14.氧化銅有多種用途，如用做玻璃著色劑、油類的脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì)，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

(1)制備氧化銅

工業(yè)CuSO₄CuSO₄·5H₂O―→……CuO

①步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質(zhì)。操作是________________________________________________________________________。

②步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是：滴加H₂O₂溶液，稍加熱；當(dāng)Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全后，慢慢加入Cu₂(OH)₂CO₃粉末，攪拌，以控制溶液pH＝3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸酸化濾液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是______________________________________________________。

③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO₄·5H₂O晶體。操作是__________________，過(guò)濾，水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)探究氧化銅性質(zhì)

①取A、B兩支試管，往A中先加入適量CuO粉末，再分別向A和B中加入等體積的3%H₂O₂溶液，只觀察到A中有大量氣泡。結(jié)論是________________________________________________________________________。

②為探究試管A中反應(yīng)的速率，收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器有__________________________。

[解析]　(1)①除去沉淀，必須要先溶解，再進(jìn)行過(guò)濾，才能得到可溶性的鹽溶液。②除去CuSO₄中的FeSO₄，直接采用沉淀法會(huì)除去Cu²⁺，所以采用H₂O₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再加熱，使Fe³⁺水解完全，可以得到純CuSO₄溶液。③由溶液得到晶體，采用蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶的方法。

[答案]　(1)①加蒸餾水溶解，過(guò)濾�、诩却龠M(jìn)Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀，又阻止Cu²⁺的水解�、壅舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶　可以控制加熱溫度，且溫度不超過(guò)100 ℃，加熱均勻

(2)①CuO對(duì)H₂O₂的分解有催化作用

②量筒、水槽(或集氣瓶)、秒表(計(jì)時(shí)器)、導(dǎo)管

13．實(shí)驗(yàn)室有CuO和Cu粉的混合物，請(qǐng)你利用給出的實(shí)驗(yàn)儀器及試劑，設(shè)計(jì)兩種測(cè)定該樣品(已稱得其質(zhì)量為m克)中氧化銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法，并填寫(xiě)表格中的有關(guān)內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)可能用到的主要儀器：

①托盤(pán)天平�、趩⑵瞻l(fā)生器　③硬質(zhì)玻璃管�、苣嗳�角

⑤燒杯　⑥坩堝�、呔凭珶簟、嗖ＡО簟、崧┒贰、飧稍锕�

實(shí)驗(yàn)可能用到的試劑：

a．鋅�！� b．稀硫酸

c．氯化鈉溶液　 d．濃硫酸

[答案]　

12．銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，請(qǐng)完成(1)-(3)題：

(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅(即曾青

(CuSO₄)跟鐵反應(yīng)生成銅)。試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________

____________________________。

(2)銅器表面有時(shí)會(huì)生成銅綠，請(qǐng)寫(xiě)出生成銅綠的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________，

這層銅綠可以用化學(xué)方法除去。試寫(xiě)出除去銅綠而不損傷器物的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

(3)銅錢(qián)在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣。(銅的熔點(diǎn)是1 183.4 ℃，鐵的熔點(diǎn)是1 534.8 ℃)

[解析]　(1)Fe+CuSO₄===FeSO₄+Cu

(2)2Cu+O₂+H₂O+CO₂===Cu₂(OH)₂CO₃；要除去銅器表面的銅綠，考慮選擇酸，強(qiáng)氧化性酸能和裸露的銅繼續(xù)反應(yīng)，而鹽酸不和銅繼續(xù)反應(yīng)，并且鹽酸具有揮發(fā)性。有關(guān)方程式如下：Cu₂(OH)₂CO₃+4HCl===2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O。

(3)根據(jù)題給信息以及作貨幣的實(shí)際，選擇銅作貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕。

[答案]　(1)Fe+CuSO₄===FeSO₄+Cu

(2)2Cu+O₂+H₂O+CO₂===Cu₂(OH)₂CO₃

Cu₂(OH)₂CO₃+4HCl===2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O

　(3)選擇銅作貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕。

11．冶煉金屬一般有下列方法：①焦炭法，②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法，③活潑金屬置換法，④電解法；四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。

(1)請(qǐng)對(duì)下表中的金屬冶煉方法進(jìn)行分析，從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號(hào)填入下表中空格：

火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(寫(xiě)主要的兩個(gè))：

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

(2)寫(xiě)出以下化學(xué)方程式

①用焦炭法煉鐵________________________________________________________________________

②用水煤氣法煉鎢________________________________________________________________________

③用鋁熱法煉錳________________________________________________________________________

④用電解法冶煉鈉________________________________________________________________________

[解析]　選擇金屬的冶煉方法，要依據(jù)金屬的活動(dòng)性及金屬在自然界中的存在狀態(tài)。孔雀石的主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃，火燒時(shí)易分解，木柴或煤炭中有碳，能還原出Cu。

