铜及其化合物

课时作业(十)铜及其化合物 金属材料与矿物1．(2019广东实验中学月考)下列有关金属的说法正确的是( )A ．湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应B ．加强热使CuO 在高温条件下分解制备单质CuC ．黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物D ．生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质，而钢不含答案：A 解析：湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素的化合价均降低，发生还原反应，故A 项正确；CuO 在高温条件下不能分解生成单质Cu ，B 项错误；黑色金属材料包括铁、铬、锰及其合金，C 项错误；生铁和钢都是铁碳合金，其区别在于含碳量多少，D 项错误。

2．某炼铁废渣中含有大量CuS 及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl 2·2H 2O 晶体的工艺流程如下：下列说法正确的是( )A ．焙烧过程中每消耗1 mol CuS 则消耗3 mol O 2B ．焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色C ．滤渣中主要含铁的氧化物D ．将获得的CuCl 2·2H 2O 晶体加热可制得CuCl 2固体答案：B 解析：根据2CuS ＋3O 2=====高温2CuO ＋2SO 2知，每消耗1 mol CuS则消耗1.5 mol O 2，A 错误；废气中含SO 2能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，B 正确；滤渣中主要是氢氧化铁，C 错误；Cu 2＋存在水解平衡：Cu 2＋＋2H 2O Cu(OH)2＋2H ＋，CuCl 2·2H 2O 晶体加热，不能得CuCl 2固体，D 错误。

3．CuSO 4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。

下列说法不正确的是( )A ．途径①所用的混酸中H 2SO 4与HNO 3的物质的量之比最好为3∶2B ．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想C ．1 mol CuSO 4在1 100 ℃所得混合气体X 中O 2一定为0.75 molD ．Y 可以是葡萄糖溶液答案：C 解析：根据3Cu ＋8HNO 3===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O 与Cu(NO 3)2＋H 2SO 4===CuSO 4＋2HNO 3，可得3Cu ＋2HNO 3＋3H 2SO 4===3CuSO 4＋2NO ↑＋4H 2O ，A 项正确；途径②无污染，B 项正确；CuSO 4在1 100 ℃分解的化学方程式为2CuSO 4=====1 100 ℃SO 2↑＋SO 3↑＋O 2↑＋Cu 2O,1 mol CuSO 4反应生成0.5 mol O 2，C 项错误；葡萄糖中有醛基，可以还原Cu(OH)2生成Cu 2O ，D 项正确。

4．(2019辽宁大连双基测试)一定量的CuS 和Cu 2S 的混合物投入足量的稀HNO 3溶液中，收集到NO 气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu 2＋和SO 2－4)加入足量NaOH ，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g 。

则V 可能为 ( )A ．5.5B ．6.0C ．8.96D ．11.2答案：B 解析：若原固体全是CuS ，则其物质的量n (CuS)＝n (CuO)＝12.0 g80 g·mol －1＝0.15 mol ，CuS 与HNO 3的反应中转移电子的物质的量为0.15 mol ×(6＋2)＝1.2 mol ，设生成的NO 的物质的量为x mol ，则3x mol ＝1.2 mol ，解得x ＝0.4，故标准状况下气体体积V ＝0.4 mol ×22.4 L·mol －1＝8.96 L ；若原固体全是Cu 2S ，其物质的量n (Cu 2S)＝12n (CuO)＝12×0.15 mol ＝0.075 mol ，Cu 2S 与HNO 3的反应中转移电子的物质的量为0.075 mol ×10＝0.75 mol ，设生成的NO 为y mol ，则3y mol ＝0.75 mol ，解得y ＝0.25，标准状况下气体体积V ＝0.25 mol ×22.4 L·mol －1＝5.6 L ，由于原固体是CuS 和Cu 2S 的混合物，则生成的NO 气体体积介于5.6～8.96 L 之间，所以B 正确。

5．(2019桓台综合)利用铝镓合金加水制造氢气，合金中镓(Ga ，ⅢA)是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。

根据以下流程图，下列说法正确的是( )A ．铝镓合金属于纯净物B ．该合金的硬度应该小于纯铝C ．该流程中可以循环使用的物质只有铝D ．该合金中的铝常温下就可以与水反应生成Al 2O 3和氢气，该反应属于置换反应答案：D 解析：合金属于混合物，A 项错误；合金的硬度一般比各组分金属大，B 项错误；铝和镓均可循环使用，C 项错误；由流程图可知，D 项正确。

