?考點16 銅及其金屬材料
模擬檢測

1.(2022·江蘇省南京師大附中高三模擬)在指定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A項,由反應(yīng)Cu2S+O22Cu+SO2,可知物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化能實現(xiàn),A符合題意;B項,由反應(yīng)Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4,可知物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn),B不符合題意;C項,由反應(yīng)2Cu+SCu2S,可知物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn),C不符合題意;D項,常溫下,Cu和濃硫酸不反應(yīng),可知物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn),D不符合題意; 故選A。
2.(2022·遼寧省遼陽市一模)化合物M(NH4CuSO3)為難溶于水的白色固體,取少量M進行如下實驗,下列推斷正確的是( ???)

A.化合物M中Cu的化合價為+2價 B.紅色固體(A)為氧化銅
C.G為含極性共價鍵的極性分子 D.加熱H無明顯現(xiàn)象
【答案】C
【解析】M與稀硫酸發(fā)生反應(yīng):2NH4CuSO3+4H+=2NH4++2SO2↑+Cu↓+Cu2++2H2O,可知,A為銅單質(zhì),C為二氧化硫,E為硝酸銅溶液,F(xiàn)為氫氧化銅,G為氨氣。A項,化合物M中Cu的化合價為+1價,A項錯誤;B項,紅色固體(A)為銅單質(zhì),B項錯誤;C項,氨氣為含有N-H極性鍵的極性分子,C項正確;D項,SO2漂白品紅溶液是可逆的。加熱H,溶液由無色變?yōu)榧t色。D項錯誤;故選C。
3.(2022·河北省高三模擬預(yù)測)如圖是銅及部分含銅粒子的價荷圖。下列推斷合理的是( )

A.Cu變成a可以加入稀鹽酸
B.Cu(OH)42-轉(zhuǎn)化成Cu(OH)2需要加堿
C.在酸性環(huán)境中,Cu2O可以反應(yīng)生成a和CuO
D.如果將高銅酸根離子(CuO2-)填入坐標,應(yīng)該填在b的位置
【答案】D
【解析】A項,a中Cu元素為+2價,在酸性條件下,Cu變?yōu)閍需要失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故需要加入強氧化劑,鹽酸不能與銅反應(yīng),A錯誤;B項,由圖可知, Cu(OH)2轉(zhuǎn)化為Cu(OH)42-需要堿性條件,而Cu(OH)42-轉(zhuǎn)化成Cu(OH)2需要酸性條件,B錯誤;C項,Cu2O中Cu元素為+1價,在酸性條件下可以發(fā)生歧化反應(yīng)生成+ 2價銅和單質(zhì)銅,C錯誤;D項,(CuO2-)中銅元素為+3價,離子帶1個單位負電荷,故填入坐標,應(yīng)該填在b的位置,正確;故選D。
4.(2022·山東省聊城市高三二模)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。下列說法錯誤的是( )

A.Y可以是甲酸乙酯
B.利用途徑①制備硫酸銅,消耗的硝酸至少為
C.Cu元素參與了3個氧化還原反應(yīng)
D.途徑⑤中若n(O2):n(Cu2O)=3:2,則X為SO2
【答案】C
【解析】銅經(jīng)過反應(yīng)①、②得到硫酸銅,硫酸銅經(jīng)過反應(yīng)⑤分解生成氧氣、X和Cu2O;硫酸銅與過量的氫氧化鈉反應(yīng)得到新制備的氫氧化銅懸濁液,與Y反應(yīng)得到Cu2O,說明Y中含醛基。A項,甲酸乙酯中含有醛基,可以與氫氧化銅反應(yīng)得到Cu2O,A正確;B項,銅與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)式為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,防有硫酸存在時,硫酸提供大量的氫離子,這時消耗的硝酸的量最少,途徑①制備24g硫酸銅,硫酸銅的物質(zhì)的量為0.15mol,根據(jù)方程式可知硝酸的物質(zhì)的量為0.10mol,B正確;C項,Cu元素參與了反應(yīng)①、②、④、⑤4個氧化還原反應(yīng),C錯誤;D項,當途徑⑤中若n(O2):n(Cu2O)=3:2,根據(jù)元素守恒可配平化學(xué)方程式,,根據(jù)方程式得失電子數(shù)也守恒,故X為二氧化硫,D正確;故選C。
5.(2022·山東省淄博市三模)由工業(yè)廢銅泥(主要成分為、、,含少量Fe)制備難溶于水的氯化亞銅,其工藝流程如圖。下列說法錯誤的是( )

