（通用版）2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測（十三）點點突破 過渡金屬的2種典型代表（鐵、銅）（含解析）.doc

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跟蹤檢測（十三） 點點突破——過渡金屬的2種典型代表（鐵、銅） 1．我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲……日久起銷，用刀刮其銷……所刮下之銷末，名鐵線粉”。下列關(guān)于“鐵線粉”的說法錯誤的是(　　) A．鐵線粉的主要成分為Fe2O3xH2O B．“用刀刮其銷……所刮下之銷末”指質(zhì)地疏松 C．“鐵線粉”易溶于水 D．“鐵線粉”的形成是因為吸氧腐蝕 解析：選C　“鐵線粉”為鐵銹，主要成分為Fe2O3xH2O，A正確；“鐵線粉”能夠用刀刮下，說明其質(zhì)地疏松，易脫落，B正確；氧化鐵等大多數(shù)金屬氧化物不溶于水，C錯誤；海水接近中性，鐵易發(fā)生吸氧腐蝕形成“鐵線粉”，D正確。 2．食品容易被空氣氧化而變質(zhì)，故在裝有月餅的袋子里常放有干燥劑及鐵粉，這是利用了鐵粉的(　　) A．酸性　　　　　　　　　 B．堿性 C．氧化性 D．還原性 解析：選D　放在食品包裝袋內(nèi)的小袋中，以防止食品因被氧化而變質(zhì)說明該物質(zhì)應(yīng)具有還原性能夠與氧氣反應(yīng)，則鐵粉表現(xiàn)還原性。 3．下列物質(zhì)中不能用金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)直接化合制得的是(　　) A．CuO B．FeCl3 C．CuS D．FeS 解析：選C　Cu與氧氣反應(yīng)生成CuO，故A不選；Fe與氯氣在點燃或加熱時直接生成FeCl3，故B不選；銅是變價金屬，與氧化性弱的S反應(yīng)生成低價硫化物Cu2S，故C符合；鐵是變價金屬，與氧化性弱的S反應(yīng)生成低價硫化物FeS，故D不選。 4．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是(　　) A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2 C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾 D．Fe3＋與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生血紅色沉淀 解析：選C　赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，A錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B錯誤；鐵粉把FeCl3還原成FeCl2，從而除去FeCl3，C正確；Fe3＋與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生血紅色絡(luò)合物，不是沉淀，D錯誤。 5．下列關(guān)于銅的化合物的說法正確的是(　　) A．藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是化學(xué)變化 B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，有棕黃色的煙生成 C．用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O D．向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合物倒入蒸發(fā)皿加熱煮沸一會兒，然后冷卻、過濾，濾紙上的物質(zhì)為“藍(lán)色固體” 解析：選A　藍(lán)色CuSO45H2O受熱失去結(jié)晶水轉(zhuǎn)化為白色CuSO4粉末是化學(xué)變化，A正確；常溫下銅與氯氣不反應(yīng)，需在點燃條件下才能反應(yīng)，觀察到有棕色的煙生成，B錯誤；銅銹的成分是Cu2(OH)2CO3，不是CuO，C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，Cu(OH)2加熱分解，故加熱后過濾，濾紙上留下的是黑色物質(zhì)CuO，D錯誤。 6．下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小的是(　　) A．水蒸氣通過灼熱的鐵粉 B．Cu2S在O2中灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)镃uO C．將銅絲插入FeCl3溶液中片刻 D．含水蒸氣的CO2通過盛有Na2O2的干燥管 解析：選C　水蒸氣通過灼熱的鐵粉，與鐵反應(yīng)生成Fe3O4，固體質(zhì)量增大，故A錯誤；1 mol Cu2S在O2中灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)? mol CuO，固體質(zhì)量不變，故B錯誤；由于FeCl3具有氧化性，能將Cu氧化而溶解，所以固體質(zhì)量減小，故C正確；含水蒸氣的CO2通過盛有Na2O2的干燥管，與Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3和NaOH，固體質(zhì)量增大，故D錯誤。 7．下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　　) A．FeS2SO3H2SO4 B．NaCl(aq)NaNa2O2 C．FeFeSO4(aq)Fe(OH)2Fe2O3 D．Fe2O3FeCl3(aq)Fe 解析：選C　FeS2煅燒可得SO2，無法得到SO3，故A錯誤；電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2、H2，無法得到Na，故B錯誤；Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，得不到Fe，故D錯誤。 