2020-2021 高考化学(铜及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练及答案解析一、铜及其化合物1．下列框图涉及到的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1～18号元素。
已知：A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，C为黑色氧化物，E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。
请回答下列问题：（1）D的化学式为__；F的结构式为__。
（2）A与B生成D的反应在工业上是生产__的反应原理之一。
（3）E与G的稀溶液反应的离子方程式为__。
（4）B和C反应的化学方程式为__。
（5）J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀。
写出SO2还原J生成K的离子方程式：__。
【答案】NO N≡N硝酸 3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O3CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−【解析】【分析】E为红色金属单质，应为Cu，则C为CuO，B为具有刺激性气味的气体，应为NH3，可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu，生成的气体单质F为N2，可与氧气在放电条件下反应生成NO，则A为O2，D为NO，G为HNO3，H为Cu(NO3)2，I为Cu(OH)2，J 为CuCl2，J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀，则K应为CuCl，据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知D为NO，F为N2，结构式为N≡N；(2)O2与NH3发生催化氧化生成NO和水，NO被氧化生成NO2，溶于水生成硝酸，因此O2与NH3发生催化氧化生成NO是工业生成硝酸的重要反应之一；(3)G为HNO3，稀硝酸与铜反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O；(4)B为NH3，可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu，反应的方程式为3CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O；(5)SO2还原CuCl2生成CuCl的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−。
2．将铁粉、铜粉、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液和氯化铜溶液，混合于容积合适的烧杯内，充分反应后，试填写下列空白。
（1）若铁粉有剩余，则溶液中不可能有的离子是______________（从Fe3+、Cu2+、Fe2+中选填）。
（2）若溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余，则不可能有的金属单质是____________ （从Fe、Cu中选填）。
（3）若铜粉有剩余，溶液中不可能含有的离子是____________（从Fe3+、Cu2+、Fe2+中选填）。
【答案】Fe3+、Cu2+ Cu、 Fe Fe3+【解析】【分析】利用共存原理，对各空进行逐一分析。
（1）由反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu进行分析，确定铁粉有剩余时，溶液中不可能有的离子。
（2）利用2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu、2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋进行分析，确定当溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余时，不可能有的金属单质。
（3）利用2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋进行分析，确定铜粉有剩余时，溶液中不可能含有的离子。
【详解】（1）从反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu可以看出，当铁粉有剩余时，溶液中能与Fe反应的Fe3+、Cu2+不可能存在。
答案为：Fe3+、Cu2+；（2）从反应2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+Cu2+＝Fe2++Cu、2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋可以看出，当溶液中氯化铁和氯化铜都有剩余时，与它们能反应的Fe、Cu不可能存在。
答案为：Fe、Cu；（3）从反应2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋可以看出，当铜粉有剩余时，溶液中能与Cu反应的Fe3＋不可能存在。
答案为：Fe3+。
【点睛】所谓离子共存，是指离子(包括原子、分子)间既不能发生氧化还原反应，又不能发生非氧化还原反应，从而生成沉淀、气体、弱电解质等物质的反应。
在平时的学习中，应对基本的反应加强记忆，否则，我们无法确定离子间能否共存。
3．某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素，不含结晶水，M(X)<908g⋅mol-1)的组成和性质，设计并完成了如下实验：取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知：①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；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___。
（2）已知G 溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。
请写出该反应的离子方程式为___。
