第12講　銅及其重要化合物、金屬材料

一、銅及其化合物
1．銅的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì)：銅是紫紅色金屬，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。
(2)化學(xué)性質(zhì)

寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：
①2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
②2Cu＋SCu2S


2．氧化銅和氧化亞銅
名稱
氧化銅
氧化亞銅
顏色
黑色
磚紅色
與酸反應(yīng)
(H＋)
CuO＋2H＋===
Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
與H2反應(yīng)
CuO＋H2
Cu＋H2O　　
Cu2O＋H2
2Cu＋H2O
轉(zhuǎn)化關(guān)系
4CuO2Cu2O＋O2↑

3．氫氧化銅
(1)物理性質(zhì)：藍(lán)色不溶于水的固體。
(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用

4．CuSO4·5H2O
CuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成CuSO4·5H2O)，可用于水的檢驗(yàn)。
無水CuSO4只能作為水的檢驗(yàn)試劑，但不能作為水蒸氣的吸收試劑而用于除雜。
二、金屬材料
1．合金

2．常見金屬材料
(1)黑色金屬材料——鋼鐵。
①鋼是用量最大，用途最廣的合金。

(2)有色金屬材料——銅和鋁。
①我國(guó)使用最早的合金是青銅，常見的銅合金有黃銅和白銅等。
②鋁合金


3．金屬礦物的開發(fā)利用
(1)金屬在自然界中的存在

(2)金屬冶煉的一般步驟

(3)金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
金屬的冶煉過程就是把金屬?gòu)幕蠎B(tài)還原為游離態(tài)的過程。即Mn＋＋ne－===M。
(4)金屬冶煉的方法(用化學(xué)方程式表示)


1.判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，并指明錯(cuò)因。
(1)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。(×)
錯(cuò)因：Cu與HNO3也反應(yīng)。
(2)將銅粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，有黑色固體出現(xiàn)。(×)
錯(cuò)因：Fe3＋把銅氧化成Cu2＋，本身被還原為Fe2＋，沒有黑色固體生成。
(3)銅銹是銅被空氣中的氧氣緩慢氧化生成的氧化物。(×)
錯(cuò)因：銅銹是銅在H2O和CO2的存在下與O2反應(yīng)生成的Cu2(OH)2CO3。
(4)合金中的金屬元素都是以化合態(tài)形式存在。(×)
錯(cuò)因：合金中金屬元素多是以游離態(tài)形式存在的。
(5)合金的硬度一般小于成分金屬，而熔點(diǎn)一般高于成分金屬。(×)
錯(cuò)因：合金的硬度一般大于成分金屬，而熔點(diǎn)一般小于成分金屬。
(6)合金材料中不可能含有非金屬元素。(×)
錯(cuò)因：鐵合金中常含C、Si等非金屬元素。
(7)足量的Cu與100 mL 18 mol/L的熱的濃H2SO4反應(yīng)生成0.9 mol的SO2。(×)
錯(cuò)因：隨反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)濃H2SO4變稀后就不再與Cu反應(yīng)了，因此生成SO2的物質(zhì)的量應(yīng)少于0.9_mol。
2．教材改編題
(據(jù)人教必修一P68T6)歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。
(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通，從化學(xué)角度來看，主要是利用它的________(填選項(xiàng)字母)。
A．硬度適中
B．密度適中
C．在自然界都可得到純凈的單質(zhì)
D．不活潑性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量綠色銹狀物的貨幣，這肯定是________幣，黑色物質(zhì)是________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為________________________，綠色物質(zhì)是______________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為________________________________________，這枚金屬幣的真面目為________色。另外一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣，它肯定是________幣，表面一直未被氧化的原因是_______________________________________________。
(3)不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________(填字母)。
A．觀察顏色
B．查看圖案
C．用手掂量輕重
D．滴一滴硝酸在幣的表面，觀察現(xiàn)象
答案　(1)D
(2)銅　氧化銅　2Cu＋O2===2CuO　Cu2(OH)2CO3　2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3　紅　金　金不活潑，不易被氧化
(3)D
3．Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO4·5H2O的流程圖：
Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬
(1)Cu2S中銅元素的化合價(jià)為________，火法煉銅的反應(yīng)原理是____________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中溶液呈藍(lán)色，且有紅色物質(zhì)生成，請(qǐng)寫出生成紅色物質(zhì)的離子方程式：_________________________。
(3)若將A中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，操作Ⅰ中加入的試劑最好是________(填字母序號(hào))。
A．適量的NaNO3 B．適量的HNO3
C．適量的H2O2
答案　(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2
(2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
(3)C



