高考化學(xué)新課堂一輪復(fù)習(xí)課時練 鐵銅及其化合物

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1、第3節(jié)　鐵、銅及其化合物 一、選擇題 1．(2019屆河北保定定興三中月考)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設(shè)計了如下流程。下列說法不正確的是(　　)。 A．溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B．固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，進入固體2 C．從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D．若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4·7H2O 2

2、．(2019屆山東泰安期中)足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(　　)。 A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL 3．(2019屆浙江溫州二模)在含a mol FeCl3溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反應(yīng)(忽略離子的水解)，下列說法中，不正確的是(　　)。 A．當(dāng)a≤2b時，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe

3、3＋＋Fe===3Fe2＋ B．當(dāng)2b≤a≤4b時，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e－)為2b mol≤n(e－)≤4b mol C．當(dāng)2a＝5b時，發(fā)生的總離子反應(yīng)為10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋ D．當(dāng)2b

4、 D．可利用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質(zhì) 5．(2019屆遼寧沈陽東北育才學(xué)校模擬)部分氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理： 下列說法正確的是(　　)。 A．V＝44.8 B．原樣品中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)為38.89% C．濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋ D．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g 6．(2019屆北京昌平期末)納米Fe3O4晶體材料可以作為核磁共振造影增強劑，用于疾病的診斷和治療。其制備過程如下圖所示，下列敘述不合理的是(　　)。 A．在反應(yīng)②中，的作用可能是促進氯化鐵水解 B．反應(yīng)③的化學(xué)方程式是

5、6FeOOH＋CO ===2Fe3O4＋3H2O＋CO2 C．直接加熱FeCl3溶液也可以得到四氧化三鐵 D．納米四氧化三鐵形成的分散劑，有可能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象 7．將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列對反應(yīng)情況設(shè)想的評價正確的是(　　)。 選項 反應(yīng)情況設(shè)想 評價 A 當(dāng)鐵、銅均不剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無Fe3＋ 正確，F(xiàn)e3＋和Fe、Cu均可反應(yīng) B 當(dāng)鐵、銅均有剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無Fe3＋ 正確，F(xiàn)e和Cu與Fe3＋都反應(yīng)，故有Fe2＋和Cu2＋，無Fe3＋ C 當(dāng)銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定只有Fe2＋

6、，無Cu2＋ 正確，Cu有剩余，故無Cu2＋ D 當(dāng)鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定有 Fe2＋、Cu2＋ 不正確，不可能有Fe剩余而無Cu剩余，因為Fe比Cu優(yōu)先與Fe3＋反應(yīng) 二、非選擇題 8．(2019屆安徽淮南一模)從古至今，鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。 (1)古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是________(填字母序號)。 a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3 (2)現(xiàn)代利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過程如下圖所示。 整個過程與溫度密切相關(guān)， 當(dāng)溫度低于 570 ℃時，反應(yīng)Fe3O4(s)＋4

7、CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)，阻礙循環(huán)反應(yīng)的進行。 ①已知：Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝＋19.3 kJ·mol－1 3FeO(s)＋H2O(g)Fe3O4(s)＋H2(g)　ΔH2＝－57.2 kJ·mol－1 C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH3＝＋172.4 kJ·mol－1 鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________ __________________。 ②下圖表示其他條件一定時，F(xiàn)e3O4(s)和CO(g)反應(yīng)達平衡時CO(g)的體積百分含量隨溫度的變化關(guān)系。 ⅰ

8、.當(dāng)溫度低于570 ℃時，溫度降低CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是______________________________________________。 ⅱ.當(dāng)溫度高于570 ℃時，隨溫度升高，反應(yīng)Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡常數(shù)的變化趨勢是________(填“增大”“減小”或“不變”)；1040 ℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值是________。 (3)①古老而神奇的藍色染料普魯士藍的合成方法如下： 牛血 復(fù)分解反應(yīng)ⅱ的離子方程式是_____________________________________

9、_________。 ②如今基于普魯士藍合成原理可檢測食品中CN－，方案如下： 若試紙變藍則證明食品中含有 CN－，請解釋檢測時試紙變藍的原因：__________________________________________________。 (3) 已知25 ℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－39，此溫度下若在實驗室中配制100 mL 5 mol· L－1 FeCl3溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入2 mol·L－1的鹽酸________mL(忽略加入鹽酸體積)。 9．(2019屆四川資陽二診)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2