8．中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產(chǎn)過程的部分流程如下所示。 FeCl36H2OFeOOH納米四氧化三鐵 下列有關(guān)敘述不合理的是(　　) A．納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病 B．納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質(zhì)直徑大小相等 C．在反應(yīng)①中環(huán)丙胺的作用可能是促進氯化鐵水解 D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2 解析：選B　納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A項正確；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體，不同于溶液中溶質(zhì)粒子的直徑，B項錯誤；反應(yīng)①中環(huán)丙胺不參加反應(yīng)，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會促進氯化鐵的水解，C項正確；由制備過程可知，反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D項正確。 9．(2019遼寧省實驗中學(xué)月考)銅是一種紫紅色金屬，被稱作“電器工業(yè)的主角”。銅主要是由黃銅礦煉制，焙燒時發(fā)生反應(yīng)2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2，其簡單流程如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．焙燒時硫元素全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫 B．在焙燒時氧化劑只有氧氣 C．粗銅精煉時用粗銅作陰極 D．Cu2S可以用于火法煉制銅 解析：選D　由焙燒時的化學(xué)方程式可知，焙燒時只有部分硫元素轉(zhuǎn)化為二氧化硫，故A錯誤；焙燒時Cu元素由＋2價降低到＋1價，S元素由－2價升高到＋4價，氧氣中O元素由0價降低到－2價，則氧化劑為氧氣和CuFeS2，故B錯誤；粗銅精煉時用粗銅作陽極，故C錯誤；火法煉銅的原理為Cu2S＋O22Cu＋SO2，Cu2S可用于火法煉制銅，故D正確。 10．粗制的CuSO45H2O晶體中含有Fe2＋。提純時，為了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量堿至溶液pH＝4，即可以除去Fe3＋而不損失硫酸銅。下列說法不正確的是(　　) A．溶解CuSO45H2O晶體時要加入少量稀H2SO4 B．加入H2O2除去Fe2＋的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓ C．由于CuSO4的催化作用，會使部分H2O2分解而損失 D．調(diào)溶液pH＝4的依據(jù)是當(dāng)pH＝4時Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋還未開始沉淀 解析：選B　CuSO45H2O晶體溶解后Cu2＋會發(fā)生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解時加入少量的稀硫酸可抑制Cu2＋的水解，A正確；因為氧化Fe2＋時，溶液為強酸性，在強酸性條件下，不可能大量存在OH－，B錯誤；Cu2＋對過氧化氫的分解具有催化作用，所以使部分過氧化氫損失，C正確；因為該操作的目的是除去Fe3＋且硫酸銅不損失，所以調(diào)節(jié)溶液的pH＝4，應(yīng)是Fe3＋完全沉淀而Cu2＋還未開始沉淀，D正確。 11．(2019深圳聯(lián)考)某同學(xué)用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體的裝置(省略夾持裝置，氣密性已檢查)如圖所示。下列推斷不合理的是(　　) A．燒杯中H2O2溶液的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋ B．A中存在氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵的反應(yīng) C．B中收集到的氣體是氫氣 D．向反應(yīng)后的燒杯中通入少量SO2，則溶液顏色立即由棕黃色變?yōu)闇\綠色 解析：選D　鐵單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)只能得到Fe2＋，需要氧化劑將其氧化成Fe3＋，故A正確；氧化鐵能夠與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，故B正確；進入導(dǎo)氣管中的氣體是氫氣與氯化氫，排水法收集到的氣體是氫氣，故C正確；SO2會與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淺綠色的 Fe2＋，但SO2少量，溶液不能立即變色，故D錯誤。 12．用廢鐵屑制備磁性膠體粒子的過程如下。下列說法不正確的是(　　) A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污 B．