2020届高三化学一轮复习专题2第10讲铁、铜及其化合物练习（含解析）苏教版.docx

第10讲铁、铜及其化合物一、 单项选择题1. 下列说法正确的是()A. Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3B. Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液,溶液显红色C. FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D. FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体2. (2018广东揭阳期末)录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是()A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Al2O33. (2017江西赣州十四校联考)下列物质的转化在给定条件下能实现的是()Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3FeFe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3CuCuSCuCl2MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOA. B. C. D. 4. (2018山东临沂质检)下列陈述和均正确并且有因果关系的是()选项陈述陈述ANH4Cl受热易分解用加热法除去I2中的NH4ClB硬铝是合金硬铝的熔点比金属铝的熔点高CKNO3的溶解度大用重结晶法除去KNO3中混有的NaClDFe3+有氧化性FeCl3溶液用于溶解废旧电路板中的铜5. (2018广东茂名五校联盟联考)常温下,下列物质与NaOH溶液、稀硫酸、H2O2溶液均能发生反应的是()A. Fe(NO3)2 B. SiO2 C. Al(OH)3 D. CuSO46. 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是()A. 烧杯中有铜无铁B. 烧杯中有铁无铜C. 烧杯中铁、铜都有D. 烧杯中铁、铜都无7. 关于FeCl3的实验,下列预测正确的是()A. 蒸发FeCl3溶液,得到FeCl3固体B. 在FeCl3、CuCl2混合液中加入少量Fe粉,会有Cu析出C. 向FeCl3溶液中加入KHCO3溶液,有CO2气体和Fe(OH)3沉淀产生D. 把FeCl3溶液加入氨水中,有氢氧化铁胶体生成8. (2018云南宣威二模)为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是() A. B. C. D. 9. (2018湖南岳麓模拟)为了检验某FeCl2溶液是否氧化变质,可向溶液中加入()A. NaOH溶液 B. 铁片 C. 稀硫酸 D. KSCN溶液10. (2018河北邯郸1月质检)某化合物M由两种常见的元素组成,为了测定其组成进行如下实验:M的化学式可能为()A. Cu2S B. CuS C. FeS2 D. Fe3S4二、 非选择题11. (2016全国卷)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:(1) 分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL-1溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。(2) 甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。(3) 乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是。(4) 丙组同学取10 mL 0.1 molL-1KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层呈紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为。(5) 丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)。12. (2018河南师范大学附属中学)铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂,铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)制备FeCO3的流程如下:(1) “酸溶”时加快反应速率的方法有(写出一种)。(2) “还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应为FeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2SO42-+16H+,则另一个反应的离子方程式为。加入FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的方法是。(3) “沉淀”时,需要控制温度在35 以下,其可能原因是 。所得FeCO3需充分洗涤,检验沉淀已洗净的方法是 。(4) FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,则与FeCO3反应的物质为(填化学式)。(5) 写出在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式:。FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时,也会生成FeO。现煅烧23.2 kg FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物15.84 kg,则Fe2O3的质量为kg。13. (2018广东佛山顺德质检)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂,一些性质及制备方法如下:氯化铁:熔点306 ,沸点315 ,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500600 的铁粉中通入氯气的方法生产无水氯化铁。氯化亚铁:熔点670 ,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢的方法生产无水氯化亚铁。实验室可用下图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁。(1) 装置A用于KMnO4固体与浓盐酸反应制氯气,反应的离子方程式为 。(2) 弯曲的a管所起的作用是;装置采用较粗的导管来连接装铁粉的硬质玻璃管和广口瓶C,其目的是。(3) 导管b口应与(从虚线框装置中选择装置的字母序号)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响。(4) 实验完成后,取广口瓶C中收集到的产物进行如下测定分析:称取4.52 g样品溶于过量的稀盐酸中;加入足量H2O2;再加入足量NaOH溶液;过滤、洗涤后灼烧沉淀;称量所得红棕色固体为2.40 g。则该样品中Fe元素的质量分数为。(5) 由上分析数据和计算得出结论:用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高,显然其中含有较多的FeCl2杂质。产生FeCl2杂质的原因是 。若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的装置改进措施是 。14. (2018广州第一次调研)水合草酸亚铁(FeC2O4xH2O)是生产锂电池的原料,难溶于水,受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。