用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物
一、选择题（共18题）
1．铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜 矿石有：黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。下列说法不正确的是( )
A．可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿
B．硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
C．工业上常采用的电解法制取粗铜
D．在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu2S
2．已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生反应：Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O。
将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是( )
A．如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2O
B．溶液中最终可能有紫红色固体出现
C．这种实验的结果无法说明CuO分解的程度
D．如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解
3．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业，日用化工等领域。下列关于镁铝合金的性质的叙述中正确的是( )
A．此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高
B．此合金能全部溶解于稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D．此合金不能全部溶解于过量FeCl3溶液中
4．下列化学反应在冶金工业中没有 得到广泛应用的是
( )
A．MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑
B．Al2O3＋3C 2Al＋3CO↑
C．Fe2O3 ＋3CO2Fe ＋3CO2↑
D．2Ag2O 4Ag＋O2↑
5．下列说法中正确的是( )
A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料
B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D．铜是导电性、导热性最好的有色金属
6．金属冶炼一般有下列四种方法：①焦炭法 ②水煤气(或H2、CO)法 ③活泼金属置换法④电解法。这四种方法在工业上均有应用。古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析，不正确的是( )
A．(Ⅰ)，① B．(Ⅱ)，②
C．(Ⅲ)，③ D．(Ⅳ)，④
7．利用Cu和浓硫酸制备SO2的反应涉及的装置，下列说法正确的是( )
A．用装置①制备SO2
B．用装置②检验和收集SO2
C．用装置③稀释反应后溶液
D．用装置④测定反应后溶液中c(H＋)
8．(双选题)向硝酸钠溶液中加入铜粉不发生反应，若加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解，符合此条件的盐是( )
A．Na2 SO4 B．NaHCO3
C．NaHSO4 D．FeCl3
9．下列有关金属的工业制法中，正确的是( )
A．以海水为原料制得精盐，再电解精盐的水溶液制取钠
B．用海水、石灰乳等为原料，经一系列过程制得氧化镁，用H2还原氧化镁制得镁
C．以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得铁
D．从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
10．Al、Fe、Cu都是重要而常见的金属，下列有关说法正确的是( )
A．三者的单质在常温下都能溶于浓硫酸和浓硝酸
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．三者所对应的氢氧化物在水中都存在溶解平衡
D．工业上制备这三种金属的方法依次为电解法、热分解法和热还原法
11．《证类本草》中记载：“鸡屎矾(碱式碳酸铜)不入药用,惟堪镀作,以合熟铜；投苦酒(醋)中，涂铁皆作铜色，外虽铜色，内质不变。”下列关于该描述的说法正确的是
A．“不入药用”的主要原因是鸡屎矾溶于胃酸，产生重金属离子Cu2＋
B．“惟堪镀作，以合熟铜”指的是电镀铜技术
C．“投苦酒(醋)中，涂铁皆作铜色”涉及两个化学反应且都为氧化还原反应
D．“外虽铜色，内质不变”描述的是铁和铜的钝化过程
12．银铜合金广泛应用于航空工业。从银铜合金的切割废料中回收银和制备CuAlO2的流程
如下。
已知：Al(OH) 3和Cu(OH) 2开始分解的温度分别为450℃和 80℃。 下列说法错误的是
A．电解精炼时，粗银做阳极，纯银做阴极
B．为提高原料利用率，流程中应加过量的稀NaOH
C．滤渣B煅烧时发生的反应为 4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O
D．若用 1 0 kg 银铜合金（铜的质量分数为64%) 最多可生成 10 0mol CuA1O2
