
一、選擇題(每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題3分,共48分)
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.Cu2O
C.Cu D.Cu2(OH)2CO3
2. 中國銀行發(fā)行的中國航天普通紀(jì)念幣,面額為10元,直徑為27毫米,材質(zhì)為雙色銅合金。下列關(guān)于合金的敘述不正確的是( )
A.銅合金和單質(zhì)銅一樣,具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性
B.銅合金的硬度比單質(zhì)銅大
C.銅合金的熔點(diǎn)比單質(zhì)銅低
D.該紀(jì)念幣能完全溶解于稀硫酸中
3. 明末科學(xué)家宋應(yīng)星出版的《天工開物》中記載了有關(guān)“五金”的內(nèi)容:“……黃金美者,其值去黑鐵(生鐵)一萬六千倍,然使釜、鬵(xín,一種炊具)、斤(這里指菜刀、鐮刀、鋤頭等)、斧不呈效于日用之間……貿(mào)遷有無,……”,下列解釋正確的是( )
A.明代使用的釜、鬵一類的炊具都屬于青銅合金
B.添加了鉻、鎳的不銹鋼菜刀和農(nóng)具使用后即使不保養(yǎng),也不會生銹
C.金屬的另一個(gè)用途就是鑄成錢幣作為貿(mào)易交往中的流通手段
D.黑鐵在空氣中發(fā)生的腐蝕主要是化學(xué)腐蝕
4. 后母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的銅制禮器,享有“鎮(zhèn)國之寶”的美譽(yù)。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.后母戊鼎由銅合金制成
B.后母戊鼎的熔點(diǎn)高于純銅
C.堿式碳酸銅可用于干法煉銅
D.廢棄銅制品屬于可回收垃圾
5. 2020年11月10日,中國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底?!皧^斗者”號使用了鈦合金材料。有關(guān)合金的說法中正確的是( )
A.鈦合金是一種新型金屬單質(zhì)
B.在合金中加入稀土金屬,對改善合金的性能無太大影響
C.鈦合金熔點(diǎn)比成分金屬低,但硬度大
D.鈦合金的化學(xué)性質(zhì)與鈦單質(zhì)相同
6. 如圖是銅及部分含銅粒子的價(jià)荷圖。下列推斷合理的是( )
A.Cu變成a可以加入稀鹽酸
B. 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()填入坐標(biāo),應(yīng)該填在b的位置
7. 明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅……冷淀,毀罐取出……即倭鉛也”(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是( )
A.倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物
B.煤炭中起作用的主要成分是C
C.冶煉Zn的化學(xué)方程式:ZnCO3+2Ceq \(=====,\s\up7(高溫))Zn+3CO↑
D.該冶煉鋅的方法屬于熱還原法
8. CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑如圖所示。下列說法正確的是( )
A.途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為2∶3
B.利用途徑③制備16 g硫酸銅,消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.1 ml
C.生成等量的硫酸銅,三個(gè)途徑中參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量:①=②=③
D.與途徑①③相比,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想
9.實(shí)驗(yàn)室從含有少量氧化鐵雜質(zhì)的廢銅粉制取無水硫酸銅的實(shí)驗(yàn)步驟如下圖:
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.溶解廢銅粉“過量酸”是指稀硝酸
B.氣體A是Cl2,將亞鐵離子氧化為鐵離子
C.生成沉淀D的離子方程式可以為3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cu2+
D.從溶液中得到無水硫酸銅的方法是冷卻結(jié)晶
10.氧化亞銅(Cu2O)主要用于制造船底防污漆。已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O,Cu2O與H+發(fā)生反應(yīng):Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O?,F(xiàn)將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量稀硫酸中得到混合溶液,下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.高溫條件下,穩(wěn)定性:Cu2O>CuO
B.樣品與酸反應(yīng)中Cu2O既為氧化劑又是還原劑
C.如果溶液中出現(xiàn)藍(lán)色,說明CuO已分解
