铁、铜及其化合物-高考化学小题专题练习.pdf

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1、本部分内容主要考查铁及其化合物的性质，Fe 2+ 和 Fe 3+的性质、转化关系及检验，根据 Fe(OH)3的焰色进 行推断， Fe(OH)2的制备，同时铁三角之间的相互转化也是考查的重点，常涉及到氧化还原反应方面的知识。 1 【2018 新课标 1卷】 NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（） A16.25g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA B22.4L（标准状况）氨气含有的质子数为18NA C92.0g 甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0NA D1.0mol CH4与 Cl2在光照下反应生成的CH3Cl 分子数为1.0NA 2 【2018 新课标 2卷】 N

2、A代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（） A常温常压下，124g P4中所含 PP 键数目为4NA B100mL 1mol L -1 FeCl 3溶液中所含Fe 3+的数目为 0.1NA C标准状况下，11.2L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D密闭容器中，2mol SO2和 1mol O2催化反应后分子总数为2NA 3 【2018江苏卷】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是（） A向 FeCl2溶液中滴加 NH4SCN溶液，溶液显红色 BKAl(SO4)2 12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体 CNH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3 DCu与 FeCl3溶液反

3、应可生成CuCl2 4.【2018江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是（） A饱和 Na2CO3溶液与 CaSO4固体反应： CO 2 3+CaSO4CaCO3+SO 2 4 B酸化 NaIO3和NaI的混合溶液： I - +IO 3+6H +=I 2+3H2O CKClO 碱性溶液与 Fe(OH)3反应： 3ClO - +2Fe(OH)3=2FeO 2 4+3Cl - +4H +H 2O D电解饱和食盐水：2Cl - +2H += 通电 Cl2 +H2 5 【2018 天津卷】由下列实验及现象推出的相应结论正确的是（） 实验现象结论 疯狂专练九 铁、铜及其化合物 A某溶液中滴加K3Fe(

4、CN)6溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe 2+，无 Fe3+ B向 C6H5ONa 溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性： H2CO3C6H5OH C向含有ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加 CuSO4溶液 生成黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS) D某溶液中加入Ba(NO3)2 溶液 再加足量盐酸 产生白色沉淀 仍有白色沉淀 原溶液中有SO 2 4 1 【2018 哈尔滨三中一模】下列说法中，正确的是（） A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属 B金、银、铜是应用最广泛的金属材料 C钛被誉为 “ 21 世纪的金属 ” ，应用前景很广阔 D铜是导电性、导热性最好的有色金属 2 【2018 抚顺市

5、二中二模】下列反应中，反应后固体物质增重的是（） A氢气通过灼热的CuO 粉末 B二氧化碳通过Na2O2粉末 C铝与 Fe2O3发生铝热反应 D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 3 【2018 辽宁八校联考】下列指定反应的离子方程式正确的是（） ACu 溶于稀 HNO3：Cu2H +NO 3=Cu 2+NO 2 H2O B(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH 溶液反应制Fe(OH)2：Fe 2+2OH=Fe(OH) 2 C用 CH3COOH 溶解 CaCO3：CaCO32H +=Ca2+H 2OCO2 D向 NaAlO2溶液中通入过量CO2制 Al(OH)3：CO2AlO 22H2O=

6、Al(OH)3 HCO 3 4 【2018 天津七中一模】下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是（） A该溶液中， K +、Fe2+、C 6H5OH、Br 可以大量共存 B和 KI 溶液反应的离子方程式：Fe 3+ 2I=Fe2+I 2 C和 Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe 3+SO2 4Ba 2+3OH=Fe(OH) 3 BaSO4 D1L 0.1molL 1 该溶液和足量的Zn 充分反应，生成11.2g Fe 5 【2018 厦门八校联考】已知酸性条件下有如下反应：2Cu +=Cu2+Cu 。由于反应温度不同，用氢气 还原氧化铜时，可能产生Cu 或 Cu2O，两者都是红色固

7、体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色 固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下： 加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸弄硝酸 实验现象 有红色固体剩余、 溶液变为蓝色 产生无色气体产生无色气体、溶液变为蓝色 产生红棕色气体、 溶液变为蓝色 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物（） A是 Cu B是 Cu2O C一定有Cu，一定有Cu2O D一定有Cu2O，可能有Cu 6 【2018 福州一中二模】球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X 的组成设计实验 如下： 下列说法不正确的是（） A固体 2 是氧化铁 BX 的化学式可以表示为Fe3C2 C溶液甲加热、蒸发、灼烧也可