13．碱式氯化铜是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成。已知对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。步骤2：在制得的溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制得碱式氯化铜。下列有关说法错误的是( )
A．a、b、c之间的关系式为
B．图中M、N分别为、
C．为了除去溶液中的杂质，可加入过量的、过滤
D．若制备，理论上消耗
14．CuCl是应用广泛的有机合成催化剂，可从黄铜矿（主要成分为CuFeS2）中制取。
已知：CuCl是一种白色粉末，微溶于水，难溶于乙醇，在空气中易被氧化，在水溶液中存在平衡：CuCl(s)+2Cl－(aq) [CuCl3]2－(aq)（无色溶液）。下列叙述正确的是
A．“浸取”过程中的主要反应为CuFeS2+4CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S
B．浸取所得到的FeCl2溶液，可用来腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板
C．加水有利于CuCl(s) +2Cl－(aq) [CuCl3]2－(aq)平衡逆向移动，析出CuCl，Cl－浓度增大
D．为提高产率和纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥
15．工业上综合利用铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）的部分工艺流程如下：
铝土矿滤渣硅酸钠
实验室模拟上述流程中，用不到的装置是（ ）
A． B． C． D．
16．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①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0 75mol
D．Y可以是甲酸钠
17．某科学兴趣小组查阅资料得知，反应温度不同，氢气还原氧化铜的产物就不同，可能是Cu或Cu2O，Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体，但Cu2O能与稀硫酸发生反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。为探究反应后的红色固体的成分，他们提出了以下假设：
假设一：红色固体只有Cu
假设二：红色固体只有Cu2O
假设三：红色固体中有Cu和Cu2O
下列判断正确的是
A．取少量红色固体，加入足量的稀硫酸，若溶液无明显现象，则假设一和二都成立
B．少量红色固体与足量稀硫酸反应，若溶液呈蓝色且仍有红色固体，则只有假设三成立
C．若将7 2克红色固体通入足量的H2还原，最后得到固体6 4克，则假设二成立
D．实验室可用向新制Cu(OH)2悬浊液(碱性)中加入葡萄糖后加热，来制取CuO
18．碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d]在一定条件下的转化如下图所示，下列说法正确的是
A．a、b、c、d符合关系式：2a+3b=c+3d
B．X可能为NaOH
C．Q可能为NH3
D．工业上用CO还原Al2O3的方法制取金属Al
二、非选择题（共8题）
19．某化学小组设计实验，探究“NO2是否能与炽热的铜反应生成氧化铜和氮气”。
已知：①NO和FeSO4溶液反应：NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)
②酸性KMnO4溶液吸收NO生成NO和Mn2+
③Cu2O在酸性条件下能发生反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
设计实验所需装置如图所示(每个装置中液态试剂均足量，且不考虑A装置挥发出的硝酸对后续装置的影响)。
回答下列问题：
（1）该实验装置较复杂，检查气密性时采用分段检查的方法，请写出A装置气密性的检验方法___。
（2）该实验装置的连接顺序为：___（填装置字母代号），C装置中盛装试剂是___（填名称）。
（3）开始实验先引发A中反应，一段时间后再点燃D处酒精灯，这样操作的目的是___。
（4）实验过程中观察到下列现象，请回答：
①B中浅绿色溶液变棕色得出实验结论是___
a 二氧化氮与铜反应的还原产物一定有NO
b 二氧化氮与铜反应的还原产物一定无NO
c 二氧化氮与铜反应的还原产物可能有NO
②E中有明显现象，该现象是___，写出发生反应的离子方程式___。
（5）当D中铜粉完全反应时冷却至室温，停止A中反应，测得反应后D中固体粉末质量为ag，
①当a=___(用含m的代数式表示)时，铜被氧化的产物全部是CuO；
②设计最简单的实验方案，验证反应后D中固体是否含有Cu2O___（试剂选任）
20．某校化学小组同学研究 Cu与H2SO4 溶液反应，小伟同学实验记录如下：
实验编号 实验操作 实验现象
Ⅰ 取螺旋状铜丝在酒精灯上烧至红热，迅速伸入装有 10 mL 3 mol/L H2SO4溶液的试管中 产生大量白雾；溶液颜色变为浅蓝色；试管中出现红色浑浊
Ⅱ 步骤一：取螺旋状铜丝在酒精灯上烧至红热， 迅速伸入装有10 mL蒸馏水的试管中； 步骤二：冷却后加入5 mL 3 mol/L H2SO4 步骤一：产生少量白雾；试管中出现黑色浑浊，略带红色 步骤二：浑浊全部为红色；溶液略显蓝色
