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2019-2020年高考化學備考30分鐘課堂集訓系列專題16 鐵銅及其化合物 一、選擇題 1．人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鈦、鐵、銅四種金屬的時間順序是 (　　) A．銅、鐵、鋁、鈦　　　　　 B．鐵、鋁、銅、鈦 C．銅、鐵、鈦、鋁 D．鐵、銅、鋁、鈦 解析：活潑性越強的金屬在自然界中易以化合態(tài)存在，且因金屬離子得電子能力較弱，生產(chǎn)和使用的時間往往就偏晚。Cu、Hg、Ag、Au、Sn、Pb等金屬都是最早使用的幾種金屬，它們有的只以游離態(tài)存在，有的熔點很低易冶煉。在春秋晚期我們就會煉鐵，戰(zhàn)國晚期就會煉鋼。鋁在自然界中只以化合態(tài)存在，且工業(yè)上是通過電解氧化鋁獲得的，只在近代發(fā)明電以后才實現(xiàn)的。鈦合金盡管有耐腐蝕、熔點高等優(yōu)良的性能，但最大的缺點是提煉比較困難，因為鈦在高溫下可以與氧、碳、氮及其他許多元素化合，故鈦使用時間最近。 答案：A 2．下列物質(zhì)中，不屬于合金的是 (　　) A．硬鋁 B．黃銅 C．鋼鐵 D．水銀 解析：合金是介于純凈物和混合物之間的一種具有多種金屬特性的物質(zhì)。根據(jù)不同的需要，可進行適當?shù)慕饘偃酆弦灾频貌煌阅艿牟牧?。如題中的“硬”、“黃”、“鋼鐵”均是不同的性能的反映。水銀不是合金而是一種單質(zhì)。 答案：D 3．(xx臨沂模擬)將Cu放入0.1 molL－1 FeCl3溶液中，反應一定時間后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)c(Fe2＋)＝2：3，則Cu2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為 (　　) A．3：2 B．3：5 C．4：3 D．3：4 解析：設體積為1 L，參加反應的Fe3＋為x mol，由方程式Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，知(0.1－x)x＝23，解得x＝0.06，則生成的Cu2＋為0.03 mol，F(xiàn)e3＋為0.04 mol。 答案：D 4．(xx蚌埠模擬)常溫下鐵片投入到下列溶液中，鐵片質(zhì)量減小，但無氣體產(chǎn)生的是 (　　) A．冷濃硝酸 B．硝酸銅溶液 C．稀硫酸 D．硝酸鐵溶液 解析：常溫下，鐵與冷濃HNO3發(fā)生“鈍化”，鐵片質(zhì)量不會減??；鐵與Cu(NO3)2溶液反應時鐵片質(zhì)量增加；鐵與Fe(NO3)3溶液反應方程式為：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，所以該反應過程中無氣體放出，鐵片質(zhì)量減小，故D項符合題意。 答案：D 5．下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是 (　　) A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液 答案：C 6．在火星上工作的美國“勇氣號”、“機遇號”探測車的一個重要任務就是收集有關Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過水。以下敘述正確的是 (　　) A．鋁熱劑就是單指Fe2O3粉和鋁粉的混合物 B．檢驗從火星上帶回來的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品→粉碎→加水溶解→過濾→向濾液中滴加KSCN溶液 C．分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為3：2：3 D．明礬屬硫酸鹽，含結(jié)晶水，是混合物 答案：C 7．(xx懷遠模擬)下列物質(zhì)不能通過化合反應直接制得的是 (　　) A．FeCl2 B．NaHSO3 C．Cu(OH)2 D．Fe(OH)3 解析：FeCl2、NaHSO3、Fe(OH)3均可通過以下化合反應制得： 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 SO2＋NaOH===NaHSO3 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 而Cu(OH)2不能通過化合反應直接制得。 答案：C 8．a(chǎn) g鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應后，得到a g銅，則參與反應的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為 (　　) A．1：7 B．7：1 C．7：8 D．8：7 答案：B 9．某同學設計下列方法對A鹽的水解液進行鑒定： A 由此得出的結(jié)論中，不正確的是 (　　) A．D溶液中存在Fe(SCN)3 B．濾液中有Fe3＋ C．B為AgBr D．A一定為無氧酸鹽FeBr2 答案：D 10．在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應結(jié)束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液存在較多的陽離子是 (　　) A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．H＋ 答案：C 11．(xx泰安模擬)將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 mol/L的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結(jié)果是 A．鐵有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－濃度基本不變 B．往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色 C．Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為51 D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25 答案：B 12．(原創(chuàng))向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標準狀況)的氣體，在所得溶液中經(jīng)檢驗無Fe3＋。