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1、【与名师对话】2014高考化学总复习 3-2 铁、铜的获取和应用课时作业（含解析）苏教版(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，铜粉溶解的是()A只有或 B只有或C只有或或 D上述四种物质中任意一种解析：Cu与Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3，故、能使铜粉溶解。H、NO具有强氧化性，能使铜粉溶解。答案：D2(2012年北京西城区模拟)在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼
2、烧沉淀，得到的固体物质是()AFe BFeO CFe(OH)3 DFe2O3解析：将一小块金属钠投入FeSO4溶液中会发生如下反应：2Na2H2O=2NaOHH2；FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4。Fe(OH)2沉淀不稳定，容易被氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。滤出的Fe(OH)3沉淀经灼烧，发生的反应是：2Fe(OH)3Fe2O33H2O。所以最终所得的固体物质是Fe2O3。答案：D3(2012年河南洛阳二模)某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是()
3、原溶液中的Br一定被氧化；通入氯气之后原溶液中的Fe2一定有部分或全部被氧化；不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2；若取少量所得溶液，再加入CCl4，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I、Fe2、Br均被完全氧化。A B C D解析：在FeBr2和FeI2混合液中存在的三种离子的还原性：IFe2Br，向该溶液中通入的氯气首先与还原性最强的I反应，当I完全反应后，氯气才与Fe2反应，Fe2被完全氧化后再与Br反应。通入一定量氯气后再滴加KSCN，溶液呈红色，说明有Fe3生成，I已经反应完全，Fe2被氧化但不一定全部被氧化，没有实验现象说明Br被氧
4、化或完全被氧化，故错误，只有B选项符合题意。答案：B4某地污水中含有Zn2、Hg2、Fe3和Cu2四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：甲：污水沉淀CuOCu乙：污水滤渣CuOCu丙：污水滤渣滤渣CuOCu下列判断正确的是()A三种实验方案中都能制得纯净铜B乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原C甲方案中的反应涉及到置换、分解、化合、复分解四种反应类型D丙方案也会发生环境污染解析：乙方案滤渣中有铁，不能得到纯铜，A错误。铁不能还原Zn2，B错误。甲方案中没有化合反应，C错误。铁粉会把Hg置换出来没有收集会产生污染。D正确。答案：D5把7.2 g铁粉投入某硝酸溶
5、液中，充分反应剩余固体1.6 g，产生NO2和NO的混合气体0.08 mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液中HNO3的物质的量为()A0.34 mol B0.38 molC0.28 mol D0.2 mol解析：因为有铁粉剩余则生成的盐为Fe(NO3)2，且HNO3已反应完。参与反应的n(Fe)0.1 mol，nFe(NO3)2n(Fe)0.1 mol，则原溶液中n(HNO3)2nFe(NO3)2n(NO2)n(NO)20.1 mol0.08 mol0.28 mol。答案：C6(2012年北京丰台一模)A、B、C、X均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如图转化关系(其他产物已略去
6、)，下列说法正确的是()A若X为Fe，则C可能为Fe(NO3)2B若X为KOH溶液，则A可能为AlC若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X一定为CO2D若X为O2，则A可为有机物乙醇，也可为非金属单质硫解析：A项，若X为Fe，A为HNO3，则B为Fe(NO3)3，C为Fe(NO3)2；B项，若X为KOH溶液，A为Al，则B为KAlO2，但B不能与X反应转化为C；C项，若A、B、C为钠的化合物，X为SO2时也符合转化关系；D项，若X为O2，则A可为有机物乙醇，但不能为单质硫，单质硫与氧气反应不能生成三氧化硫。答案：A7(2012年通化模拟)下列实验中，溶液颜色有明显变化的是()A少量明矾溶
7、液加入到过量NaOH溶液中B往FeCl3溶液中滴入KI溶液，再滴入淀粉溶液C少量Na2O2固体加入到过量NaHSO4溶液中D往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液解析：A项溶液颜色不变；B项，2Fe32I=I22Fe2，I2遇淀粉溶液变蓝；C项，Na2O2与水反应产生O2和NaOH，OH与H反应生成水，溶液颜色无变化；D项，酸性KMnO4溶液与Fe2(SO4)3不反应，溶液颜色没有明显变化。答案：B8(2013年江西师大附中、临川一中联考)将18 g铜和铁的混合物投入200 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下2.24 L NO，剩余9.6 g金属；继续加入200 mL等浓度的
