专题十三铁、铜及其化合物

1、 铁、铜元素及其化合物1.下列实验操作能达到实验目的的是()实验目的实验操作A制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶液，过滤、洗涤、干燥D比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中2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(FeSO4·7H2O)，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Al

2、3转化为Al（OH）3进入固体2C.从溶液2得到FeSO4·7H2O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FeSO4·7H2O3.纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是（）A.X可能是金属铜 B.Y不可能是氢气 C.Z可能是氯化钠 D.Z可能是三氧化硫4.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6.下列有关Fe2（SO4）3溶液的叙述正确的是（

3、）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）3BaSO4D.1 L 0.1 mol·L1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe7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 mol·L1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mLFeCl2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。

4、FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式_。(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 mol·L1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L1 FeCl3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层显紫色；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

5、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)。8(2016·浙江理综)磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：请回答：(1)A的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用_。(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种

6、气体(标况下的密度为1.518 g·L1)，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式_。(4)写出FG反应的化学方程式_。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H、K、I)_。9(2016·四川理综，9，13分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)请回答下列问题：(1)仪器X的名称是_。(2)实验操作的先后顺序是a_e(填操作的编号)。a检查装置的气密性后加入药品b熄灭酒精灯，冷却c在“气体入口”处通入干燥H

7、Cld点燃酒精灯，加热e停止通入HCl，然后通入N2(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_。(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_。【探究反思】(5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：若杂质是CuCl2，则产生的原因是_。若杂质是CuO，则产生的原因是_。10.（2015·海南化学，17，11分）工业上，向500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题：（1）制取无水氯化铁的实验中，A中

8、反应的化学方程式为_，装置B中加入的试剂是_。（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取。尾气的成分是。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是、。（3）若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先，再。11.（2015·天津理综，10，14分）FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：（1）FeCl3净水的原理是_。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）_。（2）为节约成本，工业上用NaClO

9、3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c（Fe2）2.0×102 mol·L1，c（Fe3）1.0×103 mol·L1，c（Cl）5.3×102 mol·L1，则该溶液的pH约为。完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：ClOFe2=ClFe3（3）FeCl3在溶液中分三步水解：Fe3H2OFe（OH）2HK1Fe（OH）2H2OFe（OH）HK2Fe（OH）H2OFe（OH）3HK3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：xF

10、e3yH2OFex（OH）yH欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）。a.降温 b.加水稀释c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。（4）天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe（mg·L1）表示的最佳范围约为mg·L1。12.（2015·四川理综，11，16分）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：Fe

11、S27Fe2（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）。A.KMnO4溶液B.K3Fe（CN）6溶液C.KSCN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）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ，101 kPa时：4Fe（s）3O2（g）=2Fe2O3（s）H1 648

12、 kJ/molC（s）O2（g）=CO2（g）H393 kJ/mol2Fe（s）2C（s）3O2（g）=2FeCO3（s）H1 480 kJ/molFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4LiFeS2=Fe2Li2S，正极反应式是_。（6）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FeC

13、O3kg。13.（2015·天津理综，9，18分）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CuSO

14、4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。14.（2014·浙江理综，26，15分）某研究小组为了探究一种无机矿物盐X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1。请回答如下问题：（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图，写出气体甲的电子式。（2）X的化学式是，在惰性气流中加热X至

15、完全分解的化学反应方程式为_。（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_（用化学反应方程式表示）。（4）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式，并设计实验方案验证该反应的产物_。15.（2014·江苏化学，21B，12分）磷酸铁（FePO4·2H2O，难溶于水的米白色固体）可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料，实验室可通过下列实验制备磷酸铁。（1）称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤。反应加热的目的是_。（2）向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2 。为确定加入H2

16、O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中 的Fe2，离子方程式如下： Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O 在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、和。 若滴定x mL滤液中的Fe2，消耗a mol·L1 K2Cr2O7标准溶液b mL，则滤液中c（Fe2）mol·L1。 为使滤液中的Fe2完全被H2O2氧化，下列实验条件控制正确的是（填序号）。A.加入适当过量的H2O2溶液B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌C.加热，使反应在较高温度下进行D.用氨水调节溶液pH7B组 两年模拟精选(20162015年)1(2016·山东日照一中期中

