1、第一单元 铁、铜的获取及应用一、单项选择题1(2020淮北模拟)天工开物记载：“黄矾所出又奇甚，乃即炼皂矾炉侧土墙，刮取下来。染家用之，金色淡者涂炙，立成紫赤也。”皂矾FeSO47H2O；黄矾Fe2(SO4)310H2O；赤矾Fe2O3下列有关说法正确的是()A皂矾可用于碱性花木土壤补铁B皂矾变为黄矾是受热脱水过程C黄矾受热分解可以获得赤矾D矾是含结晶水的硫酸盐矿石解析：选C。FeSO4溶液呈酸性，不能用于碱性花木土壤补铁，故A错误；FeSO47H2O变为Fe2(SO4)310H2O是氧化过程，故B错误；Fe2(SO4)310H2O受热分解可以生成Fe2O3、SO3、H2O，故C正确；赤矾Fe
2、2O3 不是硫酸盐，故D错误。2坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是()A铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁反应速率比生铁快解析：选A。铁是26号元素，属于第族元素，为过渡元素，故A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故B错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳与盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，
3、故D错误。3下列物质不能通过化合反应直接制得的是()AFeCl2BNaHSO3CCu(OH)2DFe(OH)3解析：选C。C项，氧化铜和水不能反应。D项，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。4(2020沧州高三模拟)铁片投入下列溶液后，铁片质量减少，但无气体产生的是()A冷浓HNO3BCu(NO3)2溶液C稀硫酸DFe(NO3)3溶液解析：选D。Fe在冷浓硝酸中钝化，铁片质量增加；Fe和Cu(NO3)2反应，在Fe片上附有Cu，铁片质量增加；Fe和稀H2SO4反应有H2产生；Fe与Fe(NO3)3反应无气体放出，生成Fe(NO3)2，铁片质量减少。5下列各组物质中，X是主体物质，Y
4、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()选项ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu解析：选C。Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D项有新的杂质CuSO4生成，D错误。6(2020徐州模拟)已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H发生反应：Cu2O2H=CuCu2H2O。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Cu2OB溶液中最终可
5、能有紫红色固体出现C该实验的结果无法说明CuO分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解解析：选C。解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验的结果无法说明CuO分解的程度。7(2020河北三市联考)化学美无处不在，如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是()选项物质a物质b物质c物质dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞试液BCuOAgNO3Fe2O3紫色石蕊试液CCu2OBaCl2Fe2O3和Cu酚酞试液DCu(OH)2Ba(NO3)2Fe(OH)2紫色石
6、蕊试液解析：选D。稀硫酸与Fe(OH)3、Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液，呈棕黄色，稀硫酸遇酚酞试液显无色，A、B、C项均错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与Fe(OH)2反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊试液变红，D项正确。8.在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示，则原混合溶液中Fe(NO3)3与 Cu(NO3)2的物质的量浓度之比为()A31B12C21D11解析：选C。由离子方程式：2Fe
7、3Fe=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu，结合图像可知，c(Fe2)的大小范围在 03 molL1变化快，3 molL1是拐点，此前发生2Fe3Fe=3Fe2，在34 molL1范围内变化时发生FeCu2=Fe2Cu，两阶段消耗Fe的量相同。由化学方程式2Fe3Fe=3Fe2可得，n(Fe3)2n(Fe)，由化学方程式FeCu2=Fe2Cu可得，n(Cu2)n(Fe)，故原溶液中c(Fe3)c(Cu2)21。二、不定项选择题9将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B向溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色C
8、Fe2和Fe3的物质的量之比为51D氧化产物与还原产物的物质的量之比为25解析：选B。n(Fe)0.02 mol，n(Fe3)0.025 L2 molL10.05 mol，由反应：Fe2Fe3=3Fe2可知Fe3过量，加入KSCN显血红色，溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol，溶液中剩余n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol，即Fe2和Fe3的物质的量之比为61；氧化产物与还原产物的物质的量之比为12。10通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()选项操作与现象解释A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝
9、Fe3能与淀粉发生显色反应B把生铁置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：选D。A项中Fe3将I氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。11A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是()A反应
