高考化学一轮复习 专题3_4 铁、铜及其化合物（练）（含解析）1.doc

专题3.4 铁、铜及其化合物1【百强校2016届武昌实验中学考前模拟】新修本草是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃烧之赤色”据此推测，“青矾”的主要成分为 （）ACuSO45H2O BFeSO47H2O CKAl（SO4）212H2O DFe2（SO4）39H2O【答案】B考点：考查物质的性质2【甘肃兰州一中2016届9月考】分别用等量的铁与足量的稀硫酸和足量的CuO制备单质铜，有人设计了以下两种方案：，。对制备得到Cu的量，下列判断正确的是 （）CA一样多 B多 C多 D无法判断【答案】C【解析】试题分析：方案的相关化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2，H2+CuOCu+H2O，可得对应关系：Fe Cu，方案的相关化学方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，可得对应关系：Fe Cu，因为H2还原CuO时会有一定量损失，所以方案制备的Cu多，故C项正确。考点：本题考查物质的性质及应用。3【河北衡水中学2016届第二次月考】下列反应中，反应后固体物质的质量不变的是 （） A氢气通过灼热的Cu0粉末 B二氧化碳通过Na202粉末 C铝与Fe203发生铝热反应 D将锌粒投入Cu(N03)2溶液【答案】C考点：考查元素化合物的性质。4【江苏启动中学2016届第一次月考】在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的NaOH溶液，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目减少的是 （）ANa+ BFe3+ CAl3+ DFe2+【答案】D【解析】试题分析：溶液中加入足量的氢氧化钠，反应生成氢氧化铁沉淀和氢氧化亚铁沉淀和偏铝酸钠，在空气中搅拌氢氧化亚铁变成氢氧化铁，再加入过量的盐酸，氢氧化铁反应生成氯化铁，偏铝酸钠反应生成氯化铝，亚铁离子减少，选D。考点： 金属化合物的性质5【沈阳二中2016届10月月考】某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且实验结论正确的是 （）A常温下将铜丝插入浓硫酸中，会产生有刺激性气味的气体，且溶液的变为蓝色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，无法得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿的铜器放入硝酸中浸泡，既除去铜绿，又不能损伤铜器【答案】C【解析】试题分析：A、常温下铜和浓硫酸不反应，错误，不选A；B、常温下铜和氯气不反应，错误，不选B；C、氯化铜溶液加热水解生成氢氧化铜和氯化氢，氯化氢有挥发性，所以最后得到氧化铜，正确，选C；D、铜和硝酸反应，损伤铜器，错误，不选D。考点：铜及其化合物的性质6【沈阳二中2016届10月月考】某学生设计了如图的方法对A盐进行鉴定：由此分析，下列结论中，正确的是 （）AA中一定有Fe2+ BB为AgI沉淀 CA中可能有Fe3+ DA一定为FeBr2溶液【答案】C考点：铁及其化合物的性质7用如图装置进行铁粉在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： _。（2）干燥管C内盛放的药品是_。干燥管的_(填“m”或“n”)端与导管口 g 相连接。（3）若收集到标准状况下的H2为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为_g。（4）当固体质量增加32 g时，生成H2的质量为_g。【答案】（1）3Fe4H2O(g)Fe3O44H2（2）无水CaCl2(或P2O5或碱石灰)m（3）42（4）4【解析】（3）由3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 356 g 422.4 L m42 g 22.4 L（4）固体质量增加是因为Fe生成了Fe3O4，增加的质量为氧的质量，故氢气的质量为：m(H2)2 g4 g。8如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_，A中反应的离子方程式是_。（2）实验开始时应先将活塞a_(填“打开”或“关闭”)。（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程：_。（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为_。（5）下图中_能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。【答案】（1）铁屑Fe2H=Fe2H2（2）打开（3）关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B中进行反应（4）4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3（5）1【百强校2016届西安市铁一中下学期开学考试】加热条件下，将24gCuO、Fe2O3的混合物与充足的CO完全反应，并将反应后的气体全部通入到澄清石灰水中，得到白色沉淀40g。