D.若有14.4 g Cu2O參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NA
11.某廢催化劑含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某實(shí)驗(yàn)小組以廢催化劑為原料,進(jìn)行回收利用。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖:
已知:CuS既不溶于稀硫酸,也不與稀硫酸反應(yīng)。下列說法正確的是( )
A.步驟①操作中,生成的氣體可用堿液吸收
B.濾液1中是否含有Fe2+,可以選用KSCN和新制的氯水檢驗(yàn)
C.濾渣1成分是SiO2和CuS,濾渣2成分一定是SiO2
D.步驟④要滴加稀硫酸防止CuSO4水解
12.金屬材料的發(fā)展極大地促進(jìn)了人類社會的文明程度。如圖是兩種金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法不正確的是( )
A.根據(jù)反應(yīng)③可知氧化性:H2O2>Fe3+
B.向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀
C.反應(yīng)③中稀硫酸表現(xiàn)酸性、氧化性
D.反應(yīng)①的離子方程式為Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
13.下列是部分礦物資源鋁土礦(主要含有氧化鋁、氧化鐵)和黃銅礦(主要成分CuFeS2)的利用及產(chǎn)品生產(chǎn)流程,有關(guān)說法不正確的是( )
A.除雜過程中鋁元素的存在形式的變化可以為Al2O3→AlOeq \\al(-,2)→Al(OH)3→Al2O3
B.Al和Cu(精)均在電解槽的陰極獲得
C.粗銅煉制過程中反應(yīng)2CuFeS2+O2eq \(=====,\s\up7(高溫))Cu2S+2FeS+SO2,每轉(zhuǎn)移1.2 ml電子,則有0.2 ml硫被還原
D.若電解法分別制鋁和銅的過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,理論上獲得的鋁和銅的物質(zhì)的量之比為2∶3
14.實(shí)驗(yàn)室從含有少量氧化鐵雜質(zhì)的廢銅粉制取無水硫酸銅的實(shí)驗(yàn)步驟如下圖:
下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.溶解廢銅粉“過量酸”是指稀硫酸
B.氣體A是O2,將亞鐵離子氧化為鐵離子
C.生成沉淀D的離子方程式可以為3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+ 3Cu2+
D.從溶液中得到的無水硫酸銅的方法是冷卻結(jié)晶
15.氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于水,可溶于氯離子濃度較大的體系,易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,生產(chǎn)CuCl的工藝如下:
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.“溶解”過程發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是3Cu+8H++2NOeq \\al(-,3)===3Cu2++2NO↑+4H2O
B.“反應(yīng)”過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Cu2++SOeq \\al(2-,3)+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SOeq \\al(2-,4)+2H+
C.“溶解”過程中硫酸可用濃鹽酸代替
D.“烘干”需在隔絕空氣的環(huán)境中進(jìn)行
16.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),粗銀作陽極,純銀作陰極
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)3eq \(=====,\s\up7(高溫))4CuAlO2+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 ml CuAlO2
二、填空題(本題包括4個(gè)小題,共52分)
17.(14分)銅是生物體必需的微量元素,也是人類最早使用的金屬之一。銅的生產(chǎn)和使用對國計(jì)民生各個(gè)方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
(1)寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。
(2)為了保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源,通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出廢舊印刷電路板中的銅,最終實(shí)現(xiàn)銅的回收利用。寫出溶出銅的離子方程式:______________________。
(3)工業(yè)上以黃銅礦為原料,采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng):2Cu2O+Cu2Seq \(=====,\s\up7(△))6Cu+SO2↑,該反應(yīng)的氧化劑是________________________;當(dāng)生成19.2 g Cu 時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為________ml。
