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2019-2020年高考化學一輪復習 課時跟蹤訓練 第三章 金屬及其化合物 基礎課時3 鐵、銅及其重要化合物 新人教版 一、選擇題 1．(xx太原測評，9)一定條件下，下列物質(zhì)可通過化合反應制得的共有(　　) ①小蘇打?、诹蛩徜X　③氯化亞鐵?、艽判匝趸F ⑤氫氧化銅　⑥氫氧化鐵 A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 解析?、貼a2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，屬于化合反應；③2FeCl3＋Fe===3FeCl2，屬于化合反應；④Fe與O2在點燃條件下生成Fe3O4，是化合反應；⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，是化合反應。 答案　B 2．下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是(　　) 金屬 存在形式 冶煉方法 A 銅 化合態(tài) 鐵的金屬性比銅強，可將鐵與CuSO4溶液反應冶煉銅 B 銀 化合態(tài) 銀的金屬性弱，用加熱Ag2O的方法冶煉 C 鐵 化合態(tài) 鋁的金屬性比鐵強，可用鋁熱法煉鐵 D 鈉 化合態(tài) 鈉的金屬性強，一般還原劑很難將其還原出來，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉 答案　D 3．下列有關(guān)常見金屬及其化合物的說法正確的是(　　) A．向氯化鐵溶液中加入還原性鐵粉，溶液無明顯顏色變化 B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe2O3和H2 C．AlCl3與過量NaOH溶液反應生成AlO，則與過量氨水反應也生成AlO D．常溫下，將1 mol Cu投入含4 mol HNO3的濃硝酸中，金屬可完全溶解 解析　向氯化鐵溶液中加入還原性鐵粉生成氯化亞鐵，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，A選項錯誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B選項錯誤；氨水是弱堿，AlCl3與過量氨水反應生成Al(OH)3，C選項錯誤；Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，當濃HNO3變?yōu)橄NO3時，發(fā)生反應：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，D選項正確。 答案　D 4．(原創(chuàng)題)下列關(guān)于鐵的敘述正確的是(　　) ①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕?、谠谌梭w內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素　③鐵位于元素周期表中第四周期第ⅧB族?、荑F能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒?、蓁F與強氧化劑硝酸反應的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3?、薏荒芡ㄟ^化合反應制得FeCl2和Fe(OH)3 A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥ 解析　當鐵中含有雜質(zhì)時，在潮濕的空氣中會發(fā)生電化學腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強；鐵位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；鐵與強氧化劑反應，能被氧化為Fe3＋，但若鐵過量，則Fe3＋被Fe還原為Fe2＋，所以，F(xiàn)e與HNO3反應的產(chǎn)物可能因鐵過量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過化合反應Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。故選項B正確。 答案　B 5．如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應。下列各對應反應的離子方程式書寫不正確的是(　　) A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O D．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O 解析　Fe3O4與稀硝酸反應時，F(xiàn)e2＋會被氧化為Fe3＋，正確的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。 答案　B 6．(xx冀州模擬)把鐵片分別放入下列物質(zhì)的溶液中，充分反應后，溶液質(zhì)量比反應前減輕的是(　　) A．CuSO4 B．Fe2(SO4)3 C．HCl D．FeSO4 解析　A項，鐵與CuSO4反應后，生成FeSO4溶液，溶液質(zhì)量減輕，正確；B項，鐵與Fe2(SO4)3反應后，生成FeSO4溶液，溶液質(zhì)量增加，錯誤；C項，鐵與HCl反應后，生成FeCl2溶液，溶液質(zhì)量增加，錯誤；D項，F(xiàn)e與FeSO4溶液不反應，溶液質(zhì)量不變，錯誤。 答案　A 7．(xx安陽模擬)下列說法正確的是(　　) A．Fe在一定條件下與水反應生成H2和Fe(OH)3 B．Fe3O4溶于鹽酸后加入幾滴KSCN溶液，溶液顯血紅色 C．FeCl2溶液蒸干灼燒后得到FeCl2固體 D．將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe(OH)3膠體 解析　高溫下鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2，A項錯；Fe3O4溶于鹽酸生成Fe3＋和Fe2＋，B項正確；FeCl2易水解，在空氣中蒸干灼燒產(chǎn)物為Fe2O3，C項錯；將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是膠體，故D錯誤。 答案　B 8．(xx蘭州月考)某研究性學習小組做銅與濃硫酸反應實驗時，發(fā)現(xiàn)試管底部有白色固體并夾雜有少量黑色物質(zhì)。