1、13-3 铁、铜及其化合物板块三 限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每题 6 分，共 72 分)1下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )ACu BNa CFe DAl答案 D解析 金属铝的表面可形成致密的氧化膜，保护内层金属不被空气氧化，故 D 符合题意。2下列反应中，反应后固体物质增重的是( )A氢气通过灼热的 CuO 粉末B二氧化碳通过 Na2O2粉末C铝与 Fe2O3发生铝热反应 D将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液答案 B解析 A 项，CuO 被 H2还原为 Cu，固体质量减轻；B 项，2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2，
2、Na2O2变为 Na2CO3，固体质量增加；C 项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D 项，1 mol Zn 置换出 1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。3下列指定反应的离子方程式正确的是( )ACu 溶于稀 HNO3：Cu2H NO =Cu2 NO 2H 2O 3B(NH 4)2Fe(SO4)2溶液与过量 NaOH 溶液反应制 Fe(OH)2：Fe 2 2OH =Fe(OH)2C用 CH3COOH 溶解 CaCO3：CaCO 32H =Ca2 H 2OCO 2D向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2制 Al(OH)3：CO 2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3答案 D解
3、析 Cu 与稀 HNO3反应的还原产物为 NO，A 错误；(NH 4)2Fe(SO4)2溶液与过量 NaOH 反应时还会发生 NH 与 OH 间的反应，B 错误；CH 3COOH 是弱电解质，离子方程式中不能拆成 4离子形式。42017哈尔滨模拟某研究小组通过实验探究 Cu 及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是( )A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察 CuCl2的生成C将 CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水 CuCl2固体D将表面有铜绿Cu 2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿答案 D解析 铜
4、与浓硫酸反应后硫酸浓度仍较高，不能把水加入反应容器中，A 错误；Cu 与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B 错误；CuCl 2水解生成的 HCl 易挥发，加热蒸干 CuCl2溶液得不到 CuCl2固体，C 错误。5下列关于 Fe3 、Fe 2 的说法错误的是( )A用如图装置可以制备 Fe(OH)2沉淀2B配制 FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有 Fe2D向 FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2 被氧化答案 C解析 反应开始时生成的氢气进入 B
5、 中，可排出空气，防止生成的 Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹 C，A 中 FeSO4溶液被压入 B 中与 NaOH 溶液反应生成 Fe(OH)2，故 A 正确；配制 FeCl3溶液时为防止 Fe3 因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，故 B 正确；Fe 3 与 Fe 反应可生成 Fe2 ，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止 Fe2 被氧化，故 D 正确。6下列有关 Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )A该溶液中，K 、Fe 2 、C 6H5OH、Br 可以大量共存B和 KI 溶液反应的离子方程式：Fe 3 2I =Fe
6、2 I 2C和 Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe 3 SO Ba 2 3OH =Fe(OH)243BaSO 4D1 L 0.1 molL 1 该溶液和足量的 Zn 充分反应，生成 11.2 g Fe答案 D解析 Fe 3 与苯酚发生反应，A 错误；离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒，B错误；没有遵循物料守恒原则，C 错误；1 L 0.1 molL1 的 Fe2(SO4)3溶液中含 Fe3 0.2 mol，足量的 Zn 可将 0.2 mol Fe3 还原得到 0.2 mol 的 Fe，即质量为 11.2 g，D 正确。7下列关于元素及其化合物的说法不正确的是( )AFe 在一定条件下
