第24练　铜及其化合物 课时作业（含解析）2026届高三化学一轮总复习

第24练　铜及其化合物
一、 单项选择题
1. (2025·徐州七中高三月考)Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O和SO2，生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu和SO2。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2＋；Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)2]OH；CuSO4可用于水体的净化。下列物质的结构与性质或物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. Cu2S熔点高，可用作电池的负极材料
B. SO2具有还原性，可用作纸浆的漂白剂
C. NH3存在孤电子对，可与Cu＋形成配位键
D. CuSO4溶液显酸性，可用于游泳池内水的消毒
2. (2024·盐城三模)在指定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A. NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B. CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
C. Fe2O3(s)Fe(s)FeCl2(s)
D. Cu(s)NO2(g)Ca(NO3)2(aq)
3. (2025·丹阳中学高三月考)冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2＋；Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2＋。则下列化学反应表示正确的是(　　)
A. Cu2S在高温下与O2反应：2Cu2S＋4O22Cu2O＋2SO3
B. Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O
C. Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
D. Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋===2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O
4.
部分含铜物质的价类关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. a能与FeCl3溶液反应：Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋
B. b在酸性环境中可以转化为a和e
C. c经一步反应可转化为d
D.若e为Cu(NO3)2，则其水溶液中可能大量存在H＋、SO、Fe2＋
5. 某小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含Fe2O3、CuO、FeO)为原料制取Cu2O，流程如下：
下列说法正确的是(　　)
A. “酸浸”时使用98%的浓硫酸代替稀硫酸有利于提高原料利用率
B. “氧化”后溶液中存在的阳离子有：H＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋
C. “调节pH”时可以选择CuO或Cu(OH)2
D. “还原”过程中消耗的CuSO4、N2H4的物质的量之比为1∶4
二、 非选择题
6. 废弃的锂离子电池中含有多种金属元素，需回收处理。柠檬酸因具有酸性和较好的络合性，可用于浸出金属离子并得到柠檬酸浸出液。下图是某小组研究从柠檬酸浸出液中分离出铜并制备碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O]的制备流程。
(1)在“调pH分离铜”的步骤中，理论上铜离子完全沉淀时pH为6.67，本实验中测得pH＝8时铜的沉淀率仅为7.2%，远小于理论分析结果，可能的原因为________________________________________________________。
(2)在“还原法沉铜”的步骤中，利用抗坏血酸(C6H8O6)能有效地将Cu(Ⅱ)还原成金属Cu。抗坏血酸(C6H8O6)易被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6)；且受热易分解。
①抗坏血酸还原Cu(OH)2的离子方程式为__________________________________________________________。
②某实验小组研究了相同条件下温度对Cu沉淀率的影响。从如图可以看出，随着温度的升高，相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加，在80 ℃时达到最高点，后略有下降，下降可能的原因是______________________________________________________________________________。
(3)将所得铜粉制备为CuSO4溶液后再制备碱式碳酸铜。已知碱式碳酸铜的产率随起始：n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值和溶液pH的关系如图所示。
①补充完整由0.5 mol·L－1 CuSO4溶液制取碱式碳酸铜的实验方案：向烧杯中加入30 mL 0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液，将烧杯置于70 ℃的水浴中，____________________________________________________________，低温烘干，得到碱式碳酸铜(实验中可选用的试剂或仪器：0.1 mol·L－1 BaCl2溶液、0.1 mol·L－1 NaOH溶液、0.1 mol·L－1盐酸、pH计)。
②实验时发现，若反应时溶液pH过大，所得碱式碳酸铜的产率偏低，但产品中Cu元素含量偏大，原因是_______________________________________________________。
第24练　铜及其化合物
