?第8講 金屬材料與金屬礦物利用
【知識(shí)梳理】
一、銅及其化合物
銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，也是最好的純金屬之一。銅元素在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：。 銅是硬度較小的紫紅色金屬，具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。銅在電氣和電子工業(yè)中主要用于制造電線、通訊電纜等。這方面應(yīng)用占銅的工業(yè)總用量的一半左右，半導(dǎo)體器件中的硅芯片上用銅代替鋁線；建筑業(yè)上用銅制造水管及其它排水設(shè)施，具有獨(dú)特的殺菌功能，抑制細(xì)菌生長。
1．銅及其化合物的顏色

2．銅的化學(xué)性質(zhì)
(1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)
2Cu＋O2 2CuO
2Cu＋S Cu2S
Cu＋Cl2 CuCl2
(2)與酸反應(yīng)
①與非氧化性酸（稀鹽酸、稀硫酸）不反應(yīng)。
②與氧化性酸反應(yīng)
Cu＋ 2H2SO4(濃) CuSO4 ＋ SO2 ↑＋ 2H2O
Cu＋ 4HNO3 (濃) ＝ Cu(NO3)2 ＋ 2NO2 ↑＋ 2H2O
3Cu＋ 8HNO3 (稀) ＝ 3Cu(NO3)2 ＋2 NO ↑＋ 4H2O
(3)與鹽溶液反應(yīng)
Cu＋2FeCl3 ＝ CuCl2 ＋2FeCl2
(4)銅在干燥空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕空氣中會(huì)被腐蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹。
2Cu＋ O2 ＋H2O ＋ CO2 ＝ Cu2(OH)2CO3
3．銅的化合物的化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化銅：CuO為黑色不溶于水的固體。
①氧化銅有金屬氧化物的性質(zhì)。
CuO＋2HCl＝ CuCl2 ＋H2O
②氧化銅具有氧化性，可與某些還原劑反應(yīng)。
H2＋CuO Cu＋ H2O
C＋2CuO 2Cu＋ CO2 ↑
③氧化銅在高溫下可發(fā)生分解反應(yīng)：
4CuO 2Cu2O＋ O2 ↑
（2）氫氧化銅：Cu(OH)2為藍(lán)色不溶于水的絮狀沉淀。
①與酸反應(yīng)：Cu(OH)2＋2H＋=== Cu2＋＋2H2O
②受熱分解：Cu(OH)2CuO＋H2O
③檢驗(yàn)醛基：CH3CHO+2Cu(OH)2＋NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O
(3)硫酸銅：CuSO4 晶體與無水CuSO4 之間可以相互轉(zhuǎn)化。
CuSO4·5H2OCuSO4 ＋ 5H2O
CuSO4 ＋ 5H2O ＝ CuSO4·5H2O

