2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第3節(jié)《鐵、銅及其化合物》課時檢測

2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第3節(jié)鐵、銅及其化合物課時檢測一、單項選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個正確選項)1能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是()。A將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe6H=2Fe33H2B將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O48H=3Fe34H2OC將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：Fe24HNO=Fe32H2ONOD將銅屑加入Fe3溶液中：2Fe3Cu=2Fe2Cu22高效凈水劑聚合氯化鋁鐵(PAFC)的組成可表示為AlFe(OH)nCl6nm，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的凈化處理。某工廠欲以工業(yè)廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料、采用如下流程來制取PAFC。下列判斷無法確定的是()。APAFC因水解而能凈水B往甲溶液中滴入KSCN溶液后呈血紅色C試劑X具有氧化性D乙溶液肯定不可能呈強堿性3(xx年廣東深圳模擬)最近科學(xué)家冶煉出了純度高達99.999 990%的鐵，根據(jù)你的推測，下列性質(zhì)它不可能具有的是()。A硬度比生鐵低B在潮濕的空氣中放置不易生銹C在冷的濃硫酸中可鈍化D與4 mol·L1鹽酸反應(yīng)的速率比生鐵快4下列中學(xué)常見實驗的現(xiàn)象或表述正確的是()。A過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液顯紅色B制備氫氧化亞鐵時，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵C檢驗紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可D向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會，然后冷卻、過濾，濾紙上的物體為“藍色固體”5有Fe2、NO、Fe3、NH、H和H2O六種粒子，屬于同一氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物，下列敘述不正確的是()。A氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為18B該過程說明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化C每1 mol NO發(fā)生氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)移8 mol eD若把該反應(yīng)設(shè)計為原電池，則負極反應(yīng)為：Fe2e=Fe36常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個反應(yīng)：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O、2Fe3H2O2=2Fe2O22H。下列說法不正確的是()。AH2O2的氧化性比Fe3強，其還原性比Fe2強B在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C在H2O2分解過程中，F(xiàn)e2的總量保持不變DH2O2生產(chǎn)過程要嚴格避免混入Fe2二、雙項選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個正確選項。選對一個給3分，選錯一個不給分)7通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()。選項操作、現(xiàn)象解釋A向KI­淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3將I氧化為I2B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)38.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是()。A錫青銅的熔點比純銅高B在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用C錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比在干燥環(huán)境中腐蝕快D生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程三、非選擇題(本大題共64分)9(16分)現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟要求綜合考慮環(huán)境污染和經(jīng)濟效益。高純氧化鐵可作現(xiàn)代電子工業(yè)的材料，以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵(軟磁Fe2O3)的生產(chǎn)流程示意圖：(1)步驟I中過濾所得濾渣的主要成分是_。(2)步驟II中加入鐵粉的目的是_。(3)步驟中可選用_試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填標號)。A稀硝酸 B雙氧水C氨水 D高錳酸鉀溶液(4)寫出在空氣中煅燒FeCO3，制備高純氧化鐵的化學(xué)方程式：_。(5)從濾液C中回收的主要物質(zhì)的一種用途是_ _。10(16分)孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3，還含少量二價鐵和三價鐵的氧化物及硅的氧化物。