第二節(jié)金屬鐵、銅及金屬材料和礦石（實戰(zhàn)演練）2023屆高考化學一輪針對性復習方案（全國通用）（解析版）

第二節(jié)金屬鐵、銅及金屬材料和礦石課時作業(yè)一、選擇題1．（2020·山西呂梁市·高三一模）化學與工業(yè)生產密切相關。下列說法中正確的是A．工業(yè)上常用電解熔融MgO制鎂單質B．工業(yè)上常用金屬鈉與水反應制NaOHC．工業(yè)上煉鐵的原料是鐵礦石和氫氣D．工業(yè)上制備粗硅的原料是石英砂和焦炭【答案】D【解析】A項：電解熔融氯化鎂制得鎂單質，化學方程式為：，而不是氧化鎂，故A錯誤；B項：工業(yè)上常用石灰乳與純堿反應Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，制備NaOH，而不是鈉與水反應，故B錯誤；C項：煉鐵的原料鐵礦石、焦炭、石灰石，起還原劑作用的是碳和氫氣反應生成的CO，故C錯誤；D項：二氧化硅與焦炭反應生成粗硅和一氧化碳，反應方程式為：，所以工業(yè)上制備粗硅的主要原料有石英砂和焦炭，故D正確；故選：D。2．（2021·山東青島市·高三二模）后母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的銅制禮器，享有“鎮(zhèn)國之寶”的美譽。下列相關說法錯誤的是A．后母戊鼎由銅合金制成B．后母戊鼎的熔點高于純銅C．堿式碳酸銅可用于干法煉銅D．廢棄銅制品屬于可回收垃圾【答案】B【解析】A項：后母戊鼎由青銅制成，青銅是銅錫合金，A正確；B項：合金的特點是熔點較組成合金的單一金屬更低，硬度更大，所以后母戊鼎的熔點低于純銅，B錯誤；C項：堿式碳酸銅可以發(fā)生反應：，氧化銅可用于干法煉銅：，所以堿式碳酸銅可用于干法煉銅，C正確；D項：廢棄銅制品可回收利用，屬于可回收垃圾，D正確；答案選B3．（2020·江西南昌市·南昌二中高三月考）下列事實與電化學無關的是A．暖寶寶(含鐵粉、碳、氯化鈉等)發(fā)熱B．海沙比河沙混凝土更易使鋼筋生銹C．家用鐵鍋生銹D．鐵罐運輸濃硫酸A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A項：暖寶寶中鐵粉、碳在氯化鈉溶液中構成原電池，鐵發(fā)生吸氧腐蝕放出熱量，與電化學有關，故A不符合題意；B項：海沙中電解質的量大于河沙，鋼筋在海沙中構成原電池時，由于電解質溶液濃度大，腐蝕速率快，則海沙比河沙混凝土更易使鋼筋生銹與電化學有關，故B不符合題意；C項：家用鐵鍋生銹是因為鐵鍋與鍋中殘留溶液構成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，則家用鐵鍋生銹與電化學有關，故C不符合題意；D項：鐵在冷的濃硫酸中發(fā)生鈍化，則鐵罐運輸濃硫酸與鐵的鈍化有關，與電化學有無關，故D符合題意；故選D。4．（2021·廣東高三二模）某同學為驗證Fe3+的氧化性進行了如下實驗：序號操作現(xiàn)象實驗I將2mL2mol?L?1Fe(NO3)3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失實驗II將2mL1mol?L?1Fe2(SO4)3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡減少，未消失實驗III將2mL2mol?L?1FeCl3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失實驗IV將2mL1mol?L?1AgNO3溶液加入到1mL1mol?L?1FeSO4溶液中產生白色沉淀，隨后有黑色固體產生已知相同條件下AgCl的溶解度小于Ag2SO4.下列說法不正確的是A．實驗I不能說明Fe3+氧化了AgB．實驗II和III說明溶液中存在平衡：Fe3++AgFe2++Ag+C．實驗IV中產生白色沉淀，說明Ag+氧化了Fe2+D．欲證明實驗IV中產生了Fe3+，可以取上層清液滴加KSCN溶液【答案】C【解析】A項：實驗I中鐵離子水解顯酸性，含有硝酸根，(H＋)的氧化性強于Fe3+，因此不能說明Fe3+氧化了Ag，故A正確；B項：實驗II中銀鏡未消失，實驗III銀鏡消失，說明實驗II和III說明溶液中存在平衡：Fe3++AgFe2++Ag+，實驗III生成的Ag+和Cl－反應得到AgCl沉淀，消耗Ag+，Ag+濃度減小，致使平衡不斷正向移動，故B正確；C項：實驗IV中產生白色沉淀，生成了Ag2SO4沉淀，Ag+具有強氧化性會氧化Fe2+變?yōu)镕e3+，而自身變?yōu)楹谏腁g，故C錯誤；D項：欲證明實驗IV中產生了Fe3+，可以取上層清液滴加KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色，說明含有Fe3+，若不變血紅色，則說明不含有Fe3+，故D正確；綜上所述，答案為C。