2025步步高高考大一輪復習講義人教版化學第15講銅金屬材料金屬冶煉[復習目標]1.了解銅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)、用途。2.理解含銅重要化合物的制備原理及過程。3.了解金屬冶煉的原理和方法?？键c一銅及其化合物1．熟記銅及其常見化合物的顏色物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu紫紅色CuSO4白色CuO黑色CuSO4·5H2O藍色Cu2O磚紅色Cu2(OH)2CO3綠色Cu2S黑色Cu(OH)2藍色2.銅及其重要化合物的性質(zhì)及應用(1)銅在潮濕的空氣中生成銅銹[Cu2(OH)2CO3]：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3。(2)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2，用灼熱的CuO除去CO2中的CO。(3)新制的Cu(OH)2常用來檢驗醛基。(4)CuSO4遇水蒸氣變?yōu)樗{色晶體(CuSO4·5H2O)，可用于檢驗H2O。(5)過量的Cu和濃HNO3反應，得到NO2和NO的混合氣體，再加入稀H2SO4，Cu繼續(xù)溶解。(6)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反應中當Cu過量時，H2SO4也不能完全反應。此反應不適用于制備CuSO4，因為會產(chǎn)生污染性氣體SO2且H2SO4的利用率低。(7)Cu＋的性質(zhì)①＋1價銅有較強的還原性，易被氧化劑氧化為＋2價。②＋1價銅在酸性條件下，易發(fā)生歧化反應生成Cu和Cu2＋，如Cu2O加入稀H2SO4的離子方程式：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O。1．CuO是黑色固體，與水反應生成Cu(OH)2()2．將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕()3．CuSO4·5H2O失去結(jié)晶水屬于物理變化()4．常溫下Cu和濃H2SO4反應生成CuSO4()5．過量的銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮生成()答案1.×2.√3.×4.×5.×一、銅及其化合物的性質(zhì)和應用1．某研究小組通過實驗探究Cu及其重要化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達到目的的是()A．將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應完后把水加入反應器中，觀察硫酸銅溶液的顏色B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體D．將表面有銅綠的銅器放入稀鹽酸中浸泡，除去銅綠答案D解析A項，應將反應后的液體倒入盛水的燒杯中，并不斷攪拌；B項，應將銅絲在空氣中加熱到紅熱后伸入盛滿氯氣的集氣瓶中；C項，CuCl2水解生成的鹽酸易揮發(fā)，加熱蒸干CuCl2溶液得不到無水CuCl2固體。2．部分含銅物質(zhì)的分類與相應化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a(chǎn)可與硫單質(zhì)反應生成fB．c可與水反應得到dC．可將葡萄糖與新制的d混合后加熱制得bD．可存在a→c→e→a的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系答案B解析銅能與硫單質(zhì)在加熱的條件下反應得到硫化亞銅，A正確；CuO不能與H2O反應，B錯誤；新制的Cu(OH)2與葡萄糖溶液混合后加熱可得Cu2O，C正確；Cu可以在O2中加熱得到CuO，CuO溶于酸可得到Cu2＋，Cu2＋可被鐵單質(zhì)置換生成Cu，D正確。二、銅的重要化合物的制備3．氯化亞銅(CuCl)常用作有機合成工業(yè)中的催化劑，CuCl是一種白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，溶于濃鹽酸，在潮濕空氣中易水解和被氧化。某學習小組用工業(yè)廢渣(主要成分為Cu2S和Fe2O3)制取氯化亞銅并同時生成電路板蝕刻液。其流程如下：回答下列問題：(1)固體A的成分為________；為提高固體A在鹽酸中的溶解速率，可采取的措施有________(寫出1條即可)。(2)向混合液中加入氧化銅的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________；用蝕刻液腐蝕銅制電路板的化學方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在Na2SO3溶液中逐滴加入CuCl2溶液，再加入少量濃鹽酸混合均勻，得到CuCl沉淀。該反應的離子方程式為_____________________________________________________________。(4)CuCl沉淀的洗滌需要經(jīng)過酸洗、水洗和醇洗。其中醇洗的作用是_____________________。答案(1)Fe2O3、CuO將固體A粉碎(或升高溫度或增大鹽酸濃度等)(2)調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2(3)2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋H2O=2CuCl↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(4)有利于加快除去CuCl表面的水分，防止其水解氧化解析用工業(yè)廢渣(主要成分為Cu2S和Fe2O3)制取CuCl并同時生成電路板蝕刻液，焙燒廢渣，Cu2S生成CuO、SO2，SO2通入NaOH溶液得到Na2SO3溶液，固體A主要為CuO和Fe2O3。