7、可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应BAl、Cl 2均能和 NaOH 溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用不相同C在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入 KNO3固体，铜粉会溶解D金属单质 Na、Mg、Fe 在一定条件下与水反应都生成 H2和相应的碱答案 D解析 Fe 在常温下可被浓硝酸钝化，但加热时能反应，A 正确；Al、Cl 2均能和 NaOH 溶3液发生氧化还原反应，但 Al 只作还原剂，而 Cl2与 NaOH 溶液反应时既作还原剂又作氧化剂，B 正确；酸性条件下 NO 有强氧化性，能氧化 Cu，C 正确；Fe 在一定条件下与水反应生成 3H2和 Fe3O4，D 错误。8已知酸性条
8、件下有如下反应：2Cu =Cu2 Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )A是 CuB是 Cu2OC一定有 Cu，一定有 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 Cu答案 D解析 浓 H2SO4(加热)、硝酸均能氧化 Cu 或 Cu2O；而稀 H2SO4与 Cu 不反应，与 Cu2O 反应。9下列离子方程式书写正确的是( )A向 FeBr2溶液中通入足量氯气：2Fe 2 4Br 3Cl 2=2Fe3 2Br 26Cl
9、BNaClO 溶液和 FeCl2溶液混合：2ClO Fe 2 2H 2O=Fe(OH)22HClOC在强碱溶液中 NaClO 与 Fe(OH)3反应生成 Na2FeO4：3ClO 2Fe(OH)3=2FeO 3Cl H 2O4H 24DFe 3O4与稀 HNO3反应：Fe 3O48H =Fe2 2Fe 3 4H 2O答案 A解析 足量的氯气将 Br 和 Fe2 完全氧化成 Br2和 Fe3 ，A 正确；NaClO 溶液和 FeCl2溶液混合，会发生氧化还原反应，B 错误；在强碱溶液中不生成 H ，正确的离子方程式为2Fe(OH)33ClO 4OH =2FeO 3Cl 5H 2O，C 错误；Fe
10、 3O4与 HNO3反应时，2 价铁24被氧化为3 价，D 错误。10球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验小组为测定化合物 X 的组成设计实验如下：4下列说法不正确的是( )A固体 2 是氧化铁BX 的化学式可以表示为 Fe3C2C溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到 24.0 g 固体DX 与足量的热浓硝酸反应有 NO2和 CO2生成答案 B解析 X 在空气中煅烧转化为 CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl 3水解得到 Fe(OH)3，灼烧 Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体 2)，A 正确； n(Fe2O3) 0.15 mol，
11、n(Fe)0.3 mol， m(Fe)24.0 g160 gmol 116.8 g， m(C)18.0 g 16.8 g1.2 g， n(C)0.1 mol， n(Fe) n(C)31，X 的化学式可以表示为 Fe3C，B 错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe 2 会被空气氧化为Fe3 ，最后得到的固体也是 Fe2O3，C 正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为 NO2，D 正确。11. 向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL 中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析错误的是( )A OA 段产生的是 N
12、O， AB 段的反应为 Fe2Fe 3 =3Fe2 ， BC 段产生 H2B A 点溶液中的溶质为 Fe(NO3)3和 H2SO4C原混合酸中 NO 物质的量为 0.2 mol 3D原混合酸中 H2SO4的物质的量浓度为 2 molL1答案 B解析 分析图像中各线段所发生的反应：OA 段：FeNO 4H =Fe3 NO2H 2O； 3AB 段：Fe2Fe 3 =3Fe2 ；BC 段：Fe2H =Fe2 H 2。由此可知 A 正确；由 OA 段所发生的反应可知硝酸完全转化为 NO，溶液中不存在 NO ， 3故 A 点溶质应该是 Fe2(SO4)3和 H2SO4，B 错误；由 OA 段氧化还原反应
13、的得失电子守恒可知，5n(NO ) n(Fe) 0.2 mol，C 正确；三个阶段共消耗铁为 22.4 g，即 311.2 g56 gmol 10.4 mol， C 点溶质为 FeSO4，由溶液中的电荷守恒可知 n(SO ) n(Fe2 )22.4 g56 gmol 1 240.4 mol，由反应前后 SO 的量不变可知原混合酸中硫酸的浓度为 2 molL1 ，D 正确。2412铜有两种常见的氧化物 CuO 和 Cu2O。某学习小组取 0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH) 2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图甲所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量