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
CuSO4·5H2O → CuSO4
向飽和的CuSO4 溶液中慢慢滴入濃硫酸，靜置
液體分為兩層，上層藍(lán)色，下層無色，有白色固體析出
濃硫酸具有吸水性，可使飽和的CuSO4 溶液析出白色CuSO4 固體
CuSO4→ CuSO4·5H2O
向無水CuSO4 中通入水蒸氣
白色粉末變?yōu)樗{(lán)色晶體
CuSO4＋5H2O＝
CuSO4·5H2O
例題1、下列說法正確的是 。
①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
②除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、過濾、洗滌、干燥
③將銅粉加入1?0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，有黑色固體出現(xiàn)
④鐵比銅活潑，鉚在銅板上的鐵釘在潮濕空氣中不易生銹
⑤氧化銅可作為制造玻璃、搪瓷的紅色顏料
⑥硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑
⑦為了避免青銅器生成銅綠，在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜
⑧1 mol Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成NA個(gè)SO3分子
⑨冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2，若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2，反應(yīng)中被還原的元素是Cu和O
⑩CuSO4溶液與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
?將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體
?H2通過灼熱的CuO粉末，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重
【指點(diǎn)迷津】
（1）波爾多液消毒：主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)植物殺菌和公共場(chǎng)合的消毒。其主要成分組分CuSO4溶液、石灰水，原理是重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性。
（2）制備CuSO4方案的選擇：方法如下：一是Cu→CuO→CuSO4,二是用銅和濃硫酸的反應(yīng)。方案的選擇主要從綠色化學(xué)概念角度進(jìn)行：一是原料利用率高，節(jié)約成本；二是不產(chǎn)生有毒氣體，不造成大氣污染。與之相同的還有Cu(NO3)2的制備。
（3）CuCl2溶液的蒸干、和含有結(jié)晶水時(shí)除去結(jié)晶水，分別對(duì)應(yīng)的操作是加入鹽酸，和在HCl氣氛中加熱。
（4）粗銅的精煉：電解池中，粗銅作陽極，精銅作陰極，電解質(zhì)為硫酸銅溶液。陽極反應(yīng)：Cu- 2e- = Cu2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-= Ni 2+；陰極反應(yīng)：Cu2++ e- =Cu，硫酸銅溶液濃度降低。
二、合金與金屬冶煉
1．合金及新材料
（1）合金概念：兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)熔化而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫合金(合金為混合物)。如：鋼鐵為鐵碳合金。
（2）合金特性：合金比它的成分金屬具有良好的物理和化學(xué)等多方面性能。如合金的熔點(diǎn)一般比它的成分金屬熔點(diǎn)低，合金適宜鑄造；又如硬鋁合金的強(qiáng)度和硬度都比純鋁大，幾乎相當(dāng)鋼材，且密度小。
（3）鈦合金：金屬鈦是一種新型的結(jié)構(gòu)材料。鈦的密度為4?54g·cm-3，比鋼輕，可是，鈦的機(jī)械性能與鋼相似。鈦恰好兼有鋼和鋁的優(yōu)點(diǎn)。液體鈦幾乎能溶解所有的金屬，因此可以和多種金屬形成合金。將鈦加入鋼中制得的鈦鋼堅(jiān)韌而富有彈性。鈦的表面容易形成致密的、鈍性的氧化物保護(hù)膜，使得鈦具有優(yōu)良的抗腐蝕性，特別是對(duì)海水的抗腐蝕性很強(qiáng)。由于金屬鈦具有優(yōu)良的性能，在國防和高能技術(shù)中，鈦占有重點(diǎn)地位，在航海和航空制造業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
2．金屬的冶煉
(1)從礦石中提取金屬的一般步驟有三步：①礦石的富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量；②冶煉：利用氧化還原反應(yīng)原理，在一定條件下，用還原劑將金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質(zhì)；⑧精煉：采用一定的方法，提煉純金屬。
(2)冶煉金屬的實(shí)質(zhì)：用還原的方法，使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子?
(3)金屬冶煉的一般方法：
①加熱法:適用于冶煉在金屬活動(dòng)順序表中，位于氫之后的金屬(如Hg、Ag等)。
2HgO2Hg + O2↑
HgS + O2Hg + SO2↑
2Ag2O4Ag + O2↑
②熱還原法：適用于冶煉金屬活動(dòng)順序表中Zn、Fe、Sn、Pb等中等活潑的金屬．常用的還原劑有C、CO、H2、Al等。
Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2(煉鐵)
ZnO + CZn + CO↑(伴生CO2)
WO3 + 3H2W + 3H2O
Cr2O3 + 2Al2Cr + A12O3(制高熔點(diǎn)的金屬)
③熔融電解法：適用于冶煉活動(dòng)性強(qiáng)的金屬如K、Ca、Na、Mg、A1等活潑的金屬，通過電解其熔融鹽或氧化物的方法來制得。
2A12O3 4Al + 3O2↑
2NaCl 2Na + C12↑
④濕法冶金(又叫水法冶金)：利用在溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(如置換、氧化還原、中和、水解等)，對(duì)原料中的金屬進(jìn)行提取和分離的冶金過程．濕法冶金可用于提取Zn、U(鈾)及稀土金屬等。
3．金屬的回收：地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，而且是不能再生的。隨著人們的不斷開發(fā)利用，礦產(chǎn)資源將會(huì)日漸減少。金屬制品在使用過程中會(huì)被腐蝕或損壞，同時(shí)由于生產(chǎn)的發(fā)展，新的產(chǎn)品要不斷替代舊的產(chǎn)品，因而每年就有大量廢舊金屬產(chǎn)生。廢舊金屬是一種固體廢棄物，會(huì)污染環(huán)境。要解決以上兩個(gè)問題，最好的方法是把廢舊金屬作為一種資源，加以回收利用。這樣做，既減少了垃圾量，防止污染環(huán)境，又緩解了資源短缺的矛盾?；厥盏膹U舊金屬，大部分可以重新制成金屬或它們的化合物再用。
例題2、下列說法正確的是 。
①金屬元素的單質(zhì)只有還原性，其離子只有氧化性
②金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體
③工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣
④釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制
⑤合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同
⑥由鐵礦石煉成鐵是化學(xué)變化，由生鐵煉成鋼是物理變化
⑦工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al不涉及氧化還原反應(yīng)
⑧金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子
⑨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
⑩單質(zhì)鋁在空氣中比較耐腐蝕，所以鋁是不活潑金屬
?FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到淺綠色溶液
?向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e3＋。若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體減少的質(zhì)量為2?4 g
【指點(diǎn)迷津】
（1）不同冶煉方法有不同的特點(diǎn)，如用氣態(tài)物質(zhì)還原時(shí)，氣體與礦石充分接觸，反應(yīng)速率快，無殘留，得到的金屬純度高；電解冶煉需消耗大量的電能；鋁熱反應(yīng)適用于高熔點(diǎn)金屬的冶煉。
（2）當(dāng)一種金屬可用多種方法冶煉時(shí)，工業(yè)上一般采用經(jīng)濟(jì)效率高的方法。即熱分解法優(yōu)于焦炭還原法，焦炭還原法優(yōu)于鋁熱還原法，鋁熱還原法優(yōu)于電解法。從環(huán)保角度考慮，H2還原法又優(yōu)于C、CO還原法。
（3）用還原劑還原法制得的金屬一般含有較多的有害雜質(zhì)，如含其它金屬或非金屬。為了滿足金屬的多種用途，除去金屬中的有害雜質(zhì)是必要的。低沸點(diǎn)金屬(如鋅和汞)可以用蒸餾法與較不易揮發(fā)的有害雜質(zhì)分離而達(dá)到提純；電解法精煉金屬是使用最廣泛的金屬精煉法，銅、銀、金、鉛等都可以用這種方法精煉。
【課時(shí)練習(xí)】
1．2019年江西南昌“?；韬钅埂背鐾亮艘患嚆~白酒蒸餾器。下列說法不正確的是（ ）
A．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸餾時(shí)，必須使用圓底燒瓶、直形冷凝管、酒精燈、錐形瓶等儀器
B．我國古代人民常用明水礬除去銅器表面的銅綠（銅銹）
C．青銅文物和鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤環(huán)境中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕
D．與火法冶銅（以Cu2S為原料）相比，采用濕法冶銅（以CuSO4為原料）的優(yōu)點(diǎn)是減少了環(huán)境污染和能源的消耗
2．下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中，正確的是
A．制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液
B．制鐵：以鐵礦石為原料，CO還原得鐵
C．制鎂：用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂固體，H2還原得鎂
D．制鋁：從鋁土礦中獲得氧化鋁再得到氯化鋁固體，電解熔融的氯化鋁得到鋁
3．A、B、C、D、E分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種。已知：（1）將A、C用導(dǎo)線相連后放入稀H2SO4中，C的表面有氣泡產(chǎn)生；（2）將B放入D的硝酸鹽中，B的表面析出單質(zhì)D；（3）將C、E放入冷濃硫酸中，均無明顯現(xiàn)象，由此可以推斷五種金屬A、B、C、D、E依次可能為
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Mg、Cu、Al、Ag、Fe
C．Al、Cu、Mg、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
4．類推的思維方法在化學(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（ ）
①鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2；所有金屬與水反應(yīng)都生成堿和H2
②鐵露置在空氣中一段時(shí)間后就會(huì)生銹；性質(zhì)更活潑的鋁不能穩(wěn)定存在于空氣中
③化合物KC1的焰色為紫色；K2CO3的焰色也為紫色
④生鐵比純鐵的熔點(diǎn)低；鈉鉀合金的熔點(diǎn)也應(yīng)介于Na和K熔點(diǎn)之間
A．①② B．①④ C．①②③④ D．①②④
5．《證類本草》中記載：“雞屎礬(堿式碳酸銅)不入藥用,惟堪鍍作,以合熟銅；投苦酒(醋)中，涂鐵皆作銅色，外雖銅色，內(nèi)質(zhì)不變。”下列關(guān)于該描述的說法正確的是
A．“不入藥用”的主要原因是雞屎礬溶于胃酸，產(chǎn)生重金屬離子Cu2＋
B．“惟堪鍍作，以合熟銅”指的是電鍍銅技術(shù)
C．“投苦酒(醋)中，涂鐵皆作銅色”涉及兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)且都為氧化還原反應(yīng)
D．“外雖銅色，內(nèi)質(zhì)不變”描述的是鐵和銅的鈍化過程
6．銀銅合金廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。從銀銅合金的切割廢料中回收銀和制備CuAlO2的流程
如下。