加入稀鹽酸溶解得到FeCl3溶液和CuCl2溶液，加入CuO調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3＋全部沉淀，過濾得到CuCl2溶液和Fe(OH)3沉淀，Na2SO3溶液和CuCl2溶液加入濃鹽酸，抽濾得到CuCl沉淀，洗滌、干燥得到固體粉末，沉淀B是Fe(OH)3，溶于濃鹽酸得到蝕刻液FeCl3溶液?？键c二金屬材料及金屬冶煉1．金屬材料分類2．合金3．金屬冶煉的一般方法冶煉方法主要反應原理(舉例)熱分解法2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag＋O2↑熱還原法Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(高爐煉鐵)WO3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高溫))W＋3H2OFe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3電解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑1．奮斗者號潛水器載人艙外殼使用了鈦合金，鈦合金屬于無機非金屬材料()2．中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹()3．青銅比純銅熔點低、硬度大，所以古代用青銅鑄劍(2022·江蘇，7C)()4．金屬鈉的冶煉用電解熔融的NaCl，則金屬鋁的冶煉也用電解熔融的AlCl3()5．熱還原法制取汞、銀()6．鋁熱反應可用于冶煉高熔點金屬，如K、Ca、Cr、Mn等()7．將六水合氯化鎂晶體在一定條件下加熱得到無水氯化鎂，電解熔融氯化鎂，可以得到金屬鎂()8．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上依次析出Cu、Fe、Al()答案1.×2.√3.√4.×5.×6.×7．√8.×一、金屬冶煉方法的選擇1．金屬的冶煉一般用熱分解法、熱還原法和電解法，選用冶煉方法的依據(jù)主要是()A．金屬在自然界里存在的形式B．金屬元素在地殼中的含量C．金屬陽離子得電子的能力D．金屬熔點的高低答案C解析不同的金屬有不同的冶煉方法，金屬的冶煉方法根據(jù)金屬的活動性強弱確定，即根據(jù)金屬陽離子得電子的能力確定，故C項正確。2．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應用，古代有：(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅?，F(xiàn)代有：(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂。下列對它們的冶煉對應方法的分析不正確的是()A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—②C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④答案B解析(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅是采用焦炭法冶煉金屬銅，對應方法①，故A正確；(Ⅱ)濕法煉銅是采用活潑金屬置換法冶煉金屬銅，對應方法③，故B錯誤；(Ⅲ)鋁熱反應是采用活潑金屬置換法冶煉金屬，對應方法③，故C正確；(Ⅳ)從光鹵石中冶煉金屬鎂是采用電解熔融氯化鎂的方法，對應方法④，故D正確。二、銅的冶煉3．用含銅豐富的自然資源黃銅礦(CuFeS2)冶煉銅的工藝流程如下：已知：CuFeS2＋3CuCl2=4CuCl＋FeCl2＋2S。(1)浸取時，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，該反應的化學方程式為_____________。(2)若過濾1所得濾液中只含F(xiàn)eCl2，則將其在空氣中加熱蒸干、灼燒后，所得固體的化學式為________________________________________________________________________。(3)調(diào)節(jié)溶液的pH后，除生成Cu外，還能產(chǎn)生一種金屬離子，此金屬離子是________(填離子符號)。(4)過濾3所得濾液中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________________，為保持流程持續(xù)循環(huán)，每生成1molCu，理論上需補充CuCl2的物質(zhì)的量為________________。(5)冶煉工藝還可以將精選后的黃銅礦砂與空氣在高溫下煅燒，使其轉(zhuǎn)變?yōu)殂~，化學方程式為6CuFeS2＋13O2eq\o(=,\s\up7(高溫))3Cu2S＋2Fe3O4＋9SO2，Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2，此工藝與前一工藝相比主要缺點有_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)CuFeS2＋3FeCl3=CuCl＋4FeCl2＋2S(2)Fe2O3(3)Cu2＋(4)HCl和CuCl20.5mol(5)會產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體SO2(或能耗高等)(答案合理即可)解析(2)FeCl2溶液在加熱蒸干、灼燒過程中，F(xiàn)e2＋水解且被氧化，最終得到Fe2O3固體。