考點(diǎn)一　銅及其化合物的性質(zhì)

[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Cu2(OH)2CO3，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。
[答案]　D

1．熟記銅及其化合物的顏色

物質(zhì)
顏色
物質(zhì)
顏色
Cu
紫紅色
CuSO4
白色
CuO
黑色
CuSO4·5H2O
藍(lán)色
Cu2O
磚紅色
Cu2(OH)2CO3
綠色
Cu2S
黑色
Cu(OH)2
藍(lán)色

2．銅及其化合物
(1)Cu在加熱條件下與O2非常容易反應(yīng)，利用這一性質(zhì)，可把Cu作為O2的吸收劑。若在實(shí)驗(yàn)題中看到加熱的銅網(wǎng)或銅粉，應(yīng)想到這一作用。
(2)無水CuSO4常用作水的檢驗(yàn)試劑；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥劑使用。
(3)銅鹽屬于重金屬鹽，可使蛋白質(zhì)變性，故銅鹽有毒。農(nóng)業(yè)上常用石灰乳和CuSO4混合作用，兩者的混合液是被稱為“波爾多液”的農(nóng)藥。
(4)溶液中的Cu2＋常為藍(lán)色(濃CuCl2溶液為綠色，稀CuCl2溶液為藍(lán)色)，可作為Cu2＋的鑒別依據(jù)。如CuSO4溶液呈藍(lán)色，在推斷題中，“藍(lán)色溶液”基本可作為Cu2＋的存在依據(jù)。
(5)Cu2＋與堿反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀[Cu(OH)2]，這也是鑒定Cu2＋的原理之一。
3．銅的冶煉“兩方法”
(1)濕法煉銅：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
(2)高溫?zé)掋~：工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅)：
2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)
2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2
2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑
粗銅中銅的含量為99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等雜質(zhì)，粗銅通過電解精煉可得到純度達(dá)99.95%～99.98%的銅。

1．已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu＋===Cu2＋＋Cu↓。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：

加入
試劑
稀硫酸
濃硫酸、
加熱
稀硝酸
濃硝酸
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
有紅色固體剩余和溶液變?yōu)樗{(lán)色
產(chǎn)生無色氣體
產(chǎn)生無色氣體和溶液變?yōu)樗{(lán)色
產(chǎn)生紅棕色氣體和溶液變?yōu)榫G色

由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物(　　)
A．是Cu
B．是Cu2O
C．一定有Cu，一定有Cu2O
D．一定有Cu2O，可能有Cu
答案　D
解析　濃H2SO4(加熱)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O；而稀H2SO4與Cu不反應(yīng)，與Cu2O反應(yīng)。
2．硫酸銅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．相對(duì)于途徑①，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想
B．硫酸銅在1100 ℃分解所得氣體X可能是二氧化硫和三氧化硫的混合氣體
C．Y可以是葡萄糖溶液
D．將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬晶體
答案　B
解析　途徑①：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，途徑②：2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)2CuSO4＋2H2O，制取等質(zhì)量硫酸銅途徑②需要的硫酸少，且途徑②無污染性氣體產(chǎn)生，故途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，A項(xiàng)正確；若X是二氧化硫和三氧化硫的混合氣體，則硫酸銅中銅元素、硫元素的化合價(jià)都降低，而無元素化合價(jià)升高，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；葡萄糖中含有醛基，可與氫氧化銅懸濁液在加熱條件下反應(yīng)生成Cu2O，C項(xiàng)正確；硫酸銅溶液中銅離子會(huì)水解，但生成的硫酸不揮發(fā)，故將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬晶體，D項(xiàng)正確。
考點(diǎn)二　金屬材料

