銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中都有廣泛的應(yīng)用。
Ⅰ.銅的性質(zhì)及其應(yīng)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(diǎn)，這是因?yàn)殂~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(xué)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(xué)興趣小組進(jìn)行了如下探究：
探究銅生銹的條件。
①依據(jù)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(shí)驗(yàn)，小澤設(shè)計(jì)了“銅片銹蝕條件的探究”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)如圖所示（所用銅片潔凈、光亮）；實(shí)驗(yàn)較長時(shí)間后，發(fā)現(xiàn) DD試管中銅片最先生銹（填試管字母編號(hào)）。
③小俊認(rèn)為小澤設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)還不夠完善，要得出正確的結(jié)論，還要補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為小俊要補(bǔ)充的一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)比觀察（或）。
④小泮發(fā)現(xiàn)從不同地點(diǎn)收集到的兩個(gè)銅器（一個(gè)材質(zhì)是純銅，一個(gè)材質(zhì)是青銅）中，純銅器的銅綠比青銅器的少，他據(jù)此分析認(rèn)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(shí)間會(huì)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(yīng)的化學(xué)方程式：4CuFeS2+3O2+6H2O=4Fe（OH）3+4CuS24CuFeS2+3O2+6H2O=4Fe（OH）3+4CuS2。
（3）用黃銅礦常溫細(xì)菌冶銅和高溫火法煉銅的流程如圖所示
細(xì)菌冶銅時(shí)，當(dāng)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，F(xiàn)eS2周邊溶液的pH 增大增大（填“增大”、“減小”或“不變”）。
②火法煉銅時(shí)，由CuS2制得銅的原理是3Cu2S+3O2 高溫 6Cu+3SO2。
兩種煉銅方案中，“細(xì)菌冶銅”相比“火法煉銅”的優(yōu)點(diǎn)是 節(jié)約能源（或環(huán)保、設(shè)備簡(jiǎn)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(shè)備簡(jiǎn)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(diǎn)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(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用廣泛。如圖是一種實(shí)驗(yàn)室制備膽礬的流程。
已知：“酸浸”時(shí)X是稀硫酸和稀硝酸的混合酸，發(fā)生的反應(yīng)為3Cu+3H2SO4+2HNO3═3CuSO4+4H2O+2NO↑。
①“結(jié)晶”時(shí)的操作為 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。
②實(shí)驗(yàn)室可采用沉淀法測(cè)定所得膽礬晶體中CuSO4?5H2O的含量，經(jīng)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(yàn)SO2-4是否沉淀完全，檢驗(yàn)方法是：靜置后，向上層清液中 滴加少量BaCl2溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則證明SO2-4沉淀完全滴加少量BaCl2溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則證明SO2-4沉淀完全，該實(shí)驗(yàn)流程獲得膽礬的產(chǎn)率為 50%50%。（寫出計(jì)算過程）
））高溫
SO
2
-
4
SO
2
-
4
SO
2
-
4
【考點(diǎn)】探究金屬銹蝕的條件；物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)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(duì)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(shè)備簡(jiǎn)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(chǎn)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(shè)備簡(jiǎn)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(chǎn)生，則證明SO
2
-
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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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．化學(xué)小組對(duì)鋼鐵的銹蝕進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時(shí)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(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵跟等物質(zhì)作用的過程。
（2）使用自來水重新進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)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(duì)鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)加入鐵炭總質(zhì)量為24g,食鹽水體積為7.5mL，恰好能將固體潤濕。測(cè)得的數(shù)據(jù)見下表：（提供資料：示數(shù)差3cm是指U型管左側(cè)液面上升3cm。）
（3）分析食鹽水濃度對(duì)鋼鐵腐蝕速率的影響應(yīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鐵炭質(zhì)量比 食鹽水濃度/% 示數(shù)差3cm所用時(shí)間/s 10分鐘時(shí)溫度升高值/℃ 實(shí)驗(yàn)① 2：1 26 90 7.8 實(shí)驗(yàn)② 4：1 26 170 4.2 實(shí)驗(yàn)③ 6：1 26 190 3.3 實(shí)驗(yàn)④ 2：1 13 140 6 實(shí)驗(yàn)⑤ 2：1 6.5 140 6 （填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。有同學(xué)提出應(yīng)該再加一組實(shí)驗(yàn)，研究鐵炭質(zhì)量比為2：1、食鹽水濃度為3.3%時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，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(yīng)得到氫氧化鐵，它在空氣中風(fēng)化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應(yīng)方程式是。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對(duì)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(nèi)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(nèi)，關(guān)閉分液漏斗活塞，一段時(shí)間后，至恢復(fù)到室溫時(shí)，采集的數(shù)據(jù)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(hào) 鹽酸pH P反應(yīng)前 P反應(yīng)后 DO反應(yīng)前 DO反應(yīng)后 開始降低所需時(shí)間/s 實(shí)驗(yàn)① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實(shí)驗(yàn)② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實(shí)驗(yàn)③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實(shí)驗(yàn)④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實(shí)驗(yàn)⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （填現(xiàn)象），表明裝置的氣密性良好。