5．（2020·浙江紹興市·高三一模）壓縮天然氣汽車以天然氣代替汽車用油，具有價格低、污染少、安全等優(yōu)點。未經處理的天然氣含有H2S，直接使用會造成大氣污染，T.F菌在酸性溶液中可實現(xiàn)天然氣的催化脫硫，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．Fe2(SO4)3可以視為該脫硫過程中的催化劑B．該脫硫過程的總反應為：2H2S+O2=2S+2H2OC．該脫硫過程不能在高溫下進行D．該脫硫過程是將H2S轉化為FeSO4【答案】D【解析】天然氣中的脫硫原理是：Fe2(SO4)3氧化硫化氫，自身被還原成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵；A項：T.F菌在酸性溶液中可實現(xiàn)天然氣的催化脫硫，F(xiàn)e2(SO4)3氧化硫化氫，自身被還原成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵，F(xiàn)e2(SO4)3在整個過程中質量和化學性質不變，可以視為催化劑，故A正確；B項：脫硫過程：Fe2(SO4)3氧化硫化氫，自身被還原成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵，F(xiàn)e2(SO4)3視為催化劑，因此脫硫過程O2間接氧化H2S，總反應為：2H2S+O2=2S+2H2O，故B正確；C項：T.F菌的主要成分為蛋白質，高溫下蛋白質會發(fā)生變性，因此該脫硫過程不能在高溫下進行，故C正確；D項：T.F菌在酸性溶液中可實現(xiàn)天然氣的催化脫硫，根據圖示，F(xiàn)e2(SO4)3氧化硫化氫生成硫，自身被還原成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵，故D錯誤；答案選D。6．（2020·江西高三月考）高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型綠色消毒劑，其制備原理用化學方程式表示為：3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。下列說法不正確的是A．Na2FeO4中Fe元素是+6價 B．還原產物是NaClC．FeCl3是還原劑 D．NaClO被氧化【答案】D【解析】A項：根據化合物中各元素化合價之和為0可知，Na2FeO4中Fe元素是+6價，A正確；B項：NaClO被FeCl3還原得到NaCl，因此NaCl是還原產物，B正確；C項：FeCl3中Fe的化合價升高，失去電子，作還原劑，C正確；D項：NaClO中Cl的化合價降低，得到電子，作氧化劑，被還原，D錯誤；答案選D。7．（2021·山東高三二模）利用反應2FeC2O4·2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可制備光敏材料三草酸合鐵酸鉀晶體。下列說法正確的是A．H2O2是含有非極性鍵的極性分子B．激發(fā)態(tài)的鉀原子回到基態(tài)，會形成吸收光譜C．向草酸亞鐵溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去可證明溶液中含有Fe2+D．H2C2O4()與CH3COOH相比，可電離出的H+個數(shù)更多，所以酸性更強【答案】A【解析】A項：H2O2結構式為H-O-O-H，含有極性共價鍵H-O和非極性共價鍵O-O，極性不能抵消，是含有非極性鍵的極性分子，A說法正確；B項：激發(fā)態(tài)的鉀原子回到基態(tài)，釋放能量，會形成發(fā)射光譜，B說法錯誤；C項：向草酸亞鐵溶液中滴加酸性KMnO4溶液，草酸根離子與亞鐵離子均有還原性，則紫色褪去不能證明溶液中含有Fe2+，C說法錯誤；D項：酸的強弱與其電離出的H+個數(shù)無關，D說法錯誤；答案為A。8．（2021·福建福州市·高三三模）硫鐵礦燒渣是生產硫酸的固體廢棄物，用其制備高效絮凝劑聚合氯化硫酸鐵鋁，既能消除燒渣的危害，又能實現(xiàn)資源化。下列有關說法錯誤的是A．離心沉降與過濾都能使實現(xiàn)固液分離B．