中学化学竞赛试题及答案铁铜混合反应.docx

1、中学化学竞赛试题及答案铁铜混合反应中学化学竞赛试题资源库铁铜混合反应A组电子工业上常用氯化铁溶液腐蚀印刷电路，欲从腐蚀后的废液中回收铜及制取纯净的氯化铁溶液，需要用到下列试剂：蒸馏水 铁粉 浓硝酸 浓盐酸 烧碱 浓氨水 氯水 浓硫酸中的A B C D 为了除去CuCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热、搅拌下加入一种试剂，过虑后，再加入适量的盐酸，这种试剂是A NH3H2O B CuO C Na2CO3 D CuCO3把一定量的铁和铜的混和粉未投入到FeCl3溶液中，充分反应后，下列情况不可能的是A 铁和铜都有剩余 B 铁和铜都无剩余C 只有铁剩余没有铜剩余 D 没有铁剩余只有铜剩余把铁和铜的混和

2、物放入稀硝酸中，反应后过滤，滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，则滤液中一定含有的是A Fe(NO3)2 B Cu(NO3)2 C Fe(NO3)3 D HNO3把铁、铜、氯化铁、氯化亚铁、氯化铜溶液放在一起反应后，铁有剩余，则溶液中所含有的最多的阳离子是A Cu2 B Fe3 C Fe2 D H向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混和粉未中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉未存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是A 只有Fe2和Cu2 B 一定有Fe2、Cu2，可能有Fe3C 一定有Fe2，可能有Cu2 D 只有Fe2某溶液中有Mg2、Zn2、Fe2、Cu2四种离子，若向其中加入过量的氢

3、氧化钠溶液，高温灼烧后，再加入过量稀盐酸。与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是A Mg2 B Zn2 C Fe2 D Cu2某不纯的铁中可能含有镁、铝、铜杂质，取这种铁片5.6g与足量的稀盐酸反应，得到0.2g氢气，则该铁片A 一定含有铝 B 一定含有镁C 一定含有铜 D 一定同时含有这三种金属杂质现有氧化铜和氧化铁的混和物共10g，用氢气充分还原，消耗标况下氢气3.36L。则氧化铜的质量为A 4g B 5g C 6g D 6.5g在铁与铜的混和物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，m1与m2的关系是A m1一定大于m2

4、B m1可能等于m2C m1一定等于m2 D m1可能大于m2将氧化铁和铜的混和物17.6g溶于足量的稀盐酸中，再加铁粉9.8g，待铁粉消失后溶液中无Fe3，此过程共收集2.24L氢气（标况），则氧化铁的质量为A 1.6g B 16.0g C 0.1g D 0.025g在FeCl3和CuCl2的混和溶液1L中，加入16.8g铁粉，充分反应后，剩余固体12.8g，溶液中Fe20.5mol/L（设溶液仍为1L），则剩余固体是A Fe B Cu C Fe和Cu D 无法判断在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag Cu，完全溶解后，再加入bg Fe，充分反应后得到cg残留固体，且ac。则下列说法正确的是

5、A 残留固体全部是铜 B 残留固体是铁，溶液中一定不含Cu2C 残留固体为铁和铜的混合物 D 最后得到的溶液中可能含有Fe3在FeCl3和CuCl2的混和溶液中，加入过量的还原铁粉，完全反应后，剩余固体物质的质量与所加还原铁粉的质量相等，则混和溶液中FeCl3和CuCl2物质的量之比为A 27 B 72 C 12 D 21向Fe2(SO4)3、CuCl2混和溶液中投入足量的铁粉充分反应后，得到的固体经过滤、干燥、称重，知所得固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则原溶液中SO42与Cl之比是A 32 B 17 C 27 D 314在2L Fe2(SO4)3和CuSO4组成的混和液中，加入30g纯铁

6、粉，最后得到2L 0.25mol/L的FeSO4溶液及20g固体混和物，则原混和物中Fe2(SO4)3的物质的量浓度为A 0.1mol/L B 0.01mol/L C 0.05mol/L D 0.5mol/LFe3的氧化性强于Cu2，但弱于Ag，在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的混合液中加入Fe粉0.01mol，经充分搅拌后产生的变化是A Fe溶解，但没有其他金属生成B Fe溶解，析出了0.01mol Ag，且溶液中不会再有Fe3，共含0.02 mol Fe2C 只析出0.01mol Ag，而没有其他反应发生D Fe溶解，析出了0.01 m

