2026版《金版教程》高考复习化学区域A版第2讲 铁、铜及其重要化合物

高考总复习首选用卷化学第2讲铁、铜及其重要化合物考点1铁及其重要化合物1．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁及其化合物的一些说法正确的是()A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3D．Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物答案C解析常温下铁在浓硫酸中钝化，钝化是化学变化，A错误；铁与碘化合生成FeI2，B错误；四氧化三铁是纯净物，D错误。2.(2024·新课标卷)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是()A．反应为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉答案B解析酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，实验效果不好，B错误。3．(2025·揭阳市同仁中学高三期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一种氧化性较强的多功能水处理剂，工业上制备K2FeO4固体的工艺流程如下：已知：NaCl、NaNO3在强碱中溶解度远小于Na2FeO4。下列说法错误的是()A．生成Na2FeO4的离子方程式为3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋3Cl－B．混合物中的固体主要为NaCl与NaNO3C．K2FeO4作多功能水处理剂的原理是与水反应产生的Fe(OH)3胶体有净水作用D．最后一步操作是利用了相同条件下，K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的原理答案C解析根据题给信息，该流程利用NaClO、NaOH、Fe(NO3)3共同反应制备Na2FeO4，同时生成NaCl、NaNO3，静置、沉降后，所得固体主要是NaCl、NaNO3，过滤后，滤液主要成分是Na2FeO4，加入KOH，使Na2FeO4转化成K2FeO4。K2FeO4作多功能水处理剂的原理是K2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒，还可以氧化水中的有机废物。它的还原产物是铁离子，铁离子易水解，水解得到的氢氧化铁胶体，能够吸附杂质起到净水作用，C错误。考点2铜及其化合物4．(2023·浙江1月选考)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是()A．Cu元素位于周期表p区B．硫酸铜属于强电解质C．硫酸铜溶液呈酸性D．硫酸铜能使蛋白质变性答案A5．中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是()A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色C．铸造铜钱用的材料黄铜是单质铜D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂答案C解析黄铜是铜锌合金，C不正确。6．下列有关铜的化合物说法正确的是()A．根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板B．CuSO4溶液与H2S溶液反应的离子方程式为Cu2＋＋S2－=CuS↓C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OD．Cu2O溶于稀硫酸反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O答案D7．(2024·山东卷改编)钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法错误的是()实验操作及现象试管甲滴加过量0.3mol·L－1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倾掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失试管乙滴加过量6mol·L－1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色A.试管甲中新生成的沉淀为金属CuB．试管甲中沉淀的变化体现了HNO3的氧化性与酸性C．试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物D．上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物答案D解析Cu2O中滴加过量0.3mol·L－1HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色，说明Cu2O转化成Cu2＋，Cu元素的化合价由＋1价升至＋2价，根据氧化还原反应的特点知，Cu元素的化合价还有由＋1价降至0价的，新生成的沉淀为金属Cu，A正确；Cu2O与0.3mol·L－1HNO3发生的反应为Cu2O＋2HNO3=Cu(NO3)2＋Cu＋H2O，该过程中HNO3表现酸性，后滴加浓硝酸发生的反应为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，该过程中HNO3体现了氧化性和酸性，B正确；Cu2O中滴加过量6mol·L－1氨水充分振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液，静置一段时间无色溶液变为深蓝色，说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2＋，C正确；既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，Cu2O溶于6mol·L－1氨水形成的是配合物，Cu2O不属于两性氧化物，D错误。8．(2025·广西高考适应性测试)某实验小组用过量FeCl3溶液处理覆铜板得到浸出液，并对其中的物质进行回收，流程如下。下列有关说法正确的是()A．浸出液呈中性B．滤渣只有铜粉C．用KSCN溶液检验是否“氧化”完全D．溶液a回收后可用于处理覆铜板答案D解析从浸出液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中进行物质回收，由流程可知，先加入过量的Fe，与氯化铁、氯化铜反应生成氯化亚铁、铜，滤渣中含Fe、Cu，加氯气氧化FeCl2产生FeCl3。浸出液含有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，水解使得溶液呈酸性，故A错误；据分析可知，滤渣中含Fe、Cu，故B错误；氯气氧化FeCl2产生FeCl3，因为FeCl3为产物，只要反应开始就能使KSCN溶液变红，无法检验是否“氧化”完全，故C错误；溶液a为FeCl3溶液，可用于处理覆铜板，故D正确。9．(2025·佛山市高三教学质量检测)部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．c为黑色固体B．a与Cl2反应只生成dC．g与h均含有σ键D．可存在a→c→d→h的转化答案B解析c为FeO或CuO，均为黑色固体；Cu与Cl2发生反应生成CuCl2、Fe与Cl2发生反应生成FeCl3；g与h为配合物，其中的配位键属于σ键；Cu和氧气反应生成CuO，CuO和硫酸反应生成CuSO4，CuSO4和过量氨水反应生成[Cu(NH3)4]SO4，该转化能实现。10．(2024·江苏卷节选)回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。(1)钕铁硼在空气中焙烧转化为Nd2O3、Fe2O3等(忽略硼的化合物)，用0.4mol·L－1盐酸酸浸后过滤得到NdCl3溶液和含铁滤渣。Nd、Fe浸出率eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(浸出液中某元素的物质的量,某元素的总物质的量)×100%))随浸取时间变化如图所示。①含铁滤渣的主要成分为________(填化学式)。②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是____________________________________________。(2)含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理为：(R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2Oeq\o(,\s\up7(萃取),\s\do5(反萃取))H＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2(有机层)已知：(R3NH)2SO4＋H＋＋HSOeq\o\al(－,4)2(R3NH·HSO4)其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①Fe(OH)3②浸出初期，c(H＋)较大，铁的浸出率较大，约5min后，溶液酸性减弱，Fe3＋水解生成Fe(OH)3进入滤渣(2)随水层pH增大，H＋的浓度减小，(R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2Oeq\o(,\s\up7(萃取),\s\do5(反萃取))H＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡正向移动，(R3NH)2SO4＋H＋＋HSOeq\o\al(－,4)2(R3NH·HSO4)的化学平衡逆向移动，该平衡逆向移动引起(R3NH)2SO4浓度的增大，进一步促进萃取平衡向萃取方向移动，导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大，因此，有机层中Fe元素含量迅速增多11．(2023·湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为________，装置B的作用为________。