[解析]　鐵、銅、鎂的冶煉方法，要根據(jù)它們的金屬活動(dòng)性來選擇。火燒孔雀石煉銅是用焦炭作還原劑進(jìn)行冶煉，A正確；濕法煉銅是在溶液中進(jìn)行的，故不能用水煤氣法，B不正確；鋁熱法煉鐵屬于活潑金屬置換法，C正確；鎂的活潑性較強(qiáng)，用電解法比較適宜，D正確。
[答案]　B


1．合金特性
(1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。
(2)合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡(jiǎn)單加合；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。
(3)并非所有的金屬都能形成合金。兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。
(4)合金一定是混合物。
2．金屬活動(dòng)性順序表及金屬冶煉
(1)


K、Ca、Na
Mg
Al
Zn
Fe、Sn、
Pb(H)
Cu
Hg、Ag
Pt、Au
主要
冶煉
方法
電解法
熱還原法
熱分
解法
物理
方法
與O2
反應(yīng)
常溫下
易反應(yīng)
常溫生成氧化膜
加熱化合
不反應(yīng)
與
H2O
反應(yīng)
常溫下
生成堿
和氫氣
與熱水
反應(yīng)
有堿存在與水
反應(yīng)　
高溫與
水蒸氣
反應(yīng)　
不反應(yīng)
與H＋
反應(yīng)
從酸中把氫置換出來，生成鹽和氫氣
不反應(yīng)

(2)有些活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來冶煉，如：
Na＋KClK↑＋NaCl
2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等，
在此主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理，利用K、Rb沸點(diǎn)低，汽化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
3．鋁熱反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①鎂帶劇烈燃燒，放出一定的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)；
②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
原理應(yīng)用
①制取熔點(diǎn)較高、活潑性弱于Al的金屬，如鉻、錳、鎢等；
②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等



3．金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是(　　)
A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同
B．工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的
C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子
D．越活潑的金屬越難冶煉
答案　B
解析　合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)略有不同，A正確；Mg在工業(yè)上用電解法冶煉，Cu用熱還原法冶煉，B錯(cuò)誤；金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是Mn＋＋ne－===M，C正確；金屬越活潑，則金屬離子的氧化性越弱，越難被還原，D正確。
4．明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“每爐甘石十斤，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，……冷定，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＋2CZn＋3CO↑
D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法
答案　A
解析　由題給信息及分析可知倭鉛的主要成分是鋅，故A錯(cuò)誤。

　　建議用時(shí)：40分鐘　　　滿分：100分
一、選擇題(每題6分，共72分)
1．下列有關(guān)合金的說法正確的是(　　)
A．合金中至少含有兩種金屬
B．合金的熔點(diǎn)比成分金屬高
C．合金的硬度比成分金屬小
D．青銅器所用材料屬于合金
答案　D
解析　由一種金屬和一種非金屬熔合也可以形成合金，A錯(cuò)誤；合金的熔點(diǎn)一般比成分金屬的低，B錯(cuò)誤；合金的硬度一般比成分金屬的大，C錯(cuò)誤。
2．人們習(xí)慣上把金、銀、銅、鐵、錫五種金屬統(tǒng)稱為“五金”。在“五金”順序中，把一種金屬的位置向后移一位，正好符合某化學(xué)規(guī)律。這種金屬和該化學(xué)規(guī)律是(　　)
A．鐵、金屬活動(dòng)性順序表 B．金、質(zhì)量守恒定律
C．銀、元素周期律 D．銅、金屬密度順序表
答案　A
解析　將鐵移到錫后，金、銀、銅、錫、鐵的金屬活動(dòng)性逐漸增強(qiáng)，A正確。
3．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?　　)
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
答案　D
解析　A項(xiàng)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，加熱蒸干最終得到的是氫氧化銅，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．C919大型飛機(jī)采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說法不正確的是(　　)
A．鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物
B．鋁鋰合金的硬度比鋰大
C．鋁鋰合金的熔、沸點(diǎn)比鋁低
D．鋁鋰合金耐酸堿腐蝕
答案　D
解析　合金都是混合物，故A正確；合金的硬度一般比其成分金屬大，故B正確；合金的熔、沸點(diǎn)一般比其成分金屬低，故C正確；鋁鋰合金的鋁能與酸堿反應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，故鋁鋰合金不能耐酸堿腐蝕，故D錯(cuò)誤。
5．鉛的冶煉大致過程如下：
①富集：將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選；
②焙燒：2PbS＋3O22PbO＋2SO2；
③制粗鉛：PbO＋CPb＋CO↑；
PbO＋COPb＋CO2。
下列說法正確的是(　　)
A．浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變化
B．方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbO
C．整個(gè)冶煉過程中，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移2 mol電子
D．將1 mol PbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6 g碳
答案　D
解析　富集方鉛礦的過程屬于物理變化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中還原產(chǎn)物除PbO外還有SO2；整個(gè)冶煉過程中，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移8 mol電子，C錯(cuò)誤。
6．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶，再加入下列物質(zhì)：
①FeCl3?、贔e2O3?、跜u(NO3)2?、躃NO3
銅粉溶解的是(　　)
A．只有①或②
B．只有②或④
C．只有①或②或③
D．上述四種物質(zhì)中任意一種
答案　D
解析　Cu與Fe3＋作用：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，F(xiàn)e2O3與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3＋，故①、②能使銅粉溶解；NO在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，能使銅粉溶解。
7．(2019·西安五校高三聯(lián)考)為了探究鐵、銅及其化合物的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．高溫加熱裝置中發(fā)生的反應(yīng)為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
B．虛線框處宜選擇的裝置是甲
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱迅速伸入試管中，可觀察到銅絲由黑色變?yōu)榧t色
D．實(shí)驗(yàn)后，可用鋁粉在高溫下還原玻璃管中的固體獲得鐵單質(zhì)
答案　B
解析　高溫加熱裝置中鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3O4和H2，A正確；氫氣的密度比空氣小，虛線框處宜選擇的裝置是乙，B錯(cuò)誤；銅絲加熱變黑，是因?yàn)镃u被氧氣氧化為CuO，伸入試管中，H2將CuO還原為Cu，銅絲由黑色變?yōu)榧t色，C正確；實(shí)驗(yàn)后，可以利用Al和Fe3O4的反應(yīng)：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe獲得鐵單質(zhì)，D正確。
8．所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，下表為四種金屬的熔、沸點(diǎn)。