7、ol Ag和0.005mol Cu由三种黑色粉末组成的混和物，加入100mL14mol/L的某酸中，加热反应后酸无剩余，得到蓝绿色溶液和两种气体。在所得溶液中加入0.15mol还原铁粉恰好充分反应，溶液变为浅绿色，生成6.4g红色沉淀。将生成的两种气体通过饱和的NaHCO3溶液仍然收集到两种气体。此黑色粉未的组成为A 物质的量：FeSCuOFe111B 物质的量：CCuOFe322C 质量：MnO2CuOC5.5812D 质量：FeCCuO753电子工业使用的印刷线路板，是在敷有铜膜的塑料板上以涂料保护所需的线路，然后用FeCl3溶液与未受保护的铜膜反应去掉铜，腐蚀后的废液中含有大量的Cu2。

8、为了回收这一部分Cu2并制成硫酸铜晶体（CuSO45H2O），常用如下步骤：向废液中加过量的铁屑，搅拌，静置；滤出固体物质；将滤出的固体物质加热煅烧；把煅烧后的物质放在硫酸中溶解；调节溶液的pH到3.44，使Fe(OH)3沉淀完全、过滤；浓缩洗液，析出晶体；将过滤得到的晶体溶解，再结晶。根据以上叙述回答下面3题。上述第步操作所得煅烧产物的成分是A CuO B CuO和FeO C Fe2O3 D CuO和Fe2O3上述第步操作中，调节溶液的pH宜加入的物质是A 氧化铜粉末 B NaOH溶液 C 稀氨水 D Na2CO3上述第步操作中，用浓缩滤液而不用蒸干溶液的主要原因是A 蒸干所得到的物质可能含

9、有无水硫酸铜 B 温度升高，CuSO4溶解度增大C 温度升高，Cu2水解完全，得到Cu(OH)2 D 温度升高，CuSO4分解试设计一个方案，再用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3、Cu2、Cl和NO3的废液中，把Fe3转化为绿矾回收；把Cu2转化为Cu回收。各步反应应加入的原料依次是 ；各步反应的离子方程式是： ； ； 。现有废液，其中含有CuCl2、FeCl2、HCl。某课外活动小组计划用它得到纯净的FeCl2晶体。为此，设计如下实验方案：序号ABCDE仪器及药品第一步：用上图中的仪器和药品组装一套实验装置制取干燥纯净的CO，用CO还原Fe2O3粉末制取还原铁粉。（制

10、取CO的原理为：H2C2O4CO2COH2O）（1）如果所制气体流向从左向右时，上述组装的实验装置从左向右直接连接顺序（填仪器序号）是 。（2）正确的操作步骤中第一步应是： ；最后一步应是熄灭 处的酒精灯。（3）装置B的作用是 ；装置E的作用是 。第二步：将制得的还原铁粉放入原混合溶液中，制得纯净的FeCl2溶液。（4）必须进行的操作是 。第三步：得到纯净的FeCl2晶体。（5）必须进行的操作是 。在铁与铜的混和物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，m1与m2的关系是 。A m1一定大于m2 B m1可能等于m2C m1一定

11、等于m2 D m1可能大于m2原因是 。将18g铁、铜屑的混合物与氯气反应，反应物用过量NaOH溶液处理后将不溶物过滤、灼烧，得到残留物12g，试求该混合物中铁和铜的百分含量。在CuSO4和Fe2(SO4)3的混和液中加入一定量的铁粉，充分反应后，过滤出固体残渣比原加入铁粉多2.4g。经检验，残渣成分都是铜，滤液里只含有0.5mol的FeSO4。求原混和液中含Fe2(SO4)3的物质的量。在500mL含有Fe3、Cu2的溶液中投入ag铁粉，反应完全后过滤，所得固体物质经干燥后重为bg。滤液中的金属离子用0.3mol/LOH恰好使它们完全沉淀。试求原溶液中Fe3、Cu2的物质的量的浓度。在500

12、mL含有Cu2和Fe3的溶液中放入10g铁粉，反应完全后过滤，所得固体干燥后称得其质量为11g，滤液中的金属离子用0.3mol OH恰好完全使它们沉淀，试求原混和物中这两种离子的mol浓度。取胆矾和铁粉组成的混和物，放入水中充分反应后，过滤取出固体残渣，洗涤干燥，称量其质量比原混和物质量减轻36.3g；取同质量的原混和物放入水中充分反应后再加入足量的稀硫酸，充分作用后过滤，将滤液蒸干，得到晶体，称其质量比原混和物质量增加1.35g。求原混和物中胆矾和铁粉各多少g?用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路是成熟的传统工艺，化学原理为：2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2化学兴趣小组甲、乙