(3)[CuCl2]－中銅顯＋1價，調(diào)節(jié)pH發(fā)生歧化反應生成Cu和Cu2＋。(4)由(3)分析可知濾液中CuCl最終歧化生成2molCu和2molCuCl2，此時還需要補充1molCuCl2。則生成1molCu需要補充0.5molCuCl2。(5)高溫需要消耗能量，生成SO2會污染大氣。1．(2021·湖北，2)“烏銅走銀”是我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。該工藝將部分氧化的銀絲鑲嵌于銅器表面，藝人用手邊捂邊揉搓銅器，銅表面逐漸變黑，銀絲變得銀光閃閃。下列敘述錯誤的是()A．銅的金屬活動性大于銀B．通過揉搓可提供電解質(zhì)溶液C．銀絲可長時間保持光亮D．用鋁絲代替銀絲，銅也會變黑答案D解析根據(jù)金屬活動性順序表，銅的金屬活動性大于銀，A項正確；通過揉搓，手上的汗水可提供電解質(zhì)溶液(氯化鈉等水溶液)，B項正確；銀絲發(fā)生還原反應，氧化銀轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銀，單質(zhì)銀活動性比銅弱，可長時間保持光亮，C項正確；銅的活動性比鋁弱，氧化鋁不能被銅還原為單質(zhì)鋁，因此銅不會變黑，D項錯誤。2．(2020·全國卷Ⅲ,7)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色來自孔雀石顏料[主要成分為Cu(OH)2·CuCO3]，青色來自藍銅礦顏料[主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3]。下列說法錯誤的是()A．保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度B．孔雀石、藍銅礦顏料不易被空氣氧化C．孔雀石、藍銅礦顏料耐酸耐堿D．Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分數(shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3答案C3．(2022·海南，15)膽礬(CuSO4·5H2O)是一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬。流程如下?；卮饐栴}：(1)步驟①的目的是______________________________________________________________。(2)步驟②中，若僅用濃H2SO4溶解固體B，將生成__________(填化學式)污染環(huán)境。(3)步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反應的化學方程式為___________________。(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是_________________________________。(5)實驗證明，濾液D能將I－氧化為I2。ⅰ.甲同學認為不可能是步驟②中過量H2O2將I－氧化為I2，理由是______________________。ⅱ.乙同學通過實驗證實，只能是Cu2＋將I－氧化為I2，寫出乙同學的實驗方案及結(jié)果_________________________________________________________________________________________(不要求寫具體操作過程)。答案(1)除去原料表面的油污(2)SO2(3)Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O(4)膽礬晶體易溶于水(5)ⅰ.溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后雙氧水已完全分解ⅱ.取濾液D，向其中加入適量硫化鈉，使銅離子恰好完全沉淀，靜置后，向上層清液中再加入KI溶液，溶液不變色，I－不能被氧化解析(1)原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈堿性，可以除去原料表面的油污。(2)在加熱的條件下，銅可以與濃硫酸發(fā)生反應生成CuSO4、SO2和H2O，二氧化硫是一種大氣污染物，步驟②中，若僅用濃H2SO4溶解固體B，將生成SO2污染環(huán)境。(3)步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，該反應的化學方程式為Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O。(4)膽礬是一種易溶于水的晶體，因此，經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌。(5)ⅰ.H2O2常溫下即能發(fā)生分解反應，在加熱的條件下，其分解更快，因此，甲同學認為不可能是步驟②中過量H2O2將I－氧化為I2。ⅱ.I－氧化為I2時溶液的顏色會發(fā)生變化；濾液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同學通過實驗證實，只能是Cu2＋將I－氧化為I2，較簡單的方案是除去溶液中的Cu2＋，然后再向其中加入含有I－的溶液，觀察溶液是否變色。課時精練1．據(jù)《本草綱目》記載：“生熟銅皆有青，即是銅之精華，大者即空綠，以次空青也，銅青則是銅器上綠色者，淘洗用之?！边@里的“銅青”是指()A．CuO B．Cu2OC．Cu D．