内容正文:
第11课 铜及其化合物 金属材料与矿物
普查与练习11Ⅰ 铜及其化合物
1.铜的单质
a.铜的还原性在反应中的理解与运用
(1)(2023汇编,6分)下列有关金属铜的叙述错误的是________(填序号)。
①Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2(2018江苏单科)
②6.4 g铜与足量硫加热充分反应转移电子数为0.1NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
③稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜
④铜和热的浓硫酸反应能产生二氧化硫(2018.04浙江选考)
⑤等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸充分反应,转移的电子数相同
答案:③
解析:FeCl3可以与Cu发生氧化还原反应,方程式为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,故①正确,不符合题意。6.4 g铜的物质的量为0.1 mol,与足量硫加热充分反应生成硫化亚铜,转移电子数为0.1NA,故②正确,不符合题意。根据金属活动性顺序表,Cu排在H的后边,因此金属铜不与稀硫酸反应,故③错误,符合题意。Cu与稀硫酸不反应,与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,故④正确,不符合题意。等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸充分反应,铜完全反应,生成铜离子的物质的量相同,所以转移电子数相同,故⑤正确,不符合题意。
b.铜的制备、精炼的方法
(2)(2021河北高考预热,2分)一种以“火法粗炼”“电解精炼”相结合的方式炼制精铜的工艺流程如下,“还原”反应中,冰铜中的Cu2S先转化为Cu2O,然后Cu2O再与Cu2S反应生成粗铜(含金、银、铂等贵重金属)。下列叙述错误的是( )
A.“富集”过程中要将矿石粉碎以加快富集速率
B.“焙烧”过程中,可除去部分的硫元素
C.Cu2S被“还原”为Cu的总反应中,Cu2O作催化剂
D.“电解”时,金、银、铂等贵重金属沉在阳极底部,形成阳极泥
答案:C
解析:原始黄铜矿石含铜量较低,需要富集,将黄铜矿石粉碎可以加快富集速率,故A项正确,不符合题意。焙烧过程发生反应:4CuFeS2+2O22Cu2S+4FeS+2SO2,说明有部分硫元素转化为SO2而除去,故B项正确,不符合题意。由冰铜到粗铜的过程中发生反应:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑,Cu2O为中间产物,不是催化剂,故C项错误,符合题意。“电解”时,粗铜中金、银、铂等不活泼金属最终以单质的形式在阳极底部沉积,形成了阳极泥,故D项正确,不符合题意。
2.常见含铜化合物
a.含铜化合物的性质与反应原理的理解
(3)(2023汇编,6分)下列有关含铜化合物的叙述正确的是______(填序号)。
①氢气通过灼热的CuO粉末、锌粒投入Cu(NO3)2溶液,反应后固体质量均增重
②向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失:Zn+CuSO4=== Cu+ZnSO4(2019全国Ⅱ)
③除去Cu粉中混有的CuO,加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥
④中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
⑤氯化铜溶液中通入硫化氢:Cu2++S2-===CuS↓(2021全国Ⅰ)
⑥将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
⑦[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到(2020.01浙江选考)
⑧硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe=== 2Fe3++3Cu(2019.04浙江选考)
答案:②④⑦
解析:氢气通过灼热的CuO粉末,CuO被氢气还原为Cu,固体质量减轻;将锌粒投入Cu(NO3)2溶液中,Zn置换出Cu,固体质量减轻,故①错误。向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,反应生成硫酸锌和Cu,溶液蓝色消失,发生反应为Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,故②正确。单质铜和CuO均能和稀硝酸反应,故不能用稀硝酸除去杂质氧化铜,故③错误。明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈的成分主要为Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3可溶于酸性溶液,所以可利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故④正确。硫化氢为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为Cu2++H2S===CuS↓+2H+,故⑤错误。将NH3通入热的CuSO4溶液中,生成氢氧化铜沉淀,发生复分解反应,反应方程式为2NH3·H2O+CuSO4=== Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,不能发生氧化还原反应,故⑥错误。CuSO4溶液与少量氨水反应生成氢氧化铜沉淀,与过量氨水反应生成络合物[Cu(NH3)4]SO4,故⑦正确。铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,离子方程式为Cu2++Fe===Fe2++Cu,故⑧错误。
b.传统文化背景下含铜化合物性质的理解
(4)(2020全国Ⅱ,6分)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之