高考化學一輪復習練習：第3章第3課時《鐵、銅及其重要化合物》（含詳解）

1、課時3鐵、銅及其重要化合物一、選擇題1某合金與鐵的物理性質的比較見下表：熔點()密度/(gcm3)硬度(金剛石為10)導電性(銀為100)某合金2 5003.007.42.3鐵1 5357.864.517還知該合金耐腐蝕、強度大，從以上性能看，該合金不適合做()A導線 B門窗框C爐具 D飛機外殼答案A2下列有關金屬的工業(yè)制法中正確的是()A制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B煉鐵：用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物C制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液D煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅解析鈉與水反應，不能從溶液中置換出鈦，A錯

2、；電解NaCl溶液得不到Na，C錯；用粗銅電解精煉銅，而不是用黃銅礦，D錯。答案B3下列生產、生活中的事實不能用金屬活動性順序表解釋的是()A鋁制器皿不宜盛放酸性食物B電解飽和食鹽水陰極產生氫氣得不到鈉C鐵制容器盛放和運輸濃硫酸D鍍鋅鐵桶鍍層破損后鐵仍不易被腐蝕解析A項，鋁性質較活潑，能和強酸、強堿反應生成鹽和氫氣，在金屬活動性順序表中Al位于H之前，所以能用金屬活動性順序解釋；B項，金屬陽離子失電子能力越強，其單質的還原性越弱，用惰性電極電解飽和食鹽水時，陰極生成氫氣而得不到鈉，說明Na的活動性大于氫，所以可以用金屬活動性順序解釋；C項，常溫下，濃硫酸和鐵發(fā)生氧化還原反應生成致密的氧化物薄膜

3、而阻止進一步被氧化，該現(xiàn)象是鈍化現(xiàn)象，與金屬活動性順序無關；D項，構成原電池的裝置中，作負極的金屬加速被腐蝕，作正極的金屬被保護，F(xiàn)e、Zn和電解質構成原電池，Zn易失電子作負極，F(xiàn)e作正極，則Fe被保護，所以能用金屬活動性順序解釋。答案C4鐵是日常生活中使用最廣泛的金屬，下列關于鐵的一些說法正確的是()A常溫下濃硫酸與鐵不反應，故常溫下可用鐵制容器貯藏貯運濃硫酸B鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(X2)反應的生成物均為FeX3CFe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2Fe(OH)3DFe3O4溶解于鹽酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4屬于混合物解析A項，

4、常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，鈍化是化學變化，錯誤；B項，鐵與碘化合生成FeI2，錯誤；D項，四氧化三鐵是純凈物，錯誤。答案C5(成都一診)某學生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是()A實驗、反應制得的物質均為純凈物B實驗、均未發(fā)生氧化還原反應C實驗、均為放熱反應D實驗、所涉及的物質均為電解質解析實驗制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應，選項A、C錯誤；實驗中涉及的物質Cl2、鐵絲均為單質，既不屬于電解質，也不屬于非電解質，選項D錯誤。答案B6下列說法中正確的是()ACuCuOCu(OH)2每步轉化均能通過一步反應實現(xiàn)B鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔

5、點高C金屬銅放置在潮濕的空氣中會被腐蝕，生成綠色的銅銹堿式碳酸銅D金屬鋁、鐵、銅都有一定的抗腐蝕性能，其抗腐蝕的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反應的進一步進行解析A選項，CuOCu(OH)2不能通過一步實現(xiàn)，錯誤；B選項，鋁合金比純鋁的熔點低，錯誤；D選項，銅表面不能形成致密的氧化膜，錯誤。答案C7Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是()A兩者的單質放置在空氣中均只生成氧化物B兩者的單質都能與稀硫酸反應產生氫氣C常溫條件下，兩種金屬都能溶解于濃硝酸中D制備FeCl3、CuCl2，均不能采用將其溶液直接蒸干的方法解析Cu放置在空氣中可生成Cu2(OH)2CO3，A項錯誤；銅為不活潑金

