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精修版高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)8 鐵、銅及其化合物練習(xí)

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1、精品文檔?高考化學(xué) 考點(diǎn)8 鐵、銅及其化合物 1.(2015·浙江理綜,13)某同學(xué)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(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O),設(shè)計(jì)了如下流程: 下列說法不正確的是(  ) A.溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉 B.固體1中一定有SiO2,控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2 C.從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其氧化和分解 D.若改變方案,在溶液1中直接加NaOH至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4·7

2、H2O 2.(2015·天津理綜,9)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡(jiǎn)圖如下: 回答下列問題: (1)反應(yīng)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3),反應(yīng)中H2O2的作用是________。寫出操作①的名稱:________。 (2)反應(yīng)Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機(jī)物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________

3、 ________________________________________________________________________。 操作②用到的主要儀器名稱為________,其目的是(填序號(hào))________。 a.富集銅元素 b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c.增加Cu2+在水中的溶解度 (3)反應(yīng)Ⅲ是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和________。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯(cuò)誤是________。 (4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽(yáng)極產(chǎn)物是________。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是____

4、____________________________________________________________________。 (5)流程中有三處實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是________。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)Ⅰ中的主要作用是________________________________________________________________________。 3.[2015·四川理綜,11(1)(2)(3)(6)]為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化

5、工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。 活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O===15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題: (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇________

6、(填字母編號(hào))。 A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液 (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是________________________________________________________________________。 (4)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%。將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫

7、酸忽略不計(jì)。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3________kg。 1.(2014·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,8)化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。對(duì)下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是(  ) 選項(xiàng) 現(xiàn)象或事實(shí) 解釋 A 用熱的燒堿溶液洗去油污 Na2CO3可直接與油污反應(yīng) B 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) 漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 C 施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用 K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效 D FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作 FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅 2.(2014·安徽理綜,8

8、)下列有關(guān)Fe2(SO4)3溶液的敘述正確的是(  ) A.該溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存 B.和KI溶液反應(yīng)的離子方程式:Fe3++2I-===Fe2++I(xiàn)2 C.和Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式:Fe3++SO+Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓ D.1 L 0.1 mol·L-1該溶液和足量的Zn充分反應(yīng),生成11.2 g Fe 3.(2014·上?;瘜W(xué),17)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得的溶液中加入鐵粉,對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是(  ) A.若無固體剩余,則溶液中一定有Fe3+ B.若有固

9、體存在,則溶液中一定有Fe2+ C.若溶液中有Cu2+,則一定沒有固體析出 D.若溶液中有Fe2+,則一定有Cu析出 4.(2013·上海化學(xué),22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到氣體V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2+和SO)加入足量NaOH,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,過濾,洗滌,灼燒,得到CuO 12.0 g,若上述氣體為NO和NO2的混合物,且體積比為1∶1,則V可能為(  ) A.9.0 L B.13.5 L C.15.7 L D.16.8 L 5.[2014·福建理綜,24(2)]用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:

10、 (1)步驟Ⅰ若溫度過高,將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為_________________________________________________。 (2)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O===2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (3)上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是____________________

11、____________________________________________________ (任寫一項(xiàng))。 6.(2013·天津理綜,9)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下: ①檢驗(yàn)裝置的氣密性; ②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣; ③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成; ④…… ⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干

12、燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封。 請(qǐng)回答下列問題: (1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。 (2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器,少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器,第④步操作是________________________________________________________________________。 (3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號(hào))____________。 (4)裝置B中冷水浴的作用為__________________________

13、___; 裝置C的名稱為________;裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑:________________________________________________________________________。 (5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。 Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質(zhì)硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。 (6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為____________________。 (7)電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

14、____________________________。 (8)綜合分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng),可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn): ①H2S的原子利用率為100%; ②________________________________________________。 1.(2014·湖北武漢調(diào)研,10)下列有關(guān)鐵及其化合物的離子方程式一定錯(cuò)誤的是(  ) A.氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng):Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O B.鐵與稀硝酸反應(yīng):Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O C.磁性氧化鐵與濃鹽酸反應(yīng):Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O D.