(4)某研究性學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定某試樣中CuSO4·5H2O(不含能與I-反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的含量。取a g試樣配成 100 mL 溶液,每次取25.00 mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。寫出該反應(yīng)的離子方程式:________________________________。繼續(xù)滴加KI溶液至沉淀不再產(chǎn)生,溶液中的I2用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,平均消耗c ml·L-1的Na2S2O3溶液V mL。則試樣中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
18.(12分)銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用,銅在化合物中的常見化合價(jià)有+1、+2價(jià)。已知Cu2O與稀硫酸反應(yīng),溶液呈藍(lán)色。
(1)工業(yè)上可用Cu2S+O2eq \(=====,\s\up7(△))2Cu+SO2反應(yīng)制取粗銅,該反應(yīng)中________元素被還原。
(2)將少量銅絲放入適量的稀硫酸中,溫度控制在 50 ℃,加入H2O2溶液,一段時(shí)間后,升溫到60 ℃,再反應(yīng)一段時(shí)間后可制得硫酸銅,該反應(yīng)的離子方程式為__________________________。溫度控制在50~60 ℃的原因除了加快反應(yīng)速率外,還有___________________。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱,生成CuCl沉淀,寫出生成CuCl的離子方程式:_____________________________________________。
(3)現(xiàn)向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中,加入2 L 0.6 ml·L-1 HNO3溶液恰好使混合物溶解,同時(shí)收集到4 480 mL NO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________。若將上述混合物用足量的H2加熱還原,所得到固體的質(zhì)量為________ g。若混合物中含0.2 ml Cu,將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng),消耗H2SO4的物質(zhì)的量為________ ml。
19.(12分)鋁、鐵、銅及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛,根據(jù)下列事實(shí)回答問題。
(1)鋁土礦的主要成分是氧化鋁,寫出鋁土礦與硫酸反應(yīng)的離子方程式 。
(2)鐵礦石主要分為赤鐵礦和磁鐵礦。寫出赤鐵礦主要成分的化學(xué)式__________。磁鐵礦與鋁粉在一定條件下發(fā)生鋁熱反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)用FeCl2固體配置FeCl2溶液時(shí),需加入少量鐵屑,其目的是__________________。
(4)現(xiàn)有一定濃度的FeCl2溶液,檢驗(yàn)溶液是否變質(zhì)的方法是:取少量溶液,向其中加入幾滴KSCN溶液,如果溶液__________,證明溶液變質(zhì)。
(5)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑,反應(yīng)的離子方程式是________________。
(6)向新制的FeCl2溶液中滴加氫氧化鈉溶液,可以觀察到的現(xiàn)象__________________。
(7)Cu不活潑,通常情況下不與稀硫酸反應(yīng),但向Cu和稀硫酸的混合物中通入O2后,溶液很快變藍(lán)色,試寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________。
20.(14分)一種以輝銅礦(主要成分為Cu2S,含少量SiO2)為原料制備硝酸銅的工藝流程如圖所示:
(1)寫出“浸取”過程中Cu2S溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________________。
(2)恒溫“浸取”的過程中發(fā)現(xiàn)銅元素的浸取速率先增大后減少,有研究指出CuCl2是該反應(yīng)的催化劑,該過程的反應(yīng)原理可用化學(xué)方程式表示為
①Cu2S+2CuCl2===4CuCl+S;②______________________________________。
(3)“回收S”過程中溫度控制在50~60 ℃之間,不宜過高的原因是___________。
(4)向?yàn)V液M中加入(或通入)________(填字母),可得到一種可循環(huán)利用的物質(zhì)。
a.鐵 b.氯氣 c.高錳酸鉀 d.氯化氫
