14.氧化铜有多种用途，如用做玻璃着色剂、油类的脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：

(1)制备氧化铜

工业CuSO₄CuSO₄·5H₂O―→……CuO

①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。操作是________________________________________________________________________。

②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H₂O₂溶液，稍加热；当Fe²⁺转化完全后，慢慢加入Cu₂(OH)₂CO₃粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是______________________________________________________。

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO₄·5H₂O晶体。操作是__________________，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)探究氧化铜性质

①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H₂O₂溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是________________________________________________________________________。

②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有__________________________。

[解析]　(1)①除去沉淀，必须要先溶解，再进行过滤，才能得到可溶性的盐溶液。②除去CuSO₄中的FeSO₄，直接采用沉淀法会除去Cu²⁺，所以采用H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再加热，使Fe³⁺水解完全，可以得到纯CuSO₄溶液。③由溶液得到晶体，采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法。

[答案]　(1)①加蒸馏水溶解，过滤　②既促进Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，又阻止Cu²⁺的水解　③蒸发浓缩、冷却结晶　可以控制加热温度，且温度不超过100 ℃，加热均匀

(2)①CuO对H₂O₂的分解有催化作用

②量筒、水槽(或集气瓶)、秒表(计时器)、导管

13．实验室有CuO和Cu粉的混合物，请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品(已称得其质量为m克)中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。

实验可能用到的主要仪器：

①托盘天平　②启普发生器　③硬质玻璃管　④泥三角

⑤烧杯　⑥坩埚　⑦酒精灯　⑧玻璃棒　⑨漏斗　⑩干燥管

实验可能用到的试剂：

a．锌粒　 b．稀硫酸

c．氯化钠溶液　 d．浓硫酸

[答案]　

12．铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成(1)-(3)题：

(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜(即曾青

(CuSO₄)跟铁反应生成铜)。试写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________

____________________________。

(2)铜器表面有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式：________________________________________________________________________，

这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：________________________________________________________________________。

(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ℃，铁的熔点是1 534.8 ℃)

[解析]　(1)Fe+CuSO₄===FeSO₄+Cu

(2)2Cu+O₂+H₂O+CO₂===Cu₂(OH)₂CO₃；要除去铜器表面的铜绿，考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，而盐酸不和铜继续反应，并且盐酸具有挥发性。有关方程式如下：Cu₂(OH)₂CO₃+4HCl===2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O。

(3)根据题给信息以及作货币的实际，选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。

[答案]　(1)Fe+CuSO₄===FeSO₄+Cu

(2)2Cu+O₂+H₂O+CO₂===Cu₂(OH)₂CO₃

Cu₂(OH)₂CO₃+4HCl===2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O

　(3)选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。

11．冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法，②水煤气(或氢气或一氧化碳)法，③活泼金属置换法，④电解法；四种方法在工业上均有应用。

(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入下表中空格：

火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个)：

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

(2)写出以下化学方程式

①用焦炭法炼铁________________________________________________________________________

②用水煤气法炼钨________________________________________________________________________

③用铝热法炼锰________________________________________________________________________

④用电解法冶炼钠________________________________________________________________________

[解析]　选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自然界中的存在状态。孔雀石的主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能还原出Cu。

[答案]　(1)①　③　③　④　Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O　C+2CuO2Cu+CO₂↑

(2)①3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑

②3H₂+WO₃W+3H₂O

③4Al+3MnO₂3Mn+2Al₂O₃

④2NaCl(熔融)2Na+Cl₂↑

10．将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入到适量稀硝酸中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol·L^－1 NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀的质量为(　)

A．4.32 g　 B．4.68 g

C．5.36 g　 D．6.38 g

[解析]　由题意知2.64 g混合物与稀硝酸恰好完全反应生成Mg(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂，加入NaOH后，金属离子恰好完全沉淀。

设Mg和Cu的物质的量分别为x、y，

则x+y＝＝0.06 mol

24x+64y＝2.64 g

解得x＝y＝0.03 mol

形成沉淀的质量为：0.03 mol×58 g·mol^－1+0.03 mol×98 g·mol^－1＝4.68 g。

[答案]　B

9．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：

方案Ⅰ：铜铝混合物足量溶液A充分反应测定生成气体的体积

方案Ⅱ：铜铝混合物足量溶液B充分反应测定剩余固体的质量

下列有关判断中不正确的是(　)

A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液

B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小

C．溶液A和B均可选用稀硝酸

D．实验室中方案Ⅱ更便于实施

[解析]　铜和铝组成的混合物遇到盐酸或NaOH溶液时，有铝与二者都发生反应，生成氢气，铜都不反应，故A项正确。当B项选用浓硝酸时，铝常温下遇浓HNO₃发生钝化，表面氧化成一薄层致密的氧化膜，故称剩余固体铝的质量时，使铝的质量偏大，因此铜的质量偏小，故质量分数偏小，则B正确。当C项选用稀HNO₃时，二者都与HNO₃反应，方案Ⅰ可以，而方案Ⅱ不行，故C错。D从操作性判断，方案Ⅱ实施性更好。故不正确的选C。

[答案]　C

8．当三份Cu粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时，三份Cu粉的质量比为(不考虑NO₂转化成N₂O₄和反应生成气体的溶解)(　)

A．3∶1∶2　 B．3∶2∶2

C．1∶1∶2　 D．2∶6∶3

[解析]　由3Cu2NO，Cu2NO₂，CuSO₂知，当生成气体的体积相等时，稀HNO₃、浓HNO₃、浓硫酸消耗铜的物质的量之比(即质量之比)为3∶1∶2。

[答案]　A

7．某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料(　)

①耐高温　②不耐热　③导电、导热　④不导电、不导热　⑤可用于飞机机翼　⑥可用于导弹的壳体

A．①③⑤⑥　 B．②③⑤⑥

C．②③④　 D．③④⑤

[解析]　以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。

[答案]　A

6．下列金属冶炼的反应原理，错误的是(　)

A．MgCl₂(熔融)Mg+Cl₂↑

B．Al₂O₃+3H₂2Al+3H₂O

C．Fe₃O₄+4CO3Fe+4CO₂

D．2HgO2Hg+O₂↑

[解析]　Al应该用电解法冶炼。

[答案]　B

5．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此选用的冶炼方法也就不同。你认为这些方法的选择主要是依据(　)

A．金属在自然界里存在的形式

B．金属元素在地壳中的含量

C．金属阳离子得电子的能力

D．金属熔点的高低

[解析]　金属冶炼的一般原理是利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。根据金属阳离子得电子的能力不同，而用不同的方法，如不活泼的金属一般采用热分解法(如Hg的冶炼)、活泼金属采用电解法(如Na、Mg、Al的冶炼)、介于活泼金属与不活泼金属之间采用热还原法(如Fe的冶炼)等。

[答案]　C