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铜、铜的氧化物及铜的氢氧化物都是常用的化学试剂。已知红色的氧化亚铜Cu2O在酸性溶液中发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu,Cu2O在空气中灼烧生成CuO。含有醛基的有机物与新制的氢氧化铜共热会出现Cu2O红色沉淀,某化学兴趣小组对此提出质疑,认为红色沉淀还可能是Cu2O和Cu的混合物,为了验证上述猜测,他们设计了如下三个方案:

方案甲

取该红色沉淀溶于稀硫酸中,观察是否有残渣。

方案乙

取该红色沉淀溶于稀硝酸中,观察溶液颜色。

方案丙

称取红色沉淀a g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器中冷却,再称重,反复多次直到固体恒重称的固体质量为b g,比较a和b的关系。

(1)如果红色沉淀是Cu2O和Cu的混合物,按上述方案乙进行实验,写出可能发生反应的化学方程式                                      

(2)上述三个方案中,你认为最合理的是      ,实施该实验方案能说明红色沉淀仅是Cu2O的依据是                                              

(3)小林同学针对上述质疑,提出新的试验方案并组装出下列实验装置,根据实验前后红色样品质量比较验证上述猜测。进行该实验时,称量装有红色样品的双通管并连接各仪器之后,点燃酒精灯前,应进行的实验操作是                                            

 

【答案】

(1)3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO32+2NO↑+7H2O(2分)

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O(2分)

(2)丙  (1分)     a:b=9:10(2分)

(3)开通阀门K后,检验C处出来的氢气纯度,待出来的氢气已纯则点燃酒精灯(2分)

【解析】

试题分析:(1)硝酸具有强氧化性,将Cu2O和Cu氧化.

(2)方案甲,氧化亚铜Cu2O在酸性溶液中发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu,即使只有Cu2O,也有不溶物,故不合理.

方案乙,硝酸具有强氧化性,将Cu2O氧化物为硝酸铜,溶液呈蓝色,不能说明是否含有Cu,故不合理.

方案丙,根据固体的增重判断其成分,比较合理.若只有Cu2O,根据方程式可a与b的关系.

根据方程式2Cu2O+O2  = 4CuO

288  320

ag    bg

所以 a:b=288:320=9:10

a:b=9:10

考点:铜金属及其重要化合物的主要性质

点评:以铜的化合物的性质信息为载体,考查学生实验对实验原理、实验装置的理解、对实验方案评价,综合性大,难度中等.关键是理解实验原理

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?开封一模)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质.某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2?2H2O晶体.

已知:在20℃时,氯化铜的溶解度是73g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表.
金属离子 开始形成氢氧化物沉淀的pH 完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2+ 7.0 9.0
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气.在实验室中使用中学化学常见物质用图1所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物.若在实验室中以碱液吸收处理之,下列A、B、C装置中可行的是
AB
AB
(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是
CCl4
CCl4
(填字母);

(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3mol/L的盐酸100mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有
100ml的容量瓶,量筒
100ml的容量瓶,量筒

(4)步骤④加入物质X的目的是
控制溶液的pH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀
控制溶液的pH,使Fe3+以沉淀的形式全部沉淀
,物质X可以选用下列物质中的
A
A

A.氧化铜    B.稀盐酸    C.氨水    D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行
3
3
次过滤操作.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):
①缓慢向烧瓶中(见图a)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:
SO2+H2O=H2SO3
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O
(铁浸出后,过量的SO2会将Fe3+还原为Fe2+
②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末.
③再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤.
④调节滤液pH为6.5~7.2,加入NH4HCO3,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰.
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回答:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6的生成,温度对“浸锰”反应的影响如图b,为减少MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是
 

(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是
 
.②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是
 
,相应反应的离子方程式为
 

表1:生成相应氢氧化物的pH
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2
开始沉淀pH 2.7 7.6 8.3 4.7
完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8 6.7
(3)③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4.用平衡移动原理解释加入MnS的作用
 

(4)④中加入NH4HCO3后发生反应的离子方程式是
 

(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是
 

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科目:高中化学 来源:2013届辽宁省铁岭市六校协作高三第三次联合考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

(化学与技术,15分)微生物对人类有着各种各样的用途,现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属,可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程:在已有细菌存在的岩石、矿石堆中,喷洒酸水以促进细菌生长;在它们的生长过程中,氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部,再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用,再回到矿石堆中。在美国,10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题:
(1)细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用:                   
(2)从硫酸铜溶液中提取铜,简便而经济的方法是                       ;相应的化学方程式为:                                     。
(3)普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜(产物中有一种气态氧化物)。试比较两种方法的优缺点。                                                            
(4)用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜,有人设计以下两种方案:①FeH2Cu ②CuOCuSO4Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量的比较中,正确的是     (  )

A.①多B.②多 C.相等D.无法判断
(5)工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜,该反应中氧化剂为____________.电解粗铜制取精铜,电解时,阳极材料是__________,电解液中必须含有的阳离子是________.
(6)工业上制备氯化铜时,是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁),充分搅拌,使之溶解,反应如下:
CuO+2HCl===CuCl2+H2O       FeO+2HCl===FeCl2+H2O
已知:pH≥9.6时,Fe2以Fe(OH)2形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2以Cu(OH)2的形式完          全沉淀;pH在3~4时,Fe3以Fe(OH)3的形式完全沉淀.除去溶液中的Fe2,可以采用的方法是                                

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科目:高中化学 来源:2013届福建省清流一中高三第三阶段考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

铜、铜的氧化物及铜的氢氧化物都是常用的化学试剂。已知红色的氧化亚铜Cu2O在酸性溶液中发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu,Cu2O在空气中灼烧生成CuO。含有醛基的有机物与新制的氢氧化铜共热会出现Cu2O红色沉淀,某化学兴趣小组对此提出质疑,认为红色沉淀还可能是Cu2O和Cu的混合物,为了验证上述猜测,他们设计了如下三个方案:

方案甲
取该红色沉淀溶于稀硫酸中,观察是否有残渣。
方案乙
取该红色沉淀溶于稀硝酸中,观察溶液颜色。
方案丙
称取红色沉淀a g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器中冷却,再称重,反复多次直到固体恒重称的固体质量为b g,比较a和b的关系。
(1)如果红色沉淀是Cu2O和Cu的混合物,按上述方案乙进行实验,写出可能发生反应的化学方程式                                      
(2)上述三个方案中,你认为最合理的是      ,实施该实验方案能说明红色沉淀仅是Cu2O的依据是                                              
(3)小林同学针对上述质疑,提出新的试验方案并组装出下列实验装置,根据实验前后红色样品质量比较验证上述猜测。进行该实验时,称量装有红色样品的双通管并连接各仪器之后,点燃酒精灯前,应进行的实验操作是                                            

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