Question

【题目】铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。

一、铜的冶炼

资料一：考古工作者从安阳的商代铸铜遗址中，发现当时冶炼铜的主要矿物原料是孔雀石[主要成分是碱石碳酸铜Cu2(OH)2CO3]，主要燃料是木炭，冶炼温度估计在1000℃左右。

资料二：西汉刘安著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”。“曾青”可能是硫酸铜一类的物质，将孔雀石溶于硫酸中得此溶液，当把铁粉投入此溶液中即可得铜。

(1)关于“曾青”和孔雀石的说法中，正确的是___。

A 前者属于盐，后者的主要成分是碱 B 前者属于酸，后者的主要成分是碱

C 前者和后者的主要成分都属于氧化物 D 前者和后者的主要成分都属于盐

(2)以孔雀石为原料的冶炼过程中，用现代化学的观念审视，可能涉及的化学反应有__。

①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O ②2CuO+C2Cu+CO2↑

③CuO+COCu+CO2 ④CO2+C2CO

A ①② B ①③ C ①②③ D ①②③④

(3)已知有元素化合价升高和降低的反应属于氧化还原反应。在(2)的四个反应中，不属于四种基本反应类型的有(填序号，下同)____，不属于氧化还原反应的有____。

(4)资料二中，假设溶解孔雀石的酸是稀硫酸，写出用此方法冶炼铜的化学方程式：___，___。

二、铜及其化合物的应用

(5)碱式碳酸铜是一种具有广泛用途的化工产品，主要用于固体荧光粉激活剂和铜盐的制造等。碱式碳酸铜由Na2CO310H2O与CuSO45H2O反应制备，原理：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑。称取14.0gCuSO45H2O、16.0gNa2CO310H2O，用研钵分别研细后再混合研磨，立即发生反应，有“嗞嗞”声，而且混合物很快成为“黏胶状”。将混合物迅速投入200mL沸水中，快速搅拌并撤离热源，有蓝绿色沉淀生成，过滤，用水洗涤，至滤液中不含SO42﹣为止，取出沉淀，风干，得到蓝绿色晶体。

①混合物发生反应时有“嗞嗞”声的原因是___。

②撤离热源的目的是___。

组成测定：

有同学查阅资料发现用Cu(OH)2CuCO3表示碱式碳酸铜是不准确的，较为准确、科学的表达式是mCu(OH)2nCuCO3，不同来源的碱式碳酸铜的m、n值需要具体测定。热分解法测定碱式碳酸铜组成的实验装置如下图所示，通过测定碱式碳酸铜在灼热后所产生的气体体积，推导出碱式碳酸铜中碳酸铜和氢氧化铜的含量，即可求出m和n的比值。

③三次平行实验测定结果如下表，则该样品中m：n＝___，若量气管中所盛液体是水，则该测定值比理论值___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(已知该状况下，二氧化碳密度为1.964g/L)

实验序号	样品质量/g	CO2体积/mL (已折算成标准状况下)
1	0.542	44.82
2	0.542	44.80
3	0.542	44.78

Answer 1

【答案】D D ③ ① Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O Fe +CuSO4=FeSO4+Cu 反应中有CO2气体生成 防止Cu2(OH)2CO3受热分解 3:2 偏大

【解析】

四大基本反应：置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应；孔雀石高温分解生成氧化铜、水和二氧化碳，碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，稀硫酸和孔雀石反应生成硫酸铜和二氧化碳和水。

一、(1) “曾青”是硫酸铜一类的物质，属于盐，孔雀石[主要成分是碱式碳酸铜]，属于盐，故选D。

(2)以孔雀石为原料的冶炼过程中，涉及的化学反应是孔雀石高温分解生成氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式为，碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，化学方程式为，一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，化学方程式为，二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，化学方程式为，故选D。

(3)已知有元素化合价升高和降低的反应属于氧化还原反应。在(2)的四个反应中，反应①为分解反应，反应②④均为置换反应，不属于四种基本反应类型的有③，不属于氧化还原反应的有①。

(4)溶解孔雀石的酸是稀硫酸，稀硫酸和孔雀石反应生成硫酸铜和二氧化碳和水，化学方程式为，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为。

二、①混合物发生反应时有“嗞嗞”声的原因是反应中有CO2气体生成。

②孔雀石受热易分解，故撤离热源的目的是防止Cu2(OH)2CO3受热分解。

③根据三次平行实验数据，二氧化碳条件的平均值，物质的量为

故该样品中，若量气管中所盛液体是水，二氧化碳溶于水，n值偏小，则m值偏大，故该测定值比理论值偏大。