高考化学二轮复习专项测试：专题十四 铁、铜及其化合物 3含解析

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1、 2020届高考化学二轮复习专项测试专题十四 铁、铜及其化合物（3） 1、将铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol·L-1的FeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体质量为2.8g。下列说法正确的是(   ) A.剩余固体是铁、铜混合物 B.原固体混合物中铜的质量为9.6g C.反应后溶液中n(Fe3+)=0.10mol D.反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cn2+)=0.75mol 2、某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且的物质的量浓度为6mol·L-1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为(   )

2、 A.11.2g      B.16.8g      C.19.6g      D.22.4g 3、向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+)的变化如图所示.下列离子方程式错误的是(   ) A.0~1:Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O B.1~2:Fe+2Fe3+3Fe2+ C.2~3:Fe+Cu2+Fe2++Cu D.0~3:3Fe+2Fe3++2Cu2+5Fe2++2Cu 4、向10.4 、、的混合物中加入1 的硫酸溶液140 时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含,若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物,固体

3、减少的质量为(   ) A.1.12 B.2.24 C.3.24 D.6.42 5、将9g铜和铁的混合物投入100mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12L NO,剩余4.8g金属;继续加入100mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是( ) A.原混合物中铜和铁各0.075mol B.稀硝酸的物质的量浓度为1.5 C.第一次剩余4.8g金属为铜和铁 D.向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100mL,又得到标准状况下1.12L NO 6、Na2FeO4是一种高效多功能

4、水处理剂,应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示 2FeSO4+6Na2O2 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,对此反应下列说法中正确的是(   ) A.Na2O2只作氧化剂 B.2mol FeSO4发生反应时,反应中共有8mol电子转移 C.每生成16g氧气就有1mol Fe2+被还原 D.Na2FeO4既是还原产物又是氧化产物 7、聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂),可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是( ) A.KClO3作氧化剂,每生成1mol [Fe(O

5、H)SO4]n消耗 mol KClO2 B.生成聚合硫酸铁后,水溶液的pH增大 C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水 D.在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强 8、由以下两种途径制铜: (1)CuOCuSO4Cu   (2)ZnH2Cu 假设每一步反应都完全, 要制得等质量的铜, 两个途径相比较, 则下列有关说法正确的是(   ) A.消耗等质量的Zn、H2SO4、CuO B.消耗的只有CuO质量相同 C.过程中产生的ZnSO4质量相同 D.所有反应类型都相同 9、火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO

6、2,下列说法正确的是(   ) A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物 B.每生成1mol Cu2S,有4mol硫被氧化 C.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化 D.每转移1.2mol电子,有0.2mol硫被氧化 10、下列说法错误的是(    ) ①向溶液中滴入少量溶液,反应的离子方程式为 ②向溶液中先滴入溶液,再滴加溶液,溶液变成血红色,说明既有氧化性又有还原性 ③将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加溶液,有气体生成,溶液呈血红色,则稀硝酸将氧化成了 ④向某溶液中滴加氯水后再加入溶液,溶液呈红色,溶液中一定含有 ⑤在溶液中加入溶液,溶液显红色,证明原溶液中有,无 A

7、.①②③④     B.①②③④⑤     C.②③④     D.②③④⑤ 11、铜是一种古老而又年轻的金属元素,铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用. 1.古代留下来的青铜器表面呈绿色,原因是在潮湿的空气中,铜易发生腐蚀生成铜绿,有关反应的化学方程式为__________________. 2.现代工业主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2,也可表示为Cu2S·Fe2S3)的方法获得铜.火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO,每转移0.6mol电子,有___________mol硫原子被氧化.写出火法炼铜由Cu2S得到Cu的总方程式_______

8、____. 3.CuSO4可用于游泳池水的消毒,原因是__________________. 4.向CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入CuO粉末会产生新的沉淀,该沉淀的主要成分的化学式为______________(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-39, Ksp[Cu(OH)2]=1.3×10-20). 5. 利用Cu和FeCl3溶液的反应可制作印刷线路板,为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中回收Cu,某化学兴趣小组的同学设计了以下两种实验方案:     方案1:向废液中加入过量铁粉,充分反应后过滤.在所得滤渣中加入足量盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜

9、.方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为___________________.     方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解.当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时Cu已全部析出,在电极上可直接回收铜.操作比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为____________________. 12、银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺流程如下图所示: 1.滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为___________________________.

