高考化学培优易错试卷(含解析)之铜及其化合物推断题(1)
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高考化学铜及其化合物推断题(大题培优 易错 难题)及答案解析一、铜及其化合物1.下列有关物质的转化关系如图所示(部分反应条件己路去)。
A 是紫红色的金属单质,B 为强酸,E 在常温下为无色液体,D 、F 、G 为气体。
请回答下列问题:(1)G 的化学式为___,实验室中试剂B 应保存在___中。
(2)写出反应①的化学方程式:___,反应中B 体现的性质为___。
(3)写出反应②的离了方程式:___,实验室中F 可用___法收集。
【答案】O 2 棕色试剂瓶 Cu+4HNO 3(浓)═Cu (NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 强氧化性、酸性 3NO 2+H 2O=2H ++2NO 3-+NO 排水【解析】【分析】A 是紫红色的金属单质,则A 为Cu ,B 为强酸,且与Cu 反应生成C 、D 、E ,而E 在常温下为无色液体,可知B 为硝酸或硫酸,而D 能与E 反应生成B 与F ,且D 、F 为气体, 可推知B 为浓硝酸、C 为()32Cu NO 、D 为2NO 、E 为2H O 、F 为NO ,硝酸在光照条件下分解生成的气体G 为2O 。
【详解】(1)由分析可知,G 的化学式为:O 2.B 为浓硝酸,实验室中试剂B 应保存在:棕色试剂瓶中,故答案为:O 2;棕色试剂瓶;(2)反应①的化学方程式:Cu+4HNO 3(浓)═Cu (NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ,反应中硝酸体现的性质为:强氧化性、酸性,故答案为:Cu+4HNO 3(浓)═Cu (NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ;强氧化性、酸性;(3)反应②的离了方程式:3NO 2+H 2O ═2H ++2NO 3﹣+NO ,实验室中F (NO )可用排水法收集,故答案为:3NO 2+H 2O ═2H ++2NO 3﹣+NO ;排水。
2.有A 、B 、C 、D 四种常见的金属单质,A 元素在地壳中含量位列第6,A 的密度为0.97 g/cm 3;B 为紫红色固体,锈蚀时变为绿色;C 在空气中加热融化但不滴落;D 在氧气燃烧,火星四射。
高考化学培优易错难题(含解析)之铜及其化合物推断题含答案(1)一、铜及其化合物1.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g⋅mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验:取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应;②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答如下问题:(1)写出B分子的电子式___。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的离子方程式为___。
(3)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为___。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式___。
【答案】 3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2OCu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑ 3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O【解析】【分析】浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应,得到A、B和黑色固体C,常温下B呈液态,且1个B分子含有10个电子,B为水;A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E,E只能为硫酸钡,则A为SO3,D为H2SO4;黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等,黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G,G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应,Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,所以红色固体G为氧化亚铜,气体F为氧气,红色固体H为铜,蓝色溶液I为硫酸铜,黑色固体C为氧化铜,据此分析解答。
【详解】(1)B为水,水是共价化合物,氢原子和氧原子之间以共价键结合,其电子式为,故答案为:;(2)红色固体G为氧化亚铜,Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化,稀硝酸被还原成一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O,故答案为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O;(3)根据上述分析,A为SO3, B为水,C为氧化铜,D为H2SO4,E为硫酸钡,F为氧气,G为氧化亚铜,H 为铜,I 为硫酸铜。
高考化学培优易错难题(含解析)之铜及其化合物推断题及详细答案一、铜及其化合物1.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。
高考化学铜及其化合物推断题(大题培优易错试卷)含答案解析一、铜及其化合物1.物质A~D均含同种元素,都是中学化学中常见的物质,它们之间可发生如图所示的反应(除A~D外的其他物质均已略去)。
(1)写出相应物质的类别。
物质B C D类别_______(2)上述反应①到⑥中,属于离子反应的有___个。
(3)①D→A转化的化学方程式:__。
②B→C转化的离子方程式:__。
【答案】盐碱氧化物 3 CuO+H2Cu+H2O Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓【解析】【分析】由转化关系可知D应为氧化物,与氢气反应生成A为单质,B应为硫酸盐,可由A与浓硫酸反应生成,B可与铁反应生成A,则可考虑A为Cu,则D为CuO,B为CuSO4,C为Cu(OH)2,以此解答该题。
【详解】根据以上分析知:A为Cu,B为CuSO4,C为Cu(OH)2,D为CuO;(1)B为CuSO4,属于盐类,C为Cu(OH)2,属于碱,D为CuO,为氧化物;(2)上述反应①到⑥中,③⑤⑥在溶液中进行,属于离子反应,共3个;(3)①D→A转化,涉及CuO与H2的反应,化学方程式为CuO+H2Cu+H2O;②B→C为硫酸铜与氢氧化钠的反应,反应的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓。
2.A、B、C、D、X均为中学化学常见的物质。
