上海高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-31铜及其化合物
一、单选题
1．（2023·上海·统考模拟预测）战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器，青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是
A．熔点低 B．密度大 C．硬度大 D．不易被腐蚀
2．（2023·上海·模拟预测）碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法错误的是
A．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
B．在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
3．（2023·上海宝山·统考二模）可用如图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是
A．铜和稀硝酸制一氧化氮
B．氯化钠与浓硫酸制氯化氢
C．锌和稀硫酸制氢气
D．碳化钙与饱和食盐水制乙炔
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
5．（2023·上海嘉定·统考二模）一定条件下，下列金属中能与水发生置换反应并产生金属氧化物的是
A．钾 B．镁 C．铁 D．铜
6．（2023·上海黄浦·一模）去了膜的铝条放入硫酸铜溶液中，不可能观察到的现象
A．金属表面有气泡 B．银白色金属转变为紫红色
C．出现蓝色沉淀 D．溶液蓝色变浅
7．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）焊接两根漆包铜线(铜线表面有绝缘油漆)的操作是：①先把漆包铜线放在火上灼烧，②立即在酒精中蘸一下，③然后焊接铜线头。有关叙述正确的是
A．①中只有铜发生了氧化反应
B．②中的乙醇做溶剂
C．经历①②的变化后铜线的质量不变
D．长期使用后的酒精会有香味
8．（2022·上海普陀·统考二模）能正确表示反应的离子方程式是
A．FeCl3溶液腐蚀铜板：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B．CuSO4溶液中滴加稀氨水：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
C．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应：SO+Ba2+=BaSO4↓
D．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色：3SO2+2MnO+4H+=3SO+2Mn2++2H2O
9．（2022·上海奉贤·统考一模）旅游景点售卖的藏银多是白铜(铜镍合金)，下列说法正确的是
A．合金都容易形成原电池，都特别容易被腐蚀
B．藏银的熔点比铜要高
C．藏银的硬度比铜要大
D．可通过外观颜色区分藏银和白银
10．（2022·上海·模拟预测）向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是
A．Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B．Cu2+将H2O2还原为O2
C．H2O2既表现氧化性又表现还原性
D．发生了反应：Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
11．（2022·上海·模拟预测）测定Cu（NO3）2 nH2O的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是（ ）
A．称量样品→加热→冷却→称量CuO
B．称量样品→加热→冷却→称量Cu（NO3）2
C．称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
D．称量样品→加NaOH→过滤→加热→冷却→称量CuO
12．（2022·上海长宁·统考二模）在给定条件下，下列加点的物质在化学反应中能完全消耗的是（ ）
A．向150mL3mol·L-1的稀硝酸中加入6.4g铜
B．标准状况下，将1g铁片投入15mL18.4mol·L-1的硫酸中
C．用50mL8mol·L-1浓盐酸与10g二氧化锰共热制取氯气
D．5×107Pa、500℃和铁触媒条件下，用1mol氮气和4mol氢气合成氨
13．（2022·上海嘉定·统考二模）向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图象不能正确反映对应关系的是
A． B． C． D．
14．（2021·上海金山·统考二模）下列物质受热后能生成金属单质的是
A．碳酸钙 B．氯化铝 C．硫酸铜 D．氧化汞
15．（2021·上海普陀·统考二模）在反应前后固体质量不变的化学反应是
A．通过灼热的粉末 B．通过粉末
C．与发生铝热反应 D．将铁钉投入溶液
16．（2021·上海徐汇·统考一模）下列说法错误的是
A．稀有气体单质中无化学键 B．水分子的球棍模型
C．青铜属于合金 D．粮食发酵法是工业制备酒精的方法之一
二、实验题
17．（2023·上海嘉定·统考一模）绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
I.测定绿矾中结晶水含量
为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按如图连接好装置进行实验。
(1)将下列实验操作步骤正确排序________→________→________→________→c→e(填字母)______；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。
a.点燃酒精灯，加热
b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2，缓缓通入N2
e.称量A
f.冷却到室温
(2)根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=______(列式表示)。
