新教材高考化學(xué)選擇性考試一輪總復(fù)習(xí)課時跟蹤練第三章第三講鐵銅及其化合物

課時跟蹤練8一、選擇題1．“秦磚漢瓦”是我國傳統(tǒng)建筑文化的一個縮影。同是由黏土燒制的磚瓦，有的是黑色的，有的卻是紅色的，你猜測其中的原因可能是()A．土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B．黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑，紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C．土壤中含有的銅元素經(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色CuO和紅色CuD．土壤中含有的鐵元素經(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3解析：A項，土壤中不含鐵粉；B項，黑磚瓦中含有C、Fe3O4、FeO等，紅磚瓦含有Fe2O3；C項，煅燒生成Cu2O紅色物質(zhì)，不是Cu。答案：D2．下列說法正確的是()A．鐵是位于第四周期ⅦB族元素，是一種重要的過渡元素B．四氧化三鐵是氧化鐵和氧化亞鐵組成的混合物C．14g鐵粉和7g硫粉混合后高溫下充分反應(yīng)能生成21g硫化亞鐵D．鐵在溴蒸氣中點(diǎn)燃可生成FeBr3答案：D3．下列有關(guān)銅的化合物說法正確的是()A．根據(jù)鐵比銅金屬性強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板B．CuSO4溶液與H2S溶液反應(yīng)的離子方程式為Cu2＋＋S2－=CuS↓C．用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OD．化學(xué)反應(yīng)：CuO＋COeq\o(=,\s\up15(△))Cu＋CO2的實(shí)驗現(xiàn)象為黑色固體變成紅色固體解析：在實(shí)際應(yīng)用中可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板，利用的是鐵離子的氧化性，與鐵比銅金屬性強(qiáng)無關(guān)系，A項錯誤；H2S難電離，CuSO4溶液與H2S溶液反應(yīng)的離子方程式為Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋，B項錯誤；銅銹的主要成分是堿式碳酸銅，用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，C項錯誤；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：CuO＋COeq\o(=,\s\up15(△))Cu＋CO2可知其實(shí)驗現(xiàn)象為黑色固體變成紅色固體，D項正確。答案：D4．(2020·寧夏石嘴山模擬)下列關(guān)于Fe3＋、Fe2＋的說法錯誤的是()A．向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化B．配制FeCl3溶液時，先將FeCl3晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度C．用如圖裝置可以制備Fe(OH)2沉淀D．用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2解析：Cl－也可使酸性KMnO4溶液褪色，故不能驗證Fe2＋是否存在，D項錯誤。答案：D5．某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O晶體的工藝流程如下。下列說法正確的是()A．焙燒過程中每消耗1molCuS則消耗3molO2B．焙燒后的廢氣能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．濾渣中主要含鐵的氧化物D．將獲得的CuCl2·2H2O晶體加熱可制得CuCl2固體解析：A項，2CuS＋3O2eq\o(=====,\s\up15(高溫))2CuO＋2SO2，由方程式可知，1molCuS消耗1.5molO2，錯誤；B項，廢氣中含有SO2，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，正確；C項，調(diào)節(jié)pH時，F(xiàn)e3＋水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，故濾渣中主要含F(xiàn)e(OH)3錯誤；D項，將CuCl2·2H2O直接加熱脫水，Cu2＋水解，HCl揮發(fā)會產(chǎn)生Cu(OH)2，無法得到CuCl2，錯誤。答案：B6．下表中列出了幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)，據(jù)此判斷下列說法正確的是()物質(zhì)的名稱汞金銅鐵鎢熔點(diǎn)/℃－1064108315353410A．銅球掉入鐵水中不會熔化B．水銀溫度計可測量－40℃的溫度C．金有很好的延展性，易加工成各種裝飾品D．用鎢制成的燈絲不易熔化解析：鐵的熔點(diǎn)高于銅的熔點(diǎn)，銅球掉入鐵水(溫度至少為1535℃)會熔化，故A項錯誤；水銀的熔點(diǎn)－38.8℃，低于此溫度水銀為固體，水銀溫度計不能測量－40℃的溫度，故B項錯誤；表中℃，熔點(diǎn)高，用鎢制成的燈絲不易熔化，故D項正確。答案：D7．下列各組物質(zhì)不能實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)化的是()A．Mg→MgO→MgCl2→Mg(OH)2B．Cu→CuCl2→Cu(NO3)2→Cu(OH)2C．Fe→Fe3O4→Fe(OH)3→Fe2O3D．Na→Na2O2→Na2CO3→NaCl解析：鎂燃燒生成氧化鎂，氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂，氯化鎂與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂，故A項能實(shí)現(xiàn)；銅與氯氣反應(yīng)生成氯化銅，氯化銅與硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅，硝酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅，故B項能實(shí)現(xiàn)；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，四氧化三鐵不能直接轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，故C項不能實(shí)現(xiàn)；鈉燃燒生成過氧化鈉，過氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉，故D項能實(shí)現(xiàn)。