6、屬，不能與稀硫酸反應生成氫氣，B項錯誤；常溫下，濃硝酸能夠使鐵鈍化，C項錯誤；直接蒸干FeCl3、CuCl2溶液得到的固體分別是Fe(OH)3、Cu(OH)2，D項正確。答案D8下列檢驗試劑選用正確的是()A用氯水、KSCN溶液檢驗FeCl3中是否有FeCl2B用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3中是否有FeCl2C用NaOH溶液檢驗MgCl2中是否有FeCl2D用硝酸檢驗某黃色固體是純銅還是黃銅解析A項中的Fe3產生的干擾無法消除；B項中酸性KMnO4還能氧化Cl；C項中雖然Mg2也能形成白色沉淀，但若有Fe2，則生成的白色沉淀顏色會發(fā)生變化；D項中純銅和黃銅均能溶解在硝酸中。答案C9(寶雞質

7、檢)已知下列轉化關系中，M、N均為單質，則M可能是()MNeq o(,sup7(點燃)Qeq o(,sup7(溶于水)Q溶液eq o(,sup7(惰性電極電解)MNANaBAlCFeDCu解析Na、Al、Fe均為活潑金屬，電解相關溶液不能制取其單質；電解銅鹽溶液可以生成銅單質，轉化關系可能是CuCl2eq o(,sup7(點燃)CuCl2eq o(,sup7(溶于水)CuCl2溶液eq o(,sup7(惰性電極電解)CuCl2。答案D10擬晶Al65Cu23Fe12具有合金的某些優(yōu)良物理性能，將相同質量的此擬晶分別與足量的鹽酸、燒堿和稀硝酸反應，產生的氣體物質的量按由小到大的順序排列正確的是(

8、)A鹽酸、稀硝酸、燒堿 B燒堿、鹽酸、稀硝酸C燒堿、稀硝酸、鹽酸 D稀硝酸、燒堿、鹽酸解析將Al65Cu23Fe12看作是由65 mol鋁、23 mol銅、12 mol鐵組成的混合物，只有鋁與燒堿反應放出氫氣，氫氣的物質的量是65 moleq f(3,2)97.5 mol；與鹽酸反應時，鋁和鐵都反應，放出氫氣的物質的量是65 moleq f(3,2)12 mol109.5 mol；與稀硝酸反應時，三種金屬都溶解放出NO氣體，放出NO的物質的量是65 mol23 moleq f(2,3)12 mol92.3 mol。所以產生的氣體物質的量由小到大的順序為稀硝酸、燒堿、鹽酸，D項正確。答案D11(

9、2015浙江理綜，13)某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設計了如下流程：下列說法不正確的是()A溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3轉化為Al(OH)3進入固體2C從溶液2得到FeSO47H2O產品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結晶分離也可得到FeSO47H2O解析根據(jù)題意，分析得出以下流程：A項，溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉，正確；B項，由于SiO2不溶

10、于硫酸，則固體1中一定含有SiO2，為了使溶液中的Al3轉化成Al(OH)3沉淀，故用NaOH溶液控制pH，得固體2為Al(OH)3，正確；C項，由于Fe2易被氧化、FeSO47H2O易分解，故在從FeSO4溶液中得到FeSO47H2O產品過程中，須控制條件防止其氧化和分解，正確； D項，若在溶液1Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液中直接加NaOH至過量，得到的為Fe(OH)3，用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液，故經(jīng)結晶不能得到FeSO47H2O，錯誤。答案D12CuSO4是一種重要的化工原料，其有關制備途徑及性質如下圖所示。下列說法正確的是()A相對于途徑，途徑更好地體現(xiàn)了綠色化

11、學思想BY可以是葡萄糖溶液CX可能是SO2和SO3的混合氣體D將CuSO4溶液蒸發(fā)，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體解析途徑中會產生有毒物質SO2而途徑不會，A錯誤；CuSO4與過量NaOH溶液反應會生成新制Cu(OH)2懸濁液，葡萄糖溶液能還原新制Cu(OH)2懸濁液生成Cu2O，B正確；CuSO4熱分解過程中，銅元素價態(tài)降低，故必有化合價升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合價能升高，故X中必有O2，C錯誤；D項操作會導致開始得到的膽礬晶體失去結晶水，D錯誤。答案B二、填空題13(株洲一模)銅是生活中常見的金屬，請回答下列問題：(1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應，但向Cu和稀硫酸的混