Cu2(OH)2CO3答案D解析銅在空氣中長時間放置，會與空氣中的氧氣、二氧化碳、水反應生成堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]，則這里的“銅青”是指Cu2(OH)2CO3。2．(2023·哈爾濱模擬)旅游景點售賣的仿銀飾品大多是白銅(銅鎳合金)。下列說法正確的是()A．硬度比銅的大B．熔點比銅的高C．容易被腐蝕D．通過外觀顏色即可區(qū)分它和白銀答案A解析合金的硬度大于其成分金屬，A正確；合金的熔點低于其成分金屬，B錯誤；合金的性能優(yōu)于其成分金屬，故合金的耐腐性更好，C錯誤；白銅、白銀均為銀白色，不能通過顏色區(qū)分，D錯誤。3．下列有關(guān)銅的化合物說法正確的是()A．根據(jù)鐵比銅金屬性強，在實際應用中可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板B．CuSO4溶液與H2S溶液反應的離子方程式為Cu2＋＋S2－=CuS↓C．用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OD．化學反應：CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2的實驗現(xiàn)象為黑色固體變成紅色固體答案D解析在實際應用中可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板，利用的是鐵離子的氧化性，與鐵比銅金屬性強無關(guān)，A項錯誤；H2S難電離，CuSO4溶液與H2S溶液反應的離子方程式為Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋，B項錯誤；銅銹的主要成分是堿式碳酸銅，用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，C項錯誤。4．下列銅及其化合物性質(zhì)與用途具有對應關(guān)系的是()A．銅單質(zhì)具有延展性，可用作傳輸電流B．Cu2O的熔、沸點較高，可用作催化反應C．Cu(OH)2具有氧化性，可用作檢驗醛基D．CuSO4能使蛋白質(zhì)變性，可用于飲用水消毒答案C解析銅單質(zhì)具有導電性，可用作傳輸電流，A不符合題意；Cu2O的熔、沸點較高與其作催化劑無因果關(guān)系，B不符合題意；已知反應RCHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))Cu2O↓＋RCOONa＋3H2O，反應中Cu(OH)2作氧化劑，具有氧化性，可用作檢驗醛基，C符合題意；CuSO4能使蛋白質(zhì)變性，但CuSO4不可用于飲用水消毒，只能用于環(huán)境消毒，D不符合題意。5．下列古詩或古文中的描述與化學方程式對應關(guān)系不正確的是()A．丹砂燒之成水銀：HgSeq\o(=,\s\up7(△))Hg＋SB．爆竹聲中一歲除：S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃))K2S＋3CO2↑＋N2↑C．爐火照天地，紅星亂紫煙：Cu2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH))2CO3＋2H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2＋3H2OD．曾青得鐵則化為銅：CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu答案C解析“丹砂燒之成水銀”指硫化汞加熱生成汞，化學方程式正確，A不符合題意；“爆竹聲中一歲除”涉及黑火藥爆炸，化學方程式正確，B不符合題意；“爐火照天地，紅星亂紫煙”描述的是古代冶煉場景，化學方程式錯誤，C符合題意；“曾青得鐵則化為銅”指濕法煉銅，化學方程式正確，D不符合題意。6．人類最早冶金的歷史年代曲線圖如圖所示(－1000表示公元前1000年)。下列說法正確的是()A．金屬越活潑，冶煉的年代一定越晚B．冶煉金屬的歷史：電解氯化物比電解氧化物早C．自然界中銅元素以游離態(tài)形式存在，故銅的冶煉年代最早D．金屬氧化物(如Al2O3、Cu2O)也屬于金屬材料答案B解析圖中銅冶煉的年代比銀和金早，而銅比銀和金活潑，故A錯誤；金屬氯化物的沸點一般比金屬氧化物的低，在冶煉初期會選擇電解金屬氯化物，故B正確；自然界中銅以化合態(tài)存在，故C錯誤。7．(2023·西安模擬)金屬的冶煉與生產(chǎn)、生活及國防軍事等領(lǐng)域均密切相關(guān)。下列有關(guān)金屬冶煉的原理錯誤的是()A．用電解法制取金屬鈉：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑B．用Mg等活潑金屬為還原劑冶煉Ti：2Mg＋TiCl4(熔融)eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5(氬氣))Ti＋2MgCl2C．用Al作還原劑冶煉金屬V：3V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高溫))6V＋5Al2O3D．用H2作還原劑冶煉金屬Ag：Ag2O＋H2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Ag＋H2O答案D解析電解熔融氯化鈉制取金屬鈉，反應的化學方程式是2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑，故A正確；Mg的活潑性大于Ti，可用Mg等活潑金屬為還原劑冶煉Ti，反應的化學方程式是2Mg＋TiCl4(熔融)eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5(氬氣))Ti＋2MgCl2，故B正確；鋁的還原性大于釩，用Al作還原劑可以冶煉金屬V，反應的化學方程式是3V2O5＋10Aleq\o(=,\s\up7(高溫))6V＋5Al2O3，故C正確；銀是不活潑金屬，一般采用加熱Ag2O的方法冶煉Ag，故D錯誤。