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    18．铜和其化合物是中学化学的重要学习内容．
    （1）自然界中各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后转化为硫酸铜溶液，并向溶部渗透，遇到深层的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS），慢慢地转变为铜蓝（CuS）．
    ①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜，该过程的化学方程式为CuS+2O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CuSO4．
    ②渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生反应的离子方程式为Cu2+（aq）+ZnS（s）=CuS（s）+Zn2+（aq）；请简要说明该反应能发生的原因：在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物．
    （2）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜，为了测定辉铜矿样品的纯度，可将样品与过量的酸性高锰酸钾溶液反应，该反应的离子方程式为Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O．
    （3）工业上可用多种方法制备硫酸晶体．如图是利用废铜屑（含杂质铁）制备胆矾（硫酸铜晶体）的流程图．

    已知：
    溶液中被沉淀离子Fe3+Fe2+Cu2+
    完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH≥3.7≥6.4≥4.4
    请回答：
    ①溶液B中含有的阳离子有Fe2+、Fe3+、H +、Cu2（填离子符号），氧化剂X宜选用的物质是H2O2（填化学式）；
    ②加入试剂Y是为了调节pH，试剂Y可以选择的是CuO或CuCO3或Cu（OH）2；
    ③操作Z的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等．
    ④将废铜屑投入到废酸（含硝酸、硫酸）中可以制备硫酸铜晶体，若某100mL废酸混合液中，c（HNO3）=2mol•L-1、c（H2SO4）=4mol•L-1（不含其他酸或氧化剂），则该废酸理论上最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）的质量为75g．
    ⑤现有一块含有铜绿的铜片（假设不含其他杂质）在空气中灼烧可生成氧化铜等物质，经测定，反应前后固体的质量相同，则该铜片中铜的生锈率为34%[已知：金属生锈率=（已生锈的金属质量/金属的总质量）×100%]．

    分析 （1）①根据题目信息以及质量守恒书写化学方程式；
    ②根据硫化铜溶解度小于硫化锌，硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生沉淀转化反应生成硫化铜；
    （2）辉铜矿（主要成分是Cu2S）和酸性高锰酸钾溶液反应生成铜离子，硫酸根离子，其中高锰酸根离子被还原为锰离子，结合原则守恒和电荷守恒配平书写；
    （3）①②③由制备实验流程可知，Fe和Cu灼烧，铜与氧气反应生成CuO，Fe与氧气不反应，加入稀硫酸，反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，硫酸亚铁会部分氧化硫酸铁，为了除去二价铁，由完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH可知需将二价铁氧化生成三价铁，然后调节pH形成沉淀，过滤除去氢氧化铁沉淀，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾，据此解答；
    ④依据溶液中氢离子物质的量和硝酸根离子物质的量，硫酸根离子物质的量，结合反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O中离子定量关系和元素守恒计算分析；
    ⑤依据化学方程式灼烧后质量不变，反应消耗的氧气和生成的二氧化碳和水的质量相同，然后根据化学方程式结合金属生锈率=$\frac{已生锈的金属质量}{金属的总质量}$×100%计算得到；

    解答 解：（1）①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜，反应的化学方程式为：CuS+2O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CuSO4 ；
    故答案为：CuS+2O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CuSO4 ；
    ②渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿，在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物，硫化铜溶解性小于硫化锌，发生沉淀转化反应，离子方程式：Cu2+（aq）+ZnS（s）=CuS（s）+Zn2+（aq）；
    故答案为：Cu2+（aq）+ZnS（s）=CuS（s）+Zn2+（aq）；在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物；
    （2）辉铜矿（主要成分是Cu2S）和酸性高锰酸钾溶液反应生成铜离子，硫酸根离子，其中高锰酸根离子被还原为锰离子，反应的离子方程式为：Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O；
    故答案为：Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O；
    （3）①②③由制备实验流程可知，Fe和Cu灼烧，铜与氧气反应生成CuO，Fe与氧气不反应，加入稀硫酸，反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，硫酸亚铁会部分氧化硫酸铁，此时溶液中含有阳离子Fe2+、Fe3+、H +、Cu2，为了除去二价铁，由完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH可知需将二价铁氧化通过双氧水氧化生成三价铁，可通过CuO或CuCO3或Cu（OH）2调节pH形成沉淀，过滤除去氢氧化铁沉淀，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾，据此解答；
    故答案为：①Fe2+、Fe3+、H +、Cu2；H2O2；
    ②CuO或CuCO3或Cu（OH）2；
    ③蒸发浓缩；冷却结晶；
    ④某含有c（HNO3）=2mol•L-1、c（H2SO4）=4mol•L-1的废酸混合液100mL（不含其它酸或氧化剂），n（H+）=0.1L×2mol/L+0.1L×4mol/L×2=1mol，n（NO3-）=0.1L×2mol/L=0.2mol，n（SO42-）=0.1L×4mol/L=0.4mol，3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，依据定量关系可知硝酸根离子全部反应消耗氢离子0.8mol，单质铜0.3mol，所以生成硫酸铜晶体最多为0.3mol，最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）的质量=0.3mol×250g/mol=75g；
    故答案为：75；
    ⑤含有铜绿的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同，说明反应消耗氧气质量和生成的二氧化碳、水蒸气的质量相同，设铜绿中铜的物质的量为x，铜绿的物质的量为y，
     2Cu+O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO，
      x   0.5x
      Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO2+H2O
        y                 y   y
    由反应消耗的氧气和生成的二氧化碳和水的质量相同，得0.5x×32=18y+44y，解得x：y=31：8
    依据元素守恒计算，金属生锈率=$\frac{已生锈的金属质量}{金属的总质量}$×100%=$\frac{2y×64}{（2y+x）×64}$×100%=$\frac{2×\frac{8}{31}x×64}{（2×\frac{8}{31}x+x）×64}$×100%=34%；
    故答案为：34%．