答案：C8．(2020·湖南永州第一次模擬)一定量的某磁黃鐵礦(主要成分FexS，S為－2價)與100mL鹽酸恰好完全反應(yīng)(礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng))，生成3.2g硫單質(zhì)、0.4molFeCl2和一定量H2S氣體，且溶液中無Fe3＋。則下列說法正確的是()A．該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為4.0mol·L－1B．該磁黃鐵礦FexS中，F(xiàn)e2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為2∶1C．生成的H2S氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96LD．該磁黃鐵礦中FexS的x＝解析：n(S)＝3.2g÷32g·mol－1＝0.1mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得mol＝0.2mol，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.2mol∶0.2mol＝1∶1，據(jù)此分析解答。鹽酸恰好反應(yīng)生成FeCl2的物質(zhì)的量為0.4mol，根據(jù)Cl原子守恒可得c(HCl)＝eq\f(2×0.4mol,0.1L)＝8.0mol·L－1，A項錯誤；由以上分析可＝1∶1，B項錯誤；根據(jù)氫原子、氯原子守恒得n(H2S)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝n(FeCl2)＝0.4mol，V(H2S)＝0.4mol×22.4L·mol－1＝8.96L，C項正確；FexS中n(S)＝0.1mol＋0.4mol＝0.5mol，n(Fe)＝0.4mol，所以n(Fe)∶n(S)＝0.4mol∶0.5mol＝，所以x＝，D項錯誤。答案：C二、非選擇題9．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上做補(bǔ)血劑。某課外小組測定該補(bǔ)血劑中鐵元素的含量。實(shí)驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加________，該過程的現(xiàn)象為______________________________________________________________________________。(2)步驟②加入過量H2O2的目的是______________________________________________________________________________。(3)步驟③中反應(yīng)的離子方程式是_______________________。(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、________、灼燒、________、稱量。(5)若實(shí)驗中鐵無損耗，則每片補(bǔ)血劑中含鐵元素的質(zhì)量為________g(用含a的代數(shù)式表示)。解析：(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。(3)步驟③的目的是將Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以步驟③需加入過量的氨水，反應(yīng)的離子方程式是Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)步驟④的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分離，最終得到固體Fe2O3，所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于實(shí)驗中鐵無損耗，根據(jù)鐵元素守恒得，每片補(bǔ)血劑中m(Fe)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2×56×a,2×56＋3×16)))÷10(g)＝ag。答案：(1)氯水(或雙氧水或稀硝酸或其他合理答案)滴加KSCN無變化，滴加氯水后溶液由淺綠色變?yōu)榧t色(2)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋(3)Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(4)洗滌冷卻a10．鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一，其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素，且雜質(zhì)不與H2SO4反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。請回答下列問題：Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定。實(shí)驗步驟：①按如圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；②將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略)；③從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2，待C裝置出口處H2驗純后，點(diǎn)燃A處酒精燈；④充分反應(yīng)后，撤掉酒精燈，再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。(1)裝置C的作用為_____________________________________。(2)測得反應(yīng)后裝置B增重1.35g，則鐵礦石中氧的百分含量為________。(3)若將H2換成CO，則還需補(bǔ)充____________裝置。Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定。eq\x(\a\al(10.0g,鐵礦石))eq\o(→,\s\up15(①足量稀硫酸),\s\do20(②過濾))eq\x(濾液A)eq\o(→,\s\up15(③通入足量Cl2),\s\do20(④加熱煮沸))eq\x(溶液B)eq\o(→,\s\up15(⑤稀釋至),\s\do20(250mL))eq\x(\a\al(取20.00mL,B的稀溶液))eq\o(→,\s\up15(⑥用0.5000mol·L－1),\s\do20(的KI溶液滴定))eq\x(\a\al(消耗KI溶液,VmL))(4)步驟④中煮沸的作用是________________________________________________________________________________。