- 铜金属及其重要化合物的主要性质
- 共27题
氯化亚铜（CuCl）广泛用于有机合成、气体吸收、冶金、医药化工等行业。
工业上氯化亚铜可由下列反应制备：
2CuSO4+ Na2SO3 + 2NaCl+ Na2CO3 ® 2CuCl ↓+ 3Na2SO4+ CO2↑。制备过程中需要20% 的CuSO4溶液，配制100g 该CuSO4溶液需要胆矾 ( )g，需要水 ( )g。
实验室可用如下方法制备少量CuCl：取10 mL 0.2 mol/L CuCl2溶液，加入0.128 g铜屑和36.5%的浓盐酸（密度为1.2 g/mL）3 mL，在密闭容器中加热，充分反应后，得到无色溶液A；将溶液A全部倾入水中，可得到白色的氯化亚铜沉淀。
已知溶液A中只含氢离子和两种阴离子（不考虑水的电离），其中，n(H+)=0.036 mol、n(Cl–)=0.032 mol。请通过分析和计算，确定溶液A中另一阴离子的化学式和物质的量。
由CO2、O2、CO、N2组成的混合气体1.008 L，测得其密度为1.429 g/L，将该气体依次通过足量的30%KOH溶液、氯化亚铜氨溶液（可完全吸收O2和CO） (假定每一步反应都能进行完全)，使上述液体分别增加0.44g、0.44g（体积和密度均在标准状况下测定）。
①该混合气体的摩尔质量是 g/mol；混合气体中n(CO2): n(CO和N2) = 。
列式计算：
②混合气体中CO的质量是多少？
③最后剩余气体的体积是多少？
正确答案
31.25 g；68.75 g
解析
由20%可知，100 g溶液中m(CuSO4)=20 g，相当于m(CuSO4·5H2O)=31.25g，则还需加水m(H2O)=100 g-31.25 g=68.75 g。
考查方向
溶液的配制与计算。
解题思路
胆矾是CuSO4·5H2O。溶质是CuSO4，溶液为CuSO4·5H2O与加水量的和。
易错点
胆矾是含有结晶水的CuSO4，即CuSO4·5H2O。计算用水量时未减去结晶水部分而错。
正确答案
①[CuCl2]–或[Cu2Cl4]2–；4×10–3 mol或2×10–3 mol
解析
①0.002 molCu2+与0.002 molCu恰好归中为0.004 molCu+，形成络合阴离子的n(Cl–)=0.004 mol+(1.2×3×36.5％/36.5 mol)-0.032 mol=0.008mol。
②由电荷守恒得：另一阴离子的量为0.004 mol，即得配离子为0.004 mol [CuCl2]–或0.002mol [Cu2Cl4]2–。
考查方向
配位化合物与计算。
解题思路
从题给信息——溶液A中只含氢离子和两种阴离子（不考虑水的电离），推知没有Cu2+或Cu+；且又有“A全部倾入水中，可得到白色的氯化亚铜沉淀”、及“n(H+)=0.036 mol、n(Cl–)=0.032 mol”之间的差值可知，Cu+结合了Cl–络合为配阴离子0.004 mol。
易错点
配离子的推断。
正确答案
①32 g/mol 1:3 ②0.28 g ③448 mL
解析
①该混合气体的摩尔质量M=ρVm=22.4 L·mol-1×1.429 g/L≈32 g·mol-1。
又有：Σm=ρV=1.008 L×1.429 g/L≈1.44 g，
由质量守恒定律得：m(N2)=Σm - m(CO2)- m(O2+CO)=1.44g-0.44 g-0.44 g=0.56 g，
再得：n(N2)=m(N2) / M(N2)=0.56 g/28 g·mol-1=0.02 mol。
还知：n(CO2)=0.44 g/44 g·mol-1=0.01mol。
依据：M=Σm/Σn=1.44 g/[n(N2)+ n(CO2)+ n(O2+CO)]=32 g·mol-1，可求得：n(O2+CO)=0.015 mol。
②O2和CO的混合气体中：32 g·mol-1·n(O2)+28 g·mol-1·n(CO)=0.44 g
n(O2)+n(CO)= 0.015 mol
联立解方程组得：n(O2)= 0.005 mol；n(CO)= 0.01 mol。
即n(CO2): n(CO和N2)=0.01 mol: （0.01mol+0.02 mol）=1:3。
混合气体中CO的质量：m(CO) = n(CO)·M(CO)=0.01 mol×28 g·mol-1=0.28 g。
③最后剩余气体的体积是：V(N2)= n(N2)·Vm=0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。
考查方向
多组分混合物的计算。
解题思路
运用好计量公式如：M=ρVm、ρ=m/V、M=m/n、M=Σm/Σn。并注意数值的取舍。
易错点
计算的准确性，及n(CO和N2) 或混合气体中n(CO2): n(CO和N2)。
8．将铜和氧化铁的混和物溶于足量稀盐酸中，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色。下列有关说法错误的是
正确答案
解析
将铜和氧化铁的混和物溶于足量稀盐酸中先发生如下反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。因为Fe比Cu活泼，Fe3+的氧化性比Cu2+的强，所以再发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明溶液中一定含有Fe3+
A．由于容器中溶液中一定含有Fe3+，所以一定不可能有固体残渣，A错误；
B．由于容器中溶液中一定含有Fe3+，所以反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+一定发生，且Cu一定被消耗完，所得溶液中一定存在Fe2+ ，B正确；
C．随着反应进行，盐酸的量逐渐减少，生成的Fe3+、Cu2+都有发生水解反应，促进水的电离，所以水的电离程度增大，C正确；
D再加入铜后，继续发生如下反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Fe3+被消耗，所以溶液红色逐渐退去 ，D正确；
考查方向
解题思路