10、O3、FeO、SiO2)制備鐵紅(Fe2O3)的生產(chǎn)流程如下： 試回答下列問題： (1)步驟Ⅰ所得溶液中鐵元素的化合價是________。 (2)實驗室中實現(xiàn)步驟Ⅱ中分離操作需要的儀器有________、鐵架臺、玻璃棒、燒杯。 (3)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________；向反應(yīng)后的溶液中加入試劑________，當(dāng)觀察到____________說明步驟Ⅲ已經(jīng)進行完全。 (4)步驟Ⅳ中不能選用試劑________調(diào)節(jié)溶液的pH。(填字母編號) a．FeO固體 b．氫氧化鈉溶液 c．Fe2O3固體 d．氨

11、水 (5)室溫下，F(xiàn)eCO3達到溶解平衡時溶液pH＝8.5，c(Fe2＋)＝1.2×10－6 mol·L－1，則FeCO3固體產(chǎn)物中________(填“有”或“無”)Fe(OH)2。已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.8×10－16。 (6)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。 10．(2019屆山西太原五中段考)已知鐵的化合物之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： Fe2＋Fe3＋FeO(高鐵酸根離子) 請回答下列有關(guān)問題： (1)Fe與過量稀鹽酸反應(yīng)可以制取FeCl2。若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈，可選用

12、的試劑是________(填序號)。 a．KMnO4　　　b．HNO3　　　c．H2O2 (2)硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝。精礦在陽極浸出的反應(yīng)比較復(fù)雜，其中有一主要反應(yīng)：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S(CuFeS2中S為－2價)。則下列說法正確的是______(填序號)。 a．從物質(zhì)分類的角度看，黃銅礦屬于合金 b．Cu2＋和S是氧化產(chǎn)物 c．當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時，46 g CuFeS2參加反應(yīng) d．反應(yīng)中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑 (3)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出。 ①若濾出的固體中

13、只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是__________________，一定不含的陽離子是______________。 ②若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定不含的陽離子是________________。 (4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑，和水發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體等物質(zhì)，寫出FeO 和H2O反應(yīng)的離子方程式：__________________________________。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是__________、__________(用簡潔的名詞描述即可)。 11．(2019屆江西上高二中月考)氯化亞銅(CuCl)常用作有

14、機合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色。如下圖所示是工業(yè)上以制作印刷電路板的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)生產(chǎn)CuCl的流程： 根據(jù)以上信息回答下列問題： (1)寫出生產(chǎn)過程中所加試劑：X______________，Y______________。 (2)生產(chǎn)中為了提高CuCl產(chǎn)品的質(zhì)量，采用抽濾法快速過濾，析出的CuCl晶體不用水而用無水乙醇洗滌的目的是__________________________；生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)溶液的pH不能過大的原因是________________________

15、____。 (3)寫出產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式：________________________________________。 (4)在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外，還應(yīng)該注意的關(guān)鍵問題是________________。 第3節(jié)　鐵、銅及其化合物 1．D　解析：硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))，混合物中加入足量硫酸，F(xiàn)e2O3、Al2O3與酸反應(yīng)生成的硫酸鐵、硫酸鋁，二氧化硅不反應(yīng)，過濾，固體1為二氧化硅；在濾液中加入鐵粉將鐵離子還原為亞鐵離子，調(diào)節(jié)pH使鋁離子完全沉淀，過濾，固體2為氫氧化鋁，溶液2為硫酸亞鐵，蒸

16、發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，得到硫酸亞鐵晶體。由流程分析可知A、B正確；亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，而且受熱易失去結(jié)晶水，所以從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解，故C正確；在溶液1中加入鐵粉后含有亞鐵離子和鋁離子，加過量的氫氧化鈉，鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，亞鐵離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵沉淀，但是氫氧化亞鐵易被氧氣氧化，則得到的氫氧化亞鐵中含有氫氧化鐵，最后得到的產(chǎn)品不純，故D錯誤。 2．A　解析：由于N2O4可以看作2分子NO2，我們可以直接將它當(dāng)作NO2進行計算。通過題目得知所有的氣體均被水吸收生成硝酸，我們可以寫出如下的化學(xué)方程式：NO＋NO

