高考化学一轮复习 第七单元 金属及其化合物 第3节 铁、铜及其化合物课时练.doc

第3节铁、铜及其化合物一、选择题1(2018届河北保定定兴三中月考)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)制取七水合硫酸亚铁(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中一定含有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(2018届山东泰安期中)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和no2、n2o4、no的混合气体，这些气体与1.68 l o2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 moll1naoh溶液至cu2恰好完全沉淀，则消耗naoh溶液的体积是()。a60 ml b45 ml c30 ml d15 ml3(2018届浙江温州二模)在含a mol fecl3溶液中加入含b mol fe和b mol cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中，不正确的是()。a当a2b时，发生的离子反应为2fe3fe=3fe2b当2ba4b时，反应中转移电子的物质的量n(e)为2b moln(e)4b molc当2a5b时，发生的总离子反应为10fe34fecu=14fe2cu2d当2ba4b时，反应后的溶液中n(fe2)n(cu2)(a2b)(ab)4(2018届湖北七校联考)feco3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备feco3的流程如下图所示，下列说法不正确的是()。a产品feco3在空气中高温分解可得到纯净的feob沉淀过程中有co2气体放出c过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒d可利用kscn溶液检验feso4溶液是否变质5(2018届辽宁沈阳东北育才学校模拟)部分氧化的fecu合金样品(氧化产物为fe2o3、cuo)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()。av44.8b原样品中fe元素的质量分数为38.89%c滤液a中的阳离子为fe2、fe3、hd样品中cuo的质量为4.0 g6(2018届北京昌平期末)纳米fe3o4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和治疗。其制备过程如下图所示，下列叙述不合理的是()。a在反应中，的作用可能是促进氯化铁水解b反应的化学方程式是6feoohco =2fe3o43h2oco2c直接加热fecl3溶液也可以得到四氧化三铁d纳米四氧化三铁形成的分散剂，有可能产生丁达尔现象7将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是()。选项反应情况设想评价a当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有fe2、cu2，一定无fe3正确，fe3和fe、cu均可反应b当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有fe2、cu2，无fe3正确，fe和cu与fe3都反应，故有fe2和cu2，无fe3c当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有fe2，无cu2正确，cu有剩余，故无cu2d当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有fe2、cu2不正确，不可能有fe剩余而无cu剩余，因为fe比cu优先与fe3反应二、非选择题8(2018届安徽淮南一模)从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是_(填字母序号)。afe bfeo cfe3o4 dfe2o3(2)现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。 整个过程与温度密切相关， 当温度低于 570 时，反应fe3o4(s)4co(g)3fe(s)4co2(g)，阻碍循环反应的进行。已知：fe3o4(s)co(g)3feo(s)co2(g)h119.3 kjmol13feo(s)h2o(g)fe3o4(s)h2(g)h257.2 kjmol1c(s)co2(g)2co(g)h3172.4 kjmol1铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是_。下图表示其他条件一定时，fe3o4(s)和co(g)反应达平衡时co(g)的体积百分含量随温度的变化关系。.当温度低于570 时，温度降低co的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是_。.当温度高于570 时，随温度升高，反应fe3o4(s)co(g)3feo(s)co2(g)平衡常数的变化趋势是_(填“增大”“减小”或“不变”)；1040 时，该反应的化学平衡常数的数值是_。(3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：牛血复分解反应的离子方程式是_。