回答下列问题:(1) 实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁,反应的化学方程式是 。(2) 将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取2 mL此溶液于3支试管中,进行实验:第一支试管中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红;第二支试管中加入几滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入几滴酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去。上述实验能证明水合草酸亚铁中存在Fe2+的是(填序号)。(3) 为测定水合草酸亚铁中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。 实验步骤:a. 打开K1和K2,缓缓通入N2;b. 加热装置A一段时间;c. 停止加热,冷却到室温;d. 关闭K1和K2,称量A;e.重复上述步骤,直至A恒重,记为m3 g。步骤b至步骤c继续通入N2的目的是 。根据实验数据记录,计算水合草酸亚铁化学式中结晶水数目x=(列式表示)。(4) 为探究草酸亚铁的分解产物,将(3)中已恒重的装置A接入下图所示的部分装置(可重复选用)进行实验。打开K1和K2,缓缓通入N2,充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。写出草酸亚铁受热分解的化学方程式:。实验装置中,依次连接的合理顺序为A、。第10讲铁、铜及其化合物1. B解析铁与水蒸气高温下生成氢气和四氧化三铁,A错;新制四氧化三铁与盐酸反应有亚铁离子和铁离子生成,B正确;蒸发过程亚铁离子水解生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,灼烧得氧化铁,C错;FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3沉淀,D错。2. C解析Fe3O4又名磁性氧化铁。3. A解析细铁丝在纯氧中燃烧生成Fe3O4,错误;铜与硫蒸气反应生成硫化亚铜,错误。4. D解析加热时碘升华,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,不能用加热法除去碘单质中的氯化铵,A错误;合金的熔点一般低于各成分金属的熔点,B错误;硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响程度不同,因此可以用重结晶法除去硝酸钾中的氯化钠,C错误;D正确。5. A解析Fe(NO3)2中的亚铁离子具有还原性,能够被NO3-(H+)、H2O2溶液氧化,Fe2+能够与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀。6. B解析向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,由于Fe的还原性比Cu强,Fe3+首先与Fe反应,如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化,所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象,故应选B。7. C解析加热蒸发氯化铁溶液,促进Fe3+水解,得到Fe(OH)3, A错误;氧化性Fe3+Cu2+,加入少量铁粉先和铁离子反应,无铜生成,B错误;向FeCl3溶液中加入KHCO3溶液,HCO3-和Fe3+相互促进水解生成CO2气体和Fe(OH)3沉淀,C正确;把FeCl3溶液加入氨水中,有氢氧化铁沉淀生成,D错误。8. C解析铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子,故正确;铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色,据此能够检验铁离子,故正确;硫酸铜与氯化铁不发生反应,混合后溶液不会变成无色,故错误;硝酸银与氯化铁反应生成氯化银白色沉淀,该性质是氯离子的性质,与铁离子无关,故错误;铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,据此可以检验是否存在铁离子,故正确。9. D解析如果FeCl2溶液变质,变质后的物质是FeCl3,Fe3+能和SCN-生成络合物,使溶液呈现红色或血红色,这一反应是Fe3+的特征反应,灵敏度高,所以用KSCN溶液。10. A解析1.60 g M在高温下反应生成的气体是二氧化硫,二氧化硫被双氧水氧化为硫酸,n(S元素)=n(SO2)=n(H2SO4)=12n(NaOH)=1220.0010-3L0.1 molL-1250 mL25.00 mL=0.01 mol,所以m(S元素)=32 gmol-10.01 mol=0.32 g,则m(金属元素)=1.60 g-0.32 g=1.28 g,假若是铜,则n(Cu元素)=1.28 g64 gmol-1=0.02 mol,M可能为Cu2S;假若是铁,则n(Fe元素)=1.28 g56 gmol-1=0.023 mol,没有选项与之对应。11. (1) 防止Fe2+被氧化(2) 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(3) 隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4) Fe2+Fe3+可逆反应(5) 2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动12. (1) 加热(或适当增大硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等)(2) FeS2+2Fe3+3Fe2+2S取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为红色或血红色,说明Fe3+未反应完全(3) 防止碳酸铵分解,减小亚铁离子的水解程度 取少许最后一次洗涤滤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之则说明未洗涤干净(4) O2、H2O(5) 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO214.4解析(3) 碳酸铵受热易分解,温度升高亚铁离子的水解程度会增大,所以“沉淀”时,需要控制温度在35 以下。(4) FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,说明生成了Fe(OH)3和CO2,根据氧化还原反应和元素守恒观点,所以与FeCO3反应的物质为O2、H2O。 (5) 现煅烧23.2 kg FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物15.84 kg,设其中Fe2O3的质量为x,根据化学反应前后铁元素质量不变可得:112160x+5672(15.84 kg-x)=5611623.2 kg,解得x=14.4 kg。13. (1) 2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2+5Cl2+8H2O(2) 平衡气压,便于液体能顺利流下防止产物降温固化造成导管堵塞(3) F(4) 37.17%(5) 从装置A中制得的Cl2中混有HCl气体 在装置A、B间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶解析(3) F装置可以防止空气中的水进入装置,也可以吸收尾气。(4) 红棕色固体为氧化铁,其物质的量为2.40 g160 gmol-1=0.015 mol,则该样品中Fe元素的质量分数为0.015mol256 gmol-14.52 g100%=37.17%。14. (1) FeSO4+H2C2O4