广东省2023年高考化学模拟题汇编-14铁、铜及其化合物（答案）

广东省2023年高考化学模拟题汇编-14铁、铜及其化合物
一、单选题
1．（2023·广东·统考一模）“劳动创造幸福，实干成就伟业。”下列劳动项目与所涉及的化学知识关联不正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用硅单质制作太阳能电池板 硅元素在地壳中含量丰富
B 用高浓度白酒浸泡药材制成药酒 相似相溶原理
C 用KSCN溶液检验菠菜中是否含铁元素 含Fe3+的溶液遇SCN-变为红色
D 用ClO2给自来水消毒 ClO2具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
2．（2023·广东·统考一模）下列反应的离子方程式书写正确的是
A．等体积、等浓度的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B．将Fe2O3溶于过量HI溶液：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C．向AgCl悬浊液中滴加足量Na2S溶液：AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+Cl-(aq)
D．向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液：2+5+6H+=2Mn2++5+3H2O
3．（2023·广东湛江·统考一模）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 工厂用铁罐车运输浓硫酸 浓硫酸很难电离出，与铁不反应
B 消防演练用泡沫灭火器灭火 与互相促进使水解反应正向进行
C 陶瓷表面上釉 隔绝空气，防止陶瓷被氧化
D 用苯酚和甲醛制备酚醛树脂 酚醛树脂为高分子化合物，该过程发生了加聚反应
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·广东梅州·统考模拟预测）硫酸亚铁铵[]俗称莫尔盐，在生产生活中有多种应用。下列说法不正确的是
A．可用试剂检验莫尔盐是否已氧化变质
B．有4个σ键电子对
C．基态的价层电子轨道表示式为
D．N的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大
5．（2023·广东广州·统考一模）下列实验对应的现象和结论都正确的是
选项 实验 现象 结论
A 向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性溶液 紫红色褪去 食品脱氧剂样品中含
B 向溶液中滴入溶液，再滴加溶液 加入后溶液变成血红色 既有氧化性又有还原性
C 向溶液加入铜片 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼
D 向溶液中加入溶液后滴加几滴淀粉溶液 溶液变为蓝色 氧化性：
A．A B．B C．C D．D
6．（2023·广东汕头·统考一模）类推的思维方式在化学研究中发挥着重要作用。下列有关类推的结论正确的是
A．能与溶液反应，则也可以
B．工业上用电解熔融的方法冶炼，故也可用电解熔融的方法冶炼
C．S与反应生成，故与反应也生成
D．和化学式相似，故与的物理性质也相似
7．（2023·广东汕头·统考一模）化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是
选项 目的 方案设计 现象与结论
A 检验食盐中是否含碘元素 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变，说明该食盐属于无碘盐
B 检验火柴头中是否含有氯元素 将几根未燃过的火柴头浸入水中，稍后取少量溶液于试管中，加入稀、溶液 若有白色沉淀产生，|说明火柴头中含有氯元素
C 检验菠菜中的铁元素 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸后再加入溶液 若溶液变红，说明菠菜中含有铁元素
D 检验鸡皮中是否含有脂肪 取一小块鸡皮于表面皿上，将几滴浓硝酸滴到鸡皮上 一段时间后鸡皮变黄，说明鸡皮中含有脂肪
A．A B．B C．C D．D
8．（2023·广东佛山·统考一模）化学是以实验为基础的学科。下列实验操作能达到对应目的的是
选项 实验操作 目的
A 乙醇与浓硫酸混合迅速加热到 制备乙烯
B 分别测定饱和溶液的 比较的酸性
C 铁锈溶于稀盐酸，再滴加酸性高锰酸钾溶液 检验铁锈中是否含
D 溶液中依次滴加过量氯水、淀粉溶液 比较氧化性
A．A B．B C．C D．D
9．（2023·广东佛山·统考一模）下列反应的离子方程式正确的是
A．向溶液中滴加溶液：
B．向中投入固体：
C．向溶液通入：
D．用醋酸溶解石灰石：
10．（2023·广东·校联考一模）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列反应方程式书写错误的是
A．醋酸除水垢(CaCO3)：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
B．向FeI2溶液中通入少量氯气：2I-+Cl2=2Cl-+I2