(5)“保溫除鐵”過程中,加入CuO的目的是________________;“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過程中,要用HNO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH,其理由是________________________________。
(6)輝銅礦可由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成,有關(guān)轉(zhuǎn)化見圖,轉(zhuǎn)化時(shí)轉(zhuǎn)移0.2 ml電子,生成Cu2S______ml。
1.【答案】D
【解析】 銅在空氣中長時(shí)間放置,會與空氣中的氧氣、二氧化碳、水反應(yīng)生成堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3,發(fā)生的反應(yīng)為2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3,則這里的“銅青”是指Cu2(OH)2CO3。
2.【答案】D
【解析】合金有別于成分金屬的特性是熔點(diǎn)低、硬度大,共性是具有金屬的物理通性,但是化學(xué)性質(zhì)沒有改變,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.【答案】C
【解析】明代使用的釜、鬵一類的炊具都屬于鐵合金,故A錯(cuò)誤;不銹鋼制作就是在普通鋼中添加鉻、鎳等元素改變了鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu),不銹鋼不容易生銹,家里用的農(nóng)具是鐵合金,如果沒及時(shí)洗干凈后晾干,鐵能與氧氣、水分同時(shí)接觸,容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,容易生銹,故B錯(cuò)誤;金屬可以用來鑄成錢幣作為貿(mào)易交往中的流通手段,故C正確;生鐵的腐蝕主要是析氫腐蝕和吸氧腐蝕,屬于電化學(xué)腐蝕,故D錯(cuò)誤。
4.【答案】B
【解析】后母戊鼎由青銅制成,青銅是銅錫合金,A正確;合金的特點(diǎn)是熔點(diǎn)較組成合金的單一金屬更低,硬度更大,所以后母戊鼎的熔點(diǎn)低于純銅,B錯(cuò)誤;堿式碳酸銅可以發(fā)生反應(yīng):Cu2(OH)2CO3eq \(=====,\s\up7(△))2CuO+CO2↑+H2O,氧化銅可用于干法煉銅:CuO+H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu+H2O,所以堿式碳酸銅可用于干法煉銅,C正確;廢棄銅制品可回收利用,屬于可回收垃圾,D正確。
5.【答案】C
【解析】合金是指在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì),鈦合金中含有多種物質(zhì),屬于混合物,不是新型金屬單質(zhì),故A錯(cuò)誤;在合金中加入稀土金屬或稀土金屬的化合物,能大大改善合金的性能,使合金具有更優(yōu)良的性能,故B錯(cuò)誤;根據(jù)合金的性質(zhì)可知,合金的熔點(diǎn)比成分金屬低,硬度大,故鈦合金熔點(diǎn)比成分金屬低,但硬度大,故C正確;合金的化學(xué)性質(zhì)與其各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)是相同的,鈦合金除具備鈦單質(zhì)的性質(zhì)外,還具備其他組成成分的性質(zhì),故D錯(cuò)誤。
6.【答案】D
【解析】A.a(chǎn)中Cu元素為+2價(jià),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(qiáng)氧化劑,鹽酸不能與銅反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由圖可知, Cu(OH)2轉(zhuǎn)化為需要堿性條件,而轉(zhuǎn)化成Cu(OH)2需要酸性條件,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.Cu2O中Cu元素為+1價(jià),在酸性條件下可以發(fā)生歧化反應(yīng)生成+ 2價(jià)銅和單質(zhì)銅,選項(xiàng)C錯(cuò)誤; D.()中銅元素為+3價(jià),離子帶1個(gè)單位負(fù)電荷,故填入坐標(biāo),應(yīng)該填在b的位置,選項(xiàng)D正確;答案選D。
7.【答案】A
【解析】由題意可知,倭鉛是指金屬鋅,不是混合物,故A錯(cuò)誤;煤炭的主要成分是碳,反應(yīng)中碳作還原劑,故B、C、D均正確。
8.【答案】D
【解析】Cu與混酸反應(yīng),硝酸根離子由硝酸提供,氫離子由硝酸和硫酸提供,H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2,故A錯(cuò)誤;途徑③制備硫酸銅,這一過程中消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.2 ml,故B錯(cuò)誤;三個(gè)途徑中①②參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量相等,而③生成SO2,消耗更多的硫酸,則①=②Fe3+,A正確;X溶液中含有Fe2+,故向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀,B正確;根據(jù)反應(yīng)③的離子方程式為2Fe2++H2O2+