倒去試管中的濃硫酸，將剩余固體(含少量濃硫酸)倒入盛有少量水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)所得溶液為藍色，黑色固體未溶解。過濾、洗滌后，向黑色固體中加入過量濃硝酸，黑色固體溶解，溶液呈藍色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得結(jié)論正確的是(　　) A．銅與濃硫酸反應所得白色固體不是CuSO4 B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3 C．白色固體中夾雜的少量黑色物質(zhì)可能是CuO D．白色固體中夾雜的少量黑色物質(zhì)中一定含有元素Cu和S 解析　A項，因倒入盛有少量水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)所得溶液為藍色，說明白色固體是CuSO4；B項，加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4；C項，CuO能與硫酸反應而溶解，所以黑色固體不是CuO；D項，加硝酸后黑色物質(zhì)溶解，溶液呈藍色，且加BaCl2溶液后有白色沉淀生成，所以黑色物質(zhì)一定含有元素Cu和S。 答案　D 9．在實驗室里用鐵屑、氧化銅、稀硫酸為原料制備銅，有下列兩種途徑： (1)FeH2Cu (2)CuOCuSO4Cu 若用這兩種方法制得的銅質(zhì)量相等，則下列有關(guān)說法符合實際情況的是(　　) A．消耗氧化銅的質(zhì)量不同 B．消耗鐵的質(zhì)量相同 C．消耗硫酸的質(zhì)量相同 D．生成硫酸亞鐵的質(zhì)量不同 解析　途徑(1)中用H2還原CuO時，實驗前先通H2排出裝置中的空氣，實驗結(jié)束時要繼續(xù)通H2至試管冷卻，故利用途徑(1)制取1 mol Cu，消耗的H2大于1 mol，即Fe和H2SO4的消耗量：(1)>(2)，生成FeSO4的質(zhì)量：(1)>(2)，但兩途徑中消耗CuO的質(zhì)量相等。 答案　D 10．(xx廣東深圳調(diào)研，5)將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應，下列對反應情況設想的評價正確的是(　　) 選項 反應情況設想 評價 A 當鐵、銅均不剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無Fe3＋ 正確，F(xiàn)e3＋和Fe、Cu均可反應 B 當鐵、銅均有剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無Fe3＋ 正確，F(xiàn)e和Cu與Fe3＋都反應，故有Fe2＋和Cu2＋，無Fe3＋ C 當銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定只有Fe2＋，無Cu2＋ 正確，Cu有剩余，故無Cu2＋ D 當鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正確，不可能有Fe剩余而無Cu剩余，因為Fe比Cu優(yōu)先與Fe3＋反應 解析　當鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A項錯誤；當鐵過量時，銅不與Fe3＋反應，無Cu2＋生成，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B項錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C項錯誤；鐵比銅活潑，不可能鐵剩余而銅無剩余，D項評價正確。 答案　D 11．CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如下圖所示。下列說法正確的是(　　) A．相對于途徑②，途徑①更好地體現(xiàn)了綠色化學思想 B．Y可以是葡萄糖溶液 C．X可能是SO2和SO3的混合氣體 D．將CuSO4溶液蒸發(fā)，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體 解析　途徑①中會產(chǎn)生有毒物質(zhì)SO2而途徑②不會，A錯誤；CuSO4與過量NaOH溶液反應會生成新制Cu(OH)2懸濁液，葡萄糖溶液能還原新制Cu(OH)2懸濁液生成Cu2O，B正確；CuSO4熱分解過程中，銅元素價態(tài)降低，故必有化合價升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合價能升高，故X中必有O2，C錯誤；D項操作會導致開始得到的膽礬晶體失去結(jié)晶水，D錯誤。 答案　B 二、填空題 12．硫酸銅、硝酸鐵都是重要的化工原料。以下是某工廠用含鐵的廢銅為原料生產(chǎn)膽礬(CuSO45H2O)的生產(chǎn)流程示意圖： 膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度(g/100 g水)見下表。 溫度(℃) 20 40 60 80 100 石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07 膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114 請回答下列問題： (1)紅褐色濾渣的主要成分是_______________________________________。 (2)寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學方程式__________________________ ________________________________________________________________。 (3)操作Ⅰ的溫度應該控制在________ ℃左右。 (4)從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應為________________、洗滌、干燥。 解析　(2)由信息寫出反應物(Cu、HNO3、H2SO4)及生成物(CuSO4)，分析可知Cu被氧化，化合價升高，所以N的化合價降低，稀硝酸生成NO，加上水配平此化學方程式即可。(3)因為石膏的溶解度隨著溫度的升高而降低，而膽礬的溶解度隨溫度的升高而升高，所以溫度越高得到的膽礬越純凈，所以溫度達到水的沸點最好。 答案　(1)Fe(OH)3 (2)3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O (3)100 (4)冷卻結(jié)晶、過濾 13．