（3）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___。
（4）一定条件下，NH 3与黑色固体C 发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一)，写出一个可能的化学反应方程式___。
【答案】3Cu 2O+14H ++2NO 3-=6Cu 2++2NO↑+7H 2O Cu 4(OH)6SO 44CuO+SO 3↑+3H 2O↑ 3CuO+2NH 3N 2+3Cu 2O+3H 2O【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 为水；A 和水反应生成的D 能和氯化钡反应生成白色沉淀E ，E 只能为硫酸钡，则A 为SO 3，D 为H 2SO 4；黑色固体C 可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等，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 能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应，Cu 2O+H 2SO 4=CuSO 4+Cu+H 2O ，所以红色固体G 为氧化亚铜，气体F 为氧气，红色固体H 为铜，蓝色溶液I 为硫酸铜，黑色固体C 为氧化铜，据此分析解答。
【详解】(1)B 为水，水是共价化合物，氢原子和氧原子之间以共价键结合，其电子式为，故答案为：； (2)红色固体G 为氧化亚铜，Cu 2O 中+1价的铜被硝酸氧化，稀硝酸被还原成一氧化氮，反应的离子方程式为：3Cu 2O+14H ++2NO 3-═6Cu 2++2NO↑+7H 2O ，故答案为：3Cu 2O+14H ++2NO 3-═6Cu 2++2NO↑+7H 2O ；(3)根据上述分析，A 为SO 3， B 为水，C 为氧化铜，D 为H 2SO 4，E 为硫酸钡，F 为氧气，G 为氧化亚铜，H 为铜，I 为硫酸铜。
23.3g 白色沉淀E(硫酸钡)的物质的量为n=23.3g 233g /mol=0.1mol ，浅绿色盐X 中n(Cu)=0.4mol ，n(S)=0.1mol ，n(CuO)∶n(SO 3)=1∶4，仅含四种元素，不含结晶水，设化学式为：Cu 4(OH)m SO 4，Cu 4(OH)m SO 44CuO+SO 3↑+2m H 2O↑，根据氧元素守恒得：m=6，符合M(X)＜908g•mol -1，则该反应流程为：X 在隔绝空气、570℃温度下加热Cu 4(OH)6SO 4 4CuO+SO 3↑+3H 2O↑，故答案为：Cu 4(OH)6SO 44CuO+SO 3↑+3H 2O↑； (4)空气的主要成分为氧气、氮气，黑色固体C 为氧化铜，与氨气反应生成氮气，气体丙为氮气、铜(0价)或氧化亚铜(铜为+1价)和水，红色固体为铜或氧化亚铜，反应的化学方程式可能为：3CuO+2NH 3N 2+3Cu+3H 2O 或3CuO+2NH 3N 2+3Cu 2O+3H 2O ，故答案为：3CuO+2NH 3N 2+3Cu+3H 2O 或3CuO+2NH 3N 2+3Cu 2O+3H 2O 。
【点睛】本题的易错点和难点为X 的确定，要注意根据流程图确定X 所含元素及其物质的量，结合M(X)＜908g•mol-1确定，本题的另一个注意点为(4)，要注意红色固体为铜或氧化亚铜，甚至可以为铜或氧化亚铜的混合物。
4．有关物质的转化关系如下图所示(反应条件已略去)。
已知：A为紫红色金属，B是强酸，E能使品红溶液褪色，F是海水的主要成分，H是一种难溶于水的白色固体，摩尔质量为99.5 g·mol-1，I溶液呈黄色，工业上可作为印刷电路板蚀刻液。
请回答下列问题：(1)H的化学式为_____。
(2)F的电子式为_____。
(3)写出反应①的化学方程式_____。
(4)写出反应③的离子方程式_____。
【答案】CuCl Cu + 2H 2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑ + 2H2O CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-【解析】【分析】A为紫红色金属，则应为Cu，B是强酸，E能使品红溶液褪色，则B是浓硫酸，E为SO2，反应①为Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，F是海水的主要成分，F为NaCl，H是一种难溶于水的白色固体，摩尔质量为99.5 g·mol-1，则H应为CuCl，I溶液呈黄色，工业上可作为印刷电路板蚀刻液，则I为FeCl3溶液，以此解答该题。
【详解】(1)根据以上分析，H的化学式为CuCl，因此，本题正确答案是：CuCl；(2)根据以上分析，F为NaCl，则F的电子式为，因此，本题正确答案是：；(3)根据以上分析，反应①为Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，则反应的化学方程式Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑ + 2H2O，因此，本题正确答案是：Cu + 2H 2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑ + 2H2O；(4)根据以上分析，反应③为氯化亚铜和氯化铁溶液发生的氧化还原反应，反应的离子方程式为：CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-，因此，本题正确答案是：CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-。
5．工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如下：(1) “焙烧”时CuS转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为_________________________。
(2) “酸化”步骤反应的离子方程式为______________________________。
(3) “过滤”所得滤液中溶质的主要成分为__________。
(4) “淘洗”所用的溶液A应选用______(填序号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．稀硝酸 d．浓硝酸(5) ①“反应”一步的过程中发生反应Cu+2HNO3+H2O2=Cu(NO3)2+2H2O。