Na
Cu
Al
Fe
熔點(diǎn)(℃)
97.5
1083
660
1535
沸點(diǎn)(℃)
883
2595
2200
3000
根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷其中不能形成合金的是(　　)
A．Cu和Al B．Fe和Cu
C．Fe和Na D．Al和Na
答案　C
解析　由合金的形成可知，兩種金屬若能形成合金，則熔點(diǎn)高的金屬的熔點(diǎn)不能大于熔點(diǎn)較低的金屬的沸點(diǎn)，F(xiàn)e的熔點(diǎn)高于Na的沸點(diǎn)，兩種金屬不能形成合金，故選C。
9．硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，化學(xué)上有很多方法可以制取硝酸銅：①將銅溶于硝酸中；②先將銅與O2反應(yīng)生成CuO，再溶于硝酸中；③將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑，不參加反應(yīng))溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列認(rèn)識(shí)或判斷錯(cuò)誤的是(　　)
A．方法③是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的
B．方法①中，若從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好
C．方法②需要消耗能源，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染
D．方法③中N2O4既是氧化劑又是還原劑
答案　A
解析?、?、③都生成污染性氣體，②不生成污染性氣體且HNO3全部轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2。
10．已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發(fā)生：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關(guān)說法中正確的是(　　)
A．如果溶液變?yōu)樗{(lán)色，同時(shí)有紫紅色固體出現(xiàn)，說明樣品全部生成了Cu2O
B．溶液中最終可能有紫紅色固體出現(xiàn)
C．這種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無法說明CuO分解的程度
D．如果溶液變成藍(lán)色，最終沒有紫紅色固體出現(xiàn)，說明CuO沒有分解
答案　C
解析　Cu、Cu2O、CuO均能與稀硝酸反應(yīng)，故不可能有紫紅色固體出現(xiàn)，無法說明CuO分解的程度。
11．將鋁粉與某鐵的氧化物FeO·2Fe2O3粉末配制成鋁熱劑，分成兩等份。一份直接放入足量的燒堿溶液中，充分反應(yīng)后放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.92 L；另一份在高溫下恰好反應(yīng)完全，反應(yīng)后的混合物與足量的鹽酸反應(yīng)后，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為(　　)
A．2.80 L B．3.92 L
C．5.60 L D．7.84 L
答案　A
解析　混合物放入NaOH溶液中，Al與NaOH發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，n(Al)＝×≈0.117 mol。另一份發(fā)生反應(yīng)：14Al＋3FeO·2Fe2O37Al2O3＋15Fe，得n(Fe)＝0.117 mol×≈0.125 mol，1 mol Fe與鹽酸反應(yīng)生成1 mol H2，則V(H2)＝0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.80 L。
12．(2019·南陽一中月考)銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測(cè)量)Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如圖甲所示；另外，某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖乙所示。

則下列分析正確的是(　　)
A．圖甲中a點(diǎn)和b點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式分別為Cu2O和CuO
B．圖甲整個(gè)過程中共生成0.26 g水
C．圖乙三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關(guān)系的曲線是A
D．圖甲中，a到b的過程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移
答案　D
解析　0.98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若全部生成CuO，則質(zhì)量為0.01 mol×80 g·mol－1＝0.80 g，所以a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是CuO；若全部生成Cu2O，則質(zhì)量為0.005 mol×144 g·mol－1＝0.72 g，所以b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是Cu2O，A錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物質(zhì)的量為0.01 mol，質(zhì)量為0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，B錯(cuò)誤；CuO和其中所含Cu元素的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計(jì)算)為：
CuO　　～　　Cu
80 64
10 g 8 g
觀察圖乙可知，B曲線符合上述質(zhì)量關(guān)系，C錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)方程式4CuO2Cu2O＋O2↑可知，a到b的過程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，D正確。
二、非選擇題(共28分)
13．(12分)CuCl是有機(jī)合成的重要催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及其化合物、SiO2雜質(zhì))生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：


物質(zhì)
開始沉淀時(shí)的pH
沉淀完全時(shí)的pH
Fe(OH)3
2.7
3.7
Cu(OH)2
5.6
6.7
Al(OH)3
3.8
4.7

