1、训练27铁、铜及其化合物的应用训练目标1.了解铁、铜元素在自然界中的存在形态及冶炼方法。2掌握铁的重要化合物的主要性质及其应用。3掌握Fe2、Fe3的检验方法。 (10分钟)1下列变化所得主要物质的颜色按红色、红褐色、黑色、蓝色的顺序排列正确的是()金属铁在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间酚酞滴入NaOH溶液中无水硫酸铜放入医用酒精中A BC D答案：B解析：中生成Fe3O4，为黑色；中最终得到Fe(OH)3，为红褐色；中溶液呈红色；中得到CuSO45H2O，为蓝色。2将KSCN溶液加入下列指定溶液中，溶液不呈血红色的是()A向Fe2(SO4)3溶液中加入足量
2、铁粉后所得溶液B铁丝在足量氯气中燃烧后所得产物的水溶液C铁在氧气中充分燃烧后加入足量稀盐酸所形成的溶液D铁锈加入足量盐酸所形成的溶液答案：A解析：A项，向Fe2(SO4)3溶液中加入足量铁粉，所得溶液中只有Fe2，加入KSCN溶液，不呈血红色，A项正确；B项，该水溶液是FeCl3溶液，加入KSCN溶液，呈血红色，B项错误；C项，铁在氧气中燃烧后生成Fe3O4，加入足量稀盐酸形成含有氯化铁和氯化亚铁的溶液，加入KSCN溶液，呈血红色，C项错误；D项，铁锈的主要成分是Fe2O3，加入足量稀盐酸形成含有氯化铁的溶液，再加入KSCN溶液，呈血红色，D项错误。3向某晶体的水溶液中加入含有Fe2的溶液后，
3、无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合溶液出现血红色，由此得出的结论错误的是()A该晶体的水溶液中一定含有SCNBFe3的氧化性比Br2强CFe2被Br2氧化成Fe3DFe2与SCN不能形成血红色的化合物答案：B解析：向水溶液中加入含有Fe2的溶液后，溶液无明显变化，随后加入溴水，出现血红色，说明Fe2被Br2氧化成Fe3，即Br2的氧化性比Fe3强，且原溶液中含有SCN，Fe2与SCN不能形成血红色的化合物。4欲证明某溶液中不含Fe3而含有Fe2，下列实验操作顺序正确的是()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A BC D答案：C解析：先加入KSCN溶液，溶液不变色，证明原溶液
4、中不含Fe3，再加入足量氯水，溶液变为血红色，证明原溶液中含有Fe2。 (35分钟)一、选择题(单选)1将下列四种铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液后不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈血红色，则该化合物是()AFe2O3 BFeCl3CFe2(SO4)3 DFeO答案：D解析：滴加KSCN溶液后不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈血红色，说明该化合物溶于盐酸后所得溶液中只有Fe2，没有Fe3。2向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断正确的是()A加入KSCN溶液可能变血红色B溶液中一定含有Fe2C溶液中一定不含Cu2D剩余固体中一定含有
5、Fe答案：B解析：加入铁粉后，铁先与溶液中的FeCl3反应，然后才与CuCl2反应。充分反应后有固体存在，该固体可能为Cu，此时铁粉和FeCl3完全反应而CuCl2可能完全反应，也可能有剩余；该固体也可能为Fe和Cu的混合物，此时铁粉有剩余，FeCl3、CuCl2均完全反应。因此，溶液中一定不含Fe3，加入KSCN溶液不可能变血红色；溶液中一定含有Fe2；溶液中可能含有Cu2；剩余固体中一定含有Cu，不一定含有Fe。综上所述，B项正确。3下列物质能直接通过金属和卤素单化合得到的是()CuCl2FeCl2FeBr2MgCl2FeI3FeI2A BC D答案：B解析：铜与氯气反应得到CuCl2，F
6、e与氯气反应得到FeCl3，Fe与Br2反应得到FeBr3，Mg与氯气反应得到MgCl2，Fe与I2反应得到FeI2。4下列关于铁及其化合物的说法正确的是()AFe3O4是红棕色粉末，俗称磁性氧化铁B铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤DFe3与KSCN反应产生红色沉淀答案：C解析：A项，Fe3O4是黑色固体，A项错误；B项，铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，B项错误；C项，Fe2FeCl3=3FeCl2，C项正确；D项，Fe3与KSCN反应溶液变为血红色，D项错误。5为了防止FeSO4被氧化而变质
7、，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的()A铜粉 B铁粉C锌粉 DFe2(SO4)3答案：B解析：FeSO4中Fe元素为2价，Fe2具有还原性，极易被氧化为Fe3，加入铁粉后，能将Fe3还原为Fe2，且溶液中不引入其他杂质。6现有一定量FeO、Fe2O3的混合物，在足量H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体质量比原混合物减少0.8 g；将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，则所需1 molL1盐酸的体积至少为()A0.05 L B0.1 LC0.2 L D1 L答案：B解析：剩余固体比原混合物减少的质量即为原混合物中的O的质量，则n(O)0.05 mol。原混合物与盐