C．硫氰化钾检验溶液中是否存在Fe3+：Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3↓
D．制备氢氧化亚铁时，白色沉淀会快速变为灰绿色最后变为红褐色的原因：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
11．（2023·广东深圳·统考一模）下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项 实验操作 实验目的
A 向肉桂醛()中加入酸性溶液 验证肉桂醛中含碳碳双键
B 向待测液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液 检验溶液中是否含有
C 用pH试纸分别测定等浓度的溶液和NaClO溶液的pH 比较和HClO的酸性强弱
D 常温常压下，向两份相同锌粒中，分别加入体积相同、浓度不同的稀硫酸，记录收集相同体积所需的时间 探究浓度对化学反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
12．（2023·广东广州·统考二模）下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用铁盐净水 水解得到胶体
B 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应
D 在钢铁设施上安装镁合金 镁比铁活泼，可防止铁被腐蚀
A．A B．B C．C D．D
13．（2023·广东江门·校联考模拟预测）下列物质应用错误的是
A．碳酸氢钠可用作膨松剂
B．二氧化硅可用作导电材料
C．Fe2O3可用作涂料
D．甘油具有保湿、保润功能，可用作护肤品
14．（2023·广东惠州·统考三模）下列解释事实的方程式不正确的是
A．向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液：
B．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：
C．向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液：
D．硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液：
15．（2023·广东江门·校联考模拟预测）柠檬酸铁铵是一种常见的补铁剂，其制备流程如下：
下列说法错误的是
A．基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2
B．可用铁氰化钾检验Fe2+是否完全转化为Fe3+
C．碳酸根离子和硫酸根离子的空间结构均为正四面体形
D．步骤⑤一系列操作包括蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤，干燥
16．（2023·广东广州·广东实验中学校考模拟预测）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 实验 现象 结论
A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B 将铜粉加1.0 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼
C SO2通入到酸性高锰酸钾溶液中 紫红色褪去 二氧化硫具有漂白性
D 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性
A．A B．B C．C D．D
17．（2023·广东肇庆·高要一中校考二模）对下列事实的解释正确的是
A．二氧化硫气体能用浓硫酸干燥，是因为二氧化硫无还原性
B．医疗上可用硫酸钡作钡餐，是因为硫酸钡可以阻挡X射线通过且不溶于强酸
C．向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol
D．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应
18．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）我国是历史悠久的文明古国。下列叙述错误的是
A．西安兵马俑表面的“蓝”，又称“中国紫”，主要成分是硅酸铜钡(含有PbO)，其中的硅元素不是以形式存在的
B．敦煌壁画颜料中含有的青金石，其分子式为，属于硅酸盐
C．广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块，主要成分是碱式碳酸铜
D．中国古代瓷器的“红釉”，“釉汁细腻，光润匀净，色如胭脂”，其主要成分为，不可能含有铜元素
二、实验题
19．（2023·广东佛山·统考一模）HNO3是重要的化工原料，浓HNO3与Cu反应的装置如图1所示：
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_______，在该实验中的作用为_______。
(2)关于该实验下列说法错误的是_______。
A．该反应需要加热才能进行 B．可通过抽动铜丝控制反应开始和停止
C．反应后迅速生成大量红棕色气体 D．烧杯中仅发生中和反应