8．(2021·江蘇，3)下列由廢銅屑制取CuSO4·5H2O的實驗原理與裝置不能達到實驗目的的是()A．用裝置甲除去廢銅屑表面的油污B．用裝置乙在加熱的條件下溶解廢銅屑C．用裝置丙過濾得到CuSO4溶液D．用裝置丁蒸干溶液獲得CuSO4·5H2O答案D解析碳酸鈉溶液呈堿性，在加熱的條件下可以除去銅屑表面的油污，A正確；銅與雙氧水、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應得到硫酸銅，B正確；裝置丙為過濾裝置，過濾可以除去難溶雜質(zhì)，得到硫酸銅溶液，C正確；用裝置丁蒸干溶液得到硫酸銅固體，而不是CuSO4·5H2O，D錯誤。9．不同的金屬在冶煉方法上也有所不同，下列說法正確的是()A．釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制B．鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛使用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡單C．由于鈉、鎂、鋁等金屬化學性質(zhì)太活潑，人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來獲取它們的單質(zhì)D．煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外，還用來制造還原劑一氧化碳答案D解析A項，通常用CO還原法煉制鐵，錯誤；B項，因為Al有良好的性能，才被廣泛使用，錯誤；C項，氯化鋁是共價化合物，熔融時不導電，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制取鋁，錯誤；D項，高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應產(chǎn)生熱量和制造還原劑一氧化碳，正確。10．為研究廢舊電池的再利用，實驗室利用廢舊電池的銅帽(主要成分為Zn和Cu)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．“溶解”操作中溶液溫度不宜過高B．銅帽溶解后，將溶液加熱至沸騰以除去溶液中過量的氧氣或H2O2C．與鋅粉反應的離子可能為Cu2＋、H＋D．“過濾”操作后，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后，高溫灼燒即可得純凈的ZnO答案D解析“溶解”操作中溶液溫度不宜過高，否則過氧化氫會分解，故A正確；銅帽溶解后，溶液中存在過氧化氫，將溶液加熱至沸騰以除去溶液中過量的氧氣或H2O2，防止后面消耗過多的鋅粉，故B正確；固體溶解后溶液中存在Cu2＋、H＋，都可以與鋅粉反應，故C正確；“過濾”操作后濾液中含有硫酸鋅和硫酸鈉，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后，高溫灼燒不能得到純凈的ZnO，故D錯誤。11．向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量氣體逸出，同時放熱，一段時間后，藍色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)，繼續(xù)加入H2O2溶液，紅色渾濁又變?yōu)樗{色溶液，這個反應可以反復多次。下列關(guān)于上述過程的說法不正確的是()A．Cu2＋將H2O2還原為O2B．H2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性C．Cu2＋是H2O2分解反應的催化劑D．發(fā)生了反應：Cu2O＋H2O2＋4H＋=2Cu2＋＋3H2O答案A解析硫酸銅與H2O2溶液首先發(fā)生反應產(chǎn)生氧化亞銅，銅元素的化合價降低，硫酸銅作氧化劑，則H2O2作還原劑被氧化成氧氣，故A錯誤；開始過氧化氫被氧化成氧氣表現(xiàn)還原性，繼續(xù)滴加過氧化氫溶液后氧化亞銅轉(zhuǎn)變成銅離子，則過氧化氫又表現(xiàn)氧化性，故B正確；整個過程中反應開始有銅離子，反應結(jié)束時還有銅離子，銅離子的量沒有變化，符合催化劑的特點，故C正確；反應的第二階段是過氧化氫與氧化亞銅反應產(chǎn)生銅離子的過程，根據(jù)價態(tài)變化，可知過氧化氫應被還原成水，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等可得離子方程式：Cu2O＋H2O2＋4H＋=2Cu2＋＋3H2O，故D正確。12．氯化亞銅(CuCl)是一種微溶于水、不溶于乙醇、易被氧化的白色粉末，以黃銅礦(主要成分為CuFeS2)為原料制取CuCl的流程如圖所示：已知：在水溶液中存在平衡：CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl3]2－(aq)。下列說法錯誤的是()A．“浸取”后所得浸取液可用來腐蝕銅制電路板B．加入濃鹽酸的目的是為了實現(xiàn)CuCl的凈化C．[CuCl3]2－中加水可使平衡CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl3]2－(aq)逆向移動D．采用乙醇洗滌和真空干燥有利于提高CuCl的產(chǎn)率和純度答案A解析“浸取”后所得浸取液含有FeCl2，F(xiàn)eCl2與Cu單質(zhì)不能發(fā)生反應，因此不可用來腐蝕銅制電路板，A錯誤；加入濃鹽酸后溶液中的c(Cl－)增大，CuCl(s)＋2Cl－(aq)[CuCl3]2－(aq)正向移動，過濾除雜后加水稀釋，平衡逆向移動，從而可得純凈的CuCl，故該操作的目的是為了實現(xiàn)CuCl的凈化，B、C正確；乙醇沸點低易揮發(fā)，真空中無O2可防止CuCl被氧化，故采用乙醇洗滌和真空干燥有利于提高CuCl的產(chǎn)率和純度，D正確。