8、酸反应，生成氯化物和水，则n(H)2n(O)0.05 mol20.1 mol，n(HCl)0.1 mol，所需1 molL1盐酸的体积至少为0.1 L。7500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol铁粉，待Fe3反应完全后，溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()A0.4 molL1 B0.6 molL1C0.8 molL1 D1.0 molL1答案：C解析：由2Fe3Fe=3Fe2知，0.2 mol Fe3与铁粉反应生成0.3 mol Fe2，则所得溶液中Fe2的物质的量为0.3 mol0.1 mol0.4 mol，c(Fe2
9、)0.8 molL1。8将Cu片放入0.1 molL1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3)：c(Fe2)2：3，则溶液中Cu2与Fe3的物质的量之比为()A3：2 B3：4C3：5 D4：3答案：B解析：根据2Fe3Cu=2Fe2Cu2可知，反应后溶液中c(Cu2)c(Fe2)，故c(Cu2)：c(Fe3)c(Fe2)：c(Fe3)3：4，即n(Cu2)：n(Fe3)3：4。9把过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，反应结束后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是()A7：2 B3：2C2：3 D2：7答案
10、：D解析：根据反应2Fe3Fe=3Fe2可知，铁溶解，固体质量减少，根据反应Cu2Fe=CuFe2可知，铁溶解，铜析出，固体质量增加，而反应结束后，称得剩余固体质量与所加铁屑的质量相等，则反应中固体减少的质量与反应中固体增加的质量相等，即56 gmol1(64 gmol156 gmol1)n(Cu2)，得n(Fe3)：n(Cu2)2：7，故n(FeCl3)：n(CuCl2)2：7。10现有某铁的氧化物样品，用35 mL 5 molL1的盐酸恰好完全溶解，向反应后的溶液中通入氯气140 mL(标准状况下)，Fe2恰好全部转化为Fe3。则该氧化物可能的化学式为()AFe2O3 BFe3O4CFe4
11、O5 DFe5O7答案：D解析：设该铁的氧化物为Fe2O3nFeO，则有Fe2O3nFeO(62n)HCl=2FeCl3nFeCl2(n3)H2O、nFeCl2Cl2=nFeCl3，可得关系式(62n)HClCl2，即，解得n。二、非选择题11将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是：_；铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为_；铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中
12、不可能有的单质是_，Fe2_(填“一定”或“可能”)存在。答案：(1)Fe3、Cu2一定(2)Fe3可能(3)Fe、Cu一定解析：本题通过金属的活动性：FeCu，离子的氧化性Fe3Cu2，考查了物质的共存问题，解答本题应首先弄清物质间发生的反应，凡相互发生反应的物质间不可能大量共存，依据设问可推断出剩余的固体单质及离子情况。本题属于物质共存问题，解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有：Fe2FeCl3=3FeCl2FeCuCl2=CuFeCl2Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3、Cu2，因
13、为它们能发生上述反应。(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2、Fe3或Fe2、Cu。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中一定没有Fe、Cu，一定有Fe2。12钠与FeSO4溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验改进：先在试管内新制备的FeSO4溶液上面覆盖一薄层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠并迅速塞上带导管的单孔塞。(1)实验中汽油的作用_。(2)加入钠粒后，观察到液面上有大量气泡产生，溶液中有_色沉淀生成。(3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是_。(
14、4)写出Na与FeSO4溶液反应的离子方程式：_。答案：(1)受热时汽油汽化，其蒸气将试管内空气排尽，起保护作用(2)白(3)钠与水剧烈反应放出大量热，使生成的氢气、汽油蒸气和试管里空气的混合气燃烧爆炸(4)2Na2H2O=2Na2OHH2，Fe22OH=Fe(OH)2或2Na2H2OFe2=2NaFe(OH)2H213物质AF有如下转化关系，反应、均是在高温下进行的(必要时可使用催化剂)。A是人类使用最广泛的金属，B是最常见的溶剂，E为一种还原性气体，而且其分子与氮气分子具有相同的电子数。回答下列问题。(1)物质C是_，物质E是_，物质F是_。(2)写出反应的化学方程式：_。答案：(1)Fe3O4COCO2(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2解析：该题解题的关键是找准突破口。A是人类使用最广泛的金属，显然A是Fe；E是一种还原性气体，而且其分子与氮气分子具有相同的电子数，常见的还原性气体是H2和CO，电子数为14的是CO；显然C为铁的氧化物，又B是最常见的溶剂，能和Fe反应，知B是水。D、F分别为：H2、CO2。这样，答案即可得出。
