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【与名师对话】高考化学总复习(JS版)《3.2 铁、铜的获取和应用》课时作业


《与名师对话》高考总复习(JS 版)高三化学《3.2 铁、铜的获取和 应用》课时作业
建议用时 实际用时 分值 得分 45 分钟 100 分 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分) 1.(2011 年南京模拟)某地有“天明得晚黑得快,洗脸快不如脸脏得快”一说,这是因 为该地从早到晚一直处于红棕色烟雾中, 附近居民深受其害。 你估计这一空气污染物

中可能 含有( ) A.煤炭粉尘 B.P2O5 粉尘 C.SiO2 粉尘 D.Fe2O3 粉尘 答案:D 2.铁和铁合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( ) A.不锈钢是铁合金,只含金属元素 B.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应 C.铁与盐酸反应,铁合金不与盐酸反应 D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 答案:B 3.下列离子方程式正确的是( ) 3+ 2+ A.铁跟 FeCl3 溶液反应:Fe+Fe ===2Fe + 3+ B.Fe 跟稀盐酸反应:2Fe+6H ===2Fe +3H2↑ 2+ 3+ - C.FeCl2 溶液跟 Cl2 反应:Fe +Cl2===Fe +2Cl D.Fe(OH)3 跟盐酸反应: + 3+ Fe(OH)3+3H ===Fe +3H2O 答案:D 4.下列氯化物中,既能由单质直接反应制得,又能由单质与酸反应制得的是( ) A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.AlCl3 答案:D 5.某学生设计了如图所示的方法对 A 盐进行鉴定:

由此分析,下列结论中正确的是( ) 3+ 3+ A.A 中一定有 Fe B.C 中一定有 Fe C.B 为 AgI 沉淀 D.A 一定为 FeBr2 溶液 答案:B 6.为证明一种炉渣(含 Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3 等)中含有 FeO,现提供如下试剂:①稀 盐酸、②稀硫酸、③KSCN 溶液、④KMnO4 溶液、⑤NaOH 溶液、⑥碘水。据此设计实验,所选 试剂的组合可以为( ) A.②③④ B.②⑤ C.②④ D.①⑥ 解析:本题炉渣中只有 FeO 具有还原性,故可以用酸性高锰酸钾检验,但用来溶解炉渣 的酸不能是稀盐酸,稀盐酸中的氯离子容易被高锰酸钾氧化而干扰实验。 答案:C 2+ 2+ 3+ 2+ 7.(2010 年 12 月新课标教学质量抽样)某地污水中含有 Zn 、Hg 、Fe 和 Cu 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:
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+NaOH溶液,过滤 △ +H2,△ ― → ― 沉淀 ― → CuO ― → Cu ― ― ① ② ③ +过量铁粉,过滤 △ +H2,△ 乙: 污水 ― → ― 滤渣 ― → CuO ― → Cu ― ― ① ② ③ +过量铁粉,过滤 +稀盐酸,过滤 △ +H2,△ 丙: 污水 ― → ― 滤渣 ― → ― 滤渣 ― → CuO ― → Cu ― ― ① ② ③ ④ 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 答案:D 8.(2010 年临沂模拟)把 7.2 g 铁粉投入某硝酸溶液中,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( ) A.0.34 mol B.0.38 mol C.0.28 mol D.0.2 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)= 7.2 g-1.6 g =0.1 mol, [Fe(NO3)2]=n(Fe)=0.1 mol, n 则原溶液中 n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2] 56 g/mol +[n(NO2)+n(NO)]=2×0.1 mol+0.08 mol=0.28 mol。 答案:C 9.在含有 Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3 各 0.1 mol 的混合溶液中加入铁粉,充 3+ 分搅拌后,铁粉全部溶解,溶液中不存在 Fe ,同时析出 0.1 mol Ag 及 0.05 mol Cu。下 列结论错误的是( ) A.加入铁粉的物质的量为 0.15 mol 3+ 2+ B.Fe 的氧化性大于 Cu 2+ 2+ C.反应后溶液中 Cu 与 Fe 的物质的量之比为 l∶2 3+ D.1 mol 铁可还原 2 mol Fe 答案:C 10.(2011 年 1 月浙江五校第一次联考)有氧化铜和氧化铁的混合物 a g,加入 2 mol·L -1 的硫酸溶液 50 mL,恰好完全溶解,若将 a g 的该混合物在过量的 CO 气流中加热充分反 应,冷却后剩余固体的质量为( ) A.1.6 a g B.(a-1.6) g C.(a-3.2) g D.无法计算 解析:与硫酸反应后有 H2O 生成,则酸中的 H 与氧化物中的 O 个数比为 2∶1,所以用 -1 CO 还原后,混合物减少的质量即为 O 原子的质量,m(O)=0.05L×2 mol·L ×2÷2×16 -1 g·mol =1.6 g,所以剩余固体的质量为(a-1.6) g。 答案:B 二、非选择题(本题包括 4 小题,共 50 分) 11.(13 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 甲: 污水

