2025届高三化学二轮复习 热点探究：亚铜离子专题复习及训练

2025年高考热点探究：亚铜离子专题复习及训练 亚铜离子在化合价为+1价，在水溶液中没有Cu2+稳定，因为尽管亚铜离子3d全充满，但是铜离子水合能较大，所以在水溶液中还是比亚铜离子稳定。 亚铜离子不能存在于水溶液中，在酸性条件下自我歧化，生成Cu2+和Cu单质。 一般亚铜在固相或高温下稳定（亚铜离子在水相中会发生歧化），二价铜在水相中最稳定（因为二价水合铜的水合能特别大，因而亚铜容易歧化转变成稳定的二价铜）。 在溶液中稳定亚铜的另一途径是形成配合物。如果非氧化性酸中的阴离子与亚铜离子有较强的配位能力，则可以提高铜的还原性（降低铜的电极电位），进而生成亚铜配离子。 亚铜离子在遇到强酸时会自我氧化生成铜离子和铜单质，现象为生成红色沉淀和蓝色溶液。 一、比较Cu²⁺（铜离子）与Cu⁺（亚铜离子）稳定性 1. 溶液中的稳定性 · Cu²⁺：在水溶液中，Cu²⁺较为稳定，常见于铜盐如CuSO₄·5H₂O（五水合硫酸铜）。 · 这是因为Cu²⁺的电荷数比Cu⁺多，离子半径比Cu⁺小，所以Cu²⁺与水分子之间的相互作用更强，水合能更大。水合能的大小对离子在水溶液中的稳定性有重要影响，较大的水合能使得Cu²⁺在水溶液中更倾向于以水合离子的形式存在。 · Cu⁺：在水溶液中，Cu⁺容易发生歧化反应，生成Cu²⁺和Cu，因此不稳定。 · 反应方程式为2Cu⁺=Cu²⁺+ Cu。 2. 固体中的稳定性 · Cu²⁺：在固体化合物中，Cu²⁺通常稳定，如CuO（氧化铜）和CuCl₂（氯化铜）。 · 这是由于Cu²⁺的电荷较高，在与一些具有较强氧化性的阴离子结合时，能够形成更稳定的化学键，从而使Cu²⁺在该化合物中更稳定。 · Cu⁺：在固体中，Cu⁺也能稳定存在，如Cu₂O（氧化亚铜）和CuCl（氯化亚铜）。 · 这是因为在这些化合物中，Cu⁺的电子构型使得它与周围的阴离子形成的化学键具有一定的稳定性。Cu⁺具有3d10的全满电子构型，这种电子构型在某些晶体结构中能够提供一定的稳定性，使得Cu⁺在相应的固态化合物中可以稳定存在。 3. 配位化合物的稳定性 · Cu²⁺：易与多种配体形成稳定的配合物，如[Cu(NH₃)₄]²⁺。 · 一般来说，Cu²⁺由于电荷高、半径小，更容易与一些强场配体形成稳定的配合物； · Cu⁺：虽然也能形成配合物，但稳定性通常不如Cu²⁺的配合物。 · 而Cu⁺通常与一些具有较大空间位阻或软碱性质的配体形成的配合物更稳定。例如，Cu⁺与硫氰根离子SCN-形成的配合物[Cu(SCN)2]—也具有一定的稳定性。 4. 氧化还原电位 · Cu²⁺：标准还原电位较高，表明其更易被还原。 · Cu⁺：标准还原电位较低，表明其较难被还原。 总结 · 溶液：Cu²⁺比Cu⁺更稳定。 · 固体：两者均可稳定存在。 · 配位化合物：Cu²⁺的配合物通常更稳定。 · 氧化还原：Cu²⁺更易被还原。 因此，Cu²⁺在溶液中更稳定，而Cu⁺在特定固体化合物中也能稳定存在。 二、Cu²⁺（铜离子）与Cu⁺（亚铜离子）稳定性不同的原因 主要是由离子结构、化学键类型、配位效应及环境因素等多方面原因造成的，具体分析如下： 1、离子结构因素 · 电子构型： Cu⁺的电子构型为3d^10，是全满的稳定构型；、Cu²⁺的电子构型为3d^9。从这个角度看，Cu⁺的电子构型似乎更稳定。但在不同环境中，如在水溶液或形成配合物时，Cu²⁺可以通过与周围的分子或离子形成化学键来获得额外的稳定性，使得其稳定性可能超过Cu⁺。 · 离子半径和电荷： Cu²⁺的电荷数比Cu⁺多，离子半径比Cu⁺小。在形成离子晶体或与其他离子、分子相互作用时，Cu²⁺由于电荷高、半径小，与周围粒子的静电作用力更强，在一些情况下能形成更稳定的化合物或体系，但在某些需要较大离子半径来适配晶体结构的环境中，Cu⁺可能更稳定。 2、化学键类型及形成环境 · 共价键倾向： Cu²⁺的极化能力较强，在一些化合物中，它与其他原子形成的化学键可能具有更多的共价键成分，这种共价键的形成使得Cu²⁺在该化合物中具有较高的稳定性。而Cu⁺的共价键形成倾向相对较弱，在一些需要较强共价键来稳定的环境中，Cu²⁺更占优势。 · 晶体结构适配性： 不同的晶体结构对离子的大小、电荷有不同的要求。例如在硫化物中，Cu⁺的离子半径和电荷与硫离子形成的晶体结构可能具有更好的适配性，使得Cu2S中的Cu⁺比较稳定；而在氧化物中，Cu²⁺与氧离子形成的晶体结构更稳定，如CuO中Cu²⁺处于稳定的晶格环境中。 3、配位效应 · 配体性质 ：不同的配体对Cu²⁺和Cu⁺的配位能力不同。强场配体通常与Cu²⁺形成更稳定的配合物，因为Cu²⁺的电荷高、半径小，能与强场配体形成较强的配位键。例如Cu²⁺与乙二胺形成的配合物很稳定。而Cu⁺通常与具有较大空间位阻或软碱性质的配体形成更稳定的配合物，Cu⁺与硫氰根离子SCN-形成的配合物[Cu(SCN)2]—也具有一定的稳定性。 · 配位环境 ：溶液的酸碱度、温度等因素也会影响配位平衡。在酸性较强的溶液中，Cu²⁺的水解程度相对较小，能更好地保持其配位状态，稳定性较高；而在碱性条件下，Cu⁺可能会形成一些更稳定的羟基配合物等，使其稳定性增强。 4、环境因素 · 水溶液环境： 在水溶液中，离子的稳定性很大程度上取决于水合能。Cu²⁺的水合能比Cu⁺大，水合过程释放的能量更多，形成的水合离子更稳定。