2020届高三化学二轮复习实验题必练-铜及其化合物

一、实验题

1. 难度：中等

某学习小组设计如图装置，验证黄铜矿(主要成分CuFeS₂)在空气中的氧化产物并测定CuFeS₂的纯度(杂质不参与反应)。

回答下列问题。

(1)仪器a的名称_________，碱石灰的作用______________________________________。

(2)为检验灼烧黄铜矿产生的气体，B中可选__________________

a．HNO₃溶液    b．品红溶液        c．BaCl₂溶液     d．溴水        e．KMnO₄溶液

(3)C中NaOH的作用____________________________________________________

(4)样品经煅烧后的固体中铜元素以泡铜(Cu、Cu₂O)形式存在，其中Cu₂O能与稀H₂SO₄反应生成Cu和CuSO₄。

①请设计实验验证泡铜中含有Cu₂O____________________________________________。

②用泡铜与CO反应来制取粗铜装置如下图，实验时依次进行的操作：

组装仪器→检查装置气密性→加装药品→____________→____________→…→尾气处理；CO还原Cu₂O的化学方程式_______________________________________________

(5)为测定CuFeS₂的纯度，称取a g黄铜矿样品充分灼烧，从灼烧产物中分离出泡铜，完全溶于稀硝酸，并配成200 mL的溶液，取20．00 mL该溶液用c mol· L^-1的标准液EDTA(用H₂Y^2-表示)滴定至终点(标准液不与杂质反应)，消耗EDTA V mL，则CuFeS₂的纯度为____________。(滴定时的反应为：Cu²⁺+H₂Y^2-===CuY^2-+2H⁺)

二、工业流程

2. 难度：中等

为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图1实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO₄•7H₂O）和胆矾晶体请回答：

（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式： ______ 。

（2）试剂X是 ______。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 ______。

（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如图2所示装置及试剂制取CO₂并将制得的气体通入溶液A中．一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少．为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 ______。

（4）由溶液E到绿矾晶体（FeSO₄•7H₂O），所需操作是 ______ 、 ______ 、 ______ 、洗涤、干燥。

（5）用固体F制备CuSO₄溶液，可设计如图3三种途径：写出途径①中反应的离子方程式 ______ ，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由 ______ 。

三、实验题

3. 难度：简单

利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验。

已知2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O，该实验证明氨气具有还原性。

（1）碱石灰的作用是______________，倒扣漏斗的作用是___________________。

（2）浓氨水与固体NaOH接触，会逸出大量氨气原因是______________________。

（3）硬质玻璃管中可观察到的实验现象是_________________________________。

（4）常温下，若氨水与稀硫酸恰好完全中和，则所得溶液中各离子浓度的大小顺序为_________。

四、综合题

4. 难度：中等

铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途．

一如金属铜用来制造电线电缆，超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中；CuCl和都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等．

(1)超细铜粉的某制备方法如下：

中所含的化学键有 ______ ．

(2)氯化亚铜的制备过程是：向溶液中通入一定量，微热，反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀．反应的离子方程式为 ______ ．

二波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上，鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料．已知的部分结构可表示如下：

(1)写出铜原子价电子层的电子排布式 ______ ，与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有 ______ 填元素符号．

(2)请在上图中把结构中的化学键用短线“--”表示出来．______ 

(3)往浓溶液中加入过量较浓的直到原先生成的沉淀恰好溶解为止，得到深蓝色溶液．小心加入约和溶液等体积的并使之分成两层，静置．经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色晶体．实验中所加的作用是 ______ ．

(4)晶体中呈正四面体的原子团是 ______ ，杂化轨道类型是杂化的原子是 ______ ．

五、实验题

5. 难度：中等

室温下(20^oC))课外小组用下列装置探究铁和硝酸反应情况，过程如下图所示：

将Ⅲ中液面上的气体排入小试管中点燃，有尖锐爆鸣声，小试管壁出现液滴。取反应后溶液，加入足量NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时，蒸气带有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。