已知：CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。
(1)煅燒的主要目的是___________________________________________。
(2)操作Ⅰ為調(diào)節(jié)溶液的pH，范圍為________，加入的物質(zhì)X可以是________。
A．CuO B．Cu(OH)2
C．NaOH溶液 D．CaCO3
(3)濾渣Ⅱ的主要成分是________。
(4)往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl，請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________________。
答案　(1)使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物
(2)4.7≤pH＜5.6　ABC
(3)Fe(OH)3和Al(OH)3
(4)2H2O＋2Cu2＋＋SO2＋4Cl－===2CuCl＋SO＋4H＋
解析　(1)銅在廢銅料中主要以銅單質(zhì)的形式存在，由整個(gè)流程圖可知，CuCl需從溶液中提取，故煅燒的目的是將銅轉(zhuǎn)化為溶于酸的氧化物。
(2)調(diào)節(jié)溶液中的pH時(shí)，應(yīng)保證使Fe3＋和Al3＋完全沉淀，而Cu2＋不能沉淀，故溶液的pH應(yīng)為4.7≤pH＜5.6，加入的物質(zhì)能消耗H＋，但不能在含銅離子的溶液中引入新的雜質(zhì)，再結(jié)合后面反應(yīng)Ⅰ中需加入NaCl，符合要求的有A、B、C三項(xiàng)。
14．(16分)某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了金屬的知識(shí)后，探究Cu的常見化合物的性質(zhì)。過程如下：
[提出問題]?、僭谠刂芷诒碇?，Cu、Al位置接近，Cu不如Al活潑，Al(OH)3具有兩性，Cu(OH)2也具有兩性嗎？
②通常情況下，F(xiàn)e2＋的穩(wěn)定性小于Fe3＋，Cu＋的穩(wěn)定性小于Cu2＋嗎？
③CuO有氧化性，能被H2、CO等還原，也能被NH3還原嗎？
[實(shí)驗(yàn)方案]　(1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、____________________(填試劑名稱，一種或多種)，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
(2)解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下：取98 g Cu(OH)2固體，加熱至80～100 ℃時(shí)，得到80 g黑色固體粉末，斷續(xù)加熱到1000 ℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A。冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72 g，A的化學(xué)式為__________。向A中加入足量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在，則反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
(3)為解決問題③，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持及尾氣處理裝置未畫出)：實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)。查資料可知，同時(shí)生成一種無污染的氣體，該氣體的化學(xué)式為____________。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]　(4)Cu(OH)2具有兩性。證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________________。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案(2)，得出的Cu＋和Cu2＋穩(wěn)定性大小的結(jié)論：在高溫時(shí)_________________；在酸性溶液中____________________________________。
(6)CuO能被NH3還原。有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu，也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證NH3和CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)中是否含有A：___________________________________________________________________。
答案　(1)稀硫酸、NaOH溶液　(2)Cu2O　Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O　(3)N2　(4)Cu(OH)2既能溶于稀硫酸，又能溶于NaOH溶液　(5)Cu＋比Cu2＋穩(wěn)定　Cu2＋比Cu＋穩(wěn)定　(6)取NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)少許，加入稀硫酸中，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有A，反之則無A
解析　(1)要證明Cu(OH)2具有兩性，應(yīng)先用CuSO4溶液與堿反應(yīng)生成Cu(OH)2，再做Cu(OH)2與酸、堿溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，所需試劑為稀硫酸、NaOH溶液。
(2)98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為1 mol，加熱分解生成的72 g固體A中含Cu 1 mol，即64 g，氧原子的質(zhì)量為72－64＝8(g)，故A的化學(xué)式為Cu2O，向A中加入適量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在，說明生成了Cu和Cu2＋，反應(yīng)的離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。
(5)80～100 ℃時(shí)，得到黑色固體粉末，為CuO，繼續(xù)加熱到1000 ℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末，說明在較高溫度時(shí)Cu2O穩(wěn)定，與酸反應(yīng)生成CuSO4和Cu，說明在酸性條件下＋2價(jià)的銅穩(wěn)定。

1．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)下列化學(xué)方程式中，不能正確表達(dá)反應(yīng)顏色變化的是(　　)
A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液藍(lán)色消失
Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4
B．澄清的石灰水久置后出現(xiàn)白色固體
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
C．Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?br /> 2Na2O2===2Na2O＋O2↑
D．向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀　3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2
答案　C
解析　加入足量Zn粉，Cu2＋被完全還原為Cu，所以溶液藍(lán)色消失，A正確；澄清石灰水與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，B正確；過氧化鈉是淡黃色固體，在空氣中久置成為碳酸鈉，變?yōu)榘咨?，C錯(cuò)誤；Mg(OH)2懸濁液中滴加足量三氯化鐵溶液，白色Mg(OH)2沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色氫氧化鐵沉淀，D正確。
2．(2019·天津高考)下列有關(guān)金屬及其化合物的應(yīng)用不合理的是(　　)
A．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2
B．鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)
C．鹽堿地(含較多Na2CO3等)不利于作物生長(zhǎng)，可施加熟石灰進(jìn)行改良
D．無水CoCl2呈藍(lán)色，吸水會(huì)變?yōu)榉奂t色，可用于判斷變色硅膠是否吸水
答案　C
解析　Na2CO3與Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH，使土壤堿性增強(qiáng)，C錯(cuò)誤。
3．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：

