高考化學二輪復習專項測試：專題十四 鐵、銅及其化合物 3含解析

2020屆高考化學二輪復習專項測試專題十四鐵、銅及其化合物（3）1、將鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol·L-1的FeCl3溶液中,充分反應后,剩余固體質(zhì)量為2.8g。下列說法正確的是(   )A.剩余固體是鐵、銅混合物B.原固體混合物中銅的質(zhì)量為9.6gC.反應后溶液中n(Fe3+)=0.10molD.反應后溶液中n(Fe2+)+n(Cn2+)=0.75mol2、某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中陽離子的濃度相同(不考慮水解),且的物質(zhì)的量濃度為6mol·L-1,則此溶液最多溶解鐵粉的質(zhì)量為(   )A.11.2g      B.16.8g      C.19.6g      D.22.4g3、向含F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐漸加入鐵粉,c(Fe2+)的變化如圖所示.下列離子方程式錯誤的是(   )A.01:Fe+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2OB.12:Fe+2Fe3+3Fe2+C.23:Fe+Cu2+Fe2+CuD.03:3Fe+2Fe3+2Cu2+5Fe2+2Cu4、向10.4 、的混合物中加入1 的硫酸溶液140 時,固體恰好完全溶解,所得溶液中不含,若用過量的在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,固體減少的質(zhì)量為(   )A.1.12 B.2.24 C.3.24 D.6.42 5、將9g銅和鐵的混合物投入100mL稀硝酸中,充分反應后得到標準狀況下1.12L NO,剩余4.8g金屬;繼續(xù)加入100mL等濃度的稀硝酸,金屬完全溶解,又得到標準狀況下1.12L NO。若向反應后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅,則下列說法正確的是( )A.原混合物中銅和鐵各0.075molB.稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為1.5C.第一次剩余4.8g金屬為銅和鐵D.向反應后的溶液中再加入該稀硝酸100mL,又得到標準狀況下1.12L NO6、Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑,應用前景十分看好。一種制備Na2FeO4的方法可用化學方程式表示2FeSO4+6Na2O2 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2,對此反應下列說法中正確的是(   )A.Na2O2只作氧化劑B.2mol FeSO4發(fā)生反應時,反應中共有8mol電子轉(zhuǎn)移C.每生成16g氧氣就有1mol Fe2+被還原D.Na2FeO4既是還原產(chǎn)物又是氧化產(chǎn)物7、聚合硫酸鐵Fe(OH)SO4n能用作凈水劑(絮凝劑),可由綠礬(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反應得到。下列說法不正確的是( )A.KClO3作氧化劑,每生成1mol Fe(OH)SO4n消耗 mol KClO2B.生成聚合硫酸鐵后,水溶液的pH增大C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水D.在相同條件下,Fe3+比Fe(OH)2+的水解能力更強8、由以下兩種途徑制銅:(1)CuOCuSO4Cu   (2)ZnH2Cu假設每一步反應都完全, 要制得等質(zhì)量的銅, 兩個途徑相比較, 則下列有關說法正確的是(   )A.消耗等質(zhì)量的Zn、H2SO4、CuOB.消耗的只有CuO質(zhì)量相同C.過程中產(chǎn)生的ZnSO4質(zhì)量相同D.所有反應類型都相同9、火法煉銅首先要焙燒黃銅礦,其反應為2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列說法正確的是(   )A.Cu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物B.每生成1mol Cu2S,有4mol硫被氧化C.CuFeS2僅作還原劑,硫元素被氧化D.每轉(zhuǎn)移1.2mol電子,有0.2mol硫被氧化10、下列說法錯誤的是(    )向溶液中滴入少量溶液,反應的離子方程式為向溶液中先滴入溶液,再滴加溶液,溶液變成血紅色,說明既有氧化性又有還原性將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應后滴加溶液,有氣體生成,溶液呈血紅色,則稀硝酸將氧化成了向某溶液中滴加氯水后再加入溶液,溶液呈紅色,溶液中一定含有在溶液中加入溶液,溶液顯紅色,證明原溶液中有,無A.     B.     C.     D.11、銅是一種古老而又年輕的金屬元素,銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用.1.古代留下來的青銅器表面呈綠色,原因是在潮濕的空氣中,銅易發(fā)生腐蝕生成銅綠,有關反應的化學方程式為_.2.現(xiàn)代工業(yè)主要采用高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2,也可表示為Cu2S·Fe2S3)的方法獲得銅.