17、2＋O2＋H2O===2HNO3。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.68 L氧氣是0.075 mol，因此通過比例可知，NO和NO2的物質(zhì)的量各自是0.075 mol。銅和硝酸反應(yīng)有兩種情況：Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。通過NO和NO2的物質(zhì)的量可以分別算出兩個反應(yīng)中銅的物質(zhì)的量分別是0.0375 mol和0.1125 mol，總共是0.15 mol，則完全沉淀需要的氫氧根是0.3 mol，因此需要的氫氧化鈉溶液的體積是60 mL。 3．D　解析：金屬性：鐵＞銅，鐵離子首先氧化金屬鐵。當(dāng)a≤2b時，鐵離子不足，發(fā)

18、生的離子反應(yīng)為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A正確；當(dāng)2b≤a≤4b時，鐵離子全部參與反應(yīng)，因此反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e－)為a mol，即為2b mol≤n(e－)≤4b mol，B正確；當(dāng)2a＝5b時，鐵全部反應(yīng)，銅部分反應(yīng)，發(fā)生的總離子反應(yīng)為10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋，C正確；當(dāng)2b

19、FeCO3在空氣中高溫分解，F(xiàn)e2＋可能被空氣中氧氣氧化成Fe3＋，故A錯誤；Fe2＋和HCO發(fā)生雙水解反應(yīng)，生成CO2，故B正確；過濾所用玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故C正確；KSCN溶液遇Fe3＋顯血紅色，因此可用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質(zhì)，故D正確。 5．B　解析：根據(jù)最后溶液中溶質(zhì)為過量H2SO4和FeSO4，充分灼燒后的固體為氧化鐵，則鐵元素的物質(zhì)的量為×2＝0.04 mol，說明參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.04 mol，含氫離子0.08 mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H＋和合金中的氧結(jié)合成水，由于合金中氧的物質(zhì)的量為＝0.02 mol，它結(jié)合氫離子0.04

20、 mol，所以硫酸中有(0.08－0.04) mol＝0.04 mol H＋生成氫氣，即生成0.02 mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448 mL，故A錯誤；合金中Fe元素的質(zhì)量為56 g·mol－1×0.04 mol＝2.24 g，故合金中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)＝×100%＝38.89%，故B正確；生成的濾渣3.2 g是銅，金屬銅可以和Fe3＋反應(yīng)，所以濾液A中一定不含F(xiàn)e3＋，故C錯誤；由于硫酸過量，生成氫氣，濾液中不含銅離子，濾渣3.2 g為金屬銅，銅的物質(zhì)的量為＝0.05 mol，若全部為氧化銅，氧化銅的質(zhì)量為80 g·mol－1×0.05 mol＝4.0 g，由于是部分銅被氧化成氧化銅，則

21、樣品中氧化銅的質(zhì)量一定小于4.0 g，故D錯誤。 6．C　解析：因反應(yīng)②環(huán)丙胺不參加反應(yīng)，但加快反應(yīng)速率，即加快了氯化鐵水解，故A正確；反應(yīng)③的反應(yīng)物為FeOOH和CO，其中一種生成物為Fe3O4，由質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，故B正確；直接加熱FeCl3溶液可以得到氫氧化鐵，進一步加熱可以得到氧化鐵，無法得到四氧化三鐵，故C錯誤；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲?，屬于膠體分散系，則具有丁達爾現(xiàn)象，故D正確。 7．D　解析：當(dāng)鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A錯誤；當(dāng)鐵過量時，銅不與Fe3＋反應(yīng)，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe

22、3＋，B錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C錯誤；鐵比銅活潑，不可能出現(xiàn)鐵有剩余而銅無剩余的情況，D正確。 8．(1)c (2)①C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋134.5 kJ·mol－1 ②ⅰ.增大　當(dāng)溫度低于570 ℃時，可逆反應(yīng)Fe3O4＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移動，故CO的轉(zhuǎn)化率增大 ⅱ.增大　4 (3)①[Fe(CN)6]4－＋4Fe3＋===Fe4[Fe(CN)6]3↓ ②堿性條件下，F(xiàn)e2＋與 CN－結(jié)合生成[Fe(CN)6]4－，F(xiàn)e2＋被空氣中的O2 氧化生成 Fe3＋，[Fe(CN)6]