它们之间存在如下图所示转化关系(图中反应条件略去)填写下列空白:(1)若A为两性氢氧化物, B为NaOH溶液,写出反应A+B→C+D的离子方程式_________,并写出偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳的离子方程式________________________(2)若A为金属单质,B、C、D都是化合物,A与B发生的反应常用于刻制印刷电路板,该反应的离子方程式__________________。
【答案】Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3 2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+【解析】考查无机推断,(1)A为两性氢氧化物,即A为Al(OH)3,B为NaOH,A和B 反应的离子反应方程式为 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,碳酸的酸性强于偏铝酸,因此偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2,其离子反应方程式为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-;(2)A与B反应常用于刻制印刷电路板,即离子反应方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
高考化学铜及其化合物推断题(大题培优易错难题)及详细答案一、铜及其化合物1.在下图所示的物质转化关系中,A是常见气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质。
(部分反应中生成无没有全部列出,反应条件未列出)请回答下列问题:(1)E的化学式为_____________________________。
(2)实验室制取A的化学方程式为_______________________________。
(3)反应①的化学方程式:___________________________________。
(4)反应③的化学方程式:__________________________________。
【答案】HNO3 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O 3NO3+H2O=2HNO3+NO4NH3+5O2=4NO+6H2O【解析】【分析】B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,则B是氧气;G是一种紫红色金属单质,则G是铜;A是常见气态氢化物,且能和氧气反应,所以根据图中的转化可以判断,A可能是氨气,则C就是NO,F是水。
NO和氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,则E是硝酸,硝酸和铜反应又生成NO,据此答题。
【详解】(1)由以上分析可知E为HNO3,故答案为:HNO3。
(2)由以上分析可知A为NH3,实验室制取氨气用氯化铵与氢氧化钙共热,反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(3)反应①为二氧化氮与水反应生成硝酸与NO,反应的方程式为:3NO3+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO3+H2O=2HNO3+NO。
(4)反应③为氨的催化氧化,反应生成NO和H2O,化学方程式为:4NH3+5O2=4NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2=4NO+6H2O。
高考化学知识点过关培优易错难题训练∶铜及其化合物推断题附答案解析一、铜及其化合物1.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g⋅mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验:取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应;②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答如下问题:(1)写出B分子的电子式___。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的离子方程式为___。
(3)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为___。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式___。
【答案】 3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2OCu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑ 3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O【解析】【分析】浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应,得到A、B和黑色固体C,常温下B呈液态,且1个B分子含有10个电子,B为水;A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E,E只能为硫酸钡,则A为SO3,D为H2SO4;黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等,黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G,G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应,Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,所以红色固体G为氧化亚铜,气体F为氧气,红色固体H为铜,蓝色溶液I为硫酸铜,黑色固体C为氧化铜,据此分析解答。
【详解】(1)B为水,水是共价化合物,氢原子和氧原子之间以共价键结合,其电子式为,故答案为:;(2)红色固体G为氧化亚铜,Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化,稀硝酸被还原成一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O,故答案为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O;(3)根据上述分析,A为SO3, B为水,C为氧化铜,D为H2SO4,E为硫酸钡,F为氧气,G为氧化亚铜,H 为铜,I 为硫酸铜。
高考化学铜及其化合物推断题(大题培优易错试卷)附答案解析一、铜及其化合物1.下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。
请回答下列问题:(1)D的化学式为__;F的结构式为__。
