2018届高考一轮复习人教版第11讲铜及其化合物金属材料开发利用金属矿物学案3 17页

第11讲　铜及其化合物　金属材料　开发利用金属矿物 ‎【考纲要求】　1.掌握铜及其重要化合物的性质。2.了解合金的概念及重要应用。3.了解常见金属的活动性顺序及金属冶炼的一般方法。4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。‎ 考点一|铜及其化合物(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第51页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．单质铜 ‎(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。‎ 有关化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。‎ ‎②写出下列化学方程式：‎ 铜在空气中加热：2Cu＋O22CuO。‎ 铜丝在硫蒸气中反应：2Cu＋SCu2S。‎ 铜丝在Cl2中反应：Cu＋Cl2CuCl2。‎ ‎2．铜的重要化合物 ‎(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。‎ ‎(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为4CuO2Cu2O＋O2↑。‎ ‎(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O。‎ ‎(4)Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。‎ ‎3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)用胆矾炼铜不涉及化学反应。(　　)‎ ‎(2)氢气通过灼热的CuO粉末反应后固体物质增重。(　　)‎ ‎(3)CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2。(　　)‎ ‎(4)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2＋。(　　)‎ ‎(5)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成。(　　)‎ ‎(6)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成。(　　)‎ ‎(7)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在。(　　)‎ ‎(8)将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√‎ ‎[练透基础小题]‎ 题点一　铜及其化合物的性质 ‎1．(RJ必修1·P686题改编)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是(　　)‎ A．铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到 B．铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型 C．铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受 D．铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通 答案：B ‎2．把铜及其化合物的化学式与其颜色连接起来。‎ ‎ Cu　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ CuSO4 白色 ‎ Cu2O 蓝色 ‎ Cu(OH)2 红色 ‎ CuSO4·5H2O 紫红色 ‎ CuO 棕黄色 ‎ CuCl2 黑色 ‎ Cu2S 答案：‎ ‎3．下列有关铜的化合物的性质的叙述正确的是(　　)‎ A．CuSO4变成CuSO4·5H2O是物理变化 B．一定条件下，新制的Cu(OH)2悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应 C．CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2‎ D．Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2＋‎ 解析：A项：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O是化学变化；B项：Cu(OH)2与乙醛在加热的条件下能反应，在常温下，Cu(OH)2与乙酸也能发生中和反应；C项：CuO与水不反应；D项：。‎ 答案：D ‎[备考提醒]　Cu2＋在水溶液中的颜色 ‎1．含Cu2＋的溶液常为蓝色。‎ ‎2．浓CuCl2溶液为蓝绿色，稀CuCl2溶液为蓝色。‎ 题点二　铜及其化合物间的转化 ‎4．已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．如果溶液变为蓝色、同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成了Cu2O B．溶液中最终可能有紫红色固体出现 C．这种实验的结果无法说明CuO分解的程度 D．如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解 解析：若误认为Cu不与热的稀硝酸反应会造成错选D。如果样品部分生成了Cu2O，也会有类似现象发生，即这种实验的结果无法说明CuO分解的程度，A项错误、C项正确；由于Cu能够与热的稀硝酸反应，所以不论CuO是否完全分解，溶液中最终不可能有紫红色固体出现，B、D项错误。‎ 答案：C ‎5．Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图：‎ Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾 ‎(1)Cu2S中铜元素的化合价为________，火法炼铜的反应原理是________________(用化学方程式表示)。‎ ‎(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：________________。‎ ‎(3)若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。‎ A．适量的NaNO3‎ B．适量的HNO3‎ C．适量的H2O2‎ 解析：(1)Cu2S中铜为＋1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应原理为Cu2S＋O22Cu＋SO2。‎ ‎(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2＋(蓝色)和单质铜(红色)，写出反应物和生成物，配平方程式。‎ ‎(3)H2O2不产生污染物。‎ 答案：(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎(2)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O ‎(3)C ‎6．