课时作业8铁、铜及其重要化合物.doc

课时作业8铁、铜及其重要化合物用途广泛的金属材料时间：45分钟分值：100分一、选择题(共55分，每小题5分)1某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料()耐高温不耐热导电、导热不导电、不导热可用于飞机机翼可用于导弹的壳体ABC D答案A解析以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。2下列物质跟铁反应后的生成物与KSCN溶液作用一定会产生红色溶液的是()A盐酸 BFe2(SO4)3溶液C氯气 DCuSO4溶液答案C解析生成物与KSCN溶液作用产生红色溶液，说明生成的一定是三价铁。A、B、D与铁反应都生成二价铁。3下列有关金属及其化合物的说法正确的是()A由于铝在常温下不能与氧气反应，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能，是一种应用广泛的金属材料B青铜、不锈钢、硬铝都是合金C铜表面易形成致密的氧化膜D装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低答案B解析铝在常温下能与氧气反应，并在铝的表面形成一层致密的氧化物薄膜，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能，A错；青铜是铜、锡、铅的合金，不锈钢是铁、碳、硅、锰等的合金，硬铝是铝、铜、镁和硅等的合金，B项正确；铜在空气中容易与CO2、O2、H2O发生反应生成铜绿Cu2(OH)2CO3，C错；铝合金材料的硬度比铝大，D错。4下列化学反应方程式或离子方程式符合反应事实的是()A4Fe3O22Fe2O3BCu2Fe3=Cu22Fe2CFe4HNO3(稀)=Fe(NO3)22NO22H2OD2Fe24Br3Cl2(少量)=2Fe32Br26Cl答案B解析铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，A错；Fe3具有氧化性，可将Cu氧化成Cu2，本身被还原为Fe2，B正确；Fe与HNO3(稀)反应生成NO，且生成Fe3，C错；Cl2具有强氧化性，可将Fe2、Br分别氧化成Fe3、Br2，但Cl2少量时，只与还原性较强的Fe2反应。5实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制备单质铜，有人设计以下两种方案：FeH2CuCuOCuSO4Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是()A多 B多C相等 D无法判断答案B解析中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2，故中制得的单质铜较多。6向某晶体的溶液中加入Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是()AFe3的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有SCNCFe2与SCN不能形成红色化合物DFe2被溴氧化成Fe3答案A解析某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3氧化性强。7将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl基本保持不变B往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色CFe2和Fe3物质的量之比为51D氧化产物和还原产物的物质的量之比为25答案B解析n(Fe)1.12 g/56 g/mol0.02 mol，n(Fe3)0.025 L2 mol/L0.05 mol，由反应2Fe3Fe=3Fe2可知Fe3过量，加入KSCN显红色；溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol，溶液中n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol，即Fe2和Fe3的物质的量之比为61；氧化产物与还原产物的物质的量之比为12。8某同学设计下列方法对A盐的水解液进行鉴定：由此得出的结论中，不正确的是()AD溶液中存在Fe(SCN)3 B滤液中有Fe3CB为AgBr DA一定为无氧酸盐FeBr2答案D解析根据B、D现象可确定A是由Fe3和Br或由Fe2和Br组成的盐。9某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL，已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解)，且SO的物质的量浓度为6 mol/L，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为()A5.6 g B11.2 gC22.4 g D33.6 g答案C解析设阳离子浓度为x，则根据电荷守恒：2x3xx26 mol/L，求得x2 mol/L，其中能与Fe反应的物质为H、Cu2、Fe3，2Fe3Fe=3Fe2，2HFe=Fe2H2，Cu2Fe=Fe2Cu，所以溶解Fe的物质的量2 mol/L0.1 L0.4 mol，m(Fe)0.4 mol56 g/mol22.4 g。10取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是()A上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强B向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解C溶液Y中的阳离子主要是Mg2、Al3、Fe3、HD溶液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)2答案C解析MgO2HCl=MgCl2H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，SiO2不与HCl反应 ，SiO2也不与HNO3反应，B错误；溶液X中阳离子有Mg2、Al3、Fe3、H，C正确；加入NH3H2O时，生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，D错误。11下列有关金属的说法中，不正确的是()A青铜、不锈钢、硬铝都是合金B铜表面易形成致密的氧化膜C工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁D铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀答案B解析通常情况下Cu表面生成铜绿(碱式碳酸铜)，该物质非常疏松；Al易氧化生成致密的Al2O3薄膜，防止内部Al继续氧化。二、非选择题(共45分)12(8分)工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：试根据上图转化回答下列问题：(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_。(2)还原过程中的产物为NaCuCl2，试写出反应的化学方程式_。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2Cu2Cl=2CuCl)_。(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是_，加入NaCl且过量的原因是_。(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_。