ无因果关系,错误;C项,Ⅰ、Ⅱ无因果关系,错误;D项,陈述Ⅰ涉及的变化为化学变化,Ⅰ、Ⅱ无因果关系,正确。]
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3.向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式为________________________________ __________________________________________________________________。
将溶液中红色物质反应掉,最终得到胆矾。则加入的试剂最好是________(填字母序号)。
A.适量的NaNO3 C.适量的H2O2
[解析] Cu2O在酸性条件下生成Cu(蓝色)和单质铜(红色),反应的离子方程式为Cu2O+2H===Cu+Cu+H2O。Cu在酸性条件下,NO3被还原为有毒气体的NO气体,污染环境。
[答案] Cu2O+2H===Cu+Cu+H2O C 命题点2 涉及铜及其化合物的基本化工流程
4.(2019·唐山模拟)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O,并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2,设计的实验流程如下:
铜屑含Fe无水CuNO3
足量HNO3调pH
――――→――→CuNO3
①②
―→Cu2溶液―③
NO3
SOCl2―→2·3H2O―④
+
2+
+
2+
-
2+
B.适量的HNO3
2
已知:SOCl2熔点-105 ℃、沸点78 ℃,遇水剧烈水解生成两种酸性气体。 请依据实验流程图回答下列问题:
(1)第②步适合调pH的物质是________(填一种物质的化学式)。
(2)第③步包括________、冷却结晶、抽滤等步骤,为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O,可采用的方法是______________________________________
___________________________________________________________(填一种)。
(3)第④步中发生反应的化学方程式是_________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
若不用SOCl2,而直接加热Cu(NO3)2·3H2O脱水,能否得到纯净的无水Cu(NO3)2?________(填“能”或“否”)。
(4)某同学将制得的无水Cu(NO3)2固体放在试管中加热,发现试管中生成黑色粉末并产生红棕色气体,写出对应的化学方程式________________________ ___________________________________________________________________。
该同学将带火星的木条伸入试管中,发现木条燃烧,他得出的结论是红棕色气体支持木条燃烧,你认为他的结论是否正确?________(填“是”或“否”)。
[解析] (1)第②步调节pH的目的是促进铁离子转化成Fe(OH)3沉淀,为了不引入新杂质,可选用CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH。(2)为得到
Cu(NO3)2·3H2O,可采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法,为得到较大颗粒晶体,可减慢冷却结
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晶的速度。(3)第④步中Cu(NO3)2·3H2O和SOCl2发生反应生成硝酸铜、二氧化硫和氯化氢,△
其化学方程式为Cu(NO3)2·3H2O+3SOCl2=====Cu(NO3)2+3SO2↑+6HCl↑。若直接加热Cu(NO3)2·
3H2O脱水,Cu发生水解反应且HNO3易挥发,会生成Cu(OH)2,不能得到纯净的无水Cu(NO3)2。(4)由题意知Cu(NO3)2受热分解,生成物中含氧化铜和二氧化氮气体,其化学方程式为2Cu(NO3)2
△
=====2CuO+4NO2↑+O2↑。纯氧能使带火星的木条复燃,但空气中含有大量不能助燃的N2,氧气含量较少,所以空气不能使带火星的木条复燃,产物中NO2与O2的体积比与空气中N2、O2体积比均为4∶1,将带火星的木条放入Cu(NO3)2受热分解得到的混合气体中,木条复燃,若NO2不能助燃,则混合气体同样会因为O2含量少而不能使木条复燃,所以NO2能助燃。
[答案] (1)CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3
(2)加热(蒸发)浓缩 减慢冷却结晶的速度(其他合理答案亦可) △
(3)Cu(NO3)2·3H2O+3SOCl2=====Cu(NO3)2+3SO2↑+6HCl↑ 否 △
(4)2Cu(NO3)2=====2CuO+4NO2↑+O2↑ 是
5.工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl),其工艺流程如图所示:
2+
试依据如图转化回答下列问题:
(1)还原过程中的产物为Na[CuCl2],试写出该反应的化学方程式:___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
制备中当氯化过程完成后必须经还原过程再制得CuCl,为什么不用一步法制得CuCl?(已知
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Cu+Cu+2Cl===2CuCl↓)______________________________。
(2)还原过程中加入少量盐酸的作用是______________________________ __________________________________________________________________, 加入NaCl且过量的原因是____________________________________________ __________________________________________________________________。
(3)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_________________________ _________________________________________________________________。
(4)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀,试写出该反应的离子方程式:_____________________________________________ _________________________________________________________________。
[答案] (1)CuCl2+2NaCl+Cu===2Na[CuCl2] CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行
(2)防止Cu水解 增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2],提高产率 (3)使CuCl尽快干燥,防止被空气氧化
△2+-+2-
(4)2Cu+2Cl+SO2+2H2O=====2CuCl↓+4H+SO4
2+
2+-
废铜利用的一般化工流程
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[一题串知,落实考法]
某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分,利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·3H2O],生产的工艺流程如图所示:
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