1. C　解析：Cu2S可用作电池的负极材料，是因为Cu2S可以被氧化，与其熔点高无关，故A错误；SO2可用作纸浆的漂白剂，是因为二氧化硫具有漂白性，与其还原性无关，故B错误；NH3中存在孤电子对，可与Cu＋形成配位键，故C正确；硫酸铜溶液可用于游泳池内水的消毒，是因为铜离子是重金属离子，能使蛋白质变性，与其溶液显酸性无关，故D错误。故选C。
2. D　解析：电解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，Cl2和石灰乳反应得到漂白粉，故A不符合题意；CuO不和水反应，故B不符合题意；Fe2O3和Al高温下反应生成Fe，Fe和Cl2反应生成FeCl3，故C不符合题意；Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2和Ca(OH)2溶液反应生成Ca(NO3)2和NO，故D符合题意。故选D。
3. C　解析：Cu2S在高温下与O2反应生成氧化亚铜和二氧化硫，反应的化学方程式为：2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2，A项错误；硝酸具有氧化性，硫化氢具有还原性，反应过程中会进一步转化为硫和二氧化氮，所以Cu2S与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2、S和水，反应的化学方程式为：Cu2S＋8HNO3(浓)2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋S↓＋4H2O，B项错误；Cu2O溶于稀硫酸会发生氧化还原反应，生成硫酸铜、铜和水，反应的离子方程式为：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，C项正确；氨水呈碱性，没有大量H＋，Cu在O2存在下与氨水反应的离子方程式为：2Cu＋8NH3·H2O＋O2===2[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O＋4OH－，D项错误。故选C。
4. B　解析：如图，a为铜单质；b为＋1价铜的氧化物，为Cu2O；c为＋2价铜的氧化物，为CuO；d为含铜的碱，为Cu(OH)2；e为＋2价铜的盐，如CuCl2；氯化铁溶液可作为印刷电路板的刻蚀液，其反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，故A错误；b为Cu2O，在酸性溶液中发生歧化反应，其反应为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，故B正确；c为CuO，d为Cu(OH)2，CuO不能直接转化为Cu(OH)2，故C错误；若e为Cu(NO3)2，在酸性条件下NO具有氧化性，Fe2＋具有还原性，发生反应3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，所以Cu(NO3)2溶液中不能大量存在H＋、Fe2＋，故D错误。故选B。
5. C　解析：废渣(主要含Fe2O3、CuO、FeO)加入稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜，加入双氧水氧化亚铁离子变为铁离子，调节溶液pH值沉淀铁离子，过滤，向滤液中加入N2H4还原硫酸铜生成氧化亚铜和氮气。“酸浸”时使用98%的浓硫酸会氧化亚铁离子，产生污染性的气体，消耗的硫酸量会增多，不利于提高原料利用率，故A错误；氧化的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，因此“氧化”后溶液中存在的阳离子有：H＋、Fe3＋、Cu2＋，故B错误；“调节pH”时主要是沉淀铁离子，而需要保留，因此选择CuO或Cu(OH)2来消耗氢离子，促进铁离子水解，故C正确；“还原”过程硫酸铜化合价降低1个价态，N2H4化合价升高变为氮气，升高4个价态，因此“还原”中消耗的CuSO4、N2H4的物质的量之比为4∶1，故D错误。故选C。
6. (1)柠檬酸具有较好的络合性，结合铜离子的能力强于氢氧根离子
(2)①C6H8O6＋Cu(OH)2===Cu＋2H2O＋C6H6O6　②反应开始阶段，随温度升高，反应速率较快，有利于铜的沉淀，但抗坏血酸不稳定，受热易分解，温度过高使其分解导致还原性降低，还原铜的能力降低
(3)①边搅拌边加入25 mL 0.5 mol·L－1 CuSO4溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液或0.1 mol·L－1盐酸调节pH约为9，充分反应后，过滤、洗涤沉淀至最后一次洗涤液滴加BaCl2无沉淀生成
②溶液pH过大，反应生成了氢氧化铜沉淀，氢氧化铜中铜的含量大于碱式碳酸铜中铜的含量
解析：柠檬酸浸出液中加入碱调节pH，转化生成氢氧化铜，加入抗坏血酸还原得到铜单质，所得铜粉制备为CuSO4溶液后，向烧杯中加入30 mL 0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液，将烧杯置于70 ℃的水浴中，边搅拌边加入25 mL 0.5 mol·L－1 CuSO4溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液或0.1 mol·L－1盐酸调节pH约为9，充分反应后，过滤、洗涤沉淀至最后一次洗涤液滴加BaCl2无沉淀生成，低温烘干，得到碱式碳酸铜，据此分析。
(1)结合题干信息，柠檬酸具有较好的络合性，结合铜离子的能力强于氢氧根离子；
(2)①抗坏血酸还原Cu(OH)2的离子方程式为：C6H8O6＋Cu(OH)2===Cu＋2H2O＋C6H6O6；②反应开始阶段，随温度升高，反应速率较快，有利于铜的沉淀，但抗坏血酸不稳定，受热易分解，温度过高使其分解导致还原性降低，还原铜的能力降低；
(3)①向烧杯中加入30 mL 0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液，将烧杯置于70 ℃的水浴中，边搅拌边加入25 mL 0.5 mol·L－1 CuSO4溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液或0.1 mol·L－1盐酸调节pH约为9，充分反应后，过滤、洗涤沉淀至最后一次洗涤液滴加BaCl2无沉淀生成，低温烘干，得到碱式碳酸铜；②溶液pH过大，反应生成了氢氧化铜沉淀，氢氧化铜中铜的含量大于碱式碳酸铜中铜的含量。