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1．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变
化的是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉
淀
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变
深
C
溴水颜色逐渐褪去
D
胆矾表面出现白色粉末
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，
化学方程式为：12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A 错误；
B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：
2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓，B 错误；
C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O
HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴
水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C 错误；
D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：
微专题15 铜及其化合物的性质、制备与实验探究
1
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CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O，方程式正确，D 正确；
故选D。
2．（2020·海南·高考真题）向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是
A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液
B．离子方程式为Cu2+ + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
C．Cu2+与 NH3中的氮原子以π 键结合
D．NH3分子中∠HNH 为109º28ˊ
【答案】B
【解析】A. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成铜氨溶液，为深蓝色
溶液，故A 错误；
B. 离子方程式为Cu2+ + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O，故B 正确；
C. Cu2+提供空轨道， NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C 错误；
D. NH3分子为三角锥形，键角∠HNH 为107º18ˊ，故D 错误。
故答案选：B。
废铜综合利用的常见流程框图模式
2
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1．单质铜
(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
(2)化学性质：
①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气中则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜
锈。
有关化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。
②写出下列化学方程式：
铜在空气中加热：2Cu＋O2=====2CuO。
铜丝在硫蒸气中反应：2Cu＋S=====Cu2S。
铜丝在Cl2中反应：Cu＋Cl2=====CuCl2。
2．铜的重要化合物
(1)氧化铜和氧化亚铜
名称
氧化铜
氧化亚铜
颜色
黑色
砖红色
与酸反应
(H＋)
CuO＋2H＋===
Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===
Cu2＋＋Cu＋H2O
(2)氢氧化铜
①物理性质：蓝色不溶于水的固体。
②化学性质及应用：
(3)铜盐
①Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学
3
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方程式：Cu2(OH)2CO3
2CuO＋CO2↑＋H2O。
②CuSO4·5H2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O
CuSO4＋
5H2O，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，据此可用来检验水的存
在。
(4)铜盐的毒性
铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这一性质
用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。
3．铜及其化合物的制备
（1）工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：