13．銅器久置，表面會生成一層綠色固體，為探究銅在空氣中的腐蝕情況，某化學興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進行探究。①對試管內(nèi)的綠色固體進行加熱，至完全分解，觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色，B裝置中無水硫酸銅變成藍色，C裝置中澄清石灰水變渾濁。②取少量加熱后生成的黑色固體于試管中，加入稀硫酸，觀察到黑色固體逐漸溶解，溶液變成藍色。③取少量上述藍色溶液于試管中，浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。請回答下列問題：(1)綠色固體中含有的元素是__________。(2)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是__________。(3)假設(shè)該綠色物質(zhì)是一種純凈物，則其化學式可能是______________________，加熱分解的化學方程式為___________________________________________________________________。(4)上述實驗步驟③中反應的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________。(5)實驗裝置最后的干燥管的作用是__________。(6)如果將B、C兩裝置對調(diào)，能否達到實驗目的？________(填“能”或“不能”)，為什么？__________________________________________________________________________________________。答案(1)Cu、H、O、C(2)CuO(3)Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋H2O＋CO2↑(4)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋(5)防止空氣中的CO2進入C裝置(6)不能因為B、C兩裝置對調(diào)后無法證明反應有水生成解析根據(jù)無水硫酸銅變藍，可知反應有水生成，根據(jù)澄清石灰水變渾濁，可知有CO2生成，根據(jù)黑色固體溶于稀H2SO4且溶液為藍色，插入鐵絲后有紅色物質(zhì)析出，可知黑色物質(zhì)應是CuO。若該綠色固體是純凈物，根據(jù)組成元素和各元素的化合價分析該物質(zhì)應是堿式鹽，化學式可能是Cu2(OH)2CO3。(5)該實驗裝置中最后的干燥管中裝有堿石灰，目的是防止空氣中的CO2進入C裝置，干擾實驗。(6)若將B、C兩裝置對調(diào)，氣體先通過澄清石灰水，則無法證明綠色物質(zhì)分解時是否有水生成。14．工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的________(填字母)吸收。a．濃H2SO4 b．稀HNO3c．NaOH溶液 d．氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在________(填離子符號)，檢驗溶液中還存在Fe2＋的方法是______________________________________________________________________________________________________________。(3)由泡銅冶煉粗銅的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)取一定量的泡銅，加入1L0.6mol·L－1HNO3溶液恰好完全溶解，同時放出2240mLNO氣體(標準狀況)，另取等量的泡銅，用足量的H2還原，得到的銅的質(zhì)量為________g。答案(1)cd(2)Fe3＋取少量溶液，滴加KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去(3)3Cu2O＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋6Cu(4)16解析(1)由流程圖可知，氣體A中的大氣污染物主要是二氧化硫，選擇試劑吸收二氧化硫，不能產(chǎn)生新的污染氣體，濃H2SO4不能吸收二氧化硫，故a錯誤；稀HNO3可以吸收二氧化硫，但生成NO污染大氣，故b錯誤；NaOH溶液與二氧化硫反應生成亞硫酸鈉，故c正確；氨水與二氧化硫反應生成亞硫酸銨，故d正確。(4)取一定量的泡銅，加入1L0.6mol·L－1HNO3溶液恰好完全溶解，同時放出2240mLNO氣體(標準狀況)即0.1mol，所得溶液的溶質(zhì)為Cu(NO3)2，根據(jù)氮元素守恒可知，溶液中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為0.6mol－0.1mol＝0.5mol，所以溶液中Cu2＋的質(zhì)量為eq\f(1,2)×0.5×64g＝16g，所以另取等量的泡銅，用足量的H2還原，得到的銅的質(zhì)量也應為16g。熱點強化7Na2CO3、NaHCO3含量測定的思維方法方法一熱重法1．某實驗小組用熱重法測定碳酸鈉與碳酸氫鈉混合物的組成，實驗方法如下。