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1、浙江 2019 版化学复习方略课时提能演练 ( 九) 3.2铁、铜的获取及应用 （苏教版）（ 45 分钟 100 分）一、选择题 ( 本题包括 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1. 将铁片放到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是()A. 稀硫酸B. 硫酸铜溶液C. 氢氧化钠溶液D.氯化铝溶液2. 下列物质不能通过化合反应直接制得的是()A.FeCl 2B.NaHSO3C.Al(OH) 3D.Fe(OH)33.(2019 重庆模拟) 下列有关金属的工业制法中正确的是()A. 制钛：用金属钠置换四氯化钛(TiCl 4) 溶液中的钛B. 炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石
2、中的铁C. 制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl 溶液D. 炼铜：用黄铜矿 ( 主要成分为 CuFeS) 直接电解精炼得到纯度为99.9%的铜24.(2019 杭州模拟 ) 将铜片放入 0.1 mol L1FeCl 3 溶液中，反应一定时间后取出铜片，溶液中c(Fe3 ) c(Fe 2) 23，则 Cu2 与 Fe3的物质的量之比为 ()A.32B.35C.43D.345. 能正确表示下列反应的离子方程式的是()A. 将铜屑加入3溶液中：2Fe322Fe Cu=2Fe CuB. 将磁性氧化铁溶于盐酸：3Fe3O4 8H =3Fe 4H2OC. 将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：23 2H
3、 ONOFe 4H NO =Fe32D. 将铁粉加入稀硫酸中：3 3H 2Fe 6H=2Fe26.(2019 温州模拟) 下列有关铁、铜及其化合物的除杂方法正确的是()A. 除去 FeCl 3 中混有的CuCl2：加入过量铁粉，过滤B. 除去铁粉中的少量铝粉：加过量盐酸后，过滤、洗涤第 - 1 -页C. 除去 FeCl 2 溶液中混有的FeCl 3：加入过量铁粉，过滤D. 除去 Cu 粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤7. 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 ()操作、现象解 释A 向 KI 淀粉溶液中加入 FeCl 3 溶
4、液，溶液变蓝Fe3 能与淀粉发生显色反应把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成BFe(OH)3向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明 Fe 置换出溶液中的氢， 生成C了氢气新制 Fe(OH)2 露置于空气中一段时间， 白色物质变成了红褐说明 Fe(OH)2 易被 O2 氧化成D色,Fe(OH)38.(2019 济南模拟 ) 下列叙述正确的是 ()A. 因为 NH3H2O是弱碱，所以不能用氨水与FeCl 3 溶液反应制取 Fe(OH)3B. 向 FeI溶液中通入少量Cl ，再滴加少量CCl ，振荡、静置，下层液体为紫色224C. 向一定体积的热浓硫酸中加入过量的
5、铁粉，生成的气体能被烧碱溶液完全吸收D. 将 SO 气体通入溴水，欲检验溶液中是否有2生成，可向溶液中滴加 Ba(NO)溶液SO24329.( 易错题 )2.8 g Fe 全部溶于一定浓度、100 mL 的 HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L，测得反应后溶液的 pH 为 1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断不正确的是()A. 反应前 HNO3溶液的浓度为 2.0 mol L1B.1.12L 的气体全部为 NOC. 反应后溶液中 c(NO3 ) 1.6 mol L 1D. 反应后的溶液最多还能溶解1.61 g Fe10.( 预测题 ) 某稀溶液中含有Fe(NO ) 、
6、 Cu(NO) 、 HNO，向其中逐渐加入铁粉，溶液中2Fe 的浓度与加入33323铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3) 3、 Cu(NO3) 2、 HNO3物质的量浓度之比为 ()A.111B.131C.338D.114二、非选择题( 本题包括3 小题，共40 分)11.(14分)(2019 大纲版全国卷改编) 如图中， A、B、C、D、 E 是单质， G、H、I 、F 是 B、C、D、E 分别和第 - 2 -页A 形成的二元化合物。已知：高温反应 CGB H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；I是一种常见的温室气体，它和点燃60%。E 可以发生反应： 2E I=
