高考化学三轮冲刺铁铜及其化合物的性质仿真模拟训练解析版 10页

三轮冲刺----铁、铜及其化合物的性质仿真模拟训练 一、选择题 ‎7、把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，反应又没有气体放出的是（ ）‎ A．硝酸钠溶液 B．硫酸铜溶液 C．稀硫酸 D．氯化铁溶液 ‎【答案】D ‎【解析】A、硝酸钠和铁不反应，A错误；B、铁和硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，溶液质量减少，B错误；C、硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，C错误；D、氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，溶液质量增加，D正确，答案选D。‎ ‎8、下列有关铁的化合物的说法中，错误的是（ ）‎ A．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3‎ B．由图示操作可制取Fe(OH)2‎ C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔现象 ‎【答案】A ‎【解析】A、FeO很易被空气氧化，氧化产物是四氧化三铁，A错误；B、煤油可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触，B正确；C、铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3，化合反应制取，C正确；D、Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔现象，D正确；答案选A。‎ ‎9、在硫酸铁溶液中，加入a g铜完全溶解后再加入b ‎ g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a＞c，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．残余固体可能为铁和铜的混合物 B．最后得到的溶液可能含有Fe3+‎ C．残余固体是铁，溶液中一定不含Cu2+‎ D．残余固体全部是铜 ‎【答案】D ‎【解析】加入的a克铜粉由于发生了如下的反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+而全部溶解，如果这部分铜在加入b克铁粉后被全部还原出来，则c应与a相等；现题给条件中已知a＞c，这说明加入的a克铜没有全部被还原，溶液中还有Cu2+，同时也说明加入的铁粉不足(否则a克铜将会被全部还原出来)，加入的铁被氧化成Fe2+；而Fe3+由于不能与单质铜共存，说明在溶液中已经不再存在；综上所述，说明c克滤渣是铜，滤液中还存在Cu2+、Fe2+、H+这三种阳离子。答案选D。‎ ‎10、在实验室进行下列有关物质的制备流程中,理论上正确、操作上可行且经济上合理的是( )‎ A.   B. 溶液溶液 C. 溶液溶液 D.溶液 答案：C 解析： 解题的关键是:准确判断在实验室进行的物质的制备过程中,要理论上正确、操作上可行且经济上合理。A项中实验室里用在空气中点燃单质碳来制备的方法,在操作上是不可行的;B项中用硝酸银溶液与铜反应来制备是不经济的;D项中用铁点燃制备氧化铁在理论上不正确、操作上不可行;只有C符合要求。故选C项。‎ ‎11、将金属铜、铁投入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 、,一定无 正确,和、均可反应 ‎ B ‎ 当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有 、,一定无 正确,和均与反应,故溶液中有和无 C ‎ 当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定有,一定无 正确,有剩余,故溶液中无 D ‎ 当铁有剩余,铜无剩余时,溶液中一定有、‎ 不正确,不可能有剩余而无剩余,因为与相比,优先与反应 ‎ A.A B.B C.C D.D ‎.答案： D 解析： A项,当铁、铜的量比较少时溶液中可能有存在;B项,当铁过量时,铜不与反应,溶液中不存在和 ‎;C项,铜有剩余则溶液中一定无,可能有;D项,铁比铜活泼,不可能有铁剩余而无铜剩余。本题选D。‎ ‎12、铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐可能是（ ）‎ A．FeCl3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4‎ ‎【答案】C ‎【解析】A．Cu、稀硫酸、FeCl3混合时，铜和FeC13发生氧化还原反应，生成氯化亚铁和氯化铜，造成铜粉的质量减少，但没有气体，故A错误；B．Cu与稀硫酸不反应，加入Na2CO3时与酸反应生成二氧化碳气体，但Cu不溶解，故B错误；C．Cu、稀硫酸、KNO3混合时发生3Cu+8H++2===3Cu2++2NO↑+4H2O，则铜粉质量减轻，同时溶液逐渐变为蓝色，且有气体逸出，故C正确；D．Cu、稀硫酸、FeSO4混合时不反应，故D错误；故选C。‎ ‎13、将Cu放入0.1 mol·L−1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量浓度之比为4∶3，则反应后溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为（ ） ‎ A．