(1)加熱5.00g碳酸鈉和碳酸氫鈉的固體混合物，使碳酸氫鈉完全分解，混合物的質(zhì)量減小了0.31g，寫出發(fā)生反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________，則原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是_________________________________________________。(2)某同學設(shè)計的實驗裝置示意圖如下：X為氮氣，其作用是__________________________________，若裝置C中堿石灰增重m1g，則混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為________________。答案(1)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O83.2%(2)將樣品分解產(chǎn)生的氣體全部帶出，使其被B、C裝置完全吸收eq\f(11m－42m1,11m)×100%解析(1)碳酸氫鈉在加熱的條件下分解為碳酸鈉、二氧化碳、水，設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為xg，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2OΔm168g62gxg0.31geq\f(168,x)＝eq\f(62,0.31)，x＝0.84,原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是eq\f(5.00－0.84g,5.00g)×100%＝83.2%。(2)若裝置C中堿石灰增重m1g，即生成的CO2為m1g，設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為xg，則由2NaHCO3～CO216844xgm1g得x＝eq\f(168m1,44)＝eq\f(42m1,11)，則混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(m－\f(42m1,11),m)×100%＝eq\f(11m－42m1,11m)×100%。方法二沉淀法利用化學反應把COeq\o\al(2－,3)及HCOeq\o\al(－,3)完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計算混合物中w(Na2CO3)、w(NaHCO3)。2．某化學小組設(shè)計實驗方案，測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。實驗測定方法如下：(1)①稱取碳酸鈉和碳酸氫鈉的固體混合物9.5g，溶于水中，配成100mL溶液，滴加足量沉淀劑，把溶液中HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)完全轉(zhuǎn)化為沉淀，應選用的試劑是________(填字母)。A．稀CaCl2溶液 B．MgSO4溶液C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液②過濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法是_________________________________。③將沉淀洗滌，并充分干燥，稱量沉淀的質(zhì)量為19.7g。由此可以計算w(NaHCO3)＝____________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(2)工業(yè)生產(chǎn)的純堿常會含少量NaCl雜質(zhì)。測定該樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)的實驗步驟如下：①稱取樣品ag，加水溶解；②加入足量的BaCl2溶液；③過濾、________、烘干、冷卻、稱量、烘干、冷卻、________，最終得到固體bg。樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)為__________________(用含a、b的代數(shù)式表示)。答案(1)①D②取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加Na2SO4溶液，如無沉淀，則沉淀已洗凈，反之則未洗凈③44.2%(2)洗滌(再)稱量eq\f(106b,197a)×100%解析(1)①Ba(OH)2溶液與兩種離子都可以形成沉淀，D正確。②判斷沉淀是否洗凈的方法l，則可得106a＋84b＝9.5,197(a＋b)＝19.7，聯(lián)立解得a＝b＝0.05，所以碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(84g·mol－1×0.05mol,9.5g)×100%≈44.2%。(2)加入足量的BaCl2溶液發(fā)生反應：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl，根據(jù)原子守恒，通過稱量碳酸鋇沉淀的質(zhì)量，來計算樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)，需洗滌沉淀，除去雜質(zhì)離子，且將沉淀冷卻到室溫，再稱量所得固體，最終得到BaCO3的質(zhì)量為bg，根據(jù)碳元素守恒，純堿的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(106b,197a)×100%。方法三氣體法一般流程：3．為測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的