13、、丙三位同学分析某上述厂家的一些数据及所得混合溶液（记为A）的组成。各取A 50.0mL进行如下探究。结果如下：甲：向50.0mL A中加入足量的AgNO3溶液，析出沉淀86.1g乙：向50.0mL A中试探性的加入1.40g铁粉，结果全部溶解未见固体析出。丙：向50.0Ml A中加入20.0mL稀硝酸，产生0.448L NO（标准状况）结合三位同学实验提供的信息，请回答下列问题？：该厂所使用的FeCl3溶液的物质的量浓度（反应前后溶液的体积变化忽略不计）。A中c(Cu2)的取值范围。若向乙同学实验后的溶液中加入足量的稀硝酸，结果生成1.12L NO（标准状况），试计算A中Cu2的物质的量浓度

14、。现将11.2g铁粉完全溶解在500mL稀硝酸中，硝酸的还原产物是NO，反应结束后，再加入6.4g铜粉，试求下列情况下硝酸物质的量的浓度：（1）铜粉恰好完全溶解且无气体放出（2）铜粉恰好完全溶解一半且无气体放出已知常温时反应2Fe3Cu2Fe2Cu2在水溶液中能发生，将22.4g由铜和三氧化二铁组成的混合粉末加入到浓度为1mol/L的硫酸中，使之发生反应。（1）若固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为V，求V的取值范围。（2）若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1L，测得此溶液中Fe2浓度为0.1mol/L,求原混合物中含铜多少克?金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其化学反应是Cu2FeCl3CuC

15、l22FeCl2。现将有铜的印刷线路板浸入120mL溶液中FeCl3溶液中，有9.6g铜被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶物，则（1）溶液中存在哪些离子？（2）这些离子的物质的量浓度是多少？将氧化亚铁和硝酸铜的混和物9.08g全部溶解于含有0.3mol HCl的某浓度的盐酸中（此时有部分Fe2被酸性条件下的NO3氧化：3FeCl2HNO33HCl3FeCl3NO2H2O），当向溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的Fe2刚好被完全氧化，再向溶液中加入10g过量的铁粉，充分反应后，放出标准状况下的氢气224mL，过滤，得到不溶固体6.72g，求：

16、（1）原混和物FeO和Cu(NO3)2的物质的量各是多少?（2）通入的氯气在标准状况下的体积是多少?在500mL硫酸铜和硫酸铁的混和溶液中加入19.6g铁粉充分搅拌，完全反应后，滤出残留固体洗涤，干燥后称重为16g。在滤液中加入5mol/L氯化钡溶液310mL，恰好使硫酸根离子完全沉淀，求原混和溶液中这两种溶质的物质量的浓度。把4.32g Cu和CuO的混合物加到足量的浓硫酸中，加热至反应完全后，用水稀释至500mL，再向溶液中加入5.88g铁粉，充分反应后，过滤、烘干，得到固体物质3.52g（经分析3.52g为一种物质）。求：（1）原混合物中CuO的质量。（2）加入铁粉前CuSO4的物质的量

17、浓度。（3）最后所得溶液是何溶液？物质的量浓度为多少？（假设体积不变）现有含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4的混合物样品14.48g，把它们溶于水配成溶液100mL，在其中加入Cu粉1.02g充分反应后过滤，将不溶物烘干称重质量为0.54g。在滤液中加入大量铁粉充分反应后过滤，将不溶物反复用盐酸洗涤用清水洗净后烘干称重质量为0.96g。试计算（1）混合物中FeSO4的百分含量。（2）假定两次过滤时，滤液无损失，体积仍为100mL，求滤液溶质的物质的量浓度。在500mL硫酸铁和硫酸铜的混和溶液中，通入硫化氢气体使之完全反应，将沉淀滤出，烘干称得其质量为22.4g。再在滤液中加入过量的铁

18、粉，完全反应后，滤去剩余的铁粉（H2S2Fe32Fe2S2H、H2SCu2CuS2H），将滤液蒸干得到固体0.5mol，求：（1）原混和物中硫酸铁和硫酸铜各多少克？（2）原溶液中SO42、Fe3、Cu2等离子物质的量的浓度各是多少？FeCl3的浓溶液溶解铜粉的离子方程式如下：2Fe3Cu2Fe2Cu2。现向FeCl3溶液中加入ag铜粉使之完全溶解，再向其中加入bg铁粉，经充分反应后过滤得到滤渣cg，若已知abc，试推断出cg滤渣是什么物质?由此推断出上述滤液中存在哪些阳离子?写出简要的推断过程。常温时，将amol Fe和amol Cu投入含bmol HNO3的浓硝酸中，经一段时间后，使它们恰好