此外，水溶液中的其他离子、分子也可能与Cu²⁺或Cu⁺发生相互作用，影响它们的稳定性，如\(Cl^{-}\)浓度较高时，可能与Cu⁺形成配合物，从而改变Cu⁺在溶液中的稳定性。 · 固体环境： 在固态化合物中，除了晶体结构的影响外，温度、压力等外界条件也会对Cu²⁺和Cu⁺的稳定性产生作用。在高温下，一些含Cu²⁺的化合物可能会发生分解反应，转化为含Cu⁺的化合物或单质铜，这是因为高温改变了反应的热力学和动力学条件，使得Cu⁺在这种高温固态环境中变得更稳定。 三、Cu⁺亚铜离子的性质 1、酸性条件下，亚铜离子发生了自我歧化，生成Cu2+和Cu单质，得到（紫）红色沉淀和蓝色溶液。如Cu2O加入稀H2SO4的离子方程式：    Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O 2、在高温下亚铜是稳定的 实验室里，Cu2O可由CuO高温分解得到：4CuO2Cu2O+O2↑ 真题训练和考向分析 1．化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达错误的是 A．用离子方程式表示铜在氨水中被腐蚀： B．用电子式表示水分子的形成过程： C．牙膏中添加氟化物能预防龋齿的原因： D．用化学方程式表示钢铁表面进行“烤蓝”处理： 2．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是 A．用电子式表示的形成： B．亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的： C．用电子云轮廓图示意键的形成： D．制备芳纶纤维凯芙拉： 3．过量与以下的溶液反应，下列总反应方程式错误的是 溶液 现象 化学方程式 A 产生淡黄色沉淀 B 溶液由棕黄色变浅绿色 C 溶液褪色，产生白色沉淀 D (含酚酞) 溶液由红色变无色 A．A B．B C．C D．D 4．在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 A．Ksp(CuCl)的数量级为10-7 B．除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl C．加入Cu越多，Cu+浓度越高，除Cl-效果越好 D．2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大，反应趋于完全 5．一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 6．某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 浓度 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应： C．“脱氯”反应： D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到 7．（双选）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是 A．每个晶胞中个数为x B．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8 C．每个晶胞中0价Cu原子个数为 D．当转化为时，每转移电子，产生原子 8．（双选）钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是 实验操作及现象 试管甲 滴加过量溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A．试管甲中新生成的沉淀为金属 B．试管甲中沉淀的变化均体现了的氧化性 C．试管乙实验可证明与形成无色配合物 D．上述两个实验表明为两性氧化物 9．过氧化氢和盐酸的混合溶液可以刻蚀含铜的电路板。 (1)请写出用过氧化氢和盐酸刻蚀电路板时发生的离子反应方程式： 。当反应一段时间后，随着溶液变蓝，气泡产生的速率加快，其可能的原因是 。 含铜电路板也可以用进行刻蚀，对刻蚀后的液体(、和)进行处理以提取和，流程如下图所示： (2)从滤液A中提取的操作为：加入Fe粉后，应先浓缩滤液至出现 ，趁热过滤，取溶液， ，过滤、洗涤、干燥。 (3)检验溶液B中提取出的Cu上粘附的已经洗净的操作为： ，制备时，将铜溶解于、的混酸中，此过程中产生的红棕色气体为 产物(选填“氧化”或“还原”)。 利用滴定法可测定所得的纯度，操作如下： ①取a g 样品，加入足量溶液溶解(其中用于防止干扰检验：) ②滴加足量KI溶液，发生反应 ③再用c mol·L 标准溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，到达滴定终点时消耗硫代硫酸钠标准液V mL，发生的反应为：， (4)已知溶液呈酸性，则水解程度 (填“>”、“＜”或“=”)，稀释后溶液中，的值 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)接近滴定终点时，向溶液中滴加KSCN溶液，会发现CuI沉淀转化为CuSCN，其沉淀转化的原因是 。已知CuI能够吸附大量，若不加KSCN，则测得的纯度 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 (6)计算的纯度： (用a、c、V的代数式表示)。 