（2）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：
Cu2S――→Cu――→Cu2O、CuO―――――→A――→B――――――――→胆矾
1．（2020·全国·高考真题）宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿
色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说
法错误的是
A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
【答案】C
【解析】A．字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特别注意
控制适宜的温度和湿度，A 说法正确；
B．由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较
稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B 说法正确；
C．孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐酸腐蚀，C 说法
错误；
4
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D．因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜，所以Cu(OH)2∙CuCO3中铜的质量分数高于
Cu(OH)2∙2CuCO3，D 说法正确。
综上所述，相关说法错误的是C，故本题答案为C。
2．（2020·全国·高考真题）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则
成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
【答案】A
【解析】A.胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO4 5H2O，A 说法错误；
B.湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜，B 说法正确；
C.加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程，C 说法正确；
D.铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D 说法正确。
综上所述，相关说法错误的是A，故选A。
1．（2023·湖北·统考二模）湖北随州出土的曾侯乙编钟属于青铜制品，先秦《考工记》记载：“金有六齐，
六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐，……”。下列有关说法错误的是
A．青铜是一种铜锡合金
B．青铜硬度大但熔点比纯铜低
C．用硝酸处理青铜表面的铜锈[主要成分
]
D．现代工艺采用电解精炼提纯铜，用粗铜作阳极
【答案】C
【解析】A．青铜是铜、锡合金，指青铜由铜、锡两种物质混合而成，故A 正确；
B．合金的硬度比纯铜大，熔点比纯铜低，故B 正确；
C．铜可以和硝酸反应，不能用硝酸处理青铜表面的铜锈，故C 错误；
D．电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，故D 正确；
故选C。
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2．（2023·河北·高三专题练习）中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是
A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是
的颜色
C．铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
【答案】C
【解析】A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁不活泼，化学性质比铁稳定，A 正确；
B． “铜绿”的主要成分为
，呈绿色，B 正确；
C．单质铜呈紫红色，黄铜是铜锌合金、呈黄色，C 不正确；
D． “石胆化铁为铜”指铁和硫酸铜溶液发生置换反应，铁属于金属晶体，反应中金属键断裂，D 正确；
答案选C。
3．（2022 秋·湖北宜昌·高三当阳一中校考期中）碱式氯化铜［CuxCly(OH)z·nH2O］是一种农药。制备时先将
铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成CuCl2，继而制得碱式氯化铜。Fe3+对该反应有催化作用，其催
化原理如图所示。下列叙述中正确的是
A．图中M、N 分别为Fe2+、Fe3+
B．碱式氯化铜在空气中不稳定，易被氧化变质
C．制备1 molCuCl2，理论上消耗标准状况下22.4 LO2
D．制备CuCl2涉及氧化还原反应，由CuCl2制备碱式氯化铜不涉及氧化还原反应
【答案】D
【解析】A．Fe3+对该反应有催化作用，Fe3+可以与Cu 反应生成Fe2+、Cu2+，故图中M、N 分别为Fe3+、
Fe2+，故A 错误；
B．碱式氯化铜中Cu 元素为最高价，不能被氧化变质，故B 错误；
C．根据得失电子守恒可知，制备1 molCuCl2，Cu 失去2mol 电子，则需要氧气0.5mol，则理论上消耗标准