使用次氯酸鈉氧化含鐵溶液時發(fā)生：ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2OC．水浴加熱時應將溫度計插入水浴鍋液面下D．聚合氯化硫酸鐵鋁可用于生活廢水的殺菌消毒處理【答案】D【解析】A項：硫鐵礦燒渣用硫酸處理后，可溶性物質進入溶液，難溶性的物質仍以固體形式存在，可以通過過濾的方法實現(xiàn)固液分離；也可以在離心力作用下，使分散在分散劑中的固相分散質分離出來，即采用離心沉降方法實現(xiàn)固液分離，A正確；B項：次氯酸鈉具有強氧化性，會將Fe2+氧化為Fe3+，ClO-被還原為Cl-，根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得反應的離子方程式為：ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O，B正確；C項：水浴加熱時要使用溫度計測量水的溫度，因此應將溫度計插入水浴鍋液面下，并且溫度計不能接觸鍋壁或鍋底，C正確；D項：聚合氯化硫酸鐵鋁在水中能夠水解產生氫氧化鋁膠體、氫氧化鐵膠體，這些膠體表面積大，吸附力強，能夠吸附水中懸浮的固體小顆粒，使之形成沉淀而除去，因此可用于生活廢水的凈化作用，但由于不具有強氧化性，因此不能起殺菌消毒作用，D錯誤；故合理選項是D。9．（2020·浙江嘉興市·高三一模）三星堆兩次考古挖掘舉世震驚，二號祭祀坑出土商代的銅人銅像填補了我國考古學、青銅文化、青銅藝術史上的諸多空白。下列有關說法錯誤的是A．銅像表面的銅綠[]能在空氣中穩(wěn)定存在B．測定出土文物年代的是碳的一種同素異形體C．X射線衍射法可對青銅器微觀晶體結構進行分析D．青銅器的出土表明我國商代已經掌握冶煉銅技術【答案】B【解析】A項：銅像表面的銅綠[]不會與空氣反應，能在空氣中穩(wěn)定存在，A正確；B項：同素異形體是同種元素構成的不同的單質，測定出土文物年代的是一種核素，不是單質，所以不是碳的一種同素異形體，B錯誤；C項：X射線衍射法研究晶體結構、形貌和各種缺陷的重要手段，可對青銅器微觀晶體結構進行分析，C正確；D項：商代青銅器都是利用化學變化制備出銅為原料，說明我國商代已經掌握冶煉銅技術，D正確；答案選B。10．（2021·北京西城區(qū)·高三二模）一種利用回收含銅廢鐵粉中的的工藝如下：下列說法錯誤的是A．M是，與在該條件下較難發(fā)生反應B．“氣化”過程的化學方程式為C．“分解”過程需要適當降低反應體系的壓強D．“分解”過程可在空氣氣氛的密閉容器內進行【答案】D【解析】A項：Fe(CO)5分解得到5CO和Fe，故5M中的M代表CO，含銅廢鐵粉氣化后僅得到Fe(CO)5，說明與在該條件下較難發(fā)生反應，故A正確；B項：“氣化”過程由CO與Fe生成Fe(CO)5，化學方程式為，故B正確；C項：“分解”過程發(fā)生反應，，需要適當降低反應體系的壓強有利于平衡向右移動，提高分解率，故C正確；D項：“分解”過程后CO還需要重新回收利用，不能在空氣氣氛的密閉容器內進行，故D錯誤；故選D。11．（2021·黑龍江齊齊哈爾市·高三二模）根據古代文獻記載的化學知識，下列相關結論或應用錯誤的是選項文獻記載結論或應用A唐代金陵子稱石膽(主要成分為CuSO4·5H2O)“淺碧色,燒之變白色者為真”古人鑒別石膽真?zhèn)蜝《天工開物》記載:造瓦“凡坯既成，千燥之后,則堆積窖中燃薪舉火”,“澆水轉釉(主要為青色),與造磚同法”造瓦時澆水轉釉后,鐵元素主要以氧化鐵形式存在C《抱樸子內篇》記載:“曾青涂鐵,鐵赤色如銅”描述了濕法冶銅的原理D南北朝時期陶弘景說:“水銀,能消化金、銀使成泥,人以鍍物是也”汞、金、銀形成的合金可用于器物上鍍金、銀.A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A項：硫酸銅晶體(主要成分為CuSO4·5H2O)為藍色，受熱分解后失去結晶水，變?yōu)榘咨蛩徙~粉末，據此現(xiàn)象可以鑒別石膽真?zhèn)?，故A正確；B項：氧化鐵為紅色，造瓦時澆水轉釉后，鐵元素主要以氧化亞鐵形式存在，顏色主要為青色，故B錯誤；C項：曾青為硫酸銅溶液，把鐵插入到硫酸銅溶液后，鐵能置換出銅，附著在鐵的表面，出現(xiàn)鐵赤色如銅現(xiàn)象，方程式為：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，故C正確；D項：水銀，能消化金、銀使成泥，說明汞容易與大部分普通金屬形成合金，包括金和銀，故D正確；故選B。12．（2021·河北高三二模）根據如下框圖分析，下列說法正確的是

