2020版高三化学总复习课时规范练11铁、铜的获取及应用（含解析）苏教版.docx

课时规范练11铁、铜的获取及应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列叙述正确的是()A.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈B.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClOC.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体D.将钝化后的铝条放入CuSO4溶液中无现象,说明铝的金属性弱于铜2.某学生鉴定甲盐的流程如图所示,下列说法正确的是 ()A.如果甲中含有S2-,则乙是S沉淀B.如果乙是AgBr沉淀,那么甲一定是FeBr3C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2D.甲中含有铁元素,可能显示+2价或+3价3.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是()A.该溶液中,K+、Fe2+、I-、Br-可以大量共存B.用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出C.将该溶液蒸干,得到的固体中混有氢氧化铁D.100 mL 0.1 molL-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成1.12 g Fe4.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是()A.用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显血红色,此现象不能确定溶液中含有Fe2+D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化5.下列有关CuSO4溶液的叙述不正确的是()A.该溶液中H+、Fe2+可以大量存在B.与石灰乳混合可得波尔多液,常用作杀菌剂C.在Zn与硫酸反应制备H2的溶液中滴加少量CuSO4溶液,产气速率减慢D.向1 L 0.1 molL-1该溶液中加入足量的铁粉充分反应,生成6.4 g Cu6.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3和AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,且溶液中不存在Fe3+,同时又析出0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是()A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为12B.氧化性:Ag+Cu2+Fe3+Zn2+C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+7.常温时,将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液,然后向该溶液投入m g 铁粉使其充分反应后,滴加KSCN溶液不变血红色。下列有关说法正确的是()A.由于氧化性Fe3+H+,首先发生的反应是Fe+2Fe3+3Fe2+B.当加入16.8 g铁粉时,可生成标准状况下6.72 L气体C.在铁粉充分反应后的溶液中,铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在D.m至少等于28,反应过程中溶液的质量一直在减小8.硫酸铜是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A.相对于途径,途径更好地体现了绿色化学思想B.Y可以是葡萄糖溶液C.硫酸铜在1 100 分解所得气体X可能是二氧化硫和三氧化硫的混合气体D.将硫酸铜溶液蒸发浓缩,冷却结晶可制得胆矾晶体9.碳酸铜和碱式碳酸铜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28.4 g碳酸铜和碱式碳酸铜的混合物,恰好消耗1.0 molL-1盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物,得到的氧化铜质量是()A.15 gB.30 gC.20 gD.35 g10.A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某几种粉末混合而成,设计成分分析方案如下:下列分析不正确的是()A.当m1m2时,溶液a中阴离子只有一种B.生成蓝色溶液的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+C.要确定混合物中是否含Al,可取A加入适量稀盐酸D.当m2-m3=2.96 g,Fe3O4的质量至少为2.32 g二、非选择题(本题共3个小题,共30分)11.(10分)铜是生活中常见的金属,请回答下列问题:(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快变蓝。试写出该反应的离子方程式:。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,试写出该反应的离子方程式:。(3)火法炼铜的原理:Cu2S+O22Cu+SO2,在该反应中每生成1 mol Cu,转移mol电子。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是(填字母)。A.粗铜接电源正极,发生氧化反应B.溶液中Cu2+向阴极移动C.电解过程中,阳极和阴极的质量变化相等D.利用阳极泥可回收Al、Zn等金属(5)据报道,有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O):检验溶液B中Fe3+是否被除尽的实验方法是。在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式。方案一:;方案二:。12.(10分)铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl22H2O),为制取纯净的CuCl22H2O,首先将其制成水溶液,然后按下图步骤进行提纯:Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表:Fe3+Fe2+Cu2+氢氧化物开始沉淀时的pH1.97.04.7氢氧化物完全沉淀时的pH3.29.06.7请回答下列问题。(1)最适合作氧化剂X的是。A.K2Cr2O7B.NaClOC.H2O2D.KMnO4(2)加入的物质Y是。A.CuOB.NaOHC.Cu2(OH)2CO3D.NH3(3)由溶液获得CuCl22H2O,需要经过、过滤等操作。(4)测定溶液中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4溶液应使用(填“酸式”或“碱式”)滴定管,反应的离子方程式为。13.(2018全国)(10分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是。若不通入氧气,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。