某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为 ‎(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是________。‎ a．灼烧过程中部分氧化铜被还原 b．灼烧不充分铜未被完全氧化 c．氧化铜在加热过程中分解生成铜 d．该条件下铜无法被氧气氧化 ‎(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是______________________________________________。‎ 答案：(1)ab　(2)耗酸少；无污染性气体SO2产生 考点二|合金及常见金属材料(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第52页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．合金 ‎(1)概念：‎ 合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，而且是一种混合物。‎ ‎(2)性能：‎ ‎①多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。‎ ‎②合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。如生铁的熔点比纯铁的熔点低，硬度比纯铁的大。‎ ‎2．常见金属材料 ‎(1)重要的黑色金属材料——钢铁：‎ ‎①钢是用量最大，用途最广的合金。‎ ‎②钢的分类：‎ ‎(2)有色金属材料——铜和铝：‎ ‎①铜合金：我国使用最早的铜合金是青铜，常见的铜合金还有黄铜和白铜。‎ ‎②铝合金：‎ ‎3．(RJ必修1·P681题改编)正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)合金的硬度一般比它的各成分金属的大。(　　)‎ ‎(2)一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低。(　　)‎ ‎(3)改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金。(　　)‎ ‎(4)合金比纯金属的导电性更强。(　　)‎ ‎(5)合金比纯金属的应用范围更广泛。(　　)‎ ‎(6)合金材料中不可能含有非金属元素。(　　)‎ ‎(7)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金。(　　)‎ ‎(8)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×‎ ‎[练透基础小题]‎ ‎1．下列关于不锈钢和普通钢的认识中，正确的是(　　)‎ A．它们的组成元素是相同的 B．它们的主要成分都是铁，故化学性质完全相同 C．它们的耐腐蚀性能不同 D．它们的物理性质完全相同 答案：C ‎2．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：‎ 熔点 ‎/ ℃‎ 密度/‎ ‎(g/cm3)‎ 硬度(金 刚石为10)‎ 导电性 ‎(银为100)‎ 某合金 ‎2 500‎ ‎3.00‎ ‎7.4‎ ‎2.3‎ 铁 ‎1 535‎ ‎7.86‎ ‎4.5‎ ‎17‎ 还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合做(　　)‎ A．导线　　　　　　　　 B．门窗框 C．炉具 D．飞机外壳 解析：该合金与铁的性质比较可知，其导电性比Fe差很多，不适合做导线。‎ 答案：A ‎3．下表中是四种金属的熔、沸点数据：‎ 金属 Na Al Cu Fe 熔点/ ℃‎ ‎97.81‎ ‎660‎ ‎1 038‎ ‎1 535‎ 沸点/ ℃‎ ‎883‎ ‎2 467‎ ‎2 567‎ ‎2 750‎ ‎(1)根据表中数据，归纳出两种金属不能形成合金的有哪些组合？‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)概括出能形成合金的两种金属应具备的条件。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)NaCu，NaFe ‎(2)要形成合金，各成分都要有共同的液态温度范围，即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点 考点三|金属矿物的开发和利用(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第53页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．金属在自然界中的存在形式 ‎2．金属冶炼的一般步骤 ‎3．金属冶炼的实质 金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M。‎ ‎4．金属冶炼的方法(用化学方程式表示)‎ ‎5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。(　　)‎ ‎(2)用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜。(　　)‎ ‎(3)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应。(　　)‎ ‎(4)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al。(　　)‎ ‎(5)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜。(　　)‎ ‎(6)电解氯化镁溶液制取金属镁。(　　)‎ ‎(7)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√‎ ‎[练透基础小题]‎ 题点一　金属的冶炼方法 ‎1．下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是(　　)‎ A．电解氯化镁水溶液制备金属镁 B．利用铝热反应制备金属铝 C．加热分解Fe2O3的方法制备金属铁 D．用火法或湿法均可制备金属铜 答案：D ‎2．(1)能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg?‎ ‎(2)冶炼Al时加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是什么？‎ 答案：(1)不能。因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的离子，不导电；而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量的电能，成本较高。‎ ‎(2)冰晶石可以降低Al2O3熔化的温度。‎ 题点二　铝热反应冶炼难熔金属 ‎3．用铝热反应还原下列物质，制得金属各1 mol时，消耗铝最少的是(　　)‎ A．MnO2　　　　　　　 B．Cr2O3‎ C．V2O5 D．Fe3O4‎ 解析：制得1 mol金属需要电子最少的消耗铝最少。A～D项制得1 mol金属需要电子的物质的量依次为4 mol、3 mol、5 mol、 mol。