高考化学铜及其化合物推断题综合练习题及详细答案一、铜及其化合物1．浅绿色盐X仅含四种元素，不含结晶水，M(X)<908g•mol-1，某小组为了探究X的组成和性质，设计并完成了如下实验上述实验中，得到23.3g白色沉淀 E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知：①X分解成A、B、C的反应为非氧化还原反应；②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答如下问题：(1)写出B分子的电子式_______________；X的化学式是__________。
(2)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为：__________。
(3)请写出G溶于D溶液的离子方程式：_________________。
(4)请设计实验检验固体C中是否仍含有X：___________________。
【答案】 Cu4(OH)6SO4 Cu4(OH)6SO4Δ4CuO+SO3↑+3H2O↑Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O 取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量BaCl2溶液，若产生白色沉淀则样品中含有X，反之则没有。
【解析】【分析】浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应，得到A、B和黑色固体C，常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子，B为H2O，A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E，E只能为BaSO4，则D为H2SO4，A是SO3；23.3g白色沉淀E的物质的量为0.1mol，黑色固体C可能为Fe3O4、CuO、C等，黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G，G能和H2SO4反应生成红色固体和蓝色溶液应为Cu2O在酸性溶液中的歧化反应，Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，所以黑色固体C为CuO，G为Cu2O，气体F为O2，红色H为Cu，蓝色溶液I为CuSO4，然后结合反应产生的物质的质量计算物质的量，利用物质的量的比等于原子个数比，结合其不含有结晶水，确定X的化学式，并进行有关解答。
【详解】根据上述分析可知A是SO3，B是H2O，C是CuO，D是H2SO4，E是BaSO4，F是O2，G为Cu2O，H为Cu，I为CuSO4，X是含有Cu、H、O、S四种元素的化合物。
(1)B为H2O，水分子中H、O原子之间以共价键结合，电子式为：；根据元素守恒可知，在浅绿色盐X中n(Cu)=2n(Cu2O)=2×28.8?g144?g/mol=0.4mol，n(CuO)=0.4mol，n(S)=n(BaSO4)=23.3?g233?g/mol=0.1mol，n(CuO)：n(SO3)=0.04mol：0.01mol=4：1，仅含四种元素，不含结晶水，设化学式为：Cu4(OH)m SO4，Cu4(OH)m SO4Δ4CuO+SO3↑+2mH2O↑，根据氧元素守恒得：m=6，符合M(X)<908g/mol，所以X化学式为Cu4(OH)6SO4；(2)X在隔绝空气、570℃温度下加热发生Cu4(OH)6SO4Δ4CuO+SO3↑+3H2O↑；(3)砖红色固体G是Cu2O，与足量稀H2SO4发生氧化还原反应，产生Cu、CuSO4、H2O，反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；(4)黑色固体C为CuO，如含有X，则可用检验SO42-的方法检验，方法是：取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸溶解，再加入少量氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则样品中含有X，反之则没有。
【点睛】本题考查物质的组成的测定，属于计算型推断，物质的颜色、溶解性是推断突破口，氧化亚铜与酸的反应是推断中的难点，注意利用守恒计算X中给微粒的量，需要学生熟练掌握元素化合物知识，适当训练有关Cu的化合物推断并与有机物联系。
2．将单质Fe和FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液一起放进烧杯中，搅拌、静置。
根据下述不同情况，填写金属单质或金属离子．．．．．．．．．的符号。
（1）充分反应后，若Fe有剩余，则烧杯中不可能含有的金属离子是_____。
（2）充分反应后，如果烧杯中还有大量的Fe3+，则还会有的金属离子是_____。
（3）如果烧杯中Cu2+的物质的量减少了一半，则烧杯中一定没有的金属离子是____，一定没有的金属单质是______。
【答案】Fe3+、Cu2+ Fe2+、Cu2+ Fe3+ Fe【解析】【分析】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，单质Fe和FeCl2、FeCl3、CuCl2，氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性Fe＞Cu，铁先与氯化铁溶液反应，Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+、Cu2+，以此解答该题。
【详解】在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，单质Fe和FeCl2、FeCl3、CuCl2，则铁先与氯化铁溶液反应。
氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性Fe＞Cu；①Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+、Cu2+；②如容器内有大量Fe3+，说明金属Fe完全溶解且铜离子没有反应，所以还会有的金属离子是Fe2+、Cu2+；③如有一半Cu2+剩余，说明铜离子已部分反应，所以氧化性强的铁离子已完全反应，则容器内一定没有的金属离子是：Fe3+；则Fe完全溶解，一定没有Fe剩余。
【点睛】考查Fe3+、Cu2+的氧化能力大小的比较，能正确判断固体的成分是解本题的关键；本题中根据Fe3+、Cu2+的氧化性强弱判断反应先后顺序，从而确定固体的成分、溶液的成分；有固体剩余，若固体只有铜，则反应后的溶液中一定无Fe3+存在，一定存在Fe2+，可能含有Cu2+；若有铁剩余，一定有铜生成，Fe3+和Cu2+无剩余。
