[题目]铜及其化合物在生产.生活中都有广泛的应用.(1)一.铜的性质及其应用兔首和鼠首均为青铜器.表面呈绿色.这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈.铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3 . 它受热会分解生成三种氧化物.青铜器属于.A.无机材料B.合成材料C.复合材料D.复合肥(2)铜绿分解的化学方程式为.(3)为了弄清铜生成铜绿的条件.某化学实验小组� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
（1）一、铜的性质及其应用
兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），表面呈绿色，这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈（铜锈俗称铜绿）。铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3 ，它受热会分解生成三种氧化物。
青铜器属于（填序号）。
A.无机材料
B.合成材料
C.复合材料
D.复合肥
（2）铜绿分解的化学方程式为。
（3）为了弄清铜生成铜绿的条件，某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验，设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验，实验如下图所示（所用铜片洁净、光亮，试管内的“ ”为铜片）。

实验较长时间后，发现（填试管编号）试管中铜片最先生锈。小组讨论后发现实验还不够完善，要得出正确的结论，还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是：Cu和（写出试管中需要的物质）。可以省略不做的实验是试管（填试管编号）。
（4）二、铜的制备研究
铜可采用如下方法制备：
方法一：火法炼铜：Cu2S+O2 2Cu+SO2
方法二：湿法炼铜：CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu
上述两种方法中，你认为哪种方法更好，原因是（写出1条原因即可）。辉铜矿的主要成分为Cu2S，常用于火法炼铜。若生成过程中铜元素的转化率为90%，生产64tCu需要含Cu2S 80%的辉铜矿 t（取整数）。
（5）加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+ ，否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应，产生一种气体，同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀，影响产品质量，6Na2CO3＋3Fe2(SO4)3＋6H2O＝2NaFe3(OH)6(SO4)2＋6CO2↑＋5。
（6）加入Na2CO3沉淀时，反应液pH对产品中的SO42- 含量以及反应液中Cu2＋沉淀效率的影响如下图所示，第二次沉淀时溶液pH最好控制在。

（7）所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。某研究小组设计如右上图实验装置测定其中CuCO3的质量分数（不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）。
实验步骤如下：①连接装置并v；②准确称量样品的质量1.2g；③装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10ml；④向锥形瓶内加入50mL(足量)的稀硫酸，充分反应；⑤冷却到室温；⑥再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为172ml。
Ⅰ．请将上述实验步骤补充完整；
Ⅱ．装置B的作用是，少量植物油的作用是， C中的试剂是（填字母序号）；
a．碱石灰 b．浓硫酸 c．无水硫酸铜
Ⅲ．步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。
Ⅳ．若标准状况下，每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数（写出计算过程）。（保留到0.1%）
Ⅴ．若其他操作均正确，仅因下列因素可使测定结果偏小的是（填字母序号）；
A．步骤③中平视刻度，步骤⑥中仰视读数
B．硫酸的用量不足
C．量气管中未加植物油
D．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数
（8）碱式碳酸铜【xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O】的热分解研究。小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成的固体质量与分解温度的关系如下图。

(已知Cu(OH)2的分解温度小于CuCO3的分解温度。)
Ⅰ．通过计算可得x：y：z=；
Ⅱ．若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：。

【答案】
（1）A
（2）Cu2（OH）2CO3 2CuO+H2O+CO2↑
（3）D,CO2 和O2,ABC
（4）方法二,能耗低,111三、铜的化合物的制备研究(5)碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如下：加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用（填序号）。a．Fe2O3 b． CaCO3 c．CuOC
（5）Na2SO4
（6）8.5
（7）连接装置后补充检查装置气密性,避免二氧化碳和水接触,防止二氧化碳溶于水,C,缓慢下移,0.62g÷1.2g×100％=51.7％,BCD
（8）检查装置气密性,干燥CO2
【解析】解：（1）青铜属于合金，是无机材料。故填：A；（2）铜绿受热会分解生成三种氧化物，由黑色粉末可知是氧化铜，其余两种由质量守恒定律知剩余两种应是水和二氧化碳，铜绿分解的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3 2CuO+H2O+CO2↑，（3）实验较长时间后，发现D试管中铜片最先生锈，因为D试管中的铜与氧气、水和二氧化碳充分接触，容易生锈。故填：D；上图知实验缺少了把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，所以要补充的一个实验是：把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，放置对比观察；可以省略不做的实验是试管：ABC；（4）上述两种方法中，你认为哪种方法更好方法二，原因是：能耗低；

设需要含Cu2S 80%的辉铜矿的质量为x。

Cu2S + O2	2Cu + SO2
160	128
80x％	64t÷90％

x=111t（5）加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质，试剂1最好选用氧化铜。故填：C；（6）根据质量守恒定律可知，Fe原子反应前后各6个，C原子反应前后各6个，H原子反应前后各12个，Na原子反应前12个，反应后2个，S原子反应前9个，反应后4个，O原子反应前60个，反应后40个。反应前后Na原子相差10个，S原子相差5个，O原子相差20个，又化学计量数为5，故该化学式为Na2SO4；（7）目的是制备高纯度碱式碳酸铜，所以溶液残留铜元素越低越好，所以溶液pH最好控制在8.5；（8）①该装置使用前必须密封进行，所以实验前一定要检查装置气密性；

Ⅱ．浓硫酸的吸水性可以除去二氧化碳中的水；少量植物油可以避免二氧化碳和水接触，防止二氧化碳溶于水；无水硫酸铜遇水变蓝，可以检验二氧化碳气体是否干燥完全；

Ⅲ．液面越低压强越小，随着稀盐酸的注入，样品分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止量气管内气体压强过大，可将水准管缓慢下移；

Ⅳ．生成二氧化碳的体积为172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L。二氧化碳的质量为：0.112L ×44g÷22.4L=0.22g。二氧化碳中碳元素的质量为：0.22g×12÷44=0.06g。二氧化碳中的碳全部来自于碳酸铜中的碳。因此碳酸铜的质量为0.06g×124÷12=0.62g。故碳酸铜的质量分数为：0.62g÷1.2g×100％=51.7％；

Ⅴ．A．步骤⑥中仰视读数，所的二氧化碳体积比比实际大，故导致结果偏大；

B．硫酸用量不足，CuCO3未反应完，生成二氧化碳体积减少，故导致结果偏小；

C．量气管中未加植物油，二氧化碳溶于水，导致二氧化碳体积偏小，故导致结果偏小；

D．步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，量气管内压强大，液面高，导致二氧化碳体积减小，故导致结果偏小；因此本题选BCD；（9）Ⅰ．由题意结合图可知，最先受热分解的是结晶水，然后是氢氧化铜，最后是碳酸铜。减少的水的质量为（24.0-22.2）g=1.8g；氢氧化铜受热生成氧化铜，减少的质量相当于是减少的水的质量为（22.2-20.4）g=1.8g；碳酸铜受热生成氧化铜和二氧化碳，减少的质量相当于二氧化碳的质量为（20.4-16.0）g=4.4g。故减少的质量比为44x：18y：18z=4.4g：1.8g：1.8g。故x：y：z=1：1：1；

Ⅱ．氧化铜加热后质量又会减少，应该是氧化铜中的氧元素转化为氧气，16g氧化铜的氧元素的质量=16g× =3.2g，大于1.6g，说明是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气，所以此过程中可能发生反应的化学方程式4CuO 2Cu2O+O2↑。
【考点精析】解答此题的关键在于理解书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识，掌握注意：a、配平 b、条件 c、箭号．

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