7、2F D，F 中 E 元素的质量分数为回答问题：(1) 中反应的化学方程式为： _ ；(2)1.6 g G溶于盐酸， 得到的溶液与铜粉完全反应， 计算至少需铜粉的质量 ( 写出离子方程式和计算过程) ；_ 。(3)C 与过量 NaOH溶液反应的离子方程式为： _ ，反应后溶液与过量化合物I 反应的离子方程式为： _ ；(4)E 在 I 中燃烧观察到的现象是：_ 。12.(12 分)(2019 天津高考改编) 图中 X、Y、Z 为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系( 部分产物已略去 ) 。其中， A 俗称磁性氧化铁； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：(1) 已
8、知 A 与 1mol Al 反应转化为 X 时( 所有物质均为固体 ) ，放出 a kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_ 。(2) 磁性氧化铁中的铁元素有两种价态，某同学欲判断G溶液中铁的价态，进行了以下实验，请帮他完成下表：实验步骤现象和结论取少量溶液于试管中，滴加几滴溶液颜色变为 _色，说明不含Fe2溶液另取少量溶液于另一试管中，向里滴加溶液变色，说明含有 Fe3溶液(3) 写出 A 和 D 的稀溶液反应生成 G的离子方程式： _ 。13.(14 分 )( 预测题 ) 某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO 2) ，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃
9、取( 铜从水层进入有机层的过程) 和反萃取 ( 铜从有机层进入水层的过程 ) 是现代湿法炼铜的重要工艺手段。2已知： Cu2O 2H =Cu Cu H2O；当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；反萃取后的水层2 是硫酸铜溶液。第 - 3 -页回答下列问题：(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：2 Cu H2O、Cu2O 2H=Cu_ 、 _( 写其中 2 个) 。(2)将有机层和水层分离的操作方法叫_ ，实验室完成此操作所用到的一种主要仪器是。(3) “循环”经多次循环后的水层1 不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是_。(4)
10、 写出电解过程中 ( 两电极都是惰性电极 ) 阴极发生反应的电极反应式 _。(5) “循环”中反萃取剂的主要成分是_ 。答案解析1. 【解析】 选 B。 A项，由于每溶解溶解 56 g 的 Fe，溶液中析出 64 g Fe 与 AlCl 3 溶液不发生反应，故选56 g 的 Fe，溶液中析出 2 g 的 H2，所以溶液质量增重； B 项，由于每的 Cu，所以溶液质量减轻； C 项， Fe 与 NaOH溶液不发生反应； D 项，B 项。2. 【解析】 选 C。 A项， Fe2FeCl 3=3FeCl2；B 项， Na2SO3 SO2 H2O=2NaHSO3； C 项，通过化合反应不能直接制得 A
11、l(OH) 3； D项， 4Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)3，故选 C 项。3. 【解析】 选 B。金属钠在溶液中先与水反应，无法置换出TiCl 4 溶液中的金属钛， A 选项错误；电解 NaCl溶液会得到 NaOH溶液，应该电解熔融的NaCl 制备金属钠， C 选项错误；黄铜矿石经冶炼先制得粗铜，粗铜电解精炼得纯铜， D 选项错误。4. 【解析】 选 D。设 n(Fe2) 3 mol ，则 n(Fe3322知 n(Cu2) 2 mol，由离子方程式 2FeCu=2Fe Cu ) n(Fe 2) 2 1.5 mol ，则 n(Cu 2) n(Fe 3 ) 1.5 mol 2 mo
