2022届高考化学一轮复习课时作业9铜及其化合物金属资源含解析202106071203

课时作业9　铜及其化合物　金属资源一、选择题1．据《本草纲目》记载：“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也，铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。”这里的“铜青”是指(　　)A.CuO　B．Cu2OC.CuD．Cu2(OH)2CO32．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是(　　)A.将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿3．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，有下列两种途径：①FeH2Cu②CuOCuSO4Cu若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是(　　)A.消耗氧化铜的质量相同B.消耗铁的质量相同C.消耗硫酸的质量相同D.生成硫酸亚铁的质量相同4．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是(　　)A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B.锈蚀后的铁制品没有回收价值C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼5．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，不同的金属应选用不同的冶炼方法。选择的原则主要是依据(　　)A.金属在地壳中的丰度　-9- B.金属在自然界中的存在形式C.金属的还原性强弱D.金属的利用价值6．已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是(　　)A.如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2OB.溶液中最终可能有紫红色固体出现C.该实验的结果无法说明CuO分解的程度D.如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解7．向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.Fe3＋对该反应有催化作用B.该过程中的Fe3＋可由Fe(NO3)3提供C.可用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe2＋与Fe3＋D.制备CuCl2的总反应为2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O8．细菌冶铜过程中，当黄铜矿(主要成分CuFeS2)中伴有黄铁矿(主要成分FeS2)时可明显提高Cu2＋的浸出速率，原理如图所示。下列说法错误的是(　　)A.黄铁矿附近pH增大B.黄铜矿发生的反应：CuFeS2－4e－===Cu2＋＋Fe2＋＋2SC.细菌冶铜过程中，1molCuFeS2溶解转移电子4mol-9- D.Cu2＋浸出速率提高的原因是构成了原电池9．钼(Mo)的主要用途是制造特种钢，用CO还原MoO3(白色粉末，加热时变黄)制备单质Mo的装置如图所示，下列说法正确的是(　　)A.装置②中盛有饱和碳酸钠溶液，装置③中盛有浓硫酸，均起到净化CO2的作用B.装置①中的稀盐酸可用稀硫酸代替，石灰石可用碳酸钠粉末代替C.装置④的作用是制备CO，装置⑤的作用是CO还原MoO3D.装置⑥能达到检验MoO3是否被CO还原的目的10．铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示。另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是(　　)-9- A.图1中，A到B的过程中有0.01mol电子转移B.图1整个过程中共生成0.26g水C.图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu质量关系的曲线是XD.图1中A和B的化学式分别为Cu2O和CuO11．某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如下：下列说法正确的是(　　)A.检验滤液1中是否含有Fe2＋，可以选用KSCN和新制的氯水B.步骤②操作中，应先加6%H2O2，然后不断搅拌下缓慢加入1.0mol·L－1H2SO4C.滤渣1成分是SiO2和CuS，滤渣2成分只有SiO2D.步骤①操作中，生成的气体需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收二、非选择题12．银铜合金广泛应用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺流程如下：[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃](1)滤渣A与稀硝酸反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应-9- 方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)固体混合物B的组成为________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：________CuO＋________Al2O3________CuAlO2＋________↑。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为________molCuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________L(MCu＝63.5g·mol－1)。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________、过滤、洗涤和干燥。13．纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。-9- (2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1molCuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是_______________________________________________________。(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示，当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是________________________________________________________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3产品。