A．的氧化性比的氧化性強B．在反應③中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀C．反應⑤的離子方程式可表示為D．在反應①中只能用濃硫酸，既表現(xiàn)酸性，又表現(xiàn)了氧化性【答案】B【解析】根據紅色金屬和藍色溶液可知金屬M為Cu，根據紅褐色固體和加入KSCN后溶液為紅色可知金屬E為Fe。A項：Fe的金屬性大于Cu的金屬性，所以Fe2+氧化性小于Cu2+，A錯誤；B項：由流程可知X為FeSO4，反應③發(fā)生的反應為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，若不加稀硫酸，可能發(fā)生：6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+，故可能看到紅褐色沉淀，B正確；C項：Y中含有Fe3+，反應⑤發(fā)生的反應的離子方程式為：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，NH3·H2O為弱堿，不能拆成離子形式，C錯誤；D項：Cu轉化為CuSO4，可以加濃硫酸，方程式為：Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，也可以與稀硫酸和H2O2一起反應得到CuSO4，方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，D錯誤；答案選B。13．（2020·四川攀枝花市·高三二模）下列說法不正確的是A．工業(yè)制取碘時，向干海帶浸泡液中加強堿，目的是除去有機物雜質B．氮氣與氫氣在高溫高壓下合成氨，是重要的人工固氮方式C．煉鐵高爐中得到的是含碳2%~4.5%的鐵水，其中爐渣沉降在鐵水的底部以除去D．氯堿工業(yè)中的電解槽常用到陽離子交換膜，以避免副反應的發(fā)生【答案】C【解析】A項：大多數(shù)有機物可溶于強堿，所以可以用強堿浸泡除去有機物雜質，A正確；B項：將氮元素的單質轉化為氮元素的化合物的方法叫做氮的固定，工業(yè)上通常用氫氣和氮氣在催化劑、高溫、高壓下合成氨氣，從而實現(xiàn)人工固氮，B正確；C項：爐渣的密度比鐵水小，在鐵水的上部，鐵水在下方排出，C錯誤；D項：氯堿工業(yè)中陽極產生氯氣，為避免氯氣與氫氧根反應，常用陽離子交換膜阻止陰極生成的氫氧根移動到陽極，同時可以使鈉離子移動到陰極，D正確；綜上所述答案為C。14．（2021·浙江溫州市·高三二模）鋁是應用廣泛的金屬，以鋁土礦（主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質）為原料制備氧化鋁的一種工藝流程如圖。下列有關說法不正確的是（）A．濾渣中X為Fe2O3B．“反應”步驟中加入NaHCO3溶液后，溶液的pH增大C．濾液中溶質的主要成分為Na2CO3D．NaAlO2溶液呈堿性的原因：AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-【答案】B【解析】由工藝流程分析，向鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液，F(xiàn)e2O3不溶解，SiO2轉化為硅鋁酸鈉，Al2O3溶解發(fā)生反應Al2O3+2NaOH===NaAlO2+H2O，過濾后得到含硅鋁酸鈉、Fe2O3的濾渣和NaAlO2的溶液，再向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，生成Al(OH)3沉淀，過濾，將濾渣進行灼燒得到Al2O3。A項：根據上述分析可知，過濾后得到含硅鋁酸鈉、Fe2O3的濾渣，故濾渣中X為Fe2O3，A選項正確；B項：向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，發(fā)生反應NaAlO2+NaHCO3+H2O===Na2CO3+Al(OH)3↓，溶液堿性減弱，pH減小，B選項錯誤；C項：由B選項分析可知，濾液中溶質的主要成分為Na2CO3，C選項正確；D項：因為AlO2-為弱酸酸根，在水溶液中會發(fā)生水解反應AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-，因此NaAlO2溶液呈堿性，D選項正確；答案選B。二、主觀題15．