15、溴化亞鐵溶液與氯水反應(yīng):2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl- 2.(2015·蘭州質(zhì)檢,5)某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn),探究Cu及其化合物的性質(zhì),下列操作正確且能達(dá)到目的的是(  ) A.將銅粉和硫粉混合均勻加熱以制取CuS B.將Cu片放入過量濃硫酸中,一段時(shí)間后加水以觀察CuSO4溶液的顏色 C.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,過濾洗滌并收集沉淀,加熱以制取CuO D.設(shè)計(jì)Cu-Al-濃硝酸原電池,以證明金屬活動(dòng)性:Cu

16、化鐵 ⑤氫氧化銅?、逇溲趸F A.3種 B.4種 C.5種 D.6種 4.(2015·陜西安康二次調(diào)研,10)A、B、C為3種單質(zhì)(其中A為固體,B、C為氣體),將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,溶液呈紅褐色,B、C反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到無色溶液E。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列推斷正確的是(  ) A.物質(zhì)B是H2 B.物質(zhì)C是Cl2 C.物質(zhì)D是FeCl2 D.物質(zhì)F是FeCl2 5.(2014·九江市高三模擬)下列離子的檢驗(yàn)方法合理的(  ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說明不含F(xiàn)e2+ B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSC

17、N溶液變紅色,說明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得紅褐色沉淀,說明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說明該溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+ 6.(2015·江蘇徐州期末,5)下列中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是(  ) A.過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液顯血紅色 B.制備氫氧化亞鐵時(shí),向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵 C.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分,向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN

18、溶液2~3滴即可 D.FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到淺綠色溶液 7.(2015·銀川質(zhì)檢,13)氫氧化銅和堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解25.25 g的上述混合物,恰好消耗1.0 mol·L-1鹽酸500 mL。灼燒等量的上述混合物,得到的氧化銅質(zhì)量為(  ) A.15 g B.20 g C.30 g D.35 g 8.(2015·長(zhǎng)春質(zhì)檢,12)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是(  ) A.加入KSCN溶液一定不變紅色 B.溶液中一

19、定含F(xiàn)e2+ C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固體中一定含銅 9.(2015·成都檢測(cè),11)已知酸性條件下有反應(yīng):2Cu+===Cu2++Cu。氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)由于反應(yīng)溫度不同,可能產(chǎn)生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體。某同學(xué)對(duì)某次氫氣還原氧化銅的紅色固體產(chǎn)物作了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象列表如下: 加入試劑 稀硫酸 濃硫酸并加熱 稀硝酸 濃硝酸 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 紅色固體不反應(yīng) 無色氣體 無色氣體、藍(lán)色溶液 紅棕色氣體、藍(lán)色溶液 由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物(  ) A.是Cu B.是Cu2O C.一定有Cu,一定有Cu2O D.一定有Cu2O,可

20、能有Cu 10.(2015·西安期末,15)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式,可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54 g的FeClx樣品,溶解后先進(jìn)行陽(yáng)離子交換預(yù)處理,再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱,使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后,流出含OH-的溶液用0.40 mol·L-1的鹽酸滴定,滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0 mL。則FeClx中x的值為(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 11.(2015·湖北黃岡檢測(cè),12)銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測(cè)量)Cu(OH)2固體加熱,有銅的氧化

21、物生成,其質(zhì)量隨溫度變化如圖1所示。另外,某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關(guān)系曲線,如圖2所示。則下列分析正確的是(  ) A.圖1中,A到B的過程中有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移 B.圖1整個(gè)過程中共生成0.26 g水 C.圖2三條曲線中,表示CuO和其中所含Cu質(zhì)量關(guān)系的曲線是X D.圖1中A和B的化學(xué)式分別為Cu2O和CuO 12.(2015·湖南長(zhǎng)沙檢測(cè),18)某同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中完成Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),其裝置如圖甲、乙: 已知:B中放的是鐵粉與石棉絨的混合物,C中放的是干燥劑,E為酒精噴燈,G為帶有鐵絲網(wǎng)罩的酒精燈。對(duì)比兩裝置,回答下列問題:

22、 (1)如何檢查乙裝置的氣密性?____________________________。 (2)乙裝置中濕沙子的作用是________________________________________________________________________。 (3)B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (4)該同學(xué)認(rèn)為欲在乙裝置的尖嘴導(dǎo)管口處點(diǎn)燃反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,裝置H必不可少,H的作用是______________________________

23、。 (5)甲圖中能夠證明產(chǎn)生的氣體是H2的現(xiàn)象為________________,對(duì)比甲、乙兩裝置的B和I,B的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。 13.(2014·安徽江南十校聯(lián)考,21)某?;瘜W(xué)小組的同學(xué)進(jìn)行以碳棒為電極電解氯化銅溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了有紅色物質(zhì)析出外,還有少量白色物質(zhì)析出。為探究陰極碳棒上的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如下過程: Ⅰ.有關(guān)資料 銅的化合物顏色性質(zhì)如下: 物質(zhì) 顏色、性質(zhì) 物質(zhì) 顏色、性質(zhì) 氫氧化銅Cu(OH)2 藍(lán)色固體不溶于水 硫

24、酸銅(CuSO4) 溶液呈藍(lán)色 氧化亞銅(Cu2O) 紅色固體不溶于水 氯化銅(CuCl2) 溶液呈綠色,稀溶液呈藍(lán)色 氯化亞銅(CuCl) 白色固體不溶于水 堿式氯化銅 綠色固體不溶于水 Ⅱ.探究實(shí)驗(yàn) (1)提出假設(shè): ①紅色物質(zhì)一定有銅,還可能有Cu2O ②白色物質(zhì)為銅的化合物,其化學(xué)式可能為CuCl (2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證: 取電解CuCl2溶液后的陰極碳棒,洗滌、干燥,連接下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證陰極產(chǎn)物。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色,無水硫酸銅不變色。 ①碳棒上的紅色物質(zhì)是否有Cu2O________(填“是”或“否”),理由是______

25、_______________________________ ②在c裝置后將氣體通入________中,若出現(xiàn)白色沉淀,可說明提出假設(shè)②中的白色物質(zhì)一定存在; ③寫出裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________ ________________________________________________________________________。 (3)問題討論: ①電解CuCl2溶液后的陰極上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e-===Cu和________________; ②用石墨電極電解飽和硫酸銅溶液,觀察陰極碳棒表面出現(xiàn)的現(xiàn)象紅色物質(zhì)附著,無

26、白色物質(zhì),加入________后繼續(xù)電解,出現(xiàn)白色物質(zhì)。 14.(2015·山東濟(jì)寧期末,21)某興趣小組用廢鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備磁性Fe3O4納米材料的流程示意圖如下: 已知:R=,步驟⑤中,相同條件下測(cè)得Fe3O4的產(chǎn)率與R的關(guān)系如圖所示。 (1)步驟②中,主要反應(yīng)的離子方程式是_________________________。 (2)已知:Fe3+在pH=2.8時(shí)沉淀完全;Fe2+在pH=6.3時(shí)開始沉淀,在pH=8.3時(shí)沉淀完全。步驟③中,用NaOH溶液調(diào)pH至9,原因是__________________________________

27、__________。 (3)濁液D中鐵元素以FeOOH形式存在。步驟④中,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________。 (4)下列說法正確的是________(填字母)。 a.步驟④中,當(dāng)反應(yīng)完成后需要加熱一段時(shí)間 b.步驟⑤中,反應(yīng)過程中需要不斷補(bǔ)充堿液 c.步驟⑤恰好反應(yīng)時(shí),=2∶1 d.當(dāng)=時(shí),F(xiàn)e3O4的產(chǎn)率最高 考點(diǎn)專練8 鐵、銅及其化合物 【三年高考真題演練】 [2015年高考真題] 1.D [根據(jù)題意,分析得出以下流程: A項(xiàng),溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉,正確;B項(xiàng),由于SiO