14、的关系曲线，如图乙所示。则下列分析正确的是( )A图甲中 a 点和 b 点对应物质的化学式分别为 Cu2O 和 CuOB图甲整个过程中共生成 0.26 g 水C图乙三条曲线中，表示 CuO 和其中所含 Cu 元素质量关系的曲线是 AD图甲中， a 到 b 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移答案 D解析 0.98 g Cu(OH)2的物质的量为 0.01 mol，若全部生成 CuO，则质量为 0.01 mol80 gmol1 0.80 g，所以 a 点对应的物质是 CuO；若全部生成 Cu2O，则质量为0.005 mol144 gmol1 0.72 g，所以 b 点对应的物质是 Cu2
15、O，A 错误；根据化学方程式 Cu(OH)2 CuOH 2O、4CuO 2Cu2OO 2可知，生成水的物= = = = =高 温 = = = = =高 温 质的量为 0.01 mol，质量为 0.01 mol18 gmol1 0.18 g，B 错误；CuO 和其中所含 Cu元素的质量关系(以 CuO 的质量为 10 g 计算)为：CuO Cu80 6410 g 8 g观察图乙可知，B 曲线符合上述质量关系，表示的是 CuO，C 错误；根据反应方程式4CuO 2Cu2OO 2可知， a 到 b 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移，D 正= = = = =高 温 确。二、非选择题(共 2
16、8 分)613(12 分)工业上以黄铜矿(CuFeS 2)为原料制备CuSO45H2O 的主要流程如下：(1)下列装置可用于吸收气体 X 的是_(填字母)。(2)熔渣 Y 的成分为 Fe2O3和 FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有 FeO。写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN 溶液、KMnO 4溶液、NaOH 溶液、氯水。_。(3)向粗铜中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中H2SO4与 HNO3的最佳物质的量之比为_。答案 (1)bd(2)取少量熔渣装入试管中，加入适量稀硫酸溶解，向溶液中加入 KMnO4溶液，若溶液紫色
17、褪去，可证明熔渣中含有 FeO(3)32解析 (1)气体 X 是 SO2，SO 2在碱性溶液中的溶解度较大，需要防倒吸，可用 bd 装置吸收。(2)根据熔渣的成分，检验熔渣中含有 FeO 的操作为取少量熔渣于试管中，加入适量稀硫酸溶解，向溶液中加入 KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，可证明熔渣中含有 FeO。(3)由离子方程式 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 知，混酸中 H2SO4与 HNO3的 3物质的量之比为 32 时，NO 全部转化为 NO，即混酸中 H2SO4与 HNO3的最佳物质的量之比 3为 32。142018安徽皖江名校联考(16 分)铁及其化合物有丰富多彩的化学
18、性质。回答下列问题：(1)铁元素在周期表中的位置为第_周期第_族。(2)FeCl3溶液可用于吸收尾气中的 SO2，写出该反应的离子方程式：_。(3)某化学兴趣小组同学用如图装置，充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO 4xH2O)至完全分解。7装置 A 中需持续通入 N2，其目的是_。充分反应一段时间后，小组同学观察到实验现象为：装置 A 中残留有红棕色固体，装置 B 中固体变蓝，C 中溶液褪色，请写出 FeSO4分解的化学方程式：_。装置 D 中干燥管的作用为_。小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时 FeSO4xH2O 分解的质量变化情况，得到如图关系：实验结束后，装置 B 质量增加 12.6
19、 g，结合上图数据，确定 FeSO4xH2O 中的x_。答案 (1)四 (2)2Fe3 SO 22H 2O=2Fe2 SO 4H 24(3)持续充入氮气，可排出装置中的空气，并将晶体分解的气体产物全部从 A 中排出 2FeSO 4 Fe2O3SO 2SO 3 防止氢氧化钠溶液倒吸 7= = = = =高 温 解析 (1)铁的原子序数是 26，位于元素周期表中第四周期第族。(2)SO2通入 FeCl3溶液中，Fe 3 被还原为 Fe2 ，SO 2被氧化为 SO ，根据得失电子守24恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式：2Fe 3 SO 22H 2O=2Fe2 SO 4H 。24(3)装置 A 中需持续通入氮气的作用主要是排出装置中的空气及将装置 A 中生成的气8体全部排出。装置 A 中残留有红棕色固体，说明产物中有 Fe2O3，装置 C 中高锰酸钾溶液褪色，说明还有 SO2气体生成，根据氧化还原反应的规律可写出发生反应的化学方程式为 2FeSO4Fe2O3SO 2SO 3。= = = = =高 温 根据图像可知，最终生成的氧化铁质量是 8 g，装置 B 增重 12.6 g，说明生成水的质量为 12.6 g。根据化学式 FeSO4xH2O，可知 Fe 原子和 H2O 的个数比为 1 x，则 1 x，解得 x7。28 g160 gmol 1 12.6 g18 gmol 1