12、l 3 4。5. 【解析】 选 A。 A正确，符合3 个守恒； B 错误，电荷不守恒，Fe O 中 Fe 有两种价态，正确的离子方程34式应该为：32 4H2O；C 错误，得失电子不守恒，电荷不守恒，正确的离子方程式Fe3O4 8H =2Fe Fe应为： 3Fe2 NO4H =33Fe3 NO 2HO； D 错误，不符合客观实际，反应后只能生成Fe2 和 H2。6. 【解析】 选 C。 A中 FeCl 3也与 Fe 反应； B 中铁粉和铝粉都能够和盐酸反应；D 中 Cu 也与稀硝酸发生反应，形成溶液，不符合题意。7. 【解析】 选 D。A2Fe3 2I =I2 2Fe2 ，碘单质使淀粉溶液变蓝
13、错误B铁锈的主要成分是 Fe2O3错误第 - 4 -页C铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，不能得到氢气错误D4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)正确33234I2，所以向 FeI28. 【解析】 选 B。 A项， FeCl3NH HO=Fe(OH) 3NHCl ； B 项，由于还原性Fe溶液中通入少量Cl 2，Cl 2 首先与 I 反应： Cl 2 2I =I2 2Cl ；C项，过量的 Fe 与热浓硫酸反应，首先产生 SO2 气体，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变稀，后来稀硫酸与Fe 反应产生 H2； D项，由于发生反应： SO Br2H O=HSO 2HBr，欲检验溶液中的2，应
14、向溶液中加入 BaCl溶液，若加入 Ba(NO)SO222224423溶液，则不能排除2B 项。SO 的干扰，故选39. 【解题指南】 解答本题应注意以下两点：(1) 当 HNO3过量时，铁与 HNO3反应生成 Fe(NO3) 3；(2) 除剩余的 HNO3能溶解铁外，生成的 Fe(NO3) 3 仍能溶解铁。【解析】 选 A。由于反应后溶液的 pH 为 1，说明 HNO3过量，所得溶液为Fe(NO3 ) 3 溶液，则 n( 反应前 HNO3) n( 未被还原 HNO) n( 被还原 HNO) n( 剩余 HNO) 2.81.12 3 0.1 0.1 0.21(mol) ，所以反应前333562
15、2.430.2113molHNO溶液的浓度为0.1 2.1(mol L) ，故 A 项错误； 由 Fe Fe 知，0.05 mol 的 Fe 反应时失去 0.15电子，则 HNO得到 0.15 mol 电子生成0.05 mol 气体，所以该气体全部为NO，故 B 项正确；反应后溶液30.1 0.160.16中 n(NO ) 3n(Fe) n( 剩余 HNO) 3 0.05 0.1(mol) ，所以反应后溶液中 c(NO) 0.1333 1项正确；根据： 3Fe 8HNO=3Fe(NO) 2NO 4H O知，剩余的 0.01 mol HNO能1.6 (mol L ) ，故 C3322溶解 0.0
16、03 75 mol Fe，根据 Fe 2Fe3=3Fe2 得，生成的 0.05 mol Fe3 能溶解 0.025 mol Fe，所以反应后溶液总共溶解0.028 75 mol Fe ，即 1.61 g Fe，故 D 项正确。【方法技巧】铁与硝酸的反应规律(1) 铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。(2) 铁与稀硝酸的反应：硝酸过量时：Fe 4HNO3=Fe(NO3) 3 NO 2H2OFe 过量时：3Fe 8HNO3=3Fe(NO) 2 2NO 4H2O铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为：n(Fe)1当 n(HNO3) 4时，按反应进行，产物仅有Fe(NO3) 3， HNO3可
17、能有剩余。第 - 5 -页n(Fe)3当 n(HNO3) 8时，按反应进行，产物仅有Fe(NO3) 2， Fe 可能有剩余。1n(Fe)3当 4n(HNO3) 8时，则反应均发生，产物为 Fe(NO3) 2 和 Fe(NO3) 3。10. 【解题指南】 解答本题应注意以下三点：(1)Fe 与 Fe(NO3) 3、 Cu(NO3) 2、 HNO3反应的先后顺序；(2) 横、纵坐标及曲线各折点表示的意义；(3)HNO3 反应生成的Fe3 和溶液中的原有Fe3 均与 Fe 发生反应。【解析】 选 D。由于先发生反应：Fe 4HNO=Fe(NO) NO 2H O，再发生反应： Fe33322Fe(NO
18、3) 3=3Fe(NO) 2，最后发生反应： Fe Cu(NO3) 2=Fe(NO3) 2 Cu。由图像知， 1mol Fe 与 HNO3发生反应，则需 HNO4 mol，生成 Fe(NO)31 mol ；由图像知， 1 mol Fe 与 Fe(NO )发生反应，则需 Fe(NO)32 mol ，33333所以原溶液中含有Fe(NO3) 3 1 mol；由图像知， 1 mol Fe与 Cu(NO3) 2 发生反应，则需Cu(NO3) 2 1 mol ，所以原溶液中含有Cu(NO3) 2 1 mol ，故选 D 项。11. 【解题指南】 本题主要考查 Mg、 Al 、Fe 及其化合物的性质及与其