28、2不溶于硫酸,則固體1中一定含有SiO2,為了使溶液中的Al3+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉淀,故用NaOH溶液控制pH,得固體2為Al(OH)3,正確;C項(xiàng),由于Fe2+易被氧化、FeSO4·7H2O易分解,故在從FeSO4溶液中得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品過程中,須控制條件防止其氧化和分解,正確; D項(xiàng),若在溶液1[Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液]中直接加NaOH至過量,得到的為Fe(OH)3,用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液,故經(jīng)結(jié)晶不能得到FeSO4·7H2O,錯(cuò)誤。] 2.解析 (1)廢電路板中含有Cu 單質(zhì),加入H2O2 的目的是將Cu 氧化為Cu2+;將溶液和固體分離

29、的方法是過濾,所以操作①是過濾。(2)由流程圖知,銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機(jī)物RH反應(yīng)后得到CuR2和NH3、NH4Cl ,所以該反應(yīng)的離子方程式為:Cu(NH3)+2RH===2NH+2NH3+CuR2;操作②是萃取分液,所以用到的主要儀器是分液漏斗;通過操作②,可以富集銅元素,同時(shí)使銅元素與水溶液中其他物質(zhì)分離,故選a、b。(3)CuR2中R為-1價(jià),再結(jié)合流程圖可知反應(yīng)Ⅲ是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成CuSO4和RH;操作③是分液,圖中出現(xiàn)的錯(cuò)誤主要有分液漏斗頸尖嘴一側(cè)未緊靠燒杯內(nèi)壁及所加液體過多。(4)以石墨作電極電解CuSO4溶液,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=

30、==4H++O2↑,故陽(yáng)極產(chǎn)物為O2、H2SO4;操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟為加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。(5)操作④得到的H2SO4 可以利用到反應(yīng)Ⅲ中,所以第三處循環(huán)的試劑為H2SO4;NH4Cl水解溶液呈酸性,可以中和溶液中的OH―,防止由于溶液中的c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀。 答案 (1)作氧化劑 過濾 (2)Cu(NH3)+2RH===2NH+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab (3)RH 分液漏斗下端尖嘴未緊靠燒杯內(nèi)壁、液體過多 (4)O2、H2SO4 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (5)H2SO4 防止由于溶液中的c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀

31、 3.解析 第Ⅰ步,硫鐵礦燒渣的主要成分Fe2O3與H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,過濾除去不溶性雜質(zhì);第Ⅱ步,在濾液中加入活性硫鐵礦FeS2,由題意可知Fe2(SO4)3被還原為FeSO4,同時(shí)生成H2SO4,過濾除去過量的活性硫鐵礦;第Ⅲ步,在濾液中加入的FeCO3與H2SO4反應(yīng)生成FeSO4,過濾除去過量的FeCO3;第Ⅳ步,向?yàn)V液中通入空氣,部分Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生H+,使溶液的pH由5.8降到5.2,同時(shí),除去鋁、硅雜質(zhì),最后濃縮結(jié)晶得到FeSO4晶體。(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。(

32、2)檢驗(yàn)Fe3+應(yīng)選用KSCN溶液,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液顯血紅色。(3)通入空氣時(shí),空氣中的氧氣將部分Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+水解能力強(qiáng),產(chǎn)生的H+使溶液的pH降低。(4)設(shè)浸取燒渣中的Fe2O3所消耗的H2SO4的物質(zhì)的量為x,有 則=,解得:x=9c mol 由此可知:第Ⅰ步生成的Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量為3c mol 剩余H2SO4的物質(zhì)的量為-9c mol=(-9c) mol 由第Ⅱ步反應(yīng)的化學(xué)方程式可求得生成的H2SO4的物質(zhì)的量: 則第Ⅲ步參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為 (-9c) mol+×3c mol= mol 由FeCO3+H2SO4==