下列有关叙述中不正确的是 （）A原混合物中CuO与Fe2O3物质的量的比为ll B反应后所得CO2的质量为40gC参加反应的CO的质量为11.2g D原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为12【答案】B考点：本题主要是考查混合物2【百强校2016届大连八中12月月考】将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7molL1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为 （）A72.4%B71.4%C79.0%D63.6%【答案】B【解析】试题分析：铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物，根据电荷守恒，氧化物中氧原子的物质的量=0.17/2=0.35摩尔，氯气的物质的量为0.56/22.4=0.025摩尔，根据电子守恒，混合物中的+2价铁的物质的量为0.0252/1=0.05摩尔，根据电荷守恒分析，混合物中+3价铁的物质的量为（0.352-0.052）/3=0.2摩尔，则混合物中铁元素的质量分数=（0.05+0.2）56/=71.4%，选B。考点：元素质量分数的计算3【百强校2016届扬州中学4月月考】已知甲、乙、丙三种物质均含有同一种中学常见元素X，其转化关系如下：甲乙丙 试剂A 试剂A 下列说法不正确的 （）A若A为硝酸，X为金属元素，则甲与丙反应可生成乙B若A为金属单质，乙的水溶液遇KSCN溶液变红，则甲可能为非金属单质C若A为NaOH溶液，X为短周期的金属元素，则乙一定为白色沉淀D若乙为NaHCO3，则丙一定是CO2【答案】D【解析】试题分析：A、甲是Fe, 若A为硝酸，加入少量硝酸发生反应产生乙是硝酸亚铁，再加入过量的硝酸，发生反应产生的丙是硝酸铁，A正确；B、若A为金属单质，乙的水溶液遇KSCN溶液变红，这说明A是铁，甲是氯气，乙是氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，B正确；C、若A为NaOH溶液，X为短周期的金属元素，则甲是铝盐，乙是氢氧化铝，丙是偏铝酸钠，C正确；D、若乙为NaHCO3，丙不一定是CO2，例如甲是二氧化碳，A是氢氧化钠，丙是碳酸钠，D错误，答案选D。考点：考查物质的性质及相互转化的关系的知识。4【百强校2016届西安中学第四次月考】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沉淀 Fe(OH)2 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 CFeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀 D向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化【答案】C考点：考查关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法正误判断的知识。5【百强校2016届海南中学第十次月考】取一定质量含Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份并进行下列转化，则转化过程中所加稀HNO3的物质的量浓度为 （）A4.4molL -1 B3.6molL -1 C4.0molL -1 D3.2molL -1【答案】D考点：考查化学计算6【沈阳二中2016届10月月考】在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3各0.01mol的混和溶液中，加入0.01mol的铁粉，经充分搅拌后，产生的变化是 （）A铁溶解，析出0.01molZn B铁溶解，析出铜，且溶液中不含有Fe3+C铁溶解，析出0.01molCu D铁溶解，溶液中金属阳离子只剩Fe2+和Zn2+【答案】B【解析】试题分析：A、加入铁粉，硝酸铁先和铁反应，不会反应生成锌，错误，不选A；B、0.01摩尔硝酸铁反应消耗铁0.005摩尔，溶液不含铁离子。正确，选B；C、剩余0.005摩尔铁和0.005摩尔硝酸铜反应生成0.005摩尔铜，错误，不选C；D、还有铜离子，错误，不选D。考点：铁的性质，氧化还原反应7【山东济宁一中2016届第二次月考】某实验小组利用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热到100左右时易升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置不同，分别如(I)和()所示，试回答： （1）B中反应的离子方程式为_ _；（2）实验中a与b两个酒精灯应先点燃 ，目的是 ；（3）收集装置（）的主要缺点是： ；装置（）也有缺点，必须采取的改进措施是：_ _。（4）b酒精灯加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管D右端，要使沉积的FeCl3 进入收集器，操作是 。（5）实验中还缺少一个除杂装置，目的是除去 ；应选择 做除杂剂。 A饱和NaHCO3 B水 C饱和食盐水 DNaOH溶液【答案】（1）MnO2+4H+2ClMn2+Cl2+2H2O（2）a；让氯气充满装置，排除装置中的空气（3）导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染；在E和F直接连接装有干燥剂的装置（4）在沉积的FeCl3固体下方加热（5）除去生成氯气中的氯化氢气体；C（5）由MnO2和浓盐酸反应制取的Cl2中有HCl杂质，需除去，所以实验中还缺少一个除杂装置，目的是除去生成氯气中的氯化氢气体；应选择饱和食盐水做除杂剂，答案选C。考点：考查化学实验基本操作，涉及实验室制氯气，无色FeCl3 的制备，除杂等知识。