重组优化卷高考化学复习 考点8 铁铜及其化合物练习Word下载.docx

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（5）流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。

循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________________________________________________________________________。

3．[2015·

四川理综，11

（1）

（2）（3）（6）]为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe3＋的主要反应为：

FeS2＋7Fe2（SO4）3＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4，不考虑其它反应。

请回答下列问题：

（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是________________________________________________________________________

（2）检验第Ⅱ步中Fe3＋是否完全还原，应选择________（填字母编号）。

A．KMnO4溶液

B．K3[Fe（CN）6]溶液

C．KSCN溶液

（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2＋不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。

通入空气引起溶液pH降低的原因是________________________________________________________________________。

（4）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。

将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。

按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3________kg。

1．（2014·

课标全国Ⅰ，8）化学与社会、生活密切相关。

对下列现象或事实的解释正确的是（　　）

选项

现象或事实

解释

A

用热的烧碱溶液洗去油污

Na2CO3可直接与油污反应

B

漂白粉在空气中久置变质

漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3

C

施肥时，草木灰（有效成分为K2CO3）不能与NH4Cl混合使用

K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效

D

FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作

FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜

2.（2014·

安徽理综，8）下列有关Fe2（SO4）3溶液的叙述正确的是（　　）

A．该溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存

B．和KI溶液反应的离子方程式：

Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2

C．和Ba（OH）2溶液反应的离子方程式：

Fe3＋＋SO

＋Ba2＋＋3OH－===Fe（OH）3↓＋BaSO4↓

D．1L0.1mol·

L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe

3．（2014·

上海化学，17）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉，对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（　　）

A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋

B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋

C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出

D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出

4．（2013·

上海化学，22）一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2＋和SO

）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则V可能为（　　）

A．9.0LB．13.5LC．15.7LD．16.8L

5．[2014·

福建理综，24

（2）]用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：

（1）步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。

硝酸分解的化学方程式为_________________________________________________。

（2）步骤Ⅱ中发生反应：

4Fe（NO3）2＋O2＋（2n＋4）H2O===2Fe2O3·

nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为

（3）上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是________________________________________________________________________

（任写一项）。

6．（2013·

天津理综，9）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。

某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知：

无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。

他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；

②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；

④……

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。

（1）装置A中反应的化学方程式为__________________________。

（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。

要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________________________________________________________________________。

（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）____________。

（4）装置B中冷水浴的作用为_____________________________；

装置C的名称为________；

装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：

（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；

过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________。

（7）电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为____________________________。

（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：

①H2S的原子利用率为100%；

②________________________________________________。

湖北武汉调研，10）下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是（　　）

A．氢氧化铁与氢碘酸反应：

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

B．铁与稀硝酸反应：

Fe＋4H＋＋NO

===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

C．磁性氧化铁与浓盐酸反应：

Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

D．溴化亚铁溶液与氯水反应：

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－

兰州质检，5）某同学通过系列实验，探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是（　　）

A．将铜粉和硫粉混合均匀加热以制取CuS

B．将Cu片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察CuSO4溶液的颜色

C．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取CuO

D．设计Cu－Al－浓硝酸原电池，以证明金属活动性：

Cu<

Al

太原测评，9）一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有（　　）

①小苏打　②硫酸铝　③氯化亚铁　④磁性氧化铁

⑤氢氧化铜　⑥氢氧化铁

A．3种B．4种C．5种D．6种

4．（2015·

陕西安康二次调研，10）A、B、C为3种单质（其中A为固体，B、C为气体），将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。

它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是（　　）

A．物质B是H2B．物质C是Cl2

C．物质D是FeCl2D．物质F是FeCl2

5．（2014·

九江市高三模拟）下列离子的检验方法合理的（　　）

A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋

B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋

C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋

D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋

6．（2015·

江苏徐州期末，5）下列中学常见实验的现象或表述正确的是（　　）

A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色

B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁

C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可

D．FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液

7．（2015·

银川质检，13）氢氧化铜和碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]均可溶于盐酸转化为氯化铜。