(2)A与B生成D的反应在工业上是生产__的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为__。
(4)B和C反应的化学方程式为__。
(5)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。
写出SO2还原J生成K的离子方程式:__。
【答案】NO N≡N硝酸 3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O3CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−【解析】【分析】E为红色金属单质,应为Cu,则C为CuO,B为具有刺激性气味的气体,应为NH3,可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu,生成的气体单质F为N2,可与氧气在放电条件下反应生成NO,则A为O2,D为NO,G为HNO3,H为Cu(NO3)2,I为Cu(OH)2,J 为CuCl2,J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀,则K应为CuCl,据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知D为NO,F为N2,结构式为N≡N;(2)O2与NH3发生催化氧化生成NO和水,NO被氧化生成NO2,溶于水生成硝酸,因此O2与NH3发生催化氧化生成NO是工业生成硝酸的重要反应之一;(3)G为HNO3,稀硝酸与铜反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O;(4)B为NH3,可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu,反应的方程式为3CuO+2NH3加热3Cu+N2+3H2O;(5)SO2还原CuCl2生成CuCl的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−。
备战高考化学铜及其化合物推断题培优易错难题练习(含答案)及答案解析一、铜及其化合物1.由两种元素组成的矿物A,测定A的组成流程如下:请回答:(1)②反应中除了产生D外,还有一种气体生成,请写出该气体的电子式____________(2)写出①的化学方程式:_______________________________________________________(3)写出③的离子方程式:____________________________________________________(4)检验E溶液中含有Fe2+ 的方法是:_____________________________【答案】 Cu2S + 2O22CuO + SO2 SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ SO42-+4H+取少量溶液E于试管中,加入铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+【解析】【分析】由黑色固体B与一氧化碳共热反应生成红色固体单质D可知,黑色固体B为氧化铜,单质D为铜,则A中含有铜元素;由无色气体C与过量氯化铁溶液反应生成E溶液,E溶液与过量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知,C为二氧化硫,E为硫酸、氯化亚铁、盐酸和氯化铁的混合液,白色沉淀F为硫酸钡,则A中含有硫元素;4.66g硫酸钡的物质的量为0.02mol,由硫原子守恒可知,A中含有硫原子的物质的量为0.02mol,3.20gA中含有的铜原子的物质的量为3.20g0.02mol32g/mol64g/mol-⨯=0.04mol,则A中n(Cu):n(S)=0.04mol:0.02mol=2:1,A的化学式为Cu2S。
【详解】(1)②反应为氧化铜与一氧化碳共热反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳为共价化合物,电子式为,故答案为:;(2)反应①为硫化亚铜与氧气在高温下发生氧化还原反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为Cu2S + 2O22CuO + SO2,故答案为:Cu2S + 2O22CuO + SO2;(3)反应③为氯化铁溶液与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸、盐酸和氯化亚铁,反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ SO42-+4H+,故答案为:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ SO42-+4H+;(4)E为硫酸、氯化亚铁、盐酸和氯化铁的混合液,因溶液中含有的氯离子能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,会干扰亚铁离子检验,所以检验亚铁离子应选用铁氰化钾溶液,具体操作为取少量溶液E于试管中,加入铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+,故答案为:取少量溶液E于试管中,加入铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
高考化学培优易错试卷(含解析)之铜及其化合物推断题含答案(1)一、铜及其化合物1.物质A~D均含同种元素,都是中学化学中常见的物质,它们之间可发生如图所示的反应(除A~D外的其他物质均已略去)。
(1)写出相应物质的类别。
物质B C D类别_______(2)上述反应①到⑥中,属于离子反应的有___个。
(3)①D→A转化的化学方程式:__。
②B→C转化的离子方程式:__。
【答案】盐碱氧化物 3 CuO+H2Cu+H2O Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓【解析】【分析】由转化关系可知D应为氧化物,与氢气反应生成A为单质,B应为硫酸盐,可由A与浓硫酸反应生成,B可与铁反应生成A,则可考虑A为Cu,则D为CuO,B为CuSO4,C为Cu(OH)2,以此解答该题。
【详解】根据以上分析知:A为Cu,B为CuSO4,C为Cu(OH)2,D为CuO;(1)B为CuSO4,属于盐类,C为Cu(OH)2,属于碱,D为CuO,为氧化物;(2)上述反应①到⑥中,③⑤⑥在溶液中进行,属于离子反应,共3个;(3)①D→A转化,涉及CuO与H2的反应,化学方程式为CuO+H2Cu+H2O;②B→C为硫酸铜与氢氧化钠的反应,反应的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓。
2.现有A、B、C、D四种物质,A、B为无色气体,C、D为黑色粉末,B跟D在一定条件下能生成A,A和D都能跟C反应生成B和一种红色固体E,其中B能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀F。
(1)根据上述现象,写出下列物质的化学式。
