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。

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

【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。

练习册系列答案
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【题目】据统计,我国每年报废的手机超过1亿部,若不进行有效回收利用,会造成巨大的浪费和污染。同学们对废旧手机中的金属回收产生兴趣。

(提出问题)从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属?如何回收?

(查阅资料)

i.手机电路板中的金属及其价格如下表所示:

种类

Fe

Cu

Al

Ni

Au

Ag

Pd(钯)

市场价格($/t)

365

7175.5

1710.5

14235

4.7×107

7.6×105

2.7×107

矿石中含量

72.4

0.87

29.1

1.02

4

120

0.4

手机电路板中含量

5

13

1

0.1

350

1380

210

说明:Fe、Cu、Al、Ni的含量用质量分数(%)表示,Au、Ag、Pd的含量的单位为“g/t”。

ii.Ni的金属活动性位于氢前;Pd的金属活动性位于氢后;NiCl2溶液为绿色。

Iii.2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O

(实验方案)

第一步:选择值得回收的金属。

依据资料i中的数据,废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd,原因是:①它们的市场价格较高;②_____。

第二步:设计实验分离、回收部分金属。

序号

实验步骤

实验现象

I

取一废旧手机电路板,用电吹风机靠近电路焊接点的焊锡吹热风,一段时间后,用镊子将金属电路从塑料板中拽出

焊锡熔化

II

将金属电路放入烧杯中,加入足量稀盐酸浸泡

_____

III

取II中未溶解的金属电路,用蒸馏水洗净后,放入如图所示装置中,进行实验。

溶液逐渐变成蓝色,仍有微量金属固体未溶解

IV

过滤III中烧杯中的物质,洗涤滤纸上的物质

滤纸上仍有微量金属固体

V

_____

得到红色固体

(问题讨论)

(1)由步骤I中的现象,可推知的焊锡的物理性质是_____。

(2)步骤II对应的实验现象是_____。

(3)步骤II所得溶液中,一定含有的金属元素是_____。

(4)步骤V的操作是_____。

(反思交流)

为了确认步骤IV中滤纸上的金属成分,应进一步查阅的资料为_____。

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