(3)某小组同学发现Cu与浓HNO3反应所得混合溶液为绿色，Cu与稀HNO3反应所得混合溶液为蓝色，针对绿色产生的原因展开探究。
【提出猜想】
猜想a：Cu(NO3)2浓度大
猜想b：NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中
【实验验证】
实验i：配制饱和Cu(NO3)2溶液，溶液呈_______色，证明猜想a不成立。
实验ii：取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入空气后，溶液上方可观察到_______，5min后，溶液完全变为蓝色，证明猜想b成立。
(4)另一组同学查阅资料发现：NO2能与水反应生成HNO2，进而发生下述反应：
①由此该组同学认为通过实验说明猜想b成立不严谨，理由是_______。
②写出NO2与水反应生成HNO2的化学方程式_______。
③该组同学改进后设计了新的实验：
实验iii：取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入氮气后，溶液上方现象与实验ii相同，但5min后，溶液仍为绿色。对比实验ii与实验iii，可推测Cu(NO3)2溶液为绿色的原因主要是_______。
三、工业流程题
20．（2023·广东肇庆·高要一中校考二模）辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：
已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3～9.8 Cu2+：4.4~6.4。
(1)实验室配制250mL 4.8 mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______。
(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一点)。
(3)酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式_______。
(4)调节浸出液pH=4的作用是_______。
(5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)_______。
(6)获得的MnSO4·H2O晶体后常用酒精洗涤，优点是_______。
(7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)其可能原因有_______(任写一种)。
参考答案：
1．A
【详解】A．用硅单质制作太阳能电池板，将太阳能转化为电能的性质，与硅元素在地壳中含量没有关联性，A符合题意；
B．高浓度白酒浸泡药材制成药酒，利用乙醇能溶解药材中某些成分的性质，是相似相溶原理的具体运用，B不符合题意；
C．含Fe3+的溶液遇SCN-变为红色，所以可用KSCN溶液及适当的氧化剂检验菠菜中是否含铁元素，C不符合题意；
D．ClO2具有强氧化性，能使蛋白质变性，可以给自来水进行杀菌和消毒，D不符合题意；
故选A。
2．A
【详解】A．设NaHSO4与Ba(OH)2的物质的量都为1mol，则OH-剩余1mol，离子方程式为：H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O，A正确；
B．将Fe2O3溶于过量HI溶液，溶解生成的Fe3+能将I-氧化为I2，所以最终产物为Fe2+、I2等，Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O，B不正确；
C．向AgCl悬浊液中滴加足量Na2S溶液，由于Ag2S的溶解度比AgCl更小，所以发生反应：2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)，C不正确；
D．H2SO3为弱酸，则应以化学式表示，向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液：2+5+H+=2Mn2++5+3H2O，D不正确；
故选A。
3．B
【详解】A．常温下，铁在浓硫酸中钝化，形成的致密氧化层薄膜阻碍反应的继续进行，所以工厂用铁罐车运输浓硫酸，故A错误；
B．反应泡沬灭火器灭火的原理是铝离子与碳酸氢根离子在溶液中互相促进使水解发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，故B正确；
C．陶瓷性质稳定，不易被氧化，陶瓷上釉的目的主要是抗酸碱腐蚀和美观，故C错误；
D．苯酚和甲醛一定条件下发生缩聚反应制备酚醛树脂，故D错误；
故选B。
4．A
【详解】A．莫尔盐中的铁为+2价，被空气中的氧气氧化后会变质成+3价，检验是否存在铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液，A错误；
B．中中心原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，有4个σ键电子对，B正确；
C．基态的价层电子排布式为2s22p6，轨道表示式为，C正确；
D．N原子的2p轨道处于半满状态，能量较低，比同周期相邻的两种元素的第一电离能都大，D正确；
答案选A。
5．D