(5)步驟⑤中用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有____________________________。(6)若滴定過程中消耗0.5000mol·L－1的KI溶液20.00mL，則鐵礦石中鐵的百分含量為________。(7)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式________。解析：Ⅰ.(1)該實(shí)驗中，氫氣和氧化鐵反應(yīng)生成金屬鐵和水，根據(jù)固體質(zhì)量的變化來計算鐵的含量，B處的干燥管作用是吸收產(chǎn)生的水蒸氣，所以C裝置要防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入B中，影響測定結(jié)果。(2)測得反應(yīng)后裝置B增重1.35g，根據(jù)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是eq\f(\f(1.35,18)×16,5.0)×100%＝24%。(3)因CO有毒，不能排放到空氣中，應(yīng)加尾氣處理裝置。Ⅱ.(4)向鐵礦石中加入硫酸酸化，生成硫酸的鐵鹽溶液，還存在過量的硫酸溶液。測定過程中通入了過量的氯氣，煮沸的作用是趕走溶液中溶解的過量的Cl2，否則會影響與KI的反應(yīng)，帶來實(shí)驗誤差。(5)若稀釋到250mL，采用的儀器有＋)的體積與消耗KI溶液的體積相等，反應(yīng)的方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2，結(jié)合方程式可知，c(Fe3＋)＝c(KI)＝0.5mol·L－1，所以鐵元素的百分含量為eq\f(0.5mol·L－1×0.25L×56g·mol－1,10g)×100%＝70%。(7)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70%，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24%，所以100g鐵礦石中，鐵元素的質(zhì)量是70g，氧元素質(zhì)量是24g，鐵元素和氧元素的物質(zhì)的量比為eq\f(70,56)∶eq\f(24,16)＝5∶6，鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe5O6。答案：Ⅰ.(1)防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入B中，影響測定結(jié)果(2)24%(3)尾氣處理Ⅱ.(4)趕走溶液中溶解的過量的Cl2(5)250mL容量瓶(6)70%(7)Fe5O611．(2020·惠州第二次調(diào)研節(jié)選)高鐵酸鉀(K2FeO4)具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。以廢鐵屑(含有少量Ni)為主要原料制備高鐵酸鉀的流程如下：資料顯示：一些金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下：M(OH)npH開始沉淀完全沉淀Fe(OH)3Ni(OH)2(1)高鐵酸鉀具有高效消毒主要是因其具有__________性所致。(2)步驟③反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________。(3)步驟④不能引入新雜質(zhì)，調(diào)節(jié)pH所用的某種氧化物的化學(xué)式是__________，調(diào)節(jié)pH的范圍是__________________________。(4)步驟⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________________。(5)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是________(寫化學(xué)式)。(6)步驟⑥中，由Na2FeO4得到粗K2FeO4的原理可能是_____________________________________________________。解析：(1)高鐵酸鉀中鐵化合價處于最高價，具有高效消毒特性＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)調(diào)節(jié)pH，應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，以分離鐵離子和鎳離子，應(yīng)加入氧化鐵，避免生成雜質(zhì)，由表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)pH的范圍是≤pH＜。(4)步驟⑤是氫氧化鐵和次氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此反應(yīng)的離子方程式是2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。(5)該流程中高鐵酸鈉和氫氧化鉀反應(yīng)生成高鐵酸鉀和氫氧化鈉，因此可循環(huán)利用的物質(zhì)是氫氧化鈉。(6)步驟⑥中，由于K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，加飽和KOH，析出更多Na2FeO4晶體。答案：(1)強(qiáng)氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)Fe2O3≤pH＜(4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O(5)NaOH(6)K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小，加飽和KOH，析出更多Na2FeO4晶體12．(2020·貴州銅仁模擬)鈷(Co)是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料，其金屬性弱于Fe強(qiáng)于Cu。某硫鈷銅礦的成分為CoS、CuFeS2、CaS、SiO2，一種利用生物浸出并回收其中鈷和銅的工藝流程如圖：回答下列問題：(1)Cu2＋的生物浸出原理如下：溫度超過50℃浸出率急劇下降，其原因是______________________________________________________________________；其他金屬離子的浸出原理與上圖類似，寫出由CoS浸出Co2＋的離子方程式：____________________________________________________________________________________________________。(2)浸出渣的主要成分為________________。(3)萃取分離銅的原理如下：Cu2＋＋2(HR)org