如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中cn，方案如下：若试纸变蓝则证明食品中含有 cn，请解释检测时试纸变蓝的原因：_。(3) 已知25 时，kspfe(oh)34.01039，此温度下若在实验室中配制100 ml 5 moll1 fecl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入2 moll1的盐酸_ml(忽略加入盐酸体积)。9(2017届四川资阳二诊)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为fe3o4、fe2o3、feo、sio2)制备铁红(fe2o3)的生产流程如下：试回答下列问题：(1)步骤所得溶液中铁元素的化合价是_。(2)实验室中实现步骤中分离操作需要的仪器有_、铁架台、玻璃棒、烧杯。(3)步骤中发生反应的离子方程式：_；向反应后的溶液中加入试剂_，当观察到_说明步骤已经进行完全。(4)步骤中不能选用试剂_调节溶液的ph。(填字母编号)afeo固体 b氢氧化钠溶液cfe2o3固体 d氨水(5)室温下，feco3达到溶解平衡时溶液ph8.5，c(fe2)1.2106 moll1，则feco3固体产物中_(填“有”或“无”)fe(oh)2。已知：kspfe(oh)24.81016。(6)步骤中发生反应的化学方程式为_。10(2018届山西太原五中段考)已知铁的化合物之间有如下转化关系：fe2fe3feo(高铁酸根离子)请回答下列有关问题：(1)fe与过量稀盐酸反应可以制取fecl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述的转化，要求产物纯净，可选用的试剂是_(填序号)。akmno4bhno3ch2o2(2)硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：cufes24fe3=cu25fe22s(cufes2中s为2价)。则下列说法正确的是_(填序号)。a从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金bcu2和s是氧化产物c当转移1 mol电子时，46 g cufes2参加反应d反应中，cufes2既作氧化剂又作还原剂(3)在fecl3、cucl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出。若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是_，一定不含的阳离子是_。若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定不含的阳离子是_。(4)高铁酸钾(k2feo4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，和水发生水解反应生成fe(oh)3胶体等物质，写出feo 和h2o反应的离子方程式：_。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_、_(用简洁的名词描述即可)。11(2018届江西上高二中月考)氯化亚铜(cucl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。如下图所示是工业上以制作印刷电路板的废液(含fe3、cu2、fe2、cl)生产cucl的流程：根据以上信息回答下列问题：(1)写出生产过程中所加试剂：x_，y_。(2)生产中为了提高cucl产品的质量，采用抽滤法快速过滤，析出的cucl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是_；生产过程中调节溶液的ph不能过大的原因是_。(3)写出产生cucl的化学方程式：_。(4)在cucl的生成过程中除环境问题、安全问题外，还应该注意的关键问题是_。第3节铁、铜及其化合物1d解析：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)，混合物中加入足量硫酸，fe2o3、al2o3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节ph使铝离子完全沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知a、b正确；亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到feso47h2o产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故c正确；在溶液1中加入铁粉后含有亚铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，亚铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁沉淀，但是氢氧化亚铁易被氧气氧化，则得到的氢氧化亚铁中含有氢氧化铁，最后得到的产品不纯，故d错误。2a解析：由于n2o4可以看作2分子no2，我们可以直接将它当作no2进行计算。通过题目得知所有的气体均被水吸收生成硝酸，我们可以写出如下的化学方程式：nono2o2h2o=2hno3。标准状况下，1.68 l氧气是0.075 mol，因此通过比例可知，no和no2的物质的量各自是0.075 mol。铜和硝酸反应有两种情况：cu4hno3=cu(no3)22no22h2o、3cu8hno3=3cu(no3)22no4h2o。