在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。

溶解25.25g的上述混合物，恰好消耗1.0mol·

L－1盐酸500mL。

灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为（　　）

A．15gB．20gC．30gD．35g

8．（2015·

长春质检，12）FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（　　）

A．加入KSCN溶液一定不变红色

B．溶液中一定含Fe2＋

C．溶液中一定含Cu2＋

D．剩余固体中一定含铜

9．（2015·

成都检测，11）已知酸性条件下有反应：

2Cu＋===Cu2＋＋Cu。

氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。

某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物作了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：

加入试剂

稀硫酸

浓硫酸并加热

稀硝酸

浓硝酸

实验现象

红色固体不反应

无色气体

无色气体、蓝色溶液

红棕色气体、蓝色溶液

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物（　　）

A．是Cu

B．是Cu2O

C．一定有Cu，一定有Cu2O

D．一定有Cu2O，可能有Cu

10．（2015·

西安期末，15）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。

实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。

交换完成后，流出含OH－的溶液用0.40mol·

L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。

则FeClx中x的值为（　　）

A．1B．2C．3D．4

11．（2015·

湖北黄冈检测，12）铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。

某学习小组取0.98g（用精密天平测量）Cu（OH）2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示。

另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图2所示。

则下列分析正确的是（　　）

A．图1中，A到B的过程中有0.01mol电子转移

B．图1整个过程中共生成0.26g水

C．图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu质量关系的曲线是X

D．图1中A和B的化学式分别为Cu2O和CuO

12．（2015·

湖南长沙检测，18）某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，其装置如图甲、乙：

已知：

B中放的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。

对比两装置，回答下列问题：

（1）如何检查乙装置的气密性？

____________________________。

（2）乙装置中湿沙子的作用是________________________________________________________________________。

（3）B处发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（4）该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是______________________________。

（5）甲图中能够证明产生的气体是H2的现象为________________，对比甲、乙两装置的B和I，B的优点是________________________________________________________________________。

13．（2014·

安徽江南十校联考，21）某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。

为探究阴极碳棒上的产物，设计了如下过程：

Ⅰ.有关资料

铜的化合物颜色性质如下：

物质

颜色、性质

氢氧化铜Cu（OH）2

蓝色固体不溶于水

硫酸铜（CuSO4）

溶液呈蓝色

氧化亚铜（Cu2O）

红色固体不溶于水

氯化铜（CuCl2）

溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色

氯化亚铜（CuCl）

白色固体不溶于水

碱式氯化铜

绿色固体不溶于水

Ⅱ.探究实验

（1）提出假设：

①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O

②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为CuCl

（2）实验验证：

取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物。

实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，无水硫酸铜不变色。

①碳棒上的红色物质是否有Cu2O________（填“是”或“否”），理由是_____________________________________

②在c装置后将气体通入________中，若出现白色沉淀，可说明提出假设②中的白色物质一定存在；

③写出装置b中发生反应的化学方程式：

____________________

（3）问题讨论：

①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为：

Cu2＋＋2e－===Cu和________________；

②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液，观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着，无白色物质，加入________后继续电解，出现白色物质。

14．（2015·

山东济宁期末，21）某兴趣小组用废铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）制备磁性Fe3O4纳米材料的流程示意图如下：

R＝

，步骤⑤中，相同条件下测得Fe3O4的产率与R的关系如图所示。

（1）步骤②中，主要反应的离子方程式是_________________________。

（2）已知：

Fe3＋在pH＝2.8时沉淀完全；

Fe2＋在pH＝6.3时开始沉淀，在pH＝8.3时沉淀完全。

步骤③中，用NaOH溶液调pH至9，原因是____________________________________________。

（3）浊液D中铁元素以FeOOH形式存在。

步骤④中，反应的化学方程式是_________________________________________。

（4）下列说法正确的是________（填字母）。

a．步骤④中，当反应完成后需要加热一段时间

b．步骤⑤中，反应过程中需要不断补充碱液

c．步骤⑤恰好反应时，

＝2∶1

d．当

＝

时，Fe3O4的产率最高

考点专练8　铁、铜及其化合物

【三年高考真题演练】

[2015年高考真题]

1．D　[根据题意，分析得出以下流程：

A项，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉，正确；

B项，由于SiO2不溶于硫酸，则固体1中一定含有SiO2，为了使溶液中的Al3＋转化成Al（OH）3沉淀，故用NaOH溶液控制pH，得固体2为Al（OH）3，正确；