状况下11.2 LO2，故C 错误；
D．由CuCl2制备碱式氯化铜没有元素化合价的变化，故不涉及氧化还原反应，故D 正确；
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故选D。
4．（2022·青海海东·校考一模）铜及其化合物对人类生存和社会发展意义重大。下列说法正确的是
A．铜在潮湿的空气中可被氧气缓慢氧化为氧化铜
B．粗铜精炼时，粗铜应与电源负极相连
C．硫酸铜为蓝色固体可用作防腐剂
D．新制Cu(OH)2悬浊液可用于检验尿液中是否含有葡萄糖
【答案】D
【解析】A．铜在潮湿的空气中，在氧气、二氧化碳和水的共同作用下，最终生成Cu2(OH)2CO3，A 错误；
B．精炼铜时，粗铜在阳极被氧化为Cu2+，与电源正极相连，B 错误；
C．CuSO4为白色固体，CuSO4·5H2O 为蓝色固体，C 错误；
D．葡萄糖中含有醛基，可以和新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，新制Cu(OH)2悬浊液可以用来检
验尿液中是否含有葡萄糖，D 正确；
综上所述答案为D。
5．（2022·全国·高三专题练习）下列相应反应的离子方程式正确的是
A．向NaClO 溶液中滴加少量FeCl2溶液：ClO-＋2Fe2＋＋2H＋=Cl-＋2Fe3＋＋H2O
B．常温下铜与浓硝酸反应：3Cu＋8H＋＋2NO =3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
C．将四氧化三铁投入到稀硝酸中：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
D．氢氧化铁溶于氢碘酸中：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I-=2Fe2＋＋I2＋6H2O
【答案】D
【解析】A．向NaClO 溶液中滴加少量FeCl2溶液，反应生成氢氧化铁、铁离子、氯离子，3ClO-＋6Fe2＋＋
3H2O =3Cl-＋2Fe(OH) 3↓＋4Fe3＋，故A 错误；
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，Cu＋4H＋＋2NO =Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑，故B 错误；
C．硝酸具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO =9Fe3＋＋NO↑＋14H2O，
故C 错误；
D．Fe3＋具有强氧化性，能将I－氧化成I2，因此离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋6H2O，故D
正确；
故选D。
6．（2022 秋·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）一定温度下，探究铜与稀
反应过程如下：
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下列说法正确的是
A．步骤I 和步骤III 中剩余的无色气体成分相同
B．由实验可知，
可能对该反应具有催化作用
C．步骤III 反应速率比I 快的原因是
溶于水，使
增大
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜不再溶解
【答案】B
【解析】步骤I 中Cu 与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO 和H2O，产生的无色气体为NO；
A．由分析可知，步骤I 产生的无色气体为NO；抽入空气，空气中氮气等不反应，步骤III 中剩余的无色气
体成分含有氮气等，故A 错误；
B．过程II 中抽入1mL 空气，气体变为红棕色，发生反应2NO+O2=2NO2，振荡，过程 III 的反应速率明显比
过程I 快，可能是NO2对该反应具有催化作用，B 正确；
C．过程 I 中获得1mLNO 气体，过程II 中抽入1mL 空气，气体变为红棕色，振荡，依次发生反应
2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，总反应可表示为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，结合题给数据，I 中生成的
NO 未完全转化为硝酸，且过程I 中生成了硝酸铜，结合N 守恒，则过程III 溶液中HNO3的浓度比I 中小，
故过程III 反应速率比I 快的原因不可能是NO2溶于水，使c(HNO3)增大，C 错误；
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，NO 与O2反应生成NO2，NO2与水反应又生成硝酸，过量的Cu 与硝酸
继续反应而溶解，D 错误；
故选B。
7．（2022 秋·黑龙江绥化·高三绥化市第一中学校考期中）一同学设计了两种由CuO→Cu 的实验方案：
方案一：Zn
H2
Cu；
方案二：CuO
CuSO4
Cu。
大家认为方案二优于方案一，理由是：①节约能源；②Cu 产率高；③产品纯净；④操作安全。其中，评
8
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价正确的是
A．①②④
B．①②③
C．①③④
D．①②③④
【答案】A
【解析】方案一中发生
、
，反应需要加热，且H2还原CuO 时