A.灼燒時可將CuS、Cu2S等轉(zhuǎn)化為CuO
B.除雜②過程中還需加熱
C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有H2SO4、Na2SO3
D.還原中的反應(yīng)為2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=CuCl↓+SO42-+2H+
【答案】C
【解析】廢銅泥灼燒后將金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶液硫酸的氧化物,酸浸后先加H2O2氧化Fe2+,再加NaOH稀溶液,過濾除去Fe(OH)3,往濾液中加入Na2SO3、NaCl還原后經(jīng)系列操作得到氯化亞銅產(chǎn)品。A項,根據(jù)流程信息,灼燒的目的是使含銅物質(zhì)盡可能溶解在硫酸溶液中,所以是將CuS、Cu2S等轉(zhuǎn)化為CuO,A正確;B項,除雜的目的是使鐵元素轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而轉(zhuǎn)化成濾渣,①H2O2目的是將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+,②加NaOH稀溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀,但只加入NaOH稀溶液容易形成Fe(OH)3膠體更難除雜,所以還應(yīng)加熱,B正確;C項,還原反應(yīng)同時生成H2SO4,酸浸又消耗H2SO4,所以H2SO4可循環(huán)使用,但Na2SO3沒有參與循環(huán),C錯誤;D項,還原中Cu2+被還原得到氯化亞銅,反應(yīng)為2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=CuCl↓+SO42-+2H+,D正確;故選C。
6.(2022·北京市人大附中三模)向2mL0.2mol/LCuSO4溶液中滴加0.2mol/LNa2SO3溶液時溶液變綠,繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀,經(jīng)檢驗棕黃色沉淀中不含SO42-。通過實驗探究棕黃色沉淀的成分。
實驗1:向棕黃色沉淀中加入稀硫酸,觀察到溶液變藍,產(chǎn)生紅色固體
實驗2:
已知:,(白色)。
下列同學(xué)對實驗現(xiàn)象的分析正確的是( )
A.實驗1中加入稀H2SO4后溶液變藍可證實棕黃色沉淀中含有Cu+
B.實驗2中加入KI溶液后產(chǎn)生白色沉淀,可證實棕黃色沉淀中含有Cu2+
C.實驗2中加入淀粉溶液后無明顯現(xiàn)象,說明不存在
D.在的存在下,Cu2+與SO32-發(fā)生了氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生CuI沉淀和SO42-,說明棕黃色沉淀中含有Cu2+和SO32-
【答案】B
【解析】A項,加入稀硫酸后,溶液變藍,說明溶液中有Cu2+,可能固體中就有Cu2+,不能說明棕黃色沉淀中含有Cu+,A錯誤;B項,根據(jù)已知條件Cu2+CuI↓(白色) + I2,加入KI溶液后出現(xiàn)白色沉淀,說明棕黃色沉淀中含有Cu2+,B正確;C項,淀粉遇碘單質(zhì)變藍,實驗2加入淀粉無明顯現(xiàn)象,說明不存在碘單質(zhì),不能說明不存在Cu2+,C錯誤;D項,根據(jù)實驗2中沉淀A為BaSO4,且加入淀粉無現(xiàn)象,則溶液中無I2,Cu2+CuI↓(白色)+I2,I2與SO32-反應(yīng)生成碘離子和硫酸根,硫酸根與氯化鋇f生成白色沉淀BaSO4不,是Cu2+與SO32-反應(yīng),D錯誤;故選B。
7.(2022·重慶市育才中學(xué)高三高考沖刺考試)某化學(xué)興趣小組通過查閱文獻,設(shè)計了從陽極泥(成分為Cu2S、Ag2Se、Au、Pt)中回收貴重金屬的工藝,其流程如圖所示。已知:“酸溶”時Pt、Au分別轉(zhuǎn)化為[PtCl6]2-和 [AuCl4]-,下列判斷錯誤的是( )