（6）實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后壓強(qiáng)變大。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③時(shí)，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應(yīng)后體系內(nèi)壓強(qiáng)卻變小了，變小的原因是。
（7）分析表中數(shù)據(jù)，在該實(shí)驗(yàn)條件下，下列說法正確的有（填字母）。
a.當(dāng)pH=2時(shí)，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(guān)
c.鐵粉和鹽酸，氧氣在剛接觸時(shí)不是同時(shí)發(fā)生反應(yīng)發(fā)布：2024/12/24 10:30:2組卷：196引用：4難度：0.5 -
2．在進(jìn)行“二氧化碳制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)放置小蠟燭的銅架上出現(xiàn)了綠色物質(zhì)，且綠色物質(zhì)只出現(xiàn)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(xiàn)，小明思考，銅也會(huì)生銹嗎？為什么只出現(xiàn)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(huì)銹蝕生成一種綠色的物質(zhì)（銅綠），其主要成分是堿式碳酸銅，化學(xué)式時(shí)候Cu2（OH）2CO3，受熱易分解．
【猜想與假設(shè)】依據(jù)銅綠的化學(xué)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(jù)是．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】將四塊銅片分別按如圖放置半個(gè)月，觀察現(xiàn)象如下，A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴(yán)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(yīng)的化學(xué)方程式．
【得出結(jié)論】根據(jù)A和D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知銅生銹需要．
【反思與應(yīng)用】利用所得結(jié)論填空，依據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實(shí)驗(yàn)操作推測(cè)銅架下部容易生銹的原因是．
【實(shí)驗(yàn)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(jīng)產(chǎn)生銅綠的銅架，5%過氧化氫溶液，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（儀器自選）．
（2）請(qǐng)你試著寫出銅生成銅綠的化學(xué)方程式．發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：52引用：1難度：0.3 -
3．化學(xué)小組對(duì)鋼鐵的銹蝕進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時(shí)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(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵跟（填化學(xué)式）等物質(zhì)作用的過程。D中鐵釘比C中鐵釘銹蝕程度嚴(yán)重，說明。
（2）使用自來水重新進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水對(duì)鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，錐形瓶中放生鐵粉末，滴管中預(yù)先加入2mL不同濃度的食鹽水，并用氧氣傳感器測(cè)定錐形瓶內(nèi)的氧氣濃度，數(shù)據(jù)如下表所示：
（3）該實(shí)驗(yàn)探究的是實(shí)驗(yàn)組 生鐵粉末質(zhì)量 食鹽水濃度 3min時(shí)瓶內(nèi)氧氣濃度 實(shí)驗(yàn)① 3.5g 4% 18.96% 實(shí)驗(yàn)② 3.5g 8% 18.56% 實(shí)驗(yàn)③ 3.5g 16% 18.28% 實(shí)驗(yàn)④ 3.5g 24% 17.99% 對(duì)鋼鐵腐蝕速率的影響，其實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)得到Fe（OH）3，F(xiàn)e（OH）3在空氣中風(fēng)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(zhuǎn)移的微粒是。
②鋼筋銹蝕過程中得到氧化鐵的反應(yīng)方程式為。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對(duì)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(nèi)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(nèi)，關(guān)閉分液漏斗活塞，同時(shí)采集數(shù)據(jù)見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為序號(hào) 鹽酸pH 壓強(qiáng)p/kPa 溶解氧/mg?L-1 p反應(yīng)前 p反應(yīng)后 DO反應(yīng)前 DO反應(yīng)后 開始降低所需時(shí)間/s 實(shí)驗(yàn)① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實(shí)驗(yàn)② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實(shí)驗(yàn)③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實(shí)驗(yàn)④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實(shí)驗(yàn)⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 。
（6）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)后壓強(qiáng)變大的主要原因是（用化學(xué)方程式表示）。
（7）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3時(shí)，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應(yīng)后體系內(nèi)壓強(qiáng)卻變小了。其原因是。
（8）分析表中數(shù)據(jù)，在該實(shí)驗(yàn)條件下，下列說法正確的有。
A．當(dāng)pH=2時(shí)，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(guān)
C．鐵粉和鹽酸，氧氣的反應(yīng)可以同時(shí)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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