1、【 精品教育资源文库 】 第 3 节 铁、铜及其化合物 一、选择题 1 (2018 届河北保定定兴三中月考 )某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 (主要成分为Fe2O3、 SiO2、 Al2O3，不考虑其他杂质 )制取七水合硫酸亚铁 (FeSO47H 2O)，设计了如下流程。下列说法 不正确 的是 ( )。 A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X选用铁粉 B固体 1中一定含有 SiO2，控制 pH是为了使 Al3 转化为 Al(OH)3，进入固体 2 C从溶液 2得到 FeSO47H 2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D若改变方案，在溶液 1中直接加 NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶
2、解，其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H 2O 2 (2018届山东泰安期中 )足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、 N2O4、NO的混合气体，这些气体与 1.68 L O2(标准状况 )混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入 5 molL 1NaOH 溶液至 Cu2 恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 ( )。 A 60 mL B 45 mL C 30 mL D 15 mL 3 (2018 届浙江温州二模 )在含 a mol FeCl3溶液中加入含 b mol Fe 和 b mol Cu 的混合粉末充分反应 (忽略离子的水解 )， 下
3、列说法中 ， 不正确 的是 ( )。 A当 a2 b时，发生的离子反应为 2Fe3 Fe=3Fe2 B当 2b a4 b 时，反应中转移电子的物质的量 n(e )为 2b mol n(e )4 b mol C当 2a 5b时，发生的总离子反应为 10Fe3 4Fe Cu=14Fe2 Cu2 D当 2ba4b时，反应后的溶液中 n(Fe2 ) n(Cu2 ) 12(a 2b) (a b) 4 (2018届湖北七校联考 )FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3的流程如下图所示，下列说法 不正确 的是 ( )。 A产品 FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的 FeO B沉淀过程中
4、有 CO2气体放出 C过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D可利用 KSCN溶液检验 FeSO4溶液是否变质 5 (2018届辽宁沈阳东北育才学校模拟 )部分氧化的 FeCu合金样品 (氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理： 下列说法正确的是 ( )。 A V 44.8 B原样品中 Fe元素 的质量分数为 38.89% C滤液 A中的阳离子为 Fe2 、 Fe3 、 H 【 精品教育资源文库 】 D样品中 CuO的质量为 4.0 g 6 (2018 届北京昌平期末 )纳米 Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和治疗。其制备过程如下图所示
5、，下列叙述 不合理 的是 ( )。 A在反应 中， 的作用可能是促进氯化铁水解 B反应 的化学方程式是 6FeOOH CO =2Fe3O4 3H2O CO2 C直接加热 FeCl3溶液也可以得到四氧化三铁 D纳米四氧化三铁形成的分散剂，有可能产生丁达尔现象 7将金属铜、 铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( )。 选项 反应情况设想 评价 A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有 Fe2 、Cu2 ，一定无 Fe3 正确， Fe3 和 Fe、 Cu均可反应 B 当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有 Fe2 、Cu2 ，无 Fe3 正确， Fe 和 Cu 与 Fe3 都反应，故
6、有Fe2 和 Cu2 ，无 Fe3 C 当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2 ，无 Cu2 正确， Cu有剩余，故无 Cu2 D 当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有 Fe2 、 Cu2 不正确，不可能有 Fe 剩余而无 Cu 剩余，因为 Fe 比 Cu优先与 Fe3 反应 二、非选择题 8 (2018届安徽淮南一模 )从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。 (1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，其主要成分是 _(填字母序号 )。 a Fe b FeO c Fe3O4 d Fe2O3 (2)现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。 整个过
7、程与温度密切相关， 当温度低于 570 时，反应 Fe3O4(s) 4CO(g) 3Fe(s) 4CO2(g)，阻碍循环反应的进行。 已知 ： Fe3O4(s) CO(g) 3FeO(s) CO2(g) H1 19.3 kJmol 1 3FeO(s) H2O(g) Fe3O4(s) H2(g) H2 57.2 kJmol 1 C(s) CO2(g) 2CO(g) H3 172.4 kJmol 1 铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是 _ _。 下图表示其他条件一定时， Fe3O4(s)和 CO(g)反应达平衡 时 CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。 【 精品教育资源文库 】