8、得到24.0g 固体 DX 与足量的热浓硝酸反应有NO2和 CO2生成 7 【2018 福州八校联考】向10.4g Fe3O4、Fe2O3、Cu 的混合物中加入1mol L -1 的硫酸溶液140mL 时，固 体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe 3+，若用过量的 H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量 为（） A1.12g B3.24g C2.24g D6.42g 8 【2018 武汉三中二模】向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL 中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质 量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO 气体 )。下列分析错误的是（） AOA 段产生的是NO，AB 段的反应为

9、Fe 2Fe 3+=3Fe2+， BC 段产生 H 2 BA 点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和 H2SO4 C原混合酸中NO 3物质的量为 0.2mol D原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2mol L 1 9 【2018 湖北重点中学新起点考试】工业上回收利用某合金废料(主要含 Fe、Cu、Co、Li 等，已知Co、 Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如图所示: （1）金属 M 为。 （ 2）加 入H2O2的作用是(用离子方程式表示) ， 加入氨水的作用 是。 （3）CoC2O4 2H2O 高温焙烧的化学方程式为。 （4）已知 Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度的关系如表所示。

10、温度 /10 30 60 90 浓度 /(molL -1) 0.21 0.17 0.14 0.10 操作 2 中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其目的是。 10 【2018 哈尔滨八校联考】铁及其化合物有丰富多彩的化学性质。回答下列问题： （ 1）铁元素在周期表中的位置为第_周期第 _族。 （ 2） FeCl3溶液可用于吸收尾气中的SO2， 写出该反应的离子方程式：_ 。 （ 3）某化学兴趣小组同学用如图装置，充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO4 xH2O)至完全分解。 装置 A 中需持续通入N2，其目的是 _ 。 充分反应一段时间后，小组同学观察到实验现象为：装置 A 中残留有红棕色固体，装置 B 中

11、固体变蓝， C 中溶液褪色，请写出FeSO4分解的化学方程式：_ 。 装置 D 中干燥管的作用为_ 。 小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时FeSO4 xH2O 分解的质量变化情况，得到如图关系： 实验结束后，装置B 质量增加 12.6g，结合上图数据，确定FeSO4 xH2O 中的 x_。 一、考点透视 1.【答案】 B 【解析】 A. 胶体是大分子的集合体；16.25g 氯化铁的物质的量是16.25g 162.5g mol 10.1mol，由于氢 氧化铁胶体是分子的集合体，因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA，A 错误； B. 根据氩气的组成解 答：标准状况下22.4

12、L 氩气的物质的量是1mol，氩气是一个Ar 原子组成的单质，其中含有的质子数是18NA， B 正确； C. 根据丙三醇的结构分析；1 分子丙三醇含有3 个羟基， 92.0g 丙三醇的物质的量是1mol，其中含有 羟基数是3NA，C 错误； D. 根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。甲烷与氯气在光照条件 下发生取代反应生成的卤代烃不止一种，因此生成的CH3Cl 分子数小于1.0NA，D 错误。答案选B。 2.【答案】 C 【解析】 A. 根据白磷是正四面体结构分析；常温常压下，124g P4的物质的量是1mol，由于白磷是正四 面体结构，含有6 个 PP 键，因此其中所含PP键数

13、目为6NA，A 错误； B. 根据铁离子水解分析；铁离子 在溶液中水解，所以100mL 1molL - 1FeCl 3溶液中所含Fe 3+的数目小于 0.1NA，B 错误； C. 根据甲烷和乙烯均 含有 4 个氢原子分析；甲烷和乙烯分子均含有4 个氢原子，标准状况下，11.2L 甲烷和乙烯混合物的物质的量 是 0.5mol，其中含氢原子数目为2NA，C 正确； D. 根据反应是可逆反应判断；反应2SO2+O22SO3是可逆 反应，因此密闭容器中，2mol SO2和 1mol O2催化反应后分子总数大于2NA，D 错误。答案选C。 3.【答案】 A 【解析】 A 项， FeCl2溶液中含Fe 2