10．工艺流程闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金等重要领域，其工艺流程如图所示： 已知：室温下，； ②的平衡常数； ③的平衡常数。 回答下列问题： (1)首次浸取所用的深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，该反应的离子方程式为 。 (2)浸取工序的产物为，该工序发生反应的化学方程式为 ，浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①。 (3)浸取工序宜在30~40℃之间进行，应采用 进行加热，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是 。 (4)中和工序中，主要反应的离子方程式为 ，其平衡常数K= (列出计算式)。 (5)洗涤工序中除了加入稀盐酸，还需加入的试剂A为 (填标号)。 a．饱和溶液 b．NaOH溶液 c．无水乙醇 d．稀硫酸 11．亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备的反应原理如下： 实验步骤如下： 分别称取和粉置于乙腈()中充分反应，回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下： 已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂； ②相关物质的信息如下： 化合物 相对分子质量 327.5 371 在乙腈中颜色 无色 蓝色 回答下列问题： (1)下列与实验有关的图标表示排风的是 (填标号)； A． B． C． D． E． (2)装置Ⅰ中仪器M的名称为 ； (3)装置Ⅰ中反应完全的现象是 ； (4)装置Ⅰ和Ⅱ中气球的作用是 ； (5)不能由步骤c直接获得，而是先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是 (6)为了使母液中的结晶，步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是 (填标号)； A．水 B．乙醇 C．乙醚 (7)合并步骤d和e所得的产物，总质量为，则总收率为 (用百分数表示，保留一位小数)。 12．氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为 。 13．氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下： 回答下列问题： （1）步骤①中得到的氧化产物是 ，溶解温度应控制在60~70度，原因是 。 （2）写出步骤③中主要反应的离子方程式 。 （3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是 （写名称）。 （4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是 。 （5）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为 。 14．废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图： 回答下列问题： (1)硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为 ；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为 。 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为 。 15．“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。 （1）电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应为 (用电极反应式表示)。 （2）电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有 (填元素符号)。 16．苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某Cu(Ⅰ)的配合物促进C6H5CH2X (引发剂，X表示卤素)生成自由基C6H5CH2·，实现苯乙烯可控聚合。 (1)引发剂C6H5CH2Cl、C6H5CH2Br、C6H5CH2I中活性最高的是 ； (2)室温下，①Cu+在配体L的水溶液中形成[Cu(L)2]+，其反应平衡常数为K；②CuBr在水中的溶度积常数为Ksp。由此可知，CuBr在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为 (所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。 参考答案 1．B 【详解】A．铜在氨水中被腐蚀，铜在氨水环境中被空气中氧气氧化为四氨合铜离子，A正确； B．水为共价化合物，用电子式表示水分子的形成过程应：，B错误； C．