8、 . 当温度低于 570 时，温度降低 CO 的转化率 _(填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ，理由是 _。 . 当温度高于 570 时，随温度升高，反应 Fe3O4(s) CO(g) 3FeO(s) CO2(g)平衡常数的变化趋势是 _(填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ； 1040 时，该反应的化学平衡常数的数值是 _。 (3) 古老而神奇的蓝色染 料普鲁士蓝的合成方法如下： 牛血 水浸过滤 黄色溶液K 、64 FeCl3溶液蓝色沉淀Fe4 63 复分解反应 的离子方程式是 _。 如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中 CN ，方案如下： 食品待测液 10%
9、H2SO4加热煮沸HCN气体 FeSO4碱性试纸 试纸变蓝 若试纸变蓝则证明食品中含有 CN ，请解释检测时试纸变蓝的原因：_。 (3)已知 25 时， KspFe(OH)3 4.010 39，此温度下若在实验室 中配制 100 mL 5 mol L 1 FeCl3 溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 2 molL 1 的盐酸_mL(忽略加入盐酸体积 )。 9 (2017届四川资阳二诊 )工业上利用硫铁矿烧渣 (主要成分为 Fe3O4、 Fe2O3、 FeO、 SiO2)制备铁红 (Fe2O3)的生产流程如下： 试回答下列问题： (1)步骤 所得溶液中铁元素的化合价是 _。 (
10、2)实验室中实现步骤 中分离操作需要的仪器有 _、铁架台、玻璃棒、烧杯。 (3)步骤 中发生反应的离子方 程式： _；向反应后的溶液中加入试剂 _，当观察到 _说明步骤 已经进行完全。 (4)步骤 中不能选用试剂 _调节溶液的 pH。 (填字母编号 ) a FeO固体 b氢氧化钠溶液 c Fe2O3固体 d 氨水 (5)室温下， FeCO3达到溶解平衡时溶液 pH 8.5， c(Fe2 ) 1.210 6 molL 1，则 FeCO3固体产物中 _(填 “ 有 ” 或 “ 无 ”)Fe( OH)2。已知： KspFe(OH)2 4.810 16。 (6)步骤 中发生反应的化学方程式为 _。 1
11、0 (2018届山西太原五中段考 )已知铁的化合物之间有如下转化关系： 【 精品教育资源文库 】 Fe2 Fe3 FeO24 (高铁酸根离子 ) 请回答下列有关问题： (1)Fe 与过量稀盐酸反应可以制取 FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述 的转化，要求产物纯净，可选用 的试剂是 _(填序号 )。 a KMnO4 b HNO3 c H2O2 (2)硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应： CuFeS2 4Fe3 =Cu2 5Fe2 2S(CuFeS2中 S 为 2 价 )。则下列说法正确的是 _(填序号 )。 a从物质分类的角度看，黄铜矿
12、属于合金 b Cu2 和 S是氧化产物 c当转移 1 mol 电子时， 46 g CuFeS2参加反应 d反应中， CuFeS2既作氧化剂又作还原剂 (3)在 FeCl3、 CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出。 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 _，一定不含的阳离子是 _。 若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定不含的阳离子是 _。 (4)高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，和水发生水解反应生成 Fe(OH)3胶体等物质，写出 FeO24 和 H2O反应的离子方程式： _。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是 _、 _(用简洁的名词描
13、述即可 )。 11 (2018 届江西上高二中月考 )氯化亚铜 (CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。如下图所示是工业上以制作印刷电路板的废液 (含 Fe3 、 Cu2 、 Fe2 、 Cl )生产CuCl的流程： 根据以上信息回答下列问题： (1)写出生产过程中所加试剂： X_， Y_。 (2)生产中为了提高 CuCl产品的质量，采用抽滤法快速过滤，析出的 CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是 _；生产过程中调节溶液的 pH 不能过大的原因是 _。 (3)写出产生 CuCl 的化学方程式
14、： _。 (4)在 CuCl 的生成过程中除环境问题、安全问题外，还应该注意的关键问题是_。 第 3节 铁、铜及其化合物 1 D 解析：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 (主要成分为 Fe2O3、 SiO2、 Al2O3，不考虑其他杂质 )，混合物中加入足量硫酸， Fe2O3、 Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体 1 为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节 pH 使铝离子完全沉淀，过滤，固体 2为氢氧化铝，溶液 2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知 A、 B 正确；亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液 2得到 FeSO47H 2O 产品 的过程中，须控制条件防止其氧化和分