(2)铜与过量H2O2反应的探究如下：实验②中Cu溶解的离子方程式为______________________________________；产生的气体为________。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是__________________________________________。(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，eq\f(n,m)＝eq\f(5,6)。X的化学式为____________。(4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL。(已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))标志滴定终点的现象是________________________________________，粗品中X的相对含量为________。答案(1)具支试管防倒吸(2)Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2OO2提供酸性环境，增强H2O2的氧化性(3)CuO2(4)滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色96%解析(3)由题意及分析可知黑色氧化物为CuO，则在该反应中铜的质量m(Cu)＝ng×eq\f(64,80)＝eq\f(4n,5)g，因为eq\f(n,m)＝eq\f(5,6)，则在mgX中m(O)＝ng×eq\f(16,80)＋(m－n)g＝eq\f(2n,5)g，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为eq\f(n（Cu）,n（O）)＝eq\f(\f(4n,5×64)mol,\f(2n,5×16)mol)＝eq\f(1,2)，则X为CuO2。(4)根据2CuO2＋8H＋＋8I－=2CuI↓＋3I2＋4H2O，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)可以得到关系式2CuO2～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，则n(CuO2)＝eq\f(1,3)×0.1mol·L－1×0.015L＝0.0005mol，粗品中X的相对含量为eq\f(0.0005×96,0.0500)×100%＝96%。12．(2025·惠州市高三调研)工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如图。已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH1.0～6.0范围内可保持活性。②金属离子沉淀的pH如下表。Fe3＋Cu2＋Fe2＋开始沉淀时的pH1.54.26.3完全沉淀时的pH2.86.78.3(1)生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是__________________________________________________________________。(2)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为CuFeS2＋4H＋＋O2eq\o(=,\s\up7(T.f细菌))Cu2＋＋Fe2＋＋2S＋2H2O。第二阶段的反应为Fe2＋继续被氧化转变成Fe3＋，反应的离子方程式为____________________________________。(3)结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在______________范围内。(4)过程Ⅰ中，加入Na2S2O3固体还原堆浸液中的Fe3＋，得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3＋是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入________试剂(填化学式)，观察溶液颜色变化。(5)过程Ⅱ中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，用离子方程式表示H2O2的作用是________________________________。(6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取mg绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol·L－1的KMnO4溶液滴定，滴定终点的判定方法是____________________________________________________________________________。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为__________________。答案(1)增大反应物的接触面积，加快生物堆浸的反应速率(2)4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O(3)1.0～1.5(4)KSCN(5)4H2O2＋CuS=Cu2＋＋4H2O＋SOeq\o\al(2－,4)(6)当滴加最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液颜色变为紫红色，振荡，半分钟内不褪色eq\f(139cV,m)%解析(3)生物堆浸过程中生成Fe3＋，由T.f细菌的活性范围和Fe3＋沉淀的pH范围知应控制溶液的pH在1.0～1.5。(6)FeSO4与酸性KMnO4溶液反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，KMnO4被还原为Mn2＋，根据得失电子守恒可知，二者存在关系式：5FeSO4～KMnO4，滴定过程中消耗n(KMnO4)＝cmol·L－1×V×10－3L＝10－3cVmol，则n(FeSO4)＝n(FeSO4·7H2O)＝5n(KMnO4)＝5×10－3cVmol，m(FeSO4·7H2O)＝5×10－3cVmol×278g·mol－1＝1.39cVg，绿矾晶体的质量分数为eq\f(1.39cVg,mg)×100%＝eq\f(139cV,m)%。13．(2024·北京卷节选)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是________________________________。(2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解的化学方程式是__________________________________________。(3)矿石和过量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：ⅰ.“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；ⅱ.400℃和500℃时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。温度/℃B中所含铜、铁的主要物质400Fe2O3、CuSO4、CuFeS2500Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO①温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是__________________________________________________。②温度高于425℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是________________________________________________________________________。(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的______________________________________。答案(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分(2)(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋SO3↑＋H2O(3)①温度低于425℃，随焙烧温度升高，(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，可溶物CuSO4含量增加，故铜浸出率显著增加②温度高于425℃，随焙烧温度升高发生反应：4CuFeS2＋17O2＋2CuSO4eq\o(=,\s\up7(△))6CuO＋2Fe2(SO4)3＋4SO3，CuFeS2和CuSO4转化成难溶于水的CuO，铜浸出率降低(4)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋解析14．(2023·重庆卷)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下：25℃时各物质溶度积见下表：物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ca(OH)2溶度积(Ksp)4.9×10－172.8×10－395.0×10－6回答下列问题：(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和________。O2－的核外电子排布式为________。(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是__________________。(3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。①反应的离子方程式为____________________________________________。②为加快反应速率，可采取的措施有________________________(写出两项即可)。(4)①反应釜3中，25℃时，Ca2＋浓度为5.0mol/L，理论上pH不超过________。②称