8已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：（1）确定A、B、C、D、E、F的化学式，A为 ，B为 ，C为 ，D为 ，E为 ，F为 （2）写出、的离子方程式 【答案】（1）Fe；Fe3O4；FeCl2；FeCl3；Fe（OH）2；Fe（OH）3；（2）Fe3O4+8H+Fe2+2Fe3+4H2O；2Fe2+Cl22Fe3+2Cl；2Fe3+Fe=3Fe2+【考点】本题考查无机物的推断1【2016年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（ ）A氧化镁中混有氧化铝 B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅 D氯化亚铁溶液中混有氯化铜【答案】D【考点定位】考查常见物质的性质和分离方法。【名师点睛】把物质中混有的杂质除去而获得纯净物的过程叫提纯；将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物的过程叫分离。物质的分离就是利用混合物中各物质的物理性质或化学性质的差异，将它们分离开来，所以这类题目的实质还是对物质性质的考查，只有熟练掌握了各物质的性质，特别是“与众不同的个性”，才能快速准确的判断和解答。本题中涉及到镁、铝、铁、铜、硅等元素的化合物，重点考查了氧化铝、氢氧化铝的两性。对于答案A，虽然氧化镁和氧化铝都是金属氧化物，但根据氧化铝是两性氧化物的特点，可先用氢氧化钠溶液溶解将二者分开，过滤得氧化镁固体和偏铝酸钠溶液，往偏铝酸钠溶液中加入适量的盐酸可得氢氧化铝沉淀，过滤，将氢氧化铝加热可得氧化铝；对于答案B ，先加入足量氢氧化钠溶液，过滤，得氢氧化铁和偏铝酸钠溶液，往偏铝酸钠溶液中加入适量的盐酸可得氢氧化铝，过滤，然后用盐酸分别溶解氢氧化铁和氢氧化铝，可得到氯化铝溶液和氯化铁溶液；对于答案C，一个碱性氧化物，一个是酸性氧化物，所以可先用氢氧化钠溶液溶解，过滤，得氧化铁固体和硅酸钠溶液，往硅酸钠溶液中加入盐酸，过滤，将所得沉淀加热即可得到二氧化硅。对于答案D，由于氯化亚铁和氯化铜都只能和氢氧化钠反应，且得到的沉淀又都溶于盐酸，所以二者不能分离。2【2015新课标卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）选项实 验现 象结 论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3B将铜粉加1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D将0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1molL1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小【答案】D【考点定位】中学常见实验、常见反应的定性考查；难度为一般等级【名师点晴】这种题主要考查考生读题获取的信息是否完整、是否抓住了关键词（A项中的“过量铁粉”、B项“有黑色固体出现”、C项“液态铝滴落”、D项“不再有沉淀产生”等）。学生的决断力也有考查，如看到B项“有黑色固体出现”，考生要坚信自己所学的Cu和Fe3+的反应而判断B项错误。3【2015浙江理综化学】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：NaOH溶液控制pH试剂X足量酸烧渣固体1溶液2固体2FeSO47H2O溶液1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FeSO47H2O【答案】D【解析】A、流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3，转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁，A正确；B、固体1为SiO2，分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调控pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分离，B不正确；C、Fe2+容易被氧化，所以在得到FeSO47H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；D、在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2不稳定，很容易被氧化为Fe(OH)3，这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质Fe2(SO4)3，D不正确。答案选D。【考点定位】本题以流程图的形式考查离子反应、物质分离、实验流程、实验评价、实验条件控制等。涉及试剂的选择、溶液pH控制、硫酸亚铁性质、实验条件选择和控制等。【名师点晴】离子推断题的发展主要以离子反应为前提，主要考查学生在熟练掌握阴阳离子性质的基础上，进行定性推断，考查方式为离子的判断、离子间的反应方程式，在此基础上会结合相关化学量的计算，还有综合推断型，主要考查学生定性分析和定量分析的综合能力，还会出现与元素化合物知识相结合。考查学生的综合解题能力。考查了学生对知识理解、综合运用能力及阅读材料接受信息的能力和思维能力，对相关知识的掌握情况，能够很好地考查考生所掌握的化学知识结构。这道高考题为一道中高档题，能力要求较高。4【2015上海化学】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（ ）ANaOHBKMnO4CKSCND苯酚【答案】B【考点定位】考查物质的鉴定的知识。