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1、填空题 (8分)微生物对人类有着各种各样的用途,现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属,可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程:在已有细菌存在的岩石、矿石堆中,喷洒酸水以促进细菌生长;在它们的生长过程中,氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部,再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用,再回到矿石堆中。在美国,10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题:
(1)细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用:?
(2)从硫酸铜溶液中提取铜,简便而经济的方法是?;相应的化学方程式为:?
(3)普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜(产物中有一种气态氧化物)。试比较两种方法的优缺点。??
参考答案:(1)催化作用(2)向硫酸铜溶液中加入废铁,将铜置换出来;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)普通方法煅烧硫化铜,产生烟尘和SO2气体污染环境。生物工程更有优点,它的优点是成本低、效益好,环境污染程度小
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉收集到1.68LH2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为?(?)。

A.1.5mol/L
B.0.5mol/L

C.2mol/L
D.1.2mol/L
参考答案:C
本题解析:
粗看题目,这是一利用关系式进行多步计算的题目,操作起来相当繁琐,但如能仔细阅读题目,挖掘出隐蔽条件,不难发现,反应后只有Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中SO42-并无损耗,根据Na+守恒,非常易求得SO42-即原硫酸的物质的量浓度为:2mol/L,故选C。
本题难度:一般
3、计算题 为了测定某铜银合金成分,将30g合金完全溶于80ml13.5mol/L的浓硝酸中,待反应完全后,收集到6.72L气体(标况),并测得溶液中H+浓度是1mol/L.假设反应后溶液体积仍为80ml,求合金中银的质量分数.
参考答案:银的质量为23.6g质量分数为78.7%
本题解析:假设铜、银的物质的量依次为X、Y,则有64X+108Y=30(固体质量关系)另有2X+Y+0.3=0.08(13.5-1)(硝酸中N的守恒),从而得到X=0.1mol,即银的质量为23.6g质量分数为78.7%
本题难度:简单
4、选择题 某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,下列操作正确且能达到目的的是
A.将铜丝插入浓硫酸中加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色
B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成
C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体
D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿
参考答案:D
本题解析:A项正确的操作应该将铜丝插入浓硫酸中加热,反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中;B中应该用红热的铜丝;Cu2+水解,加热CuCl2溶液不能得到CuCl2固体,C错误;铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸,故可用盐酸除去铜器表面的铜绿,D正确。
本题难度:一般
5、实验题 某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下:提出猜想
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很接近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜也有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗?
问题3:氧化铜有氧化性,能被H2、CO还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
实验探究
I.解决问题1
(1)需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需________(填试剂的化学式)溶液。
(2)用胆矾晶体配制1 mol·L-1CuSO4溶液250mL,选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管外,还有______________(填仪器名称)。
(3)为达到实验目的,请你补全实验内容和步骤:
①用CuSO4溶液制备Cu(OH)2;
②__________________________________________________________________________。
Ⅱ.解决问题2
取一定量I中制备获得的氢氧化铜固体于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。
(1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式:_______________________。
(2)从实验Ⅱ可得出的结论是在高温下正一价铜比正二价铜________(填稳定或不稳定),溶液中正一价铜比正二价铜_________(填稳定或不稳定)。
Ⅲ.解决问题3
设计如下装置(夹持装置未画出):

当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的单质气体Y;将X通人灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36g,并收集到0.28g气体Y。
(1)仪器A的名称是_____________________。
(2)X的化学式为_______________________。
参考答案:I (1)NaOH?(2)250mL容量瓶
(3)将Cu(OH)2分别加入稀硫酸和稀NaOH溶液中,观察现象
Ⅱ (1)Cu2O + 2H+ = Cu2++ Cu + H2O(2) 稳定, 不稳定
Ⅲ (1)(球形)干燥管?(2)N2H4
本题解析:Ⅰ(1)、探究氢氧化铜是否具有两性的实验需要的药品是:制取氢氧化铜的硫酸铜和氢氧化钠,验证试验用到硫酸和氢氧化钠,所以需要硫酸铜和氢氧化钠以及硫酸溶液,即需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需氢氧化钠溶液;(2)配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器:烧杯、天平、玻璃棒、量筒、胶头滴管、一定体积的容量瓶,容量瓶的规格根据所配置的溶液来确定,故答案为:250mL容量瓶;(3)氢氧化铜是否能和硫酸和氢氧化钠反应的实验中,首先是氢氧化铜的配制,然后是让氢氧化铜和硫酸以及氢氧化钠反应,所以实验步骤第一步是:用CuSO4溶液和NaOH溶液制Cu(OH)2;第二步是:将Cu(OH)2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应,故答案为:将Cu(OH)2分别与稀H2SO4和NaOH溶液反应。
Ⅱ、(1)根据题意知,氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应生成金属单质铜和二价铜离子的盐溶液,离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;(2)根据题给信息知,高温下正一价铜比正二价铜稳定,溶液中正一价铜比正二价铜不稳定。
Ⅲ、(1)仪器A的名称为干燥管;(2)依题意知,消耗0.01mol X,测得B装置增重0.36g,即生成0.02mol的水,并收集到单质气体Y 0.28g即氮气0.01mol,根据原子守恒可以确定气态氢化物X中含有4个氢原子和2个氮原子,X的化学式为N2H4。
本题难度:一般