A.“焙燒”時,Cu2S轉(zhuǎn)化為CuO的反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:2
B.“酸浸氧化”時,O2的作用之一是防止NO排放到空氣中污染環(huán)境
C.“酸溶”時,金溶解的離子方程式為2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]-
D.有機層中回收的金屬元素是Pt,萃取分液用到的玻璃儀器是分液漏斗和燒杯
【答案】A
【解析】陽極泥焙燒時,Cu2S被O2氧化為CuO、SO2等,Cu2Se被氧化為CuO、SeO2等;酸浸氧化時,Cu、CuO都轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2,SeO2轉(zhuǎn)化為H2SeO4等;酸溶時,Au、Pt被Cl2氧化為[PtCl6]2-和[AuCl4]-;萃取后,水層中含有[AuCl4]-,則[PtCl6]2-進入有機溶劑層。A項,“焙燒”時,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為Cu2S+2O22CuO+SO2,反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1,A錯誤;B項,“酸浸氧化”時,燒渣中可能含有Cu、SeO2等,若直接與HNO3反應(yīng),會生成NO污染環(huán)境,被O2氧化后再溶于硝酸,可防止NO等氣體的排放,從而保護環(huán)境,B正確;C項,“酸溶”時,金被Cl2氧化,最終轉(zhuǎn)化為[AuCl4]-,離子方程式為2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]-,C正確;D項,水層中不存在Pt元素,則Pt進入有機層中,可進行分離回收,萃取分液時,需要使用分液漏斗和燒杯,D正確;故選A。
8.(2022·湖南省長郡中學(xué)模擬預(yù)測)CuCl為白色固體,難溶于水和乙醇,潮濕時易被氧化,常用作媒染劑。以印刷線路板堿性蝕刻廢液(主要成分為[Cu(NH3)4] Cl2為原料制備CuCl的工藝流程如下。下列說法正確的是( )

A.“沉銅”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:[Cu(NH3)4]2++4OH-CuO↓+4NH3↑+2H2O
B.“還原”步驟中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1
C.“還原”后所得溶液中大量存在的離子有、、、SO42-
D.“洗滌”時可使用水作洗滌劑,因為CuCl難溶于水
【答案】B
【解析】A項,選項中的離子方程式?jīng)]有配平,正確的離子方程式為:[Cu(NH3)4]2++2OH-CuO↓+4NH3↑+H2O,故A錯誤;B項,“還原”步驟中Cu2+做氧化劑,和還原劑Na2SO3反應(yīng),銅的化合價從+2價降低到+1價,S的化合價從+4價升高到+6價,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++ SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1,故B正確;C項,根據(jù)B選項中的離子方程式可知,反應(yīng)后的溶液中存在大量的H+和SO42-,但不能存在大量的Cu+和Cl-,故C錯誤;D項,CuCl雖然難溶于水,但潮濕時易被氧化,所以不能用水做洗滌劑,應(yīng)該用乙醇洗滌,故D錯誤;故選B。
9.(2022·河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟階段檢測)將5.00g膽礬(無其他雜質(zhì))置于氮氣氛流中,然后對其進行加熱,逐漸升高溫度使其分解,分解過程中的熱重曲線如圖所示。下列說法錯誤的是( )