II.探究绿矾的热分解产物
该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
(3)在实验过程中，观察到A中固体变红棕色，B中的现象：______；C中试纸的颜色变化是_____。
(4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为______。有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO4·xH2O的分解产物，你认为是否必要？______(填“是”或者“否”)请说明你的理由：______。
III.测定绿矾热分解时的温度与剩余固体质量关系
(5)将8.34gFeSO4 7H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知M(FeSO4 7H2O)=278g mol-1，在100℃时，M的化学式为______。
三、工业流程题
18．（2022·上海·模拟预测）已知①胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇；②溶液中Fe3+和Cu2+完全沉淀时的pH分别为3.7和6.9，某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：
(1)将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为___。与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是___。
(2)待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3·H2O调pH为3.5~4.0，再煮沸10min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、__、乙醇洗涤、__，得到胆矾。其中，控制溶液pH为3.5~4.0的目的是__。
(3)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有__(填标号)。
A．烧杯 B．容量瓶 C．蒸发皿 D．坩埚
(4)结晶水含量测定(设化学式为CuSO4·xH2O)：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据可知，x=__(写表达式)。
(5)下列操作中，会导致结晶水含量测定值偏高的是__(填标号)。
①胆矾未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少胆矾迸溅出来
参考答案：
1．A
【详解】青铜为铜、锡、铅等的合金，通常合金的熔点小于成分金属，因此青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器，故答案选A。
2．A
【分析】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，同时通入时因NO2与水和SO2共同作用要产生SO、NO和NO，NO在空气中又会生成NO2，以此解答该题。
【详解】A．碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，故A错误；
B．Z处逸出的气体中有CO2和NO，故B正确；
C．碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，故C正确；
D．Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，故D正确；
故选A。
3．B
【分析】从题给的装置看所得气体应具备下列特点：①可用浓H2SO4干燥（即不与浓H2SO4反应），②能用排空气法收集且密度比空气大（从收集装置进气管看）；
【详解】A．NO易被氧化，不能利用排空气法收集，选项A不选；
B．氯化钠与浓硫酸共热反应生成氯化氢，可利用浓硫酸干燥，然后用向上排空气法收集，选项B选；
C．生成氢气的密度比空气密度小，应选向下排空气法收集，选项C不选；
D．生成乙炔的密度比空气密度小，应选向下排空气法收集，选项D不选；
答案选B。
4．B
【详解】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．C
【详解】A. 钾和水反应生成KOH和氢气，故A不选；
B. 加热条件下，镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，故B不选；
C. 加热条件下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C选；
D. 铜和水不反应，故D不选。
故选C。
6．C
【详解】A．硫酸铜溶液由于是强酸弱碱盐溶液，故Cu2+水解使溶液显酸性，把去了膜的铝条放入硫酸铜溶液中，会生成氢气，金属表面产生气泡，A不合题意；
B．由2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu可知，银白色金属转变为紫红色，B不合题意；
C．由2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu可知，不会出现蓝色沉淀，C符合题意；
D．由2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu可知，溶液蓝色变浅，D不合题意；
故答案为：C。
7．D
【分析】焊接两根漆包铜线操作中，①先把漆包铜线放在火上灼烧，油漆燃烧，Cu和氧气反应变为氧化铜，②立即在酒精中蘸一下，氧化铜和酒精反应生成Cu、乙醛和水，以此来解析；
【详解】A．①先把漆包铜线放在火上灼烧，油漆燃烧，Cu和氧气反应变为氧化铜，A错误；
B．②立即在酒精中蘸一下，氧化铜和酒精反应生成Cu、乙醛和水，乙醇作反应物，B错误；
C．经历①②的变化后，Cu的量不变，但铜线表面油漆燃烧，铜线质量减小，C错误；
D．乙醇和CuO反应生成乙醛，乙醛氧化会生成乙酸，长期使用后乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯，酒精会有香味，D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．FeCl3溶液和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故A正确；
