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1、新教材適用高考化學(xué) 第一部分　專題十四 鐵、銅及其化合物 一、選擇題 1．(2015福建泉州3月質(zhì)檢)探究濃硫酸和銅的反應(yīng)，下列裝置或操作正確的是(　　) A．用裝置甲進(jìn)行銅和濃硫酸的反應(yīng) B．用裝置乙收集二氧化硫并吸收尾氣 C．用裝置丙稀釋反應(yīng)后的混合液 D．用裝置丁測定余酸的濃度 解析：銅與濃硫酸反應(yīng)需加熱，甲圖中無加熱裝置，A項錯誤；二氧化硫密度比空氣大，應(yīng)該長管進(jìn)、短管出，B項錯誤；稀釋濃硫酸，將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢倒入水中，并不斷攪拌，C項正確；氫氧化鈉溶液應(yīng)用堿式滴定管取用，D項錯誤。 答案：C 2．(2015河北石家莊二中一模)某學(xué)生鑒定甲鹽的流程如圖所示

2、，下列說法正確的是(　　) A．如果甲中含有S2－，則乙是硫黃沉淀 B．如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3 C．丙中肯定含有Fe3＋，所以甲是FeBr2 D．甲中含鐵元素，可能顯示＋2或者＋3價 解析：如果甲中含有S2－，則乙應(yīng)為Ag2S沉淀，A項錯誤；AgCl是白色沉淀，與題意不符，B項錯誤；丙與KSCN溶液反應(yīng)后溶液顯紅色，則丙中一定含有Fe3＋，又因?yàn)榧字械渭铀嵝訟gNO3溶液后得到丙，故甲中一定含有鐵元素，可能為＋2價，也可能為＋3價，C項錯誤，D項正確。 答案：D 3．(2015陜西寶雞九校聯(lián)考)某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種

3、物質(zhì)組成。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 9．4 g X6.4 g 固體藍(lán)色溶液1.92 g固體 下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．步驟Ⅰ中減少的3 g固體一定是混合物 B．步驟Ⅱ中質(zhì)量減少的物質(zhì)一定是Cu C．根據(jù)步驟Ⅰ、Ⅱ可以判斷混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2 D．根據(jù)步驟Ⅱ可以得出，m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1 解析：步驟Ⅰ中，加入過量氫氧化鈉溶液固體質(zhì)量減少了3 g，溶解的物質(zhì)可能是Al2O3和SiO2中的一種或兩種，故A項和C項錯誤；步驟Ⅱ中加入過量鹽酸，F(xiàn)e2O3溶解后又和Cu發(fā)生反應(yīng)，故減少的固體是Fe2O3和Cu，B項錯誤；步驟Ⅱ中發(fā)生的總反應(yīng)為F

4、e2O3＋Cu＋6HCl===2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，溶解的固體(6.4－1.92＝4.48 g)中，F(xiàn)e2O3和Cu的物質(zhì)的量相等，又因?yàn)辂}酸過量，F(xiàn)e2O3完全溶解，剩余的固體為Cu，可計算出Fe2O3和Cu的質(zhì)量相等，D項正確。 答案：D 4．(2015河南商丘一模)Cu2S與一定濃度的HNO3反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。當(dāng)產(chǎn)物n(NO2)∶n(NO)＝1∶1時，下列說法不正確的是(　　) A．反應(yīng)中Cu2S是還原劑，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化產(chǎn)物 B．參加反應(yīng)的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶7 C．產(chǎn)物n[Cu(NO

5、3)2]∶n[CuSO4]＝1∶2 D．1 mol Cu2S參加反應(yīng)時有10 mol電子轉(zhuǎn)移 解析：根據(jù)元素化合價的變化配平化學(xué)方程式為：2Cu2S＋14HNO3===2Cu(NO3)2＋2CuSO4＋5NO2↑＋5NO↑＋7H2O，硫化亞銅做還原劑，硝酸銅和硫酸銅是氧化產(chǎn)物，A項正確；參加反應(yīng)的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝2∶14＝1∶7，B項正確；產(chǎn)物n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]＝1∶1，C項錯誤；每摩爾硫化亞銅反應(yīng)，銅失去2 mol電子，硫失去8 mol電子，共10 mol電子，D項正確。 答案：C 5．(2015安徽六校聯(lián)考)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用說法正確的是