A______________B______________C______________D______________(2)写出实现下列变化的化学方程式B +D→A_____________________________________________________A+C→E + B_________________________________________________【答案】CO CO2 CuO C C+CO2 2CO CO+CuO Cu+CO2【解析】【详解】(1)A、B都为无色气体,B能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀F,所以B是二氧化碳,F是碳酸钙,二氧化碳和黑色粉末D在一定条件下能生成气体A,所以D是木炭,A 是一氧化碳,一氧化碳和木炭都能跟黑色粉末反应生成二氧化碳和红色固体E,所以C是氧化铜,E是铜,二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,一氧化碳、碳都会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水,推导正确,所以A是CO,B是CO2,C是CuO,D是C,E是Cu,F是CaCO3;故答案是: CO;CO2;CuO;C(2)B+D→A的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,所以化学方程式为:C +CO2 2CO;A+C→E+B的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,所以化学方程式为:CO+CuO Cu+CO2;故答案为C+CO2 2CO;CO+CuO Cu+CO23.A、B、C、D、X均为中学化学常见的物质。
2020-2021备战高考化学培优易错试卷(含解析)之铜及其化合物推断题附答案一、铜及其化合物1.化合物 A是一种化肥,受热分解生成三种物质,物质间的有关转换关系如图所示,部分生成物已省略,其中C为无色气体,B为无色液体,D 为无色有刺激性气味的气体,B到E的反应条件为通电,I为一种常见强酸。
请回答下列问题:(1)A的化学式为___________________________。
(2)C的水化物与I的酸性由强到弱的顺序:___________________(用化学式填空)(3)B生成E的化学方程式为_____________________。
(4)金属铜与I的稀溶液反应的离子方程式为_____________,该反应中还原产物是______,生成1mo1的还原产物,转移电子的数目为__________N A。
【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 HNO3>H2CO3 2H2O 2H2↑+O2↑ 3Cu+8H+ +2NO3-= 3Cu2++2NO↑+4H2O NO 3【解析】【分析】化合物 A是一种化肥,受热分解生成三种物质,其中C为无色气体,B为无色液体,D 为无色有刺激性气味的气体,A是碳酸氢铵或碳酸铵,C是二氧化碳,B是水,D是氨气,B 到E的反应条件为通电,E是氢气,F是氧气,F和D反应生成G,G是一氧化氮,H为二氧化氮,I为一种常见强酸,是硝酸。
【详解】根据分析可知,A为碳酸氢铵或碳酸铵,C是二氧化碳,B是水,D是氨气,E是氢气,F 是氧气,G是一氧化氮,H为二氧化氮,I为硝酸。
(1)A是碳酸氢铵或碳酸铵,化学式为NH4HCO3或(NH4)2CO3;(2)C的水化物为碳酸,I为硝酸,N的非金属性强于C,故酸性:HNO3>H2CO3;(3)B在通电的条件下生成E和F,化学方程式为电解水,2H2O通电2H2↑+O2↑;(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-= 3Cu2++2NO↑+4H2O,硝酸中的氮元素化合价从+5降低到+2,是氧化剂,得到的一氧化氮是还原产物,生成2molNO转移6mol电子,故生成1mo1的NO,转移3mol电子,数目为3N A。
高考化学培优易错试卷(含解析)之铜及其化合物推断题(1)一、铜及其化合物1.A 为金属单质,B 、C 、D 、E 四种均为含有氯元素的物质,它们存在如图转化关系(部分产物已略去,有的反应在溶液中进行)。
请回答:(1)A 是_____________,C 是_____________。
(均用化学式表示)(2)写出实验室制备 D 的化学方程式:_____________。
(3)写出用 B 溶液与 Cu 反应制作印刷电路板的离子方程式:_____________。
(4)设计实验方案,检验 C 溶液中的金属阳离子:_____________【答案】Fe FeCl 2 MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+ 取C 溶液于试管中,向其中滴加KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氧化剂(如氯水、双氧水)后溶液显血红色,说明含有Fe 2+,或者取样滴加用铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生,则含有Fe 2+【解析】【分析】A 为金属单质,B 、C 、D 、E 四种均为含有氯元素的物质,根据转化关系可知,A 为变价金属,且B 与A 反应生成C ,则A 为Fe ,D 为Cl 2,B 为FeCl 3,C 为FeCl 2,A 与E 反应生成C(FeCl 2),结合(3)“用B 溶液与Cu 反应制作印刷电路板”可知,E 为HCl ,据此解答。
【详解】(1)根据分析可知,A 为Fe ,C 为FeCl 2,故答案为:Fe ;FeCl 2;(2)实验室中通过加热浓盐酸与二氧化锰制取氯气,该反应的化学方程式为:MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,故答案为:MnO 2+4HCl(浓)=∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ;(3)B 为FeCl 3,Cu 与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,该反应的离子方程式为:Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+,故答案为:Cu+2Fe 3+═Cu 2++2Fe 2+;(4)C 为FeCl 2,其阳离子为Fe 2+,检验Fe 2+的方法为:取C 溶液于试管中,向其中滴加KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氧化剂(如氯水.双氧水)后溶液显血红色,说明含有Fe 2+,或者取样滴加用铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生,则含有Fe 2+,故答案为:取C 溶液于试管中,向其中滴加 KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氧化剂(如氯水.双氧水)后溶液显血红色,说明含有Fe 2+,或者取样滴加用铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生,则含有Fe 2+。