需先通H2排出空气，否则易爆炸，反应结束后还需通入H2至生成的Cu 冷却，否则Cu 又易被氧化，而方案
二中发生
、
，消耗原料少，操作安全，产率高，但Cu 易
混有Zn，则方案二优于方案一，理由是①节约能源；②Cu 产率高；④操作安全；
故选A。
8．（2022 秋·河北衡水·高三河北深州市中学校考阶段练习）通过如图流程制备硝酸铜晶体，下列说法不正
确的是
A．将废铜片粉碎，可提高反应速率
B．若将废铜片直接用硝酸“溶解”，既产生污染又降低硝酸的利用率
C．用无水乙醇代替水“洗涤”的目的之一是减少晶体的溶解损失
D．为了使硝酸铜尽可能析出，“结晶”应将溶液蒸干
【答案】D
【解析】废铜片在空气中加热，转化为CuO，然后加硝酸溶解，转化为硝酸铜，硝酸铜经结晶、过滤，无
水乙醇洗涤得到硝酸铜晶体。
A．将废铜片粉碎，可增大接触面积，提高反应速率，故A 正确；
B．若将废铜片直接“溶解”，可生成氮的氧化物，所以既产生污染又降低硝酸的利用率，故B 正确；
C．硝酸铜不溶于乙醇，易溶于水，用无水乙醇代替水“洗涤”的目的之一是减少晶体的溶解损失，故C
正确；
D．“结晶”应将溶液蒸发至有大量晶体时停止加热，防止晶体四处飞溅，故D 错误；
故答案选D。
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1．（2023·北京朝阳·统考二模）小组同学探究
和物质A 的反应，实验如下。
装置
序
号
物质A
实验现象
①
溶液（调
）
铜粉溶解，溶液变为深棕色［经检验含
]
②
溶液
铜粉溶解，溶液变为蓝绿色
③
溶液（调
）
无明显变化
下列分析不正确的是
A．②中铜粉溶解的原因：
B．①中产生
的原因：
时直接将
还原为
C．若向③中加入
固体，推测铜粉会溶解
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关
【答案】B
【解析】A．实验②中，铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，A 正确；
B．经检验含
，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚
铁离子与硝酸根离子反应产生NO，选项B 不正确；
C．若向③中加入
固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，产生
了硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，选项C 正确；
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，如铁离子、硝酸根离子等氧化性强弱，亚铁
离子还原性等；也与反应速率有关，也氯离子、硝酸根离子，氢离子浓度等对反应速率的影响有关，选项
D 正确；
答案选B。
2．（2023·福建三明·统考模拟预测）实验室制取NO 和
固体，下列装置能达到实验目的的是
10
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A．用装置甲制取NO 气体
B．用装置乙除去NO 中少量的
C．用装置丙收集NO 气体
D．用装置丁灼烧
得到
【答案】B
【解析】A．浓硝酸和铜片反应生产二氧化氮，故A 错误;
B．二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸，可以除去二氧化氮，故B 正确；
C．二氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，不可以用排空气法收集一氧化氮，故C 错误；
D．
灼烧会水解生产氢氧化铜，氢氧化铜又会受热生产氧化铜，灼烧
得
不到
，故D 错误；
故选：B。
3．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测）2.28 g 铜镁合金完全溶解于75 mL 密度为1.40 g/mL、质
量分数为63%的浓硝酸中，得到
和
的混合气体1680 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入l.0
mol/L NaOH 溶液，当金属离子全部沉淀时，得到3.81 g 沉淀，下列说法正确的是
A．该合金中，镁的物质的量为0.03 mol
B．
和
混合气体的平均相对分子质量约为55.2
C．得到3.81 g 沉淀时，加入NaOH 溶液的体积为900 mL
D．该浓硝酸中
的物质的量浓度为12.0 mol/L
【答案】B
【解析】设铜、镁的物质的量分别为x、y，则①64x+24y=2.28，②98x+58y=3.81，解得x=0.03mol，
11
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y=0.015 mol，混合气体的物质的量=
，设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b，根据氧
化还原反应中得失电子数相等：2×(0.03+0.015)=2a+b，a+b=0.075，则a=0.015mol，b=0.06mol，c(HNO3)=
，硝酸的物质的量n(HNO3)=14.0 mol/L×75mL÷1000=1.05mol。
A．由分析可知，该合金中，镁的物质的量为0.015 mol，A 错误；
B．
和
混合气体的摩尔质量约=
，其平均相对分子质量约为
55.2，B 正确；
C．沉淀达最大时，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：n(NaOH)=n(HNO3)-（2a+b）