33、=FeSO4+H2O+CO2↑可得: 第Ⅲ步應(yīng)加入的FeCO3的質(zhì)量為: m(FeCO3)=n(FeCO3)×M(FeCO3)= mol×116 g/mol×10-3 g/kg=(-)kg=(0.011 8ab-0.646c)kg。 答案 (1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O (2)C (3)Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生H+ (4)0.011 8ab-0.646c或- [兩年經(jīng)典高考真題] 1.C [A項(xiàng),燒堿是NaOH而不是Na2CO3,且Na2CO3水解顯堿性,油污在堿性條件下水解為易溶于水的物質(zhì),并非Na2CO3直接與油污發(fā)生反應(yīng),該項(xiàng)解釋錯(cuò)誤

34、;B項(xiàng),CaCl2與CO2不發(fā)生反應(yīng),應(yīng)該是Ca(ClO)2與空氣中的CO2和H2O反應(yīng)生成CaCO3而變質(zhì),該項(xiàng)解釋錯(cuò)誤;C項(xiàng),CO與NH在土壤溶液中能發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)生成氨氣降低肥效,解釋正確;D項(xiàng),F(xiàn)eCl3與Cu2+不反應(yīng),制作線路板的原理為Fe3+能腐蝕銅,發(fā)生反應(yīng)為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,該項(xiàng)解釋錯(cuò)誤。] 2.D [A項(xiàng),C6H5OH與Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),二者不能大量共存,錯(cuò)誤;B項(xiàng),未配平,應(yīng)為2Fe3++2I-===2Fe2++I(xiàn)2,錯(cuò)誤;C項(xiàng),離子方程式不符合離子配比要求,應(yīng)為2Fe3++3SO+6OH-+3Ba2+===2Fe(OH)3↓+3Ba

35、SO4↓,錯(cuò)誤;D項(xiàng),F(xiàn)e2(SO4)3溶液與足量Zn發(fā)生反應(yīng)2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+,n(Fe3+)=1 L×0.1 mol·L-1×2=0.2 mol,則生成n(Fe)=n(Fe3+)=0.2 mol,故m(Fe)=0.2 mol×56 g·mol-1=11.2 g,正確。] 3.B [A項(xiàng),所得溶液中加入鐵粉,發(fā)生的反應(yīng)可能有Fe+2FeCl3===3FeCl2,F(xiàn)e+CuCl2===FeCl2+Cu,Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,若無固體剩余,說明鐵粉以及生成的Cu全部參加反應(yīng),此時(shí)溶液中的可能含有Fe3+,也有可能不含有Fe3+,錯(cuò)誤;B項(xiàng),若

36、有固體存在,說明固體中一定含有Cu,還有可能含有Fe,因此溶液中一定含有Fe2+,正確;C項(xiàng),若溶液中有Cu2+,那么可能會(huì)有部分Cu2+被Fe置換出Cu,所以不一定沒有固體析出,錯(cuò)誤;D項(xiàng),若溶液中有Fe2+,如若溶液中Fe3+過量,則不一定有Cu析出,錯(cuò)誤。] 4.A [根據(jù)CuO的質(zhì)量可知,混合物中含有Cu的物質(zhì)的量為0.15 mol,設(shè)混合氣體中NO與NO2的物質(zhì)的量都是x,若原固體中只有CuS,根據(jù)得失電子守恒有0.15 mol×8=3x+x,故x=0.3 mol,氣體總體積為13.44 L;若原固體中只有Cu2S,根據(jù)電子守恒有0.075×2+0.075×8=3x+x,故x=0.