下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用
B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3＋
D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉
答案　D
解析　廢舊電池中含有重金屬，隨意丟棄容易污染環(huán)境，因此合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用，A正確；根據(jù)流程的轉(zhuǎn)化可知從正極片中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li，B正確；HNO3可以將磷酸亞鐵鋰濾渣中的Fe2＋氧化為Fe3＋，得到含Li、P、Fe等濾液，加入堿液生成氫氧化鐵沉淀，因此“沉淀”反應(yīng)的金屬離子是Fe3＋，C正確；硫酸鋰能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸鈉代替碳酸鈉，D錯(cuò)誤。
4．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．碳酸鈉可用于去除餐具的油污
B．漂白粉可用于生活用水的消毒
C．氫氧化鋁可用于中和過多胃酸
D．碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查
答案　D
解析　碳酸鈉水解溶液顯堿性，因此可用于去除餐具的油污，A正確；漂白粉具有強(qiáng)氧化性，可用于生活用水的消毒，B正確；氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能與酸反應(yīng)，可用于中和過多胃酸，C正確；碳酸鋇難溶于水，但可溶于酸，生成可溶性鋇鹽而使蛋白質(zhì)變性，所以不能用于胃腸X射線造影檢查，應(yīng)該用硫酸鋇，D錯(cuò)誤。
5．(2018·江蘇高考)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是(　　)
A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體
C．NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3
D．Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2
答案　A
解析　FeCl2溶液中含F(xiàn)e2＋，NH4SCN用于檢驗(yàn)Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不會(huì)顯紅色，A錯(cuò)誤；KAl(SO4)2·12H2O溶于水電離出的Al3＋水解形成Al(OH)3膠體，離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，B正確；實(shí)驗(yàn)室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共熱制NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，C正確；Cu與FeCl3溶液反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，D正確。
6．(2018·江蘇高考)在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(　　)
A．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)Ag(s)
D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
答案　A
解析　A項(xiàng)，NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3與飽和石灰水反應(yīng)生成CaCO3和NaOH，兩步反應(yīng)均能實(shí)現(xiàn)；B項(xiàng)，Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)；C項(xiàng)，AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，第二步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)；D項(xiàng)，Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2，第二步反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)。
7．(2018·北京高考)下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是(　　)


A
B
C
D
實(shí)
驗(yàn)
NaOH溶液
滴入FeSO4
溶液中
石蕊溶液滴
入氯水中
Na2S溶液
滴入AgCl
濁液中
熱銅絲插入稀硝酸中
現(xiàn)
象
產(chǎn)生白色沉淀，隨后變?yōu)榧t褐色
溶液變紅，隨后迅速褪色
沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏?br /> 產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色

答案　C
解析　A項(xiàng)，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中產(chǎn)生白色Fe(OH)2沉淀，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時(shí)的反應(yīng)為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，該反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升降，為氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)，氯水中存在反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先變紅，紅色褪色是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)，白色沉淀變?yōu)楹谏珪r(shí)的反應(yīng)為2AgCl＋Na2S===Ag2S＋2NaCl，反應(yīng)前后元素化合價(jià)不變，不是氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，Cu與稀HNO3反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO氣體和H2O，氣體由無色變?yōu)榧t棕色時(shí)的反應(yīng)為2NO＋O2===2NO2，反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升降，為氧化還原反應(yīng)。
8．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)由下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象不能推出相應(yīng)結(jié)論的是(　　)


實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中加足量鐵粉，振蕩，加1滴KSCN溶液
黃色逐漸消失，加KSCN溶液顏色不變
還原性：
Fe>Fe2＋
B
將金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入集滿CO2的集氣瓶
集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙，瓶?jī)?nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生
CO2具有氧化性
C
加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙
石蕊試紙變藍(lán)
NH4HCO3顯堿性
D
向2支盛有2 mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI溶液
一支試管中產(chǎn)生黃色沉淀，另一支中無明顯現(xiàn)象
Ksp(AgI)

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