火法煉銅首先要焙燒黃銅礦:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO,每轉(zhuǎn)移0.6mol電子,有_mol硫原子被氧化.寫出火法煉銅由Cu2S得到Cu的總方程式_.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粉末會產(chǎn)生新的沉淀,該沉淀的主要成分的化學式為_(已知KspFe(OH)3=4.0×10-39, KspCu(OH)2=1.3×10-20).5. 利用Cu和FeCl3溶液的反應可制作印刷線路板,為了從含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的廢液中回收Cu,某化學興趣小組的同學設計了以下兩種實驗方案:     方案1:向廢液中加入過量鐵粉,充分反應后過濾.在所得濾渣中加入足量鹽酸,充分反應后,再過濾即得到銅.方案1中涉及的四種陽離子的氧化性由強到弱的順序為_.     方案2:在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1,用銅和石墨作電極進行電解.當觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時,即停止電解,這時Cu已全部析出,在電極上可直接回收銅.操作比方案1簡便,但方案2也有不足之處,主要表現(xiàn)為_.12、銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝流程如下圖所示:1.濾渣A與稀HNO3反應,產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,該氣體變色的化學方程式為_.2.混合物固體B的組成為_(填化學式)。3.煅燒過程中CuO與Al2O3反應生成CuAlO2和一種氣體,請寫出反應方程式:_.4.若銀銅合金廢料中銅的質(zhì)量分數(shù)為64%,則理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為_mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液_L。5.CuSO4溶液也可用于制備膽礬,其基本操作是_、過濾、洗滌和干燥。13、高鐵酸鉀(K2FeO4)是優(yōu)秀的水處理劑,具有很強的氧化性,氧化能力優(yōu)于氯氣和臭氧,溶于水中能有效殺滅水中的微生物和藻類,還能氧化分解各種有機、無機污染物,如酚、有機氮、硫化物、氰化物等,而且在整個凈化過程中不會產(chǎn)生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物。工業(yè)上常用次氯酸鈉氧化法和電解法先制得高鐵酸鈉后再與氫氧化鉀飽和溶液反應制備高鐵酸鉀。次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鉀簡要流程如下: 1.寫出在堿性條件下過程反應的離子方程式:_2.過程將混合溶液攪拌半小時,靜置,抽濾獲得粗產(chǎn)品。該反應的化學方程式為:2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH,請根據(jù)復分解反應原理分析反應發(fā)生的原因:_3.K2FeO4溶于水后,會慢慢放出氣體,并殺菌消毒,凈化水中懸浮雜質(zhì),寫出它和水反應的離子方程式_。在提純K2FeO4時采用重結晶、洗滌、低溫烘干的方法,則洗滌劑最好選用_(填序號)。A.H2O   B.稀KOH溶液、異丙醇 C.KCl溶液、異丙醇 D.Fe(NO3)3溶液、異丙醇4.K2FeO4溶于水后,會水解生成如下圖中的物種,縱坐標表示其分數(shù)分布,則下列說法不正確的是_A.FeO42-+H2OHFeO4-+OH-的平衡常數(shù)為10-7.4B.從pH=1到pH=2.6,H2FeO4的分布分數(shù)逐漸增大C.向pH=6的該溶液中加KOH溶液,反應的離子方程式為HFeO4-+ OH-= FeO42-+H2OD.根據(jù)圖中信息,鐵元素有4種存在形態(tài),它們總是可以同時大量存在5.可用滴定分析法測定粗K2FeO4的純度,有關反應離子方程式為:FeO42-+CrO2- +2H2O=CrO42-+Fe(OH)3+OH-2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2OCr2O72+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+ +7H2O現(xiàn)稱取1.980g粗高鐵酸鉀樣品溶于適量氫氧化鉀溶液中,加入稍過量的KCrO2,充分反應后過濾,濾液定容于250 mL容量瓶中。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定,三次滴定消耗標準溶液的平均體積為21.90 mL。則上述樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為_。(保留四位有效數(shù)字) 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析： 鐵的還原性強于銅,將鐵、銅混合粉末加入FeCl3溶液中,鐵先與鐵離子反應,氯化鐵的物質(zhì)的量是0.5mol。設0.5mol Fe3+完全反應消耗銅、鐵的質(zhì)量分別為m1、m2,則Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+64g 2molm1  0.5molFe+2Fe3+=3Fe2+56g 2molm2  0.5mol解得m1=16g,m2=14g。