高届高级高三化学一轮复习专项训练学案十二铁铜及其重要化合物.docx
《高届高级高三化学一轮复习专项训练学案十二铁铜及其重要化合物.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高届高级高三化学一轮复习专项训练学案十二铁铜及其重要化合物.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高届高级高三化学一轮复习专项训练学案十二铁铜及其重要化合物
专项训练（十二）铁、铜及其重要化合物
一、选择题（本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意）
1.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：
“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。
这里的“铁线粉”是指（ ）
A.Fe B.FeCl3
C.FeOD.Fe2O3
【试题解析】:
选D 铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。
2.据《本草纲目》记载：
“生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也，铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。
”这里的“铜青”是指（ ）
A.CuOB.Cu2O
C.CuD.Cu2（OH）2CO3
【试题解析】:
选D 铜在空气中长时间放置，会与空气中的氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，发生反应为：
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2（OH）2CO3，则这里的“铜青”是指Cu2（OH）2CO3。
3.将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是（ ）
A.硫酸B.氯水
C.硫酸锌D.氯化铜
【试题解析】:
选B Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2＋生成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
4.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是（ ）
A.保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解
B.在25℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH
、NO
、Fe2＋可以大量共存
C.制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法
D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
【试题解析】:
选D 保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，A项不正确；pH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO
、H＋不能大量共存，B项不正确；制备AlCl3、FeCl3若将其溶液直接蒸干，会得到Al（OH）3、Fe（OH）3，C项不正确。
5.某同学用含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示（夹持装置略，气密性已检验），下列推断不合理的是（ ）
A.B中收集到的气体是氢气
B.烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋
C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
【试题解析】:
选B 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。
6.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是（ ）
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe（NO3）2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe（NO3）2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
【试题解析】:
选A B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使黑色固体中有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NO
（H＋）具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。
7.将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（ ）
A.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C.Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为5∶1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
【试题解析】:
选B 1.12g铁的物质的量为：
1.12g÷56g/mol＝0.02mol，25mL2mol/L氯化铁溶液中Fe3＋的物质的量为：
0.025L×2mol/L＝0.05mol；发生的反应为：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根据比例关系可得，0.02mol铁完全反应，消耗0.04molFe3＋，生成0.06molFe2＋，所以Fe3＋剩余0.01mol，溶液中含有Fe3＋物质的量为0.01mol，Fe2＋物质的量为0.06mol，没有金属铁剩余；A项，铁没有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变，错误；B项，溶液中有剩余的Fe3＋，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，正确；C项，Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为0.06mol∶0.01mol＝6∶1，错误；D项，由反应离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，错误。
8.下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是（ ）
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2（SO4）3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
【试题解析】:
选C Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成，D错误。
9.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
B.沉淀过程中有CO2气体放出
C.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
【试题解析】:
选A FeCO3中的＋2价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。
10.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生：
Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。
将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是（ ）
A.如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成了Cu2O
B.溶液中最终可能有紫红色固体出现
C.这种实验的结果无法说明CuO分解的程度
D.如果溶液变成蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解
【试题解析】:
选C Cu、Cu2O、CuO均能与稀硝酸反应，故不可能有紫红色固体出现，无法说明CuO分解的程度。
二、选择题（本题共5小题，每小题有一个或两个选项符合题意）
11.下列各组物质反应后，再滴入KSCN溶液，显红色的是（ ）
A.CuCl2溶液中加入铁粉
B.单质Fe与过量稀盐酸反应后的溶液中再加入少量氯水
C.向Fe3O4中加入稀硫酸
D.Fe（OH）3与过量稀盐酸反应后的溶液中再加入过量铁粉
【试题解析】:
选BC A项，铁和氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁，溶液中无铁离子，滴入KSCN溶液不显红色，错误；B项，单质Fe与过量稀盐酸反应后生成氯化亚铁和氢气，溶液中再加入少量氯水，氯水氧化氯化亚铁为氯化铁，滴入KSCN溶液显红色，正确；C项，四氧化三铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和硫酸铁，溶液中有铁离子，滴入KSCN溶液显红色，正确；D项，Fe（OH）3与过量稀盐酸反应生成氯化铁，加入过量铁粉生成氯化亚铁，溶液中无铁离子，滴入KSCN溶液不显红色，错误。
12.下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是（ ）
A.用如图装置可以制备沉淀Fe（OH）2
B.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Fe2＋
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
【试题解析】:
选C 反应开始时生成的H2进入b中，可排出其中的空气，防止生成的Fe（OH）2被氧化，一段时间后关闭止水夹c，a中硫酸亚铁进入b中可生成Fe（OH）2，A正确；FeCl3易水解，为防止水解配制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，B正确；Fe3＋与铁反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D正确。
13.已知酸性条件下有如下反应：
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做了验证，实验操作和实验现象记录如下：
加入试剂
稀硫酸
浓硫酸、
加热
稀硝酸
浓硝酸
实验现象
红色固体和蓝色溶液
无色
气体
无色气体和蓝色溶液
红棕色气体和绿色溶液
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是（ ）
A.CuB.Cu2O
C.一定有Cu，可能有Cu2OD.一定有Cu2O，可能有Cu
【试题解析】:
选D H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下2Cu＋===Cu2＋＋Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。
A项，原物质中不一定含有铜，错误；B项，原物质中一定有Cu2O，也可能有铜，错误；C项，原物质中不一定有铜，一定有Cu2O，错误；D项，原物质中一定有Cu2O，可能有铜，正确。
14.某铁的“氧化物”样品，用5mol/L盐酸140mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气，使其中Fe2＋全部转化为Fe3＋。
该样品可能的化学式是（ ）
A.Fe2O3B.Fe3O4
C.Fe4O5D.Fe5O7
【试题解析】:
选D 0.56LCl2的物质的量为0.025mol，每摩尔Cl2可与2molFe2＋反应生成2molFe3＋，因为0.025mol的氯气氧化Fe2＋，根据得失电子数相等有0.05molFe2＋，5mol/L盐酸140mL即0.7molHCl，其中用于生成Fe2＋得用去0.1mol，还剩0.6molCl－与Fe3＋形成FeCl3，即含有0.2molFe3＋，这些氧化物中含有0.2molFe3＋0.05molFe2＋，需要0.35mol氧才能电荷守恒，而铁原子共有0.25mol，氧原子共0.35mol，最简比为5∶7，故D项正确。
15.某化学兴趣小组利用还原铁粉处理含Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3的废水，所加还原铁粉的质量与溶液中Fe2＋的浓度变化关系如下图（忽略溶液体积变化）。
下列有关结论错误的是（ ）
A.加入铁粉质量小于56g时发生的反应为Fe＋NO
＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B.当加入的铁粉质量超过168g后，溶液中的溶质只含有Fe（NO3）2（忽略Fe2＋的水解）
C.原废水中Fe（NO3）3的浓度为2mol/L，Cu（NO3）2的浓度为1mol/L
D.原废水中三种物质的氧化性由强到弱的顺序是HNO3>Cu（NO3）2>Fe（NO3）3
【试题解析】:
选CD 刚开始加入56g（1mol）单质铁，溶液中不生成Fe2＋，所以发生的化学反应一定是铁被硝酸氧化为Fe3＋，其离子方程式为Fe＋NO
＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，A正确；当加入的单质铁完全过量的时候，溶液中的Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3均发生反应转化为Fe（NO3）2，B正确；56g至112g（1mol）间加入1molFe，Fe2＋的浓度增加3mol/L，而112g至168g（1mol）间加入1molFe，Fe2＋的浓度增加1mol/L，所以说明前一个1molFe发生的是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，后一个1mol反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，将反应物均为1molFe带入计算，得到Fe（NO3）3浓度为2mol/L，Cu（NO3）2的浓度为1mol/L，但是考虑到第一步中加入的1molFe和硝酸反应得到了1mol/L的Fe（NO3）3，所以原废水中Fe（NO3）3浓度为1mol/L，C错误；因为废水中三种物质和单质铁反应的顺序是HNO3、Fe（NO3）3、Cu（NO3）2，反应中应该是氧化性强的物质先反应，所以氧化性为HNO3>Fe（NO3）3>Cu（NO3）2，D错误。
三、非选择题（本题共3小题）
16.铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。
（1）写出Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的化学方程式：
。
（2）绿矾（FeSO4·7H2O）是补血剂的原料，易变质。
检验绿矾是否变质的试剂是。
设计实验检验绿矾是否完全变质：
。
（3）利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：
①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为。
②取干燥后的FeCO3样品12.49g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16g，计算样品中杂质FeOOH的质量为g。
（FeOOH也能被C还原得到Fe）
【试题解析】:
（1）Fe（OH）2与氧气和水反应生成Fe（OH）3，化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。