将铜和氧化铁的混和物溶于足量稀盐酸中先发生如下反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。因为Fe比Cu活泼，Fe3+的氧化性比Cu2+的强，所以再发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明溶液中一定含有Fe3+；
A．由于容器中溶液中一定含有Fe3+，所以一定不可能有固体残渣；
B．由于容器中溶液中一定含有Fe3+，所以反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+一定发生，所得溶液中一定存在Fe2+；
C．随着反应进行，盐酸的量逐渐减少，生成的Fe3+、Cu2+都有发生水解反应，促进水的电离，所以水的电离程度增大；
D．再加入铜后，继续发生如下反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Fe3+被消耗，溶液红色逐渐退去；
易错点
不了解铜和氧化铁的混和物与足量稀盐酸中发生反应的先后次序，没有掌握Fe3+与Cu2+氧化性的强弱关系。
知识点
21．自然界存在反应：14CuSO4+5FeS2+12H2O→7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。在该反应中
A产物中的SO42–有一部分是氧化产物
B5 molFeS2发生反应，有10 mol电子转移
C发生氧化反应和发生还原反应的FeS2之比为7:3
D14 mol CuSO4能氧化5
正确答案
解析
依据S的守恒，产物5FeSO4+12H2SO4中的12+5=17个硫酸根，减去反应物14CuSO4，得出有3 SO42-是源于FeS2中的硫部分氧化。因此得出5FeS2中共10个-1价的S，3S共失去3×7=21 e-生成硫酸根离子，另7个-1价的S得到7×e-生成7Cu2S，还有14CuSO4中的铜离子得到14×e-生成7Cu2S，得失电子守恒。FeS2中的S相当于发生了歧化反应，故选项A正确。
考查方向
解题思路
依据S的守恒，判断FeS2中的硫一部分被氧化、一部分被还原。
易错点
电子转移数的计算。
知识点
4.下列有关物质性质的应用正确的是
正确答案
解析
A.海轮外壳的保护属于牺牲阳极的阴极保护法，需要外接金属性更强的金属。
B.液态氨的沸点较低，容易汽化吸热导致降温。
C.生石灰属于碱性氧化物，不能用于干燥氯气，氯气能与碱反应。
D.二氧化硅属于酸性氧化物能与碱或碱性氧化物反应，但不能与酸反应出氢氟酸，这属于二氧化硅的特殊性质。
考查方向
解题思路
应用金属防护原理以及无机物性质验证
易错点
金属防护原理、物质性质的应用
知识点
13.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A在溶液中加酸化的BaCl2溶液，溶液出现白色沉淀，证明原溶液中有
B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液
C气体通过无水
D将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
正确答案
解析
A.酸化的BaCl2溶液，溶液出现白色沉淀，可能是原溶液中存在银离子，也可能酸化后原溶液中存在硝酸根，因强氧化性将亚硫酸根氧化导致，故错误。
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液只能判断存在钠元素，所以可能是氢氧化钠。
C.气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气，因为能使得硫酸铜变蓝的只有水蒸气，故正确。
D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，该气体可能是二氧化硫，故错误。
考查方向
解题思路
充分考虑检验物质的性质，类比相似性质的物质、离子，检验过程需要排除干扰因素
易错点
物质检验的严谨性，需要充分考虑干扰因素
知识点
7．能使氢硫酸溶液的pH先升高后降低的物质是
正确答案
解析
H2S具有还原性，能被强氧化剂氧化，
A、H2S+4Cl2+4H2O=H2SO4+8HCl，氢硫酸属于弱酸、硫酸和HCl属于强酸，所以溶液酸性最强，则溶液的pH减小，故错误；
B、2 H2S+SO2=3S↓+2H2O，该反应由酸性变为中性，所以pH增大，二氧化硫过量酸性增强pH降低，故正确；
C、H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4，氢硫酸是弱酸、硫酸是强酸，则溶液酸性最强，溶液的pH减小，故错误；
D、2H2S+O2=S↓+2H2O，溶液由酸性变为中性，则溶液的pH增大，故错误；
考查方向
电离平衡与溶液的pH
解题思路
H2S具有还原性，能被强氧化剂氧化，H2S属于酸，其水溶液呈酸性，能和硫酸铜反应生成难溶于稀硫酸的CuS，据此分析解答
易错点
C项中H2S和硫酸铜反应
教师点评
本题考查了氢硫酸的性质，根据物质之间的反应分析解答，题目难度不大
知识点
6．铜是一种紫红色金属，被称作“电器工业的主角”。铜主要是黄铜矿炼制，焙烧时发生反应2CuFeS2+O2
正确答案
解析
A．焙烧时还生成金属硫化物，部分硫元素转化为二氧化硫，故A错误；
B．焙烧时Cu元素由+2价降低为+1价，S元素由﹣2价升高到+4价，氧气中O元素由0降低为﹣2价，则氧化剂为氧气和CuFeS2，故B错误；
C．粗铜精炼时用粗铜与电源正极相连，则粗铜为阳极，故C错误；
D．火法炼铜的原理为：Cu2S+O2
故本题选D．
考查方向
解题思路
A．焙烧时还生成金属硫化物，部分硫元素转化为二氧化硫
B．焙烧时Cu元素由+2价降低为+1价，S元素由﹣2价升高到+4价，氧气中O元素由0降低为﹣2价，则氧化剂为氧气和CuFeS2
C．粗铜精炼时用粗铜与电源正极相连，则粗铜为阳极
D．火法炼铜的原理为：Cu2S+O2
易错点
电解原理不够熟悉，阴阳极判断错误
知识点
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