1、第三单元 铁、铜的获取及应用(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1下列关于铁的叙述正确的是 ()。铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素铁位于元素周期表中第四周期第B族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A B C D解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第族，而不是第B族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3，但若铁过量，则Fe3被Fe还原为F
2、e2，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故选项B正确。答案B2(2013福建师大附中期末)下列各物质，能由单质间发生化合反应得到，但不能由单质与酸发生置换反应得到的是 ()。AMgCl2 BFeCl2 CAlCl3 DCuCl2解析MgCl2、AlCl3既能由单质间发生化合反应制得，又能由金属单质与盐酸发生置换反应得到。单质铁与盐酸反应生成FeCl2，单质铁在Cl2中燃烧则生成FeCl3，铜在Cl2中燃烧生成CuCl2，铜与盐酸不反应。
3、答案D3(2014绍兴模拟)向某晶体的溶液中加入含Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是 ()。AFe3的氧化性比溴的氧化性强B该晶体中一定含有SCNCFe2与SCN不能形成红色化合物DFe2被溴氧化成Fe3解析某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应显红色的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3氧化性强。答案A4下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 ()。A BC D解
4、析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。、原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生Fe2，与电解水产生的OH结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案B5(2013北京西城区期末考试)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是 ()。选项实验现象
5、解释或结论A加入FeCl3固体溶液变成红褐色FeCl3的水解程度变大B加入等体积水溶液颜色变浅c(Fe3)变小C加入足量Fe粉溶液颜色变成浅绿色2Fe3Fe=3Fe2D将FeCl3溶液微热溶液变成红褐色水解反应H0解析向黄色的FeCl3溶液中加入FeCl3固体，溶液浓度增大，溶液黄色变深，但FeCl3的水解程度变小，A错误。往黄色的FeCl3溶液中加入等体积水，溶液被稀释，c(Fe3)变小，溶液颜色变浅，B正确；在黄色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，溶液颜色变成浅绿色，C正确；水解反应是吸热反应，将FeCl3溶液微热可加速FeCl3的水解，溶液变成红褐色，D正
6、确。答案A6氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是 ()。A“某物质”具有还原性BCuH与盐酸反应可能产生H2CCuH与足量稀硝酸反应：CuH3HNO3=Cu2NO2H2ODCuH在氯气中燃烧：CuHCl2=CuClHCl解析A项，用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可生成CuH，Cu元素由2价变为1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性；B项，CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH4HCl=2CuCl23H2；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，1
7、价Cu、1价H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl。答案D7向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 molL1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为 ()。A6.4 g B4.8 g C2.4 g D1.6 g解析向混合物中加入盐酸时发生如下反应：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，由题意可知：Cu与Fe2O3的物质的量相等，设二者的物质的量均为x，则有6x0.3 L1 molL10.3 mo
8、l，x0.05 mol；若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量即为氧原子的质量：0.05 mol316 gmol12.4 g。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8(14分)有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。已知：X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是(填化学式)_。(2)反应的反应类型属于(填序号)_。a分解反应 b复分解反应c置换反应 d化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4
9、L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收，则反应中生成FeSO4的离子方程式是_ _。解析由知，气体X为SO2和SO3的混合物；由知，Y为Fe2O3。所以反应的化学方程式为2FeSO4(s)Fe2O3SO2SO3。(1)气体X的成分为SO2和SO3；(2)反应的类型为分解反应，同时又属于氧化还原反应；(3)溶液2中的金属阳离子为Fe3，所以其检验的方法为取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3；(4)由题意知经反应共得到0.1 mol的Fe2O3、0.1 mol的SO2和0.1 mol的SO3，故知反应中生成FeSO4的离子方程式是2Fe3SO32H2O=
10、2Fe2SO422H。答案(1)SO2、SO3(2)ae(3)取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3(4)2Fe3SO32H2O=2Fe2SO422H9(15分)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为_。(2)某溶液中有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸
11、中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_。AMg2 BFe2 CAl3 DCu2(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：操作的名称是_；操作的名称是_；操作的方法为_。请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：_。解析(1)铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2、Fe3、H；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧化为Fe3，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe(NO3)3。(2)向该溶液中加入过量的NaOH溶液后：Mg2Mg(OH)2、Fe2Fe(OH)3、Al3AlO2、Cu2Cu(OH)2；过滤后滤渣中
12、含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2；高温灼烧后Mg(OH)2MgO、Fe(OH)3Fe2O3、Cu(OH)2CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸后生成Mg2、Fe3、Cu2，故应选择B、C。(3)从流程图中知道经操作得到滤渣，故该操作是过滤；操作是在得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤具体操作方法为：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复23次；从流程图中分析加入稍过量的NH4HCO3溶液，有FeCO3沉淀，还应有CO2生成，发生复分解反应的离子方程式为：Fe22HCO3=FeCO3CO2H2O。答案(1)Fe2、Fe3、HFe(NO3
13、)3(2)BC(3)过滤洗涤在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复23次Fe22HCO3=FeCO3CO2H2O10(14分)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。实验所用仪器：a蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳f试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是_。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分铜未
14、被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是_、_。(5)在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行_次。(6)若测定结果x值偏高，可能的原因是_(填字母编号)。a加热温度过高 b胆矾晶体的颗粒较大c加热后放在空气中冷却 d胆矾晶体部分风化解析(1)因加热坩埚时温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，烧
15、后的坩埚要在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。(2)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(3)利用途径制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。(4)根据途径的反应化学方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O和途径的反应化学方程式2CuO22H2SO4(稀)2CuSO42H2O，可以看出途径的优点是：产生等量的胆矾比途径耗硫酸少；途径不产生污染大气的气体(SO2)。(5)称量操作至少进行4次，分别是：称量
16、坩埚；称量加入晶体后的坩埚；称量加热冷却后的坩埚；称量再加热、再冷却后的坩埚至两次称量的值相差不超过0.1 g。(6)若测定结果x值偏高，可能是加热温度过高使CuSO4晶体中的CuSO4分解了，其他三项均使x值偏低。答案(1)ceb(2)a、b(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体(5)4(6)a11(15分)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：探究一设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为_。(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是_。(3)装置E中的现
17、象是_。探究二设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。(4)待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于_后，将所得溶液分成两份。(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_(选填序号，下同)；若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_。一定有Fe3O4一定有Fe只有Fe3O4只有Fe(6)另一份用_(填仪器名称)加入_，可以证明溶液中存在Fe2。探究三设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。(7)试剂b的化学式是_。(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_。答案(1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)防止暴沸(3)黑色固体变红，右端管壁有水珠(4)稀硫酸(5)(6)胶头滴管酸性KMnO4溶液，溶液褪色(7)NaOH(8)77.8%