6、(　　) A．過量的銅與濃硝酸反應(yīng)可生成NO B．Fe在O2中的燃燒產(chǎn)物可用于制紅色涂料 C．Na、Al、Cu可以分別用電解冶煉法、熱還原法和熱分解法得到 D．Fe2＋、SO2都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，前者表現(xiàn)出還原性，后者表現(xiàn)出漂白性 解析：開始時銅與濃硝酸反應(yīng)可生成NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸變稀，這時稀硝酸與Cu發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NO氣體，A項正確；Fe與O2在點(diǎn)燃時產(chǎn)生Fe3O4，B項錯誤；Na、Al用電解法冶煉，Cu可以用熱還原法冶煉得到，C項錯誤；Fe2＋、SO2都有還原性，都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，D項錯誤。 答案：A 6．(2015江西八校聯(lián)考)將三種黑色粉末組成的

7、混合物加入到足量的某熱濃酸中，充分反應(yīng)后得到藍(lán)綠色溶液和兩種氣體，將從藍(lán)綠色溶液中分離得到的鹽與0.15 mol還原鐵粉恰好反應(yīng)完全，可得淺綠色溶液和6.4 g紅色沉淀；將上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體，據(jù)此推斷黑色粉末可能為(　　) A．物質(zhì)的量　FeS∶CuO∶Fe＝1∶1∶1 B．物質(zhì)的量　C∶CuO∶Fe＝3∶2∶2 C．質(zhì)量　MnO2∶CuO∶C＝5.5∶8∶12 D．質(zhì)量　Fe∶C∶CuO＝7∶5∶3 解析：本題考查了元素化合物之間的反應(yīng)與化學(xué)計算，意在考查考生對物質(zhì)間反應(yīng)的理解記憶能力和計算能力。由題給條件“三種黑色粉末”、“藍(lán)綠色

8、溶液”和選項可推出，黑色粉末中一定含有CuO，再由Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋可知，生成6.4 g銅，需要0.1 mol Fe參加反應(yīng)，而實(shí)際參加反應(yīng)的鐵為0.15 mol，再由“淺綠色溶液”可推出與還原鐵粉反應(yīng)的還有Fe3＋，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋得n(Fe3＋)＝0.1 mol，則黑色粉末中鐵元素的物質(zhì)的量為0.1 mol，氧化銅和鐵元素的物質(zhì)的量之比為1∶1，據(jù)此可排除A、C、D三項。注：根據(jù)“生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體”，結(jié)合選項知，題中所用濃酸為濃HNO3。 答案：B 7．(2014浙江名校聯(lián)考)取一定質(zhì)量的Cu、Cu2O、

9、CuO的固體混合物，將其分成兩等份。其中一份通入足量的氫氣充分反應(yīng)后固體質(zhì)量為25.6 g，另一份加入500 mL稀硝酸中固體恰好完全溶解并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體4.48 L。已知Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。則稀硝酸的濃度為(　　) A．2 mol/L B．1.6 mol/L C．0.8 mol/L D．0.4 mol/L 解析：本題考查了化學(xué)計算，意在考查考生的化學(xué)計算能力。25.6 g Cu的物質(zhì)的量為0.4 mol，故生成Cu(NO3)2所消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.8 mol，又標(biāo)況下4.48 L NO氣體的物質(zhì)的量為0.2 mol，生成NO所消耗的HN