通过no和no2的物质的量可以分别算出两个反应中铜的物质的量分别是0.0375 mol和0.1125 mol，总共是0.15 mol，则完全沉淀需要的氢氧根是0.3 mol，因此需要的氢氧化钠溶液的体积是60 ml。3d解析：金属性：铁铜，铁离子首先氧化金属铁。当a2b时，铁离子不足，发生的离子反应为2fe3fe=3fe2，a正确；当2ba4b时，铁离子全部参与反应，因此反应中转移电子的物质的量n(e)为a mol，即为2b moln(e)4b mol，b正确；当2a5b时，铁全部反应，铜部分反应，发生的总离子反应为10fe34fecu=14fe2cu2，c正确；当2ba4b时，铁全部反应，铜部分反应，与铁反应的铁离子是2b mol，则与铜反应的铁离子是a mol2b mol，所以生成的铜离子是0.5a molb mol，因此反应后的溶液中n(fe2)n(cu2)2(ab)(a2b)，d错误。4a解析：feco3在空气中高温分解，fe2可能被空气中氧气氧化成fe3，故a错误；fe2和hco发生双水解反应，生成co2，故b正确；过滤所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故c正确；kscn溶液遇fe3显血红色，因此可用kscn溶液检验feso4溶液是否变质，故d正确。5b解析：根据最后溶液中溶质为过量h2so4和feso4，充分灼烧后的固体为氧化铁，则铁元素的物质的量为20.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为0.04 mol，含氢离子0.08 mol，其中部分氢离子生成氢气，另外的h和合金中的氧结合成水，由于合金中氧的物质的量为0.02 mol，它结合氢离子0.04 mol，所以硫酸中有(0.080.04) mol0.04 mol h生成氢气，即生成0.02 mol氢气，标准状况下的体积为448 ml，故a错误；合金中fe元素的质量为56 gmol10.04 mol2.24 g，故合金中fe元素的质量分数100%38.89%，故b正确；生成的滤渣3.2 g是铜，金属铜可以和fe3反应，所以滤液a中一定不含fe3，故c错误；由于硫酸过量，生成氢气，滤液中不含铜离子，滤渣3.2 g为金属铜，铜的物质的量为0.05 mol，若全部为氧化铜，氧化铜的质量为80 gmol10.05 mol4.0 g，由于是部分铜被氧化成氧化铜，则样品中氧化铜的质量一定小于4.0 g，故d错误。6c解析：因反应环丙胺不参加反应，但加快反应速率，即加快了氯化铁水解，故a正确；反应的反应物为feooh和co，其中一种生成物为fe3o4，由质量守恒定律可知反应为6feoohco=2fe3o43h2oco2，故b正确；直接加热fecl3溶液可以得到氢氧化铁，进一步加热可以得到氧化铁，无法得到四氧化三铁，故c错误；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中，属于胶体分散系，则具有丁达尔现象，故d正确。7d解析：当铁、铜的量比较少时溶液中可能有fe3存在，a错误；当铁过量时，铜不与fe3反应，此时溶液中不存在cu2和fe3，b错误；铜有剩余则溶液中一定无fe3，可能有cu2，c错误；铁比铜活泼，不可能出现铁有剩余而铜无剩余的情况，d正确。8(1)c(2)c(s)h2o(g)=h2(g)co(g)h134.5 kjmol1.增大当温度低于570 时，可逆反应fe3o44co(g)3fe(s)4co2(g)平衡正向移动，故co的转化率增大.增大4(3)fe(cn)644fe3=fe4fe(cn)63碱性条件下，fe2与 cn结合生成fe(cn)64，fe2被空气中的o2 氧化生成 fe3，fe(cn)64 与 fe3反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝(4)2.5解析：(2).由图象可知，当温度低于570 时，温度降低，co的体积百分含量降低，故co的转化率增大；由题意可知，当温度低于570 时，可逆反应fe3o4(s)4co(g)3fe(s)4co2(g)平衡正向移动，故co的转化率增大。.当温度高于570 时，随温度升高，co的体积百分含量降低，即反应fe3o4(s)co(g)3feo(s)co2(g)平衡正向移动，则平衡常数增大。1040 时co体积分数为20%。设co起始浓度为1 moll1，消耗co浓度为x。 fe3o4(s)co(g)3feo(s)co2(g)10xx1x x20%，x0.8 moll1，k4。(3)碱性条件下，fe2与cn结合生成fe(cn)64；fe2被空气中的o2氧化生成fe3；fe(cn)64与fe3反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝。(4)若不出现浑浊现象，则c(fe3)c3(oh)kspfe(oh)3，代入有关数据后可求出c(oh)21013 moll1，c(h)0.05 moll1，则加入盐酸的体积至少为0.0025 l2.5 ml。9(1)2、3(2)漏斗(3)2hfe=fe2h2，2fe3fe=3fe2kscn溶液无血红色现象(4)bc(5)无(6)4feco3o22fe2o34co2解析：(3)步骤是将铁离子还原成亚铁离子，又因为溶液中还存在氢离子，则步骤中发生反应的离子方程式为2hfe=fe2h2、2fe3fe=3fe2；检验步骤已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用kscn溶液。(4)步骤中调节ph的试剂要能与酸反应且不