高中化学苏教版从矿物到基础材料 课时作业与专题检测专题3第二单元2

第2课时铁、铜及其化合物的应用1．将铁片投入某溶液中，铁片质量减小，且没有气体产生，此溶液是()A．FeSO4 B．H2SO4C．Fe2(SO4)3 D．AgNO3 解析Fe＋Fe2(SO4)3=3FeSO4，铁片质量减轻，Fe分别与H2SO4、AgNO3溶液反应，前者生成气体使铁片质量减小，后者析出银使铁片质量增加。 答案C2．下列关于铁的叙述错误的是()A．纯净的铁是光亮的银白色金属B．铁能被磁体吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性 C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态 D．纯铁的抗蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化 解析A和B的叙述正确，排除A和B；在地壳中含量最多的金属是铝，铁占第二位；铁是比较活泼的金属，在地壳中都以化合态存在，游离态的铁只能从陨铁中得到，C错，D对。 答案C3．向CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，再向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉无任何变化。根据上述现象判断下列结论正确的是()A．不溶物一定是CuB．不溶物中一定含有铜，但不一定含有铁C．不溶物一定是FeD．溶液中一定含有Fe2＋，但不一定含有Cu2＋ 解析向溶液中插入一枚铁钉，发现铁钉无任何变化，说明稀硫酸已完全反应，CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，Fe与CuSO4反应生成Cu和FeSO4，Fe与H2SO4反应生成FeSO4和H2，不溶物一定含有铜，但不一定含有铁。 答案B4．下列各组物质充分反应后，一定有Fe3＋生成的是()A．铁粉和CuSO4反应后的溶液B．向FeCl3溶液中加入过量铁粉C．带锈的铁片放入稀硫酸中D．四氧化三铁和盐酸反应后的溶液答案D5．能与Fe3＋反应且能证明Fe3＋具有氧化性的物质是()A．KSCN B．Fe C．FeCl2 D．NaOH 解析Fe3＋与Fe反应时生成Fe2＋，Fe3＋的化合价降低，作氧化剂，表现出氧化性。 答案B6．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋与未反应的Fe3＋的物质的量之比是()A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1解析设已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量分别为x、y。2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋23xeq\f(3,2)x由题意得：y＝eq\f(3,2)x，所以，x∶y＝2∶3答案A7．(加试题)为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入()A．NaOH溶液 B．铁片C．KSCN溶液 D．石蕊溶液解析Fe2＋易被氧化为Fe3＋，可用KSCN溶液检验是否存在Fe3＋。答案C8．将铜片放入mol·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出铜片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为()A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 解析Fe3＋具有强的氧化性，可以与Cu反应生成Fe2＋和Cu2＋。由2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，得n(Fe2＋)＝2n(Cu2＋)，代入n(Fe3＋)∶n(Fe2＋)＝2∶3中，可得n(Fe3＋)∶2n(Cu2＋)＝2∶3，所以n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶4。 答案D9．下列关于铁的叙述不正确的是()A．工业上用铁槽车装运冷浓硝酸是因为铁与冷的浓硝酸不反应B．在人体的血红蛋白中含有铁元素C．铁在潮湿的空气中会生锈D．铁能在氧气中剧烈燃烧 解析铁会被冷的浓硝酸钝化，钝化实际上也是一种化学反应，A不正确；铁在潮湿空气中容易生锈，C正确；铁能在氧气中剧烈燃烧，生成Fe3O4，D正确。 答案A10．(加试题)某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示： 现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是()A．A盐一定是FeCl3B．白色沉淀B是AgClC．C中一定含Fe3＋D．无法确定A中是否含有Fe2＋ 解析生成白色沉淀证明A中含Cl－，B为AgCl；C遇KSCN生成D红色溶液，则C中一定含Fe3＋；因为A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，故A盐不一定是FeCl3。 答案A11．(2023·泉州高一检测)随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是()A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁C．食盐 D．生石灰 解析防止食品氧化变质，可在包装袋中放入还原剂，以上4种物质，只有硫酸亚铁是常见的还原剂。 答案B12．将40mLmol·L－1的CuSO4溶液与30mL3mol·L－1的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c(Cu2＋)或c(OH－)都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为()A．Cu(OH)2 B．CuSO4·Cu(OH)2C．CuSO4·2Cu(OH)2 D．CuSO4·3Cu(OH)2 解析根据电荷守恒，n(SOeq\o\al(2－,4))×2＋n(OH－)＝n(Cu2＋)×2，计算出SOeq\o\al(2－,4)的物质的量；n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝(40×∶(30×3)∶(eq\f(40××2－30×3,2))＝4∶6∶1。 答案D13．用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________________________________。 方法二：在如图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是____________________________________________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________。 解析Fe(OH)2的制备关键在于防止被氧化，所以蒸馏水要加热除氧，长滴管伸入液面以下。方法二中，由于试管Ⅰ中产生的H2充满了Ⅰ、Ⅱ两支试管，外界空气不易进入，即Fe(OH)2是在H2的还原性气氛中产生的，故Fe(OH)2的白色沉淀可保持较长的时间。答案方法一：(1)稀硫酸、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：(1)稀硫酸、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，避免Fe(OH)2被迅速氧化14．金属及其化合物在人类生产生活中发挥着重要的作用。 (1)将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________。 (2)钠、铝、铁三种金属元素所形成的各种氧化物中，具有强氧化性的是________(填化学式，下同)；适宜做耐火材料的是_______________________________________________________________。 (3)金属铝既能与盐酸反应，又能与烧碱溶液反应，请写出金属铝与烧碱溶液反应的离子方程式：____________________________________________。 (4)取少量FeCl2溶液，按右图所示操作，使其跟NaOH溶液反应。可观察到试管中出现白色絮状沉淀，继而变成灰绿色，最后变成红褐色，请写出变成红褐色时反应的方程式：______________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是________(选填序号)。 A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无 解析(1)将一小块金属钠投入到盛有水的烧杯中，钠与水剧烈发生反应，方程式为：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。