銅及其化合物在生產、生活中都有廣泛的應用。
Ⅰ.銅的性質及其應用
圓明園十二生肖獸首中的兔首為青銅器（銅、錫合金），兔首表面呈有綠色斑點，這是因為銅器長期暴露在空氣中生了銅綠（主要成分為堿式碳酸銅，化學式為Cu2（OH）2CO3）。
（1）為了弄清銅綠的組成和銅生成銅綠的條件，某化學興趣小組進行了如下探究：
探究銅生銹的條件。
①依據銅綠組成和查閱資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及 水、二氧化碳（或H2O、CO2）水、二氧化碳（或H2O、CO2）共同作用而形成的。
②借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小澤設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗，實驗如圖所示（所用銅片潔凈、光亮）；實驗較長時間后，發(fā)現 DD試管中銅片最先生銹（填試管字母編號）。
③小俊認為小澤設計的實驗還不夠完善，要得出正確的結論，還要補充一個實驗。你認為小俊要補充的一個實驗是 把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察（或
）把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察（或）。
④小泮發(fā)現從不同地點收集到的兩個銅器（一個材質是純銅，一個材質是青銅）中，純銅器的銅綠比青銅器的少，他據此分析認為青銅比純銅易銹蝕。小泮的分析是 不全面不全面（填“全面”或“不全面”）。
Ⅱ.銅的制備研究
黃銅礦（主要成分是CuFeS2）是重要的含銅礦物，常用于冶煉金屬銅。
（2）黃銅礦在潮濕的空氣中一段時間會發(fā)生如圖所示的變化。
寫出黃銅礦在潮濕的空氣中發(fā)生反應的化學方程式：4CuFeS2+3O2+6H2O=4Fe（OH）3+4CuS24CuFeS2+3O2+6H2O=4Fe（OH）3+4CuS2。
（3）用黃銅礦常溫細菌冶銅和高溫火法煉銅的流程如圖所示
細菌冶銅時，當黃銅礦中伴有黃鐵礦可明顯提高Cu2+的浸出速率，其原理如圖所示：
①冶煉過程中，FeS2周邊溶液的pH 增大增大（填“增大”、“減小”或“不變”）。
②火法煉銅時，由CuS2制得銅的原理是3Cu2S+3O2 高溫 6Cu+3SO2。
兩種煉銅方案中，“細菌冶銅”相比“火法煉銅”的優(yōu)點是 節(jié)約能源（或環(huán)保、設備簡單、操作方便，工藝條件易控制、投資少、成本低，適宜處理爐渣）節(jié)約能源（或環(huán)保、設備簡單、操作方便，工藝條件易控制、投資少、成本低，適宜處理爐渣）（答一點即可）。
Ⅲ.銅的化合物的制備研究
（4）膽礬（CuSO4?5H2O）是一種重要的硫酸鹽，在生產工業(yè)中應用廣泛。如圖是一種實驗室制備膽礬的流程。
已知：“酸浸”時X是稀硫酸和稀硝酸的混合酸，發(fā)生的反應為3Cu+3H2SO4+2HNO3═3CuSO4+4H2O+2NO↑。
①“結晶”時的操作為 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。
②實驗室可采用沉淀法測定所得膽礬晶體中CuSO4?5H2O的含量，經加水充分溶解，加入足量BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量，最后得到沉淀23.3g。在過濾前，需要檢驗SO2-4是否沉淀完全，檢驗方法是：靜置后，向上層清液中 滴加少量BaCl2溶液，若無沉淀產生，則證明SO2-4沉淀完全滴加少量BaCl2溶液，若無沉淀產生，則證明SO2-4沉淀完全，該實驗流程獲得膽礬的產率為 50%50%。（寫出計算過程）
））高溫
SO
2
-
4
SO
2
-
4
SO
2
-
4
【考點】探究金屬銹蝕的條件；物質的相互轉化和制備．
【答案】水、二氧化碳（或H2O、CO2）；D；把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察（或）；不全面；4CuFeS2+3O2+6H2O=4Fe（OH）3+4CuS2；增大；節(jié)約能源（或環(huán)保、設備簡單、操作方便，工藝條件易控制、投資少、成本低，適宜處理爐渣）；蒸發(fā)濃縮；滴加少量BaCl2溶液，若無沉淀產生，則證明沉淀完全；50%
）；不全面；4CuFeS2+3O2+6H2O=4Fe（OH）3+4CuS2；增大；節(jié)約能源（或環(huán)保、設備簡單、操作方便，工藝條件易控制、投資少、成本低，適宜處理爐渣）；蒸發(fā)濃縮；滴加少量BaCl2溶液，若無沉淀產生，則證明SO
2
-
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/23 12:26:7組卷：151引用：1難度：0.2
相似題
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1．在進行“二氧化碳制取和性質實驗”時，小明發(fā)現放置小蠟燭的銅架上出現了綠色物質，且綠色物質只出現在下部（伸到燒杯下面的部分），上部和在燒杯外的部分沒有出現，小明思考，銅也會生銹嗎？為什么只出現在下部呢？銅生銹的條件是什么？
【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質（銅綠），其主要成分是堿式碳酸銅，化學式時候Cu2（OH）2CO3，受熱易分解．
【猜想與假設】依據銅綠的化學式，小明猜想銅生銹的條件可能是，銅與氧氣、共同作用，做出此猜想的依據是．
【設計實驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月，觀察現象如下，A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重，B、C、D中銅片不生銹，D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是，寫出該反應的化學方程式．
【得出結論】根據A和D中的實驗現象可知銅生銹需要．