=1.05mol-0.09mol=0.96mol，氢氧化钠溶液体积为960mL，C 错误；
D．c(HNO3)=
， D 错误；
故选B。
4．（2023·上海·模拟预测）在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入物质X 后铜粉逐渐溶解，X 可能是
A．HCl
B．Fe2(SO4)3
C．K2S
D．FeSO4
【答案】B
【解析】A．Cu 的活泼性弱于H， 稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入HCl，铜仍然不溶解 ，故A 不
选；
B．铜能和Fe2(SO4)3反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，所以铜能在Fe2(SO4)3溶液中溶解 ，故B 选；
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入K2S，生成H2S，铜粉仍不溶解 ，故C 不选；
D．向稀硫酸反应加入FeSO4后，铜与FeSO4不反应，不能溶解铜，故 D 不选；
故选：B。
5．（2023 春·北京海淀·高三统考期中）根据如图所示装置进行实验，能得到相应结论的是。
试剂a、b
现象
结论
装置
A
、稀
产生的无色气体在导管口变红棕色
和稀
反应生成
B
漂白粉、浓
导管口放置的湿润蓝色石蕊试纸先
变红后褪色。
漂白粉和浓
反应生
成
C
、75％酒精
收集产生的气体，移近火焰，发出
爆鸣声
和
反应
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溶液
生成
D
电石、饱和食
盐水
产生的气体使酸性高锰酸钾溶液褪
色
和
反应生成
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．
和稀
反应生成
，NO 被空气中的O2氧化为NO2，产生的无色气体在导管口变红棕
色，故A 错误；
B．漂白粉和浓
发生反应：Ca(ClO)₂+4HCl(浓)=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O，生成的
可以使湿润蓝色石蕊试纸
先变红后褪色，故B 正确；
C．75％酒精溶液中含有水，Na 和水反应也能产生氢气，则收集产生的气体，移近火焰，发出爆鸣声，并
不能说明
和
反应生成
，故C 错误；
D．电石和饱和食盐水反应制备乙炔的过程中会产生H2S 气体，H2S 具有还原性也可以使酸性高锰酸钾溶液
褪色，则该实验不能说明
和
反应生成
，故D 错误；
故选B。
6．（2023·北京·高三专题练习）下列关于铜腐蚀的说法及方程式书写正确的是
A．铜在潮湿空气中被腐蚀：
B．铜在
环境中被腐蚀：
C．
浓度越大，腐蚀反应
速率越大
D．利用
对铜的腐蚀制作印刷线路板：
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【答案】A
【解析】A．铜在潮湿空气中被腐蚀生成碱式碳酸铜，化学方程式为
，
A 正确；
B．Cu 在NH3环境中被腐蚀，铜充足的情况下发生反应的离子方程式为4Cu+8NH3+O2+2H2O=4[Cu(NH3)2]+
+4OH-，铜不足的情况下离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-，B 错误；
C．HNO3浓度较大形成浓硝酸时，Cu 与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2
=Cu2++2NO2↑+2H2O，C 错
误；
D．FeCl3与Cu 反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，D 错误；
故答案选A。
7．（2023·山东济宁·统考一模）碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以废铜屑
为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是
A．“加热”步骤可选用水浴加热
B．“酸浸”产生的气体可用NaOH 溶液吸收
C．“滤液”中溶质的主要成分为
D．可用盐酸和
溶液检验“滤液”中是否有
【答案】B
【解析】废铜屑与稀硝酸反应，产生的气体为一氧化氮；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，
加入碳酸钠溶液加热，与硝酸、硝酸铜反应，生成硝酸钠和铜盐，再加氢氧化钠溶液调节适当pH 值，经
过一系列反应得到碱式碳酸铜。
A．加热的温度为70oC，可选用水浴加热，A 正确；
B．酸浸产生的气体为NO，与NaOH 溶液不反应，不能用NaOH 溶液吸收，B 错误；
C．由分析可知，“滤液”中溶质的主要成分为
等，C 正确；
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D．
的检验是先加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再往白色沉淀中加入盐酸，沉淀完全溶解，且产生无
色无味气体，D 正确；
故选B。
8．（2023·北京东城·北京五十五中校考模拟预测）氯化亚铜(
)广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和
杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产
的工艺如下：
