重组优化卷高考化学复习 考点8 铁、铜及其化合物练习.doc

考点8铁、铜及其化合物1(2015浙江理综，13)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为fe2o3、sio2、al2o3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(feso47h2o)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()a溶解烧渣选用足量硫酸，试剂x选用铁粉b固体1中一定有sio2，控制ph是为了使al3转化为al(oh)3进入固体2c从溶液2得到feso47h2o产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解d若改变方案，在溶液1中直接加naoh至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到feso47h2o2(2015天津理综，9)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：(1)反应是将cu转化为cu(nh3)，反应中h2o2的作用是_。写出操作的名称：_。(2)反应是铜氨溶液中的cu(nh3)与有机物rh反应，写出该反应的离子方程式：_。操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号)_。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的cur2与稀硫酸反应生成cuso4和_。若操作使用右图装置，图中存在的错误是_。(4)操作以石墨作电极电解cuso4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(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在反应中的主要作用是_。32015四川理综，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：fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4，不考虑其它反应。请回答下列问题：(1)第步h2so4与fe2o3反应的离子方程式是_。(2)检验第步中fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。akmno4溶液bk3fe(cn)6溶液ckscn溶液(3)第步加feco3调溶液ph到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液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a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg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，第步应加入feco3_kg。1(2014课标全国，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caco3c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dfecl3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：fe32i=fe2i2c和ba(oh)2溶液反应的离子方程式：fe3soba23oh=fe(oh)3baso4 d1 l 0.1 moll1该溶液和足量的zn充分反应，生成11.2 g fe3(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fe3b若有固体存在，则溶液中一定有fe2c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v l(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cuo 12.0 g，若上述气体为no和no2的混合物，且体积比为11，则v可能为()a9.0 l b13.5 l c15.7 l d16.8 l52014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)步骤中发生反应：4fe(no3)2o2(2n4)h2o=2fe2o3nh2o8hno3，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。.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：检验装置的气密性；通入干燥的cl2，赶尽装置中的空气；用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；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。请回答下列问题：(1)装置a中反应的化学方程式为_。(2)第步加热后，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。.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)综合分析实验的两个反应，可知该实验有两个显著优点：h2s的原子利用率为100%；_。