    点评 本题考查了铜及其化合物性质分析，化学方程式计算，掌握制备的原理和计算的依据基础是关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    （1）煅烧1t石灰石需要多少热量？
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    16．下列说法不正确的是（　　）
    A．SO${\;}_{4}^{2-}$的摩尔质量是96g/mol
    B．1molH2中含有2molH
    C．1molH2O的质量等于NA个H2O质量的总和
    D．1molO2的质量为32g/mol

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    6．3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂．其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点181℃，受热温度超过95℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备．乙酸乙酯相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77℃．
    反应原理：2CH3COOC2H5+C2H5ONa→+2C2H5OH
    +CH3COOH→+CH3COONa

    【实验步骤】
    （1）加热反应：向反应装置中加入32mL（28.5g，0.32mol）乙酸乙酯、少量无水乙醇、1，.6g（0.07mol）切细的金属钠，微热回流1.5～3小时，直至金属钠消失．
    （2）产物后处理：冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32mL 30%醋酸水溶液，使反应液分层．用分液漏斗分离出酯层．酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，加入无水碳酸钾至液体澄清．
    （3）蒸出未反应的乙酸乙酯：将反应液在常压下蒸馏至100℃．然后改用减压蒸馏，得到产品2.0g．
    回答下列问题：
    ①从反应原理看，无水乙醇的作用是催化剂．
    ②反应装置中加干燥管是为了防湿气进入反应体系中以保证反应体系干燥．两个装置中冷凝管的作用不相同（填“相同”或“不相同”），冷却水进水口分别为b和d（填图中的字母）．
    ③产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是中和生成的钠盐，使之变成产物，稀醋酸不能加多了，原因是酸多了会增加产物在水中的溶解度．用分液漏斗分离出酯层的操作叫分液．碳酸钠溶液洗涤的目的是中和醋酸．加碳酸钾的目的是干燥．
    ④采用减压蒸馏的原因是3-丁酮酸乙酯沸点高，在沸点温度下还易分解．
    ⑤本实验所得到的3-丁酮酸乙酯产率是B（填正确答案标号）．
    A．10%           B．22%           C．19%           D．40%

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．K3[Fe（C2O4）3]-3H2O（三草酸合铁酸钾晶体）为草绿色晶体．溶于水，难溶于乙醇．110℃下失去结晶水，230℃分解：是制备负载型活性炭催化剂的主要原料．
    实验室利用（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O（硫酸亚铁铵晶体）、H2C2O4（草酸）、K2C2O4（草酸钾）、30%双氧水等为原料制备三草酸和铁酸钾晶体的部分实验过程如下：