3．甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为[Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。
某同学利用以下反应实现了“铜―→铜绿―→……―→铜”的转化。
铜铜绿A Cu(OH)2B Cu(1)从物质分类标准看，“铜绿”属于________(填字母)。
A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物(2)写出B的化学式：________________。
(3)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式：__________________【答案】C CuO Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑【解析】【分析】根据题意，铜铜绿A Cu(OH)2B Cu，铜被腐蚀生成铜绿，铜绿溶于盐酸生成铜盐，然后加碱生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成CuO，最后氢气还原CuO得到Cu。
【详解】(1)铜绿是碱式碳酸铜的俗称，所以Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，故答案为：C；(2)氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，Cu(OH)2→④，所以B是CuO；(3)依据铜→①铜绿→②A→③Cu(OH)2→④B→⑤Cu的变化过程，反应②为碱式碳酸铜和盐酸反应，生成氯化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑。
4．实验室以废铜为原料制取碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3）的过程如下：完成下列填空：（1）酸浸中产生的气体是_________（填化学式）。
（2）检验过滤Ⅱ的沉淀是否洗净的方法是________。
（3）从实验流程中可看出影响产品生成的因素有多种，请写出其中两个：___________，并任选其中一个因素，说明其原因___________。
（4）CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu2(OH)2CO3，写出该反应的化学方程式：______。
（5）产品中Cu含量的测定步骤是：称取mg样品，用适量稀硫酸完全溶解，加水稀释，调节溶液为中性或弱酸性，再加入过量的KI-淀粉溶液后，用c mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液v mL。
实验中反应的离子方程式为2Cu2++4I-→2CuI（白色）↓+I2；I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。
（i）样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，其原因是________。
（ii）产品中Cu的含量为__________________（用含m、c、v的代数式表示）。
【答案】NO、NO2取最后一次洗涤液测其pH,若溶液为中性，则沉淀已洗净温度和pH （反应物浓度、反应物配比等合理答案也得分）温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢（或：pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜）。
2CuSO4+2Na2CO3+H2O→Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑若溶液酸性过强，则2H++S2O32-→S↓+SO2+H2O，多消耗Na2SO3溶液 0.064cv/m【解析】【分析】废铜屑溶于浓硝酸中转化为硝酸铜，过滤除去滤渣，向滤液中加入碳酸钠溶液，除去多余的硝酸，然后加入氢氧化钠溶液调节pH生成碱式碳酸铜，据此解答。
【详解】（1）酸浸中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮（NO2），随着浓度的降低，会产生一氧化氮（NO），故答案为：NO、NO2；（2）根据流程分析可知，碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的，所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子，操作方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净，故答案为：取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净；（3）从实验流程中可看出温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜，所以影响产品生成的因素有温度和pH，故答案为：温度和pH；温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，或：pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜；（4）CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu2（OH）2CO3，根据元素守恒可知反应的化学方程式为2CuSO4+2Na2CO3+H2O→Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑，故答案为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O→Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑；（5）①样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，若溶液酸性过强，则2H++S2O32-→S↓+SO2+H2O，多消耗Na2S2O3溶液，故答案为：若溶液酸性过强，则2H++S2O32-→S↓+SO2+H2O，多消耗Na2SO3溶液；②根据反应2Cu2++4I-→2CuI（白色）↓+I2、I2+2S2O32-→2I-+S4O62-可得关系式Cu2+～S2O32-，根据题意可知，Na2S2O3的物质的量为cv×10-3mol，所以样品中铜元素的质量为0.064cvg，进而确定产品中Cu的含量为0.064cv/m，故答案为：0.064cv/m。