(2)钠、铝、铁三种金属的氧化物有：Na2O、Na2O2、Al2O3、FeO、Fe3O4、Fe2O3等，具有强氧化性的是Na2O2，适宜做耐火材料的为Al2O3。(3)铝与烧碱反应，放出氢气，其离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(4)FeCl2与NaOH反应，生成Fe(OH)2白色絮状沉淀，Fe(OH)2具有较强的还原性，易被氧气氧化，最终变成Fe(OH)3红褐色沉淀，方程式为FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(5)氧化性Fe3＋＞Cu2＋，还原性Fe＞Cu，所以，Fe与Fe3＋先发生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，后Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。当Fe3＋的量过量时，Fe、Cu全部反应，铁、铜都无，D正确；当Fe3＋的量少量时，铁、铜都有剩余，C正确；当Fe3＋控制一定量时，可能Fe刚好反应完，而铜没有反应，A正确；由于Fe先与Fe3＋反应，不可能出现有Fe无Cu，B错误。答案(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)Na2O2Al2O3(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(5)B15．青铜是人类历史上一项伟大发明，它是红铜和锡、铅的合金，也是金属冶铸史上最早的合金。铜有＋1价和＋2价，铜及其合金在日常生活中应用广泛。根据下列信息回答相关问题。 (1)工业冶炼铜的原理主要是：(Ⅰ)2Cu2S(硫化亚铜)＋3O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu2O＋2SO2；(Ⅱ)2Cu2O(氧化亚铜)＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(高温))6Cu＋SO2↑；①反应(Ⅰ)中的氧化产物是________，还原产物是________。②反应(Ⅱ)中的氧化剂是________，还原剂是________。 ③如果反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)产生二氧化硫的质量相等，则转移电子数之比为() A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 (2)西汉刘安在《淮南万毕术》中介绍了我国在西汉时期发明了湿法冶金技术，即“曾青得铁化为铜”，其含义是铜的可溶性化合物的水溶液与铁反应生成铜。例如，硫酸铜溶液与铁反应，CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4，下列有关该反应的判断中不正确的是() ①属于置换反应②铁被氧化③铜是氧化产物④氧化性：FeSO4＞CuSO4⑤还原性：Fe>Cu A．①⑤ B．②③ C．③④ D．②⑤ (3)现代冶铜可以利用热还原法，即氢气还原氧化铜：H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O。该反应中，________是氧化剂，________被氧化，________是还原产物。 (4)铜器保存不善，在潮湿空气中会生铜锈，主要化学反应为2Cu＋CO2＋O2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(铜绿)。该反应属于化合反应，判断依据是________；该反应是氧化还原反应，判断依据是________。铜是还原剂，判断依据是________；氧化产物是________，还原产物是________，判断依据是________。 解析(1)反应(Ⅰ)中铜元素化合价没有变(都是＋1价)，硫元素由－2价升至＋4价，氧元素由0价降至－2价，SO2既是氧化产物又是还原产物，氧化亚铜是还原产物，转移12e－。反应(Ⅱ)中氧化亚铜、硫化亚铜中的铜元素都由＋1价降至0价，硫元素由－2价升至＋4价，所以，氧化亚铜是氧化剂，硫化亚铜既是氧化剂又是还原剂，转移6e－。若生成等质量的SO2，转移电子数之比为1∶1。(2)在反应CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4中，硫酸铜是氧化剂，铁是还原剂，铜是还原产物，硫酸亚铁是氧化产物。 答案(1)①二氧化硫二氧化硫和氧化亚铜②氧化亚铜和硫化亚铜硫化亚铜③A(2)C(3)氧化铜氢气铜(4)反应物有四种，产物只有一种铜元素化合价升高，部分氧元素化合价降低铜元素化合价升高Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3它既是铜被氧化的产物，也是氧气被还原的产物16．(加试题)已知有以下物质相互转化： 试回答： (1)写出B的化学式________，D的化学式______________________________。 (2)写出由E转变成F的化学方程式____________________________________ ________________________________________________________________。 (3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式______________________________ ________________________________________________________________； 向G溶液加入A的有关离子反应方程式________________________________ ______________。 解析从白色沉淀E在空气中生成红褐色沉淀F的过程，可判断E是Fe(OH)2，F是Fe(OH)3，F与盐酸反应生成的G为FeCl3，据B和C反应生成Fe(OH)2，可推断应该是二价铁盐与碱反应生成Fe(OH)2，再据焰色反应、D溶液与AgNO3的反应，得出D为KCl，再结合其他条件，可推断出A为Fe，B为FeCl2，C为KOH。答案(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe=3Fe2＋17．(加试题)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 (1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是___________________________________， 证明Fe3＋存在的现象是____________________________________________。 (2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：___________________ _________________________________________________________________ (3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①________，②________，③________，④________，⑤________。B．请写出相关反应的化学方程式。______________________；___________________________________________；______________________；___________________________________________。 答案(1)KSCN(或NH4SCN等)溶液溶液变成血红色(2)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2(3)A.①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCl⑤Cl2B．CuCl2＋Fe=FeCl2＋CuFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2FeCl3＋Fe=3FeCl22FeCl2＋Cl2=2FeCl318．(加试题)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。(1)提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？(2)提出猜想： ①甲同学认为氧化性：Fe3＋>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是因为含有________(填化学式，下同)。 ②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是因为含有________。 (3)