已知：
难溶于醇和水，溶于
较大的体系
，潮湿空气中易水解氧化。
(1)步骤1 是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是 。
(2)步骤2 是溶解过程，溶解时反应的离子方程式 。
(3)步骤3 为主反应，
的沉淀率与加入的
的量关系如图所示。
①反应的氧化产物是 ；
②比较
相对大小：A 点 C 点(填“>”、“<”或“=”)；
③提高C 点状态混合物中
沉淀率的措施是 ；
(4)步骤4 进行的实验操作是 ；
(5)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是 。用乙醇洗涤的目的是 。
(6)产品纯度测定：称取
产品a g 于锥形瓶中，加入足量的酸性
溶液使其充分溶解，然后用
标准溶液滴定
，消耗
溶液b mL。(本实验中
的被还原为
，不与
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产品中杂质和
反应)。
①
溶于
溶液的离子方程式是 。
②产品中
(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为 。
【答案】(1)
(2)
(生成
也给分)
(3)
或
> 加水稀释
(4)过滤
(5)
具有强氧化性会把
氧化 去除
固体表面的水，防止其被空气氧化
(6)
(或
)
【分析】根据流程图，H2O2在酸性条件下将CuS 中的S2-氧化生成S 单质，其反应方程式为：
CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，CuSO4被还原生成Cu 单质；利用硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，可氧
化Cu 单质生成Cu2+，溶液中加入(NH4)2SO3和NH4Cl 发生氧化还原反应生成CuCl 沉淀，过滤得到的CuCl 经硫
酸酸洗后再用乙醇洗涤，经干燥得到CuCl，据此分析解答。
【解析】（1）步骤1 是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，，说明生成硫酸铜和硫
单质，H2O2在酸性条件下将CuS 中S2-氧化成硫单质，其反应方程式为CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S↓+2H2O。
（2）步骤2 是溶解过程，利用硝酸根在酸性条件性具有强氧化性，可溶解Cu 生成氧化产物Cu2+，硝酸根
被还原成NO 或NO2，则溶解时反应的离子方程式为
或
。
（3）①步骤3 为主反应，涉及反应为：2Cu2++
+2Cl-+H2O=2CuCl↓+
+2H+，反应中S 元素化合价由+4
价升高为+6 价，被氧化，氧化产物为
或(NH4)2SO4；
②随着氯化铵浓度不断增大，亚铜离子的沉淀率由低到高后又有所下降，则B 点之前Cu+过量、且Cu+与Cl-
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形成CuCl 的沉淀，B 点时恰好沉淀完全得，B 点之后，c(Cl-)增大，部分CuCl(s)溶解：
，故A 点铜元素主要存在形式为Cu+与CuCl，B 点铜元素主要存在形式CuCl，C 点
铜元素主要存在形式为
与CuCl，则
相对大小：A 点＞C 点；
③B 点之后，c(Cl-)增大，发生
，部分CuCl(s)溶解，沉淀减少，若加水稀释，减少
c(Cl-)，平衡左移，则提高C 点状态混合物中
沉淀率的措施是加水稀释；
（4）步骤4 把氯化亚铜沉淀分离出来，则进行的实验操作是过滤；
（5）洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是：硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，所以洗
涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”。已知
难溶于醇，在潮湿空气中易水解氧化，则用乙醇
洗涤
的目的是：去除
固体表面的水，防止其被空气氧化。
（6）①
溶于
溶液的离子方程式是
。
②产品纯度测定时存在关系式，
，消耗
标准溶液b mL，则产
品中
(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为
9．（2023·海南海口·海南中学校考二模）纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，以主要成分为
CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O 的一种工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)“滤渣1”中含有硫单质及 。
(2)“调pH”的过程中也能用 (写出一种物质即可)来代替CuO，要使Fe3+完全沉淀，则溶液的pH
至少为 (已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3]≈8×10-38，Kw≈1×10-14，lg2≈0.3，化学上认为当离子浓度
小于1×10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(3)现代工业也可用铜作电极，电解食盐水制备Cu2O，写出：a．阴极的电极反应式为 ；b．制
