銅及其重要化合物用途廣泛的金屬材料A組1．(·山東濰坊統(tǒng)一考試)燒瓶中，銅與濃硫酸反應(yīng)結(jié)束后，銅片未完全溶解。若向反應(yīng)后的溶液中加入相關(guān)物質(zhì)，下列說法正確的是(C)A．滴加濃NaOH溶液立即有藍(lán)色沉淀生成B．加入鐵粉，鐵粉不溶解C．通入O2并加熱，銅片繼續(xù)溶解D．加入NaNO3固體，銅片不溶解[解析]本題主要考查銅和濃硫酸的反應(yīng)。銅與濃硫酸反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)停止，Cu和硫酸均剩余。滴加濃NaOH溶液，NaOH先與硫酸反應(yīng)，故開始無藍(lán)色沉淀生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入鐵粉，生成的CuSO4及剩余的H2SO4均能與Fe反應(yīng)，鐵粉溶解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通入O2并加熱，發(fā)生反應(yīng)：2Cu＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O，銅片繼續(xù)溶解，C項(xiàng)正確；加入NaNO3固體，發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，銅片溶解，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[知識(shí)拓展]銅與濃硫酸及應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)停止，Cu和硫酸均剩余，要促進(jìn)銅溶解，可以采取的措施有：①加入硝酸鹽，如KNO3，發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；②加入鐵鹽，如FeCl3，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；③通入氧氣并加熱，發(fā)生反應(yīng)：2Cu＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O。2．(·湖南師大附中模擬)CuSO4是一種重要的化工原料，其中有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是(C)A．與途徑①相比，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想B．Y可以是葡萄糖溶液C．CuSO4在1100℃分解所得氣體X可能是SO2和SO3的混合氣體D．將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬晶體[解析]途徑①中銅和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，會(huì)污染氣體，通過途徑②制取等質(zhì)量CuSO4需要的硫酸少且無污染性氣體產(chǎn)生，更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，故A正確；葡萄糖溶液與新制氫氧化銅反應(yīng)可生成Cu2O，所以Y可為葡萄糖溶液，故B正確；若X是二氧化硫和三氧化硫的混合氣體，則只有銅元素、硫元素化合價(jià)降低，無元素化合價(jià)升高，故C錯(cuò)誤；將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬晶體，故D正確。3．(·山東濰坊高三檢測)某研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究Cu及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)A．將銅絲插入濃硫酸中并加熱，反應(yīng)后再加入水，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[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠[解析]A項(xiàng)，濃硫酸溶于水時(shí)放熱，應(yīng)該是把反應(yīng)后的溶液倒入水中，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，需要先加熱，銅才能與氯氣發(fā)生反應(yīng)，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯化銅溶液中存在水解平衡，加熱蒸干最終得不到CuCl2，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，銅和鹽酸不反應(yīng)，只有銅綠[Cu2(OH)2CO3]與鹽酸反應(yīng)，故該項(xiàng)正確。4．(·山東煙臺(tái)質(zhì)檢)下列制取硝酸銅的方法最合理的是(C)A．Cu＋HNO3(濃)→Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(稀)→Cu(NO3)2C．Cueq\o(→,\s\up9(空氣),\s\do3(△))CuOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Cu(NO3)2D．Cueq\o(→,\s\up9(濃硫酸),\s\do3(△))CuSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32))Cu(NO3)2[解析]A項(xiàng)，有NO2生成，污染環(huán)境，不符合題意；B項(xiàng)，有NO生成，污染環(huán)境，不符合題意；D項(xiàng)，有SO2生成，污染環(huán)境，不符合題意。5．