1(2014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)33h=fe33h2ob铁与稀硝酸反应：fe4hno=fe3no2h2oc磁性氧化铁与浓盐酸反应：fe3o48h=fe22fe34h2od溴化亚铁溶液与氯水反应：2fe24br3cl2=2fe32br26cl2(2015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cusb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cuod设计cual浓硝酸原电池，以证明金属活动性：cual3(2014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()小苏打硫酸铝氯化亚铁磁性氧化铁氢氧化铜氢氧化铁a3种 b4种 c5种 d6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h2 b物质c是cl2c物质d是fecl2 d物质f是fecl25(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fe2b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fe2c向某溶液中加入naoh溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有fe3d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mg26(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23滴即可dfeo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25.25 g的上述混合物，恰好消耗1.0 moll1盐酸500 ml。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为()a15 g b20 g c30 g d35 g8(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fe2c溶液中一定含cu2d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=cu2cu。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cub是cu2oc一定有cu，一定有cu2od一定有cu2o，可能有cu10(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0.54 g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0.40 moll1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 ml。则feclx中x的值为()a1 b2 c3 d411(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0.98 g(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0.01 mol电子转移b图1整个过程中共生成0.26 g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xd图1中a和b的化学式分别为cu2o和cuo12(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：.有关资料铜的化合物颜色性质如下：物质颜色、性质物质颜色、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.探究实验(1)提出假设：红色物质一定有铜，还可能有cu2o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。 碳棒上的红色物质是否有cu2o_(填“是”或“否”)，理由是_在c装置后将气体通入_中，若出现白色沉淀，可说明提出假设中的白色物质一定存在；写出装置b中发生反应的化学方程式：_。(3)问题讨论：电解cucl2溶液后的阴极上发生的反应为：cu22e=cu和_；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：已知：r，步骤中，相同条件下测得fe3o4的产率与r的关系如图所示。(1)步骤中，主要反应的离子方程式是_。(2)已知：fe3在ph2.8时沉淀完全；fe2在ph6.3时开始沉淀，在ph8.3时沉淀完全。步骤中，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步骤中，当反应完成后需要加热一段时间b步骤中，反应过程中需要不断补充碱液c步骤恰好反应时，21d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1d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、feso47h2o易分解，故在从feso4溶液中得到feso47h2o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1fe2(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feso47h2o，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=2nh2nh3cur2；操作是萃取分液，所以用到的主要仪器是分液漏斗；通过操作，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是有机溶液中的cur2与稀硫酸发生反应生成cuso4和rh；操作是分液，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2h2o4e=4ho2，故阳极产物为o2、h2so4；操作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)操作得到的h2so4 可以利用到反应中，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)2rh=2nh2nh3cur2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)第步h2so4与fe2o3反应的离子方程式是fe2o36h=2fe33h2o。(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：x9c mol由此可知：第步生成的fe2(so4)3的物质的量为3c mol剩余h2so4的物质的量为9c mol(9c) mol由第步反应的化学方程式可求得生成的h2so4的物质的量：则第步参加反应的h2so4的物质的量为(9c) mol3c mol mol由feco3h2so4=feso4h2oco2可得：第步应加入的feco3的质量为：m(feco3)n(feco3)m(feco3) mol116 g/mol103 g/kg()kg(0.011 8ab0.646c)kg。