37、187 5 mol,故氣體體積為8.4 L,故8.4

38、(3)氮氧化物排放少(或其他合理答案) 6.解析 (1)裝置A中進(jìn)行的是Fe與Cl2制取FeCl3的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3Cl22FeCl3。 (2)由于FeCl3沉積在反應(yīng)管A右端,時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)堵塞,所以應(yīng)在此處進(jìn)一步加熱使FeCl3再次升華進(jìn)入收集裝置。 (3)通入干燥氯氣可排出空氣以及其中所含的水蒸氣,反應(yīng)完畢后將多余Cl2趕出,將收集器密封以防吸收空氣中的水蒸氣從而避免了FeCl3的潮解。 (4)通過冷水浴將升華的FeCl3冷卻收集,F(xiàn)e2+的檢驗(yàn)可通過與赤鐵鹽(K3[Fe(CN)6])生成藍(lán)色沉淀的方法來完成。 (5)氯氣的吸收用NaOH溶液,不用采取防倒吸裝置。 (

39、6)Fe3+與H2S的氧化還原反應(yīng)的離子方程式的書寫應(yīng)注意得失電子守恒與電荷守恒。 (7)、(8)電解FeCl2溶液,通過陰極:2H++2e-===H2↑ 陽(yáng)極:Fe2+- e-===Fe3+來完成溶液中FeCl3的循環(huán)利用。 答案 (1)2Fe+3Cl22FeCl3 (2)在沉積的FeCl3固體下方加熱 (3)②⑤ (4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品 干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液 (5) (6)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ (7)Fe2+-e-===Fe3+ (8)FeCl3得到循環(huán)利用 【兩年模擬試題精練】 1.A [Fe3+

40、具有強(qiáng)氧化性,能將I-氧化,A錯(cuò)誤;鐵與稀硝酸反應(yīng)時(shí),有NO生成,若鐵不足則生成Fe3+,B正確;Fe3O4可視為FeO·Fe2O3,F(xiàn)eO、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式分別為FeO+2H+===Fe2++H2O,F(xiàn)e2O3+6H+===2Fe3++3H2O,兩式相加得到Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的離子方程式:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,C正確;氯水過量時(shí),F(xiàn)e2+、Br-可全部被氧化,D正確。] 2.C [銅粉和硫粉反應(yīng)生成Cu2S,故A錯(cuò);Cu與濃硫酸的反應(yīng)需要加熱,故B錯(cuò);Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,故在Cu-Al-濃硝酸原電池中,Cu發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,不能證

41、明金屬活動(dòng)性:Cu<Al,故D錯(cuò)。] 3.B [①Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3,屬于化合反應(yīng);③2FeCl3+Fe===3FeCl2,屬于化合反應(yīng);④Fe與O2在點(diǎn)燃條件下生成Fe3O4,是化合反應(yīng);⑥4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,是化合反應(yīng)。] 4.D [將D的飽和溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,溶液呈紅褐色,則D為FeCl3;結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)A為固體單質(zhì),B、C為氣體單質(zhì),則A為Fe,B為Cl2,F(xiàn)為FeCl2;由于 B、C反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水得到無色溶液E,則C為H2,E為HCl。] 5.C [A項(xiàng),F(xiàn)e2+遇到KSCN不變色,F(xiàn)e2+是否存在

42、不確定;B項(xiàng),F(xiàn)e3+干擾Fe2+的檢驗(yàn),若原溶液中含有Fe3+不含F(xiàn)e2+,也會(huì)產(chǎn)生同樣現(xiàn)象;D項(xiàng),Mg(OH)2為白色沉淀,易被紅褐色沉淀掩蓋,不確定。] 6.C [ A項(xiàng),過量Fe與HNO3反應(yīng)生成Fe2+;B項(xiàng),F(xiàn)e(OH)2極易被氧化,經(jīng)攪拌,加速了Fe(OH)2的氧化,無法得到白色的氫氧化亞鐵;D項(xiàng),F(xiàn)eO可被稀HNO3氧化生成Fe3+,而FeO與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe2+。] 7.B [CuCl2~CuO~2HCl可知 n(CuO)=×1.0 mol/L×0.5 L=0.25 mol m(CuO)=0.25 mol×80 g/mol=20 g。] 8.C [氧化性Fe