【详解】A．向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后，铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁，酸性溶液为强氧化剂，会氧化亚铁离子，则滴加酸性溶液，紫红色褪去，不能说明食品脱氧剂样品中含，A错误；
B．向溶液中滴入溶液，无明显现象，再滴加溶液，会将亚铁离子氧化为铁离子，则加入后溶液变成血红色，说明有还原性，B错误；
C．向溶液加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，看到溶液变蓝，无黑色固体出现，得到结论为的氧化性大于CuCl2，C错误；
D．向溶液中加入溶液后滴加几滴淀粉溶液，溶液会与溶液反应生成FeCl2和I2，则溶液变为蓝色，得到结论氧化性：，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．Mg不能与NaOH发生反应，故A错误；
B．Mg、Ca均为活泼金属，均采用电解熔融氯化物的方法冶炼，故B正确；
C．与反应生成，故C错误；
D．为共价晶体、为分子晶体，两者物理性质差异较大，故D错误；
故选：B。
7．C
【详解】A．食盐中所加碘一般为碘酸钾，碘酸钾遇淀粉不变蓝色，因此实验设计不合理，故A错误；
B．火柴头中的氯元素在氯酸钾中存在，氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子，加硝酸酸化的硝酸银不能生成氯化银白色沉淀，故B错误；
C．加硝酸后再加KSCN溶液变红，说明溶液中存在，从而可说明菠菜中含有铁元素，故C正确；
D．加浓硝酸鸡皮变黄，是蛋白质的性质，不能证明脂肪存在，故D错误；
故选：C。
8．A
【详解】A．乙醇与浓硫酸混合迅速加热到，反应原理为：C2H5OHCH2=CH2↑+H2O可以制得乙烯，A符合题意；
B．分别测定饱和溶液的，由于不知道饱和NaX、NaY溶液的浓度是否相等，故无法比较的酸性，B不合题意；
C．由于Cl-也能是酸性高锰酸钾溶液褪色，故铁锈溶于稀盐酸，再滴加酸性高锰酸钾溶液，无法检验铁锈中是否含，C不合题意；
D．溶液中依次滴加过量氯水、淀粉溶液，依次可观察到溶液颜色由无色变为黄色，再变为蓝色，发生的反应有：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2说明Cl2的氧化性强于Br2，由于Cl2水过量，故淀粉-KI溶液变蓝不一定发生反应：Br2+2KI=2KBr+I2，也可能是Cl2+2KI=2KCl+I2，故无法说明Br2的氧化性强于I2，D不合题意；
故答案为：A。
9．D
【详解】A．向溶液中滴加溶液生成Fe3+化合价升高，则H2O2中的O的化合价降低为-2价，故该反应的离子方程式为：，A错误；
B．向中投入固体该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故该反应的离子方程式为：，B错误；
C．已知H2S是弱酸，离子方程式书写不能拆，故向溶液通入的离子方程式为：，C错误；
D．用醋酸溶解石灰石的离子方程式为：，D正确；
故答案为：D。
10．C
【详解】A．醋酸为弱酸，CaCO3难溶于水，在离子方程式中，二者均应以化学式表示，则醋酸除水垢的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，A项正确；
B．Fe2+和I-都能与Cl2反应，但I-的还原性比Fe2+强，所以I-先和氯气反应，向FeI2溶液中通入少量氯气的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，B项正确；
C．硫氰化钾检验Fe3+，形成的红色的Fe(SCN)3属于可溶但难电离的物质，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，C项错误；
D．Fe2+具有较强还原性，容易被氧化，制备氢氧化亚铁时，Fe(OH)2被氧气氧化，白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，D项正确；
故选C。
11．D
【详解】A．肉桂醛中含有醛基和碳碳双键，二者都可以使高锰酸钾溶液褪色，则向肉桂醛()中加入酸性溶液，不能证明肉桂醛中含碳碳双键，故A错误；
B．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，故先滴加KSCN溶液，不显血红色，说明原溶液不含有Fe3+，再加入氯水，溶液显血红色，说明溶液中有Fe3+生成，说明原溶液中含有Fe2+，故B错误；
C．NaClO溶液具有漂白性，应选pH计测定盐溶液的pH比较盐溶液的碱性或对应酸的酸性，故C错误；
D．常温常压下，向两份相同锌粒中，分别加入体积相同、浓度不同的稀硫酸，记录收集相同体积所需的时间，可以探究浓度对化学反应速率的影响，故D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．铁离子水解得到氢氧化铁胶体可以加速水中悬浮颗粒沉降，与所述的化学知识有关联，故A不符合符题意；
B．制作面包用的小苏打应该为，而不是碳酸钠，故B符合符题意。
C．与水蒸气在高温条件下反应，生成和，与所述的化学知识有关联，故C不符合符题意