3∶2 B．3∶8 C．4∶3 D．3∶4‎ ‎【答案】B ‎【解析】将Cu片放入FeCl3溶液中，发生反应：Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+，假设溶液中n(Fe2+)=3 mol，则溶液中n(Fe3+)=4 mol，由离子方程式可知，n(Cu2+)=1/2n(Fe2+)=1/2×3 mol=1.5 mol，所以n(Cu2+)∶‎ n(Fe3+)=1.5 mol∶4 mol=3∶8，答案选B。‎ 二、非选择题 ‎14、CuSO4用途广泛，以Cu为原料制CuSO4有多种方法。‎ ‎(1)实验室可用Cu与浓硫酸反应制CuSO4。‎ ‎①Cu与浓硫酸反应的化学方程式是________。‎ ‎②该方法制CuSO4存在的不足是________(写出任意一条)。‎ ‎(2)实验小组采取如下方法制CuSO4。‎ 实验表明，Fe3+能加快生成CuSO4的反应速率，加快原理可表述为：‎ i．2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+‎ ii．……‎ ii的离子方程式是________。‎ ‎(3)用电解的方法制CuSO4，如图所示。‎ ‎①与直流电源a 端相连的电极材料是________(填“铜片”或“石墨”)。‎ ‎②将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是________。‎ ‎【答案】(1) ①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ‎②反应产生SO2，对环境有污染或氧化剂浓硫酸利用率不高 ‎(2)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O ‎(3)①铜片 ②替换为Na2SO4后，阴极区发生反应2H++2e−===H2‎ ‎↑，阴极区c(OH−)＞c(H+)，OH−也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH升高 ‎【解析】(1)①Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O。‎ ‎②该方法制CuSO4存在的不足有：反应中产生SO2，对环境有污染或氧化剂浓硫酸利用率不高。‎ ‎(2)根据反应流程，Fe3+为催化剂，因此Fe3+能加快生成CuSO4的反应速率，加快原理可表述为：i．2Fe3+ + Cu ===2Fe2+ + Cu2+；ii．4Fe2+ + O2 + 4H+ ===4Fe3+ + 2H2O。‎ ‎(3)①用电解的方法制CuSO4，铜电极需要与直流电源正极相连，根据硫酸根离子的移动方向，a为直流电源正极，因此与直流电源a 端相连的电极材料是铜片。‎ ‎②替换为Na2SO4后，阴极区发生反应2H++2e−===H2↑，阴极区c(OH−)＞c (H+)，OH−也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH升高，故答案为：替换为Na2SO4后，阴极区发生反应2H++2e−===H2↑，阴极区c(OH−)＞c(H+)，OH−也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH升高。‎ ‎15、铁的$来&源：ziyuanku.com化合物有广泛用途，如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂，铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下：‎ ‎(1)“酸溶”时加快反应速率的方法有________________________________(写出一种)。‎ ‎(2)①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2+14Fe3+ +8H2O===‎ ‎15Fe2++2+16H+，则另一个反应的离子方程式为：___________________；‎ ‎②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是_______________________。‎ ‎(3)①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有____________杂质；‎ ‎②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式：___________________________；‎ ‎③所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗涤干净的方法是_______________________。‎ ‎(4)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，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为___________________(填化学式)。