2H+===2Fe3++2H2O可知反應(yīng)③中稀硫酸僅表現(xiàn)酸性,C錯(cuò)誤;反應(yīng)①的離子方程式為Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O,D正確。
13.【答案】C
【解析】每轉(zhuǎn)移1.2 ml電子,則有0.2 ml硫被氧化,C項(xiàng)不正確;制鋁過程中Al~3e-,制銅過程中Cu~2e-,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時(shí),鋁和銅的物質(zhì)的量之比為2∶3,D項(xiàng)正確。
14.【答案】D
【解析】過量的酸應(yīng)為稀硫酸,A正確;向混合溶液通入氣體A的作用是將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,氣體A為氧氣,B正確;加入固體B的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+變?yōu)槌恋矶ィ瑸榱瞬灰胄碌碾s質(zhì),可選用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,加CuO時(shí)離子方程式為3CuO+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+ 3Cu2+,C正確;從溶液中冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體,D錯(cuò)誤。
15.【答案】C
【解析】“溶解”過程中,硝酸銨中的硝酸根離子與硫酸電離出的氫離子構(gòu)成硝酸,將銅氧化,離子方程式是3Cu+8H++2NOeq \\al(-,3)===3Cu2++2NO↑+4H2O,A正確;從后續(xù)操作看,“反應(yīng)”過程生成CuCl,則溶液中的Cu2+被SOeq \\al(2-,3)還原,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Cu2++SOeq \\al(2-,3)+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SOeq \\al(2-,4)+2H+,B正確;“溶解”過程中,若硫酸用濃鹽酸代替,則“反應(yīng)”過程中生成的CuCl會被Cl-溶解,難以得到CuCl沉淀,C不正確;“烘干”時(shí),CuCl易被空氣中的氧氣氧化,所以需在隔絕空氣的環(huán)境中進(jìn)行,D正確。
16.【答案】B
【解析】由流程可知,銀銅合金在空氣中熔煉時(shí),其中的銅被氧化生成氧化銅,成為渣料,同時(shí)得到銀熔體,經(jīng)冷凝成型得到粗銀,粗銀經(jīng)電解精煉得到銀;渣料經(jīng)稀硫酸溶解、過濾,得到硫酸銅溶液,向該溶液中加入硫酸鋁和稀的氫氧化鈉溶液、煮沸、過濾,得到濾渣B,B中含有氫氧化鋁和氧化銅,其在惰性氣體中煅燒得到CuAlO2。電解精煉時(shí),粗銀作陽極,純銀作陰極,粗銀溶解,控制一定的條件使電解質(zhì)溶液中的銀離子在陰極上放電生成銀,A說法正確;為提高原料利用率,流程中不能加過量的稀NaOH,因?yàn)闅溲趸X會與過量的強(qiáng)堿反應(yīng)生成可溶性的鹽,B說法錯(cuò)誤;Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450 ℃和80 ℃,因此,煮沸時(shí)Cu(OH)2分解為CuO,因此,濾渣B中含有氫氧化鋁和氧化銅,其在煅燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為4CuO+4Al(OH)3eq \(=====,\s\up7(高溫))4CuAlO2+O2↑+6H2O,C說法正確;1.0 kg銀銅合金中銅的質(zhì)量為1 000 g×64%=640 g,銅的物質(zhì)的量為eq \f(640 g,64 g·ml-1)=10 ml,因此,根據(jù)銅元素守恒可知,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 ml CuAlO2,D說法正確。
17. 答案:(1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
(3)Cu2O和Cu2S 0.3
(4)2Cu2++4I-===2CuI↓+I(xiàn)2 eq \f(cV,a)×100%
解析:(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成 Cu(NO3)2、NO、H2O。(2)該反應(yīng)的離子方程式為Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O。(3)該反應(yīng)中Cu的化合價(jià)降低,氧化劑為Cu2O和Cu2S。每生成1 ml Cu 轉(zhuǎn)移1 ml 電子,故生成19.2 g Cu時(shí),轉(zhuǎn)移電子0.3 ml。(4)根據(jù)2Cu2++4I-===2CuI↓+I(xiàn)2、I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6可得關(guān)系式:Cu2+~Na2S2O3,則試樣中CuSO4·5H2O的質(zhì)量為c ml·L-1×V×10-3 L×250 g·ml-1×eq \f(100 mL,25.00 mL)=cV g,故其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq \f(cV,a)×100%。