D．镁比铁活泼，可做原电池的负极从而保护铁，防止铁被腐蚀，与所述的化学知识有关联，故D不符合符题意；
故选B。
13．B
【详解】A．碳酸氢钠受热以及遇酸都能生成二氧化碳，可用作食品膨松剂，A正确；
B．二氧化硅不能导电，因此不能用作导电材料，B错误；
C．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色涂料，C正确；
D．甘油为丙三醇，极易溶于水，也具有吸水性，所以可起到保湿、保润功能，可用作护肤品，D正确；
故选B。
14．D
【详解】A．向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液，AgCl沉淀转化为硫化银沉淀，，A正确；
B．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液，离子方程式为：，B正确；
C．向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液，离子方程式为，C正确；
D．硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，D错误；
故选D。
15．C
【详解】A．Fe原子序数为26，核外电子排布为，价电子排布式为3d64s2，故A正确；
B．检验Fe2+是否完全转化为Fe3+，需要检验亚铁离子是否剩余，可用在待测溶液中加入铁氰化钾观察是否有蓝色沉淀，故B正确；
C．碳酸根离子的空间结构为平面三角形，C项错误；
D．步骤⑤是从柠檬酸亚铁铵中得到晶体的操作，应进行蒸发浓缩，再冷却结晶，然后过滤晶体，洗涤晶体后干燥，故D正确；
故选：C。
16．D
【详解】A．将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后生成Fe(NO3)2，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显变化，A错误；
B．将铜粉加1.0 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中，二者反应产生FeSO4、CuSO4，不能生成黑色固体，也不能用来比较金属活动性，B错误；
C．SO2具有还原性，将其通入到酸性高锰酸钾溶液中，会被氧化产生硫酸，酸性高锰酸钾被还原产生无色MnSO4，因此看到溶液紫色褪色，C错误；
D．浓硫酸具有脱水性，将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖脱水碳化，固体变为黑色；反应产生C和H2O；部分C单质被浓硫酸氧化产生CO2，浓硫酸被还原产生SO2气体，因此看到固体又体积膨胀，体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，D正确；
故合理选项是D。
17．B
【详解】A．二氧化硫具有还原性，但不能被浓硫酸氧化，故A错误；
B．硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药是因为硫酸钡不溶于盐酸，故B正确；
C．因随着反应的进行，硫酸的浓度降低，稀硫酸不能与铜反应，被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol，故C错误；
D．因常温下浓硫酸使铝钝化（化学变化），形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行，故D错误；
故选B。
18．D
【详解】A．西安兵马俑表面的“蓝”，又称“中国紫”，主要成分是硅酸铜钡(含有PbO)，其中的硅元素以硅酸盐的形式存在，故A正确；
B．敦煌壁画颜料中含有的青金石，其分子式为，属于铝硅酸盐，故B正确；
C．铜在潮湿空气中易生成绿色碱式碳酸铜，广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块，主要成分是碱式碳酸铜，故C正确；
D．中国古代瓷器的“红釉”，“釉汁细腻，光润匀净，色如胭脂”，其主要成分为，可能含有红色Cu2O，故D错误；
选D。
19．(1) 球形干燥管 防止倒吸
(2)AD
(3) 蓝 有红棕色气体放出
(4) 由于NO2与水反应能够生成HNO2，HNO2与Cu2+能够发生可逆反应，随着空气的通入，HNO2被氧化为HNO3，使得上述可逆反应平衡逆向移动，溶液由绿色变为蓝色，且溶液上方呈红棕色气体说明Cu(NO3)2溶液中的确溶有NO2 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 NO2溶于Cu(NO3)2溶液中
【分析】Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，方程式为：Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，方程式为：3Cu+4HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，据此分析结合各小题情景解题。
【详解】（1）由题干图示实验装置图可知，仪器a的名称是球形干燥管，在该实验中的作用为防止倒吸，故答案为：球形干燥管；防止倒吸；
