铜及其化合物【化学反应】（1）Cu在硫蒸气中燃烧：2CuSCu2S（2）铜在空气中生锈：2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3（3）用惰性电极电解CuCl2溶液：CuCl2CuCl2（4）用惰性电极电解CuSO4溶液：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4（5）Cu和浓H2SO4的反应：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O（6）铜和稀H2SO4、H2O2的反应：CuH2SO4H2O2=CuSO42H2O（7）铜与浓HNO3的反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O（8）铜与稀HNO3的反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O（9）氧化铜与稀硫酸反应：CuO2H=Cu2H2O（10）氧化亚铜与稀硫酸反应：Cu2O2H=Cu2CuH2O（11）碱式碳酸铜受热分解：Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2（12）黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O：4CuO2Cu2OO2【考点导引】考点一铜及其重要化合物性质、用途例题1、某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O晶体的工艺流程如下：下列说法正确的是()A焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2B焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色C滤渣中主要含铁的氧化物D将获得的CuCl22H2O晶体加热可制得CuCl2固体解析：A项，2CuS3O22CuO2SO2，由方程式可知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2，错误；B项，废气中含有SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；C项，调节pH时，Fe3水解转化为Fe(OH)3而除去，错误；D项，将CuCl22H2O直接加热脱水，Cu2水解，HCl挥发会产生Cu(OH)2，无法得到CuCl2，错误。答案：B例题2、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将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾B相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想CCuSO4在1100分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体DY可能是葡萄糖解析：将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾，A项说法正确；相对于途径，途径的优点是制取等质量CuSO4需要的硫酸少并且无污染性气体产生，途径更好地体现了绿色化学思想，B项说法正确；由流程图知硫酸铜分解生成了Cu2O，若X是SO2和SO3的混合气体，则铜元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，根据2CuSO4Cu2OSO2SO3O2知，X可能是O2、SO2和SO3的混合气体，C项说法错误；碱性条件下，葡萄糖与新制氢氧化铜反应会生成Cu2O，所以Y可能是葡萄糖，D项说法正确。答案：C考点二铜及其重要化合物的制备例题3、工业上用黄铜矿冶炼铜并对炉渣进行综合利用的一种工艺流程如图所示：(1)冶炼过程中得到的Cu2O和Cu的混合物称为“泡铜”，Cu2O与金属Al在高温条件下混合反应可得粗铜，反应的化学方程式为_。粗铜精炼时应将粗铜连接在直流电源的_极，可在_极得到纯度较高的精铜。(2)传统炼铜的方法主要是火法炼铜，主要反应如下所示：2CuFeS24O2Cu2S3SO22FeO2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2每生成1 mol Cu，共消耗_molO2。反应中的氧化剂是_。(3)用炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。根据流程回答下列问题：加入适量NaClO溶液的目的是_(用离子方程式表示)。除去Al3发生反应的离子方程式是_。选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、高锰酸钾溶液、NaOH溶液、碘水。所选试剂是_。实验方案：_。解析：(1)Cu2O与Al发生氧化还原反应生成Al2O3与Cu：3Cu2O2AlAl2O36Cu；粗铜精炼的目的是使粗铜溶解，精铜析出，所以粗铜作阳极，精铜在阴极产生。(2)根据反应可知，利用火法炼铜，CuFeS2中的铜元素、铁元素、硫元素最终分别转化为Cu、FeO、SO2，由此可写出总反应化学方程式：2CuFeS25O22Cu2FeO4SO2，则由总反应化学方程式可以看出每生成1 mol Cu，共消耗2.5 mol O2。反应的反应物Cu2O、Cu2S中铜元素的化合价都降低，二者均为氧化剂。(3)NaClO溶液具有氧化性，将Fe2氧化成Fe3：2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O。除去Al3发生反应的离子方程式为Al34OH=AlO2H2O。检验FeO，需要将FeO溶解，再利用Fe2的还原性检验Fe2，所选的试剂是稀硫酸、高锰酸钾溶液，实验方案是取少量高锰酸钾溶液于试管中，滴加用稀硫酸溶解炉渣得到的溶液，高锰酸钾溶液的紫色褪去，证明溶液中含有Fe2，从而证明炉渣中含有FeO。答案：(1)3Cu2O2AlAl2O36Cu正阴(2)2.5Cu2O、Cu2S(3)2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2OAl34OH=AlO2H2O稀硫酸、高锰酸钾溶液取少量高锰酸钾溶液于试管中，滴加用稀硫酸溶解炉渣得到的溶液，高锰酸钾溶液的紫色褪去，证明溶液中含有Fe2，从而证明炉渣中含有FeO例题4、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cNaOH溶液 d氨水(2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_。(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从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属(4)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。解析：(1)气体A中的大气污染物为SO2，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依据图示，泡铜中的Cu2O与Al高温下发生铝热反应制得铜。(3)电解精炼铜过程中，电能转变为化学能的同时，部分电能也转化为热能，a错；电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b对；电解过程中Cu2向阴极移动，c错；粗铜中Ag、Pt、Au的放电能力比铜的弱，形成阳极泥，可以回收，d对。(4)根据总反应，O2发生还原反应，因此正极反应式为O24H4e=2H2O。答案：(1)cd(2)3Cu2O2AlAl2O36Cu(3)bd(4)4HO24e=2H2O考点三金属材料及金属冶炼例题5、下列说法不正确的是()A储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量BGe(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池CBa2浓度较高时危害健康，但BaSO4可服入体内，作为造影剂用于X射线检查肠胃道疾病D纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附解析：A项，储热材料具有在熔融或结晶时会吸收或释放较大热量的特点，正确；B项，Ge是一种优质的光电转换材料，可用于太阳能电池，正确；C项，硫酸钡具有无毒、不溶于水、不溶于酸、不能被X射线透过，用于造影，正确；D项，纳米铁粉属于单质，能把Cu2、Hg2等重金属离子置换出来，属于化学变化，错误。答案：D例题6、某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3进入固体2C从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O解析：本题以FeSO47H2O的制备为背景，考查考生对于物质分离与提纯相关知识的理解、掌握及运用。由于最终制备的是硫酸盐，所以溶解所用的酸应该为硫酸，且要将溶液中的Fe3还原为Fe2，所以试剂X应该为Fe单质，A项正确；加硫酸后SiO2不能溶解，所以固体1中一定含有SiO2，而用NaOH溶液控制pH的目的是使Al3转化为Al(OH)3沉淀，B项正确；Fe2极易被氧化，而FeSO47H2O受热易分解，故从溶液2得到产品的过程中需要防氧化和防分解，C项正确；改变后的方案中，Fe主要以Fe3形式存在，得到的不是FeSO47H2O，D项错误。答案：D【考点练习】1已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H发生反应：Cu2O2H=CuCu2H2O。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Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C该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：解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。答案：C2部分氧化的FeCu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Fe2、Fe3、HB样品中Fe元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV896解析：生成的滤渣是铜，金属铜可以和三价铁反应，所以滤液A中一定不含Fe3，故A错误；3.2 g固体为三氧化二铁，其物质的量为3.2 g160 gmol10.02 mol，铁元素物质的量为0.02 mol20.04 mol，质量为0.04 mol56 gmol12.24 g，故B正确；原来固体为5.76 g，所以CuO质量不超过5.76 g2.24 g3.52 g，故C错误；根据滤液A中溶质为过量H2SO4和FeSO4，而铁元素物质的量为0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量