已知：Al(OH) 3和Cu(OH) 2開始分解的溫度分別為450℃和 80℃。 下列說法錯(cuò)誤的是
A．電解精煉時(shí)，粗銀做陽極，純銀做陰極
B．為提高原料利用率，流程中應(yīng)加過量的稀NaOH
C．濾渣B煅燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為 4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O
D．若用 1?0 kg 銀銅合金（銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%) 最多可生成 10?0mol CuA1O2
7．堿式氯化銅是一種重要的無機(jī)殺蟲劑，它可以通過以下步驟制備。步驟1：將銅粉加入稀鹽酸中，并持續(xù)通空氣反應(yīng)生成。已知對(duì)該反應(yīng)有催化作用，其催化原理如圖所示。步驟2：在制得的溶液中，加入石灰乳充分反應(yīng)后即可制得堿式氯化銅。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )

A．a(chǎn)、b、c之間的關(guān)系式為
B．圖中M、N分別為、
C．為了除去溶液中的雜質(zhì)，可加入過量的、過濾
D．若制備，理論上消耗
8．CuCl是應(yīng)用廣泛的有機(jī)合成催化劑，可從黃銅礦（主要成分為CuFeS2）中制取。

已知：CuCl是一種白色粉末，微溶于水，難溶于乙醇，在空氣中易被氧化，在水溶液中存在平衡：CuCl(s)+2Cl－(aq)?[CuCl3]2－(aq)（無色溶液）。下列敘述正確的是
A．“浸取”過程中的主要反應(yīng)為CuFeS2+4CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S
B．浸取所得到的FeCl2溶液，可用來腐蝕覆在絕緣板上的銅箔制造印刷電路板
C．加水有利于CuCl(s) +2Cl－(aq)?[CuCl3]2－(aq)平衡逆向移動(dòng)，析出CuCl，Cl－濃度增大
D．為提高產(chǎn)率和純度，可采用乙醇洗滌、真空干燥
9．工業(yè)上綜合利用鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）的部分工藝流程如下：
鋁土礦濾渣硅酸鈉
實(shí)驗(yàn)室模擬上述流程中，用不到的裝置是（ ）
A． B． C． D．
10．CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是

A．途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3:2
B．相對(duì)于途徑①、③，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想
C．1molCuSO4在1100℃所得混合氣體X中O2可能為0?75mol
D．Y可以是甲酸鈉
11．某科學(xué)興趣小組查閱資料得知，反應(yīng)溫度不同，氫氣還原氧化銅的產(chǎn)物就不同，可能是Cu或Cu2O，Cu和Cu2O均為不溶于水的紅色固體，但Cu2O能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。為探究反應(yīng)后的紅色固體的成分，他們提出了以下假設(shè)：
假設(shè)一：紅色固體只有Cu
假設(shè)二：紅色固體只有Cu2O
假設(shè)三：紅色固體中有Cu和Cu2O
下列判斷正確的是
A．取少量紅色固體，加入足量的稀硫酸，若溶液無明顯現(xiàn)象，則假設(shè)一和二都成立
B．少量紅色固體與足量稀硫酸反應(yīng)，若溶液呈藍(lán)色且仍有紅色固體，則只有假設(shè)三成立
C．若將7?2克紅色固體通入足量的H2還原，最后得到固體6?4克，則假設(shè)二成立
D．實(shí)驗(yàn)室可用向新制Cu(OH)2懸濁液(堿性)中加入葡萄糖后加熱，來制取CuO
12．堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d]在一定條件下的轉(zhuǎn)化如下圖所示，下列說法正確的是