以下是實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖：(1)試劑A的化學(xué)式是_；操作的名稱是_；操作用到的儀器有酒精燈、玻璃棒、_、坩堝鉗和三腳架。(2)生成氣體X的化學(xué)方程式為：_。(3)使用試劑B的目的是將溶液中的Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，試劑B最好選用_(填字母序號)。寫出對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式：_。A酸性KMnO4溶液 B雙氧水C濃硝酸 D氯水(4)已知：物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2開始沉淀時的pH2.34.8完全沉淀時的pH3.76.7試劑C的使用是為了調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離。試劑C宜選用_(填字母序號)。為完全除去溶液c中的Fe3而又不使Cu2沉淀，則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為_。A稀硫酸 BNaOH溶液C氨水 DCuO(5)請設(shè)計一種實驗方案檢驗溶液中Fe3是否完全除去(寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)：_。11(16分)(xx年重慶高考)某研究小組利用下圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)(1)MgCO3的分解產(chǎn)物為_。(2)裝置C的作用是_，處理尾氣的方法為_。(3)將研究小組分為兩組，按上圖裝置進行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)，兩組分別用產(chǎn)物進行以下實驗。步驟操作甲組現(xiàn)象乙組現(xiàn)象1取黑色粉末加入稀鹽酸溶解，無氣泡溶解，有氣泡2取步驟1中溶液，滴加K3Fe(CN)6溶液藍色沉淀藍色沉淀3取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液變紅無現(xiàn)象4向步驟3溶液中滴加新制氯水紅色褪去先變紅，后褪色乙組得到的黑色粉末是_。甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為：_。乙組步驟4中，溶液變紅的原因為_；溶液褪色可能的原因及其驗證方法為_。從實驗安全考慮，上圖裝置還可采取的改進措施是_。12(16分)為探究Fe(NO3)2等硝酸鹽熱分解產(chǎn)物和產(chǎn)物的性質(zhì)，某化學(xué)小組開展如下探究：【查閱資料】2KNO32KNO2O2，F(xiàn)e(NO3)2FexOyNO2O2。實驗一：探究Fe(NO3)2熱分解固體產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)。該小組甲同學(xué)將分解后的固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)兩份溶液，進行以下探究實驗。(1)【提純猜想】猜想一：鐵元素只顯2價；猜想二：鐵元素_；猜想三：鐵元素既有2價又有3價?！緦嶒灢僮鳌肯蛞环萑芤褐械稳隟SCN溶液；向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。(2)【實驗現(xiàn)象】實驗_；實驗_。(3)【實驗結(jié)論】猜想二成立，則Fe(NO3)2分解的化學(xué)方程式是：_。實驗二：(4)探究Fe(NO3)2熱分解氣體產(chǎn)物的性質(zhì)。小組乙同學(xué)進行了如下實驗，請完成實驗空缺部分內(nèi)容。限選試劑和用品：濃H2SO4溶液、4 mol·L1 NaOH溶液、0.1 mol·L1 BaCl2溶液、帶火星的木條、0.1 mol·L1酸性KMnO4溶液、蒸餾水。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量Fe(NO3)2固體于試管中，加熱分解_，說明分解產(chǎn)生的氣體中含有NO2步驟2：將產(chǎn)生的氣體依次通過盛有足量_、濃硫酸的洗氣瓶，_在最后一個出口檢驗_，說明分解產(chǎn)生的氣體中含O2實驗三：KNO3中混有Fe(NO3)2，為確定其中鐵元素的含量，小組丙同學(xué)進行如下實驗：取混合物樣品10 g，充分加熱分解；將固體產(chǎn)物溶解、過濾，取沉淀進行洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為3.2 g。則混合物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_。(保留三位有效數(shù)字；相對原子質(zhì)量：Fe56O16)第3節(jié)鐵、銅及其化合物1D解析：鐵與稀硫酸反應(yīng)，鐵元素被氧化為2價，正確的離子方程式為：Fe2H=Fe2H2，A錯誤；磁性氧化鐵中有三分之二的三價鐵、三分之一的二價鐵，故其正確的離子方程式為：Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O，B錯誤；因為硝酸具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，但該方程式未配平，各物質(zhì)在方程式中的化學(xué)計量數(shù)應(yīng)分別為3、4、1、3、2、1，C錯誤；三價鐵離子具有強氧化性，能將銅氧化，自身被還原為二價鐵離子，D正確。2B解析：PAFC含有的鋁離子和鐵離子都能發(fā)生水解生成膠體而凈水，A正確；甲溶液無法判斷是否含有鐵離子但肯定含有亞鐵離子，B錯誤；加入試劑X是為了將甲溶液中的Fe2氧化為Fe3，C正確；乙溶液呈強堿性時鋁離子和鐵離子要變成沉淀，D正確。3D解析：生鐵是鐵碳合金，硬度比純鐵高，A正確；鐵純度越高抗腐蝕能力越強，B正確；鐵在冷濃硫酸中能鈍化，C正確；與4 mol·L1鹽酸反應(yīng)時因不易發(fā)生原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率比生鐵慢，D錯誤。