【反思與應用】利用所得結論填空，依據本實驗結合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是．
【實驗拓展】有資料顯示，氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率．
（1）給你一支已經產生銅綠的銅架，5%過氧化氫溶液，請你設計實驗證明（儀器自選）．
（2）請你試著寫出銅生成銅綠的化學方程式．發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：52引用：1難度：0.3 -
2．化學小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現象可知，鐵的銹蝕是鐵跟等物質作用的過程。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發(fā)現試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，每組實驗加入鐵炭總質量為24g,食鹽水體積為7.5mL，恰好能將固體潤濕。測得的數據見下表：（提供資料：示數差3cm是指U型管左側液面上升3cm。）
（3）分析食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響應對比實驗序號 鐵炭質量比 食鹽水濃度/% 示數差3cm所用時間/s 10分鐘時溫度升高值/℃ 實驗① 2：1 26 90 7.8 實驗② 4：1 26 170 4.2 實驗③ 6：1 26 190 3.3 實驗④ 2：1 13 140 6 實驗⑤ 2：1 6.5 140 6 （填實驗序號）。有同學提出應該再加一組實驗，研究鐵炭質量比為2：1、食鹽水濃度為3.3%時的實驗數據，你覺得是否有必要，并說明理由。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜，并促使鐵發(fā)生一系列反應得到氫氧化鐵，它在空氣中風化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應方程式是。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將稀鹽酸全部注入三頸燒瓶內，關閉分液漏斗活塞，一段時間后，至恢復到室溫時，采集的數據見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為：先在分液漏斗中加水，再打開活塞，觀察到序號 鹽酸pH P反應前 P反應后 DO反應前 DO反應后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （填現象），表明裝置的氣密性良好。
（6）實驗①和實驗②反應后壓強變大。進行實驗③時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應后體系內壓強卻變小了，變小的原因是。
（7）分析表中數據，在該實驗條件下，下列說法正確的有（填字母）。
a.當pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
b.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關
c.鐵粉和鹽酸，氧氣在剛接觸時不是同時發(fā)生反應發(fā)布：2024/12/24 10:30:2組卷：197引用：4難度：0.5 -
3．化學小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現象可知，鐵的銹蝕是鐵跟（填化學式）等物質作用的過程。D中鐵釘比C中鐵釘銹蝕程度嚴重，說明。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發(fā)現試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，錐形瓶中放生鐵粉末，滴管中預先加入2mL不同濃度的食鹽水，并用氧氣傳感器測定錐形瓶內的氧氣濃度，數據如下表所示：
（3）該實驗探究的是實驗組 生鐵粉末質量 食鹽水濃度 3min時瓶內氧氣濃度 實驗① 3.5g 4% 18.96% 實驗② 3.5g 8% 18.56% 實驗③ 3.5g 16% 18.28% 實驗④ 3.5g 24% 17.99% 對鋼鐵腐蝕速率的影響，其實驗結論是。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜（其原理如圖所示），并促使鐵發(fā)生一系列反應得到Fe（OH）3，Fe（OH）3在空氣中風化失水后變成氧化鐵。
①氯離子破壞鋼筋表面的鈍化膜的過程中，從陽極向陰極轉移的微粒是。
②鋼筋銹蝕過程中得到氧化鐵的反應方程式為。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將鹽酸全部注入三頸燒瓶內，關閉分液漏斗活塞，同時采集數據見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為序號 鹽酸pH 壓強p/kPa 溶解氧/mg?L-1 p反應前 p反應后 DO反應前 DO反應后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 。
（6）實驗1和實驗2反應后壓強變大的主要原因是（用化學方程式表示）。
（7）進行實驗3時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應后體系內壓強卻變小了。其原因是。
（8）分析表中數據，在該實驗條件下，下列說法正確的有。
A．當pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
B．稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關
C．鐵粉和鹽酸，氧氣的反應可以同時發(fā)生發(fā)布：2024/12/25 12:0:1組卷：245引用：3難度：0.7
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