第9講銅及其化合物金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用

A組基礎題組

1.下列我國古代制品中，所用材料屬于合金的是（）

A.青銅器B.瓷器C.石雕D.竹簡

2.（2018北京朝陽期末）在一定條件下發(fā)生下列反應,其中反應后固體質(zhì)量增加的是（）

A.氨氣還原氧化銅

B.二氧化鎰加入過氧化氫溶液中

C.次氯酸鈣露置在空氣中變質(zhì)

D.過氧化鈉吸收二氧化碳

3.中華民族有著光輝燦爛的發(fā)明史,下列發(fā)明創(chuàng)造不涉及化學反應的是（）

ABCD

黏土制陶

火法煉銅樹皮造紙打磨磁石制指南針

瓷

4.（2017北京房山期末,3）下列物質(zhì)性質(zhì)與應用對應關系不正確的是（）

選項性質(zhì)應用

A鐵比銅金屬性強可用FeCL溶液腐蝕銅制印刷電路板

B活性炭具有吸附性可用活性炭去除冰箱中的異味

油污在一定條件下會

C可用熱的純堿溶液清除炊具上的油污

發(fā)生水解反應

氫氟酸能與二氧化硅

D可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記

反應

5.下列各組物質(zhì)在適宜條件下反應,其中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1的是（）

A.HZS04（*）+CB.FezOs+Al

C.HN03（濃）+CD.Fe203+C0

6.下列金屬冶煉的反應原理正確的是（）

A.2AL03+3C4A1+3CO2f

B.MgO+HzMg+HzO

C.Fes04+4C03Fe+4cO2

D.2HgO2Hg+02t

7.（2017北京石景山一模,7）晉葛洪《抱樸子內(nèi)篇?黃白》記載“曾青涂鐵,鐵赤色如銅”（“曾青”是指

硫酸銅），下列說法不正確的是（）

A.記載中的反應屬于置換反應

B.記載中蘊含了濕法煉銅的原理

C.由記載得出鐵單質(zhì)是赤色（紅色）

D.每生成1mol銅轉(zhuǎn)移2mol電子

8.（2017北京西城期末,19）CuSO4用途廣泛，以Cu為原料制CuS04有多種方法。

⑴實驗室可用Cu與濃硫酸反應制CuS04o

①Cu與濃硫酸反應的化學方程式是o

②該方法制CuSOi存在的不足是（寫出任意一條）。

（2）實驗小組采取如下方法制CuS04?

實驗表明,Fe"能加快生成CuSOi的反應速率,加快原理可表述為:

i.2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+

ii......

ii的離子方程式是

⑶用電解的方法制CuS04,如下圖所示。

①與直流電源a端相連的電極材料是（填“銅片”或“石墨”）。

②將進口處較濃硫酸替換為Na2s。4溶液進行實驗,發(fā)現(xiàn)得到的CuSO,溶液pH比替換前升高,結(jié)合化學用語

解釋pH升高的原因是_______________________________________________________________________

B組提升題組

9.（2017北京房山二模,6）化學在古代與現(xiàn)代的科技發(fā)展中起了十分重要的作用，下列說法中正確的是

)

ABCD

古代與現(xiàn)代的

古代與現(xiàn)代的火古代搗碎中藥與古代風箏與現(xiàn)代熱氣球

冶金均運用了

箭發(fā)射均利用了現(xiàn)代中藥納米粉飛行均不需要物質(zhì)直接

相同的化學原

液體燃料碎均是化學變化供給能量

理

10.下列解釋事實的方程式不正確的是（）

A.鋁熱法煉鐵:2A1+Fez（）32Fe+Al203

B.工業(yè)進行“氮的固定”:N2+3H22NH3

C.鉛蓄電池充電時的陰極反應:PbS0Ks）+2e-Pb（s）+S°2j（aq）

+2+

D.用銅和稀硝酸制備硝酸銅:Cu+4H+2N°3CU+2NO2t+2壓0

11.明代宋應星著的《天工開物》中有關于“火法”冶煉鋅的工藝記載：“每爐甘石十斤,裝載入一泥罐

內(nèi)，……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煨紅,……冷定毀罐取出?！促零U也?！毕铝姓f法不