10、O3的物質(zhì)的量為0.2 mol，故共消耗HNO3的物質(zhì)的量為0.8 mol＋0.2 mol＝1 mol，所以c(HNO3)＝1 mol0.5 L＝2 mol/L。 答案：A 8．(2015云南一檢)1 mol X與足量Y在一定條件下充分反應(yīng)，可生成0.5 mol氣體的是(　　) 選項 X Y A Al NaOH溶液 B NO2 H2O C Na2O2 CO2 D Fe H2O(g) 解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)計算，意在考查考生對基礎(chǔ)知識的掌握情況。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al對應(yīng)生成1.5 mol H2，

11、A項不符合題意；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,1 mol NO2對應(yīng)生成mol NO，B項不符合題意；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,1 mol Na2O2對應(yīng)生成0.5 mol O2，C項符合題意；3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2,1 mol Fe對應(yīng)生成 mol H2，D項不符合題意。 答案：C 9．(2015遼寧五校聯(lián)考)現(xiàn)有16.8 g由Fe、Fe2O3、Al、Al2O3組成的混合物，將它完全溶解在600 mL 2 mol/L的H2SO4溶液中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體8.96 L。已知混合物中Fe、Fe2O3、Al、Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16

12、.7%、16.1%、38.1%、29.1%，欲使溶液中的金屬離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀，至少應(yīng)加入3 mol/L NaOH溶液的體積是(　　) A．600 mL B．300 mL C．800 mL D．900 mL 解析：本題考查化學(xué)基本計算，意在考查考生根據(jù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行計算的能力。根據(jù)金屬離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀時溶液中存在的電荷守恒可得：n(Na＋)＝2n(SO)，設(shè)至少加入V L 3 mol/L NaOH溶液，則3 mol/LV L＝22 mol/L0.6 L，解得V＝0.8。 答案：C 10．(2014南昌零模)將鎂、鋁、鐵合金投入300 mL硝酸中，金屬恰好溶解，轉(zhuǎn)化成Mg2＋、Al

13、3＋和Fe3＋；硝酸全部被還原為NO，且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為6.72 L，當(dāng)加入300 mL某濃度NaOH溶液，金屬陽離子恰好全部沉淀，干燥后測得質(zhì)量為27.2 g。下列有關(guān)推斷正確的是(　　) A．參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.9 mol B．參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為11.9 g C．HNO3的物質(zhì)的量濃度為3 mol/L D．NaOH的物質(zhì)的量濃度為6 mol/L 解析：本題考查了金屬的性質(zhì)及相關(guān)計算，意在考查考生對金屬性質(zhì)的理解及計算能力。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72 L NO為0.3 mol，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.9 mol，因參加反應(yīng)的硝酸一部分生成NO(0.3 mol)，另外一

14、部分與陽離子形成鹽，形成鹽的NO的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9 mol，故參加反應(yīng)的硝酸為1.2 mol，故硝酸的濃度為1.2 mol0.3 L＝4 mol/L，A項和C項錯誤；生成沉淀消耗的OH－的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9 mol，故參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量為27.2 g－0.9 mol17 gmol－1＝11.9 g，B項正確；NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.9 mol0.3 L＝3 mol/L，D項錯誤。 答案：B 二、填空題 11．(2015日照調(diào)研)某化學(xué)興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應(yīng)情況及產(chǎn)物性質(zhì)，設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)。請回答下列問

15、題： (1)按上圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出)。儀器b的名稱為________；實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B中觀察到的現(xiàn)象是______________________________；裝置C中有白色沉淀生成，該沉淀是________(填化學(xué)式)。 (2)裝置A中還會產(chǎn)生CO2氣體，請寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式：____________________ ____________________________________________________。 (3)為了驗(yàn)證裝置A中產(chǎn)生的氣體中含有CO2，應(yīng)先從下列①～④中選出必要的裝置連接A裝置中c處管口，從左到右的順序?yàn)?/p>