(1)实验一：探究白雾的成分
①波波同学收集实验Ⅰ中白雾，加入品红溶液，溶液褪色，得出结论：白雾成分包含 SO2。可能是因为局部温度过高产生，写出有关化学方程式 ________。
②艳艳同学认为不妥，补充实验Ⅲ：
实验编号 实验操作 实验现象
Ⅲ 步骤一：取品红溶液，加 3 mol/L H2SO4溶液，加热； 步骤二：收集实验Ⅰ中白雾，加入品红溶液，加热 步骤一：溶液褪色，加热无颜色变化； 步骤二：溶液褪色，加热无颜色变化
根据实验Ⅲ，可推断白雾成分是______，而并非SO2。
(2)实验二：探究红色固体的成分。经过分析，实验Ⅰ和实验Ⅱ中的红色浑浊成分相同。
（资料）Cu2O能溶在浓氨水中形成无色Cu(NH3)2+，很容易被氧气氧化为蓝色Cu(NH3)22+；Cu2O能与一定浓度的酸溶液发生反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
①写出Cu2O溶在浓氨水中的离子方程式 _______。
②对于红色浑浊的成分，谷哥设计实验并实施，证实了红色固体中只有Cu2O。他的实验是：将实验Ⅰ试管中固体过滤洗涤，得红色固体，__________。
③结合实验Ⅰ和Ⅱ，吉吉同学确定铜丝烧至红热时生成了______。
(3)实验三：探究红色固体不溶的原因。经过检验，实验Ⅰ和实验Ⅱ反应后的溶液均显酸性，对于体系中有Cu2O固体的原因：
龙校假设：在实验条件下，随着溶液酸性降低，Cu2O与酸无法反应。
乔博假设：在实验条件下，随着溶液酸性降低，Cu2O与酸反应速率变小。
邹邹同学继续实验：
实验编号 实验操作 实验现象
Ⅳ 取Cu2O固体少量，加入到装有 10 mL3 mol/L H2SO4 溶液的试管中 溶液迅速变为蓝色；试管中出现少量亮红色固体
Ⅴ 取Cu2O固体少量，加入到装有 10 mL 3 mol/L H2SO4 和少量CuSO4 (浅蓝色)的试管中 现象同Ⅳ
Ⅵ 重复实验Ⅰ，振荡试管，分为两等份。第一份立刻加入浓硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L；第二份静置 4 h之后，过滤，向固体中加入浓硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L 第一份加酸后红色固体明显减少，溶液蓝色加深；第二份静置时，固体减少，溶液缓慢变为蓝色，固体加酸后无明显现象。
①实验Ⅴ的目的是 ______。
②通过以上实验，臧臧同学得出的结论是______。
21．某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示：
（1）Cu与稀硝酸反应的离子方程式为___。
（2）酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是___，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为___（写出一种即可）。
（3）过滤后所得废渣的主要成分的化学式为___。
（4）Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，该反应的化学方程式为___，由Cu(NO3)2溶液制备Cu(NO3)2晶体的操作方法是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、___、___。
22．氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下：
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：
Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2
开始沉淀 7 5 2 7 4 8
完全沉淀 9 0 3 7 6 4
(1)炉气中的有害气体成分是________，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(2)试剂X是H2O2溶液，当试剂X是___________时，更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是________。
(4)“还原”步骤中为提高N2H4转化率可采取的措施有_________(填序号)。
a．不断搅拌，使N2H4和溶液充分接触 b．增大通入N2H4的流速
c．减少KOH的进入量 d．减小通入N2H4的流速
(5)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式为_______________
(6)操作X包括烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是____________。
23．Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图：
Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾
(1)Cu2S中铜元素的化合价为__________，火法炼铜的反应原理是___________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：____________________________。
(3)若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是__________(填字母序号)。