(·江西九江模擬)下列有關(guān)金屬及其化合物的說法中，正確的個(gè)數(shù)為(A)①在人類對(duì)金屬材料的使用過程中，性質(zhì)活潑的金屬單質(zhì)最早被人們冶煉和使用②純鐵比生鐵抗腐蝕性更強(qiáng)③單質(zhì)鋁在空氣中比較耐腐蝕，所以鋁是不活潑金屬④向紫色石蕊試液中加入過量的Na2O2粉末，振蕩，溶液變?yōu)樗{(lán)色并有氣泡產(chǎn)生⑤青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金⑥可通過焰色反應(yīng)區(qū)分鉀元素和鈉元素⑦將FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液中，溶液變藍(lán)色⑧鋁粉和氧化鎂粉末混合，高溫能發(fā)生鋁熱反應(yīng)A．4B．5C．6D．7[解析]在人類對(duì)金屬材料的使用過程中，性質(zhì)不活潑的金屬單質(zhì)最早被人們冶煉和使用，①錯(cuò)誤；鋁是活潑金屬，③錯(cuò)誤；向紫色石蕊試液中加入過量的Na2O2粉末，振蕩，溶液先變?yōu)樗{(lán)色后褪色，并有氣泡產(chǎn)生，④錯(cuò)誤；鋁粉和氧化鎂粉末混合，鎂比鋁活潑，不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，⑧錯(cuò)誤。6．(·山東濟(jì)南一中期末)下列有關(guān)金屬及其化合物的說法正確的是(A)A．Mg和Al都可以用電解法冶煉得到B．Mg和Fe在一定條件下與水反應(yīng)都生成H2和對(duì)應(yīng)的堿C．Fe和Cu常溫下放入濃硝酸中發(fā)生的現(xiàn)象相同D．Na2O和Na2O2與CO2反應(yīng)的產(chǎn)物相同[解析]鎂、鋁屬于活潑金屬，工業(yè)上一般用電解氯化鎂和電解氧化鋁的方法得到，A項(xiàng)正確；Mg在一定條件下與水反應(yīng)生成H2和Mg(OH)2，而Fe與水蒸氣高溫下生成Fe3O4和H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe常溫下放入濃硝酸中發(fā)生鈍化，而Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色氣體，現(xiàn)象不相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O與CO2反應(yīng)只生成Na2CO3，Na2O2與CO2反應(yīng)除了生成Na2CO3外還生成O2，產(chǎn)物不相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(·河北衡水檢測)下表中，對(duì)陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是(D)選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Ⅰ對(duì)；Ⅱ?qū)?；有B銅表面易形成致密的氧化膜銅制容器可以盛放濃硫酸Ⅰ對(duì)；Ⅱ?qū)Γ挥蠧向硫酸銅溶液中通入氨氣，有深藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑Ⅰ對(duì)；Ⅱ?qū)?；無D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑Ⅰ錯(cuò)；Ⅱ?qū)?；無[解析]稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應(yīng)，而且稀鹽酸不能與Cu反應(yīng)，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠，Ⅰ、Ⅱ有因果關(guān)系，A錯(cuò)誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應(yīng)，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯(cuò)誤；硫酸銅與氨水反應(yīng)生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正確，但沒有因果關(guān)系，C錯(cuò)誤；藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，CuSO4可用作消毒劑，，但與前者沒有因果關(guān)系，D正確。8．(·經(jīng)典習(xí)題選萃)(1)金屬冶煉與處埋常涉及氧化還原反應(yīng)。①由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是__bd___。a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3②輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2=4CuSO4＋2H2O，該反應(yīng)的還原劑是__Cu2S___。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為__4___mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是__H2___。(2)冶煉金屬常用以下幾種方法：①熱分解法；②以活潑金屬Na、Mg等作還原劑；③以C、CO或H2作還原劑；④電解法；⑤利用鋁熱反應(yīng)原理還原。下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號(hào)填寫下列空白)。①Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬：__③___。②Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬：__④___。③Hg、Ag等不活潑金屬：__①___。④V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬：__⑤___。[解析](1)①Na、K、Mg、Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，F(xiàn)e、Cu的冶煉采用熱還原法。②在輝銅礦和H2SO4、O2的反應(yīng)中，O2作氧化劑，所以1molO2得到4mole－，還原劑失去4mole－。CuSO4溶液中由于Cu2＋水解而顯酸性。加入鎂條時(shí)，Mg與H＋反應(yīng)放出H2。