(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式_。答案(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉(2)CuCl22NaClCu=2NaCuCl2CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行(3)防止Cu2水解增大NaCl的浓度有利于生成更多的NaCuCl2，提高产率(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化(5)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO解析(1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产物NaCuCl2中Cu的化合价为1，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用水和酒精洗的效果是不同的，酒精沸点低，易挥发，易晾干。(5)反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2的氧化产物必为H2SO4。13(12分)(2011天津，7)图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是_；M中存在的化学键类型为_；R的化学式是_。(2)一定条件下，Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式为_。(3)已知A与1 mol Al反应转化为X时(所有物质均为固体)，放出a kJ热量。写出该反应的热化学方程式：_。(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：_。(5)向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2)的最大值。答案(1)第二周期第A族离子键、共价键H2SiO3(或H4SiO4)(4)3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O(5)解析本题考查元素推断与无机框图、元素化合物等知识。Fe3O4的俗名为磁性氧化铁，故A是Fe3O4，又Al与Fe3O4反应可以生成单质(铝热反应)，故X是铁，Y是氧气；E是不溶于水的酸性氧化物，且能够与氢氟酸反应，故E是SiO2，由此可知Z是Si，M是Na2SiO3；结合图示可知D、G和R分别是HNO3、Fe(NO3)3和H2SiO3。(4)注意Fe3O4中铁的化合价有2和3价，由于硝酸具有强氧化性，在溶解Fe3O4的同时，将Fe2氧化为Fe3，自身被还原为NO。(5)向硝酸溶液中加入铁粉，当加入1mol Fe时发生反应为：Fe4HNO=Fe3NO2H2O，再加入过量铁粉(增加至1.5mol)，则发生反应为：2Fe3Fe=3Fe2。14(12分)埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为CuCuClCu2OX，X由两种物质X1和X2组成，且都由四种元素构成，定性实验表明：X1热分解的产物能使澄清石灰水变浑浊，而X2热分解的产物不能使澄清石灰水变浑浊，但两者均有水珠产生。为了定量测定X1和X2组成，某兴趣小组用如图实验装置对X1和X2分别做热分解实验(夹持装置已省去)，实验结束后，硬质玻璃管内均残留黑色固体，分别称重，装置B和C中的质量均增加。试回答下列问题：(1)青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是_。(2)利用上述装置进行热分解实验时，对判断A装置中反应是否完全进行带来困难，为解决此问题，要对B装置进行改装。B应改为内装有_(填试剂名称)的洗气瓶，判断反应完全的现象为_。用经改装的装置，某同学进行正确操作，最终得出的测定结果仍有误差，原因是_(回答一点即可)。(3)在实验装置和实验操作正确的前提下，重做X1的热分解实验，测得装置B和C中质量增重之比m(B)m(C)911，_(填“能”或“否”)求出X1的化学式，若能求出X1的化学式，则化学式为_(或不能求出X1的化学式，此空不填)。(4)若测得X2中铜元素的质量分数为59.5%(铜元素的相对原子质量为63.5)，则X2的化学式为_。X2热分解的化学方程式为_。答案(1)与H2O和O2隔绝(2)浓硫酸洗气瓶中不再有气泡冒出实验前装置内空气中的某些成分干扰了实验或反应结束后装置内的气体没有被B和C完全吸收(3)能Cu2(OH)2CO3(4)Cu2(OH)3ClCu2(OH)3Cl2CuOH2OHCl解析先通过定性实验判断X1和X2的元素组成，加热分解均有水珠生成，说明都是碱式盐，X1受热分解产生CO2气体，说明X1中含有CO，因此X1的组成可表示为Cuz(OH)x(CO3)y，X2(由4种元素构成)受热分解无CO2气体生成，根据题中铜腐蚀过程变化示意图，可推测X2中含有的另一元素为Cl，X2的组成可表示为Cuz(OH)xCly。(3)根据m(B)m(C)911m(H2O)m(CO2)，推出n(OH)n(CO)21，根据化合价代数和等于0可得出X1的化学式为Cu2(OH)2CO3。(4)X2的组成为Cuz(OH)xCly，铜元素的质量分数的表达式为Cu%59.5%，又根据化合价代数和等于0可得2zxy，解得xy31，故X2的化学式为Cu2(OH)3Cl。结合题中性质和现象不难写出热分解的化学方程式。15(13分)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：.从废液中提纯并结晶出FeSO47H2O。.将FeSO47H2O配制成溶液。.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。.将浊液过滤，用90 热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。已知：NH4HCO3在热水中分解(1)中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3，该反应的离子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸，运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。(3)中，生成FeCO3的离子方程式是_。若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，该变化的化学方程式是_。(4)中，通过检验SO来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO的操作是_。(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3O2 2Fe2O34CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是_kg。(摩尔质量/gmol1：FeCO3 116Fe2O3 160FeO 72)答案(1)Fe2Fe3= 3Fe2(2)加入硫酸，H浓度增大，使Fe22H2OFe(OH)22H的平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解(3)Fe22HCO= FeCO3CO2H2O4FeCO36H2OO2= 4Fe(OH)34CO2(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。(5)288.0解析(1)制备过程中用铁还原Fe3的离子方程式为Fe2Fe3= 3Fe2。