正確的是（注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅）（）

A.該冶煉鋅的反應屬于置換反應

B.煤炭中起作用的主要成分是C

C.冶煉Zn的反應方程式為:ZnCO3+2CZn+3C0t

D.倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物

12.（2017北京海淀期末，12）新制氫氧化銅中存在平衡:Cu（0H）2+20H-[Cu（0H）4產(chǎn)（深藍色）。某同學進行

下列實驗：

加入10%粉萄糖溶液U，”缶而由

n滴人2撕moi-n—麻―無紅色沉淀）

LNaOH溶液，_曾

gy加入1mL2mo!?L-J|加入10%葡萄糖溶蔓|

2mL0.1mol,L-1①NaOH畜疝加熱LJ

CuSO.溶液J|

（深藍色溶液）（有紅色沉淀）

下列說法不IE聊的是（）

A.①中出現(xiàn)藍色沉淀

B.③中現(xiàn)象是Cu（0H）2+20H-[CU（0H）4：T正向移動的結(jié)果

C.④中現(xiàn)象證明葡萄糖具有還原性

D.對比②和④可知Cu（0H）2氧化性強于[Cu（0H）&產(chǎn)

13.（2017北京大興一模,11）用下圖所示裝置進行實驗,實驗現(xiàn)象與對應的結(jié)論正確的是（）

選

裝置①②實驗現(xiàn)象結(jié)論

項

銅稀硝酸與銅生成了N0〃

A稀硝酸②中出現(xiàn)紅棕色氣體

絲③中需要堿溶液吸收尾氣

銅Fe2(S04)3

B②中溶液黃色變淺Cu與Fe?（S0。3溶液發(fā)生置換反應

絲溶液

鐵飽和食

ihC③中導管內(nèi)液面上升鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕

②----③絲鹽水

鐵

D濃硫酸無明顯現(xiàn)象鐵與濃硫酸不反應

絲

14.(2017北京海淀一模,12)工業(yè)上常用鐵碳混合物處理含Cu"廢水獲得金屬銅。當保持鐵屑和活性炭總

質(zhì)量不變時,測得廢水中Cu?’濃度在不同鐵碳質(zhì)量比(x)條件下隨時間變化的曲線如下圖所示。

—■_■__■純活性炭

?

M------------^x=l：2

m

/

c

-

z

n

u

Fm

一■o—o-O純鐵屑

、N；7產(chǎn)2：1

不合理

下列推論???的是()

A.活性炭對Cu"具有一定的吸附作用

B.鐵屑和活性炭會在溶液中形成微電池,鐵為負極

C.增大鐵碳混合物中鐵碳比(x),一定會加快廢水中Cu”的去除速率

D.利用鐵碳混合物回收含Cu"廢水中銅的反應原理:Fe+Cu"Fe，Cu

15.(2017北京四中三模,27)孔雀石主要成分是CU2(0H)2C03,還含少量FeCOs及Si的化合物,實驗室以孔雀

石為原料制備硫酸銅晶體的步驟如下:

⑴步驟［中涉及的反應用離子方程式表示為______________________________________________

(2)步驟H中試劑①是(填代號);

a.KMnO4b.H2O2

c.Fe粉d.KSCN

⑶步驟ni加入cuo的目的是；

⑷步驟w獲得硫酸銅晶體，需要經(jīng)過、、過濾等操作；

(5)孔雀石與焦炭一起加熱可以生成Cu及其他無毒物質(zhì)，寫出該反應的化學方程

式:;

(6)測定硫酸銅晶體(CuSOi?xH20)中結(jié)晶水的x值:稱取2.4g硫酸銅晶體,加熱至質(zhì)量不再改變時,稱量

粉末的質(zhì)量為1.6go則計算得*=(計算結(jié)果精確到0.1)。

答案精解精析

A組基礎題組

l.AA項,青銅是銅錫合金;B項,瓷器是硅酸鹽產(chǎn)品;C項,石雕是碳酸鹽或硅酸鹽產(chǎn)品;D項,竹簡的主要

成分為纖維素。

2.DA項，氨氣還原氧化銅后得到銅單質(zhì)，固體質(zhì)量減少;B項，二氧化鎬加入過氧化氫溶液中后，過氧化

氫分解為水和氧氣,二氧化鋅作催化劑，固體質(zhì)量不變;C項,次氯酸鈣露置在空氣中與水和二氧化碳反應,

生成碳酸鈣和次氯酸，固體質(zhì)量減少;D項,過氧化鈉與二氧化碳反應后生成碳酸鈉，固體質(zhì)量增加。

3.DA項,火法煉銅的原理為Cu2S+O22CU+S02,涉及化學反應;B項，黏土制陶瓷過程涉及化學反應;C項，

用樹皮造紙的蒸煮過程中纖維素在堿性條件下水解，屬于化學反應;D項,打磨磁石制指南針時,沒有新物

質(zhì)生成,不涉及化學反應。

4.AA項,FeCL溶液與Cu發(fā)生氧化還原反應生成氯化銅、氯化亞鐵，因此可用FeCL溶液腐蝕銅制印刷

電路板，但與Fe比Cu的金屬性強無關;B項,活性炭具有吸附性,可去除異味;C項,加熱促進碳酸根離子

水解,堿性增強,且堿性條件利于油污水解;D項,玻璃中含有二氧化硅,氫氟酸可與二氧化硅反應,則可用

氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記。

5.AA項,2H2s(濃)+C2HZ0+2S02t+C02t，H2S04為氧化劑,C為還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比

