2020-2021备战高考化学 铜及其化合物推断题综合试题及详细答案
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2020-2021备战高考化学 铜及其化合物推断题综合试题及详细答案
一、铜及其化合物
1.周期表中短周期7种主族元素A、B、C、D、E、F、G,原子序数依次增大。A的原子半径最小,A和D、C和F分别同主族,F的单质是淡黄色固体,B所形成的化合物种类最多,E的最外层电子数等于其电子层数。
(1)F的离子结构示意图为:______。C、D、E、F四种元素所形成的简单离子中,离子半径最小的是________(填微粒符号);A、C元素组成的10电子阴离子的电子式________,A、G、C元素组成具有漂白性的分子的结构式为________。
(2)用电子式表示B的简单氢化物的形成过程____________________。
(3)写出E的单质与D的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式________。写出铜单质与F的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式____________。
【答案】 Al3+ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
周期表中短周期7种主族元素A、B、C、D、E、F、G,原子序数依次增大。F的单质是淡黄色固体,F为S,C和F同主族,C为O;B所形成的化合物种类最多,B为C;E的最外层电子数等于其电子层数,E为Al;A的原子半径最小,A为H,A和D同主族,D为Na;因为G的原子序数比F(S)的原子序数大,所以G为Cl。
【详解】
由分析可知,A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S、G为Cl。
(1)F为S,S2-的结构示意图为:;C、D、E、F四种元素所形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-,电子层数越多半径越大,当电子层数相同、核外电子数相同时,核电荷数越大,半径越小,故C、D、E、F四种元素所形成的简单离子中,离子半径最小的是Al3+;A为H、C为O,A、C元素组成的10电子阴离子为OH-,OH-的电子式为;
A、G、C元素组成具有漂白性的分子为HClO,其结构式为;
(2)B的简单氢化物为CH4,用电子式表示CH4的形成过程为;
(3)E的单质与D的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;F的最高价氧化物的水化物为H2SO4,铜单质与浓硫酸反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。
2.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↑+4H2O
3CuO+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−。
3.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 + 2O2 2CuO + 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 + 2O2 2CuO + SO2,故答案为:Cu2S + 2O2 2CuO + 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+。
【点睛】
E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是易错点。
4.在下图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,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。(部分反应中生成物没有全部列出,反应条件未列出)
请回答下列问题:
(1)A、C的化学式分别为_______、_______。
(2)反应①的化学方程式为_______。
(3)反应②的离子方程式为_______。
(4)向反应②后的溶液中通入少量的A,现象为_______。
【答案】 NH3 NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+ 8 H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 有蓝色沉淀生成
【解析】已知B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,即为氧气,G是一种紫红色金属单质,则为铜,E能与不活泼金属铜反应,且相对分子质量比D大17,所以E为HNO3,D为NO2,则C为NO,F为H2O,由此推出A为NH3。
(1)A、C的化学式分别为NH3和NO;
(2)反应①为NO2与H2O的反应,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(3)反应②为铜与稀硝酸的反应,其离子方程式为3Cu+ 8 H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)反应②后的溶液为Cu(NO3)2 溶液,通入少量的NH3,将发生如下反应Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+,所以现象为有蓝色沉淀生成。
5.化学反应多姿多彩,其中的颜色多种多样,试根据图中框图,按要求填写下列问题
(1)A的名称是______________,B的化学式是_________。
(2) 反应①的化学方程式________________________;
反应②的离子方程式_____________________________;
B和氯气的化学方程式____________________________。
【答案】(1)氧化铁;Fe
(2)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+;2Fe+3Cl22FeCl3
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:红棕色粉末A为氧化铁,在高温下被一氧化碳还原,生成黑色粉末B为铁,与蓝色溶液反应生成红色固体C为铜,铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。 (1)根据上述分析,A是氧化铁,B是铁,故答案为氧化铁;Fe;
(2)反应①的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,故答案为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
反应②的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+,故答案为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+;
B和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。
考点:考查了无机推断的相关知识。
6.汞蒸气有毒,为了检查室内汞含量是否超标,可用含某一化合物A的试纸悬挂于室内,室温下若三小时内试纸变色,则表明室内汞超标。化合物A为较常见化合物,白色,难溶于水,其金属阳离子在水中不稳定,可发生歧化反应,歧化产物之一可与A的非金属阴离子作用并生成化合物A。
(1)判断A为________________,键型________________。
(2)A的阳离子在水溶液中的歧化反应方程式____________。
(3)歧化产物之一与A的阴离子反应方程式____________。
(4)检测汞蒸气时,试纸颜色由________色变成________色。写出反应方程式____________(已知反应产物之一是配合物)。
【答案】CuI 共价键 2Cu+=Cu2++Cu 2Cu2++4I-=2CuI+I2 白 红 4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu