1、用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物1.某同学通过如下流程制备氧化亚铜:已知:CuCl难溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+Cu2+Cu+H2O。下列说法不正确的是()A.步骤SO2可用Na2SO3替换B.步骤中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤C.步骤发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2OD.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度【解析】选D。步骤SO2可用Na2SO3替换,反应为2Cl-+2Cu2+S+H2O2CuCl+ S+2H+, A正确;用SO2水溶液洗涤CuCl可防止步骤
2、中CuCl被氧化,B正确;步骤发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,C正确;如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,发生的反应有Cu2O+2H+Cu2+Cu+H2O、CuO+2H+Cu2+ +H2O,CuCl不溶于稀硫酸,因而无法根据反应前后固体质量计算试样纯度,D错误。2.铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈,除去铜锈最好的试剂或方法是()A.NaCl溶液B.稀盐酸C.氢氧化钠溶液D.加热【解析】选B。铜表面的铜锈是碱式碳酸铜,既要除去铜锈又不能使铜损失。NaCl溶液与铜锈不反应,稀盐酸只与碱式碳酸铜反应,与
3、铜不反应,氢氧化钠溶液与两者都不反应,加热不能除去铜锈。3.(2023年海南高考)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为_。(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式:_。配制的FeCl3溶液应保持_(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是_。(3)溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:2Cu2+5I-2CuI+;+2S2S4+3I-。反应中的氧化剂为_。现取20.00 mL含Cu2+的溶液,加入足量的KI充分反应后,用0.1000 mol L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗
4、Na2S2O3溶液25.00 mL,此溶液中Cu2+的浓度为_ mol L-1。【解析】(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O。(2)FeCl3与Cu反应生成FeCl2与CuCl2,离子方程式为2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+。配制FeCl3溶液时,为了抑制Fe3+的水解,将FeCl3固体先溶于浓盐酸,再加水稀释至所需浓度。(3)反应中Cu元素的化合价降低,Cu2+为氧化剂。根据滴定原理,可得关系式2Cu2+2S2,即Cu2+S2,则n(Cu2+)=n(S2),c(Cu2+)=0.025 L0.1000 molL-10.02
5、 L=0.125 0 molL-1。答案:(1)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O(2)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+酸性酸性条件下抑制Fe3+水解(3)Cu2+0.125 0【归纳提升】1.区别红色物质Cu和Cu2O的方法:向红色物质中加入稀硫酸,若溶液由无色变成蓝色,则该红色物质为Cu2O,否则为Cu,反应的化学方程式为 Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O。2.通常利用反应2Cu+O22CuO除去混合气体中的少量O2。3.Cu与稀H2SO4不反应,但在通入O2的条件下,Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。4.无水CuSO
6、4只能作为检验水的试剂,不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。5.废铜综合利用的常用化工流程【加固训练】1.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A.途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为32B.相对于途径、,途径更好地体现了绿色化学思想C.CuSO4在1 100 所得Cu2O,投入足量热稀硝酸中,若溶液变为蓝色,同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成Cu2OD.Y可以是葡萄糖【解析】选C。根据途径中的离子反应方程式:3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O可知n(N)n(H+)=28,即n(H2SO4)n(HNO3)=32,A正确
7、;途径的反应为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,不产生污染性气体,符合绿色化学思想,B正确;Cu2O的检验不能用稀HNO3,HNO3能氧化Cu2O为Cu2+,C错误;葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液生成Cu2O,D正确。2.将40 mL 1.5 molL-1的CuSO4溶液与30 mL 3 molL-1的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c(OH-)都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为()A.Cu(OH)2B.CuSO4Cu(OH)2C.CuSO42Cu(OH)2D.CuSO43Cu(OH)2【解析】选D。根据电荷守恒,n(S)2+n(OH-)=n(Cu2+)2,计算出S的物质的量;n(Cu2+)n(OH-)n(S)=(401.5)(303)()=461。- 4 -