（2）A．硝酸的氧化性较强，Cu与浓硝酸反应不需要加热就能进行，A错误；
B．可通过抽动铜丝来控制Cu与浓硝酸是否接触，故可控制反应开始和停止，B正确；
C．Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，故反应后迅速生成大量红棕色气体，C正确；
D．烧杯中发生的反应有：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O和2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，故不仅发生中和反应，还发生了氧化还原反应，D错误；
故答案为：AD；
（3）实验i：猜想a认为：Cu(NO3)2溶液浓度大时呈绿色，浓度小时呈蓝色，故若配制饱和Cu(NO3)2溶液，溶液呈蓝色，证明猜想a不成立，故答案为：蓝；
实验ii：猜想b认为：NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中导致溶液呈绿色，故取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入空气后，空气将带出部分NO2，同时4NO2+O2+2H2O=4HNO3，溶液上方可观察到有红棕色气体放出，5min后，溶液完全变为蓝色，证明猜想b成立，故答案为：有红棕色气体放出；
（4）①由于NO2与水反应能够生成HNO2，HNO2与Cu2+能够发生可逆反应，随着空气的通入，HNO2被氧化为HNO3，使得上述可逆反应平衡逆向移动，溶液由绿色变为蓝色，但溶液上方呈红棕色气体说明Cu(NO3)2溶液中的确溶有NO2，由此该组同学认为通过实验说明猜想b成立不严谨，故答案为：由于NO2与水反应能够生成HNO2，HNO2与Cu2+能够发生可逆反应，随着空气的通入，HNO2被氧化为HNO3，使得上述可逆反应平衡逆向移动，溶液由绿色变为蓝色，且溶液上方呈红棕色气体说明Cu(NO3)2溶液中的确溶有NO2；
②NO2与水反应生成HNO2，N的化合价降低，根据氧化还原反应有降必有升可知，同时还生成有HNO3，故该反应的化学方程式为：2NO2+H2O=HNO2+HNO3，故答案为：2NO2+H2O=HNO2+HNO3；
③实验iii：取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入氮气后，溶液上方现象与实验ii相同即N2带出部分红棕色气体NO2，但由于没有O2，不能发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，则5min后，溶液仍为绿色。对比实验ii与实验iii，可推测Cu(NO3)2溶液为绿色的原因主要是NO2溶于Cu(NO3)2溶液中，故答案为：NO2溶于Cu(NO3)2溶液中；
20．(1)250mL容量瓶、胶头滴管
(2)粉碎矿石或适当升高温度或搅拌
(3)Cu2S+2MnO2+4H2SO4 =2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O
(4)使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+不生成沉淀
(5)NH3
(6)减少MnSO4·H2O晶体的损失
(7)混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
【分析】流程分析可知辉铜矿软锰矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液pH，使铁离子全部沉淀，过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氢铵和氨水过滤得到混合溶液加热赶出氨气结晶析出得到碱式碳酸铜，滤渣为碳酸锰，通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸锰晶体。
【详解】（1）实验室配制250mL 4.8 mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要250mL容量瓶，胶头滴管。
（2）为了提高浸取率可采取的措施可以粉碎矿石增大接触面积、加热、搅拌等。
（3）MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平方程式为：Cu2S+2MnO2+4H2SO4 =2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O。
（4）根据提示Fe3+的pH沉淀范围：1.5~3.2，Cu2+的pH沉淀范围为：4.4~6.4，可知当pH=4时，使Fe3+完全生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+不生成沉淀。
（5）本流程中NH4HCO3分解生成NH3，NH3可循环使用。
（6）由于MnSO4·H2O不溶于乙醇，故使用乙醇洗涤可以促进晶体形成，减少MnSO4·H2O晶体的损失。
（7）质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水。
试卷第1页，共3页
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