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备氧化亚铜的化学方程式为 ；c．电解过程中Cl-的浓度 。(填“变小”“变大”
“不变”)
【答案】(1)SiO2
(2) 碳酸铜等 3.3
(3) 2H++2e- = H2↑ 2Cu+H2O
Cu2O+H2↑ 变大
【解析】黄铜矿主要含有CuFeS2(Fe 为+3 价)，杂质SiO2，经过预处理后加入硫酸铁溶液浸泡，Cu 由+1 价升
高到+2 价，黄铜矿中的-2 价的硫升高到0 价，黄铜矿中+3 价的铁以及加入的+3 价的铁被还原为亚铁离子，
发生反应的离子方程式为：CuFeS2+4Fe3+ 5Fe
═
2++Cu2++2S↓，过滤除去SiO2和S 沉淀，然后，向滤液中加入硫
酸，通入氧气，氧化亚铁离子为铁离子，再加入CuO，调节溶液的pH，使铁离子完全沉淀，过滤除去，向
滤液加入氢氧化钠和葡萄糖溶液，进行热还原，生成纳米氧化亚铜。
（1）结合分析可知，“滤渣1”中含有硫单质及SiO2，故答案为：SiO2；
（2）结合分析可知，调节pH 的试剂可以消耗氢离子，并且不引入杂质，可以选用氧化铜、碳酸铜、氢氧
化铜、碱式碳酸铜，故可以替换，要使Fe3+完全沉淀，对应Fe3+浓度为1×10-5mol•L-1，c(OH-)=
=2×10-11mol•L-1，对应pOH=-lg2×10-11=10.7，则pH=14-pOH=3.3，故答案为：碳
酸铜等；3.3；
（3）a．电解NaCl 溶液时阴极为氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e- = H2↑；
b．用铜做电极，阳极为Cu 失电子生成Cu2O，制备氧化亚铜的化学方程式为2Cu+H2O
Cu2O+H2↑；
c．电解过程中水减小，则Cl-的浓度变大。
10．（2023·北京·高三专题练习）工业上可用过氧化氢为氧化剂浸取废旧线路板中的铜，某兴趣小组采取
不同方案进行实验并研究可行性。
方案1
实验装置
加入液体试剂
反应现象
10mL 30%
溶液
开始无明显现象，静置10 小时后，溶液变为浅蓝色，铜片上有少
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(pH 约为4)
量蓝色沉淀，之后不再有明显变化
(1)实验结果表明，双氧水与铜可以缓慢的反应，其电极反应式可表示为
i.还原反应
ii.氧化反应
(2)根据电极反应式，有同学设想可以通过以下方式加快反应。
i.增大
，增强
的氧化性
ii.降低 ，增强Cu 的还原性
(3)以此为依据设计了方案2 与方案3
编
号
加入液体试剂
反应现象
方
案2
10mL30%
溶液和
2mL 5mol/L
溶液
开始产生少量气泡，溶液变为蓝色，片刻后，反应越来越剧烈，甚至形
成大量泡沫涌出(经检测，生成气体可使带火星木条复燃)，反应后剩余
铜片表面光亮
方
案3
10mL 30%
溶液和
2mL 5mol/L 氨水
生成较多气泡，溶液变为深蓝色。一段时间后，反应逐渐变慢，此时铜
片上覆盖少量蓝色沉淀物。
方案2 与方案3 均在一定程度上加快了反应。
①方案2 中，生成气体明显更剧烈的原因是 。
②方案3 中发生主要反应的离子方程式为 。
③试评价方案2 在回收铜过程的优缺点 。
(4)方案3 中生成沉淀会降低铜的回收率并会阻碍反应进行，进一步改进方案获得了良好效果。
编号
加入液体试剂
反应现象
方案4
10mL 30%
溶液
2mL 5mol/L 氨水
同时加入少量固体
生成较多气泡，溶液变为深蓝色。反应后铜片变薄且表面光亮。
试分析
的作用 。
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(5)小组同学通过进一步探究发现，含有
和氨水的混合溶液能继续浸取单质铜。资料：
在
水溶液中不稳定，Cu(I)在溶液中能以
等形式稳定存在。
①用离子方程式表示上述反应原理 。
②通常条件下，含
的溶液不能与Cu 发生反应，请从氧化还原角度分析此反应能够发生的原因 。
【答案】(1)
(2)
(铜离子)
(3) 生成的
(
)作为催化剂，加快了
分解速率
优点：产物单一，污染小；缺点：
大量分解，
成本高
(4)
降低
，避免生成
(5)
加入氨水后，
的因为生成配位化合物浓度变小，使
Cu 的还原能力增强，因此增大了氧化还原反应自发进行的趋势
【解析】探究影响铜与双氧水反应的速率的因素。方案2 中通过加入稀硫酸增大氢离子浓度，探究增大
，增强
的氧化性；方案3 通过加入氨水生成
降低Cu2+浓度，探究降低Cu2+，增强
Cu 的还原性；方案4 通过加
固体降低OH-浓度，防止生成
，探究对反应速率的影响。
（1）实验结果表明，双氧水与铜可以缓慢的反应，双氧水得电子发生还原反应
，
Cu 失电子发生氧化反应生成Cu2+，电极反应为
；
（2）负极发生反应
，降低
浓度，增强Cu 的还原性；
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（3）①方案2 中，
可以催化双氧水分解放出氧气，生成的
作为催化剂，加快了
分解速率，
所以生成气体明显更剧烈。
②方案3 中Cu、H2O2、氨水反应溶液变为深蓝色，说明生成
，发生主要反应的离子方程式为
；
③方案2 在回收铜过程，优点是产物单一，污染小；缺点是
大量分解，成本高。
（4）加入
，发生反应
降低
，避免生成
。
（5）①上述反应原理为
；
②通常条件下，含
的溶液不能与Cu 发生反应，加入氨水后，
的因为生成配位化合物浓度变小，
使Cu 的还原能力增强，因此增大了氧化还原反应自发进行的趋势。
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