14、+，NH 4SCN 用于检验 Fe 3+，向 FeCl 2溶液中滴加NH4SCN 溶液，溶液 不会显红色， A 项错误； B 项， KAl(SO4)2 12H2O 溶于水电离出的Al 3+水解形成 Al(OH)3胶体，离子方程式为 Al 3+3H 2OAl(OH)3(胶体 )+3H +，B 项正确； C 项，实验室可用 NH4Cl 和 Ca(OH)2混合共热制NH3，反应 的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2= CaCl2+2NH3 +2H2O，C 项正确； D 项， Cu 与 FeCl3溶液反应生成CuCl2 和 FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl

15、2，D 项正确；答案选A。 4.【答案】 A 【解析】 A 项，饱和 Na2CO3溶液与 CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的 CaCO3，反应的离子方程式 为 CO 2 3+CaSO4CaCO3+SO 2 4，A 项正确； B 项，电荷不守恒，得失电子不守恒，正确的离子方程式为 5I - +IO 3+6H +=3I 2+3H2O ， B 项 错 误 ； C 项 ， 在 碱 性 溶 液 中 不 可 能 生 成H + ， 正 确 的 离 子 方 程 式 为 3ClO - +2F(OH)3+4OH - =3Cl - +2FeO 2 4+5H2O，C 项错误； D 项，电解饱和食盐水生成NaOH

16、、H2和 Cl2，电解 饱和食盐水的离子方程式为2Cl - +2H2O= 通电 Cl2 +H2 +2OH - ，D 项错误；答案选A。 5.【答案】 B 【解析】 A某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中有Fe 2+，但是无法证明是否有 答 案 与 解 析 Fe 3+。选项 A 错误。 B向 C 6H5ONa 溶液中通入CO2，溶液变浑浊，说明生成了苯酚，根据强酸制弱酸的原 则，得到碳酸的酸性强于苯酚。选B 正确。 C向含有ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加CuSO4溶液，虽然有ZnS 不溶物，但是溶液中还有Na2S，加入硫酸铜溶液以后，Cu 2+一定与溶液中的 S 2

17、- 反应得到黑色的CuS 沉淀，不 能证明发生了沉淀转化。选项C 错误。 D向溶液中加入硝酸钡溶液，得到白色沉淀（有很多可能），再加入 盐酸时， 溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子，溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一 步得到的是亚硫酸钡沉淀，此步就会被氧化为硫酸钡沉淀，依然不溶， 则无法证明原溶液有硫酸根离子。选项 D 错误。 二、考点突破 1.【答案】 C 【解析】 人类在生产、 生活中最早使用的金属是铜而不是铁；应用最广泛的金属材料是黑色金属材料，即 铁、锰、铬以及它们的合金，而不是金、银、铜等有色金属材料；金属钛因性能优良、蕴藏量大，被誉为 “ 21 世纪的金属 ” ，

18、应用前景广阔；银的导电性、导热性是金属中最好的，铜的导电性、导热性仅次于银。 2.【答案】 B 【解析】 A 项， CuO 被 H2还原为 Cu，固体质量减轻；B 项， 2Na2O22CO2=2Na2CO3 O2，Na2O2变 为 Na2CO3，固体质量增加；C 项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D 项， 1mol Zn 置换出 1mol Cu ，固体 质量减轻，不符合题意。 3.【答案】 D 【解析】 Cu 与稀 HNO3反应的还原产物为NO，A 错误； (NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH 反应时还会发 生 NH 4与 OH 间的反应， B 错误； CH 3COOH 是弱电解质

19、，离子方程式中不能拆成离子形式。 4.【答案】 D 【解析】 Fe 3+与苯酚发生反应， A 错误；离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒，B 错误；没有遵循 物料守恒原则，C 错误； 1L 0.1molL 1 的 Fe2(SO4)3溶液中含Fe 3+为 0.2mol，足量的 Zn 可将 0.2mol Fe 3+还原 得到 0.2mol 的 Fe，即质量为11.2g，D 正确。 5.【答案】 D 【解析】 浓 H2SO4(加热 )、硝酸均能氧化Cu 或 Cu2O；而稀 H2SO4与 Cu 不反应，与Cu2O 反应。 6.【答案】 B 【解析】 X 在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经

20、盐酸、 氯气处理后得到FeCl3溶液 (溶液乙 )， 加热、蒸发时， FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧 Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体 2)，A 正确； n(Fe2O3) 24.0g 160gmol 1 0.15mol，n(Fe)0.3mol ，m(Fe) 16.8g，m(C)18.0g16.8g1.2 g，n(C)0.1mol，n(Fe)n(C)31，X 的化学式可以表示为Fe3C，B 错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe 2+会被空气氧化为 Fe 3+，最后得到的 固体也是Fe2O3，C 正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D 正确。