‎ 答案：D ‎4．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：‎ ‎①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；‎ ‎②另取‎20 g A全部溶于‎0.15 L 6.0 mol/L盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出‎1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。‎ 请填空：‎ ‎(1)①中引发铝热反应的实验操作是_______________________________，‎ 产物中的单质B是________。‎ ‎(2)②中所发生的各反应的化学方程式是____________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　Fe ‎(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、‎ MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O ‎(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋‎ ‎[备考提醒]　有金属参加或生成的置换反应 ‎1．活泼金属与水或酸反应置换出H2；‎ ‎2．铁与水蒸气反应置换出H2；‎ ‎3．水溶液中，金属活动性顺序表中排在前面的金属置换出排在后面的金属；‎ ‎4．镁置换出碳：2Mg＋CO22MgO＋C；‎ ‎5．铝热反应；‎ ‎6．非水溶液中，非金属单质C、H2等可还原出Cu、Fe、W等金属。‎ 题点三　金属铜的冶炼 ‎5．工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：‎ ‎(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。‎ a．浓硫酸　 B．稀硝酸　　c．NaOH溶液　　d．氨水 ‎(2)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。‎ a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 ‎(4)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为____________________________________________________。‎ 答案：(1)cd ‎(2)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu ‎(3)bd　(4)4H＋＋O2＋4e－===2H2O ‎[真题发掘·知识串联]　　　　　　　　　　　　　　串线索　固双基　回扣关键知识 以黄铜矿冶炼铜的工艺流程为载体　串联金属冶炼的常用方法 授课提示：对应学生用书第54页 高考载体　(2012·山东高考卷)‎ 工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎　(1)写出用电解法冶炼钠和铝的化学方程式：____________________________，________________________________________________________________________。‎ ‎(2)工业上冶炼铁用的还原剂是什么？________，写出反应的化学方程式： ___________。‎ ‎(3)由泡铜(Cu2O、Cu)冶炼粗铜的化学方程式是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知Cu2O能与稀H2SO4反应生成CuSO4和Cu，泡铜中的Cu2O和Cu均是红色物质，如何通过实验鉴别Cu2O与Cu？__________________________________________。 ‎(5)冰铜(mCu2S·nFeS)中铜元素的化合价是多少？________，将冰铜中的Cu2S在O2中灼烧能冶炼出铜，试写出该反应的化学方程式：__________________________。 ‎(6)由粗铜电解精炼铜时，粗铜接电源的正极还是负极？______________________。 ‎(7)设计由粗铜、浓H2SO4、水等物质制备CuSO4的实验方案。_______________________。‎ 答案：(1)2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑‎ ‎2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑‎ ‎(2)CO　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2‎ ‎(3)3Cu2O＋2Al6Cu＋Al2O3‎ ‎(4)将少量红色物质放入稀H2SO4中，有固体析出，若溶液变成蓝色，说明红色物质为Cu2O，若溶液不变蓝色，则红色物质为Cu ‎(5)＋1价　Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎(6)正极 ‎(7)由粗铜制备CuSO4的实验流程为 课时作业(授课提示：对应学生用书第261页)‎ ‎1．(2017·湖南师大附中月考)下列有关说法中，正确的是(　　)‎ ‎①钢与纯铁相比较不易生锈 ‎②冶炼铝和钠都可以用电解法 ‎③KSCN溶液可以检验Fe3＋‎ ‎④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血 ‎⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 A．①②③④⑤　　　　　 B．②③④⑤‎ C．①③④ D．①②④⑤‎ 解析：①钢中含有碳等杂质容易形成原电池，腐蚀更快，错误；②冶炼铝和钠都是用电解法，正确；③铁离子遇到硫氰化钾显红色，正确；④钙是组成骨骼的重要元素，缺钙会使骨质疏松，血红蛋白中含有铁元素，缺铁会引起缺铁性贫血，正确；⑤青铜为铜锡等形成的合金，不锈钢为铁镍等形成的合金，硬铝为镁铝等形成的合金，正确。‎ 答案：B ‎2．下列冶炼金属的原理正确的是(　　)‎ A．2Al2O3＋‎3C4Al＋3CO2↑‎ B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2‎ C．MgO＋H2Mg＋H2O D．2HgO2Hg＋O2↑‎ 解析：A项冶炼金属Al所用的为电解熔融Al2O3；C项冶炼金属Mg所用的为电解熔融MgCl2；D项冶炼金属Hg所用的是热分解法。‎ 答案：B ‎3．下列有关金属的工业制法正确的是(　　)‎ A．制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 C．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜 解析：钠与水反应，不能从溶液中置换出钛，A错；电解NaCl溶液得不到Na，C错；用粗铜电解精炼，而不是用黄铜矿，D错。‎ 答案：B ‎4．Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是(　　)‎ A．两者的单质放置在空气中均只生成氧化物 B．