C项，由于Fe2＋易被氧化、FeSO4·

7H2O易分解，故在从FeSO4溶液中得到FeSO4·

7H2O产品过程中，须控制条件防止其氧化和分解，正确；

D项，若在溶液1[Fe2（SO4）3和Al2（SO4）3溶液]中直接加NaOH至过量，得到的为Fe（OH）3，用硫酸溶解得到Fe2（SO4）3溶液，故经结晶不能得到FeSO4·

7H2O，错误。

]

2．解析　

（1）废电路板中含有Cu单质，加入H2O2的目的是将Cu氧化为Cu2＋；

将溶液和固体分离的方法是过滤，所以操作①是过滤。

（2）由流程图知，铜氨溶液中的Cu（NH3）

与有机物RH反应后得到CuR2和NH3、NH4Cl，所以该反应的离子方程式为：

Cu（NH3）

＋2RH===2NH

＋2NH3＋CuR2；

操作②是萃取分液，所以用到的主要仪器是分液漏斗；

通过操作②，可以富集铜元素，同时使铜元素与水溶液中其他物质分离，故选a、b。

（3）CuR2中R为－1价，再结合流程图可知反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸发生反应生成CuSO4和RH；

操作③是分液，图中出现的错误主要有分液漏斗颈尖嘴一侧未紧靠烧杯内壁及所加液体过多。

（4）以石墨作电极电解CuSO4溶液，阳极电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故阳极产物为O2、H2SO4；

操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。

（5）操作④得到的H2SO4可以利用到反应Ⅲ中，所以第三处循环的试剂为H2SO4；

NH4Cl水解溶液呈酸性，可以中和溶液中的OH―，防止由于溶液中的c（OH－）过高，生成Cu（OH）2沉淀。

答案　

（1）作氧化剂　过滤

（2）Cu（NH3）

＋2NH3＋CuR2　分液漏斗　ab

（3）RH　分液漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁、液体过多

（4）O2、H2SO4　加热浓缩、冷却结晶、过滤

（5）H2SO4　防止由于溶液中的c（OH－）过高，生成Cu（OH）2沉淀

3．解析　第Ⅰ步，硫铁矿烧渣的主要成分Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3，过滤除去不溶性杂质；

第Ⅱ步，在滤液中加入活性硫铁矿FeS2，由题意可知Fe2（SO4）3被还原为FeSO4，同时生成H2SO4，过滤除去过量的活性硫铁矿；

第Ⅲ步，在滤液中加入的FeCO3与H2SO4反应生成FeSO4，过滤除去过量的FeCO3；

第Ⅳ步，向滤液中通入空气，部分Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋水解产生H＋，使溶液的pH由5.8降到5.2，同时，除去铝、硅杂质，最后浓缩结晶得到FeSO4晶体。

（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。

（2）检验Fe3＋应选用KSCN溶液，Fe3＋遇KSCN溶液显血红色。

（3）通入空气时，空气中的氧气将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋水解能力强，产生的H＋使溶液的pH降低。

（4）设浸取烧渣中的Fe2O3所消耗的H2SO4的物质的量为x，有

则

，解得：

x＝9cmol

由此可知：

第Ⅰ步生成的Fe2（SO4）3的物质的量为3cmol

剩余H2SO4的物质的量为

－9cmol＝（

－9c）mol

由第Ⅱ步反应的化学方程式可求得生成的H2SO4的物质的量：

则第Ⅲ步参加反应的H2SO4的物质的量为

（

－9c）mol＋

×

3cmol＝

mol

由FeCO3＋H2SO4===FeSO4＋H2O＋CO2↑可得：

第Ⅲ步应加入的FeCO3的质量为：

m（FeCO3）＝n（FeCO3）×

M（FeCO3）＝

mol×

116g/mol×

10－3g/kg＝（

－

）kg＝（0.0118ab－0.646c）kg。

答案　

（1）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

（2）C

（3）Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋水解产生H＋

（4）0.0118ab－0.646c或

[两年经典高考真题]

1．C　[A项，烧碱是NaOH而不是Na2CO3，且Na2CO3水解显碱性，油污在碱性条件下水解为易溶于水的物质，并非Na2CO3直接与油污发生反应，该项解释错误；

B项，CaCl2与CO2不发生反应，应该是Ca（ClO）2与空气中的CO2和H2O反应生成CaCO3