10、中所加试剂可能是氯气B反应中需要加具有还原性的试剂CA与稀硝酸反应一定能实现元素M在反应中发生的价态变化D元素M在反应中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现解析：选BC。根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项正确；反应是铁元素由2价升高到3价，需要加具有氧化性的试剂，B项错误；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，不能实现FeFe3的价态变化，C项不正确；Fe3能将I氧化成I2，自身被还原成Fe2，D项正确。三、非选择题12根据下列转化关系，回答有关问题。(1)浅绿色溶液D主要成分的化学式为_，试剂1是_。(2)下列物质不能作为试剂
11、2的是_(填序号)。aCl2b新制氯水c浓硫酸dSe硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为_。(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_。(5)某同学在实验时向E中加入了过量的一种固体物质，发现棕黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设：_；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方案是_。解析：从框图可知，Fe和稀盐酸反应生成FeCl2溶液，为浅绿色，即D的主要成分为FeCl2，加入试剂2后变为棕黄色溶液，联想最终变成深红色溶液F(硫氰化铁溶液)，可以推断溶液E的主要成分为Fe3。Fe与H2O(g)反应生成固体Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为Fe3O48HCl=2FeCl3
12、FeCl24H2O，所以溶液B为FeCl3和FeCl2的混合溶液，加入试剂1(KSCN溶液)后，Fe3变成Fe(SCN)3，加入试剂2(强氧化剂)，Fe2被氧化为Fe3，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深。答案：(1)FeCl2KSCN溶液(2)d(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(4)溶液中的Fe2被氧化剂氧化成Fe3，使Fe3浓度增大，从而生成更多的硫氰化铁使红色加深(5)加入还原剂将Fe3还原用胶头滴管取少量棕黄色褪去后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，再加入几滴氯水。如果溶液开始不出现血红色，加氯水后出现血红色，则说明假设正确；若溶液不变血红色，
13、则假设不正确13(2018高考海南卷)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为_。(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式：_。配制的FeCl3溶液应保持_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，原因是_。(3)溶液中Cu2的浓度可采用碘量法测得：2Cu25I=2CuIII2S2O=S4O3I反应中的氧化剂为_。现取20.00 mL含有Cu2的溶液，加入足量的KI充分反应后，用0.100 0 molL1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2的
14、浓度为_molL1。答案：(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)Cu2Fe3=Cu22Fe2酸性防止Fe3水解生成Fe(OH)3(3)Cu20.125 014Fe3O4是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图1是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。请回答下列问题：(1)图2中仪器a的名称是_。(2)根据题目要求，在图2中最好选择_(填序号)作为A装置。(3)对图2中装置进行气密性检查的方法是_，向分液漏斗中加足量水，过一会，水不再下滴，说明装置的气密性良好。(4)在B装置中发生的主要反应的化学方程式是_。(5
15、)当产生的气体与事先预热的铁粉接触时，在硬质玻璃管中将观察到的明显现象是_。(6)反应一段时间后，若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解，取少许溶液于试管中，加入淀粉KI溶液，没有蓝色出现，推测固体粉末中除Fe3O4外，一定有_。(7)若铁粉被完全消耗，某同学为确定生成物中有2价铁，取少量生成物于试管中，加入适量的稀硫酸溶解。写出溶解过程发生反应的离子方程式：_。写出确定2价铁所用试剂名称、操作步骤、实验现象和结论：_。解析：(1)图2中仪器a为长颈漏斗。(2)图2中三个装置只有可以达到气流稳定、流速可控的目的。(3)检查装置的气密性时需用止水夹夹住橡胶管，确保装置中密封住一定体积的气体。(4)
16、B装置中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。(5)在硬质玻璃管中铁粉与O2剧烈反应，并有火星产生。(6)加入淀粉KI溶液没有出现蓝色，说明溶液中没有Fe3，即生成物中除了有Fe3O4外，还有铁粉剩余，Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3被Fe还原为Fe2。(7)Fe3O4溶于稀硫酸生成Fe3和Fe2，其离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。检验溶液中含有Fe2，可用K3Fe(CN)6溶液或酸性高锰酸钾溶液。答案：(1)长颈漏斗(2)(3)用止水夹夹紧橡胶管(4)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(5)铁粉剧烈燃烧，火星四射(6)铁粉(7)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O用小试管取少量溶液，向其中逐滴加入K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，说明有2价铁存在(或用小试管取少量酸性高锰酸钾溶液，滴入几滴题述溶液，若紫红色变浅，说明有2价铁存在)7