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1、2020-2021 高考化学二模试题分类汇编铜及其化合物推断题综合及答案解析一、铜及其化合物1 为探究某固体化合物X(仅含四种元素 )的组成和性质,设计并完成如下实验。请回答:(1)蓝色溶液中的金属阳离子是_。(2)黑色化合物 砖红色化合物的化学方程式是_ 。(3)X 的化学式是 _。2 高温22323 223【答案】 Cu4CuO2Cu O O Cu (OH) (CO )或 Cu(OH) 2CuCO【解析】【分析】根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝色溶液为 CuSO0.18g2.40g溶液; n(H2O)=0.01 mol ,黑色化合物 n(
2、CuO)=0.03418g/mol80g/molmol ,无色无味气体 n(CO2)= n(CaCO3)=2.00g=0.02 mol,故可根据各元素推知分子式100g/molCu3C2H2O8,则推断出X 为 Cu3(OH)2(CO3)2 或 Cu(OH)22CuCO3 ,据此分析。【详解】根据流程中信息可知黑色化合物为CuO,砖红色化合物为Cu2O,红色金属单质为Cu,蓝0.18g色溶液为 CuSO4 溶液; n(H2O)=0.01 mol ,n(H)=0.02mol ,黑色化合物18g/moln(CuO)=2.40g=0.03 mol ,无色无味气体 n(CO2)= n(CaCO3)=2
3、.00g=0.02 mol ,故80g/mol100g/moln(O)=0.04+0.03+0.01=0.08mol ,可根据各元素推知分子式Cu3C2H2O8,则推断出 X 为Cu (OH) (CO ) 或Cu(OH) 2CuCO。323 22342;(1)蓝色溶液为 CuSO 溶液,含有的金属阳离子是Cu(2)黑色化合物 砖红色化合物,只能是CuO Cu2O,反应的化学方程式是高温4CuO2Cu2O O2;(3)X 的化学式是Cu(OH)22CuCO3 或 Cu3(OH)2(CO3)2。2 现有 A、 B、 C、 D 四种物质, A、B 为无色气体, C、 D 为黑色粉末, B 跟 D 在
4、一定条件下能生成 A,A 和 D 都能跟 C 反应生成 B 和一种红色固体 E,其中 B 能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀 F。(1)根据上述现象,写出下列物质的化学式。A_B_C_D_(2)写出实现下列变化的化学方程式B DA_A C E B_【答案】 CO CO222CO CO CuO2CuO C C COCuCO【解析】【详解】(1) A、 B 都为无色气体, B 能跟澄清石灰水反应生成一种白色沉淀F,所以 B 是二氧化碳, F 是碳酸钙,二氧化碳和黑色粉末D 在一定条件下能生成气体A,所以 D 是木炭, A是一氧化碳,一氧化碳和木炭都能跟黑色粉末反应生成二氧化碳和红色固体E,所以 C
5、 是氧化铜, E 是铜,二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,一氧化碳、碳都会与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀和水,推导正确,所以A 是 CO, B 是 CO2, C 是 CuO, D 是 C, E 是 Cu, F 是 CaCO3;故答案是: CO; CO2; CuO; C(2) B+DA 的反应是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,所以化学方程式为:CCO22CO;A+C E+B的反应是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,所以化学方程式为: CO CuOCu CO2;故答案为C CO22CO;CO CuO2Cu CO3 为探究黑色固体X(仅含
6、两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:( 1) X 的化学式是 _ 。( 2)写出固体甲与稀硫酸反应的离子方程式_。【答案】CuOCuO 2H+ Cu Cu2+ H O22【解析】【分析】根据框图逆推本题:气体能使带火星的木条复燃,说明隔绝空气加热会产生氧气;固体甲遇到硫酸产生蓝色溶液和紫红色固体单质乙,说明有铜产生,进而说明X 中含有铜元素和氧元素,再根据质量守恒进行解答。【详解】(1) 32.0gX 隔绝空气加热分解放出的能使带火星的木条复燃的气体为氧气,质量为32.0g-28.8g=3.2g,证明 X 中含氧元素 ,28.8g 固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液,说明含铜离子,证明
7、固体甲中含铜元素,即 X 中含铜元素 ,铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO,所以X为氧化铜,本题答案:CuO;( 2)由 n(CuO)=32.0g 80g?mol-1 =0.4mol, 结合质量守恒得到 n(O2)=3.2g 32g?mol-1=0.1mol,由氧元素守恒得到甲中n(Cu): n(O)=0.4mol:(O.4mol-0.1mol2)=2:1,固体甲的化学式为Cu2O,加稀硫酸后,产生蓝色溶液和固体单质乙,固体单质乙为Cu,蓝色溶液为硫酸铜,与稀硫酸反应的离子方程式为: Cu2 O 2H+ Cu Cu2+ H2O;答案: Cu2O 2H+ Cu Cu2+H2O。4 孔雀石等自然
8、界存在的碳酸盐类铜矿的化学组成为xCuCO3yCu(OH)2(x、 y 为正整数,且x3, y 2)。(1)现有两份等量的某碳酸盐类制矿样品,一份加足量盐酸,产生3.36L 标准状况下的CO2气体,另一份加热完全分解得到20gCuO,则该碳盐类铜矿的化学组成中x: y=_。(2)设某碳酸盐类铜矿样品质量为ag,含铜质量为bg,加酸完全分解得到标准状况下CO2 气体 VL,则a、 b、 V 的代数关系式是_。【答案】 3:2 a=124V98bV或 a= 65V49b22.46422.45632【解析】【分析】(1)先计算一定质量的碳酸盐反应产生的CO2、 CuO 的物质的量,然后根据C 元素守
9、恒可得n(CuCO3)=n(CO2),根据 Cu 元素守恒可得n(CuCO3)+ nCu(OH)2=n(CuO),计算出nCu(OH)2,就可得到 n(CuCO3)与 nCu(OH)2的物质的量的最简整数比;(2)根据碳元素守恒可得n(CuCO3)=n(CO2)=V mol ,根据 Cu 元素守恒可得 n(CuCO3)+22.4232Vmol先计nCu(OH) =n(Cu),用含有 b、 V 的代数式表示,也可根据 n(CuCO )=n(CO )=22.4算出 CuCO3的质量,用总质量减去3的质量得到2CuCOCu(OH) 的质量,再计算其物质的量,最后得到n(CuCO3)与 nCu(OH)
10、2的物质的量的最简整数比。【详解】(1)n(CO2)=3.36L 22.4L/mol=0.15mol,则 n(CuCO3)=n(CO2)=0.15mol ,n(CuO)=20g 80g/mol=0.25mol,根据Cu 元素守恒,可得nCu(OH)2=0.25mol-0.15mol=0.10mol ,所以 n(CuCO ): nCu(OH) =0.15: 0.10=3 : 2,所以碳酸盐类铜矿的化学32组成为 xCuCO中 x=3, y=2,盐可以表示为3CuCO32Cu(OH)2;3yCu(OH)2(2)根据 C 元素守恒可得32Vmol,根据 Cu 元素可得 n(CuCO3)+n(CuCO )=n(CO )=22.4nCu(OH)2=n(Cu)= bmol ,则 nCu(OH)2= ( bV)mol ,所以 n(CuCO3):646422.4nCu(OH)2=V: ( bV), a= a=124VbV;22.49822.422.46422.46432Vmol,m(CuCO3V124Vg,该化合物含有 Cun(CuCO )=n(CO )=)=22.4mol 124g/mol=22.422.4的总物质的量是n(Cu)bmol ,则根据 Cu 元素守恒,可得