A．a(chǎn)、b、c、d符合關(guān)系式：2a+3b=c+3d
B．X可能為NaOH
C．Q可能為NH3
D．工業(yè)上用CO還原Al2O3的方法制取金屬Al
13．某化學(xué)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究“NO2是否能與熾熱的銅反應(yīng)生成氧化銅和氮?dú)狻薄?br /> 已知：①NO和FeSO4溶液反應(yīng)：NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)
②酸性KMnO4溶液吸收NO生成NO和Mn2+
③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生反應(yīng)：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需裝置如圖所示(每個(gè)裝置中液態(tài)試劑均足量，且不考慮A裝置揮發(fā)出的硝酸對(duì)后續(xù)裝置的影響)。

回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)裝置較復(fù)雜，檢查氣密性時(shí)采用分段檢查的方法，請(qǐng)寫出A裝置氣密性的檢驗(yàn)方法___。
（2）該實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)椋篲__（填裝置字母代號(hào)），C裝置中盛裝試劑是___（填名稱）。
（3）開始實(shí)驗(yàn)先引發(fā)A中反應(yīng)，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃D處酒精燈，這樣操作的目的是___。
（4）實(shí)驗(yàn)過程中觀察到下列現(xiàn)象，請(qǐng)回答：
①B中淺綠色溶液變棕色得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___
a?二氧化氮與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物一定有NO
b?二氧化氮與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物一定無NO
c?二氧化氮與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物可能有NO
②E中有明顯現(xiàn)象，該現(xiàn)象是___，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___。
（5）當(dāng)D中銅粉完全反應(yīng)時(shí)冷卻至室溫，停止A中反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)后D中固體粉末質(zhì)量為ag，
①當(dāng)a=___(用含m的代數(shù)式表示)時(shí)，銅被氧化的產(chǎn)物全部是CuO；
②設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證反應(yīng)后D中固體是否含有Cu2O___（試劑選任）
14．某?；瘜W(xué)小組同學(xué)研究 Cu與H2SO4 溶液反應(yīng)，小偉同學(xué)實(shí)驗(yàn)記錄如下：
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ
取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱，迅速伸入裝有 10 mL 3 mol/L H2SO4溶液的試管中
產(chǎn)生大量白霧；溶液顏色變?yōu)闇\藍(lán)色；試管中出現(xiàn)紅色渾濁
Ⅱ
步驟一：取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱， 迅速伸入裝有10 mL蒸餾水的試管中；
步驟二：冷卻后加入5 mL 3 mol/L H2SO4
步驟一：產(chǎn)生少量白霧；試管中出現(xiàn)黑色渾濁，略帶紅色
步驟二：渾濁全部為紅色；溶液略顯藍(lán)色
(1)實(shí)驗(yàn)一：探究白霧的成分
①波波同學(xué)收集實(shí)驗(yàn)Ⅰ中白霧，加入品紅溶液，溶液褪色，得出結(jié)論：白霧成分包含 SO2?？赡苁且?yàn)榫植繙囟冗^高產(chǎn)生，寫出有關(guān)化學(xué)方程式 ________。
②艷艷同學(xué)認(rèn)為不妥，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)Ⅲ：
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅲ
步驟一：取品紅溶液，加 3 mol/L H2SO4溶液，加熱；
步驟二：收集實(shí)驗(yàn)Ⅰ中白霧，加入品紅溶液，加熱
步驟一：溶液褪色，加熱無顏色變化；
步驟二：溶液褪色，加熱無顏色變化
根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ，可推斷白霧成分是______，而并非SO2。
(2)實(shí)驗(yàn)二：探究紅色固體的成分。經(jīng)過分析，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的紅色渾濁成分相同。
（資料）Cu2O能溶在濃氨水中形成無色Cu(NH3)2+，很容易被氧氣氧化為藍(lán)色Cu(NH3)22+；Cu2O能與一定濃度的酸溶液發(fā)生反應(yīng)：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
①寫出Cu2O溶在濃氨水中的離子方程式 _______。
②對(duì)于紅色渾濁的成分，谷哥設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并實(shí)施，證實(shí)了紅色固體中只有Cu2O。他的實(shí)驗(yàn)是：將實(shí)驗(yàn)Ⅰ試管中固體過濾洗滌，得紅色固體，__________。
③結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ，吉吉同學(xué)確定銅絲燒至紅熱時(shí)生成了______。
(3)實(shí)驗(yàn)三：探究紅色固體不溶的原因。經(jīng)過檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)后的溶液均顯酸性，對(duì)于體系中有Cu2O固體的原因：
龍校假設(shè)：在實(shí)驗(yàn)條件下，隨著溶液酸性降低，Cu2O與酸無法反應(yīng)。
喬博假設(shè)：在實(shí)驗(yàn)條件下，隨著溶液酸性降低，Cu2O與酸反應(yīng)速率變小。
鄒鄒同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅳ
取Cu2O固體少量，加入到裝有 10 mL3 mol/L H2SO4 溶液的試管中
溶液迅速變?yōu)樗{(lán)色；試管中出現(xiàn)少量亮紅色固體
Ⅴ
取Cu2O固體少量，加入到裝有 10 mL 3 mol/L H2SO4 和少量CuSO4 (淺藍(lán)色)的試管中
現(xiàn)象同Ⅳ
Ⅵ
重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ，振蕩試管，分為兩等份。第一份立刻加入濃硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L；第二份靜置 4 h之后，過濾，向固體中加入濃硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L
第一份加酸后紅色固體明顯減少，溶液藍(lán)色加深；第二份靜置時(shí)，固體減少，溶液緩慢變?yōu)樗{(lán)色，固體加酸后無明顯現(xiàn)象。
①實(shí)驗(yàn)Ⅴ的目的是 ______。
②通過以上實(shí)驗(yàn)，臧臧同學(xué)得出的結(jié)論是______。
15．某工廠的固體廢渣中主要含Cu和CuO，還含有少量Cu2O和SiO2等。利用該固體廢渣制取Cu(NO3)2的部分工藝流程如圖所示：