43、3+>Cu2+,加入Fe先還原Fe3+,然后再還原Cu2+。] 9.A [濃H2SO4(△)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O;而稀H2SO4與Cu不反應(yīng),與Cu2O反應(yīng)。] 10.C [根據(jù)離子等量交換,溶液中OH-的物質(zhì)的量等于FeClx中Cl-的物質(zhì)的量。通過中和滴定知n(OH-)=n(H+)=0.40 mol·L-1×25.0×10-3 L=0.010 mol,故n(Cl-)=0.010 mol。FeClx中Fe原子的質(zhì)量為0.54 g-35.5 g·mol-1×0.010 mol=0.185 g,則FeClx中Fe原子與Cl原子的物質(zhì)的量之比為∶0.010 mol≈1∶3,故x=3。]

44、 11.A [0.98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol,若加熱時(shí)全部生成CuO,則CuO的質(zhì)量為0.01 mol×80 g·mol-1=0.80 g,所以A點(diǎn)是CuO。若加熱時(shí)全部生成Cu2O,則Cu2O的質(zhì)量為0.005 mol×144 g·mol-1=0.72 g,所以B點(diǎn)是Cu2O,D項(xiàng)錯(cuò)誤;由A到B發(fā)生反應(yīng):4CuO2Cu2O+O2↑,根據(jù)化學(xué)方程式可知,當(dāng)0.01 mol CuO完全轉(zhuǎn)化為Cu2O時(shí),轉(zhuǎn)移0.01 mol電子,A項(xiàng)正確;生成的水和氧氣的質(zhì)量總和為0.26 g,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CuO和其中所含Cu的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計(jì)算)為 CuO ~ C

45、u 80 64 10 g 8 g 觀察圖2可知,曲線Y表示的是CuO和其中所含Cu質(zhì)量的關(guān)系,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。] 12.解析 Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置分為三部分:制取水蒸氣的裝置、Fe與H2O(g)的反應(yīng)裝置、檢驗(yàn)氫氣的裝置。 答案 (1)向H中加入水至沒過導(dǎo)管口,連接好裝置,微熱Ⅰ,若H中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡,停止加熱后導(dǎo)管中出現(xiàn)水柱,證明氣密性良好(其他合理答案亦可) (2)提供水蒸氣 (3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (4)冷凝水蒸氣 (5)D中產(chǎn)生的肥皂泡在空氣中上升 使用石棉絨,增大水蒸氣與鐵粉的接觸面積,加快反應(yīng)速率 13.解析 Cu+無法存在

46、溶液中,只能以沉淀的形式穩(wěn)定存在,在含有氯離子的溶液中以CuCl形式存在。 答案 (2)①否 無水硫酸銅不變色說明沒有氧元素 ②硝酸銀溶液 ③2CuCl+H22Cu+2HCl (3)①Cu-e-+Cl-===CuCl ②NaCl溶液(或其他含氯離子的合理答案) 14.解析 (1)濾液A的主要成分為FeCl3,步驟②中Fe與Fe3+發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe===3Fe2+。(2)步驟③中,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9,是為了使Fe2+完全沉淀。(3)濁液C為Fe(OH)2,步驟④發(fā)生的反應(yīng)為2Fe(OH)2+H2O2===2FeOOH+2H2O。 (4)步驟④中,當(dāng)反應(yīng)完成后需要再加熱一段時(shí)間,a項(xiàng)正確;步驟⑤中,發(fā)生反應(yīng):2FeOOH+Fe2++2OH-===Fe3O4+2H2O,反應(yīng)過程中需要不斷的補(bǔ)充堿液,恰好完全反應(yīng)時(shí),=2∶1,b項(xiàng)正確,c項(xiàng)正確;當(dāng)R=1.75時(shí),F(xiàn)e3O4的產(chǎn)率最高,而=R=,d項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 (1)2Fe3++Fe===3Fe2+ (2)使亞鐵離子沉淀完全 (3)2Fe(OH)2+H2O2===2FeOOH+2H2O (4)abc

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