[答案]　(1)①�、邸、邸、堋�Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O　C+2CuO2Cu+CO₂↑

(2)①3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑

②3H₂+WO₃W+3H₂O

③4Al+3MnO₂3Mn+2Al₂O₃

④2NaCl(熔融)2Na+Cl₂↑

10．將Mg、Cu組成的2.64 g混合物投入到適量稀硝酸中恰好完全反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集到還原產(chǎn)物NO氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后溶液中加入2 mol·L^－1 NaOH溶液60 mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全。則形成沉淀的質(zhì)量為(　)

A．4.32 g　 B．4.68 g

C．5.36 g　 D．6.38 g

[解析]　由題意知2.64 g混合物與稀硝酸恰好完全反應(yīng)生成Mg(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂，加入NaOH后，金屬離子恰好完全沉淀。

設(shè)Mg和Cu的物質(zhì)的量分別為x、y，

則x+y＝＝0.06 mol

24x+64y＝2.64 g

解得x＝y(tǒng)＝0.03 mol

形成沉淀的質(zhì)量為：0.03 mol×58 g·mol^－1+0.03 mol×98 g·mol^－1＝4.68 g。

[答案]　B

9．某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

方案Ⅰ：銅鋁混合物足量溶液A充分反應(yīng)測(cè)定生成氣體的體積

方案Ⅱ：銅鋁混合物足量溶液B充分反應(yīng)測(cè)定剩余固體的質(zhì)量

下列有關(guān)判斷中不正確的是(　)

A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液

B．若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小

C．溶液A和B均可選用稀硝酸

D．實(shí)驗(yàn)室中方案Ⅱ更便于實(shí)施

[解析]　銅和鋁組成的混合物遇到鹽酸或NaOH溶液時(shí)，有鋁與二者都發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣，銅都不反應(yīng)，故A項(xiàng)正確。當(dāng)B項(xiàng)選用濃硝酸時(shí)，鋁常溫下遇濃HNO₃發(fā)生鈍化，表面氧化成一薄層致密的氧化膜，故稱剩余固體鋁的質(zhì)量時(shí)，使鋁的質(zhì)量偏大，因此銅的質(zhì)量偏小，故質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，則B正確。當(dāng)C項(xiàng)選用稀HNO₃時(shí)，二者都與HNO₃反應(yīng)，方案Ⅰ可以，而方案Ⅱ不行，故C錯(cuò)。D從操作性判斷，方案Ⅱ?qū)嵤┬愿�好。故不正確的選C。

[答案]　C

8．當(dāng)三份Cu粉分別與過(guò)量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反應(yīng)后，收集到的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，三份Cu粉的質(zhì)量比為(不考慮NO₂轉(zhuǎn)化成N₂O₄和反應(yīng)生成氣體的溶解)(　)

A．3∶1∶2　 B．3∶2∶2

C．1∶1∶2　 D．2∶6∶3

[解析]　由3Cu2NO，Cu2NO₂，CuSO₂知，當(dāng)生成氣體的體積相等時(shí)，稀HNO₃、濃HNO₃、濃硫酸消耗銅的物質(zhì)的量之比(即質(zhì)量之比)為3∶1∶2。

[答案]　A

7．某復(fù)合材料是由碳纖維為增強(qiáng)體、金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料(　)

①耐高溫　②不耐熱�、蹖�(dǎo)電、導(dǎo)熱�、懿粚�(dǎo)電、不導(dǎo)熱�、菘捎糜陲w機(jī)機(jī)翼�、蘅捎糜趯�(dǎo)彈的殼體

A．①③⑤⑥　 B．②③⑤⑥

C．②③④　 D．③④⑤

[解析]　以碳纖維為增強(qiáng)體、金屬鈦為基體的復(fù)合材料具有耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好、不吸濕和不易老化等優(yōu)點(diǎn)。

[答案]　A

6．下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是(　)

A．MgCl₂(熔融)Mg+Cl₂↑

B．Al₂O₃+3H₂2Al+3H₂O

C．Fe₃O₄+4CO3Fe+4CO₂

D．2HgO2Hg+O₂↑

[解析]　Al應(yīng)該用電解法冶煉。

[答案]　B

5．工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，因此選用的冶煉方法也就不同。你認(rèn)為這些方法的選擇主要是依據(jù)(　)

A．金屬在自然界里存在的形式

B．金屬元素在地殼中的含量

C．金屬陽(yáng)離子得電子的能力

D．金屬熔點(diǎn)的高低

[解析]　金屬冶煉的一般原理是利用還原劑將金屬?gòu)钠涞V物中還原出來(lái)。根據(jù)金屬陽(yáng)離子得電子的能力不同，而用不同的方法，如不活潑的金屬一般采用熱分解法(如Hg的冶煉)、活潑金屬采用電解法(如Na、Mg、Al的冶煉)、介于活潑金屬與不活潑金屬之間采用熱還原法(如Fe的冶煉)等。

[答案]　C