‎ ‎(5)FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧23.2 kg的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物15.84 kg，则Fe2O3的质量为___________kg。‎ ‎【答案】(1)加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等 ‎(2)①FeS2+2Fe3+===3Fe2++2S↓‎ ‎②取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反应未反应完全 ‎(3)①Fe(OH)2‎ ‎②FeSO4+2NH4HCO3=== (NH4)2SO4+FeCO3↓+H2O+CO2↑中/华-资*源%库 ‎③取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净，反之，则说明没洗涤干净 ‎(4)O2、H2O ‎(5)14.4‎ ‎【解析】烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)用硫酸浸取，过滤后滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸，滤渣为二氧化硅，用二硫化亚铁矿还原Fe3+后过滤，得滤液中含有硫酸亚铁，向滤液中加入碳酸铵，过滤得碳酸亚铁，滤液中含有硫酸铵、碳酸铵。‎ ‎(1)可以通过加热、增加硫酸的浓度、固体粉碎及搅拌等措施提高酸浸时反应速率。‎ ‎(2)①Fe3+被FeS2还原成Fe2+，发生反应的离子方程式包括：FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2+16H+、FeS2+2Fe3+===3Fe2++2S↓；②Fe3+与KSCN溶液反应呈血红色，检验Fe3+是否反应完全可选择KSCN溶液，具体方法是取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反应未反应完全。‎ ‎(3)①pH过高时溶液生成氢氧化亚铁沉淀。②加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=== (NH4)2SO4+FeCO3↓+H2O+CO2↑；③碳酸亚铁表面会附着硫酸铵，所以检验FeCO3‎ 是否洗净，可以检验洗涤滤液中是否有硫酸根离子，具体方法为：取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净，反之，则说明没洗涤干净；‎ ‎(4)红褐色固体是Fe(OH)3，FeCO3、H2O和O2反应生成Fe(OH)3和CO2。‎ ‎(5)在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，设Fe2O3的质量为x，根据化学反应前后铁元素质量不变可得：，解得x=14.4 kg。‎ ‎16、某工厂排放的工业废水中含Fe3+ 、Al3+ 、Cu2+ ,工厂为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其他化学试剂进行如图操作,得到了铁红、Al2O3和金属Cu,回答下列问题:‎ ‎1.固体A的成分是 .(用化学式表示)‎ ‎2.写出B→D的离子方程式 ;该反应中氧化剂是 ;2molCl2参加反应转移电子是 mol.溶液D中滴加KSCN溶液的现象是 .‎ ‎3.溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是 (用化学式表示);D→E反应的离子方程式是 ‎ ‎4.分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途:铁红 ;氧化铝 ‎ ‎24.答案： 1.Fe、Cu; ‎ ‎2.2Fe 2++Cl2=2Fe 3+ +2Cl- Cl2     4 溶液变红色 3.NaOH;Al 3++4OH- =AlO2 - +2H2O 4.红色油漆或涂料等; 耐火材料 解析： 1.根据流程图中可以知道,完成回收铁红、Al2O3和金属Cu,先加过量铁粉,2Fe3+ +Fe═3Fe2+‎ ‎ ,铁在金属活动顺序表中排在铜的前面,所以铁粉把铜置换出来,Cu2+ +Fe=Fe2++Cu,过滤得到Fe、Cu。 2.过滤所得溶液B中含有Al3+ 、Fe2+ ,加氯水,+2价的铁离子被氯水氧化,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl - ;该反应中氯气中氯元素从0价变为产物中的氯离子,化合价降低是氧化剂;1mol氯气参加反应得到2mol电子,则2mol氯气参加反应得到4mol电子;溶液D中含有Fe3+ ,加KSCN溶液Fe3+ +3SCN- ⇌Fe(SCN)3溶液变红色, 3.分离Al3+ 、Fe2+ ,需加强碱,氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应,是两性氢氧化物,溶液E焰色反应呈黄色说明含有钠离子,说明试剂H是氢氧化钠;加碱先发生反应Al3+ +3OH- =Al(OH)3↓,强碱过量Al(OH)3+OH- =AlO2 - +2H2O,总反应为:Al 3+ +4OH - =AlO2 - +2H2O 4.铁红为氧化铁,红棕色粉末,可用于油漆、油墨、橡胶等工业中,也可做催化剂;氧化铝,可通过电解得到铝单质,所以可作制铝原料,氧化铝熔点高,可用作耐火材料,也可作工业催化剂等,‎