两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气 C．常温条件下，两种金属都能溶解于浓硝酸中 D．制备FeCl3、CuCl2，均不能采用将其溶液直接蒸干的方法 解析：Cu放置在空气中可生成Cu2(OH)2CO3，A项错误；铜为不活泼金属，不能与稀硫酸反应生成氢气，B项错误；常温下，浓硝酸能够使铁钝化，C项错误；直接蒸干FeCl3、CuCl2溶液得到的固体分别是Fe(OH)3、Cu(OH)2，D项正确。‎ 答案：D ‎5．铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有：黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。下列说法不正确的是(　　)‎ A．可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 B．硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 C．工业上常采用电解法制取粗铜 D．在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu2S 答案：C ‎6．(2015·四川高考卷)下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是(　　)‎ A．该溶液中Na＋、NH、NO、Mg2＋可以大量共存 B．通入CO2气体产生蓝色沉淀 C．与H2S反应的离子方程式：Cu2＋＋S2－===CuS↓‎ D．与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH 解析：A项，CuSO4溶液显酸性，Na＋、NH、NO、Mg2＋可以大量共存，A项正确；B项，CO2与CuSO4溶液不发生反应，违背了强酸制弱酸的原理，B项错误；C项，H2S属于弱电解质，书写离子反应方程式时，要写化学式，C项错误；D项，CuSO4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子，D项错误。‎ 答案：A ‎7．已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是(　　)‎ A．Na B．Al C．Fe D．Cu 解析：Na、Al、Fe均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，转化关系可能是溶液。‎ 答案：D ‎8．用锌、氧化铜、稀硫酸做原料制取铜，有下列两种途径：‎ ‎(1)ZnH2Cu；‎ ‎(2)CuOCuSO4Cu 若用这两种方法制得相同质量的铜时，下列叙述符合实际实验结果的是(　　)‎ A．生成的硫酸锌质量相同 B．消耗相同质量的硫酸 C．消耗相同质量的锌 D．消耗相同质量的氧化铜 解析：H2还原CuO时H2的消耗量比理论值要多，则(1)中消耗Zn、H2SO4和生成的ZnSO4的量都多。‎ 答案：D ‎9．CuSO4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所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2‎ B．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 CuSO4在1 ‎100 ℃‎所得混合气体X中O2一定为0.75 mol D．Y可以是葡萄糖 解析：根据途径①中的离子反应方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知n(NO)∶n(H＋)＝2∶8，即n(H2SO4)∶n(HNO3)＝3∶2，A项正确；途径②的反应为2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O，不产生污染性气体，符合绿色化学思想，B项正确；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液生成Cu2O，D项正确。‎ 答案：C ‎10．部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共‎5.76 g，经如下处理：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋‎ B．样品中Fe元素的质量为‎2.24 g C．样品中CuO的质量为‎4.0 g D．V＝896‎ 解析：根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋不共存，则A项错误；最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g－2.24 g＝3.52 g，则C项错误；因2.24 g Fe元素已部分氧化，且Fe还与Fe3＋、Cu2＋发生反应，故生成的氢气的体积应小于896 mL，D错误。‎ 答案：B ‎11．孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：‎ ‎(1)反应①能观察到的现象是_________________________________________，‎ 有关反应的化学方程式为______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应②加入的金属可能是________，有关反应的离子方程式为________________。‎ 解析：孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O。经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2＋从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等。‎ 答案：(1)固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生　Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O ‎(2)铁粉(答案合理即可)　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu ‎12．(2016·四川高考卷)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。‎ ‎[资料查阅]‎ ‎[实验探究]　该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器X的名称是________。‎ ‎(2)实验操作的先后顺序是a→________→e(填操作的编号)。‎ a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处通入干燥HCl d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入HCl，然后通入N2‎ ‎(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[探究反思]‎ ‎(5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析：‎ ‎①若杂质是CuCl2，则产生的原因是_____________________________________。