牙膏中添加氟化物能将转化为更难溶的C，从而保护牙齿，正确； D．钢铁表面进行“烤蓝”处理是在铁的表面形成一层致密的氧化膜，反应为铁和水蒸气高温生成四氧化三铁，D正确； 故选B。 2．B 【详解】 A．氯元素为VIIA族元素，最外层电子数为7，Cl原子与Cl原子共用1对电子形成Cl2，电子式表示Cl2的形成过程为：，故A正确； B．亚铜氨中铜元素的化合价为+1价，而中铜元素为+2价，亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO的原理为：，故B错误； C．π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成为，故C正确； D．的氨基和的羧基发生缩聚反应生成高聚物和水，其反应的化学方程式为，故D正确； 故答案为：B。 3．A 【详解】A．过量 与的溶液反应，生成产生的淡黄色沉淀是S，还生成，过量不能生成，因此，总反应的化学方程式为，A错误； B．过量 与的溶液反应，生成，总反应的化学方程式为，B正确； C．过量 与的溶液反应，生成的白色沉淀是，总反应的化学方程式为,C 正确； D．水解使溶液显碱性，其水溶液能使酚酞变红；过量 与的溶液反应，生成，溶液显酸性，因此，溶液由红色变无色，总反应的化学方程式为，D正确； 综上所述，本题选A。 4．C 【详解】A．Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-)，在横坐标为1时，纵坐标大于-6，所以Ksp(CuCl)的数量级是10-7，A正确； B．除去Cl-反应应该是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl，B正确； C．根据反应：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl可知，Cu是固体，加入Cu浓度不变，除Cl-效果不变，故C错误； D．由图可知，交点处c(Cu+)=c(Cu2+)≈10-6，则在没有Cl-存在的情况下，反应2Cu+=Cu2++Cu的平衡常数K=106，该平衡常数很大，反应趋于完全，D正确； 故答案选C。 5．C 【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确； B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确； C．根据反应可知，参加反应时转移2 mol电子，的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误； D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。 综上所述，本题选C。 6．C 【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。 【详解】A．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误； B．“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，故B错误； C．“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：，故C正确； D．脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误； 故选C。 7．BD 【详解】A．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b，则a+b=8-4x，由化合价代数和为0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A错误； B．由题意可知，Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B正确； C．由题意可知，Cu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2-xSe+ e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜而个数为(4-4x)，故C错误； D．由题意可知，NayCu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y) e-+(1-y) Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每转移(1-y)电子，产生(1-x)mol铜，故D正确； 故选BD。 8．AC 【详解】A．Cu2O中滴加过量0.3mol/LHNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色，说明Cu2O转化成Cu2+，Cu元素的化合价由+1价升至+2价，根据氧化还原反应的特点知，Cu元素的化合价还有由+1价降至0价，新生成的沉淀为金属Cu，A项正确； B．Cu2O与0.3mol/LHNO3发生的反应为Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2+Cu+H2O，该过程中HNO3表现酸性，后滴加浓硝酸发生的反应为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该过程中HNO3变现氧化性和酸性，B项错误； C．Cu2O中滴加过量6mol/L氨水充分振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液，静置一段时间无色溶液变为深蓝色，说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2+，C项正确； D．既能与酸反应生成盐和水、又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，Cu2O溶于6mol/L氨水形成的是配合物，Cu2O不属于两性氧化物、是碱性氧化物，D项错误； 答案选AC。 9．(1) 对的分解有催化作用或反应放热，温度升高加快分解反应速率 (2) 有少量晶体 冷却结晶 (3) 取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀产生，则证明已洗涤干净； 还原 (4) > 增大 (5) CuSCN的溶解度小于CuI，使溶解平衡向CuI溶解的方向移动 偏小 (6) 【分析】本题一道工业流程题，首先向刻蚀后的液体中加入过量铁粉，置换出铜，过滤后得到滤渣和滤液A，由于铁粉过量，则滤渣中含有单质铜和过量的铁，滤液中含有氯化亚铁，滤渣进一步处理后得到硫酸铜晶体，滤液处理后得到氯化亚铁晶体，以此解题。 【详解】（1）铜在过氧化氢存在情况下可以和盐酸反应，离子方程式为：，且该反应放热，铜离子可以催化过氧化氢分解，故随着溶液变蓝，气泡产生的速率加快，其可能的原因是对的分解有催化作用或反应放热，温度升高加快分解反应速率； （2）从溶液中获得带有结晶水合物的方法为，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，故答案为：有少量晶体；冷却结晶； （3）考虑到氯离子可以和银离子反应生成氯化银白色沉淀，则检验溶液B中提取出的Cu上粘附的已经洗净的操作为：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀产生，则证明已洗涤干净；在铜可以和硝酸反应，不能和硫酸反应，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和红棕色的二氧化氮，其中氮元素由+5价变为+4价，故为还原产物； （4）根据越弱越水解的道理，可知溶液呈酸性说明，铵根离子水解程度较大，故答案为：>；由上述分析可知，铵根离子水解程度更大一些，则稀释的时候，对铵根水解的影响更大一些，故增大； （5）物质结构相同的时候，溶度积大的物质更容易转化为溶度积小的物质，则CuI沉淀转化为CuSCN，其沉淀转化的原因是CuSCN的溶解度小于CuI，使溶解平衡向CuI溶解的方向移动；根据题给信息可知，CuI能够吸附大量，则若不加KSCN，则测得的纯度将减小； （6）根据题给信息可知，，则n()=n()=cv×10-3mol，的纯度=。 10．(1) (2) (3) 水浴 盐酸和液氨反应放热 (4) (5)c 【分析】由题给流程可知，铜包钢用由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的二氯化四氨合铜深蓝色溶液浸取，将铜转化为一氯化二氨合亚铜，过滤得到含有铁的滤渣和一氯化二氨合亚铜滤液；将滤液的一半经氧化工序将一氯化二氨合亚铜可以循环使用的二氯化四氨合铜；滤液的一半加入加入硫酸、盐酸中和，将一氯化二氨合亚铜转化为硫酸亚铜和氯化亚铜沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸亚铜的滤液和氯化亚铜；氯化亚铜经盐酸、乙醇洗涤后，真空干燥得到氯化亚铜；硫酸亚铜溶液发生置换反应生成海绵铜。 【详解】（1）由分析可知，由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的深蓝色溶液①为二氯化四氨合铜，反应的离子方程式为：。 （2）由分析可知，浸取工序发生的反应为二氯化四氨合铜溶液与铜反应生成一氯化二氨合亚铜，反应的化学方程式为：。 （3）浸取工序宜在30~40℃之间进行，应采用水浴加热； 浸取工序中盐酸与氨水反应生成氯化铵和水的反应为放热反应，反应放出的热量可以使反应温度保持在30~40℃之间，所以当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取，故答案为：水浴；盐酸和液氨反应放热。 （4）溶液中加二氨合亚铜离子与氯离子、氢离子反应生成氯化亚铜沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为：； 其平衡常数，化简为：代入题中所给数据可得，，即。 （5）由于氯化亚铜不溶于醇，微溶于水，因此洗涤工序中除了加入稀盐酸，还需加入的试剂A为乙醇，故答案选c。 11．(1)D (2)球形冷凝管 (3)溶液蓝色褪去变为无色 (4)排出装置内空气，防止制备的产品被氧化；防止乙腈挥发 (5)冷却过程中降低在水中的溶解度；防止乙腈挥发造成配合物解配分解 (6)B (7)81.2% 【分析】将和粉以及乙腈()加入两颈烧瓶中，经水浴加热并回流进行充分反应，反应结束后过滤除去未反应完全的Cu，然后利用乙腈的挥发性进行蒸馏除去乙腈，将剩余溶液进行冷却结晶分离出。 