為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如下實驗流程，用含有鋁、鐵和銅的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體。 請回答下列問題： (1)寫出步驟Ⅰ反應的離子方程式：___________________________________。 (2)試劑X是________。步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進行的實驗操作是__________________________________________________________________。 (3)進行步驟Ⅱ時，該小組用如圖所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中。一段時間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會逐漸減少，為了避免固體C減少，可采取的改進措施是_____________________________________。 (4)用固體F制備CuSO4溶液，可設計以下三種途徑： 寫出途徑①中反應的離子方程式______________________________，請選出你認為的最佳途徑并說明選擇的理由：___________________________________。 解析　(1)三種金屬中，只有Al能與堿反應，反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。(2)分離鐵、銅制備綠礬，所以用稀硫酸；三步操作的目的都是固液分離，故操作為過濾。(3)濃鹽酸易揮發(fā)，制得的CO2中混有HCl氣體，導致生成的氫氧化鋁溶解，為了避免固體C減少，故要除去CO2中的HCl，應在裝置a、b之間增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。(4)途徑②最佳。途徑①會產(chǎn)生NO，途徑③會產(chǎn)生SO2，都會污染環(huán)境，并且途徑②中的H2SO4均轉(zhuǎn)化成CuSO4，原子利用率高。 答案　(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (2)稀硫酸　過濾 (3)在裝置a、b之間增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶 (4)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　途徑②最佳，理由是原料利用率高，環(huán)境污染小 [選做題] 14．某同學對Cu的常見化合物的性質(zhì)進行實驗探究，研究的問題和過程如下： (1)為探究Cu(OH)2是否和Al(OH)3一樣具有兩性，除選擇Cu(OH)2外，必須選用的試劑為________(填序號)。 a．氨水 b．氫氧化鈉溶液 c．稀硫酸 d．冰醋酸 (2)為探究不同價態(tài)銅的穩(wěn)定性，進行如下實驗： ①將CuO粉末加熱至1 000 ℃以上完全分解成紅色的Cu2O粉末，該實驗說明：在高溫條件下，＋1價的Cu比＋2價Cu更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。 ②向Cu2O中加適量稀硫酸，得到藍色溶液和一種紅色固體，該反應的離子方程式為_____________________________________________________________ __________________________________________________________________， 由此可知，在酸性溶液中，＋1價Cu比＋2價Cu更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。 (3)為了探究氨氣能否和氫氣一樣還原CuO，他根據(jù)所提供的下列裝置進行實驗(夾持裝置未畫)，裝置A產(chǎn)生氨氣，按氣流方向連接各儀器接口，順序為 a→________→________→________→________→________→________→h。 ①實驗開始時，打開分液漏斗的活塞K，發(fā)現(xiàn)濃氨水沒有滴下，如果各儀器導管均沒有堵塞，則可能的原因是_________________________________________ ___________________________________________________________________。 ②實驗結(jié)束后，裝置B中固體由黑色變?yōu)榧t色，裝置E中收集到無色無味的氣體，在空氣中無顏色變化，點燃的鎂條可以在其中燃燒，則B裝置中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________________________。 ③裝置C中的球形裝置的作用是____________________________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)為證明Cu(OH)2顯兩性，須分別使其與強酸和強堿溶液作用，若均發(fā)生溶解，則證明Cu(OH)2顯兩性。應選氫氧化鈉溶液和稀硫酸。 (2)①將CuO粉末加熱至1 000 ℃分解為Cu2O，說明1 000 ℃下Cu2O比CuO更穩(wěn)定。②Cu2O中加適量稀硫酸，得到藍色溶液是硫酸銅溶液，生成的紅色固體為單質(zhì)銅，故離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。 (3)氨氣還原CuO的實驗，A用以制取氨氣，經(jīng)D堿石灰干燥，在B中反應，反應后的氣體經(jīng)C洗去剩余的氨氣，用E收集生成的氣體。所以各儀器接口順序為a→g→f→b→c→d→e→h(b、c位置可互換)。 ①分液漏斗的上口不與大氣相通時，內(nèi)部液體也不容易流出。 ②氨氣與氧化銅反應生成的無色無味氣體是氮氣，另有水生成，化學方程式為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O。 ③裝置C的球形漏斗可防止因氨氣極易溶于水而導致倒吸。 答案　(1)b、c　(2)①穩(wěn)定 ②Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　不穩(wěn)定 (3)g　f　b　c　d　e(b、c位置可互換) ①沒有將分液漏斗頸上的玻璃塞打開 ②3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O?、鄯赖刮?