(2)①Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬用熱還原法冶煉，以C、CO或H2作還原劑；②Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬的化合物與C、CO或H2等不反應(yīng)，故用電解法冶煉；③Hg、Ag等不活潑金屬的氧化物不穩(wěn)定，受熱易分解，熱分解法冶煉；④V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬利用鋁熱反應(yīng)原理還原。B組能力提升題9．向明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液，當(dāng)SOeq\o\al(2－,4)被完全沉淀時(shí)，鋁元素的存在形式是(D)A．一部分為Al(OH)3沉淀，一部分以Al3＋形式存在于溶液中B．一部分為Al(OH)3沉淀，一部分以AlOeq\o\al(－,2)形式存在于溶液中C．全部為Al(OH)3沉淀D．幾乎全部以AlOeq\o\al(－,2)形式存在于溶液中[解析]明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中Al3＋與SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量之比為1︰2，設(shè)Al3＋為1mol時(shí)，SOeq\o\al(2－,4)為2mol，當(dāng)SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全時(shí)，需2molBa2＋，則同時(shí)加入了4molOH－，由Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O可知Al3＋全部轉(zhuǎn)化成AlOeq\o\al(－,2)存在于溶液中。10．某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)，探究Cu及其化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目的的是(C)A．將銅粉和硫粉混合均勻并加熱以制取CuSB．將Cu片放入過量濃硫酸中，一段時(shí)間后加水以觀察CuSO4溶液的顏色C．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，過濾洗滌并收集沉淀，加熱以制取CuOD．設(shè)計(jì)Cu—Al—濃硝酸原電池，以證明金屬活動(dòng)性：Cu<Al[解析]銅粉和硫粉反應(yīng)生成Cu2S，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu與濃硫酸的反應(yīng)需要加熱，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，在Cu—Al—濃硝酸原電池中，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，不能證明金屬活動(dòng)牲：Cu<Al，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．(·湖南岳陽段考)“類推”這種思維方法在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)論，因此類推的結(jié)論最終要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，才能決定其正確與否。下列幾種類推結(jié)論中錯(cuò)誤的是(B)①Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，則Fe與I2反應(yīng)可生成FeI3②Al(OH)3、Cu(OH)2受熱易分解，則Fe(OH)3受熱也易分解③Na與O2在不同條件下反應(yīng)會(huì)生成兩種不同的氧化物，則Li與O2反應(yīng)也能生成Li2O或Li2O2④鐵露置在空氣中一段時(shí)間后就會(huì)生銹，則性質(zhì)更活潑的鋁不能穩(wěn)定存在于空氣中⑤不能通過電解AlCl3溶液來制取金屬鋁，則也不能通過電解MgCl2溶液來制取金屬鎂A．①②④B．①③④C．②③⑤D．①③⑤[解析]①Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而Fe與I2反應(yīng)生成FeI2，故錯(cuò)誤；②難溶性堿受熱易分解，則Al(OH)3、Cu(OH)2受熱易分解，可知Fe(OH)3受熱也易分解，故正確；③Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，而Na與O2在不同條件下反應(yīng)會(huì)生成兩種不同的氧化物，故錯(cuò)誤；④Al表面被氧化生成致密的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部Al，則性質(zhì)更活潑的鋁能穩(wěn)定存在于空氣中，故錯(cuò)誤；⑤Mg、Al均為活潑金屬，利用電解法冶煉，通過電解熔融氯化鎂、氧化鋁冶煉Mg、Al，不能通過電解AlCl3溶液來制取金屬鋁，也不能通過電解MgCl2溶液來制取金屬鎂，故正確。12．(·江西南昌調(diào)研)將一定質(zhì)量的鎂銅合金加入100mL某濃度HNO3中，兩者恰好反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)的還原產(chǎn)物只有NO氣體。反應(yīng)后向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g。則下列有關(guān)敘述中不正確的是(D)A．開始加入合金的總物質(zhì)的量為0.15molB．生成NO氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24LC．生成沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液體積為100mLD．參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L[解析]本題考查鎂銅合金與硝酸的反應(yīng)，意在考查考生的計(jì)算能力。