（2）绿矾（FeSO4·7H2O）易变质，Fe2＋被氧化为Fe3＋，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液。
检验绿矾是否完全变质即检验样品是否存在Fe2＋，可利用Fe2＋的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验。
（3）①依据得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。
②设样品中FeCO3的物质的量为xmol，FeOOH的物质的量为ymol，则
解得x＝0.1，y＝0.01，
样品中杂质FeOOH的质量为0.01mol×89g·mol－1＝0.89g。
答案：
（1）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（2）KSCN溶液 取少量样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质）
（3）①4FeCO3·nH2O＋O2===4FeOOH＋4CO2＋（4n－2）H2O ②0.89
17.铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。
已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
（1）工业上可用Cu2S＋O2
2Cu＋SO2反应制取粗铜，该反应中元素被还原。
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为。
温度控制在50～60℃的原因除了加快反应速率外，还有。
在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：
。
（3）现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入2L0.6mol·L－1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4480mLNO气体（标准状况）。
Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为
。
若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为g。
若混合物中含0.2molCu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为mol。
【试题解析】:
（1）在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。
（3）Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O＋2NO
＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。
硝酸发生反应后氮元素的存在形式是Cu（NO3）2和NO，由2L×0.6mol·L－1＝2n[Cu（NO3）2]＋4.480L÷22.4L·mol－1，得n[Cu（NO3）2]＝0.5mol，n（Cu2＋）＝0.5mol，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为0.5mol×64g·mol－1＝32g。
若混合物中含0.2molCu，则根据铜原子守恒可得：
2n（Cu2O）＋n（CuO）＝0.3mol；根据得失电子守恒可得：
2n（Cu）＋2n（Cu2O）＝3×（4.480L÷22.4L·mol－1），解得n（CuO）＝0.1mol，n（Cu2O）＝0.1mol，消耗H2SO4的物质的量为0.1mol＋0.1mol＝0.2mol。
答案：
（1）铜、氧
（2）Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 防止H2O2分解 2Cu2＋＋2Cl－＋SO
＋H2O===2CuCl↓＋SO
＋2H＋
（3）3Cu2O＋2NO
＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O 32 0.2
18.Ⅰ.铁是生产、生活及生命中的重要元素。
（1）血红蛋白（Hb）中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白（HbO）从而有输送氧的能力。
NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合能力。
药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美蓝发生反应（填“氧化”或“还原”）。
（2）现有一瓶放置了一段时间的某浓度的FeCl2溶液，请设计实验检验其中是否含有Fe3＋。
（3）普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁”。
若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8LH2（已换算到标准状况下），则转移电子数目为；“引火铁”是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是
。
Ⅱ.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。
为了研究其组成，设计如下实验：
气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。
请回答：
（1）M的化学式，气体甲的电子式。
（2）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是（用化学方程式表示）。
（3）高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为。
【试题解析】:
Ⅰ.
（1）NaNO2具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合能力，原因是氧化了血红蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，解毒时发生氧化反应。
（2）一般用硫氰化钾溶液检验铁离子，操作过程：
取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3＋，反之则没有。
（3）标准状况下44.8LH2的物质的量为2mol，反应转移的电子数目为2×2×NA＝4NA；引火铁表面积大，加快了与氧气反应速率，因此在空气中可以自燃。
Ⅱ.气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，为氨气，说明化合物M中含有氮元素；白色沉淀乙→红褐色沉淀丙，说明化合物M中含有铁元素；红褐色沉淀丙→固体丁（14.4g），固体丁为氧化铁，根据原子守恒计算化学式。
（1）根据以上分析可知，M由铁、氮两种元素组成，氧化铁质量为14.4g，则铁元素的质量为14.4×112/160＝10.08g，氮元素质量为10.71－10.08＝0.63g，铁、氮两种原子的个数之比为10.08/56∶（0.63/14）＝4∶1，所以M的化学式Fe4N；甲为NH3，属于共价化合物，其电子式为
（2）白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。
（3）高温条件下，氧化铁与氨气反应生成铁、氮气和水，反应的化学方程式为Fe2O3＋2NH3
2Fe＋N2＋3H2O。
答案：
Ⅰ
（1）氧化
（2）取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3＋，反之则没有
（3）4NA 引火铁表面积大，加快了与氧气反应速率
Ⅱ.
（1）Fe4N
（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（3）Fe2O3＋2NH3
2Fe＋N2＋3H2O
升级会员 