（1）Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為___。
（2）酸溶時(shí)，反應(yīng)溫度不宜超過70℃，其主要原因是___，若保持反應(yīng)溫度為70℃，欲加快反應(yīng)速率可采取的措施為___（寫出一種即可）。
（3）過濾后所得廢渣的主要成分的化學(xué)式為___。
（4）Cu(NO3)2晶體受熱易分解成CuO，同時(shí)產(chǎn)生NO2和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___，由Cu(NO3)2溶液制備Cu(NO3)2晶體的操作方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、___、___。
16．氧化亞銅(Cu2O)是一種用途廣泛的光電材料，某工廠以硫化銅礦石(含 CuFeS2、Cu2S等)為原料制取Cu2O的工藝流程如下：

常溫下幾種物質(zhì)開始形成沉淀與完全沉淀時(shí)的pH如下表：

Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
開始沉淀
7?5
2?7
4?8
完全沉淀
9?0
3?7
6?4

(1)爐氣中的有害氣體成分是________，Cu2S與O2反應(yīng)時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______。
(2)試劑X是H2O2溶液，當(dāng)試劑X是___________時(shí)，更有利于降低生產(chǎn)成本。
(3)加入試劑Y調(diào)pH時(shí)，pH的調(diào)控范圍是________。
(4)“還原”步驟中為提高N2H4轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_________(填序號(hào))。
a．不斷攪拌，使N2H4和溶液充分接觸 b．增大通入N2H4的流速
c．減少KOH的進(jìn)入量 d．減小通入N2H4的流速
(5)寫出用N2H4制備Cu2O的化學(xué)方程式為_______________
(6)操作X包括烘干，其中烘干時(shí)要隔絕空氣，其目的是____________。