课时作业9　铜及其化合物　金属资源1．解析：铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸-9- 铜Cu2（OH）2CO3，发生反应为：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2（OH）2CO3，则这里的“铜青”是指Cu2（OH）2CO3。答案：D2．解析：A项浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误；B项需要先加热铜才与氯气发生反应，故该项错误；C项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氢氧化铜，故该项错误；D项铜和盐酸不反应，只有铜绿[Cu2（OH）2CO3]与盐酸反应，故该项正确。答案：D3．解析：制备1molCu需要1molCuO，而H2还原CuO时需要先用H2排除体系内的空气，冷却时也需要继续通H2，因此需要H2的量远大于1mol，即消耗的Fe、H2SO4均比第②种方法多。答案：A4．解析：合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故A正确；锈蚀后的铁制品可以除去铁锈回收利用，保护矿产资源，B错误；在化合物中金属元素均显正价，得到电子变成金属原子，故C正确；越活泼的金属，金属阳离子就越难得到电子被还原，故越难冶炼，D正确。答案：B5．解析：金属活动性顺序中，从左至右金属单质的还原性逐渐减弱，对应离子的氧化性逐渐增强（越来越易被还原为单质），故其冶炼方法不同。答案：C6．解析：解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。答案：C7．解析：依据题图可知，Cu与Fe3＋反应生成Fe2＋和Cu2＋，Fe2＋与O2、HCl反应生成Fe3＋和H2O，所以Fe3＋作催化剂，故A正确；Fe（NO3）3溶液为强酸弱碱盐，NO酸性环境下能够氧化Cu，本身被还原为NO，NO会引起空气污染，故B错误；K3[Fe（CN）6]溶液遇到Fe2＋反应生成蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe（CN）6]溶液区分Fe3＋与Fe2＋，故C正确；依据题图可知，Cu与Fe3＋反应生成Fe2＋和Cu2＋，Fe2＋与O2、HCl反应生成Fe3＋和H2O，将两步反应联立得2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，故D正确。答案：B-9- 8．解析：黄铁矿附近O2转化为H2O，发生的电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，c（H＋）减小，pH增大，A项正确；由题图可知黄铜矿转化为Cu2＋、Fe2＋和S，发生的电极反应为CuFeS2－4e－===Cu2＋＋Fe2＋＋2S，B项正确；细菌冶铜过程中，发生反应：CuFeS2－4e－===Cu2＋＋Fe2＋＋2S、2S2H2SO4，1molCuFeS2溶解，共转移（4＋6×2）mol＝16mol电子，C项错误；Cu2＋浸出速率提高的原因是黄铜矿与黄铁矿构成了原电池，D项正确。答案：C9．解析：选项A，盐酸与碳酸钙反应制备的CO2中含HCl杂质，除去HCl杂质，用饱和NaHCO3溶液，而不是饱和Na2CO3溶液，错误；选项B，启普发生器中的固体反应物不能呈粉末状，错误；选项C，装置④中CO2与炽热的C反应生成CO，装置⑤中CO与MoO3发生氧化还原反应，正确；选项D，装置④中未反应的CO2也能使装置⑥中澄清石灰水变浑浊，错误。答案：C10．解析：0.98gCu（OH）2的物质的量为0.01mol，若加热时全部生成CuO，则CuO的质量为0.01mol×80g·mol－1＝0.80g，所以A点是CuO。若加热时全部生成Cu2O，则Cu2O的质量为0.005mol×144g·mol－1＝0.72g，所以B点是Cu2O，D项错误；由A到B发生反应：4CuO2Cu2O＋O2↑，根据化学方程式可知，当0.01molCuO完全转化为Cu2O时，转移0.01mol电子，A项正确；生成的水和氧气的质量总和为0.26g，B项错误；CuO和其中所含Cu的质量关系（以CuO的质量为10g计算）为CuO　　～　　Cu806410g8g观察图2可知，曲线Y表示的是CuO和其中所含Cu质量的关系，故C项错误。答案：A11．解析：废催化剂加入稀硫酸，第一次浸出主要发生反应ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑、Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2（SO4）3＋4H2O，过滤后滤液中含ZnSO4、FeSO4、Fe2（SO4）3，浓缩结晶得到粗ZnSO4·7H2O，滤渣1含有SiO2、CuS，向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，发生氧化还原反应，生成硫酸铜、硫，滤渣2含有硫和二氧化硅，滤液含有硫酸铜，经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体，以此解答该题。滤液1中不仅含有Fe2＋，还含有Fe3＋-9- ，加入KSCN和新制的氯水不能检验，故A错误；过氧化氢在酸性条件下可氧化CuS，应先加入稀硫酸，再加入过氧化氢，故B错误；滤渣2含有硫和二氧化硅，故C错误；步骤①操作中生成的气体为硫化氢，需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收，故D正确。答案：D12．解析：（2）NaOH与Al2（SO4）3、CuSO4反应生成Al（OH）3、Cu（OH）2，由Al（OH）3和Cu（OH）2的分解温度知，煮沸时Cu（OH）2分解，Al（OH）3则不分解，则固体混合物B含有CuO、Al（OH）3。若NaOH过量，Al（OH）3会转化为NaAlO2。（4）生成CuAlO2的物质的量为mol＝50mol，至少需要Al2（SO4）3的物质的量为25mol，即至少需要1.0mol·L－1的Al2（SO4）3溶液25L。答案：（1）2NO＋O2===2NO2（2）CuO、Al（OH）3　Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O（3）4　2　4　O2（4）50　25（5）蒸发浓缩、冷却结晶13．解析：（4）在碱性条件下，Cu2＋与N2H4反应生成氮气和铜，离子方程式为2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu＋N2↑＋4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为（2×64）∶28＝32∶7。答案：（1）CuFeS2＋Cu＋2H＋===Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑（2）①2mol　4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O②生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取（3）Fe3＋水解程度随pH的升高而增大（4）32∶7（5）洗涤　煅烧（或灼烧）-9-