12、合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍色，試寫出該反應的離子方程式_。(2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應的離子方程式_。(3)火法煉銅的原理：Cu2SO2高溫,2CuSO2，在該反應中每生成1 mol Cu，轉移_mol e。(4)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是_(填選項字母)。a粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應b溶液中Cu2向陰極移動c電解過程中，陽極和陰極的質量變化相等d利用陽極泥可回收Al、Zn等金屬(5)據(jù)報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans

13、的細菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦中CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。利用反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO45H2O)：檢驗溶液B中Fe3是否被除盡的實驗方法_ _。在實驗室中，設計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用一個反應來完成)。寫出兩種方案中涉及的化學方程式方案一：_；方案二：_。解析(1)金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應，但再加入H2O2溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性，能溶解銅，離子方程式為：CuH2O22H=Cu22H2O。(2)將硫

14、酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3，反應的化學方程式為2Cu2COeq oal(2,3)2H2O=Cu2(OH)2CO32H。(3)反應中Cu元素化合價由1降低到0，O元素化合價由0降低到2，S元素化合價由2升高到4，由方程式可知生成2 mol Cu，轉移6 mol電子，則該反應中每生成1 mol Cu，轉移3 mol電子。(4)精煉銅時，粗銅作陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應，故a正確；溶液中Cu2向陰極移動，故b正確；在陽極比銅活潑的金屬先放電，所以陽極和陰極的質量變化不相等，故c錯誤；Ag、Pt、Au不如銅活潑，銅放電后，Ag、Pt、Au從粗銅上脫落，利用陽極泥可回收

15、Ag、Pt、Au等金屬，故d錯誤。(5)檢驗溶液B中Fe3是否被除盡的試劑是KSCN溶液，取少量溶液B于試管中，加入KSCN溶液，若溶液變紅，則證明含有鐵離子，若加入KSCN后溶液不變紅，則證明不含鐵離子。硫酸銅溶液得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅，反應的化學方程式為：CuSO4Fe=FeSO4Cu；也可用惰性電極電解硫酸銅溶液，反應的化學方程式為：2CuSO42H2Oeq o(=,sup7(通電),2CuO22H2SO4。答案(1)CuH2O22H=Cu22H2O(2)2Cu2COeq oal(2,3)2H2O=Cu2(OH)2CO32H(3)3(4)ab(5)取少量溶液B于試管中，加入

16、KSCN溶液若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子CuSO4Fe=FeSO4Cu2CuSO42H2Oeq o(=,sup7(通電)2CuO22H2SO414為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如下實驗流程，用含有鋁、鐵和銅的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體。請回答下列問題：(1)寫出步驟反應的離子方程式：_。(2)試劑X是_。步驟、中均需進行的實驗操作是_。(3)進行步驟時，該小組用如圖所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中。一段時間后，觀察到燒杯中產生的白色沉淀會逐漸減少，為了避免固體C減少，可采取的改進措施是_。(4)用固體F

17、制備CuSO4溶液，可設計以下三種途徑：寫出途徑中反應的離子方程式_，請選出你認為的最佳途徑并說明選擇的理由：_。解析(1)三種金屬中，只有Al能與堿反應，反應的離子方程式為2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2。(2)分離鐵、銅制備綠礬，所以用稀硫酸；三步操作的目的都是固液分離，故操作為過濾。(3)濃鹽酸易揮發(fā)，制得的CO2中混有HCl氣體，導致生成的氫氧化鋁溶解，為了避免固體C減少，故要除去CO2中的HCl，應在裝置a、b之間增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。(4)途徑最佳。途徑會產生NO，途徑會產生SO2，都會污染環(huán)境，并且途徑中的H2SO4均轉化成CuSO4，

18、原子利用率高。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2(2)稀硫酸過濾(3)在裝置a、b之間增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶(4)3Cu2NOeq oal(,3)8H=3Cu22NO4H2O途徑最佳，理由是原料利用率高，環(huán)境污染小15鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛，請根據(jù)下列實驗回答問題。(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是_；Y與過量濃硝酸反應后溶液中含有的鹽的化學式為_。(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒，并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是_。AMg2BFe2CAl3DCu2(3)氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的