课时规范练11铁、铜的获取及应用1.A锡、铁和电解质溶液构成原电池,铁作负极而易被腐蚀,所以用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,A正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,可以是氯水中的Cl2氧化了Fe2+,B错误;Fe(OH)3胶体的制备:将饱和氯化铁溶液逐滴滴加到沸水中至得到红褐色液体,即为Fe(OH)3胶体,C错误;将钝化后的铝条放入CuSO4溶液中无现象,是因为铝条表面的氧化铝不与硫酸铜反应,不能说明铝的金属性弱于铜,D错误。2.D由丙中加入KSCN溶液后溶液变为血红色,可知丙中含Fe3+,酸性AgNO3溶液中NO3-有氧化性,则甲中应含有Fe3+或Fe2+,由于S2-既能与Fe3+发生氧化还原反应,也能与Fe2+反应生成沉淀,因此甲中不可能含有S2-,则浅黄色沉淀(乙)应是AgBr,说明甲中含有Br-,故甲为FeBr2或FeBr3,A、B、C三项均错误,D项正确。3.DFe3+与I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;Fe2(SO4)3溶液溶解Cu时发生反应:Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4,此时若Fe2(SO4)3恰好完全反应,再向溶液中加入铁粉,则发生反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,可析出固体Cu,B项错误;Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐,水解产生氢氧化铁和硫酸,由于硫酸没有挥发性,二者会再发生反应生成硫酸铁,故将该溶液蒸干,得到的固体中不会是氢氧化铁,而是硫酸铁,C项错误;100 mL 0.1 molL-1该溶液含有溶质0.01 mol,和足量的Zn充分反应,根据电子守恒及元素守恒可知反应产生0.02 mol Fe,其质量是1.12 g,D项正确。4.CA中反应开始时生成的氢气进入B中,可排出空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,一段时间后关闭止水夹C,A中硫酸亚铁溶液在气体压力下进入B中可生成Fe(OH)2,故A说法正确;FeCl3易水解,配制FeCl3溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀,可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度,故B说法正确;Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,故D说法正确。5.CH+、Fe2+、Cu2+、SO42-相互之间不反应,可大量共存,A正确;硫酸铜与石灰乳反应生成氢氧化铜和硫酸钙,即波尔多液,可使细菌中的蛋白质发生变性,常用作杀菌剂,B正确;在Zn与硫酸反应制备H2的溶液中滴加少量CuSO4溶液,Zn置换出Cu,Zn、Cu和H2SO4构成原电池,可加快反应速率,C错误;CuSO4溶液中加入足量铁粉发生反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,n(CuSO4)=1 L0.1 molL-1=0.1 mol,则生成Cu的质量为0.1 mol64 gmol-1=6.4 g,D正确。6.B根据阳离子的氧化性强弱,铁先还原Ag+,然后还原Fe3+。根据题意0.1 mol Fe恰好能还原0.1 mol Ag+和0.1 mol Fe3+,所以反应后溶液中n(Cu2+)n(Fe2+)=12,A项正确;根据金属活动性顺序可知氧化性:Zn2+Cu2+Ag+,根据金属铜和三价铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,可知氧化性Cu2+m2时,说明至少有Al2O3、Al两者中的一种,且生成了偏铝酸钠溶液,由于加入了过量的氢氧化钠溶液,阴离子除AlO2-外还有OH-,A项不正确;Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁,三价铁离子有强氧化性,发生反应Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+,B项正确;金属氧化物与酸反应生成盐和水,铜与盐酸不反应,故可取A加入适量稀盐酸,如果有气体产生,证明混合物中含有铝,C项正确;导致固体质量改变的原因有金属氧化物的溶解和Fe3+与铜单质之间的氧化还原反应,由Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+可得如下关系式Fe3O42Fe3+Cu,也就是减少的固体中四氧化三铁和铜的物质的量之比为11,Fe3O4的摩尔质量为232 gmol-1,Cu的摩尔质量为64 gmol-1,由二者摩尔质量之和可知溶解的2.96 g固体中有Fe3O4和Cu各0.01 mol,即Fe3O4的质量至少为2.32 g,D项正确。11.答案 (1)Cu+H2O2+2H+Cu2+2H2O(2)2Cu2+2CO32-+H2OCu2(OH)2CO3+CO2(3)3(4)AB(5)取少量溶液B于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液无明显现象,则说明Fe3+已被除尽CuSO4+FeCu+FeSO42CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2(合理答案均可)解析 (1)酸性条件下,H2O2将铜氧化:Cu+H2O2+2H+Cu2+2H2O。(2)由题给信息可知反应的离子方程式为2Cu2+2CO32-+H2OCu2(OH)2CO3+CO2。(3)根据题给方程式可知,生成2 mol Cu时,转移6 mol电子,则生成1 mol Cu时,转移3 mol电子。(4)粗铜接电源的正极,作阳极,发生氧化反应,A正确;溶液中阳离子向阴极移动,B正确;电解过程中,阳极是铝、锌、铜放电,Ag、Pt、Au等形成阳极泥,而阴极始终是Cu2+得电子生成单质铜,所以阴极和阳极质量变化不一定相等,C错误;阳极泥是比铜活动性差的Ag、Pt、Au沉积在阳极形成的,D错误。(5)验证Fe3+最好用KSCN溶液。由硫酸铜得到铜,可以通过置换反应,也可以通过电解。12.答案 (1)C(2)AC(3)蒸发浓缩冷却结晶(4)酸式MnO4-+8H+5Fe2+Mn2+5Fe3+4H2O解析 (1)用氧化剂X把亚铁离子氧化为铁离子,四组物质均可作氧化剂,但过氧化氢作氧化剂时,无新的杂质引入;而其他3种作氧化剂,都会产生新的杂质,所以选C。(2)加入物质Y的目的是调节溶液的pH使铁离子形成Fe(OH)3沉淀,加入氢氧化钠或氨气,也能使铁离子沉淀,但引入了钠离子或铵根离子杂质,所以应选择CuO或Cu2(OH)2CO3,答案选A、C。(3)溶液为氯化铜溶液,要得到氯化铜晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。(4)高锰酸钾的氧化性较强,易腐蚀碱式滴定管上的胶管,所以选择酸式滴定管盛放高锰酸钾溶液;高锰酸根离子氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子,离子方程式是MnO4-+8H+5Fe2+Mn2+5Fe3+4H2O。13.答案 (1)ZnS+32O2ZnO+SO2(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+(3)Cd2+ZnCd+Zn2+(4)Zn2+2e-Zn溶浸解析 根据制备流程,焙烧过程中ZnS转化成ZnO和SO2,相关化学方程式为ZnS+32O2ZnO+SO2或2ZnS+3O22ZnO+2S