由題意得,溶解的金屬質(zhì)量為18g-2.8g=15.2g,因14g<15.2g<16g,則兩種金屬都參與反應,其中鐵完全反應,銅部分反應,且Fe3+完全反應,剩余的金屬是銅,故A、C項錯誤;設反應消耗的銅的物質(zhì)的量為n1,參加反應的鐵的物質(zhì)的量為n2,則64n1+56n2=15.2g,n1+n2= n(Fe3+)=0.25mol,解得n1=0.15mol,n2=0.1mol,則原混合物中銅的質(zhì)量為0.15mol×64g·mol-1+2.8g=12.4g,故B項錯誤;溶液中的n(Fe2+)+n(Cu2+)=(3n2+2n1)+n1=(3×0.1mol+2×0.15mol)+0.15mol=0.75mol,故D項正確。 2答案及解析：答案：D解析： 3答案及解析：答案：D解析：氧化性強弱關系為:HNO3>Fe3+>Cu2+,所以A正確,01段為鐵與硝酸反應生成硝酸鐵;B正確,12 段內(nèi)反應為:Fe+2Fe3+ =3Fe2+;C正確,23 段內(nèi)反應為: Fe+Cu2+=Fe2+Cu;D錯,因開始為硝酸與鐵反應有硝酸的參與; 4答案及解析：答案：B解析：由題意可知,加入1 的硫酸溶液140 時,溶液中的溶質(zhì)只有,根據(jù)中陰陽離子的個數(shù)比可知,鐵元素的物質(zhì)的量是0.14 ,即原混合物中的鐵元素為0.14 ,用過量的在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,實質(zhì)是與結合生成水,所以相當于原混合物中有0.14 的,所以固體減少的質(zhì)量即為元素的質(zhì)量,所以是,答案選B。 5答案及解析：答案：A解析：設混合物中Cu、Fe物質(zhì)的量分別為mol、mol,則;根據(jù)電子得失守恒可知將兩個式子聯(lián)立,計算得,A項正確;稀硝酸反應生成、和NO,根據(jù)氮元素守恒可知,兩次加入的稀硝酸的物質(zhì)的量為,濃度為,B項錯誤;由得失電子守恒可知,第一次加入稀硝酸,轉(zhuǎn)移電子,因金屬活動性Fe>Cu,故Fe先與稀硝酸反應,Fe失去的電子為,故Fe完全反應,第一次剩余4.8g金屬均為銅,C項錯誤;向反應后的溶液中再加入100mL稀硝酸,發(fā)生反應:,故生成的NO的物質(zhì)的量為,標準狀況下的體積為0.56L,D項錯誤。 6答案及解析：答案：D解析：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2反應中,Fe元素的化合價升高,由+2價升高到+6價,Na2O2中O元素的化合價既升高又降低,反應中既是氧化劑又是還原劑,A錯誤;反應中化合價升高的元素有Fe,由+2價+6價,化合價升高的元素還有O元素,由-1價0價,2mol FeSO4發(fā)生反應時,共有2mol×4+1mol×2=10mol電子轉(zhuǎn)移,B錯誤;16g氧氣的物質(zhì)的量為0.5mol,生成0.5mol O2,有1mol Fe2+被氧化,C錯誤;FeSO4Na2FeO4,Fe的化合價升高,Na2FeO4是氧化產(chǎn)物,Na2O2Na2FeO4,O元素化合價降低,Na2FeO4是還原產(chǎn)物,D正確. 7答案及解析：答案：A解析A.KClO3作氧化劑,氧化FeSO4生成Fe(OH)SO4n的化學方程式為6n FeSO4+n KClO3 + 3n H2O =6Fe(OH)SO4)n +n KCl,所以每生成1mol FeCOH)SOn, 消耗mol KClO3,故A錯誤;B.FeSO4是強酸弱堿鹽,水溶液顯酸性,聚合疏酸鐵又稱為堿式硫酸鐵,生成聚合硫酸鐵后,水溶液的酸性減弱,pH增大,故B正確;C.聚合硫酸鐵中的鐵為+3價,能用作凈水劑,則聚合硫酸鐵能水解生成氫氧化鐵膠體,氫氧化鐵肢體能吸附水中的懸浮物而凈水,故C正確;D.Fe3+是弱堿陽離子,水解也是分步進行,只是通常規(guī)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+的水解能力更強,故D正確。 8答案及解析：答案：B解析： 9答案及解析：答案：D解析：本題考查的是銅的相關反應。觀察反應式可知,反應前后元素化合價變化情況分別是故CuFeS2既作氧化劑又作還原劑,其中Cu被還原、S被氧化,Cu2S是還原產(chǎn)物,A、C項均錯誤;每生成1mol Cu2S有1mol硫被氧化,B項錯誤;因為只有S在反應中失去電子,因此每轉(zhuǎn)移1.2mol電子,有0.2mol硫被氧化,D項正確。 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)2CO32. 0.1;      Cu2S +O22Cu + SO23.CuSO4(或Cu2+)能使細菌蛋白質(zhì)變性4. Fe(OH)35.方案1:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+方案2:有污染性氣體Cl2產(chǎn)生;使用了電解裝置,成本較高。解析： 12答案及解析：答案：1.2NO+O2=2NO22.Al(OH)3、CuO3.4CuO+2Al2O34CuAlO2+O24.50; 25; 5.蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶解析： 13答案及解析：答案：1.2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2.該溫度下K2FeO4溶解度小于Na2FeO43.4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+3O2+8OH-,  B4.AD; 5.73.00%解析：