18.答案:(1)銅、氧
(2)Cu+H2O2+2H+eq \(=====,\s\up7(△))Cu2++2H2O 防止H2O2分解
2Cu2++2Cl-+SOeq \\al(2-,3)+H2Oeq \(=====,\s\up7(△))2CuCl↓+SOeq \\al(2-,4)+2H+
(3)3Cu2O+2NOeq \\al(-,3)+14H+===6Cu2++2NO↑+7H2O 32 0.2
解析:(1)在該反應(yīng)中銅、氧元素的化合價(jià)降低,得到電子,被還原。(3)Cu2O 跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu2O+2NOeq \\al(-,3)+14H+===6Cu2++2NO↑+7H2O。硝酸發(fā)生反應(yīng)后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和NO,由2 L×0.6 ml·L-1=2n[Cu(NO3)2]+ eq \f(4.480 L,22.4 L·ml-1),得n[Cu(NO3)2]=0.5 ml,n(Cu2+)=0.5 ml,所以若將上述混合物用足量的H2加熱還原,所得到固體的質(zhì)量為0.5 ml×64 g·ml-1=32 g。若混合物中含0.2 ml Cu,則根據(jù)銅原子守恒可得:2n(Cu2O)+n(CuO)=0.3 ml;根據(jù)得失電子守恒可得:2n(Cu)+2n(Cu2O)=3×eq \f(4.480 L,22.4 L·ml-1),解得n(CuO)=0.1 ml,n(Cu2O)=0.1 ml,消耗H2SO4的物質(zhì)的量為 0.1 ml+0.1 ml=0.2 ml。
19.答案:(1)Al2O3+6H+===3H2O+2Al3+
(2)Fe2O3 3Fe3O4+8Al===4Al2O3+9Fe
(3)防止Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
(4)變紅色
(5)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(6)產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色
(7)2Cu+O2+4H+===2Cu2++2H2O
解析:(1)鋁土礦的主要成分是氧化鋁,氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水,硫酸和硫酸鋁是強(qiáng)電解質(zhì),并且溶于水,拆成離子的形式,其離子方程式為Al2O3+6H+===3H2O+2Al3+;(2)鐵礦石主要分為赤鐵礦和磁鐵礦。赤鐵礦的主要成分是氧化鐵,其化學(xué)式為Fe2O3。磁鐵礦與鋁粉在一定條件下發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成氧化鋁和鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe3O4+8Al===4Al2O3+9Fe;(3)用FeCl2固體配置FeCl2溶液時(shí),亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化生成鐵離子,需加入少量鐵屑,其目的是防止Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+;(4)現(xiàn)有一定濃度的FeCl2溶液,檢驗(yàn)溶液是否變質(zhì)的方法是:取少量溶液,向其中加入幾滴KSCN溶液,如果溶液變紅色,證明溶液變質(zhì);(5)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑,氯化鐵與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;(6)向新制的FeCl2溶液中滴加氫氧化鈉溶液,生成氫氧化亞鐵沉淀,氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,容易被空氣中的氧氣氧化成氫氧化鐵沉淀,可以觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;(7)Cu不活潑,通常情況下不與稀硫酸反應(yīng),但向Cu和稀硫酸的混合物中通入O2后,溶液很快變藍(lán)色,根據(jù)現(xiàn)象可以判斷出氧氣在酸性環(huán)境下把銅單質(zhì)氧化生成銅離子,該反應(yīng)的離子方程式為2Cu+O2+4H+===2Cu2++2H2O。
20.答案: (1)Cu2S+4Fe3+===2Cu2++4Fe2++S
(2)CuCl+FeCl3===CuCl2+FeCl2
(3)溫度高苯容易揮發(fā)
(4)b
(5)調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵元素完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+的水解
(6)0.2
解析: (6)該轉(zhuǎn)化中Cu被氧化成Cu2S,化合價(jià)升高1價(jià),CuFeS2被還原成Cu2S,化合價(jià)降低1價(jià),根據(jù)電子守恒可知答案為0.2。
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