（2021·上海楊浦區(qū)·高三一模）(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亞鐵銨)是一種重要的化工原料，用途廣泛。完成下列填空：(1)鐵在元素周期表的第ⅦB和第ⅠB之間。鐵位于第___周期___族。(2)寫出Fe與水反應的化學方程式：___。(3)將(NH4)2Fe(SO4)2中非金屬元素的簡單陰離子按半徑由小到大的順序排列：___。(4)同溫度同濃度的FeSO4和(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，c(Fe2+)是否相等___？為什么？___。(5)設計實驗，證明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶體中含有Fe2+___。(6)已知：(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在200℃失去全部結晶水。將一定質量的粉末狀該晶體置于坩堝中，保持200℃受熱，經冷卻、恒重等正確操作，計算得到的1mol晶體中結晶水含量總是偏低，偏低的可能原因是___(寫一條即可)。【答案】(1)四(或4)Ⅷ(2)(3)r(H-)＜r(O2-)＜r(N3-)＜r(S2-)(4)不相等因為Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+、NH+H2ONH3·H2O+H+，的水解會抑制Fe2+水解，使(NH4)2Fe(SO4)2中c(Fe2+)偏大(5)取樣少許，加水(或稀硫酸)溶解，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，滴加少量氯水，溶液變?yōu)檠t色，說明含F(xiàn)e2+(6)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在坩堝中受熱分解時，F(xiàn)e2+可能會被空氣中的氧氣部分氧化，增加了氧元素的質量，使結晶水含量的測定偏低【解析】(1)位于第四周期，價電子共有8個，位于周期表的第8列，周期表中8、9、10三列合稱第Ⅷ族，即鐵位于第四周期第Ⅷ族。(2)Fe與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2，反應方程式為：；(3)四種非金屬元素簡單陰離子分別為：H-、N3-、S2-、O2-，其中H-電子層為一層，半徑最小，S2-電子層為三層，半徑最大，N3-、O2-電子層均為兩層，但O的核電荷數(shù)大，對核外電子引力強，故半徑小，所以四種離子半徑大小順序為：r(H-)＜r(O2-)＜r(N3-)＜r(S2-)；(4)(NH4)Fe(SO4)2中Fe2+水解與水解相互抑制，水解程度比FeSO4中Fe2+水解程度小，故(NH4)Fe(SO4)2中Fe2+濃度大于FeSO4中Fe2+濃度；(5)證明(NH4)Fe(SO4)2中含有Fe2+，可以通過將Fe2+氧化為Fe3+檢驗，但需排除原有Fe3+干擾，故應該先加KSCN，再氧化Fe2+，具體方案為：取樣少許，加水(或稀硫酸)溶解，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，滴加少量氯水，溶液變?yōu)檠t色，說明含F(xiàn)e2+；(6)由于樣品中鐵元素為二價，易被氧化，題目操作未說明隔絕空氣，故會產生誤差，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在坩堝中受熱分解時，F(xiàn)e2+可能會被空氣中的氧氣部分氧化，增加了氧元素的質量，使結晶水含量的測定偏低。16.（2010·云南曲靖市·高三一模）銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬?；卮鹣铝袉栴}：①實驗室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片，該反應的化學方程式為_____________________。②電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，寫出該過程的離子方程式__________________。配制的FeCl3溶液應保持___(填“酸性”“堿性”或“中性”)，原因是_____________________。③溶液中Cu2＋的濃度可采用碘量法測得：A．2Cu2＋＋5I－=2CuI↓＋Ieq\o\al(－,3)