2020-2021备战高考化学铜及其化合物推断题培优练习(含答案)一、铜及其化合物1．为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学实设计的回收利用方案如图：（1）气体X的化学式是___。

（2）检验滤液D是否含有Fe3+的实验方法为___。

（3）若要从滤液D得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：___、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有___（填序号）A．蒸发皿 B．石棉网 C．烧杯 D．玻璃棒（4）写出反应①的离子方程式___。

（5）试剂Y应该是一种___(填“氧化剂”或“还原剂”)，它不可能是___。

A．H2O2 B．H2S C．O2 D．铁单质（6）浓硝酸可以溶解铜，也可以溶解上述合金。

若固体未完全溶解，则滤液D中Fe元素将以___（填“Fe3+”或“Fe2+”）离子形式存在。

【答案】CO2取少量滤液D，滴加KSCN溶液，若溶液变成血红色，则说明含有Fe3+蒸发 B Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O氧化剂 BD Fe2+【解析】【分析】Al和NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2，Cu和Fe与NaOH溶液不反应，所以滤液A中含有NaAlO2，滤渣B是Cu和Fe，B和稀硫酸混合，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4，Cu和稀硫酸不反应，所以滤渣E是Cu，D中含有FeSO4，Cu和稀硫酸、试剂Y生成硫酸铜，Y是强氧化剂，且不能引进新的杂质，为H2O2，NaAlO2和CO2反应生成Al(OH)3，所以C是Al(OH)3，Al(OH)3和稀盐酸反应生成AlCl3，溶液F中含有AlCl3。

据此分析解答。

【详解】（1）通过以上分析知，气体X的化学式是CO2，故答案为：CO2；（2）铁离子和KSCN溶液反应生成血红色溶液，亚铁离子和KSCN溶液不反应，所以检验滤液D是否含有Fe3+的方法是，取少量滤液D，滴加KSCN溶液，若溶液变成血红色，则说明含有Fe3+，故答案为：取少量滤液D，滴加KSCN溶液，若溶液变成血红色，则说明含有Fe3+；（3）若要从滤液D得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中用蒸发皿蒸发、用玻璃棒搅拌，在过滤中用玻璃棒引流、用烧杯盛放溶液，所以没有用到的仪器有石棉网，故选B，故答案为：蒸发；B；（4）氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，所以反应①的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；（5）试剂Y应该是一种氧化剂，能将铜氧化为铜离子，所以它不可能是H2S或Fe，故选BD，故答案为：氧化剂；BD；（6）浓硝酸可以溶解铜，也可以溶解上述合金，若固体未完全溶解，说明溶液中没有铁离子，则滤液D中Fe元素将以Fe2+离子形式存在，故答案为：Fe2+。

2．下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去)，其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（1）写出下列各物质的化学式：X：________；F：_______。

（2）写出下列变化的反应方程式：A→D：____________________；C→E：_________________。

【答案】NH4HCO3或（NH4）2CO3NO22Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O24NH3＋5O2 4NO＋6H2O【解析】【分析】C为无色气体且C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C为氨气；A为无色气体，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为二氧化碳、D为氧气；C与D在催化剂作用下产生E，则E为一氧化氮；E与D进一步反应产生F，则F为二氧化氮；G在稀释时与铜反应产生E，在浓溶液时产生F，故G为硝酸；二氧化氮与水反应产生硝酸，故B为水。

【详解】由分析可知，A为二氧化碳，B为水，C为氨气，D为氧气，E为一氧化氮，F为二氧化氮，G为硝酸。

X分解产生二氧化碳、水和氨气，故根据质量守恒定律并结合相关物质的性质可知，X可能为NH4 HCO3或（NH4）2CO3。

（1）X为NH4 HCO3或（NH4）2CO3；F：NO2；（2）A→D的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2；C→E的化学方程式为：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。

3．有关物质的转化关系如下图所示（部分物质与条件已略去）。

已知A是由两种元素组成的黑色粉末，B由两种元素组成、其摩尔质量为65g•mol－1，C是空气中含量最多的单质，D 是白色粉末且焰色反应呈黄色，E是一种紫红色金属，F是一种无色气体单质，H是一种红棕色气体，I是最常见的液体，K是一种强碱。