A．适量的NaNO3 B．适量的HNO3 C．适量的H2O2
24．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料，某种制备铜的氯化物的流程如下。
按要求回答下列问题：
(1)操作①的名称是__________，检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是__________。操作②需在氯化氢气流中经过加热浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。
(2)上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是_________________
________________________________________________________________；
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的(填序号)__________。
a．NaOH b．NH3·H2O c．CuO d．CuSO4
(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式：_______________________________。
25．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)①中引发铝热反应的实验操作是_______________________________，
产物中的单质B是__________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是___________________________
________________________________________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_______________________________
____________________________________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为__________，c(Fe2＋)为__________。
26．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2 的作用是 __________。写出操作①的名称：____________。
(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：________________。操作②用到的主要仪器名称为__________，其目的是(填序号)__________。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu2＋在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和________________。若操作③使用右图装置，图中存在的错误是_____________________________________________________________________。
(4)操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_________________________。
(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是_______________________________________________________________。
参考答案
1答案：C
解析：选C。CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，B项正确；工业上常用电解法精炼铜，C项不正确。
2答案：C
解析：选C。解答此题的关键是，明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。
3答案：B
解析：选B。合金的熔点一般低于它的成分金属，A错误；镁铝合金具有镁、铝的化学性质，只有B正确。
4答案：B
解析：金属Mg在工业上就要用电解熔融的MgCl2的方法冶炼的的，正确；B.由于Al活动性很强，用一般的还原剂不能还原得到，所以在工业上一般用电解熔融的Al2O3的方法冶炼，电解方程式是：2Al2O32Al＋3O2↑，错误；C.在工业上就是用焦炭在高温下还原铁的化合物的方法冶炼得到，正确；D.由于Ag的活动性较弱，所以一般就是用热分解的方法冶炼，正确。
5答案：C
解析：选C。铜是人类使用最早的金属材料，A错；铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B错；银的导电性比铜好，D错。
6答案：B
解析：A、火烧孔雀石是采用的焦炭法来冶炼金属，用①，故A正确；B、湿法炼铜是采用金属置换法来冶炼铜，用③，故B错误；C、铝热反应是金属置换法冶炼金属的，用③，故C正确；D、金属镁是电解熔融的氯化镁来冶炼金属镁的，用④，故D正确，故选：B。
7答案：C
解析：A、Cu和浓硫酸反应生成SO2需要加热，故A错误；B、检验SO2可用品红溶液，但收集SO2用向上排空气法时导管要长进短出，故B错误；C、反应后溶液含有较高浓硫酸的硫酸，稀释时宜采用和浓硫酸稀释一样的方法，即向水中倒入反应后的溶液并搅拌反应，故C正确；D、NaOH 溶液为碱性溶液，应盛放在碱式滴定管中，不能用酸式滴定管盛放，故D错误；答案为C。