2.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)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。
工业上常用的固液分离设备有__________(填字母)A.分馏塔B.离心机C.反应釜D.框式压滤机(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g,将其置于若两的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__________。
【答案】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)B、D【解析】【分析】【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)用于分离固体和液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。
A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备,错误;B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降,达到固液分离的目的,正确;C、反应釜为发生反应的设备,错误;D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出,达到固液分离的目的,正确,答案选BD;(6)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%。
3.氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀7.5 2.7 4.8完全沉淀9.0 3.7 6.4(1)炉气中的有害气体成分是___________,Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)试剂X是H2O2溶液,当试剂X是___________时,更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是________。
(4)“还原”步骤中为提高N2H4转化率可采取的措施有_________(填序号)。
a.不断搅拌,使N2H4和溶液充分接触b.增大通入N2H4的流速c.减少KOH的进入量d.减小通入N2H4的流速(5)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式为_______________(6)操作X包括烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是____________。
(7)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,写出阳极上生成Cu2O的电极反应式为________(8)工业上用氨气生产氢氰酸(HCN的反应为:CH4(g)+NH3(g)⇌HCN(g)+3H2(g ) △H>0。
其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。
则X可以是___________(填字母序号)a.温度b.压强c.催化剂d.() ()34 n NH n CH【答案】SO2 2∶1 空气或氧气 3.7≤pH<4.8 ad 4CuSO4+N2H4+8KOH 90℃2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O 防止Cu2O被空气中氧气氧化 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O bd 【解析】【分析】硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S等)预处理后与氧气焙烧:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO、Cu2S+2O22CuO+SO2,部分FeO被氧化为Fe2O3,得到相应的金属氧化物和SO2,加入稀硫酸溶解金属氧化物,得到含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液,加入试剂X将Fe2+氧化为Fe3+,加入试剂Y调节pH3.7~4.8沉淀Fe3+,过滤,将滤液用KOH、N2H4还原,反应为:4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O,过滤,洗涤、隔绝空气烘干,制得Cu2O。
【详解】(1)根据流程,矿石与氧气高温反应得到金属氧化物和SO 2;Cu2S与O2反应为Cu2S+2O22CuO+SO2,氧化剂为氧气,还原剂为Cu2S,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1;(2)若试剂X是H2O2溶液,将Fe2+氧化为Fe3+;酸性条件下,O2也可将Fe2+氧化为Fe3+,而氧气或空气价格远低于过氧化氢,故可用氧气或空气替代;(3)加入试剂Y的目的是调节pH完全沉淀Fe3+,但不沉淀Cu2+,根据表中数据可知,pH范围为:3.7≤pH<4.8;(4)还原过程中发生的反应是4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O,提高N2H4的转化率,则N2H4要充分反应;a.不断搅拌,增加N2H4与溶液的接触面,使得N2H4充分反应,a符合题意;b.增大通入N2H4的流速,有部分N2H4来不及反应,转化率会降低,b不符合题意;c.减少KOH的进入量,该反应需要消耗碱,如果没有碱,反应速率减慢,转化率降低,c 不符合题意;d.减小通入N2H4的流速,能够使得N2H4反应更加充分,转化率增加,d符合题意;综上ad符合题意;(5)根据分析N2H4制备Cu2O的化学方程式为4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O;(6)操作X为过滤,洗涤、隔绝空气烘干,制得Cu2O,因为Cu2O可以被O2氧化,在加热条件下易被空气氧化,故烘干过程要隔绝空气;(7)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu 2O ,阳极发生氧化反应,电极反应式为:2Cu-2e -+2OH -=Cu 2O+H 2O ;(8)根据图示,NH 3的转化率随着X 的增加而减小;a .该反应为放热反应,升高温度,平衡正向移动,NH 3的转化率增加,与图像不符,a 不符合题意;b .该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,NH 3的转化率减小,与图像相符,b 符合题意;c .催化剂增加化学反应速率,但是不影响平衡移动,NH 3转化率不变,与图像不符,c 不符合题意;d.()()34n NH n CH 增加,平衡正向移动,但是NH 3的转化率减小,与图像相符,d 符合题意;综上bd 符合题意。