4、
D．可利用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質
5．(2019屆遼寧沈陽東北育才學校模擬)部分氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經如下處理：
下列說法正確的是( )。
A．V＝44.8
B．原樣品中Fe元素的質量分數(shù)為38.89%
C．濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋
D．樣品中CuO的質量為4.0 g
6．(2019屆北京昌平期末)納米Fe3O4晶體材料可以作為核磁共振造影增強劑，用于疾病的診斷和治療。其制備過程如下圖所示，下列敘述不合理的是( )。
A．在反應②中，的作用可能是促進氯化鐵水解
B．反應③的化學方程式是
5、6FeOOH＋CO ===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
C．直接加熱FeCl3溶液也可以得到四氧化三鐵
D．納米四氧化三鐵形成的分散劑，有可能產生丁達爾現(xiàn)象
7．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＋
6、，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
二、非選擇題
8．(2019屆安徽淮南一模)從古至今，鐵及其化合物在人類生產生活中的作用發(fā)生了巨大變化。
(1)古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是________(填字母序號)。
a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3
(2)現(xiàn)代利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過程如下圖所示。 整個過程與溫度密切相關， 當溫度低于 570 ℃時，反應Fe3O4(s)＋4
7、CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)，阻礙循環(huán)反應的進行。
①已知：Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g) ΔH1＝＋19.3 kJ·mol－1
3FeO(s)＋H2O(g)Fe3O4(s)＋H2(g) ΔH2＝－57.2 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH3＝＋172.4 kJ·mol－1
鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應的熱化學方程式是________________________
__________________。
②下圖表示其他條件一定時，F(xiàn)e3O4(s)和CO(g)反應達平衡時CO(g)的體積百分含量隨溫度的變化關系。
ⅰ
8、.當溫度低于570 ℃時，溫度降低CO的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是______________________________________________。
ⅱ.當溫度高于570 ℃時，隨溫度升高，反應Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡常數(shù)的變化趨勢是________(填“增大”“減小”或“不變”)；1040 ℃時，該反應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值是________。
(3)①古老而神奇的藍色染料普魯士藍的合成方法如下：
牛血
復分解反應ⅱ的離子方程式是_____________________________________
9、_________。
②如今基于普魯士藍合成原理可檢測食品中CN－，方案如下：
若試紙變藍則證明食品中含有 CN－，請解釋檢測時試紙變藍的原因：__________________________________________________。
(3) 已知25 ℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－39，此溫度下若在實驗室中配制100 mL 5 mol·
L－1 FeCl3溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入2 mol·L－1的鹽酸________mL(忽略加入鹽酸體積)。
9．(2019屆四川資陽二診)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2
10、O3、FeO、SiO2)制備鐵紅(Fe2O3)的生產流程如下：
試回答下列問題：
(1)步驟Ⅰ所得溶液中鐵元素的化合價是________。
(2)實驗室中實現(xiàn)步驟Ⅱ中分離操作需要的儀器有________、鐵架臺、玻璃棒、燒杯。
(3)步驟Ⅲ中發(fā)生反應的離子方程式：_________________________________________；向反應后的溶液中加入試劑________，當觀察到____________說明步驟Ⅲ已經進行完全。
(4)步驟Ⅳ中不能選用試劑________調節(jié)溶液的pH。(填字母編號)
a．FeO固體 b．氫氧化鈉溶液
c．Fe2O3固體 d．氨
11、水
(5)室溫下，F(xiàn)eCO3達到溶解平衡時溶液pH＝8.5，c(Fe2＋)＝1.2×10－6 mol·L－1，則FeCO3固體產物中________(填“有”或“無”)Fe(OH)2。已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.8×10－16。
(6)步驟Ⅵ中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。
10．(2019屆山西太原五中段考)已知鐵的化合物之間有如下轉化關系：
Fe2＋Fe3＋FeO(高鐵酸根離子)
請回答下列有關問題：
(1)Fe與過量稀鹽酸反應可以制取FeCl2。若用反應所得的酸性溶液，實現(xiàn)上述①的轉化，要求產物純凈，可選用
12、的試劑是________(填序號)。
a．KMnO4 b．HNO3 c．H2O2
(2)硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝。精礦在陽極浸出的反應比較復雜，其中有一主要反應：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S(CuFeS2中S為－2價)。則下列說法正確的是______(填序號)。
a．從物質分類的角度看，黃銅礦屬于合金
b．Cu2＋和S是氧化產物
c．當轉移1 mol電子時，46 g CuFeS2參加反應