為2：1;B項,Fez()3+2A1AkO3+2Fe,Fe2O3為氧化劑,A1為還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2;C

項,4HN03(濃)+C2H20+C02f+4N02t,HNO3為氧化劑,C為還原齊%氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1;D

項,Fe203+3C03C02+2Fe,FezOs為氧化劑,CO為還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：3。

6.CA項,工業(yè)上冶煉鋁常用電解熔融的AL03的方法;B項,鎂為活潑金屬,常用電解熔融MgCl2的方法冶

煉鎂;D項,工業(yè)上冶煉汞常用熱分解法。

7.CA項,記載中的反應為Fe+CuSOFeSO4+Cu,屬于置換反應;B項,記載中蘊含了濕法煉銅的原理;C項，

這里的“赤色”是指銅的顏色;D項，該反應中+2價的銅離子變成了單質(zhì)銅,每生成1mol銅轉(zhuǎn)移2mol

電子。

8.答案(1)①Cu+2H2s0式濃)CuS04+S02t+2壓0

②反應產(chǎn)生S02,對環(huán)境有污染或氧化劑濃硫酸利用率不高

2++

(2)4Fe+02+4H4Fe"+2壓0

⑶①銅片

②替換為Na2s后，陰極區(qū)發(fā)生反應2H*+2e-H?f,陰極區(qū)c(OH)>c(H,)，OH一也可以通過陰離子交換膜運動

到陽極區(qū),導致CuSOi溶液pH升高

解析(1)①Cu與濃硫酸反應的化學方程式為Cu+2H￡0式濃)CuS04+S02f+2H20;

②該方法制CuSO”存在的不足有:反應中產(chǎn)生S021對環(huán)境有污染且濃硫酸利用率不高。

2++

(2)Fe"為催化劑，因此ii的反應為Fe/被氧氣氧化為Fe”,離子方程式為4Fe+O2+4H4Fe，2H2。

(3)①用電解的方法制CuSCk銅電極需要與直流電源正極相連,根據(jù)硫酸根離子的移動方向可知,a為直

流電源正極，因此與直流電源a端相連的電極材料是銅片。

B組提升題組

9.AA項,金屬的冶煉是金屬元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),即金屬元素得電子被還原,故古代和現(xiàn)代的冶金

原理相同;B項,古代火箭用的燃料是火藥,而現(xiàn)代火箭用的是液體燃料;C項,無論是古代搗碎中藥還是現(xiàn)

代中藥納米粉碎，均無新物質(zhì)生成，屬于物理變化;D項,現(xiàn)代熱氣球飛行需要燃料燃燒來提供能量。

10.DD項,銅與稀硝酸反應生成N0,銅與濃硝酸反應生成N02O

11.D冶煉Zn的反應方程式為ZnC03+2CZn+3CO"故A、B、C均正確;倭鉛是指金屬鋅,D不正確。

12.DA項,①中氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀;B項,③中溶液呈深藍色,是加入的氫氧

化鈉使Cu(0H)2+20IT[Cu(0H)4/正向移動的結(jié)果;c項,④中新制的氫氧化銅懸濁液與葡萄糖發(fā)生氧化還

原反應,生成了氧化亞銅沉淀，體現(xiàn)了葡萄糖的還原性;D項,對比②和④可知Cu(0H)2的氧化性弱于

[Cu(OH)J%

13.CA項,稀硝酸與銅反應生成NO;B項，銅與Fe2(SO4)3溶液反應生成硫酸亞鐵和硫酸銅,不是置換反

應;C項,鐵絲在飽和食鹽水中發(fā)生吸氧腐蝕;D項,常溫下,鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化。

14.CA項，用純活性炭處理含Cu"廢水時,廢水中(V+濃度降低,說明純活性炭可吸附Cu2+oB項,用鐵屑

和活性炭混合處理廢水中的Ci?+時,溶液中形成了若干個微電池,且負極是鐵。C項，對比I、II、IV三條

曲線可知,增大鐵碳比,廢水中Cu”的去除速率加快;對比III、IV兩條曲線可知，增大鐵碳比,廢水中市+的

去除速率減慢。D項,利用鐵碳混合物回收含Cu"廢水中銅的原理是鐵能置換出廢水中的銅，即Fe+Cu"

Fe2++Cuo

+2++2+

15.答案(1)CU2(0H)2C03+4H2CU+C02f+3H20>FeC03+2HFe+C02t+H20