19、完全反应，已知反应后溶液中Fe3、Fe2的物质的量相等，HNO3的还原产物为NO、NO2，且不考虑NO2转化为N2O4。反应中可产生气体560mL，将该气体溶于水，充分反应后，气体体积减少224mL（气体体积均为标准状况下体积），求a、b的值。取不足100g可能由CuCl2、FeSO4、KHCO3、Fe2(SO4)3中几种化合物组成的混和物。将全部混和物溶于适量的蒸馏水中，得一澄清的溶液。若对所得溶液进行酸化处理，则不见明显的现象，但向酸化后的溶液中通入足量的H2S气体，则可得11.2g沉淀物。若不对所得的溶液进行酸化处理，而直接将100g铁棒浸入溶液经充分反应后，则经称重得知铁棒减轻至98g

20、，同时溶液刚好变为500mL，其中Fe2的浓度为0.9mol/L。问原混和物中有哪几种化合物?它们的质量各为多少?现有CuCl2与FeCl2的混和液400mL，经测定其中c(Cl)amol/L，从中投入bg锌粉（过量），充分反应后过滤，所得固体残渣洗涤干燥后，质量为cg。（1）混和液中c(Cu2) 、c(Fe2) ；（2）b的数值范围是 ；（3）c的数值越大，说明混和液中CuCl2含量越 ；（4）c的最大值为 。已知亚铜离子在酸性条件下能自身氧化还原成Cu和Cu2。现由氧化铁和氧化亚铜组成的试样，将其等分为X和Y，进行如下的实验：（1）写出中发生反应的离子方程式 （2）写出中发生反应的离子方程

21、式 （3）原试样中氧化铁和氧化亚铜物质的量之比为 试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验：（1）请写出步骤中所发生的全部离子方程；（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样中氧化铜中的质量为多少？（用m表示）已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行了、步实验，关系如右图（其中固体D不溶于稀盐酸）：（1）写出物质D的化学式：（2）若所得固体D的质量为32g，溶液E中只含一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6L，试计算X中FeO与CuO的质量比（写出计算过程）。电子工业常用3mol/L的FeCl3溶液腐蚀

22、敷有铜铂的绝缘板，制成印刷线路板。有关反应为：2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2。现将一块敷有铜铂的绝缘板投入500rnL 3mol/L FeCl3溶液A中，一段时间后，将该线路板取出，向所得溶液B中加入铁粉mg，充分反应后剩余固体ng。（1）假若铁粉不再溶解，向溶液B中加入的铁粉的质量至少应为 ；（2）讨论当剩余固体的组成不同时，m和n可能的取值范围，并填入下表：剩余固体的组成m的取值范围n的取值范围只有铜既有铁又有铜（用含m的代数式表示）（3）当m60，n50时，求溶液B中FeCl2的物质的量浓度及最后溶液中FeCl2物质的量浓度（溶液体积变化忽略不计）。现有铁和铜组成的合金共amol

23、，其中铜的摩尔分数为x，研成粉未状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中，微热使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO。试回答下列问题：（1）用微粒符号填写下列空白（列举出全部可能出现的情况）残留固体成份溶液中的金属离子（2）当溶液中金属离子只有Fe2、Cu2时，则b的取值范围是（用a、x表示） 。（3）当x0.5，溶液中Fe3和Fe2的物质的量相等，在标准状况下共产生672mLNO气体，求a和b的值（写出计算过程）。向含有amol FeCl3、bmol CuCl2的溶液中投入cmol Fe和dmol Cu（1）用离子方程式表示：无论a、b、c、d取何值，一定发生的反应有 ，可能发生的反应

24、是 。（2）若充分反应后，容器中有不溶物存在，请分析不溶物可能的成分及溶液的组成情况，按要求填入下表（可不填满，也可补充；不考虑H、OH；某空若无内容，请填“无”）不溶物的成分一定存在的离子及含量不定不存的离子可能存在的离子第一种情况第二种情况第三种情况（3）若反应后固体物质的质量比反应前增加，则a与b应满足的关系是 。B组已知在pH为45的环境中，Cu2、Fe2几乎不水解，而Fe3几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80左右，再慢慢加入粗氧化铜（含少量杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶派中的杂质离子，下述方法中可行的是A 加入纯Cu将Fe2还原为FeB 向溶液中通入H