19、有关的化学方程式的计算。解题时注意寻找突破口，如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。【解析】 (1) 铝热反应应用于铁轨的焊接，由可知C 为 Al 、 G为 Fe2O3、 B 为 Fe、 H 为 Al 2O3，反应的化学高温方程式为 2Al Fe2O3=2Fe Al 2O3。 CO2是最常见的温室气体，由可知 E 为 Mg、 I 为 CO2、 F 为 MgO、 D 为 C。综上可知 A 为 O2。(2)Fe 2O3 与盐酸反应的离子方程式为Fe2O33 3H2O，FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe36H =2Fe221.6 g Cu=2FeCu，可知 n(Cu) n
20、(Fe 2O3) 160 g mol 1 0.01 mol ，需铜粉的质量为 0.01 mol 64g mol 1 0.64 g 。(3)Al与过量 NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al 2OH 2H O=2AlO 23H2，反应后溶液为NaAlO2，与过量 CO2反应的离子方程式为：AlO CO 2H O=Al(OH) HCO。22233(4)Mg 在 CO2中燃烧的化学方程式为：点燃2Mg CO2=2MgO C，观察到的现象是镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体。高温答案： (1)2Al Fe2O3=2Fe Al 2O3第 - 6 -页(2)Fe32O3 6H =2Fe 3
21、H2O，322，2FeCu=2Fe Cun(Cu) n(Fe 2O3) 1.6 g0.01 mol ，至少需铜粉的质量为0.01 mol 64 g mol1 0.64 g160 g mol 1(3)2Al 3H2 2OH2H2O=2AlOAlO CO 2H O=Al(OH) HCO22233(4) 镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体12. 【解题指南】 解题时找准突破口， Fe3O4 俗称磁性氧化铁，能和氢氟酸反应的不溶于水的酸性氧化物为SiO2。【解析】 X、Y、 Z 都是单质， Fe3O4 和 Al 发生铝热反应生成单质铁，故X 是 Fe，Y 是氧气， Z 是单质硅，则D是
22、 HNO， E 是 SiO ， G是 Fe(NO )3，M是 Na SiO 。32323(1)A 与 1mol Al反应时放出 a kJ 热量，书写热化学方程式时要注意对应关系，即有8 mol Al 参与反应时，放热 8a kJ 。(2) 在溶液中可能含有Fe3 的情况下，检验 Fe2 应用酸性 KMnO4溶液。加入少量酸性KMnO4溶液，若酸性 KMnO422 3溶液褪色，说明含有 Fe ，若溶液不褪色，则不含Fe，检验 Fe 一般用 KSCN溶液，加入 KSCN溶液后，若溶液变血红色，则含有Fe3 ，若溶液不变血红色，则不含Fe3 。(3)O2322、 NO、H O发生反应 4NO 3O
23、2H O=4HNO，Fe O 中既有 Fe又有 Fe ，和硝酸发生反应时，Fe222334被氧化为 Fe3 。答案： (1)8Al(s)3 4 4Al2 3 8a kJ mol1 3Fe O(s)=9Fe(s)O(s)H(2) 酸性 KMnO紫KSCN血红4(3)3Fe3NO 14H2O3O4 28HNO3 =9Fe13. 【解析】 (1)矿石的成分为CuO、 Cu2O、 Fe2O3 和 SiO2，用稀硫酸处理过程中发生的离子反应除Cu2O 2H223 3H2O、 2Fe322=Cu CuH2O外，还有：CuO2H =Cu H2O、 Fe2O3 6H =2Fe Cu=2Fe Cu。(2) 将有
24、机层和水层分离的操作方法叫分液，实验室完成该操作的主要仪器是分液漏斗。(3) “循环”经多次循环后的水层 1，因含有较多的亚铁盐而不能继续循环使用，可将其中的亚铁盐结晶分离，得 FeSO4 7H2O。(4)对水层 2 用惰性电极电解，阴极发生的反应为Cu2 2e =Cu。(5)“循环”中的反萃取剂是用惰性电极电解硫酸铜溶液后的剩余溶液，主要成分为H2SO4。23 3H2O3Cu=答案： (1)CuO 2H=Cu H2OFe2O3 6H =2Fe2Fe第 - 7 -页2Fe2 Cu2 ( 任填 2 个即可 )(2) 分液 分液漏斗(3)FeSO 4 7H2 O(4)Cu 2 2e=Cu(5)H 2SO4第 - 8 -页