6．(2019赣州模拟)下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是 ( )A ．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极B ．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C ．黄铜矿冶炼铜时，副产物FeO 可用作冶炼铁的原料D ．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法答案：B 解析：生产玻璃过程的反应为SiO 2＋CaCO 3=====△CaSiO 3＋CO 2↑，SiO 2＋Na 2CO 3=====△Na 2SiO 3＋CO 2↑，不涉及氧化还原反应，B 错误。

7．(2019河南模拟)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO ，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L －1 NaOH 溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g 。

则下列有关叙述中不正确的是( )A ．当金属全部溶解时，失去电子的物质的量为0.3 molB ．当金属全部溶解时收集NO 气体体积为2.24 LC ．当生成的沉淀量达最大时，消耗NaOH 溶液的体积V ≥100 mLD ．参加反应的金属总质量为9.6 g>m >3.6 g答案：B 解析：Mg ――→－2e －Mg 2＋――→＋2OH －Mg (OH)2、Cu ――→－2e －Cu 2＋――→＋2OH －Cu(OH)2，由上述反应过程，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g ，即m (OH －)＝5.1 g ，n (e －)＝2n (Mg 、Cu)＝n (OH －)＝0.3 mol 。

合金的物质的量为0.15 mol ，当金属全部溶解时，失去电子的物质的量为0.3 mol ，故A 项正确，不符合题意。

根据电子转移守恒，生成的NO 物质的量为0.3 mol 3＝0.1 mol ，没有说明是标准状况下，不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算生成气体的体积，故B 项错误，符合题意。

生成0.15 mol 沉淀，需0.3 mol OH －，需要氢氧化钠溶液的体积＝0.3 mol3 mol·L －1＝0.1 L ＝100 mL ，镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，稀硝酸可能过量，所以消耗NaOH 溶液的体积V ≥100 mL ，故C 项正确，不符合题意。

镁和铜的总的物质的量为0.15 mol ，运用“极端假设法”，可得出9.6 g>m >3.6 g ，故D 项正确，不符合题意。

8．(2019广州模拟)钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。

工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。

钒在溶液中主要以VO＋2和VO－3的形式存在，且存在平衡VO＋2＋H2O VO－3＋2H＋。

下列说法正确的是() A．工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水B．可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3C．焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸以使其溶解完全D．将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见血红色，则磁性产品中一定不含铁元素答案：B解析：赤泥进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，滤渣1通过系列操作得到V2O5，可知滤渣1中含有Fe2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物，进行还原、磁选，磁性产品中含有Fe等，非磁性产品中含有V元素，在空气中焙烧后用盐酸溶解，钒在溶液中主要以VO＋2和VO－3的形式存在，再加入氯化铵转化为NH4VO3，焙烧得到V2O5，由溶液中存在平衡VO＋2＋H2O VO－3＋2H＋，盐酸过量会抑制NH4VO3的生成，盐酸溶解时不易过量。

氨水不能溶解氧化铝，故A错误；用盐酸溶解后的溶液中含有VO＋2、VO－3、Cl－，加入硝酸铵会生成NH4VO3沉淀，反应向生成更难溶的物质进行，可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3，故B正确；溶液中存在平衡VO＋2＋H2O VO－3＋2H＋，盐酸过量平衡逆向移动，会抑制NH4VO3的生成，因此不能加入过量的盐酸，故C错误；加入的硝酸不足，Fe元素被硝酸氧化可能生成亚铁离子，亚铁离子遇KSCN溶液无明显现象，故D错误。

9．(2019江苏常州一模)以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料，制取氧化钴的流程如下：(1)溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目的是_________________________________________________。

(2)氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式是_____________________________。

已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。

3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)4Fe3＋＋3[Fe(CN)6]4－===Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)确定Fe2＋是否氧化完全的方法是______________________。

(可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液)(3)除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的化学方程式：___________________________。

(4)沉淀：生成的碱式碳酸钴[(CoCO3)2·3Co(OH)2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是_________________________________________。