10、 2.混合物固体B的组成为______________(填化学式)。 3.煅烧过程中CuO与Al2O3反应生成CuAlO2和一种气体,请写出反应方程式:_________________________________. 4.若银铜合金废料中铜的质量分数为64%,则理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为__________mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液__________L。 5.CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是__________、过滤、洗涤和干燥。 13、高铁酸钾(K2FeO4)是优秀的水处理剂,具有很强的氧化性,氧化能力优

11、于氯气和臭氧,溶于水中能有效杀灭水中的微生物和藻类,还能氧化分解各种有机、无机污染物,如酚、有机氮、硫化物、氰化物等,而且在整个净化过程中不会产生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物。工业上常用次氯酸钠氧化法和电解法先制得高铁酸钠后再与氢氧化钾饱和溶液反应制备高铁酸钾。次氯酸钠氧化法制备高铁酸钾简要流程如下:   1.写出在碱性条件下过程①反应的离子方程式:__________ 2.过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为:2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因:__________ 3.K2FeO4溶于水后,会

12、慢慢放出气体,并杀菌消毒,净化水中悬浮杂质,写出它和水反应的离子方程式__________。 在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用__________(填序号)。 A.H2O   B.稀KOH溶液、异丙醇 C.KCl溶液、异丙醇 D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇 4.K2FeO4溶于水后,会水解生成如下图中的物种,纵坐标表示其分数分布,则下列说法不正确的是__________ A.FeO42-+H2OHFeO4-+OH-的平衡常数为10-7.4 B.从pH=1到pH=2.6,H2FeO4的分布分数逐渐增大 C.向pH=6的该溶液中加KOH溶液,

13、反应的离子方程式为HFeO4-+ OH-= FeO42-+H2O D.根据图中信息,铁元素有4种存在形态,它们总是可以同时大量存在 5.可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为: ①FeO42-+CrO2- +2H2O=CrO42-+Fe(OH)3↓+OH- ②2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O ③Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3+ +7H2O现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 mo

14、l/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为21.90 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为__________。(保留四位有效数字) 答案以及解析 1答案及解析： 答案：D 解析： 铁的还原性强于铜,将铁、铜混合粉末加入FeCl3溶液中,铁先与铁离子反应,氯化铁的物质的量是0.5mol。设0.5mol Fe3+完全反应消耗铜、铁的质量分别为m1、m2,则 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 64g 2mol m1  0.5mol Fe+2Fe3+=3Fe2+ 56g 2mol m2

15、  0.5mol 解得m1=16g,m2=14g。由题意得,溶解的金属质量为18g-2.8g=15.2g,因14g<15.2g<16g,则两种金属都参与反应,其中铁完全反应,铜部分反应,且Fe3+完全反应,剩余的金属是铜,故A、C项错误;设反应消耗的铜的物质的量为n1,参加反应的铁的物质的量为n2,则64n1+56n2=15.2g,n1+n2= n(Fe3+)=0.25mol,解得n1=0.15mol,n2=0.1mol,则原混合物中铜的质量为0.15mol×64g·mol-1+2.8g=12.4g,故B项错误;溶液中的n(Fe2+)+n(Cu2+)=(3n2+2n1)+n1=(3×0.1m

16、ol+2×0.15mol)+0.15mol=0.75mol,故D项正确。 2答案及解析： 答案：D 解析： 3答案及解析： 答案：D 解析：氧化性强弱关系为:HNO3>Fe3+>Cu2+,所以A正确,0~1段为铁与硝酸反应生成硝酸铁;B正确,1~2 段内反应为:Fe+2Fe3+ =3Fe2+;C正确,2~3 段内反应为: Fe+Cu2+=Fe2++Cu;D错,因开始为硝酸与铁反应有硝酸的参与; 4答案及解析： 答案：B 解析：由题意可知,加入1 的硫酸溶液140 时,溶液中的溶质只有,根据中阴阳离子的个数比可知,铁元素的物质的量是0.