A.a(chǎn)點對應(yīng)的物質(zhì)中,氧元素的質(zhì)量分數(shù)約為52.3%
B.c點對應(yīng)的固體物質(zhì)只有CuSO4·
C.將c→d產(chǎn)生的氣體全部通入BaCl2溶液中,無沉淀產(chǎn)生
D.d→e的過程中,生成的某種物質(zhì)可使帶火星的小木條復(fù)燃
【答案】C
【解析】膽礬的化學(xué)式CuSO4·5H2O,5g膽礬的物質(zhì)的量是0.02mol,加熱完全失去結(jié)晶水,得到0.02molCuSO4,質(zhì)量為3.2g,所以c點對應(yīng)物質(zhì)是CuSO4;c→d為CuSO4分解,d中含有0.02mol銅元素,則氧元素的物質(zhì)的量為,所以d點對應(yīng)物質(zhì)為CuO;e中含有0.02mol銅元素,則氧元素的物質(zhì)的量為,所以e點對應(yīng)物質(zhì)為Cu2O。A項,膽礬失去部分結(jié)晶水得到a,a點對應(yīng)的物質(zhì)化學(xué)式為CuSO4·xH2O,,x=3,氧元素的質(zhì)量分數(shù)約為,故A正確;B項,膽礬的化學(xué)式CuSO4·5H2O,5g膽礬的物質(zhì)的量是0.02mol,加熱完全失去結(jié)晶水,得到0.02molCuSO4,質(zhì)量為3.2g,所以c點對應(yīng)物質(zhì)是CuSO4,故B正確;C項,c→d為CuSO4分解為CuO,產(chǎn)生的氣體可能全部為SO3或SO2和O2或SO3、SO2和O2的混合氣體,通入BaCl2溶液中,生成BaSO4沉淀,故C錯誤;D項,d→e的過程反應(yīng)方程式為4CuOCu2O+O2↑,有氧氣生成,氧氣可使帶火星的小木條復(fù)燃,故D正確;故選C。
10.(2022·山西省臨縣第一中學(xué)階段檢測)將含鐵單質(zhì)5.6g的Fe—Cu混合物完全溶解于足量某濃度硝酸中,收集反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體NO2、NO,折合成標準狀況體積為8.96L。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,分離出產(chǎn)生的沉淀充分灼燒至重量不再改變后稱量,比最初混合物質(zhì)量增加了4.8g。根據(jù)題意下列說法正確是( )
A.Fe—Cu混合物中Cu的質(zhì)量為4.8g
B.混合氣體的組成為0.1molNO和0.3molNO2
C.反應(yīng)消耗硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol
D.取等質(zhì)量該混合物與足量稀硫酸反應(yīng),最多消耗0.2mol稀硫酸
【答案】B
【解析】向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,分離出產(chǎn)生的沉淀充分灼燒至重量不再改變,得到的固體為Fe2O3、CuO,質(zhì)量比最初混合物質(zhì)量增加了4.8g,說明Fe-Cu合金共結(jié)合O原子4.8g。A項,F(xiàn)e-Cu合金生成Fe2O3、CuO,共結(jié)合O原子4.8g,設(shè)Cu的質(zhì)量為xg,根據(jù)得失電子守恒,解得x=9.6g,故A錯誤;B項,F(xiàn)e-Cu合金生成Fe2O3、CuO,共結(jié)合O原子4.8g,則Fe-Cu合金與硝酸反應(yīng)共失電子0.6mol;設(shè)混合氣體中NO為xmol、NO2為ymol,根據(jù)得失電子守恒 ,解得x=0.1mol、y=0.3mol,混合氣體的組成為0.1molNO和0.3molNO2,故B正確;C項,F(xiàn)e-Cu合金生成Fe2O3、CuO,共結(jié)合O原子4.8g,則Fe-Cu合金與硝酸反應(yīng)共失電子0.6mol;根據(jù)電荷守恒,表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量為0.6mol,被還原的硝酸為0.4mol,所以反應(yīng)消耗硝酸的物質(zhì)的量為1mol,故C錯誤;D項,取等質(zhì)量該混合物與足量稀硫酸反應(yīng),銅和稀硫酸不反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)Fe +H2SO4= FeSO4+H2↑,所以5.6gFe消耗稀硫酸的物質(zhì)的量為,故D錯誤;故選B。
11.(2022·吉林一中期中)某混合物X由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成,某校課外興趣小組設(shè)計如圖實驗方案進行探究:
途徑a:
途徑b:
下列對混合物X成分的分析正確的是( )
A.Cu的質(zhì)量為1.92g B.Fe2O3的質(zhì)量為3g
C.A12O3的質(zhì)量為0g D.SiO2的質(zhì)量為4.92g
【答案】C
【解析】途徑Ⅰ得到的4.92 g固體部分溶于NaOH溶液,說明X中含有二氧化硅,且m(SiO2)=4.92 g-1.92 g=3 g,剩余的1.92 g固體為單質(zhì)銅;又途徑Ⅰ加入過量鹽酸時得到藍色溶液,則發(fā)生反應(yīng)Fe2O3+6H+ =2Fe3+ +3H2O、Cu十2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+,銅有剩余,說明Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,則加入過量鹽酸時發(fā)生的反應(yīng)可寫成Fe2O3+6H+ +Cu=2Fe2++Cu2++3H2O。途徑Ⅲ溶于NaOH溶液的固體質(zhì)量為9.4 g-6.4 g=3 g,說明X中不含Al2O3;6.4 g固體為Fe2O3、Cu 的混合物,加入過量鹽酸發(fā)生反應(yīng)Fe2O3+6H++Cu=2Fe2++Cu2++3H2O,剩余1.92 g Cu,故Fe2O3的質(zhì)量為,Cu的質(zhì)量為6.4 g-3.2 g=3.2 g。A項,Cu的質(zhì)量為3.2g,A錯誤;B項,F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為3.2g,B錯誤;C項,X中不含Al2O3,C正確;D項,SiO2的質(zhì)量為3g,D錯誤;故選C。
12.(2022·安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟考試)用下圖裝置探究銅與硝酸的反應(yīng),實驗記錄如下:
裝置
步驟
操作
現(xiàn)象