25、2S使Fe2沉淀C 向溶液中迈入Cl2，再通入NH3，调节pH值为45D 向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为45某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉物质的量之间关系如右图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO)2、HNO3物质的量浓度之比为A 111 B 131C 338 D 114 有氧化铁和氧化铜的混合物a g，加入2mol/L的硫酸溶液50mL，恰好完全溶解若将2a g这种混合物在氢气中加热并充分反应，冷却后剩余固体质量为A 0.8a g B 1.6a g C (2a3.2)g D (2a1.

26、6)g将一定量的Fe、Fe2O3和CuO的混合物放入体积为100 mL，浓度为2.2 molL1的H2SO4溶液中，充分反应后，生成气体896mL（标准状况），得到不溶固体1.28g。过滤后，滤液中的金属离子只有Fe2（假设滤液体积仍为100mL）。向滤液中加入2molL1 NaOH溶液至40mL时开始出现沉淀。则未滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4的物质的量浓度为A 2molL1 B 1.8molL1 C 1.9 molL1 D 无法计算铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO）：编号

27、稀硝酸体积/mL100200300400剩余金属/g18.09.600NO体积/mL224044806720V下列计算结果正确的是A 硝酸的浓度为4mol/L B 中溶解了5.6g FeC 中溶解了9.6gCu D 中V8960把单质Fe、Cu置于FeCl3溶液中达平衡后（1）有Cu剩余（无Fe），则溶液中必有 ；（2）有Fe剩余（无Cu），则溶液中必有 ；（3）有Cu、Fe剩余，则溶液中必有 ；（4）无Cu、Fe剩余，则溶液中可能有 ；（5）以上四种情况都成立吗？分别简述理由。工业上用氧化铜制备氯化铜时，先将粗制氧化铜粉（含有杂质Fe）用浓盐酸溶解，得到的氯化铜溶液中含有一定量的Fe2。金属

28、离子pH开始沉淀沉淀完全Fe27.69.6Cu24.46.4Fe32.73.7（1）从表今中数据分析，不能直接用将溶液的pH调到9.6的方法除去Fe2，其原因是 。（2）实际生产中，先用NaClO将 ，然后用试剂将溶液的pH调至适当范围，即可除去杂质。（3）调节溶液pH宜选用的试剂是 （填写字母）。A 氢氧化钡 B 碳酸镁 C 氧化铜 D 稀盐酸工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至80左右，慢慢加入粗制氧化铜粉（含杂质氧化亚铁），充分搅拌，使之溶解，反应如下：CuO2HClCuCl2H2O FeO2HClFeCl2H2O已知pH值9.6时，Fe2以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH值6.

29、4时，Cu2以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH值在34时，Fe3以Fe(OH)3的形式完全沉淀。（1）为除去溶液中Fe2，可采用的方法是 ；（2）工业上为除去溶液中的Fe2，常使用NaClO，当向溶液中加入NaClO后，溶液的pH值变化是 ；（3）若此溶液只含Fe3时，要调整pH值在34之间，此时最好向溶液中加入 。某学生为了将含有少量杂质（铜粉）的氯化铁提纯，拟定以下实验步骤：a把样品加水溶解；b过滤，除去杂质；c把滤液加热蒸干，以得到氯化铁晶体。试回答：（1）以上设计是否科学？请说明理由。（2）请你设计提纯氯化铁晶体的方案。（只要求写出提纯步骤，分六步写）制造印刷线路板常产生含FeCl3

30、、FeCl2和CuCl2的废液，请你设计从其中回收硫酸铜的最佳方法，要求将Cu2转化为金属铜，再将铜制成硫酸铜晶体。写出实验步骤，并对你提出的方法作出评价。（方法可行，经济合理，环保可取）今有由铁粉、Fe2O3粉及CuO粉末组成的混和物，跟2mol/L的H2SO4 110mL完全反应后得氢气896mL（标况）。将反应物过滤，滤渣经干燥，冷却后称量为1.28g。滤液中的金属离子全部是Fe2，将滤液稀释至200mL，再从中取出50mL，向其中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，边加边振荡，当加至20mL时溶液开始出现沉淀。求：（1）原根和物中的CuO多少g？（2）Fe2O3是多少g？（3）稀释后的200mL滤波中Fe2的mol浓度是多少？