‎ ‎②若杂质是CuO，则产生的原因是__________________________________________。‎ 解析：(1)仪器X是干燥管。(2)根据实验要求及有关信息可知，首先检查装置的气密性，加入药品后应在“气体入口”处通入干燥HCl，再点燃酒精灯，加热，待反应完成后，熄灭酒精灯，冷却，最后停止通入HCl，然后通入N2赶出装置中的HCl气体和氯气，使反应气被充分吸收，故实验操作的顺序为a→c→d→b→e。(3)无水硫酸铜遇到CuCl2·2H2O分解产生的水后变为蓝色，而分解产生的氯气不被硫酸铜吸收，当氯气通过并接触湿润的蓝色石蕊试纸时，氯气遇水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使试纸先变红，次氯酸有强氧化性，可使变红色的试纸褪色。(4)D中的氢氧化钠吸收多余的Cl2和HCl气体，防止污染空气，其中发生的氧化还原反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)由题给信息可知，①如果产生杂质是CuCl2，则产生的原因是没能保持温度在大于300‎ ‎ ℃条件下充分反应，即加热的时间不足或温度较低；②若杂质是CuO，则产生的原因是通入氯化氢的量不足，导致在加热失水过程中有部分CuCl2·2H2O发生水解生成Cu2(OH)2Cl2，最后分解生成CuO。‎ 答案：(1)干燥管　(2)c→d→b　(3)先变红，后褪色 ‎(4)2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O ‎(5)①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足 ‎13．(2017·豫南四校联考)铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。‎ Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定 ‎①按如图组装仪器，____________________；‎ ‎②将‎5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)；‎ ‎③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待装置C出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；‎ ‎④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。‎ ‎(1)补全步骤①的操作： _____________________________________________。‎ ‎(2)装置C的作用为______________________________________。‎ ‎(3)测得反应后装置B增重‎1.35 g，则铁矿石中氧的质量百分含量为________。‎ Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定 ‎(1)步骤④中煮沸的作用是______________________。‎ ‎(2)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________(填字母)。‎ a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂 b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂 c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液 d．锥形瓶不需要用待测液润洗 e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化 f．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数 ‎(3)若滴定过程中消耗0.400 0 mol·L－1的KI溶液25.00‎ ‎ mL，则铁矿石中铁的质量百分含量为________。‎ Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。‎ 解析：Ⅰ.(1)由于该实验中有气体通过装置参加反应，所以要检验装置的气密性。(2)该实验中，氢气和铁的氧化物反应生成金属铁和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，装置B处的干燥管作用是吸收反应产生的水蒸气，所以装置C要防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响测定结果。(3)测得反应后装置B增重1.35 g，根据反应的实质，增加的是水的质量，n(H2O)＝＝0.075 mol，则铁矿石中含有氧元素的物质的量是0.075 mol。根据质量守恒定律，铁矿石中氧的质量百分含量是×100%＝24%。‎ Ⅱ.(1)溶液A中通入足量的Cl2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，煮沸后可以降低Cl2在溶液中的溶解度，赶走溶液中溶解的过量Cl2，防止在步骤⑥中Cl2与KI反应，影响测定结果。(2)碘水为黄色，三价铁离子在溶液中也呈黄色，滴定过程中需加指示剂，a错误；滴定过程中，三价铁离子可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，不能确定是否达到滴定终点，b错误；滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，c错误；锥形瓶不需要用待测液润洗，d正确；滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶，观察颜色的变化，e错误；滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数，f正确。(3)根据反应的方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，消耗的碘离子与铁离子物质的量相等，n(Fe3＋)＝n(KI)，即0.400 0 mol·L－1×‎0.025 L＝c(Fe3＋)×‎0.02 L，解得c(Fe3＋)＝0.5 mol·L－1。所以在‎10.0 g铁矿石中含有Fe元素的物质的量是n(Fe3＋)＝0.5 mol·L－1×‎0.25 L＝0.125 mol，从而可求出铁元素的百分含量为×100%＝70%。‎ Ⅲ.铁元素的质量分数是70%，氧元素的质量分数为24%，所以‎100 g铁矿石中，铁元素的质量是‎70 g，氧元素的质量是‎24 g。铁元素和氧元素的物质的量比为∶＝5∶6，所以铁的氧化物的化学式为Fe5O6。‎ 答案：Ⅰ.(1)检验装置的气密性　(2)防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响测定结果　(3)24%‎ Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量Cl2　(2)df　(3)70%　Ⅲ.Fe5O6‎