【名师点睛】硫酸亚铁含有的Fe2+有还原性，可以被强氧化剂KMnO4氧化为Fe3+，Fe2+与OH-会发生复分解反应，产生Fe(OH)2白色沉淀，这种物质不稳定，容易被空气中氧气氧化为红褐色Fe(OH)3沉淀，反应过程中会有灰绿色产生，而Fe3+与OH-会发生复分解反应，产生Fe(OH)3沉淀，遇苯酚溶液变为红色，而Fe2+则无现象，可以根据Fe2+、Fe3+的性质的不同加以鉴别，或确定某成分的存在。掌握Fe2+、Fe3+的性质是本题的关键。5【2014年高考新课标卷第9题】下列反应中，反应后固体物质增重的是 （ ）A氢气通过灼热的CuO粉末 B二氧化碳通过Na2O2粉末C铝与Fe2O3发生铝热反应 D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液【答案】B【命题意图】考查了学生对常见元素单质及其化合物性质的掌握情况，考查根据化学方程式的简单计算。6【2014年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是 （ ）XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2稀盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸A B C D【答案】B【解析】采用逐一验证的方法进行解答，要注意反应的条件为“常温下”。第组Y为两性氢氧化物，既能与强碱又能与强酸反应，正确；第组SiO2不与盐酸反应，错误；第组常温下N2既不与O2反应，又不与H2反应，错误；第组常温下Cu既与FeCl3反应，又与浓硝酸反应，正确。【命题意图】考查无机化合物间的转化(反应)，考查学生对重要无机物之间反应的掌握程度，在平时的复习中要做到对常见反应非常熟悉。7【2016年高考江苏卷】（14分）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3，其电极反应式为_。（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示0。 当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是_。当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_。（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4-（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4，其离子方程式为 。纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+4Fe2+NH4+3H2O研究发现，若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降，其原因是 。相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异（见右图），产生该差异的可能原因是 。【答案】（1）Cr2O72-+6e-+14H+2Cr3+7H2O；（2）活性炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少；（3）2Fe2+BH4-+4OH2Fe+ B(OH)4+2H2；纳米铁粉与H反应生成H2；Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO3的反应（或形成的FeCu原电池增大纳米铁粉去除NO3的反应速率）。此Cu2+和Pb2+的去除率不升反降；（3）一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4-（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为2Fe2+BH4-+4OH2Fe+ B(OH)4+2H2；纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+ NO3-+10H+4Fe2+NH4+3H2O，若pH偏低，则溶液的酸性增强，会发生反应：Fe+2H+Fe2+ H2；导致NO3-的去除率下降；根据图像可知，相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异，可能是由于Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO3的反应（或形成的FeCu原电池增大纳米铁粉去除NO3的反应速率）。【考点定位】本题主要是考查铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉处理污水的实验设计与探究【名师点晴】化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。在解答此类题时还应注意：（1）认真审题，明确实验目的，找出实验原理。（2）根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。（3）准确地记录实验过程中的实验现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。8【2016年高考新课标卷】(15分)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