    已知：沉淀FeC2O4•2H2O既难溶于水又难溶于强酸
    6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4═4K3[Fe（C2O4）3]+2Fe（OH）3↓
    2Fe（OH）3+3H2C2O4+3K2C2O4═2K3[Fe（C2O4）3]+6H2O
    （1）检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是KSCN；溶解时加几滴稀硫酸的目的是抑制Fe2+水解．
    （2）检验硫酸亚铁铵溶液H2C2O4溶液反应生成FeC2O4•2H2O沉淀，写出该反应方程式：（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O↓+（NH4）2SO4+H2SO4+4H2O；沉淀过滤后，洗涤1的操作方法是向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作数次．
    （3）在沉淀中加入饱和的K2C2O4溶液，并用40℃左右水溶加热，再向其汇总慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，不断搅拌，此过程需保持温度在40℃左右，可能的原因是温度太高双氧水容易分解，温度太低反应速率太慢．加入30%过氧化氢溶液完全反应后，煮沸的目的是除去过量的双氧水
    （4）洗涤2中所用洗涤试剂最合适的是C（填选项字母）．
    A．草酸钠溶液 B．蒸馏水  C．乙醇  D．KCl溶液
    （5）为了不浪费药品，95%乙醇水溶液进行回收的方法是蒸馏，所用的主要玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计（任写两种）等．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．某同学以甘蔗渣为原料用水解一氧化一水解循环进行制取草酸并探究测定草酸晶体（H2C2O4•xH2O）的某些性质．通过查阅资料可知：草酸易溶于水，是一种重要的化工原料，广泛用于药物生产、高分子合成等工业，草酸晶体受热到100℃时失去结晶水，成为无水草酸．157℃时大量升华，并开始分解；草酸蒸气在低温下可冷凝为固体；草酸钙不溶于水，草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊．

    请根据以上信息回答下列问题：
    （1）图示①②的氧化一水解过程是在上图1的装置中进行的，指出装置B的名称球形冷凝管．
    （2）图示①②的氧化一水解过程中，在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下，改变反应温度以考察反应温度对草酸收集率的影响，结果如图2所示，请选择最佳的反应温度为70℃．
    （3）请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置（草酸晶体分解装置略，连接导管略去）．

    请回答下列问题：
    ①装置的连接顺序为：A→C→D→E→B→D；
    ②实验时，在点燃B处酒精灯之前，应进行的操作是收集D处气体，置于酒精灯火焰部，若发出“噗”的声音，再点燃酒精灯（或收集D处气体，检验CO的纯度）．
    ③整套装置存在不合理之处为没有一氧化碳尾气处理装置．
    （4）草酸亚铁在工业中有重要作用，草酸可以制备草酸亚铁，步骤如下：
        称取FeSO4•7H2O固体于小烧杯中，加入水和少量稀H2SO4溶液酸化，加热溶解．向此溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，将混合溶液加热至沸，不断搅拌，以免暴沸，待有黄色沉淀析出并沉淀后，静置．倾出上易溶于水且清液，再加入少量水，并加热，过滤，充分洗涤沉淀，过滤，用丙酮洗涤固体两次晾干．（丙酮易溶于水且易挥发）
    ①生成的草酸亚铁需充分洗涤沉淀，检验是否洗涤完全的方法是取最后一次洗涤液1～2mL置于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净．
    ②用丙酮洗涤固体两次的目的是降低草酸亚铁的溶解量，同时更快洗去表面的水分．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．请回答下列问题：
    （1）煤的气化的主要化学反应方程式为：C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2．
    （2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
    ①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1
    ②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ•mol-1
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1
    写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），△H=-246.4 kJ•mol-1．
    （3）一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是bce．
    a．高温低压  　　　　　　b．低温高压
    c．减少CO2的浓度  　　　d．增加CO的浓度
    e．分离出二甲醚 　　　　 f．加入催化剂
    （4）已知反应②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
    物质CH3OHCH3OCH3H2O
    浓度/（mol•L-1）0.440.60.6
    比较此时正、逆反应速率的大小：v正＞v逆（填“＞”、“＜”或“=”），若上述情况达到平衡，此时c（CH3OH）=0.04 mol•L-1．
    （5）将CH4设计成燃料电池，其装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL．
    ①0＜V≤44.8L时，电池总反应方程式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O；
    ②44.8L＜V≤89.6L时，负极电极反应为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-；
    ③V=67.2L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．八角茴香含有一种抗亚洲禽流感病毒的重要成分-莽草酸，其分子结构如图所示．下列关于莽草酸的说法错误的是（　　）
    A．能溶于水B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
    C．能发生酯化反应D．遇FeCl3溶液呈紫色

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列反应中不属于加成反应的是（　　）
    A．CH2=CH2+H-OH$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH3-CH2-OH
    B．CH2=CH-CH=CH2+2H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH3-CH2-CH2-CH3
    C．+H2$\stackrel{催化剂}{→}$CH3-CH2-OH
    D．CH3-CH3+2Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH2Cl-CH2Cl+2HCl

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