8答案：CD
解析：A项，加入Na2 SO4 与铜粉不发生反应，A错误；B项，碳酸氢钠为弱酸盐，不能电离除足够的氢离子，不能与铜反应，B错误；C项，NaHSO4 ===Na＋＋H＋＋SO4 2－，H＋与硝酸钠中的NO能与铜反应，使铜溶解，C正确；D项，铜可以与Fe3＋发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜离子，D正确。故选CD。
9答案：C
解析：A项，工业制钠是电解熔融NaCl：2NaCl 溶解2Na＋Cl2↑，而电解NaCl溶液：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，得不到钠，A错误；B项，镁的还原性比氢气的还原性强，不能用氢气还原氧化镁制取镁，工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2Mg＋Cl2↑，B错误；C项，工业上常用用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，制得铁，因为炼铁的矿石中含有一定量的二氧化硅，所以石灰石的作用是将二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去，C正确；D项，因为熔融状态下氯化铝不导电，所以从铝土矿中获得氧化铝再电解熔融的氧化铝来获取金属铝，D错误。
10答案：C
解析：A、常温下铝和铁在浓硫酸或浓硝酸中钝化，不溶解，错误，不选A；B、铜在空气中放置不反应，错误，不选B；C、三者对应的氢氧化物都不溶于水，所以都存在溶解平衡，正确，选C；D、金属铝用的电解氧化铝的方法，错误，不选D。
11．A【解析】A “不入药用”的主要原因是鸡屎矾溶于胃酸，产生重金属离子Cu2＋，能使蛋白质变性，故A正确；
B “惟堪镀作，以合熟铜”指的活泼金属置换出铜，故B错误；
C “投苦酒(醋)中，涂铁皆作铜色”涉及两个化学反应，其中，发生盐与醋酸的复分解反应，无元素的化合价变化，为非氧化还原反应，故C错误；
D “外虽铜色，内质不变”描述的是铁和铜的置换过程，铜覆盖在铁上面，故D错误；
故选A。
12．B【解析】A 电解精炼时，粗银做阳极、纯银做阴极、电解液选可溶性银盐，阳极上银及比它活泼的金属溶解，阴极上电解液中银离子得到电子被还原析出银，A正确；
B 流程中硫酸铜溶液中加硫酸铝和稀NaOH、未煮沸之前得Cu( OH) 2 和 A l(OH) 3 ，根据 Al(OH) 3 和 Cu(OH) 2 开始分解的温度分别为 450 ℃ 和 80 ℃ 可知 B 为 Al(OH) 3 和 CuO在生成固体 B 的过程中，需控制 NaOH 的加入量，若 NaOH 过量，则因过量引起的反应为：Al(OH) 3 ＋OH －= AlO2-＋2H 2 O ,B错误；
C 滤渣B为Al(OH) 3和 CuO的混合物，煅烧时铜化合价降低到+1价，则发生氧化还原反应，反应方程式为4CuO+4Al(OH)34CuA1O2+ O2↑+6H2O，C正确；
D 1 0 kg 银铜合金（铜的质量分数为64%)中铜的物质的量为 ，则由铜元素守恒知最多可生成 10 0mol CuA1O2，D正确；
答案选B。
13．A【解析】由实验步骤及转化图可知，发生反应2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O， N为Fe2+，M为Fe3+，在制得在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜，且化合物中正负化合价代数和为0，依此结合选项解答问题。
A．根据化合物中正负化合价的代数和为0，可知2a=b+c，A选项错误；
B．根据上述分析，N为Fe2+，M为Fe3+，B选项正确；
C．Fe3+水解使溶液显酸性，CuO与H+反应产生Cu2+和水，当溶液的pH增大到一定程度，Fe3+形成Fe(OH)3而除去，从而达到除去Fe3+的目的，C选项正确；
D．若制备1mol，转移的电子数为2a mol，根据得失电子守恒，理论上消耗0 5a molO2，标准状况(STP)下的体积为11 2a L，D选项正确；
答案选A。
14．D【解析】浸取时发生CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S，过滤分离出CuCl、S，加浓盐酸发生CuCl(s) +2Cl－(aq) [CuCl3]2－(aq)，过滤分离出S，加水使CuCl(s) +2Cl－(aq) [CuCl3]2－(aq)逆向移动，抽滤、洗涤、干燥得到CuCl。
A 由图中反应物、生成物结合原子守恒可知浸取中的主要反应为CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S，故A错误；
B 浸取所得到的FeCl2溶液，与Cu不反应，不能用来腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，故B错误；
C 加水向离子浓度增大的方向移动，加水有利于CuCl(s) +2Cl－(aq) [CuCl3]2－(aq)平衡逆向移动，析出CuCl，Cl－浓度减小，故C错误；
D CuCl难溶于乙醇，在空气中易被氧化，则为提高产率和纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥，故D正确；
故选D。
15．B【解析】A．稀硫酸溶解铝土矿时，需要将固体与液体分离，所以应使用过滤装置，A不合题意；