打開止水夾,擠壓膠頭,使?jié)庀跛岬稳朐嚬?br /> 產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)榫G色

一段時間后,關(guān)閉止水夾,推動注射器活塞使部分水進入試管
注射器內(nèi)剩余的水被“吸入”試管;銅表面產(chǎn)生無色氣泡,溶液變藍,試管內(nèi)氣體逐漸變?yōu)闊o色

一段時間后,打開止水夾,拉動注射器活塞吸取少量無色氣體;拔下注射器,再拉動活塞吸入少量空氣
注射器中無色氣體變紅棕色
下列說法不正確的是( )
A.①中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.②中注射器內(nèi)剩余的水被“吸入”試管可能的原因:3NO2+H2O=2HNO3+NO,試管內(nèi)壓強減小
C.③中的實驗現(xiàn)象證明②中Cu與硝酸反應(yīng)生成了NO
D.待②中反應(yīng)停止后,向試管內(nèi)滴加少量稀硫酸,銅片表面有氣泡產(chǎn)生
【答案】C
【解析】A項,銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO2、H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A正確;B項,向試管中加入H2O,試管中的NO2與H2O反應(yīng),產(chǎn)生HNO3和NO,反應(yīng)方程式為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減小,導(dǎo)致試管內(nèi)氣體壓強減小,注射器內(nèi)剩余的水被“吸入”試管,B正確;C項,NO也可能是NO2與加入的H2O反應(yīng)生成的,C錯誤;D項,向試管內(nèi)滴加少量稀硫酸,稀硫酸中的H+與試管中的NO3-結(jié)合生成HNO3,表現(xiàn)強的氧化性,與試管里的銅片繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),因此有氣泡產(chǎn)生,D正確;故選C。
13.(2022·江蘇省淮安市期中聯(lián)考)已知氨可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成氮氣和金屬銅,用下面示意圖中的裝置可以實現(xiàn)該反應(yīng)。