17、14 ,即原混合物中的铁元素为0.14 ,用过量的在高温下还原相同质量的原混合物,实质是与结合生成水,所以相当于原混合物中有0.14 的,所以固体减少的质量即为元素的质量,所以是,答案选B。 5答案及解析： 答案：A 解析：设混合物中Cu、Fe物质的量分别为mol、mol,则;根据电子得失守恒可知将两个式子联立,计算得,A项正确;稀硝酸反应生成、和NO,根据氮元素守恒可知,两次加入的稀硝酸的物质的量为,浓度为,B项错误;由得失电子守恒可知,第一次加入稀硝酸,转移电子,因金属活动性Fe>Cu,故Fe先与稀硝酸反应,Fe失去的电子为,故Fe完全反应,第一次剩余4.8g金属均为铜

18、,C项错误;向反应后的溶液中再加入100mL稀硝酸,发生反应:,故生成的NO的物质的量为,标准状况下的体积为0.56L,D项错误。 6答案及解析： 答案：D 解析：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑反应中,Fe元素的化合价升高,由+2价升高到+6价,Na2O2中O元素的化合价既升高又降低,反应中既是氧化剂又是还原剂,A错误;反应中化合价升高的元素有Fe,由+2价→+6价,化合价升高的元素还有O元素,由-1价→0价,2mol FeSO4发生反应时,共有2mol×4+1mol×2=10mol电子转移,B错误;16g氧气的物质的量为0

19、.5mol,生成0.5mol O2,有1mol Fe2+被氧化,C错误;FeSO4→Na2FeO4,Fe的化合价升高,Na2FeO4是氧化产物,Na2O2→Na2FeO4,O元素化合价降低,Na2FeO4是还原产物,D正确. 7答案及解析： 答案：A 解析A.KClO3作氧化剂,氧化FeSO4生成[Fe(OH)SO4]n的化学方程式为6n FeSO4+n KClO3 + 3n H2O =6[Fe(OH)SO4)n] +n KCl,所以每生成1mol [FeCOH)SO]n, 消耗mol KClO3,故A错误;B.FeSO4是强酸弱碱盐,水溶液显酸性,聚合疏酸铁又称为碱式硫酸

20、铁,生成聚合硫酸铁后,水溶液的酸性减弱,pH增大,故B正确;C.聚合硫酸铁中的铁为+3价,能用作净水剂,则聚合硫酸铁能水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁肢体能吸附水中的悬浮物而净水,故C正确;D.Fe3+是弱碱阳离子,水解也是分步进行,只是通常规定Fe3+的水解一步到位,所以Fe3+的水解第一步程度最大,即Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强,故D正确。 8答案及解析： 答案：B 解析： 9答案及解析： 答案：D 解析：本题考查的是铜的相关反应。观察反应式可知,反应前后元素化合价变化情况分别是故CuFeS2既作氧化剂又作还原剂,其中Cu被还原、S被氧

21、化,Cu2S是还原产物,A、C项均错误;每生成1mol Cu2S有1mol硫被氧化,B项错误;因为只有S在反应中失去电子,因此每转移1.2mol电子,有0.2mol硫被氧化,D项正确。 10答案及解析： 答案：B 解析： 11答案及解析： 答案：1.2Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2CO3 2.  0.1;      Cu2S +O22Cu + SO2 3.CuSO4(或Cu2+)能使细菌蛋白质变性 4. Fe(OH)3 5. 方案1:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+ 方案2:①有污染性气体Cl2产生;②使用了电解装置,成本较高。 解析： 12答案及解析： 答案：1.2NO+O2=2NO2 2.Al(OH)3、CuO 3.4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑ 4.50; 25; 5.蒸发浓缩、冷却结晶 解析： 13答案及解析： 答案：1.2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 2.该温度下K2FeO4溶解度小于Na2FeO4 3.4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+3O2+8OH-,  B 4.AD; 5.73.00% 解析：