d．反應中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑
(3)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出。
①若濾出的固體中
13、只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是__________________，一定不含的陽離子是______________。
②若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定不含的陽離子是________________。
(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑，和水發(fā)生水解反應生成Fe(OH)3膠體等物質，寫出FeO 和H2O反應的離子方程式：__________________________________。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是__________、__________(用簡潔的名詞描述即可)。
11．(2019屆江西上高二中月考)氯化亞銅(CuCl)常用作有
14、機合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色。如下圖所示是工業(yè)上以制作印刷電路板的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)生產CuCl的流程：
根據(jù)以上信息回答下列問題：
(1)寫出生產過程中所加試劑：X______________，Y______________。
(2)生產中為了提高CuCl產品的質量，采用抽濾法快速過濾，析出的CuCl晶體不用水而用無水乙醇洗滌的目的是__________________________；生產過程中調節(jié)溶液的pH不能過大的原因是________________________
15、____。
(3)寫出產生CuCl的化學方程式：________________________________________。
(4)在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外，還應該注意的關鍵問題是________________。
第3節(jié) 鐵、銅及其化合物
1．D 解析：硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)，混合物中加入足量硫酸，F(xiàn)e2O3、Al2O3與酸反應生成的硫酸鐵、硫酸鋁，二氧化硅不反應，過濾，固體1為二氧化硅；在濾液中加入鐵粉將鐵離子還原為亞鐵離子，調節(jié)pH使鋁離子完全沉淀，過濾，固體2為氫氧化鋁，溶液2為硫酸亞鐵，蒸
16、發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾，得到硫酸亞鐵晶體。由流程分析可知A、B正確；亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，而且受熱易失去結晶水，所以從溶液2得到FeSO4·7H2O產品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解，故C正確；在溶液1中加入鐵粉后含有亞鐵離子和鋁離子，加過量的氫氧化鈉，鋁離子轉化為偏鋁酸根離子，亞鐵離子與氫氧根離子結合生成氫氧化亞鐵沉淀，但是氫氧化亞鐵易被氧氣氧化，則得到的氫氧化亞鐵中含有氫氧化鐵，最后得到的產品不純，故D錯誤。
2．A 解析：由于N2O4可以看作2分子NO2，我們可以直接將它當作NO2進行計算。通過題目得知所有的氣體均被水吸收生成硝酸，我們可以寫出如下的化學方程式：NO＋NO
17、2＋O2＋H2O===2HNO3。標準狀況下，1.68 L氧氣是0.075 mol，因此通過比例可知，NO和NO2的物質的量各自是0.075 mol。銅和硝酸反應有兩種情況：Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。通過NO和NO2的物質的量可以分別算出兩個反應中銅的物質的量分別是0.0375 mol和0.1125 mol，總共是0.15 mol，則完全沉淀需要的氫氧根是0.3 mol，因此需要的氫氧化鈉溶液的體積是60 mL。
3．D 解析：金屬性：鐵＞銅，鐵離子首先氧化金屬鐵。當a≤2b時，鐵離子不足，發(fā)
18、生的離子反應為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A正確；當2b≤a≤4b時，鐵離子全部參與反應，因此反應中轉移電子的物質的量n(e－)為a mol，即為2b mol≤n(e－)≤4b mol，B正確；當2a＝5b時，鐵全部反應，銅部分反應，發(fā)生的總離子反應為10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋，C正確；當2b
19、FeCO3在空氣中高溫分解，F(xiàn)e2＋可能被空氣中氧氣氧化成Fe3＋，故A錯誤；Fe2＋和HCO發(fā)生雙水解反應，生成CO2，故B正確；過濾所用玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故C正確；KSCN溶液遇Fe3＋顯血紅色，因此可用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質，故D正確。
5．B 解析：根據(jù)最后溶液中溶質為過量H2SO4和FeSO4，充分灼燒后的固體為氧化鐵，則鐵元素的物質的量為×2＝0.04 mol，說明參加反應的硫酸的物質的量為0.04 mol，含氫離子0.08 mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H＋和合金中的氧結合成水，由于合金中氧的物質的量為＝0.02 mol，它結合氫離子0.04
20、 mol，所以硫酸中有(0.08－0.04) mol＝0.04 mol H＋生成氫氣，即生成0.02 mol氫氣，標準狀況下的體積為448 mL，故A錯誤；合金中Fe元素的質量為56 g·mol－1×0.04 mol＝2.24 g，故合金中Fe元素的質量分數(shù)＝×100%＝38.89%，故B正確；生成的濾渣3.2 g是銅，金屬銅可以和Fe3＋反應，所以濾液A中一定不含F(xiàn)e3＋，故C錯誤；由于硫酸過量，生成氫氣，濾液中不含銅離子，濾渣3.2 g為金屬銅，銅的物質的量為＝0.05 mol，若全部為氧化銅，氧化銅的質量為80 g·mol－1×0.05 mol＝4.0 g，由于是部分銅被氧化成氧化銅，則
21、樣品中氧化銅的質量一定小于4.0 g，故D錯誤。