21、 7.【答案】 C 【解析】 Fe3O4、 Fe2O3和 Cu 的混合物中加入硫酸溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe 3+ ， 溶液中溶质为CuSO4、 FeSO4， 硫酸中 H 元素与 Fe3O4、 Fe2O3中 O 元素结合生成水， 由水的分子式H2O 可知， 故 Fe3O4、Fe2O3中 n(O)=n(H2SO4)=0.14L 1mol L - 1=0.14mol ，若用过量的 H2在高温下还原相同质量的原混合 物，固体减少的质量为氧化物中氧元素质量，所以固体减少的质量为0.14mol16 gmol -1=2.24g；故选 C。 8.【答案】 B 【解析】 分析图像中各线段所

22、发生的反应：OA 段： FeNO 34H +=Fe3+ NO 2H 2O；AB 段： Fe 2Fe 3+=3Fe2+；BC 段： Fe2H+=Fe2+H 2 。由此可知A 正确；由 OA 段所发生的反应可知硝酸完全转化为 NO，溶液中不存在NO 3，故 A 点溶质应该是Fe2(SO4)3和 H2SO4，B 错误；由 OA 段氧化还原反应的得失电子 守恒可知， n(NO 3)n(Fe) 11.2g 56g mol 10.2mol，C 正确；三个阶段共消耗铁为 22.4g，即 22.4g 56g mol 10.4mol， C 点溶质为FeSO4，由溶液中的电荷守恒可知 n(SO2 4)n(Fe 2

23、+)0.4mol，由反应前后 SO 2 4 的量不变可知原混 合酸中硫酸的浓度为2mol L 1，D 正确。 9.【答案】（1）Cu （2）2Fe 2+H 2O2+2H +=2Fe3+2H 2O调节溶液的pH 使 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3沉淀 （3）4CoC2O4 2H2O+3O2= 高温 2Co2O3+8H2O+8CO2 （4）减少 Li2CO3的溶解损失 【解析】（1）合金废料中只有Cu 与盐酸不反应,故金属 M 为 Cu。 （2）加入 H2O2的作用是将Fe 2+氧化为 Fe 3+，反应的离子方程式为 2Fe 2+ +H2O2+2H +=2Fe3+2H 2O。根据工艺流程图可知

24、，加入氨水的作用是调节溶 液的 pH，使 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3沉淀。 （3）CoC2O4 2H2O 在足量空气中高温焙烧生成Co2O3、CO2、H2O，反 应的化学方程式为4CoC2O4 2H2O+3O2= 高温 2Co2O3+8H2O+8CO2。（4） Li2CO3微溶于水，且由题表中数据可知， 随温度升高，饱和溶液中Li2CO3的浓度减小，故操作2 中，蒸发浓缩后必须趁热过滤的目的是减少Li2CO3的 溶解损失。 10.【答案】（ 1）四 （2）2Fe 3+SO 2 2H2O=2Fe 2+ SO2 44H + （3） 持续充入氮气， 可排出装置中的空气，并将晶体分解的气体产物

25、全部从A 中排出2FeSO4= 高温 Fe2O3SO2 SO3 防止氢氧化钠溶液倒吸7 【解析】（1）铁的原子序数是26，位于元素周期表中第四周期第族。 （ 2）SO2通入 FeCl3溶液中， Fe 3+ 被还原为Fe 2+ ，SO2被氧化为SO 2 4，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式：2Fe 3+SO 2 2H2O=2Fe 2+SO2 4 4H +。 （3）装置 A 中需持续通入氮气的作用主要是排出装置中的空气及将装置 A 中生成的气体全部排出。装置 A 中残留有红棕色固体，说明产物中有Fe2O3，装置 C 中高锰酸钾溶液褪色， 说 明还有 SO2气体生成，根据氧化还原反应的规律可写出发生反应的化学方程式为2FeSO4= 高温 Fe2O3SO2 SO3 。根据图像可知，最终生成的氧化铁质量是8g，装置 B 增重 12.6g，说明生成水的质量为12.6g。根据 化学式 FeSO4 xH2O，可知 Fe 原子和 H2O 的个数比为 1x，则 2 8g 160g mol 1 12.6g 18g mol 11x，解得 x7。