中冶炼铜的方案如下: 回答下列问题: (1) 在粉碎后的孔雀石中加入稀硫酸,观察到的现象是 ________________________________________________。 反应的离子方程式是
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________________________________________________________________________。 (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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)固体溶解,生成蓝色溶液和无色气体 + 2+ Cu2(OH)2CO3+4H ===2Cu +CO2↑+3H2O (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 CuO 2+ 12.(9 分)在一定量的稀 HNO3 中慢慢加入铁粉,得到的 Fe 的物质的量(纵坐标)与所加 铁粉的物质的量(横坐标)的关系如下图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。

(1)AB 段铁元素以________(填数字序号,下同)形式存在。 (2)BC 段铁元素以________形式存在。 (3)CD 段铁元素以________形式存在。 2+ 3+ 解析:Fe 与 HNO3 反应时,Fe 可生成 Fe 或 Fe 。向 HNO3 中慢慢加入铁粉,开始 HNO3 + - 3+ 3 过量发生 Fe+4H +NO3 ===Fe +NO↑+2H2O;当 HNO3 反应完后,再加入铁粉发生 Fe+2Fe + 2+ 3+ 3+ 2+ 3+ 2+ ===3Fe ,直至 Fe 完全反应,故 AB 段为 Fe ,BC 段为 Fe 、Fe ,CD 段为 Fe、Fe 。 答案:(1)① (2)④ (3)③ 13.(16 分)(北京东城区 2011 届高三目标检测)铁单质及其化合物在生活、生产中应用 广泛。请回答下列问题: (1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式为 ________________________________________________________________。 3+ 2+ (2)由于氧化性 Fe >Cu ,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式 是______________________________________________________________。 (3)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是________(用离子方程式表示)。在使用 时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去,其原因是 ________________________________________________________________________。 高温 (4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是 Fe3O4+4CO=====3Fe+4CO2,若有 1.5 mol Fe3O4 参加反应,转移电子的物质的量是 ________________________________________________________________________。 (5)下表中,对陈述 I、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字 母)。 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 铁是地壳中含量最高的金属 A 铁是人类最早使用的金属材料 Ⅰ对;Ⅱ对;有 元素
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常温下铁与稀硫酸反应生成 高温下氢气能还原氧化铁得到铁 Ⅰ对;Ⅱ对;无 氢气 C 铁属于过渡元素 铁和铁的某些化合物可用作催化剂 Ⅰ错;Ⅱ对;无 在空气中铁的表面能形成致 D 铁不能与氧气反应 Ⅰ对;Ⅱ对;有 密的氧化膜 - 解析: (1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时, 正极发生的电极反应为: 2+2H2O+4e === 4OH O - 。 3+ 3+ 2+ 2+ (2)Fe 氧化 Cu 而腐蚀印刷电路铜板:2Fe +Cu===2Fe +Cu 。 3+ (3)Fe 水解产生具有吸附作用的 Fe(OH)3 胶体而净水: B Fe +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H ,在酸性条件下,由于 H 抑制了 Fe 的水解, 无法产生 Fe(OH)3 胶体,故不能使悬浮物沉降除去。 (4)1 mol Fe3O4 参与反应时,需 4 mol CO,转移 8 mol 电子,所以 1.5 mol Fe3O4 参加 反应时转移电子的物质的量为 1.5×8 mol=12 mol 。 (5)选项 A,地壳中含量最高的金属元素是 Al 元素,而不是 Fe 元素,由于铁是活泼金 属,需通过冶炼方法获得,所以 Fe 不是人类最早使用的金属材料,陈述Ⅰ、Ⅱ错误,且二 者没有因果关系。选项 B,Fe 能与稀 H2SO4 发生置换反应而产生 H2,但在高温条件下,H2 还 原性很强,又能还原 Fe2O3 而得 Fe,所以Ⅰ、Ⅱ均正确,二者无因果关系。选项 C,铁是过 渡元素的说法正确。选项 D,铁在空气中不能形成致密的氧化膜,且 Fe 可与纯净的 O2 反应 生成 Fe3O4。 - - 答案:(1)O2+2H2O+4e === 4OH 3+ 2+ 2+ (2)2Fe +Cu===2Fe +Cu (3)Fe +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H 酸性环境中,H 抑制了铁离子的水解,无 法生成氢氧化铁胶体 (4)12 mol (5)B 14.(12 分)某同学在一只烧杯里装入 a g 纯铁粉,加入 200 mL 6 mol/L 硝酸恰好完全 溶解铁粉(假设还原产物只有 NO)。请完成对产物中铁元素价态的探究: (1)提出合理假设: 假设 1:产物中只有+2 价铁; 假设 2: ________________________________________________________________________; 假设 3: ________________________________________________________________________。 (2)设计实验:分别取反应后溶液装入甲、乙两支试管,在甲试管中滴加酸性高锰酸钾 溶液;在乙试管中滴加 KSCN 溶液,观察现象。推测实验现象与结论: ①若现象为: ________________________________________________________________________, 则假设 1 正确; ②若现象为: ________________________________________________________________________, 则假设 2 正确; ③若现象为: ________________________________________________________________________, 则假设 3 正确。 答案:(1)产物中只有+3 价铁 产物中既有+2 价铁又有+3 价铁 (2)①甲试管溶液紫色褪去,乙试管没有明显变化 ②甲试管溶液无明显变化,乙试管溶液变红色 ③甲试管溶液紫色褪去,乙试管溶液变红色
3+ + + 3+ + + 3+

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