17、)关于反应中的先后顺序，下列评价正确的是()A向浓度都为0.1 mol/L 的FeCl3和CuCl2混合溶液加入铁粉，CuCl2首先反应B向NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量的NaOH溶液，NH首先反应C向浓度都为0.1 mol/L的Na2CO3和NaOH溶液通入CO2气体，NaOH首先反应D向浓度为0.1 mol/L 的FeCl3溶液中加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜，铜先反应2(2016·福建省三明一中期中)铁和氧化铁的混合物共a mol，加一定量盐酸后固体全部溶解，得到的溶液中不含Fe3，同时收集到b mol氢气，则原混合物中氧化铁的物质的量为()A.(ab) mol B.

18、(ab) molC(ab) mol Db mol3(2016·重庆万州期中)足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L(标准状况)，这些气体与一定体积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4 mol·L1NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50 mL，下列说法正确的是()A参加反应的硝酸是0.4 molB消耗氧气的体积为1.68 LC此反应过程中转移的电子为0.3 molD混合气体中含NO2体积为1.12 L4(2016·湖北荆州一模，11)下列化学反应先后

19、顺序判断正确的是()A在含有等物质的量的H、Al3的溶液中，逐滴加入NaOH溶液：H、Al3、Al(OH)3B在含有等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中，缓慢通入氯气：I、Br、Fe2C在含有等物质的量的NaCl、Na2S的溶液中加入AgNO3溶液：NaCl、Na2SD在含有等物质的量的Fe3、Cu2的溶液中加入铁粉：Cu2、Fe35(2016·河南洛阳期末，20)向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是()Aa表示Fe3的关系

20、曲线，b表示Fe2的关系曲线BP点时，n(Fe3)0.50 molCn10.75Dn1n3236(2016·江西宜春联考期末，13)有6.4 g CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应后固体减少了1.44 g，反应后全部气体用0.7 mol/L Ba(OH)2溶液100 mL吸收。下列有关叙述中正确的是()A反应中生成的CO2体积为2.016 LB吸收CO2后的溶液中一定有Ba(HCO3)2C不能确定原混合物中CuO与Fe2O3质量比 D若将质量相同的混合物加过量硝酸溶解后，再加入100 mL的NaOH溶液时沉淀达最大量，由此可求得c(NaOH)1.8 mol/L7.(2015&

21、#183;哈尔滨六中期末，6)下列有关含铜的化合物的说法错误的是()A.用盐酸可以洗去铜表面的铜锈B.向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体，可得到红褐色沉淀C.0.1 mol/L的CuSO4溶液中，Cu2的微粒数目一定小于0.1NA(设NA为阿伏加德罗常数) D.在FeSO4溶液中加入CuS固体，溶液中c(Fe2)不变，说明Ksp(CuS)远小于Ksp(FeS)8.(2015·保定质检，19)如图所示的甲、乙、丙三种物质均含有相同的某种元素，箭头表示物质间的转化一步就能实现，则甲可能是()Fe HNO3 Al CA.B.C. D.9.(2015·河南焦作期末，4)根据下列实验现

22、象，所得结论错误的是()实验实验现象结论A烧杯中铁片表面有气泡，烧杯中铜片表面有气泡活动性：Al>Fe>CuB试管中收集到无色气体铜与浓硝酸反应产物是NOC试管b比试管a中溶液的红色深增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动D长颈漏斗内液面高于烧瓶内液面且保持不变装置气密性良好10.(2015·河北廊坊质检，14)制备纳米Fe3O4的过程如图所示：下列有关叙述不合理的是()A.纳米Fe3O4分散在适当溶剂中，当强光照射时，会产生丁达尔效应B.反应的反应类型为消去反应C.反应中，环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D.反应的化学方程式为：6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2

23、11.(2015·陕西安康调研，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FeCl212.(2015·辽宁省五校联考，15)把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量 NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为()A.70% B.52.4% C.47.6% D.30% 13(2016·

24、山东淄博期末，11)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O2H=CuCu2H2O)。(1)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_，在实验室中完成此实验还需要的试剂是_。aKClO3 bKClcMg dMnO2(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应_，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是_。(4)溶液G与固体混合物B反应的离子反应方程式为_。(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是 _。15.(2015·佛山质检，21)某化学实验室产生的废液中含有Fe3、Cu