將鎂銅合金加入某濃度HNO3中，合金完全溶解(反應(yīng)的還原產(chǎn)物只有NO)，發(fā)生反應(yīng)：3Mg＋8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，向反應(yīng)后的溶液中加入3mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)生反應(yīng)：Mg(NO3)2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaNO3、Cu(NO3)2＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋2NaNO3，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的含量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅中含有OH－的質(zhì)量為5.1g，OH－的物質(zhì)的量n(OH－)＝eq\f(5.1g,17g/mol)＝0.3mol，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，合金的總物質(zhì)的量n(合金)＝eq\f(1,2)×n(OH－)＝0.15mol，A項(xiàng)敘述正確；合金的物質(zhì)的量為0.15mol，完全反應(yīng)失去0.15mol×2＝0.3mol電子，根據(jù)得失電子守恒知，生成NO的物質(zhì)的量n(NO)＝eq\f(0.3mol,5－2)＝0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1molNO的體積為2.24L，B項(xiàng)敘述正確；反應(yīng)消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量n(NaOH)＝n(OH－)＝0.3mol，則沉淀完全時(shí)消耗氫氧化鈉溶液的體積V(NaOH)＝eq\f(0.3mol,3mol/L)＝0.1L＝100mL，C項(xiàng)敘述正確；根據(jù)反應(yīng)方程式可知參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量n反應(yīng)(HNO3)＝eq\f(8,3)n(合金)＝eq\f(8,3)×0.15mol＝0.4mol，c(HNO3)＝eq\f(0.4mol,0.1L)＝4mol/L，D項(xiàng)敘述錯(cuò)誤。13．(·遼寧撫順模擬)碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸，轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解成氧化銅。溶解28.4g上述混合物，恰好消耗1mol/L鹽酸500mL。灼燒等質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的質(zhì)量是(C)A．35gB．30gC．20gD．15g[解析]根據(jù)氯原子守恒：2n(CuCl2)＝n(HCl)＝0.5L×1mol/L＝0.5mol，可知n(CuCl2)＝0.25mol，根據(jù)Cu原子守恒：n(CuO)＝n(CuCl2)＝0.25mol，所以m(CuO)＝0.25mol×80g·mol－1＝20g。14．(·洛陽模擬)用輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如圖：(1)下列措施是為了加快浸取速率，其中無法達(dá)到目的的是__A___(填字母)。A．延長浸取時(shí)間B．將輝銅礦粉碎C．充分?jǐn)嚢鐳．適當(dāng)增加硫酸濃度(2)濾渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，請(qǐng)寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的離子方程式：__2MnO2＋Cu2S＋8H＋=S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O____。(3)研究發(fā)現(xiàn)，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，可能的原因是__Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化___。(4)“除鐵”的方法是通過調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。則加入的試劑A可以是__CuO或Cu(OH)2___(填化學(xué)式)；“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是__加熱___。(5)“沉錳”(除Mn2＋)過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為__Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)____。(6)濾液Ⅱ經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是__(NH4)2SO4___(填化學(xué)式)。15．(新題選萃)某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體，其實(shí)驗(yàn)方案如圖所示：(1)合金屬于__混合物___(填“純凈物”或“混合物”)，合金與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為__2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑____。(2)方案中途徑②的離子方程式為__AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)____。D中加入適量鹽酸的離子方程式為__Al(OH)3