B．在整个操作过程中，没有将溶液浓缩或蒸发结晶的操作，所以不需要此装置，B符合题意；
C．焙烧二氧化硅与氢氧化钠的固体混合物时，需要使用铁坩埚，C不合题意；
D．用稀硫酸溶解铝土矿时，需要使用烧杯进行溶解，D不合题意；
故选B。
16．C【解析】A．铜与硝酸根在酸性环境中反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，当HNO3和H2SO4的物质的量之比为2:3时，溶液中H+和NO的物质的量之比为8:2，硝酸根恰好可以完全反应，得到全部为硫酸铜，故A正确；
B．途径①、③过程中都会有污染空气的气体产生，途径②中Cu先与氧气反应生成氧化铜，然后再和浓硫酸反应制取硫酸铜，过程中没有污染性气体产生，故B正确；
C．1molCuSO4可以生成0 5molCu2O，若混合气体X中O2为0 75mol，则剩余的氧原子为4mol-0 75mol×2-0 5mol=2mol，恰好与1molS组成1molSO2，但在高温条件下SO2会和O2反应生成SO3，所以混合气体X中不可能只有O2和SO2，故C错误；
D．甲酸钠为HCOONa，含有—CHO结构，可以和新制的氢氧化铜反应生成Cu2O，故D正确；
故答案为C。
17．C【解析】A 取少量红色固体，加入足量的稀硫酸，若溶液无明显现象，说明红色固体中不含氧化亚铜，则假设一成立，假设二、三不成立，A错误；
B 若看到溶液变成蓝色，说明红色固体中含有氧化亚铜，仍有红色固体，说明反应后还有红色固体铜存在，但不能说明原红色固体中含有铜，因为氧化亚铜和稀硫酸反应也能生成铜，则假设二或三成立，B错误；
C 假设二：红色固体只有Cu2O，则7 2 g Cu2O的物质的量n(Cu2O)==0 05 mol，和H2反应后生成铜的物质的量为0 1 mol，质量为6 4 g，所以假设二成立，C正确；
D 葡萄糖含有醛基，可以与新制的含NaOH的Cu(OH)2悬浊液，加热后制取Cu2O，D错误；
故合理选项是C。
18．B【解析】A项，化合物中Mg的化合价为+2、Al的化合价为+3、氢氧根的化合价为-1、碳酸根的化合价为-2，根据正负化合价代数和为0可得，2a+3b=c+2d，故A错误；B项，根据流程，烧渣主要为氧化镁和氧化铝，氧化铝具有两性能溶于强碱溶液，所以溶液X可能为NaOH溶液，故B正确；C项，由前面的分析并结合流程，溶液Z可能为NaAlO2溶液，则气体X可能为CO2，不可能为NH3，故C错误；D项，金属活动性顺序表中铝及排在铝前面的金属一般用电解法制取，所以工业上用电解Al2O3的方法制取金属Al，故D错误。
19．（1）在分液漏斗中注入适量水，关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，如果滴入少量水后很快停止流下，则说明装置气密性良好（2）ACDBE；浓硫酸（3）排出装置中的空气，防止氧气和铜发生反应(4)①c ②溶液紫色变浅；3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O(5)①1 25m或②取少量反应后固体溶于足量稀硫酸中，如果溶液中有红色固体，则说明固体中含有Cu2O
【解析】 (1) 若A装置气密性较好，则装置内外的大气压相等，检验方法：在分液漏斗中注入适量水，关闭止水夹，打开分液漏斗活塞，如果滴入少量水后很快停止流下，则说明装置气密性良好；
(2) A中浓硝酸与Cu反应生成二氧化氮，C中盛放浓硫酸干燥二氧化氮，再通入D中反应，用硫酸亚铁溶液检验有NO生成，用酸性高锰酸钾溶液吸收NO，该实验装置的连接顺序为：ACDBE；C为干燥气体装置，故选用浓硫酸来干燥，答案为：ACDBE；浓硫酸；
(3) 由于装置中有空气，空气中氧气在加热条件下会与Cu反应影响实验。开始实验，先引发A中反应，用生成的二氧化氮排出装置内空气，再点然D处酒精灯，故答案为：排出装置内空气，防止氧气和铜发生反应；
(4)①NO和FeSO4溶液反应使溶液呈棕色，过量的二氧化氮在溶液中会将亚铁离子氧化为铁离子使溶液呈棕色，B中浅绿色溶液变棕色，得出实验结论是：NO2的还原产物可能有NO，故答案为：c；
②酸性KMnO4溶液吸收NO生成NO3-和Mn2+，紫红色溶液变无色，反应离子方程式为：3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O，故答案为：溶液紫色变浅；3+4H++5NO=3Mn2++5+2H2O；
(5)①Cu转化为CuO，根据Cu原子守恒：，，故答案为：；
②当铜粉完全反应后，反应后的固体成分：①只有CuO、②只有Cu2O、③CuO和Cu2O，可以用酸与Cu2O反应生成Cu进行检验是否含有Cu2O，故验证是否含有Cu2O的方法：取少量反应后固体溶于足量稀硫酸中，如果溶液中有红色固体，则说明固体中含有Cu2O。
20．(1)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O②H2SO4(2)①Cu2O+4NH3 H2O=2Cu(NH3)2++2OH- +3H2O②加入到足量浓氨水中，固体全部溶解得无色溶液，很快变成蓝色溶液③CuO和Cu2O(3)①证明Cu2+对Cu2O与酸的反应没有干扰②随着溶液酸性降低，Cu2O与酸反应速率变小。
【解析】(1)①Cu与浓硫酸共热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、SO2、H2O，反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
②品红溶液中加入稀硫酸与实验I的白雾中加入品红溶液，操作相同，实验现象相同，证明实验I中白雾成分是H2SO4；