參考答案
例題1、①⑥⑦⑨
【解析】銅綠主要成分是Cu2(OH)2CO3，可視為Cu(OH)2·CuCO3，所以銅綠能和鹽酸反應(yīng)，①正確；銅與稀硝酸會(huì)反應(yīng)，應(yīng)該用稀鹽酸，②錯(cuò)誤；Cu與硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，無黑色固體出現(xiàn)，③錯(cuò)誤；鐵銅在潮濕的空氣中能組成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵做負(fù)極被腐蝕，④錯(cuò)誤；氧化銅是黑色物質(zhì)，不能作為紅色顏料，⑤錯(cuò)誤；因?yàn)镃u2＋是重金屬離子，可使蛋白質(zhì)變性，有殺菌能力，故能作游泳池的消毒劑，⑥正確；銅綠是生活中常見現(xiàn)象，反應(yīng)原理為2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2CO3(OH)2，故青銅器應(yīng)保存在干燥的環(huán)境中或表面覆蓋一層防滲的高分子膜防止被腐蝕，⑦正確；Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)生成的是SO2，不是SO3，⑧錯(cuò)誤；若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2,則Cu化合價(jià)為+2,S化合價(jià)為-2，分析化學(xué)方程式兩邊元素化合價(jià)的變化可知，化合價(jià)降低的元素被還原，有Cu和O元素，⑨正確；過量濃氨水反應(yīng)產(chǎn)生[Cu(NH3)4]2+，⑩錯(cuò)誤；Cu2＋水解，加熱CuCl2溶液不能得到CuCl2固體，?錯(cuò)誤；氫氣通過灼熱的CuO粉末發(fā)生的反應(yīng)為CuO+H2Cu+H2O，固體由CuO變?yōu)镃u，1molCuO的質(zhì)量為80g，1molCu的質(zhì)量為64g，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，?錯(cuò)誤。
答案：①⑥⑦⑨
例題2、⑤⑧
【解析】金屬離子中的中間價(jià)態(tài)離子，比如Fe2＋，既有氧化性又有還原性，①錯(cuò)誤；常溫下金屬汞呈液態(tài)，②錯(cuò)誤；電解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，而得不到單質(zhì)鈉，③錯(cuò)誤；鐵用CO還原法煉制，用鋁熱反應(yīng)成本太高，④錯(cuò)誤；合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都低，⑤正確；鐵礦石煉鐵和生鐵煉鋼都是化學(xué)變化，⑥錯(cuò)誤；電解熔融Al2O3制取Al的反應(yīng)為2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，⑦錯(cuò)誤；金屬冶煉就是把金屬陽離子還原為金屬原子，越活潑的金屬，其陽離子的氧化性越弱，越難被還原，⑧正確；性質(zhì)活潑的金屬很難以游離態(tài)存在，一般被人們發(fā)現(xiàn)使用得較晚，⑨錯(cuò)誤；單質(zhì)鋁不易被腐蝕，是因?yàn)槠渑c氧氣反應(yīng)在其表面形成致密的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不被腐蝕，⑩錯(cuò)誤。
1．A【解析】A．實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸餾時(shí)，須使用蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、直形冷凝管、酒精燈、羊角管、錐形瓶等儀器，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．明礬中含有鋁離子，鋁離子水解使溶液顯酸性，Cu(OH)2CO3能與酸性溶液反應(yīng)，所以可用明水礬除去銅器表面的銅綠(銅銹)，B選項(xiàng)正確；
C．青銅文物和鐵質(zhì)文物，在潮濕環(huán)境中易形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，腐蝕速率更快，C選項(xiàng)正確；
D．火法冶銅(以Cu2S為原料)會(huì)產(chǎn)生SO2，對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)高溫條件下耗能較高，而濕法冶銅(以CuSO4為原料)采用電化學(xué)原理，相比火法冶銅減少了環(huán)境污染和能源的消耗，D選項(xiàng)正確；
答案選A。
2．B【解析】A．電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣，電解熔融的氯化鈉可生成金屬鈉和氯氣，故A錯(cuò)誤；
B．CO還原氧化鐵可以生成鐵和二氧化碳，故B正確；
C．用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氫氧化鎂固體，氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂，電解熔融的氯化鎂生成鎂和氯氣，故C錯(cuò)誤；
D．從鋁土礦中獲得氧化鋁，電解熔融的氧化鋁得到鋁和氧氣，故D錯(cuò)誤；
答案選B。
3．B【解析】 (1)將A、C用導(dǎo)線相連后放入稀H2SO4中，C的表面有氣泡產(chǎn)生，說明C電極上氫離子被還原成氫氣，為正極，所以A比C活潑，且A為Fe、Al、Mg三者之一，且C不可能是Mg；
(2)將B放入D的硝酸鹽中，B的表面析出單質(zhì)D，說明B比D活潑；
(3)將C、E放入冷濃硫酸中，均無明顯現(xiàn)象，有兩種可能，一種是發(fā)生鈍化，如Al和Fe，一種是不反應(yīng)，如Cu和Ag，C、E為Cu、Fe、Al、Ag中的兩種；
A．根據(jù)分析可知E不可能是Mg元素，且A比C活潑，而Fe不如Al活潑，故A錯(cuò)誤；
B．A為Mg，可以和稀硫酸反應(yīng)，與C(Al)和稀硫酸形成原電池時(shí)Al為負(fù)極，產(chǎn)生氣泡；B為Cu比D(Ag)活潑；C(Al)和E(Fe)在濃硫酸中鈍化，故B符合題意；
C．五種元素中最活潑的金屬為Mg，而A比C活潑，且根據(jù)(3)也可知C不可能是Mg，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)分析可知B比D活潑，而Ag不如Cu活潑，故D錯(cuò)誤；
故答案為B。
4．D【解析】①鈉是活潑金屬，與水反應(yīng)生成NaOH 和H2，但鐵需要在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，所以①錯(cuò)誤；
②鐵因含有雜質(zhì)，露置在空氣中由于發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而生銹，但性質(zhì)更活潑的鋁由于易被氧化，在表面形成致密的氧化膜而得到保護(hù)，所以鋁具有較好的抗腐蝕能力，可穩(wěn)定存在于空氣中，即②錯(cuò)誤；
③焰色反應(yīng)是用來檢驗(yàn)?zāi)承┙饘僭氐模灾灰锈浽?，焰色都是紫色的，即③正確；
④合金的熔點(diǎn)比構(gòu)成合金的成分金屬熔點(diǎn)都低，鈉鉀合金的熔點(diǎn)也比鈉和鉀的低，所以④錯(cuò)誤；
錯(cuò)誤的為①②④；答案選D。
5．A【解析】A? “不入藥用”的主要原因是雞屎礬溶于胃酸，產(chǎn)生重金屬離子Cu2＋，能使蛋白質(zhì)變性，故A正確；
B? “惟堪鍍作，以合熟銅”指的活潑金屬置換出銅，故B錯(cuò)誤；
C? “投苦酒(醋)中，涂鐵皆作銅色”涉及兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其中，發(fā)生鹽與醋酸的復(fù)分解反應(yīng)，無元素的化合價(jià)變化，為非氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D? “外雖銅色，內(nèi)質(zhì)不變”描述的是鐵和銅的置換過程，銅覆蓋在鐵上面，故D錯(cuò)誤；
