- 铜金属及其重要化合物的主要性质
- 共27题
下列叙述正确的是
ALi在氧气中燃烧主要生成
B将SO2通入
C将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
正确答案
解析
A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2
知识点
CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空：
（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：________、________。
（2）如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是________，除去这种杂质的实验操作称为________。
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
称取0.1000 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则0.1000 g该试样中含CuSO4·5H2O________g。
（4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用________。
在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线________所对应的刻度。
（5）如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：
①________②加水溶解③加氯化钡溶液，沉淀④过滤（其余步骤省略）
在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是________。
（6）如果1.040 g提纯后的试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015 g，而实验测定结果是l.000 g 测定的相对误差为________。
正确答案
（1）溶液呈蓝色，有红棕色气体生成
（2）Cu(NO3)2；重结晶
（3）0.0980
（4）标准盐酸溶液润洗2～3次；粗细交界点
（5）称取样品；在上层清液中继续滴加加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生
（6）－1.5%（－1.48%）
解析
本题主要考察实验现象等观察、物质的提纯，中和滴定、实验过程设计及有关计算。
（1）铜与浓硝酸反应生成硫酸铜和二氧化氮气体。
（2）混有硝酸铜杂质，需利用溶解度的不同，用重结晶的方法进行分离。
（3）根据化学方程式计算，所含硫酸铜晶体的质量为
（4）滴定管要用标准液润洗。
（5）沉淀需要洗涤，且要验证是否洗涤完全，向上层清液中继续滴加加氯化钡溶液，若有沉淀产生说明还没有沉淀完全。
（6）相对误差为
知识点
（1）下列分子中，属于非极性的是_______。
A. SO2
B. BeCl2
C. BBr3
D. COCl2
（2）铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：
1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_______；
2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_______；
3）SO42-的立体构型是_______，其中S原子的杂化轨道类型是_______；
4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为_______；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是_______；
5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_______。
正确答案
（1）BC
（2）1）Cu+2H2SO4(浓)
解析
（1）根据价层电子对互斥理论（VSEPR）可得四种分子的结构如下：
（2）本题各小题内容考查点相互的联系不大，仍属于“拼盘”式题。3）硫酸根中心原子的价层电子对为：孤对电子数6-2×4+2=0，成键电子对数4，所以为正四面体结构，中心原子为sp3杂化；4）Au电子排布或类比Cu，只是电子层多两层，由于是面心立方，晶胞内N（Cu）=6×
知识点
向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu（NO3）2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
正确答案
解析
本题考查化学计算。根据题意知最后得到的沉淀是Cu(OH)2，其质量是39.2 g，则n(Cu(OH)2)=0.4 mol，n(Cu)=0.4 mol，即原化合物中的n(Cu)等于0.4 mol，设原化合物中的Cu和Cu2O的物质的量分别是x.y，则有x＋2y=0.4 mol，64x＋144y=27.2 g，解得x=0.2 mol，y=0.1 mol，物质的量之比等于2:1，A正确；反应后得到溶质是NaNO3，则表现酸性的硝酸与氢氧化钠的物质的量相等，即1 mol，0.2 mol Cu和0.1 mol Cu2O被硝酸氧化时共失去(0.4＋0.2)mole－，则有0.2 mol的硝酸被还原为NO，所以硝酸的总物质的量是1.2 mol，浓度是2.4 mol/L，B错；产生的NO为0.2 mol，标准状况下体积是4.48 L，C正确；原混合物与硝酸反应生成Cu(NO3)2，n(Cu)=0.4 mol，所以n(NO3-)=0.8 mol，被还原的硝酸是0.2 mol，硝酸的总物质的量是1.2 mol，所以剩余硝酸0.2 mol，D正确。
知识点
碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：
步骤一：废铜屑制硝酸铜
如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。
步骤二：碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol／L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空：
（1）写出浓硝酸与铜反应的离子方程式。
（2）上图装置中NaOH溶液的作用是__。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有____(填写化学式)。
（3）步骤二中，水浴加热所需仪器有____、__(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是____。
（4）步骤二的滤液中可能含有CO32-，写出检验CO32-的方法。
（5）影响产品产量的主要因素有____。
（6）若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是____。
正确答案
（1）Cu+4H++2NO3-→Cu2++2NO2↑+2H2O
（2）吸收氮氧化物（合理即给分）；NaNO3 、NaNO2
（3）烧杯、温度计；除去产品表面吸附的硝酸钠
（4）取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明有CO32-。
（5）温度、PH
（6）0.92
解析
（2）广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx，NaOH溶液可用来吸收NOx,利用NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O可知，反应结束后，广口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，还含有新生成的NaNO2与NaNO3。
（3）因反应器为大试管，故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯、温度计（测定水温）；洗涤可除去碱式碳酸铜表面的吸附的硝酸钠。
（5）由步骤2可知实验成功的关键是控制溶液PH和反应温度，故影响产品质量的主要因素为温度、PH。
（6）碱式碳酸铜完全分解得到CuO，设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x，依据碱式碳酸铜的方程式，利用“差量法”可得：222：62＝2.42x：（2.42-1.80），解得x＝0.92。
知识点
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