答案(1)fe2o36h=2fe33h2o(2)c(3)fe2被氧化为fe3，fe3水解产生h(4)0.011 8ab0.646c或两年经典高考真题1ca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而变质，该项解释错误；c项，co与nh在土壤溶液中能发生水解相互促进反应生成氨气降低肥效，解释正确；d项，fecl3与cu2不反应，制作线路板的原理为fe3能腐蚀铜，发生反应为2fe3cu=2fe2cu2，该项解释错误。2da项，c6h5oh与fe3发生络合反应，二者不能大量共存，错误；b项，未配平，应为2fe32i=2fe2i2，错误；c项，离子方程式不符合离子配比要求，应为2fe33so6oh3ba2=2fe(oh)33baso4，错误；d项，fe2(so4)3溶液与足量zn发生反应2fe33zn=2fe3zn2，n(fe3)1 l0.1 moll120.2 mol，则生成n(fe)n(fe3)0.2 mol，故m(fe)0.2 mol56 gmol111.2 g，正确。3ba项，所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有fe2fecl3=3fecl2，fecucl2=fecl2cu，cu2fecl3=2fecl2cucl2，若无固体剩余，说明铁粉以及生成的cu全部参加反应，此时溶液中的可能含有fe3，也有可能不含有fe3，错误；b项，若有固体存在，说明固体中一定含有cu，还有可能含有fe，因此溶液中一定含有fe2，正确；c项，若溶液中有cu2，那么可能会有部分cu2被fe置换出cu，所以不一定没有固体析出，错误；d项，若溶液中有fe2，如若溶液中fe3过量，则不一定有cu析出，错误。4a根据cuo的质量可知，混合物中含有cu的物质的量为0.15 mol，设混合气体中no与no2的物质的量都是x，若原固体中只有cus，根据得失电子守恒有0.15 mol83xx，故x0.3 mol，气体总体积为13.44 l；若原固体中只有cu2s，根据电子守恒有0.07520.07583xx，故x0.187 5 mol，故气体体积为8.4 l，故8.4v13.44，只有a符合。5解析(1)硝酸受热分解生成no2、o2和h2o，化学方程式为4hno34no2o22h2o。(2)由流程示意图知，hno3将废铁皮转化为fe(no3)2的同时还生成了nh4no3，则反应的化学方程式为4fe10hno3=4fe(no3)2nh4no33h2o。(3)生产流程中，没有产生no2、no等有毒气体，减少了环境污染，体现了“绿色化学”思想。答案(1)4hno34no2o22h2o(2)4fe10hno3=4fe(no3)2nh4no33h2o(3)氮氧化物排放少(或其他合理答案)6解析(1)装置a中进行的是fe与cl2制取fecl3的反应的化学方程式为2fe3cl22fecl3。(2)由于fecl3沉积在反应管a右端，时间长了会堵塞，所以应在此处进一步加热使fecl3再次升华进入收集装置。(3)通入干燥氯气可排出空气以及其中所含的水蒸气，反应完毕后将多余cl2赶出，将收集器密封以防吸收空气中的水蒸气从而避免了fecl3的潮解。(4)通过冷水浴将升华的fecl3冷却收集，fe2的检验可通过与赤铁盐(k3fe(cn)6)生成蓝色沉淀的方法来完成。(5)氯气的吸收用naoh溶液，不用采取防倒吸装置。(6)fe3与h2s的氧化还原反应的离子方程式的书写应注意得失电子守恒与电荷守恒。(7)、(8)电解fecl2溶液，通过阴极：2h2e=h2阳极：fe2 e=fe3来完成溶液中fecl3的循环利用。答案(1)2fe3cl22fecl3(2)在沉积的fecl3固体下方加热(3)(4)冷却，使fecl3沉积，便于收集产品干燥管k3fe(cn)6溶液(5)(6)2fe3h2s=2fe2s2h(7)fe2e=fe3(8)fecl3得到循环利用【两年模拟试题精练】1afe3具有强氧化性，能将i氧化，a错误；铁与稀硝酸反应时，有no生成，若铁不足则生成fe3，b正确；fe3o4可视为feofe2o3，feo、fe2o3与盐酸反应的离子方程式分别为feo2h=fe2h2o，fe2o36h=2fe33h2o，两式相加得到fe3o4与盐酸反应的离子方程式：fe3o48h=fe22fe34h2o，c正确；氯水过量时，fe2、br可全部被氧化，d正确。2c铜粉和硫粉反应生成cu2s，故a错；cu与浓硫酸的反应需要加热，故b错；al在浓硝酸中发生钝化，故在cual浓硝酸原电池中，cu发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动性：cual，故d错。3bna2co3h2oco2=2nahco3，属于化合反应；2fecl3fe=3fecl2，属于化合反应；fe与o2在点燃条件下生成fe3o4，是化合反应；4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，是化合反应。4d将d的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则d为fecl3；结合转化关系，根据a为固体单质，b、c为气体单质，则a为fe，b为cl2，f为fecl2；由于 b、c反应的产物易溶于水得到无色溶液e，则c为h2，e为hcl。5ca项，fe2遇到kscn不变色，fe2是否存在不确定；b项，fe3干扰fe2的检验，若原溶液中含有fe3不含fe2，也会产生同样现象；d项，mg(oh)2为白色沉淀，易被红褐色沉淀掩盖，不确定。6c a项，过量fe与hno3反应生成fe2；b项，fe(oh)2极易被氧化，经搅拌，加速了fe(oh)2的氧化，无法得到白色的氢氧化亚铁；d项，feo可被稀hno3氧化生成fe3，而feo与稀h2so4反应生成fe2。7bcucl2cuo2hcl可知n(cuo)1.0 mol/l0.5 l0.25 molm(cuo)0.25 mol80 g/mol20 g。8c氧化性fe3cu2，加入fe先还原fe3，然后再还原cu2。9a浓h2so4()、硝酸均能氧化cu或cu2o；而稀h2so4与cu不反应，与cu2o反应。10c根据离子等量交换，溶液中oh的物质的量等于feclx中cl的物质的量。通过中和滴定知n(oh)n(h)0.40 moll