23、4－ 與 Fe3＋反應(yīng)生成普魯士藍使試紙變藍 (4)2.5 解析：(2)②ⅰ.由圖象可知，當(dāng)溫度低于570 ℃時，溫度降低，CO的體積百分含量降低，故CO的轉(zhuǎn)化率增大；由題意可知，當(dāng)溫度低于570 ℃時，可逆反應(yīng)Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移動，故CO的轉(zhuǎn)化率增大。ⅱ.當(dāng)溫度高于570 ℃時，隨溫度升高，CO的體積百分含量降低，即反應(yīng)Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡正向移動，則平衡常數(shù)增大。1040 ℃時CO體積分數(shù)為20%。設(shè)CO起始濃度為1 mol·L－1，消耗CO濃度為x。 　Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s

24、)＋CO2(g) 　　　　　　1　　　　　　　　　0 xx 　　　　　1－xx ＝20%，x＝0.8 mol·L－1，K＝＝4。 (3)②堿性條件下，F(xiàn)e2＋與CN－結(jié)合生成[Fe(CN)6]4－；Fe2＋被空氣中的O2氧化生成Fe3＋；[Fe(CN)6]4－與Fe3＋反應(yīng)生成普魯士藍使試紙變藍。(4)若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則c(Fe3＋)× c3(OH－)≤Ksp[Fe(OH)3]，代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥0.05 mol·L－1，則加入鹽酸的體積至少為＝0.0025 L＝2.5 mL。 9．(1)＋2、＋3　(2)漏斗　 (

25、3)2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　KSCN溶液　無血紅色現(xiàn)象 (4)bc　(5)無　(6)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 解析：(3)步驟Ⅲ是將鐵離子還原成亞鐵離子，又因為溶液中還存在氫離子，則步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；檢驗步驟Ⅲ已經(jīng)進行完全，即溶液中沒有鐵離子，可以用KSCN溶液。(4)步驟Ⅳ中調(diào)節(jié)pH的試劑要能與酸反應(yīng)且不引入新的雜質(zhì)，所以用氧化亞鐵或氨水較好，答案選bc。(5)由題中數(shù)據(jù)可知，溶液中c(Fe2＋)·c(OH－)2＝1.2×10－6×(1×10－5

26、.5)2＝1.2×10－17＜Ksp[Fe(OH)2]＝4.8×10－16，故無Fe(OH)2沉淀生成。(6)步驟Ⅵ中碳酸亞鐵在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。 10．(1)c　(2)c (3)①Fe2＋　Fe3＋②Fe3＋、Cu2＋ (4)4FeO＋10H2O4Fe(OH)3(膠體)＋8OH－＋3O2↑　殺菌　凈水 解析：(3)向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的鐵屑，對應(yīng)的反應(yīng)為2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。①若剩余的固體為銅，則反應(yīng)后的溶液中含有的陽離子

27、一定有Fe2＋，一定不含F(xiàn)e3＋，但不一定含有Cu2＋；②若剩余的固體為鐵和銅的混合物，則反應(yīng)后的溶液中的陽離子只有Fe2＋，一定不含 Fe3＋、Cu2＋。(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價是＋6價，具有強氧化性，能殺菌消毒，其還原產(chǎn)物Fe3＋水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中雜質(zhì)，所以高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、消毒。 11．(1)Fe　HCl(或鹽酸) (2)減少產(chǎn)品CuCl的損失　防止CuCl水解 (3)CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4 (4)防止CuCl的氧化和見光分解 解析： (1)印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)加入鐵，三價鐵離子能夠與鐵反應(yīng)生成二價鐵離子，銅離子能夠與鐵反應(yīng)生成銅，過濾后濾渣中含有銅和鐵，加入鹽酸，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，銅與鹽酸不反應(yīng)，將銅分離出來。 內(nèi)容總結(jié) （1）第3節(jié)　鐵、銅及其化合物 一、選擇題 1．(2019屆河北保定定興三中月考)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設(shè)計了如下流程 （2）由題意可知，當(dāng)溫度低于570 ℃時，可逆反應(yīng)Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移動，故CO的轉(zhuǎn)化率增大