8、稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下2.24 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是()A原混合物中铜和铁各0.15 molB稀硝酸的物质的量浓度为1 mol/LC第一次剩余的9.6 g金属为铜和铁D再加入上述200 mL稀硝酸，还能得到标准状况下2.24 L NO解析：因反应后的溶液加入KSCN不变红，说明铁生成了Fe2，稀硝酸共生成了0.2 mol NO，转移电子总数为0.6 mol。设混合物中Cu为x mol，铁为y mol，则，解之x0.15，y0.15，所以A项正确。无法确定硝酸的总物质的量，B项错误。9.6 g金属失去0.3 mol电子，金属
9、的物质的量为0.5 mol，M64 g/mol，剩余金属为铜，C项错误。Fe2的物质的量为0.15 mol，只能失去0.15 mol电子，所以不能生成2.24 L NO，D项错误。答案：A9(2012年泰安模拟)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B往溶液中滴入无色KSCN溶液，显黄色CFe2和Fe3的物质的量之比为6：1D氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5解析：n(Fe) mol0.02 mol，n(Fe3) mol0.05 mol，由反应：Fe2Fe3=3Fe2可知Fe3过量，加入KSCN溶
10、液显红色。反应后溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol，n(Fe3)0.01 mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，D项不正确。答案：C10(2012年天津模拟)向含有Fe2、I、Br的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。有关说法不正确的是()A线段BC代表Fe3物质的量的变化情况B原混合溶液中c(FeBr2)6 molL1C当通入Cl22 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe22I2Cl2=2Fe3I24ClD原溶液中n(Fe2)：n(I)：n(Br)2：1：3解析：离子还原性顺序：IFe2Br，由图可知，当Cl2通入1 mol时，与I
11、反应，13 mol时，Cl2与Fe2反应，36 mol时，Cl2与Br反应，由2BrCl2=Br22Cl知n(Br)6 mol，因不知溶液体积，故不能确定溶液中FeBr2的浓度。答案：B11(2012年湘潭二模)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO46Na2O2=2Na2FeO42Na2O2Na2SO4O2，下列说法中不正确的是()ANa2O2在上述反应中只作氧化剂BNa2FeO4既是氧化产物又是还原产物CNa2FeO4处理水时，既能杀菌，又能产生胶体净水D2 mol FeSO4发生反应时，共有10 mol电子发生转移解析：6份
12、的Na2O2中只有1份中的氧失去电子变成氧气，另外5份中的氧得到电子变成2价的氧，A项错；2 mol Fe2转化为6价的铁时，转移8 mol电子，再加上生成1 mol O2时Na2O2失去的2 mol电子，反应中共转移10 mol电子，D项对。答案：A12下列反应所得溶液中一定只含一种溶质的是()A向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液B向NaOH溶液中通入SO2气体C向稀硝酸中加入过量铁粉D向Na2CO3溶液中滴入盐酸解析：向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液，溶质可能是NaCl，也可能是NaCl和NaAlO2，A错；向NaOH溶液中通入SO2气体，溶质可能是Na2SO3，也可能是Na2SO3和N
13、aHSO3，B错；向稀硝酸中加入过量铁粉，溶质是Fe(NO3)2，C正确；向Na2CO3溶液中滴入盐酸，溶质可能是NaCl，也可能是NaHCO3和NaCl，D错。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(12分)(2012年海南化学)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：KspFe(OH)34.01038回答下列问题：(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为_；(2)过程加入铁屑的主要作用是_，分离得到固体的主要成分是_，
14、从固体中分离出铜需采用的方法是_；(3)过程中发生反应的化学方程式为_；(4)过程中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为_。(列式计算)解析：(2)加入铁屑可置换出铜，铁过量，固体为铁与铜的混合物，要分离出铜应加入盐酸后过滤；(3)过程中亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气使Fe(OH)2转化成Fe(OH)3；(4)由Kspc(Fe3)c3(OH)，c(OH)KW/c(H)，可求得c(Fe3)。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)回收铜Cu和Fe加盐酸反应后过滤(3)FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)c(Fe3)4.0