試回答下列問題:
(1)請寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)儀器B中盛放_______作為干燥劑去除氣體中的水蒸氣。
a.堿石灰??????????b.濃硫酸
(3)實驗時在C中加入CuO,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(4)反應(yīng)結(jié)束后取下D試管,向其中滴加幾滴酚酞試液,觀察到的現(xiàn)象是_______,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_______。(用恰當?shù)幕瘜W(xué)用語表示)
(5)裝置E中收集到的物質(zhì)是_______。(填化學(xué)式)
(6)向10gCu和CuO組成的混合物中,加入一定量的稀硝酸溶液,恰好使混合物完全溶解,同時收集到標準狀況下NO2.24L。請回答以下問題:
①寫出Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式_______。
②計算原混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)__________。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2)a
(3)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(4)??溶液變成紅色???? NH3·H2ONH4++OH?
(5)氮氣
(6)? 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O???? 96%
【解析】本實驗的目的,驗證NH3的還原性。首先用NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)制取NH3,將NH3干燥后,再還原CuO,將反應(yīng)生成的水蒸氣及未反應(yīng)的NH3冷凝后,收集產(chǎn)生的N2。(1)在A中,NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2、NH3等,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)裝置A中,制得的NH3中混有水蒸氣,儀器B中若盛放濃硫酸,則會吸收NH3,所以只能盛放堿石灰,故選a;(3)實驗時在C中加入CuO,NH3將CuO還原為Cu等,同時生成N2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O;(4)反應(yīng)結(jié)束后取下D試管,試管內(nèi)的液體為氨水,氨水中的一水合氨電離產(chǎn)生OH-等,從而使溶液顯堿性,向其中滴加幾滴酚酞試液,觀察到的現(xiàn)象是溶液變成紅色,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是:NH3·H2ONH4++OH?;(5)反應(yīng)后所得混合氣體中含有N2、NH3和水蒸氣,混合氣冷凝后,NH3和水蒸氣形成氨水,裝置E中收集到的物質(zhì)是氮氣;(6)①Cu與稀硝酸反應(yīng),生成Cu(NO3)2、NO等,反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2 NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O。②在原混合物中加入適量稀硝酸,發(fā)生反應(yīng):CuO+2H+=Cu2++H2O、3Cu+2 NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,n(NO)=,則n(Cu)==0.15mol,銅的質(zhì)量分數(shù)為=96%。
14.(2020·天津市河?xùn)|區(qū)普通高中高三學(xué)業(yè)水平合格性模擬考試)某研究性學(xué)習小組用FeCl3溶液作“腐蝕液”,制作印刷電路板,其反應(yīng)原理是2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2。
[實驗探究]
(1)反應(yīng)2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是不是屬于置換反應(yīng)_______(填“是”或“不是”),反應(yīng)物FeCl3是_______(填“氧化劑”或“還原劑”)。
(2)若要溶解電路板上6.4g的銅,則需要FeCl3物質(zhì)的量為_______mol。
(3)使用后失效的“腐蝕液”為廢液,驗證廢液中是否存在的試劑是_______(填“KSCN溶液”或“NaCl溶液”),加入該試劑后,若溶液的顏色變成_______色,說明廢液中還存在。
(4)廢液中的CuCl2可通過加入足量的_______(填“硫粉”或“鐵粉”)反應(yīng),轉(zhuǎn)化成銅回收。
(5)回收后的廢液,通入足量Cl2,可以重新獲得FeCl3溶液,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
[實驗結(jié)論]
利用FeCl3溶液作印刷電路板的“腐蝕液”,不僅廢液中的銅可以得到回收,經(jīng)過處理后的廢液還可以重新使用。
[知識聯(lián)想]
(6)鐵是構(gòu)成人體血紅蛋白的一種元素,患缺鐵性貧血的病人可補充的是:由_______(填“Fe2+”或“Fe3+”)構(gòu)成的硫酸鹽、乳酸鹽、葡萄糖酸鹽等。
(7)重金屬離子(如Cu2+、Ag+等)具有毒性,人若誤服CuCl2、AgNO3等溶液會發(fā)生中毒,可采取的急救措施有_______(舉一例)。
【答案】(1)不是???? 氧化劑 (2)0.2 (3)? KSCN溶液???? 血紅
(4)鐵粉 (5)2FeCl2+Cl2=2FeCl3 (6)Fe2+
(7)服用雞蛋清或牛奶等
【解析】(1)反應(yīng)2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2的兩種生成物都屬于化合物,沒有單質(zhì),故不屬于置換反應(yīng);反應(yīng)中Fe元素的化合價由FeCl3中的+3價降至FeCl2中的+2價,F(xiàn)eCl3是氧化劑;(2)6.4gCu的物質(zhì)的量為=0.1mol,根據(jù)反應(yīng)“2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2”,需要消耗FeCl3物質(zhì)的量為0.2mol;(3)檢驗Fe3+選用KSCN溶液,加入KSCN溶液后,若溶液的顏色變成血紅色,則說明含F(xiàn)e3+,反之不含F(xiàn)e3+;(4)廢液中的CuCl2通過轉(zhuǎn)化成銅回收,CuCl2被還原成Cu,可加入足量鐵粉反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;(5)回收Cu后的廢液中含F(xiàn)eCl2,通入足量Cl2,發(fā)生反應(yīng)Cl2+2FeCl2=2FeCl3,從而重新獲得FeCl3溶液;(6)鐵是構(gòu)成人體血紅蛋白的一種元素,患缺鐵性貧血的病人可補充的是:由Fe2+構(gòu)成的硫酸鹽、乳酸鹽、葡萄糖酸鹽等;(7)CuCl2、AgNO3等屬于重金屬鹽溶液,誤服CuCl2、AgNO3等溶液會使蛋白質(zhì)發(fā)生變性,從而中毒,可采取的急救措施是服用雞蛋清或牛奶等。
15.(2022·浙江省鎮(zhèn)海中學(xué)選考模擬)某廢舊金屬材料中主要含F(xiàn)e、Cu、Al、Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO和可燃性有機物,為節(jié)約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收A1、Cu、綠礬等?;卮鹣铝袉栴}:

(1)“焙燒”的目的主要是將金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物,并除去___________。
(2)“堿浸”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ中使用的儀器除燒杯、玻璃棒外還需要的玻璃儀器是___________。
(4)試劑a為___________(填化學(xué)式),加入試劑a后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中有一個屬于化合反應(yīng),其離子方程式為___________。
(5)濾液Ⅱ制取綠礬晶體需先加入少量稀硫酸再經(jīng)過___________、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到綠礬晶體。
(6)綠礬在空氣中容易被部分氧化為硫酸鐵,現(xiàn)取被部分氧化為硫酸鐵的晶體8.22g溶于稀鹽酸后,加入足量的BaCl2溶液,過濾得沉淀9.32g;再通入112mL(標準狀況)氯氣恰好將其中的完全氧化。
①為確定綠礬未被全部氧化,可選擇的最佳試劑是___________(填標號)。
A.H2O2???????B.KSCN溶液???????C.NaOH溶液???????D.KMnO4酸性溶液
②推測晶體中n(Fe2+):n(Fe3+)___________。
【答案】(1)可燃性有機物 (2) Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(3)漏斗 (4)? Fe???? Fe+2Fe3+=3Fe2+
(5)蒸發(fā)濃縮 (6)? D???? 1:2
【解析】(1)“焙燒”的目的是將金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物,并除去可燃性有機物;(2)“堿浸”時發(fā)生反應(yīng)的固體為Al2O3,發(fā)生反應(yīng)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;(3)操作Ⅰ、Ⅱ均為過濾,使用的儀器除燒杯、玻璃棒外還需要的玻璃儀器是漏斗;(4)為了保證最后得到的晶體為純凈的硫酸亞鐵,在濾液1中需要加入的試劑a為鐵粉,可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,屬于化合反應(yīng)的是Fe+2Fe3+=3Fe2+;(5)濾液Ⅱ蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到綠礬,過濾、洗滌、干燥得到綠礬晶體;(6)①為確定綠礬未被全部氧化,可以檢驗是否有殘余的亞鐵離子,檢驗亞鐵離子選用KMnO4酸性溶液,故答案為D;②硫酸鋇的物質(zhì)的量為:=0.04mol,即n(FeSO4)+3n[Fe2(SO4)3]=0.04mol,標況下112mL氯氣的物質(zhì)的量為:=0.005mol,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式2Fe2+~Cl2可知,硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為:n(FeSO4)=n(Fe2+)=2n(Cl2)=0.01mol,則3n[Fe2(SO4)3]=0.04mol-0.01mol=0.03mol,解得:n[Fe2(SO4)3]=0.01mol,故得n(Fe2+):n(Fe3+)=0.01mol:0.01mol×2=1:2。

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