(2)①Cu2O与浓氨水中的NH3·H2O反应产生Cu(NH3)2+，根据电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：Cu2O+4NH3 H2O=2Cu(NH3)2++2OH- +3H2O；
②证明固体中只有Cu2O，可利用Cu2O能溶在浓氨水中形成无色Cu(NH3)2+，且很容易被氧气氧化为蓝色Cu(NH3)22+；若在酸性环境中，而Cu2O能与一定浓度的酸溶液发生反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。所以检验固体中只有Cu2O的方法是：将固体加入到足量浓氨水中，固体全部溶解得无色溶液，很快变成蓝色溶液；
③根据实验一、二现象，及上述结论可知铜丝烧至红热时生成了CuO和Cu2O；
(3)①IV只加入了H2SO4溶液，而实验V除了加入等体积、等浓度的硫酸外，还加入了一定量的CuSO4溶液，进行对比，结果IV、V的实验现象相同，说明Cu2+对Cu2O与酸的反应没有干扰；
②第一份加酸后红色固体明显减少，溶液蓝色加深；第二份静置4 h时，固体减少，溶液缓慢变为蓝色，固体加酸后无明显现象，说明随着溶液酸性降低，Cu2O与酸反应速率变小。
21．（1）3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O（2）防止温度过高HNO3分解（或者挥发）；搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度（3）SiO2（4）2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2；冰水洗涤；低温烘干
【解析】固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等，加入稀硝酸酸溶发生氧化还原反应生成NO，铜和氧化亚铜被氧化得到硝酸铜，氧化铜溶解得到硝酸铜，二氧化硅和稀硝酸不发生反应，加入氢氧化铜中和酸，过滤得到滤渣主要是二氧化硅，滤液主要是硝酸铜溶液，据此分析解答；
(1)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O；
(2)为了防止温度过高HNO3分解，所以酸溶时，反应温度不宜超过70℃；根据影响化学反应速率的因素，若保持反应温度为70℃，欲加快反应速率可采取的措施为搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度，故答案为：防止温度过高HNO3分解（或者挥发）；搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度；
(3)Cu、CuO、Cu2O和SiO2这四种物质，只有SiO2和硝酸不反应，所以过滤后所得废渣的主要成分是二氧化硅，化学式为SiO2，故答案为：SiO2；
(4)Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，则该反应的化学方程式为2 Cu(NO3)22 CuO+4NO2↑+ O2；根据硝酸铜的溶解性特征及受热易分解的性质，由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶体的操作方法是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、低温烘干，故答案为：2Cu(NO3)22 CuO+4NO2↑+ O2；冷水洗涤；低温烘干。
22．（1）SO2；2∶1（2）空气或氧气（3）3 7≤pH<4 8（4）ad（5）4CuSO4＋N2H4＋8KOH2Cu2O＋N2↑＋4K2SO4＋6H2O（6）防止Cu2O被空气中氧气氧化
【解析】根据流程：硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)预处理后与氧气焙烧，根据后续流程可知该过程中Cu元素全部转化为CuO，铁元素转化为FeO和Fe2O3，根据S元素的价态规律可知其转化为SO2；加入稀硫酸溶解金属氧化物，得到含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液，加入试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，加入试剂Y调节pH为3 7～4 8沉淀Fe3+，过滤，将滤液用KOH、N2H4还原，得到氧化亚铜沉淀，过滤，洗涤、隔绝空气烘干，制得Cu2O，据此分析作答。
(1)焙烧过程中S元素会被氧化成有害气体SO2；Cu2S与O2反应时Cu元素化合价由+1价升为+2价，S元素化合价由-2价升为+4价，所以Cu2S为还原剂，整体化合价升高8价，O2为氧化剂，O元素由0价降为-2价，一个氧气降低4价，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1；
(2)酸性条件下，氧气也可将Fe2+氧化为Fe3+，而氧气或空气价格远低于过氧化氢，故可用氧气或空气替代过氧化氢，降低成本；
(3)加入试剂Y的目的是调节pH完全沉淀Fe3+，但不沉淀Cu2+，根据表中数据可知，pH范围为：3 7≤pH＜4 8；
(4)a．不断搅拌，使N2H4和溶液充分接触可以加快反应速率，提高单位时间内N2H4的转化率，故a符合题意；
b．流速过快N2H4不能充分反应，转化率减小，故b不符合题意；
c．减少KOH的进入量会降低溶液对N2H4的吸收量，转化率减小，故c不符合题意；
d．减小通入N2H4的流速可以使反应更充分，故d符合题意；