15、1011 molL114(14分)(2012年山东日照高三第一次模拟)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：(1)生产中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后，溶液中含有的大量阳离子是_。(2)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下所示。回答下列问题：操作所用的分离仪器的名称是_；操作的名称是_，该操作的具体方法是_。Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示)_。请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：_。解析：(1)Y是Fe3O4，溶解在过量盐酸中后，溶液中大量存在的阳离子是Fe
16、2、Fe3、H。(2)操作为过滤，分离仪器是漏斗；操作是对沉淀进行洗涤，方法是向漏斗中加适量蒸馏水并让水自然流下，重复23次即可。Na2CO3水解使溶液显碱性，因此具有除油污的作用。操作后得到的滤液中Fe2与HCO作用得到FeCO3沉淀及H，H再与另外一部分HCO结合生成CO2与水。答案：(1)Fe2、Fe3、H(2)漏斗；洗涤；向漏斗中加入蒸馏水到刚浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复此操作23次COH2OHCOOHFe22HCO=FeCO3CO2H2O15(12分)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某校化学兴趣小组的同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下：回答下列问题：(1)在粉碎后的孔雀
17、石中加入稀硫酸，观察到的现象是_。反应的离子方程式是_。(2)操作a中用到的玻璃仪器是_。(3)A的化学式为_，在悬浊液中加入A的目的是_。(4)操作b包括洗涤和低温烘干，作用是_。(5)有同学认为，利用铁屑和稀硫酸，不通过上述实验方案，也能从孔雀石中冶炼铜。请你用简洁的文字说明不同方案的实验原理_。解析：(1)孔雀石中有CO与稀硫酸反应会有CO2产生，Cu2在溶液中显蓝色；Cu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O。(2)操作a应为过滤，过滤用的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯。(3)除去过量的铁粉应用稀H2SO4。(4)洗涤和低温烘干都是除去杂质。(5)孔雀石分解可生成CuO，H2SO
18、4和Fe可生成H2，用氢气还原CuO生成铜。答案：(1)固体溶解，生成蓝色溶液和无色气体Cu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O(2)玻璃棒、漏斗、烧杯(3)H2SO4除去未反应的Fe(4)除去杂质，得到纯净的铜(5)先将孔雀石加热分解生成CuO，再用铁屑和稀硫酸反应产生的氢气在加热条件下还原CuO16(14分)(2012年课标)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和
19、OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 molL1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：_ (列出计算过程)；(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)：n(Cl)1：2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为_。在实验室中，FeCl2可用铁粉和_反应制备，FeCl3可用铁粉和_反应制备；(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_；(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO
20、4，其反应的离子方程式为_。与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_。解析：(1)依题意：n(Cl)n(OH)0.40 molL125.0103L1.0102 mol，n(Fe)：n(Cl)1：x：(1.0102 mol)，x3。(2)设FeCl3的物质的量分数为x，由题意得3x2(1x)2.1，x0.10。据Fe2HCl=FeCl2H2、Fe2FeCl3=3FeCl2、Fe3Cl22FeCl3可知，FeCl2可用铁粉与FeCl3或盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉与Cl2反应制备。(3)生成的棕
21、色物质为I2，故可写出该反应的离子方程式：2Fe32I=2Fe2I2。(4)解答此问要紧扣题给信息，注意离子方程式中的电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒。答案：(1)n(Cl)0.0250 L0.40 molL10.010 mol054 g0.010 mol35.5 gmol10.19 gn(Fe)0.19 g/56 gmol10.0034 moln(Fe)：n(Cl)0.0034：0.0101：3，x3(2)0.10盐酸氯气(3)2Fe32I=2Fe2I2(或2Fe33I=2Fe2I)(4)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO5H2O3ClFeO3e4H2O=Fe(OH)35OH2FeO8H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH注：Fe(OH)3、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也可给分8