故選A。
6．B【解析】A? 電解精煉時(shí)，粗銀做陽極、純銀做陰極、電解液選可溶性銀鹽，陽極上銀及比它活潑的金屬溶解，陰極上電解液中銀離子得到電子被還原析出銀，A正確；
B? 流程中硫酸銅溶液中加硫酸鋁和稀NaOH、未煮沸之前得Cu( OH) 2 和 A l(OH) 3 ，根據(jù) Al(OH) 3 和 Cu(OH) 2 開始分解的溫度分別為 450 ℃ 和 80 ℃ 可知 B 為 Al(OH) 3 和 CuO在生成固體 B 的過程中，需控制 NaOH 的加入量，若 NaOH 過量，則因過量引起的反應(yīng)為：Al(OH) 3 ＋OH －= AlO2-＋2H 2 O ,B錯(cuò)誤；　
C? 濾渣B為Al(OH) 3和 CuO的混合物，煅燒時(shí)銅化合價(jià)降低到+1價(jià)，則發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O，C正確；
D? 1?0 kg 銀銅合金（銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%)中銅的物質(zhì)的量為 ，則由銅元素守恒知最多可生成 10?0mol CuA1O2，D正確；
答案選B。
7．A【解析】由實(shí)驗(yàn)步驟及轉(zhuǎn)化圖可知，發(fā)生反應(yīng)2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O， N為Fe2+，M為Fe3+，在制得在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反應(yīng)后即可制備堿式氯化銅，且化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，依此結(jié)合選項(xiàng)解答問題。
A．根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，可知2a=b+c，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．根據(jù)上述分析，N為Fe2+，M為Fe3+，B選項(xiàng)正確；
C．Fe3+水解使溶液顯酸性，CuO與H+反應(yīng)產(chǎn)生Cu2+和水，當(dāng)溶液的pH增大到一定程度，F(xiàn)e3+形成Fe(OH)3而除去，從而達(dá)到除去Fe3+的目的，C選項(xiàng)正確；
D．若制備1mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2a mol，根據(jù)得失電子守恒，理論上消耗0?5a molO2，標(biāo)準(zhǔn)狀況(STP)下的體積為11?2a L，D選項(xiàng)正確；
答案選A。
8．D【解析】浸取時(shí)發(fā)生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S，過濾分離出CuCl、S，加濃鹽酸發(fā)生CuCl(s) +2Cl－(aq)?[CuCl3]2－(aq)，過濾分離出S，加水使CuCl(s) +2Cl－(aq)?[CuCl3]2－(aq)逆向移動(dòng)，抽濾、洗滌、干燥得到CuCl。
A? 由圖中反應(yīng)物、生成物結(jié)合原子守恒可知浸取中的主要反應(yīng)為CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S，故A錯(cuò)誤；
B? 浸取所得到的FeCl2溶液，與Cu不反應(yīng)，不能用來腐蝕覆在絕緣板上的銅箔，故B錯(cuò)誤；
C? 加水向離子濃度增大的方向移動(dòng)，加水有利于CuCl(s) +2Cl－(aq)?[CuCl3]2－(aq)平衡逆向移動(dòng)，析出CuCl，Cl－濃度減小，故C錯(cuò)誤；
D? CuCl難溶于乙醇，在空氣中易被氧化，則為提高產(chǎn)率和純度，可采用乙醇洗滌、真空干燥，故D正確；
故選D。
9．B【解析】A．稀硫酸溶解鋁土礦時(shí)，需要將固體與液體分離，所以應(yīng)使用過濾裝置，A不合題意；
B．在整個(gè)操作過程中，沒有將溶液濃縮或蒸發(fā)結(jié)晶的操作，所以不需要此裝置，B符合題意；
C．焙燒二氧化硅與氫氧化鈉的固體混合物時(shí)，需要使用鐵坩堝，C不合題意；
D．用稀硫酸溶解鋁土礦時(shí)，需要使用燒杯進(jìn)行溶解，D不合題意；
故選B。
10．C【解析】A．銅與硝酸根在酸性環(huán)境中反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，當(dāng)HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為2:3時(shí)，溶液中H+和NO的物質(zhì)的量之比為8:2，硝酸根恰好可以完全反應(yīng)，得到全部為硫酸銅，故A正確；
B．途徑①、③過程中都會(huì)有污染空氣的氣體產(chǎn)生，途徑②中Cu先與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，然后再和濃硫酸反應(yīng)制取硫酸銅，過程中沒有污染性氣體產(chǎn)生，故B正確；
C．1molCuSO4可以生成0?5molCu2O，若混合氣體X中O2為0?75mol，則剩余的氧原子為4mol-0?75mol×2-0?5mol=2mol，恰好與1molS組成1molSO2，但在高溫條件下SO2會(huì)和O2反應(yīng)生成SO3，所以混合氣體X中不可能只有O2和SO2，故C錯(cuò)誤；
D．甲酸鈉為HCOONa，含有—CHO結(jié)構(gòu)，可以和新制的氫氧化銅反應(yīng)生成Cu2O，故D正確；
故答案為C。
11．C【解析】A? 取少量紅色固體，加入足量的稀硫酸，若溶液無明顯現(xiàn)象，說明紅色固體中不含氧化亞銅，則假設(shè)一成立，假設(shè)二、三不成立，A錯(cuò)誤；
B? 若看到溶液變成藍(lán)色，說明紅色固體中含有氧化亞銅，仍有紅色固體，說明反應(yīng)后還有紅色固體銅存在，但不能說明原紅色固體中含有銅，因?yàn)檠趸瘉嗐~和稀硫酸反應(yīng)也能生成銅，則假設(shè)二或三成立，B錯(cuò)誤；
C? 假設(shè)二：紅色固體只有Cu2O，則7?2 g Cu2O的物質(zhì)的量n(Cu2O)==0?05 mol，和H2反應(yīng)后生成銅的物質(zhì)的量為0?1 mol，質(zhì)量為6?4 g，所以假設(shè)二成立，C正確；
D? 葡萄糖含有醛基，可以與新制的含NaOH的Cu(OH)2懸濁液，加熱后制取Cu2O，D錯(cuò)誤；
故合理選項(xiàng)是C。
12．B【解析】A項(xiàng)，化合物中Mg的化合價(jià)為+2、Al的化合價(jià)為+3、氫氧根的化合價(jià)為-1、碳酸根的化合價(jià)為-2，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0可得，2a+3b=c+2d，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)流程，燒渣主要為氧化鎂和氧化鋁，氧化鋁具有兩性能溶于強(qiáng)堿溶液，所以溶液X可能為NaOH溶液，故B正確；C項(xiàng)，由前面的分析并結(jié)合流程，溶液Z可能為NaAlO2溶液，則氣體X可能為CO2，不可能為NH3，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，金屬活動(dòng)性順序表中鋁及排在鋁前面的金屬一般用電解法制取，所以工業(yè)上用電解Al2O3的方法制取金屬Al，故D錯(cuò)誤。