（1）B的化学式为__________________。

（2）K的电子式为__________________。

（3）写出反应①的化学方程式：_________________________________________。

（4）写出反应②的离子方程式：____________________________________。

【答案】NaN3CuO+2NaN3Cu+Na2O+3N23Cu+8H+＋2NO3- =3Cu2-＋2NO↑＋4H2O【解析】C是空气中含量最多的单质，则C是N2；D是白色粉末且焰色反应呈黄色，则D 中含有Na元素；E是一种紫红色金属，则E是Cu；结合转化关系图，结合其他已知条件可得：A是CuO、B是叠氮化钠、D是Na2O、E是Cu、G是NO、H是NO2、I是H2O、J 是HNO3、K是NaOH、L是Cu(NO3)2。

（1）叠氮化钠的化学式为NaN3；（2）NaOH的电子式为；（3）反应①为叠氮化钠和CuO受撞击反应生成N2、Na2O和Cu，故化学方程式为：CuO+2NaN3Cu+Na2O+3N2；（4）反应②为Cu和稀硝酸的反应，离子方程式为：3Cu+8H+＋2NO3-=3Cu2-＋2NO↑＋4H2O。

点睛：无机框图推断题，既能检查学生元素化合物基础知识的掌握情况，又能检查学生灵活应用知识的能力，更能考查学生的逻辑推理能力，难度较大。

解答无机框图推断题，应认真分析题干，找出明显条件和隐蔽条件。

通过已知条件找出突破口，正推法、逆推法、假设法、猜测法等得出结论。

4．下图表示某些物质间转化关系（部分反应条件省略）。

其中A为黑色固体氧化物；E为绿色固体；B、D是由相同元素组成的无色液体，且B具有消毒杀菌作用；请回答下列问题：（1）请判断X的化学式：________________。

（2）反应①中A物质的作用是_____________。

（3）反应①、⑤的化学方程式：①__________________；⑤_________________。

（4）在日常生活中为防止反应②的发生，可采取的措施是___________（写一点即可）。

【答案】Cu 催化作用保持表面洁净、干燥或其它合理方法均可【解析】【分析】A为黑色固体氧化物，能与无色液体B混合产生气体C和D，B是过氧化氢溶液，C是氧气，D是水；E为绿色固体，能与盐酸反应产生蓝色溶液，故E是碱式碳酸铜，受热分解生成的D是水，Y是二氧化碳，A是氧化铜；带入框图，推断合理；据以上分析解答。

【详解】A为黑色固体氧化物，能与无色液体B混合产生气体C和D，B是过氧化氢溶液，C是氧气，D是水；E为绿色固体，能与盐酸反应产生蓝色溶液，故E是碱式碳酸铜，受热分解生成的D是水，Y是二氧化碳，A是氧化铜；带入框图，推断合理；（1）结合以上分析，X是铜；答案是：Cu；（2）反应①中A物质不变，故A的作用是催化作用；答案是：催化作用；（3）反应①为双氧水在氧化铜作催化剂条件下发生分解生成水和氧气；方程式为：；⑤二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气，反应的化学方程式：；答案是：；；（4）为防止铜生锈，可以保持表面洁净、干燥；答案是：保持表面洁净、干燥。

5．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。

湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。

某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+，反应中H2O2的作用是_____。

写出操作①的名称：_________。

（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_______。

操作②用到的主要仪器名称为_____，其目的是（填序号）_________。

a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和______。

若操作③使用下图装置，图中存在的错误是_____。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。

阴极析出铜，阳极产物是_______。

操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是____________。

（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是______。

循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________。

【答案】作氧化剂过滤 Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2分液漏斗 a b RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 O2、H2SO4加热浓缩冷却结晶过滤 H2SO4防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀【解析】【分析】【详解】（1）废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以操作①为过滤。

反应Ⅰ是将铜转化为铜氨溶液，铜元素的化合价升高，所以铜是还原剂，则双氧水为氧化剂，将铜氧化。

（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的铜氨离子与有机物RH反应，生成CuR2，同时生成NH4+和NH3，方程式为：Cu(NH3）42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2。

分液的目的是富集铜元素，使铜元素与水溶液中的物质分离，所以a b正确。

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应相当于复分解反应，所以生成硫酸铜和RH。

互不相溶的液体采用分液的方法，分液时分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内部不能盛放太多溶液。

（4）以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以阳极上产生O2，同时有大量的氢离子生成，且硫酸根离子也向阳极移动在阳极积累，因此阳极产物还有硫酸，从溶液中获取晶体可通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。

（5）电解硫酸铜溶液时得到硫酸，在反应Ⅲ中用到的H2SO4，所以硫酸能循环使用。

氯化铵电离出的铵根离子抑制一水合氨的电离，从而降低溶液的碱性，防止由于溶液中的c （OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀。

6．为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：（1）第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。