通入N2是防止空氣中的O2氧化Fe2＋ C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2＋氧化為Fe3＋，涉及反應(yīng)：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為2∶1 解析：選D　Na2CO3溶液顯堿性，油污在堿性溶液中發(fā)生水解，用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污，A正確；Fe2＋容易被O2氧化，所以通入N2的目的是防止空氣中的O2氧化Fe2＋，B正確；利用H2O2的氧化性，把部分Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及的反應(yīng)為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正確；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為1∶2，即溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為1∶2，D錯誤。 13．FeCl3易潮解、易升華，實驗室制備FeCl3的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。下列說法正確的是(　　) A．導(dǎo)管g的作用是增強裝置的氣密性 B．試劑X和試劑Y分別為濃硫酸、飽和食鹽水 C．直接用E接收產(chǎn)物比用導(dǎo)管連接D、E的優(yōu)點是可防止堵塞 D．出于簡化裝置的目的，F(xiàn)裝置可拆除 解析：選C　導(dǎo)管g的作用是平衡氣壓，保證液體順利滴下，A錯誤；為得到干燥純凈的Cl2，應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再通過濃硫酸干燥氣體，B錯誤；FeCl3易潮解，而F中的濃硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸氣進入D中，不能拆除，D錯誤。 14．(2019南陽一中月考)銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測量)Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如圖甲所示；另外，某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖乙所示。 則下列分析正確的是(　　) A．圖甲中a點和b點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式分別為Cu2O和CuO B．圖甲整個過程中共生成0.26 g水 C．圖乙三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關(guān)系的曲線是A D．圖甲中，a到b的過程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移 解析：選D　0.98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若全部生成CuO，則質(zhì)量為0.01 mol80 gmol－1＝0.80 g，所以a點對應(yīng)的物質(zhì)是CuO；若全部生成Cu2O，則質(zhì)量為0.005 mol144 gmol－1＝0.72 g，所以b點對應(yīng)的物質(zhì)是Cu2O，A項錯誤；根據(jù)化學(xué)方程式Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物質(zhì)的量為0.01 mol，質(zhì)量為0.01 mol18 gmol－1＝0.18 g，B項錯誤；CuO和其中所含Cu元素的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計算)為： CuO　～　Cu 80　　　　64 10 g　　　8 g 觀察圖乙可知，B曲線符合上述質(zhì)量關(guān)系，表示的是CuO，C項錯誤；根據(jù)反應(yīng)方程式4CuO2Cu2O＋O2↑可知，a到b的過程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，D項正確。 15．硫酸銅可用于消毒、制殺蟲劑、鍍銅等。實驗小組制取CuSO45H2O晶體并進行其熱分解的探究。請回答下列問題： 探究Ⅰ：制取CuSO45H2O晶體 小組同學(xué)設(shè)計了如下兩種方案： 甲：將銅片加入足量濃硫酸中并加熱。 乙：將銅片加入稀硫酸，控制溫度為40～50 ℃，滴加雙氧水。 (1)方案甲發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。反應(yīng)結(jié)束后有大量白色固體析出，簡述從中提取CuSO45H2O晶體的方法：倒出剩余液體，___________。 (2)方案乙發(fā)生反應(yīng)：Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O，該實驗控制溫度為40～ 50 ℃的原因是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 與方案甲相比，方案乙的主要優(yōu)點有____________、__________________(寫出2條)。 探究Ⅱ：用以下裝置(加熱裝置省略)探究CuSO45H2O晶體熱分解的產(chǎn)物。 已知：CuSO45H2O脫水后升高溫度，會繼續(xù)分解成CuO和氣體產(chǎn)物，氣體產(chǎn)物可能含有SO3、SO2、O2中的1～3種。 (3)稱取5.00 g CuSO45H2O于A中加熱，當(dāng)觀察到A中出現(xiàn)__________________，可初步判斷晶體已完全脫水并發(fā)生分解。加熱一段時間后，A中固體質(zhì)量為3.00 g，則此時A中固體的成分為________________________。 (4)裝置B中迅速生成白色沉淀，說明分解產(chǎn)物中有______________，C裝置的作用是______________________。 (5)理論上E中應(yīng)收集到V mL氣體，事實上收集到的氣體體積偏小，可能的原因是_____ _____________(不考慮泄漏等儀器與操作原因)。 解析：(1)方案甲發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)SO2↑＋CuSO4＋2H2O。反應(yīng)結(jié)束后有大量白色固體析出，從中提取CuSO45H2O晶體的方法：倒出剩余液體，加入適量蒸餾水，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶。 (2)H2O2受熱易分解，故乙方案控制溫度為40～50 ℃的原因是溫度較低，反應(yīng)速率慢；溫度太高，H2O2分解，損耗大。與方案甲相比，方案乙的主要優(yōu)點有原料利用率高、不產(chǎn)生污染、能耗低等。 (3)若5.00 g CuSO45H2O完全失水為CuSO4，則CuSO4的質(zhì)量為3.2 g，完全分解為CuO，則CuO的質(zhì)量為1.6 g。加熱一段時間后，A中固體質(zhì)量為3.00 g,3.2 g>3.00 g>1.6 g，則此時A中固體的成分為CuSO4和CuO。 (4)裝置B中迅速生成白色沉淀，說明分解產(chǎn)物中有SO3，C裝置可以盛放品紅溶液，目的是檢驗是否有SO2生成。 (5)E中收集到的氣體應(yīng)是O2，事實上收集到的氣體體積偏小，可能是在C裝置中部分O2與SO2和H2O發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(濃)SO2↑＋CuSO4＋2H2O　加入適量蒸餾水，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶 (2)溫度較低，反應(yīng)速率慢；溫度太高，H2O2分解，損耗大　原料利用率高　不產(chǎn)生污染(或其他合理答案) (3)固體變?yōu)楹谏uSO4和CuO (4)SO3　檢驗是否有SO2生成 (5)在C裝置中部分O2參與了氧化還原反應(yīng) 16．鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。請根據(jù)下列實驗回答問題。 (1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是____________，Y與過量濃硝酸反應(yīng)后的溶液中含有的鹽的化學(xué)式為______________________________________________。 (2)某溶液中含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是________(填字母)。 A．Mg2＋　　 B．Fe2＋　　　 C．Al3＋　　　 D．Cu2＋ (3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程圖如下： ①操作Ⅰ的名稱是_________；操作Ⅱ的名稱是__________； 操作Ⅱ的方法為_______________________________________________________。 ②Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用離子方程式表示) ______________________________________________。 ③請寫出生成FeCO3沉淀的離子方程式： __________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題意，有磁性的固體Y為Fe3O4，與過量的鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3，溶液中有剩余的HCl，所以反應(yīng)后的溶液中大量存在的陽離子是Fe2＋、Fe3＋、H＋，硝酸具有強氧化性，F(xiàn)e3O4與過量的濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3。 (2)加入過量的NaOH溶液，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlO，Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，且Fe(OH)2易被氧化，灼燒固體得到MgO、CuO、Fe2O3，投入到過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Al3＋、 Fe2＋。 (3)①由工藝流程圖可知，操作Ⅰ是將固體與液體分離，應(yīng)采取過濾的方法；FeCO3沉淀會附著其他離子，需要進行洗滌，具體操作為在漏斗中加入適量蒸餾水至恰好沒過沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次。②CO水解：CO＋H2OHCO＋OH－，Na2CO3溶液呈堿性，油污主要成分為油脂，在堿性條件下水解而易除去。③由工藝流程圖可知，操作Ⅰ所得的濾液中主要有FeSO4，加入NH4HCO3，實質(zhì)是Fe2＋和HCO反應(yīng)生成FeCO3，同時生成CO2和H2O，反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。 答案：(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋　Fe(NO3)3　(2)BC (3)①過濾　洗滌　在漏斗中加入適量蒸餾水至恰好沒過沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次 ②CO＋H2OHCO＋OH－ ③Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O