16、________(填序號)；然后再進(jìn)行的操作是從a處多次鼓入N2，其目的是______________________________。 (4)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)后期裝置A中產(chǎn)生的氣體中還含有H2，理由是________________ ______________(用離子方程式表示)。 解析：本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計以及實(shí)驗(yàn)探究等，意在考查考生的設(shè)計能力和探究能力。(1)鐵與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成SO2氣體，SO2可使?jié)駶櫟钠芳t試紙褪色，使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2首先與水反應(yīng)生成H2SO3，提供了酸性環(huán)境，而NO在酸性環(huán)境中具有強(qiáng)

17、氧化性，能將H2SO3氧化為H2SO4，故可得到BaSO4沉淀。(2)生鐵中含有碳，在加熱條件下碳也可與濃硫酸反應(yīng)生成CO2、SO2和H2O。(3)要驗(yàn)證CO2的存在，首先要排除SO2的干擾，可以使混合氣體通過高錳酸鉀溶液，除去SO2，然后用品紅溶液確認(rèn)SO2已被除盡，最后將剩余氣體通入澄清石灰水中。證明含有CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅溶液不褪色，且澄清石灰水變渾濁。(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度減小，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成H2。 答案：(1)分液漏斗　品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅BaSO4 (2)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (3)③②④　趕盡裝置中的空氣，防止空氣中的CO

18、2影響實(shí)驗(yàn) (4)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 12．(2015陜西西安二模)某學(xué)校課外學(xué)習(xí)活動小組針對教材中銅與濃硫酸反應(yīng)，提出了研究“能夠與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度是多少？”的問題，并設(shè)計了如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)試劑：18 mol/L硫酸20 mL，純銅粉足量，足量2 mol/L NaOH溶液。 請根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問題： (1)首先根據(jù)上圖所示，組裝實(shí)驗(yàn)裝置，并在加入試劑前先進(jìn)行__________________ ____________操作。 (2)燒杯中用NaOH溶液吸收的物質(zhì)是：________(填化學(xué)式)，利用倒置的漏斗而不是將導(dǎo)氣管直接伸入燒杯中的目的是：____

19、__________________________________。 (3)加熱燒瓶20分鐘，燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_________________ _____________。待燒瓶中反應(yīng)基本結(jié)束，撤去酒精燈，利用燒瓶中的余熱使反應(yīng)進(jìn)行完全。然后由導(dǎo)管a通入足量的空氣，以確保燒瓶中的SO2氣體全部進(jìn)入燒杯中。在該實(shí)驗(yàn)裝置中的________(填儀器名稱)起到了確保硫酸體積保持不變的作用。 (4)將充分反應(yīng)后的燒杯取下，向其中加入足量的酸化的雙氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再進(jìn)行________、________、__________ 后稱量硫酸鋇的質(zhì)量為 13．98 g

20、，請計算能與銅反應(yīng)的硫酸的濃度最低是________。 (5)有的同學(xué)提出在上面(4)中可以不必加入酸化的雙氧水，直接進(jìn)行后面的實(shí)驗(yàn)，也能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，請結(jié)合你的理解分析：________(填“需要”或“不需要”)加入雙氧水，原因是_________________________________________________________。 解析：(4)加入足量的酸化的雙氧水把Na2SO3氧化為Na2SO4，再加入足量的BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，通過過濾、洗滌、干燥得到13.98 g BaSO4沉淀，則n(BaSO4)＝＝0.06 mol，依據(jù)硫原子守恒，被氧化的H2S

21、O4為0.06 mol，依據(jù)化學(xué)方程式Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為0.12 mol，剩余的H2SO4的物質(zhì)的量為18 mol/L0.02 L－0.12 mol＝0.24 mol，則與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度為＝12 mol/L。 答案：(1)檢驗(yàn)裝置氣密性 (2)SO2　防倒吸 (3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　長導(dǎo)管 (4)過濾　洗滌　干燥　12 mol/L (5)需要　在燒杯中生成的Na2SO3可能被部分氧化為Na2SO4，如果不加入雙氧水而直接測定沉淀質(zhì)量則無法確定S元素的物質(zhì)的量，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果錯誤