4C解析：過量的鐵粉與一定量的稀硝酸反應(yīng)最終生成的是Fe2，A錯誤；制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌，B錯誤；CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀，加熱后過濾，濾紙上留有的是CuO，D錯誤。5C解析：根據(jù)題述六種粒子，可以推斷反應(yīng)的方程式為：8Fe210HNO=8Fe3NH3H2O，在這個反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為18，A正確；從上述反應(yīng)可得出的結(jié)論是Fe2在酸性條件下易被NO氧化，B正確；每1 mol NO被還原，轉(zhuǎn)移8 mol電子，C錯誤；設(shè)計原電池時，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，則Fe2失電子，D正確。6B解析：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化性、還原性強弱比較規(guī)律：同一氧化還原反應(yīng)中滿足左強右弱，A正確；H2O2顯弱酸性，但分解后生成水，即酸性減弱，pH逐漸增大，B錯誤；把兩式相加，發(fā)現(xiàn)Fe2的量沒有改變，說明其作用是H2O2分解的催化劑，因此生產(chǎn)過程中要嚴格避免混入Fe2，C、D都正確。7AD解析：B項中紅棕色斑點是Fe2O3；C項中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。8BC解析：合金的熔點一般比各組分的熔點要低，所以錫銅合金的熔點比純銅低，A錯誤；Sn與Cu形成原電池，因Sn比Cu金屬活潑性強，所以Sn作負極，Cu作正極，Sn對Cu起到保護作用，B正確；合金在潮濕環(huán)境下，可以發(fā)生電化學(xué)腐蝕，比在干燥環(huán)境腐蝕要快，C正確；電化學(xué)腐蝕同樣屬于化學(xué)反應(yīng)過程，D錯誤。9(1)SiO2(2)將Fe3還原為Fe2(3)C(4)4FeCO3O22Fe2O34CO2(5)作氮肥解析：(1)將硫鐵礦燒渣酸浸后，鐵的氧化物溶于酸，酸性氧化物SiO2不與酸反應(yīng)。(2)在濾液A中加入鐵粉后，溶液中的Fe3可以被還原為Fe2。(3)加入的物質(zhì)應(yīng)是堿，且所選物質(zhì)不能具有氧化性，以防將Fe2氧化為Fe3。(4)在空氣中煅燒FeCO3，二價鐵被氧化為三價鐵，生成Fe2O3。(5)濾液C中含有NH，可回收為氮肥使用。10(1)H2SO4過濾蒸發(fā)皿(2)Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO43H2OCO2(3)B2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(4)D3.74.8(5)取待檢溶液少許，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，說明Fe3已完全除去；若溶液變紅色，則說明Fe3未完全除去11(1)MgO、CO2(2)除CO2點燃(3)FeFe3O48H=2Fe3Fe24H2OFe2被氧化成Fe3，F(xiàn)e3遇SCN顯紅色假設(shè)SCN被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立(其他合理答案均可)在裝置BC之間添加裝置E防倒吸(其他合理答案均可)解析：探究溫度對CO還原Fe2O3的影響為實驗?zāi)康目疾榛瘜W(xué)知識，涉及產(chǎn)物分析、裝置作用、尾氣處理、物質(zhì)檢驗、反應(yīng)原理、實驗假設(shè)、實驗驗證、裝置改進等內(nèi)容。(1)MgCO3MgOCO2；產(chǎn)物是MgO、CO2。(2)通過Zn粉，發(fā)生反應(yīng)：ZnCO2ZnOCO；再通過NaOH溶液，是為了除去二氧化碳；再通過無水氯化鈣是為了除去水蒸氣；然后CO還原氧化鐵，E裝置防倒吸，F(xiàn)裝置檢驗和吸收二氧化碳。尾氣是CO，點燃處理。(3)CO還原氧化鐵生成黑色粉末可能是Fe、Fe3O4、FeO及其混合物。步驟1，證明甲組沒有Fe生成，乙組產(chǎn)生了Fe；步驟2，證明溶于酸時都生成了Fe2；步驟3，證明甲組生成了Fe3O4，乙組沒有生成；步驟4，說明褪色的原因可能是SCN可能被Cl2氧化。12(1)只顯3價(2)溶液出現(xiàn)血紅色溶液紫紅色不褪色(3)4Fe(NO3)22Fe2O38NO2O2(4)有紅棕色氣體產(chǎn)生4 mol·L1 NaOH溶液用帶火星的木條帶火星的木條復(fù)燃(5)22.4%解析：(1)根據(jù)兩個已知的猜想推斷，猜想二必為鐵元素只顯3價；(2)根據(jù)實驗結(jié)論推斷，F(xiàn)e(NO3)2受熱分解產(chǎn)生的固體產(chǎn)物只有Fe2O3，F(xiàn)e2O3與足量稀硫酸反應(yīng)生成Fe3的溶液，則Fe3遇KSCN溶液變紅，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；設(shè)Fe2O3的系數(shù)為1，根據(jù)鐵、氮、氧原子個數(shù)守恒配平，該反應(yīng)為2Fe(NO3)2Fe2O34NO21/2O2，系數(shù)加倍可得：4Fe(NO3)22Fe2O38NO3O2；(4)Fe(NO3)2受熱分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物中，NO2是紅棕色氣體，O2是無色無味氣體，有紅棕色氣體產(chǎn)生，就能說明分解產(chǎn)生的氣體中含有NO2；由于NO2有毒，且易與水反應(yīng)產(chǎn)生能與O2反應(yīng)的NO，因此步驟2中應(yīng)該先用過量4 mol·L1 NaOH溶液吸收多余的NO2，再用濃硫酸干燥，在最后一個出氣口用帶火星的木條檢驗，m(Fe2O3)3.2 g；根據(jù)鐵元素守恒可得關(guān)系式，2FeFe2O3，則原料中m(Fe)m(Fe2O3)×2×56/1603.2 g×2×56/160；由于混合物總質(zhì)量為10 g，則其中有鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為3.2 g×2×56/160÷10 g×100%22.4%。