B．NH3H2O为弱电解质，不能拆开写，正确的离子方程式为：Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2N，故B错误；
C．OH-先与Fe2+反应，再和N反应，由于Ba(OH)2溶液较少，N不参与反应，正确的离子方程式为：Fe2++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓，故C错误；
D．二者发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子，转移电子不守恒，正确的离子方程式为：5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2+ +4H+，故D错误；
答案选A。
9．C
【详解】A．纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度，故不是所有的合金都易腐蚀，故A错误；
B．藏银是铜镍合金，合金的熔点比其成分的熔点低，故藏银的熔点比铜要低，故B错误；
C．藏银是铜镍合金，合金的硬度比其成分的硬度要大，故藏银硬度比铜要大，故C正确；
D．藏银多是白铜也是银白色合金，与白银颜色一样，故不能通过颜色区分，故D错误；
故答案为C。
10．B
【详解】A．向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，说明Cu2+是H2O2分解反应的催化剂，A正确；
B．H2O2变为O2，氧元素化合价从-1变为0价，化合价升高，失去电子发生氧化反应；Cu2+将H2O2氧化为O2，B错误；
C．根据“蓝色溶液变为红色浑浊( Cu2O)”，说明+2价的Cu2+被还原成+1价，H2O2表现了还原性；继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，说明发生了反应Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O，Cu2O中+ 1价Cu被氧化成+2价Cu2+，H2O2又表现了氧化性，C正确；
D．红色浑浊又变为蓝色溶液，Cu2O中+1价Cu被氧化成+ 2价Cu2+，发生反应为：Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2+ +3H2O，D正确；
故合理选项是B。
11．B
【详解】Cu(NO3)2受热易分解，其分解反应为：2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。
A．称量样品→加热→冷却→称量CuO，根据硝酸铜分解的方程式以及氧化铜的质量可测定Cu(NO3)2 nH2O的结晶水含量，故A正确；
B．因硝酸铜易分解，称量样品→加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸铜，故B错误；
C．称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量，根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解，故C正确；
D．称量样品→加NaOH将硝酸铜转化为氢氧化铜，→过滤→加热氢氧化铜分解生成氧化铜→冷却→称量CuO，根据铜原子守恒求解无水硝酸铜的质量，据此求解结晶水含量，故D正确；
故答案为B。
12．A
【详解】A．6.4g铜的物质的量n(Cu)=，稀硝酸的物质的量n(HNO3)=3mol/L×0.15L=0.45mol，铜和稀硝酸的反应方程式为3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，根据化学方程式可知；稀硝酸过量，铜消耗完，故A符合题意；
B．铁与浓硫酸在标况下会发生钝化，铁表面生成致密的氧化膜，阻止反应的进一步进行，故B不符合题意；
C．浓盐酸浓度变稀到一定浓度不会和二氧化锰发生氧化还原反应，则浓盐酸不能完全消耗，故C不符合题意；
D．合成氨在催化剂作用下反应是可逆反应，达平衡后反应物和产物都存在，氮气、氢气不能完全消耗，故D不符合题意；
答案选A。
【点睛】合成氨的反应结束后，氮气，氢气氨气同时存在，即反应达到限度，各种物质同时存在。
13．D
【分析】由于金属的活动性是锌＞铁＞铜，向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，反应的方程式是：
Zn+CuCl2=Cu+ZnCl2 溶液增量
65 64 65-64=1
Zn+FeCl2=Fe+ZnCl2 溶液增量
65 56 65-56=9
【详解】A.由上述分析可知，锌先与氯化铜反应，生成了铜和氯化锌，铜的质量不断增加，当氯化铜反应完全后不再增加，故A正确；
B.由上述分析可知，锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，前者溶液增加的幅度小于后者，故B正确；
C.当锌与氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应，随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的逐渐减小，完全反应后质量为0，故C正确；
D.原溶液中不存在氯化锌，起始点应为0，故D错误；
故选D。
14．D
【详解】A． 碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，故A错误；
B． 氯化铝受热难以分解，故B错误；
C． 硫酸铜受热分解生成氧化铜、SO3、SO2和O2，故C错误；
D． 氧化汞受热分解生成金属汞和氧气，故D正确；
故选D。
15．C
【详解】A．与反应生成和水，反应前固体为，反应后固体为，固体质量减小，故A不符合题意；
B．与反应生成和O2，2+2=2+O2，反应前固体为Na2O2，反应后固体为Na2CO3，且二者物质的量相同，所以固体质量增加，故B不符合题意；
C．Al与Fe2O3反应生成Fe和Al2O3，反应物和生成物均是固体，根据质量守恒定律，反应前后固体质量相同，故C符合题意；