【详解】（1） 表示需佩戴护目镜，表示当心火灾，表示注意烫伤，表示排风，表示必须洗手，故答案为D。 （2）装置Ⅰ中仪器M的名称为球形冷凝管。 （3）在乙腈中为蓝色，在乙腈中为无色，因此装置Ⅰ中反应完全的现象是溶液蓝色褪去变为无色，可证明已充分反应完全。 （4）由于制备的中Cu元素为+1价，具有较强的还原性，容易被空气中氧气氧化，且乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂，因此装置Ⅰ和Ⅱ中气球的作用是排出装置内空气，防止制备的产品被氧化，同时防止乙腈挥发。 （5）为离子化合物，具有强极性，在水中溶解度较大，在温度较高的环境下蒸馏难以分离，同时乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂，乙腈挥发造成配合物解配分解，若直接将水蒸干难以获得晶体状固体，因此需先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶，从而获得晶体。 （6）由反应原理知，加水会使反应逆向移动，使减少，为了使母液中的结晶，乙腈为强极性溶剂，可向母液中加入极性比水小的溶剂，乙醇极性小于水，能与水互溶，乙醚为非极性溶剂，与乙腈互不相溶，不利于结晶析出，因此可选用的溶剂为乙醇，故答案为B。 （7）的物质的量为，理论制得的质量为，总收率为。 12． 13． CuSO4或Cu2+ 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 硫酸 醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化 ） 【详解】（1）海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；在稀溶液中，硝酸根离子作氧化剂，硫酸没有氧化性，作酸性介质，因此Cu2+和NH4+都会变成对应的硫酸盐。 （2）步骤③反应后过滤，说明反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤③发生的离子反应为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+； （3）盐酸中含有较多氯离子，可能溶解CuCl沉淀，不合适；硝酸具有氧化性，会氧化CuCl沉淀，不合适；三大强酸中只有稀硫酸合适。 （4）CuCl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇的沸点低，可加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步骤。 （5）根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3+，则bmL、a mol/L K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab×10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是(6ab×10-3mol×99.5g/mol)/mg×100%=0.597ab/m×100%。 14．(1) 6 +1 (2)Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O 【详解】（1）硫为第VIA族元素，硒(Se)与硫为同族元素，故Se的最外层电子数为6，镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，则根据正负化合价为零则可以知道CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为+1； （2）“酸浸氧化”为酸性条件下H2O2烧渣中Cu2O反应，其方程式为：Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O； 15．(1) （2） Cu、O 【详解】（1）电解在质子交换膜电解池中进行，H+可自由通过，阳极区为酸性溶液，电解过程中转化为，电解时阳极发生的主要电极反应为：； （2）电解后，经热水解得到的HCl和热分解得到的CuCl等物质可循环使用，从图中可知，热分解产物还有O2，从详解①中得知，进入热水解的物质有，故发生化合价变化的元素有Cu、O。 16．(1)C6H5CH2I(2)K∙Ksp 解析：（1）原子半径：I＞Br＞Cl，因此化学键的键长：C—I键＞C—Br键＞C—Cl键，键长越短，化学键就越容易断裂，该化学键的键能就越大，故键能：C—Cl键＞C—Br键＞C—I键，因此C—I键最易断裂，则C6H5CH2I更易生成自由基，因此活性最高的是C6H5CH2I； （2）Cu+在配体L的水溶液中形成[Cu(L)2]+，则Cu++2L[Cu(L)2]+的平衡常数K=；CuBr在水中的溶度积常数Ksp(CuBr)=c(Cu+)∙c(Br-)；CuBr在配体L的水溶液中溶解反应为CuBr+2L[Cu(L)2]++Br-，该反应的平衡常数为==K∙Ksp。 学科网（北京）股份有限公司 $$