发布时间 : 星期一 文章(京津鲁琼版)2020版高考化学一轮复习第14讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物检测(含解析)更新完毕开始阅读
后，溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式：________________________
________________________________________________________________________。 (2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体，试写出该反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
△
(3)火法炼铜的原理：Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2，在该反应中每生成1 mol Cu，转移 mol e。
(4)据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：
－
①检验溶液B中Fe是否被除尽的实验方法：_______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：方案一___________________
________________________________________________________________________； 方案二________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析：(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入H2O2溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色，说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性，能溶解铜，离子方程式为Cu＋H2O2＋2H===Cu＋2H2O。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出
Cu2(OH)2CO3，反应的离子方程式为2Cu＋2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑。 (3)反应中Cu元素化合价由＋1价降低到0价，O元素化合价由0价降低到－2价，S元素化合价由－2价升高到＋4价，由方程式可计算出电子转移数目。
(4)①检验溶液B中Fe是否被除尽的试剂是KSCN溶液。取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红证明含有铁离子，若不变红证明不含铁离子。
②从硫酸铜溶液中得到金属铜的方法，可以加入铁粉置换铜，反应的化学方程式为CuSO4
＋Fe===FeSO4＋Cu；也可用惰性电极通电电解硫酸铜溶液，反应的化学方程式为2CuSO4＋电解
2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
3＋
2＋
2－
2＋
＋
3＋
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答案：(1)Cu＋H2O2＋2H===Cu＋2H2O (2)2Cu＋2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑ (3)3
(4)①取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红证明含有铁离子，若不变红证明不含铁离子
电解
②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4(答案合理即可) 12.(2019·莱芜模拟)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4·5H2O晶体。设计的工艺流程如图所示：
2＋
2－
＋2＋
请回答下列问题：
(1)根据反应原理，操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为 。操作②中需要把NO与 (气体)混合通入水中，混入该气体的目的是________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
(2)溶液Ⅰ中存在一定浓度的Fe、Cu，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H2O，若加水调节溶液pH，则Fe(OH)3开始沉淀的pH 1.9(填“＜”“＞”或“＝”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液pH，其主要原因是________________________________________________________________________。
金属离子 Fe Cu 2＋3＋3＋
2＋
开始沉淀的pH 1.9 4.7 沉淀完全的pH 3.2 6.7 (3)操作④中物质Y为 。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如图所示，则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________________________________________、
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过滤、洗涤、干燥等。
解析：(1)操作①是利用硝酸的氧化性而溶解铜，生成的Cu与SO4结合为CuSO4。根据3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O知，生成3 mol CuSO4消耗3 mol硫酸、2 mol硝酸。操作②中把NO与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利用，并减少污染，反应方程式是4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
(2)因加水使c(Fe)降低，则Fe(OH)3开始沉淀的pH>1.9，而实际操作中一般不用此法调节溶液pH，其主要原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或蒸发浓缩消耗很多的能量。
(3)由溶液Ⅱ得到晶体需蒸发浓缩，而蒸发时硫酸铜会水解，因此需加入稀硫酸抑制水解。根据CuSO4·5H2O的溶解度曲线知温度越高，其溶解度越大，即温度低时析出量多，而且30 ℃时CuSO4·5H2O失水变为CuSO4·3H2O，因此应冷却到30 ℃以下结晶。
答案：(1)2∶3 O2 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 (2)> 不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量) (3)稀H2SO4 冷却到30 ℃以下结晶
13.某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体，其实验方案如图所示：
3＋
＋
－
2＋
2＋
2－
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(1)合金属于 (填“纯净物”或“混合物”)，合金与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)方案中途径②的离子方程式为_______________________________________ ，D中加入适量盐酸的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)滤渣F为 ，途径③、④的化学方程式分别为
________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 途径③④相比，途径 更好，理由是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)CuSO4溶液中获得胆矾的操作为_________________________________________ 、洗涤、自然干燥。
(5)CuO与Al反应的化学方程式为________________________________________ 。
(6)Cu在潮湿的空气中放置较长的时间，最后得到绿色的铜锈，其化学式为 。 解析：(1)合金属于混合物；合金中铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑。
(2)方案中途径②的离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3；D中加入适量盐酸的离子方程式为Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O。
△(3)滤渣F为Cu；途径③、④的化学方程式分别为Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O、△
2Cu＋O2＋2H2SO4=====2CuSO4＋2H2O；途径④相对途径③来说H2SO4利用率更高且无污染。
＋
3＋
－
－
－
－
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