(1)X气体是______ (填化学式)，证据是________。

(2)实验中硝酸被还原成另一种产物的化学方程式_____。

(3)甲同学对产生的气体原因提出假设并设计方案：

假设1：该浓度的硝酸中H⁺的氧化性大于NO₃^-

假设2：H⁺还原反应速率大于NO₃^-的还原反应速率

I. 验证假设1：可用____(选 “ Cu” 或“Zn”)粉与同浓度硝酸反应，依据 ____________ ，则假设1不成立。

II. 验证假设2：改变条件重复上图过程实验，结果如下：(所用试剂的量、气体成分与实验上图相同)

序号	反应温度	实验结果
a	40^oC	溶液浅绿色，收集气体为3.4mL
b	60^oC	溶液浅绿色，收集气体为2.6mL

上表实验结果_____(填“能”或“否”)判断假设2成立。由实验数据结果分析温度对铁粉与硝酸反应时对生成X体积的影响的原因___________。

(4)常温下(20℃)，乙同学改用3mol·L^–1 HNO₃ 进行图1过程实验，Ⅱ中仍为无色气体，在Ⅲ中气体变红色。由此得出的相关结论正确的是______ 。

a. 该实验产生的无色气体只有NO

b. 若改用浓硝酸时，反应会更剧烈还原产物为NO₂

c. 硝酸的浓度不同时，其主要还原产物不同

(5)综上所述，金属与硝酸生成X气体，需要控制的条件是___________ 。

六、填空题

6. 难度：简单

化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等离不开化学。

（1）普通玻璃是常见的硅酸盐产品，其主要成分的化学式为Na₂CaSi₆O₁₄，以氧化物形式可表示为______。

（2）缺铁性贫血患者补充的铁，通常为硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效．当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是______．若在酸性的硫酸亚铁溶液中通入氧气，也能得到棕黄色溶液，请写出此反应的离子方程式______．检验棕黄色溶液是否有Fe²⁺，可选用的试剂为______（填字母）。

A．稀硝酸B．浓硫酸C．KSCN溶液D．酸性高锰酸钾溶液

（3）从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是______（填字母）。

A．铜和浓硫酸反应                B．铜和稀硫酸反应

C．氧化铜和硫酸反应              D．铜与Fe₂（SO₄）₃溶液反应

（4）实验室用硫酸铜晶体配制一定物质的量浓度的硫酸铜溶液，下列操作将使所配溶液物质的量浓度偏高的是______（填字母）。

A．所用的硫酸铜晶体已经部分风化失水

B．移液时不小心溅出少许溶液

C．容量瓶查漏后未经干燥就直接使用

D．定容时俯视容量瓶刻度线

E．未洗涤烧杯和玻璃棒

7. 难度：中等

经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示：

离子	Fe^3+	Cu^2+	SO4^2-	Na^+	H^+
浓度/(mol/L)	2×10^-3	1×10^-3	1×10^-2	2×10^-3

（1）c(H⁺)=___________mol/L。

（2）为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾（FeSO₄·7H₂O）。

① 工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为：

Fe + Cu²⁺= Fe²⁺+ Cu、____________、____________。

② 试剂B是__________。

③ 操作③是蒸发浓缩、冷却结晶、___________，最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥。

④ 通过检验溶液D中Fe³⁺来判断废水中Fe³⁺是否除尽，实验方法是____________。

⑤ 获得的FeSO₄·7H₂O需密闭保存，原因是___________。

⑥ 上述1000 L废水经处理，可获得 FeSO₄·7H₂O的物质的量是________mol。

七、实验题

8. 难度：中等

某红色固体粉末样品可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。

查阅资料：Cu₂O在酸性溶液中会发生反应：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

探究一：用如图所示装置进行实验，回答下列问题：

（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，_____，则说明装置A的气密性良好．

（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是________（填选项）

A．稀硫酸和锌片     B．稀硝酸和铁片   C．氢氧化钠溶液和铝片    D．浓硫酸和镁片

（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①________③（填序号）.

①打开止水夹                       ②熄灭C处的酒精喷灯      ③C处冷却至室温后，关闭止水夹     

④点燃C处的酒精喷灯    ⑤收集氢气并验纯                   ⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气

探究二：

（4）甲同学取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu₂O；乙同学认为观点不正确，其原因是_____________；丙同学另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体．证明样品中一定含有________，其反应的离子方程式为_____；丁同学预设计实验证明另一种物质是否存在，其方案为__________。

（5）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中Fe²⁺有1.0mol，则样品中n（Cu₂O）=_________mol．