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是 (　　) A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．無法計算 答案：C 13．(xx威海模擬)元素A的單質(zhì)及A與B形成的化合物能按如圖所示的關系發(fā)生轉(zhuǎn)化。則下列說法正確的是 (　　) A．圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化都不是氧化還原反應 B．當n＝1時，A可能是N2 C．A一定是金屬元素 D．當n＝2時，A可能是Fe 答案：D 14．(xx安慶模擬)金屬鈦(Ti)性能優(yōu)越，被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”。工業(yè)上以金紅石為原料制取Ti的反應為： aTiO2＋bCl2＋cCaTiCl4＋cCO　反應Ⅰ TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2　反應Ⅱ (Ti的相對原子質(zhì)量為48) 關于反應Ⅰ、Ⅱ的分析不正確的是 (　　) ①TiCl4在反應Ⅰ中是還原產(chǎn)物，在反應Ⅱ中是氧化劑； ②C、Mg在反應中均為還原劑，被還原； ③在反應Ⅰ、Ⅱ中Mg的還原性大于Ti，C的還原性大于TiCl4； ④a＝1，b＝c＝2； ⑤每生成19.2 g Ti，反應Ⅰ、Ⅱ中共轉(zhuǎn)移4.8 mol e－。 A．①②④ B．②③④ C．③④ D．②⑤ 解析：反應Ⅰ的化學方程式為： TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO 反應中C作還原劑被氧化，Cl2作氧化劑，TiCl4為還原產(chǎn)物，其還原性C>TiCl4。 反應Ⅱ的方程式為： TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2 該反應中，Mg作還原劑，還原產(chǎn)物為Ti，即還原性Mg>Ti，從反應Ⅰ、Ⅱ可知，每生成＝0.4 mol Ti時，共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：0.4 mol(4＋4)＝3.2 mol。 答案：D 15．(xx深圳模擬)用過量的H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl等溶液，按下圖所示步驟分開五種離子，則溶液①②③④是 (　　) A．①NaCl　②NaOH?、跱H3H2O　④H2SO4 B．①H2SO4　②NaOH?、跱H3H2O　④NaCl C．①H2SO4　②NH3H2O?、跱aOH?、躈aCl D．①NaCl?、贜H3H2O?、跱aOH?、蹾2SO4 解析：加入①時，只產(chǎn)生一種沉淀，故①一定是NaCl，沉淀為AgCl；在濾液中加入②后，生成兩種沉淀，故②是NH3H2O或NaOH，而生成的沉淀有一種在③中溶解，故②為NH3H2O，③為NaOH，則④為H2SO4。 答案：D 16．(xx廣東模擬)出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是 (　　) A．錫青銅的熔點比純銅高 B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用 C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程 解析：A項：合金的熔點比任何一種成分的純金屬低；D項：生成Cu2(OH)3Cl發(fā)生了化學反應。 答案：B、C 17．(xx山東模擬)下列除去雜質(zhì)的方法正確的是 (　　) A．除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗氣 B．除去BaCO3固體中混有的BaSO4：加過量鹽酸后，過濾、洗滌 C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入過量鐵粉，過濾 D．除去Cu粉中混有的CuO：加適量稀硝酸后，過濾、洗滌 解析：A中除去的是CO2；B中除去的是BaCO3；D中Cu粉也能與稀HNO3反應。 答案：C 二、非選擇題 18．下列中學化學中常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系圖中，反應條件及部分反應物和產(chǎn)物未全部注明，已知A、D為金屬單質(zhì)，其他為化合物。 試推斷： (1)寫出物質(zhì)的化學式：A：________、C：________、I：________。 (2)寫出下列反應的方程式： C―→F的離子方程式___________________________。 H―→I的化學方程式_______________________。 解析：根據(jù)紅棕色粉末可知B為Fe2O3，則I、H、G、D依次為Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe2＋、Fe。A、D為金屬單質(zhì)，則A＋BC＋D為置換反應，C為金屬化合物，試劑①為HCl，試劑②為NaOH，既能與酸反應，又能與堿反應的金屬化合物C應為Al2O3，其余問題可迎刃而解。 答案：(1)Al　Al2O3　Fe(OH)3 (2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 19．(xx莆田模擬)某同學在一只燒杯里裝有a g純鐵粉，加入200 mL 6 mol/L硝酸恰好完全溶解鐵粉(假設還原產(chǎn)物只有NO)。請完成對產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的探究： (1)提出合理假設： 假設1：產(chǎn)物只有＋2價鐵； 假設2： __________________________________________； 假設3： _________________________________________。 (2)設計實驗：分別取反應后溶液裝入兩支試管甲、乙，在甲試管中滴加酸性高錳酸鉀溶液；在乙試管中滴加KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。 推測實驗現(xiàn)象與結(jié)論：①若現(xiàn)象為： _________________________________________， 則假設1正確；②若現(xiàn)象為： __________________________________________， 則假設2正確；③若現(xiàn)象為： ___________________________________________， 則假設3正確。 (3)a值范圍為_________________________________________。 答案：(1)產(chǎn)物中只有＋3價鐵元素 產(chǎn)物中既含＋2價又有＋3價鐵元素 (2)①甲試管溶液紫色褪去，乙試管沒有明顯變化 ②甲試管溶液無明顯變化，乙試管溶液變紅色 ③甲試管溶液顏色褪去，乙試管溶液變紅色 (3)16.8≤a≤25.2 20．由于Fe(OH)2在空氣中易被氧化，同學們?yōu)榱擞^察到白色的Fe(OH)2固體想了很多方法。甲同學：在如圖所示裝置中，用鐵屑、6 molL－1的硫酸、NaOH溶液制備。 (1)實驗開始時應先將活塞a________，活塞b________(填“打開”或“關閉”)。 (2)為了制得Fe(OH)2沉淀，在裝置A和B中加入試劑后的實驗步驟為________________________________________________________________________。 (3)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間不變色，其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時B瓶中發(fā)生的反應為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)下列各圖示中________能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。 乙同學：只是將甲同學所用藥品中的鐵屑改為FeS固體，其余都與甲相同。 (6)對乙同學的這一改變請你作出評價：____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)打開　關閉 (2)檢驗裝置B出口處排出的H2的純度，當排出的H2純凈時，關閉活塞a (3)裝置A中反應生成的H2充滿了裝置A和裝置B，且外界空氣不容易進入 (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (5)①②④ (6)反應中生成的H2S也能防止Fe(OH)2被氧化，白色沉淀能存在較長時間，但易產(chǎn)生空氣污染物 21．有七種金屬：鈉、鋁、鐵、錫、銅、銀、金，它們的標號分別為A、B、C、D、E、F、G。①常溫下，只有A和水反應生成氫氣；②D、E、G都能和稀硫酸反應生成氫氣；③D、E、G中只有D與NaOH溶液反應；④B、F組成原電池時，F(xiàn)為正極；⑤將G、E組成的合金暴露在潮濕的空氣中，經(jīng)一段時間后，合金的表面有G的化合物出現(xiàn)；⑥用石墨電極電解含有相同物質(zhì)的量濃度的B和C兩種金屬的硝酸鹽溶液，B的單質(zhì)先析出?；卮鹣铝袉栴}： (1)B的元素符號是________；G元素在元素周期表中的位置是________。 (2)D的最高價氧化物與A的最高價氧化物對應水化物發(fā)生反應的離子方程式為________________________。D的單質(zhì)與G的最高價氧化物發(fā)生反應的化學方程式為____________________________，該反應在生產(chǎn)中有重要應用，被稱為________反應。 (3)寫出⑥中的電極反應式：陽極：_________________________________________， 陰極____________________________________________________________。 (4)將C的氯化物溶液蒸干灼燒得到的固體物質(zhì)是________，原因是________________________________________________________________________ __________________________(用必要的文字和離子方程式表示)。 答案：(1)Ag　第四周期Ⅷ族 (2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　鋁熱 (3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O Ag＋＋e－===Ag (4)CuO　CuCl2加熱水解CuCl2＋2H2OCu(OH)2＋2HCl，隨著HCl的揮發(fā)平衡右移，生成的Cu(OH)2經(jīng)灼燒后分解生成了CuO 22．(xx重慶模擬)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備CuSO45H2O及CaCO3，步驟如下： 請回答下列問題： (1)溶液A中的金屬離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。從下列所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑①為________(填代號)，檢驗溶液A中Fe3＋的最佳試劑為________(填代號)。 a．KMnO4　　b．(NH4)2S　　c．H2O2　　d．KSCN (2)由溶液C獲得CuSO45H2O，需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、________、過濾等操作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是________________________________________________________________________。 (3)制備CaCO3時，應向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化學式)。若實驗過程中有氨氣逸出，應選用下列________裝置回收(填代號)。 (4)欲測定溶液A中Fe2＋的濃度，需要用容量瓶配制某標準溶液，定容時視線應________，直到________。用KMnO4標準溶液滴定時應選用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。 解析：(1)試劑①的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，同時不能引入新雜質(zhì)，選c，檢驗Fe3＋選d。(2)過濾前必須冷卻結(jié)晶、過濾時必須用玻璃棒。(3)因CO2在水中的溶解度小，應先加入NH3H2O，為防倒吸宜用b吸收NH3。(4)KMnO4溶液會腐蝕橡皮，滴定時宜選用酸式滴定管。 答案：(1)c　d　(2)冷卻結(jié)晶　引流　(3)NH3H2O　b　(4)平視凹液面(或平視刻度線)　凹液面的最低點與刻度線相切　酸式