6．C 解析：因反應②環(huán)丙胺不參加反應，但加快反應速率，即加快了氯化鐵水解，故A正確；反應③的反應物為FeOOH和CO，其中一種生成物為Fe3O4，由質量守恒定律可知反應為6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，故B正確；直接加熱FeCl3溶液可以得到氫氧化鐵，進一步加熱可以得到氧化鐵，無法得到四氧化三鐵，故C錯誤；納米四氧化三鐵分散在適當?shù)姆稚┲?，屬于膠體分散系，則具有丁達爾現(xiàn)象，故D正確。
7．D 解析：當鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A錯誤；當鐵過量時，銅不與Fe3＋反應，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe
22、3＋，B錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C錯誤；鐵比銅活潑，不可能出現(xiàn)鐵有剩余而銅無剩余的情況，D正確。
8．(1)c
(2)①C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋134.5 kJ·mol－1
②ⅰ.增大 當溫度低于570 ℃時，可逆反應Fe3O4＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移動，故CO的轉化率增大
ⅱ.增大 4
(3)①[Fe(CN)6]4－＋4Fe3＋===Fe4[Fe(CN)6]3↓
②堿性條件下，F(xiàn)e2＋與 CN－結合生成[Fe(CN)6]4－，F(xiàn)e2＋被空氣中的O2 氧化生成 Fe3＋，[Fe(CN)6]
23、4－ 與 Fe3＋反應生成普魯士藍使試紙變藍
(4)2.5
解析：(2)②ⅰ.由圖象可知，當溫度低于570 ℃時，溫度降低，CO的體積百分含量降低，故CO的轉化率增大；由題意可知，當溫度低于570 ℃時，可逆反應Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移動，故CO的轉化率增大。ⅱ.當溫度高于570 ℃時，隨溫度升高，CO的體積百分含量降低，即反應Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)平衡正向移動，則平衡常數(shù)增大。1040 ℃時CO體積分數(shù)為20%。設CO起始濃度為1 mol·L－1，消耗CO濃度為x。
Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s
24、)＋CO2(g)
1 0
xx
1－xx
＝20%，x＝0.8 mol·L－1，K＝＝4。
(3)②堿性條件下，F(xiàn)e2＋與CN－結合生成[Fe(CN)6]4－；Fe2＋被空氣中的O2氧化生成Fe3＋；[Fe(CN)6]4－與Fe3＋反應生成普魯士藍使試紙變藍。(4)若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則c(Fe3＋)×
c3(OH－)≤Ksp[Fe(OH)3]，代入有關數(shù)據(jù)后可求出c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥0.05 mol·L－1，則加入鹽酸的體積至少為＝0.0025 L＝2.5 mL。
9．(1)＋2、＋3 (2)漏斗
(
25、3)2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ KSCN溶液 無血紅色現(xiàn)象
(4)bc (5)無 (6)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
解析：(3)步驟Ⅲ是將鐵離子還原成亞鐵離子，又因為溶液中還存在氫離子，則步驟Ⅲ中發(fā)生反應的離子方程式為2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；檢驗步驟Ⅲ已經進行完全，即溶液中沒有鐵離子，可以用KSCN溶液。(4)步驟Ⅳ中調節(jié)pH的試劑要能與酸反應且不引入新的雜質，所以用氧化亞鐵或氨水較好，答案選bc。(5)由題中數(shù)據(jù)可知，溶液中c(Fe2＋)·c(OH－)2＝1.2×10－6×(1×10－5
26、.5)2＝1.2×10－17＜Ksp[Fe(OH)2]＝4.8×10－16，故無Fe(OH)2沉淀生成。(6)步驟Ⅵ中碳酸亞鐵在空氣中與氧氣發(fā)生氧化還原反應，生成氧化鐵，反應的化學方程式為4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。
10．(1)c (2)c
(3)①Fe2＋ Fe3＋②Fe3＋、Cu2＋
(4)4FeO＋10H2O4Fe(OH)3(膠體)＋8OH－＋3O2↑ 殺菌 凈水
解析：(3)向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的鐵屑，對應的反應為2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。①若剩余的固體為銅，則反應后的溶液中含有的陽離子
27、一定有Fe2＋，一定不含F(xiàn)e3＋，但不一定含有Cu2＋；②若剩余的固體為鐵和銅的混合物，則反應后的溶液中的陽離子只有Fe2＋，一定不含 Fe3＋、Cu2＋。(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價是＋6價，具有強氧化性，能殺菌消毒，其還原產物Fe3＋水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中雜質，所以高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是凈水、消毒。
11．(1)Fe HCl(或鹽酸)
(2)減少產品CuCl的損失 防止CuCl水解
(3)CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4
(4)防止CuCl的氧化和見光分解
解析： (1)印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)加入鐵，三價鐵離子能夠與鐵反應生成二價鐵離子，銅離子能夠與鐵反應生成銅，過濾后濾渣中含有銅和鐵，加入鹽酸，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵，銅與鹽酸不反應，將銅分離出來。
內容總結
（1）第3節(jié) 鐵、銅及其化合物
一、選擇題
1．(2019屆河北保定定興三中月考)某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設計了如下流程
（2）由題意可知，當溫度低于570 ℃時，可逆反應Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)平衡正向移動，故CO的轉化率增大
高考化學新課堂一輪復習課時練 鐵銅及其化合物