13．（1）在分液漏斗中注入適量水，關(guān)閉止水夾，打開分液漏斗活塞，如果滴入少量水后很快停止流下，則說明裝置氣密性良好（2）ACDBE；濃硫酸（3）排出裝置中的空氣，防止氧氣和銅發(fā)生反應(yīng)(4)①c ②溶液紫色變淺；3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O(5)①1?25m或②取少量反應(yīng)后固體溶于足量稀硫酸中，如果溶液中有紅色固體，則說明固體中含有Cu2O
【解析】 (1) 若A裝置氣密性較好，則裝置內(nèi)外的大氣壓相等，檢驗(yàn)方法：在分液漏斗中注入適量水，關(guān)閉止水夾，打開分液漏斗活塞，如果滴入少量水后很快停止流下，則說明裝置氣密性良好；
(2) A中濃硝酸與Cu反應(yīng)生成二氧化氮，C中盛放濃硫酸干燥二氧化氮，再通入D中反應(yīng)，用硫酸亞鐵溶液檢驗(yàn)有NO生成，用酸性高錳酸鉀溶液吸收NO，該實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)椋篈CDBE；C為干燥氣體裝置，故選用濃硫酸來干燥，答案為：ACDBE；濃硫酸；
(3) 由于裝置中有空氣，空氣中氧氣在加熱條件下會(huì)與Cu反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)。開始實(shí)驗(yàn)，先引發(fā)A中反應(yīng)，用生成的二氧化氮排出裝置內(nèi)空氣，再點(diǎn)然D處酒精燈，故答案為：排出裝置內(nèi)空氣，防止氧氣和銅發(fā)生反應(yīng)；
(4)①NO和FeSO4溶液反應(yīng)使溶液呈棕色，過量的二氧化氮在溶液中會(huì)將亞鐵離子氧化為鐵離子使溶液呈棕色，B中淺綠色溶液變棕色，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：NO2的還原產(chǎn)物可能有NO，故答案為：c；
②酸性KMnO4溶液吸收NO生成NO3-和Mn2+，紫紅色溶液變無色，反應(yīng)離子方程式為：3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O，故答案為：溶液紫色變淺；3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O；
(5)①Cu轉(zhuǎn)化為CuO，根據(jù)Cu原子守恒：，，故答案為：；
②當(dāng)銅粉完全反應(yīng)后，反應(yīng)后的固體成分：①只有CuO、②只有Cu2O、③CuO和Cu2O，可以用酸與Cu2O反應(yīng)生成Cu進(jìn)行檢驗(yàn)是否含有Cu2O，故驗(yàn)證是否含有Cu2O的方法：取少量反應(yīng)后固體溶于足量稀硫酸中，如果溶液中有紅色固體，則說明固體中含有Cu2O。
14．(1)①Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O②H2SO4(2)①Cu2O+4NH3?H2O=2Cu(NH3)2++2OH- +3H2O②加入到足量濃氨水中，固體全部溶解得無色溶液，很快變成藍(lán)色溶液③CuO和Cu2O(3)①證明Cu2+對(duì)Cu2O與酸的反應(yīng)沒有干擾②隨著溶液酸性降低，Cu2O與酸反應(yīng)速率變小。
【解析】(1)①Cu與濃硫酸共熱，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；
②品紅溶液中加入稀硫酸與實(shí)驗(yàn)I的白霧中加入品紅溶液，操作相同，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，證明實(shí)驗(yàn)I中白霧成分是H2SO4；
(2)①Cu2O與濃氨水中的NH3·H2O反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NH3)2+，根據(jù)電荷守恒、原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為：Cu2O+4NH3?H2O=2Cu(NH3)2++2OH- +3H2O；
②證明固體中只有Cu2O，可利用Cu2O能溶在濃氨水中形成無色Cu(NH3)2+，且很容易被氧氣氧化為藍(lán)色Cu(NH3)22+；若在酸性環(huán)境中，而Cu2O能與一定濃度的酸溶液發(fā)生反應(yīng)：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。所以檢驗(yàn)固體中只有Cu2O的方法是：將固體加入到足量濃氨水中，固體全部溶解得無色溶液，很快變成藍(lán)色溶液；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二現(xiàn)象，及上述結(jié)論可知銅絲燒至紅熱時(shí)生成了CuO和Cu2O；
(3)①IV只加入了H2SO4溶液，而實(shí)驗(yàn)V除了加入等體積、等濃度的硫酸外，還加入了一定量的CuSO4溶液，進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果IV、V的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，說明Cu2+對(duì)Cu2O與酸的反應(yīng)沒有干擾；
②第一份加酸后紅色固體明顯減少，溶液藍(lán)色加深；第二份靜置4 h時(shí)，固體減少，溶液緩慢變?yōu)樗{(lán)色，固體加酸后無明顯現(xiàn)象，說明隨著溶液酸性降低，Cu2O與酸反應(yīng)速率變小。
15．（1）3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O（2）防止溫度過高HNO3分解（或者揮發(fā)）；攪拌、將固體廢渣粉碎、適當(dāng)提高硝酸的濃度（3）SiO2（4）2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2；冰水洗滌；低溫烘干
【解析】固體廢渣中主要含Cu和CuO，還含有少量Cu2O和SiO2等，加入稀硝酸酸溶發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO，銅和氧化亞銅被氧化得到硝酸銅，氧化銅溶解得到硝酸銅，二氧化硅和稀硝酸不發(fā)生反應(yīng)，加入氫氧化銅中和酸，過濾得到濾渣主要是二氧化硅，濾液主要是硝酸銅溶液，據(jù)此分析解答；
(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案為：3Cu+8H++2NO3?=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(2)為了防止溫度過高HNO3分解，所以酸溶時(shí)，反應(yīng)溫度不宜超過70℃；根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，若保持反應(yīng)溫度為70℃，欲加快反應(yīng)速率可采取的措施為攪拌、將固體廢渣粉碎、適當(dāng)提高硝酸的濃度，故答案為：防止溫度過高HNO3分解（或者揮發(fā)）；攪拌、將固體廢渣粉碎、適當(dāng)提高硝酸的濃度；
(3)Cu、CuO、Cu2O和SiO2這四種物質(zhì)，只有SiO2和硝酸不反應(yīng)，所以過濾后所得廢渣的主要成分是二氧化硅，化學(xué)式為SiO2，故答案為：SiO2；
(4)Cu(NO3)2晶體受熱易分解成CuO，同時(shí)產(chǎn)生NO2和O2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 Cu(NO3)22 CuO+4NO2↑+ O2；根據(jù)硝酸銅的溶解性特征及受熱易分解的性質(zhì)，由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶體的操作方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫烘干，故答案為：2Cu(NO3)22 CuO+4NO2↑+ O2；冷水洗滌；低溫烘干。

16．（1）SO2；2∶1（2）空氣或氧氣（3）3?7≤pH

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