Question

【題目】銅及其化合物在生產、生活中都有廣泛的應用。

一、銅的冶煉

資料一：考古工作者從安陽的商代鑄銅遺址中，發現當時冶煉銅的主要礦物原料是孔雀石[主要成分是堿石碳酸銅Cu2(OH)2CO3]，主要燃料是木炭，冶煉溫度估計在1000℃左右。

資料二：西漢劉安著《淮南萬畢術》中記載“曾青得鐵則化為銅”。“曾青”可能是硫酸銅一類的物質，將孔雀石溶于硫酸中得此溶液，當把鐵粉投入此溶液中即可得銅。

(1)關于“曾青”和孔雀石的說法中，正確的是___。

A 前者屬于鹽，后者的主要成分是堿 B 前者屬于酸，后者的主要成分是堿

C 前者和后者的主要成分都屬于氧化物 D 前者和后者的主要成分都屬于鹽

(2)以孔雀石為原料的冶煉過程中，用現代化學的觀念審視，可能涉及的化學反應有__。

①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O ②2CuO+C2Cu+CO2↑

③CuO+COCu+CO2 ④CO2+C2CO

A ①② B ①③ C ①②③ D ①②③④

(3)已知有元素化合價升高和降低的反應屬于氧化還原反應。在(2)的四個反應中，不屬于四種基本反應類型的有(填序號，下同)____，不屬于氧化還原反應的有____。

(4)資料二中，假設溶解孔雀石的酸是稀硫酸，寫出用此方法冶煉銅的化學方程式：___，___。

二、銅及其化合物的應用

(5)堿式碳酸銅是一種具有廣泛用途的化工產品，主要用于固體熒光粉激活劑和銅鹽的制造等。堿式碳酸銅由Na2CO310H2O與CuSO45H2O反應制備，原理：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑。稱取14.0gCuSO45H2O、16.0gNa2CO310H2O，用研缽分別研細后再混合研磨，立即發生反應，有“嗞嗞”聲，而且混合物很快成為“黏膠狀”。將混合物迅速投入200mL沸水中，快速攪拌并撤離熱源，有藍綠色沉淀生成，過濾，用水洗滌，至濾液中不含SO42﹣為止，取出沉淀，風干，得到藍綠色晶體。

①混合物發生反應時有“嗞嗞”聲的原因是___。

②撤離熱源的目的是___。

組成測定：

有同學查閱資料發現用Cu(OH)2CuCO3表示堿式碳酸銅是不準確的，較為準確、科學的表達式是mCu(OH)2nCuCO3，不同來源的堿式碳酸銅的m、n值需要具體測定。熱分解法測定堿式碳酸銅組成的實驗裝置如下圖所示，通過測定堿式碳酸銅在灼熱后所產生的氣體體積，推導出堿式碳酸銅中碳酸銅和氫氧化銅的含量，即可求出m和n的比值。

③三次平行實驗測定結果如下表，則該樣品中m：n＝___，若量氣管中所盛液體是水，則該測定值比理論值___(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(已知該狀況下，二氧化碳密度為1.964g/L)

實驗序號	樣品質量/g	CO2體積/mL (已折算成標準狀況下)
1	0.542	44.82
2	0.542	44.80
3	0.542	44.78

Answer 1

【答案】D D ③ ① Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O Fe +CuSO4=FeSO4+Cu 反應中有CO2氣體生成 防止Cu2(OH)2CO3受熱分解 3:2 偏大

【解析】

四大基本反應：置換反應、化合反應、分解反應、復分解反應；孔雀石高溫分解生成氧化銅、水和二氧化碳，碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，一氧化碳和氧化銅高溫生成銅和二氧化碳，二氧化碳和碳高溫生成一氧化碳，稀硫酸和孔雀石反應生成硫酸銅和二氧化碳和水。

一、(1) “曾青”是硫酸銅一類的物質，屬于鹽，孔雀石[主要成分是堿式碳酸銅]，屬于鹽，故選D。

(2)以孔雀石為原料的冶煉過程中，涉及的化學反應是孔雀石高溫分解生成氧化銅、水和二氧化碳，化學方程式為，碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，化學方程式為，一氧化碳和氧化銅高溫生成銅和二氧化碳，化學方程式為，二氧化碳和碳高溫生成一氧化碳，化學方程式為，故選D。

(3)已知有元素化合價升高和降低的反應屬于氧化還原反應。在(2)的四個反應中，反應①為分解反應，反應②④均為置換反應，不屬于四種基本反應類型的有③，不屬于氧化還原反應的有①。

(4)溶解孔雀石的酸是稀硫酸，稀硫酸和孔雀石反應生成硫酸銅和二氧化碳和水，化學方程式為，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為。

二、①混合物發生反應時有“嗞嗞”聲的原因是反應中有CO2氣體生成。

②孔雀石受熱易分解，故撤離熱源的目的是防止Cu2(OH)2CO3受熱分解。

③根據三次平行實驗數據，二氧化碳條件的平均值，物質的量為

故該樣品中，若量氣管中所盛液體是水，二氧化碳溶于水，n值偏小，則m值偏大，故該測定值比理論值偏大。