综上所述选ad；
(5)N2H4制备Cu2O的反应物有CuSO4、N2H4和KOH，产物有N2和Cu2O等，该过程中+2价的铜元素将-2价的N元素氧化，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为4CuSO4＋N2H4＋8KOH2Cu2O＋N2↑＋4K2SO4＋6H2O；
(6)因为Cu2O具有还原性，在加热条件下易被空气氧化，故烘干过程要隔绝空气
23答案：(1)＋1 Cu2S＋O22Cu＋SO2
(2)Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O
(3)C
解析：(1)Cu2S中铜为＋1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应原理为Cu2S＋O22Cu＋SO2。
(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2＋(蓝色)和单质铜(红色)，写出反应物和生成物，配平方程式。
(3)H2O2不产生污染物。
24答案：(1)过滤 KSCN溶液 冷却结晶(结晶)
(2)抑制氯化铜、氯化铁水解 c
(3)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO
解析：(2)加稀盐酸能抑制氯化铜、氯化铁水解；试剂X既能调节pH以除去杂质，又不引入新的杂志，故选择CuO
(3)溶液2含有CuCl2，通入一定量的SO2，生成白色沉淀CuCl，发生氧化还原反应，SO2为还原剂，被氧化为SO，所以离子方程式为：
2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO
25答案：(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 Fe
(2)Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O、
MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O
(3)Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋、Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
(4)0.67 mol·L－1 2.3 mol·L－1
解析：(1)在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质B为Fe。
(2)Fe2O3和MgO都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水：Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O。
(3)混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。
(4)假设步骤②用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40 g·mol－1×x＋160 g·mol－1×x＝20 g，解得：x＝0.1 mol。
根据MgO～MgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1 mol÷0.15 L≈0.67 mol·L－1。
步骤④说明溶液中没有Fe3＋，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。根据Cl－守恒的关系，可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于＝0.45mol，所以，所以，FeCl2的浓度为≈2.3 mol·L－1。
26答案：(1)作氧化剂 过滤
(2)Cu(NH3)＋2RH＝2NH＋2NH3＋CuR2
分液漏斗 a b
(3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 液体过多
(4) 加热浓缩 冷却结晶 过滤
(5)H2SO4 防止由于溶液中的c(OH－)过高，生成Cu(OH)2沉淀
解析：(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)，Cu被氧化，则反应中H2O2作用是作氧化剂；操作①是把滤渣和液体分离，所以该操作为过滤；(2)根据流程图可知，Cu(NH3)与有机物RH反应生成CuR2和氯气、氯化铵，所以反应的离子方程式为：Cu(NH3)＋2RH＝2NH＋2NH3＋CuR2 ；操作②是把水层与有几层分离，所以为分液操作，需要的主要仪器是分液漏斗；Cu元素富集在有机层，所以该操作的目的是富集Cu元素，使铜元素与水溶液中的物质分离，答案选ab；(3)CuR2 中R元素为－1价，所以反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2 与稀硫酸反应生成CuSO4 和RH；操作③使用的过滤操作中分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内的液体太多；
(4)由溶液得到晶体的操作步骤一般为加热浓缩 冷却结晶 过滤；
(5)操作④中得到的硫酸可用在反应III中，所以第三种循环的试剂为H2SO4 ；氯化铵溶液为酸性，可降低溶液中氢氧根离子的浓度，防止由于溶液中的c(OH－)过高，生成Cu(OH)2沉淀。