D．Fe与反应生成和Cu，反应前固体为Fe，反应后固体为Cu，二者的物质的量相等，Cu的摩尔质量大于Fe，所以固体的质量增大，故D不符合题意；
答案选C。
16．B
【详解】A．稀有气体都是单原子分子，所以单质中无化学键，A正确，不能选；
B．一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，且氧原子比氢原子大，是V型分子，不是直线型，B错误，符合题意；
C．青铜是纯铜中加入锡或铅的合金，C正确，不能选；
D．工业制备酒精的方法主要有乙烯合成法和粮食发酵法，D正确，不能选；
故选B。
17．(1)dabf
(2)
(3) 固体由白色变为蓝色 试纸由蓝色变为红色
(4) BaSO4、BaSO3 否 铁元素的化合价升高，则必有硫元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，只有一部分硫元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO3和SO2
(5)FeSO4 4H2O
【分析】测定绿矾晶体中结晶水含量时，采用热分解法，由于Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧化，所以加热前，需要排尽装置内的空气，冷却过程中，需要防止空气进入硬质玻璃管，以防再次被氧化。加热分解时，需控制加热温度，既保证结晶水全部失去，又保证FeSO4不发生分解。
【详解】（1）测定晶体中结晶水含量时，需先排尽装置内的空气，再加热，依据固体颜色改变确定结晶水全部失去后，停止加热、冷却称量，则实验操作步骤正确排序d→a→b→f→c→e。答案为：dabf；
（2）根据实验记录，绿矾晶体的质量为(m2-m1)g，结晶水的质量为(m2-m3)g，硫酸亚铁的质量为(m3-m1)g，则绿矾化学式中结晶水数目x=。答案为：；
（3）在实验过程中，无水硫酸铜吸收水，生成硫酸铜晶体，观察到B中的现象：固体由白色变为蓝色；SO3、SO2都是酸性气体，能使石蕊变红，则C中试纸的颜色变化是：试纸由蓝色变为红色。答案为：固体由白色变为蓝色；试纸由蓝色变为红色；
（4）SO3、SO2都能与Ba(OH)2反应，则D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为BaSO4、BaSO3。在绿矾的分解反应中，Fe2+转化为Fe3+，则S元素价态必然会降低。你认为是否必要？否。理由是：铁元素的化合价升高，则必有硫元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，只有一部分硫元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO3和SO2。答案为：BaSO4、BaSO3；否；铁元素的化合价升高，则必有硫元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守恒可知，只有一部分硫元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO3和SO2；
（5）n(FeSO4 7H2O)==0.03mol，m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，则在100℃时，FeSO4 7H2O 只失去部分结晶水，此时M的摩尔质量为=224g/mol，设化学式为FeSO4 xH2O，则152+18x=224，x=4，M的化学式为FeSO4 4H2O。答案为：FeSO4 4H2O。
【点睛】热重分析时，常依据金属元素的质量不变建立等量关系式。
18．(1) CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 不会产生具有污染性的气体
(2) 过滤 干燥 使Fe3+沉淀析出，同时抑制铜离子水解
(3)AC
(4)
(5)①③
【详解】（1）CuO为碱性氧化物，与硫酸发生复分解反应，方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，若直接使用废铜与浓硫酸反应，也可以获得硫酸铜，但会有二氧化硫产生，对环境造成污染，此方法不会产生具有污染性的气体，故答案为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；不会产生具有污染性的气体；
（2）CuO为碱性氧化物，与硫酸发生复分解反应，方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，此方程式为主要反应，除此之外，由于混有氧化铁，溶于硫酸产生Fe3+，Fe3+与Cu发生反应生成Fe2+和Cu2+，依据流程可知，加入过氧化氢，重新氧化亚铁离子，便于后续除杂，滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾，其中控制溶液pH为3.5～4的目的是使Fe3+沉淀析出，同时抑制铜离子水解，防止生成杂质导致产品不纯，煮沸10min的目的在于除去剩余的过氧化氢，并保证Fe3+沉淀完全，故答案为：过滤；干燥；使Fe3+沉淀析出，同时抑制铜离子水解；
（3）由(2)分析可知，制备胆矾时，经过的步骤有：过滤、蒸发浓缩、冷却结晶，故用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有反应过程中和过滤需用到的烧杯和蒸发时需要用到的蒸发皿，故答案为：AC；
（4）设结晶水个数为x，胆矾分子式表示为CuSO4 xH2O，受热分解发生反应CuSO4 xH2OCuSO4+xH2O，n(H2O)=mol，n(CuSO4)=mol，依据方程式可知n(H2O)：n(CuSO4)=x：1，解得x=，故答案为：；
（5）依据结晶水表达式x=可知，
①胆矾未充分干燥，m2偏大，导致最终结果偏高，①符合题意；
②坩埚未置于干燥器中冷却，m1、m2不变，m3偏大，依据x=可知，结果偏低，②不合题意；
③加热时胆矾迸出，m3质量偏小，m2-m3偏大，m3-m1偏小，最终结果偏高，③符合题意；
故答案为：①③。
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