高三化学强化训练4铁、铜

高三化学加强训练 4
铁、铜
2016/9/31
1．工业上，以黄铜矿 (主要成分 CuFeS 2)为原料制备金属铜，有以下两种工艺。

I ．火法熔炼工艺：往办理过的黄铜矿加入石英，再通入空气进行焙烧，即可制得粗铜。

(1) 焙烧的总反响式可表示为： 2CuFeS 2＋ 2SiO 2＋ 5O 2＝ 2Cu ＋2FeSiO 3＋ 4SO 2，氧化剂是 。

(2) 以下办理 SO 2 的方法，不合理的是 。

A ．高空排放
B ．用纯碱溶液汲取制备亚硫酸钠
C ．用氨水汲取后，再经氧化制备硫酸铵
D ．用 BaCl
溶液汲取制备 BaSO
3
2
(3) 炉渣主要成分有 FeO 、Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3 等，为获得 Fe 2O 3，加盐酸溶解后，后续办理过程未涉 及到的操作有 。

A ．过滤
B ．加氧化剂
C ．蒸发结晶
D ．灼烧
E ．加过度 NaOH 溶液
II ． FeCl 3 溶液浸取工艺：其生产流程以以下图所示：
(4) 浸出过程中， CuFeS 2 与 FeCl 3 溶液反响的
离子方程式为 (5) 该工艺能够循环利用的物质是
(6) 若用石墨电极电解滤液，写出阳极最初发 生反响的电极反响式 。

(7) 黄铜矿中含少许 Pb ，调理 Cl －
浓度可控制
Pb 2+在滤液中的浓度， 当 c(Cl －)＝ 2mol?L －
1
时，溶液中 Pb 2+物质的量浓度为
mol?L
－ 1。

5
[ 已知： K sp (PbCl 2 )=1 × 10]ˉ
2．(2015 四川高考 )为了保护环境，充足利用资源，某研究小组经过以下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣 (铁主要以 Fe 2O 3 存在 )转变为重要的化工原料 FeSO 4(反响条件略 )。

活化硫铁矿复原 Fe 3+
的主要反响为： FeS 2 +7Fe 2(SO 4 )3+8H 2O=15FeSO 4+8H 2SO 4，不考虑其余反响。

(1) 第Ⅰ步 H 2
SO 与 Fe O
反响的离子方程式是。

4
2
3
(2) 查验第Ⅱ步中 Fe 3+能否完整复原，应选择。

A ． KMnO 4 溶液
B ． K 3 [Fe(CN) 6] 溶液
C ．KSCN 溶液
3
到 5.8 左右，而后在第Ⅳ步通入空气使溶液 2+不
(3) 第Ⅲ步加 FeCO 调溶液 pH
pH 降到 5.2，此时 Fe
积淀，滤液中铝、硅杂质除尽。

通入空气惹起溶液 pH 降低的原由是 。

(4)FeSO 4 可转变为 FeCO 3，FeCO 3 在空气中加热反响可制得铁系氧化物资料。

已知 25℃，101kPa 时：
4Fe(s) + 3O
2 (g) =2Fe O (s)； H=－1648kJ/mol
2 3
C(s)+O (g)=CO (g) ； H=－ 393kJ/mol
2
2
2Fe(s)+ 2C(s)+3O 2(g)=2FeCO 3(s)； H=－ 1480kJ/mol
FeCO 3 在空气中加热反响生成 Fe 2O 3 的热化学方程式是。

(5)FeSO 4
在必定条件下可制得
FeS (二硫化亚铁 )纳米资料。

该资料可用于制造高容量锂电池，电池
2
放电时的总反响为 4Li+ FeS 2 = Fe +2Li 2S ，正极反响式是。

(6) 若是烧渣中的铁所有视为 Fe 2O 3，其含量为 50%。

将 a kg 质量分数为 b%的硫酸加入到 c kg 烧渣
中浸取，铁的浸取率为 96%，其余杂质浸出耗费的硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸
忽视不计。

按上述流程，第Ⅲ步应加入
FeCO 3
kg 。

3．(2015以海绵铜
全国 I 卷 ) CuCl
(主要成分是 Cu 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的系统，在湿润空气中易水解氧化。

和少许 CuO) 为原料，采纳硝酸铵氧化分解技术生产
CuCl 的工艺过程以下：
(1) 步骤①中获得的氧化产物是 _________，溶解温度应控制在 60~ 70℃，原由是 _______________。

(2) 写出步骤③中主要反响的离子方程式 __________________________________________________ 。

(3) 步骤⑤包含用 pH=2 的酸洗、水洗两步操作，酸洗采纳的酸是
____________( 写名称 )。

(4) 上述工艺中，步骤⑥不可以省略，原由
是
________________________________________________ 。

(5) 步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分别。

工业上常用的固液分别设施
__________(填字母 )
A ．分馏塔
B ．离心计
C ．反响釜
D ．框式压滤机
(6) 正确称取所制备的氯化亚铜样品mg ，将其置于过度的 FeCl 3 溶液中，待样品完整溶解后，加入适 量稀硫酸，用 amol/L 的 K 2
2 7
溶液滴定到终点，耗费
2 2 7
2 7
2-
被复原
Cr O K Cr O 溶液 bmL ，反响中 Cr O
为 Cr 3+，样品中 CuCl 的质量分数为 ________________ 。

4．铁矿石主要成分为铁的氧化物 (设杂质中不含 铁元素和氧元素，且杂质不与H 2 SO 4 反响 )。

某
研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化
学式进行研究。

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器，检查装置的气密性；
②将 5.0g 铁矿石放入硬质玻璃管中，装置
B 、
C 中的药品以下图 (夹持仪器均省略 )；
③从左端导气管口处不停地慢慢通入
H 2，待 C 装置出口处 H 2 验纯后，点燃 A 处酒精灯； ④充足反响后，撤掉酒精灯，再连续通入氢气至完整冷却。

(1) 装置 C 的作用为。

(2) 测的反响后装置 B 增重 1.35g ，则铁矿石中氧的百分含量为。

(3) 若将 H 2 换成 CO ，则还需增补 装置。

Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定： (1) 步骤④中煮沸的作用是。

(2) 步骤⑤顶用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴
管、 。

(3) 以下相关步骤⑥的操作中说法正确的选项是 。

a ．由于碘水为黄色，因此滴定过程中不需加指示剂
b ．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c ．滴定管用蒸馏水清洗后直接装液
d ．锥形瓶不需要用待测夜润洗
e ．滴定过程中，眼睛凝视滴定管中液面变化
f ．滴定结束后， 30s 内溶液不恢复本来的颜色，再读数
(4) 若滴定过程中耗费 - 1
，则铁矿石中铁的百分含量为 。

0.5000mol L · 的 KI 溶液 20.00mL Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ能够计算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。

高三化学加强训练 4 铁、铜
1． (1)CuFeS 2、 O 2
(2)A 、 D
(3)C
(4)CuFeS 2+4Fe 3+＝ Cu 2+ +5Fe 2++2S
(5)FeCl 3
－
＝Fe 3+
(7)2.5 －
(6)Fe 2+－ e
10× 6
2． (1)Fe 2O 3+6H + ＝ 2Fe 3+ +3H 2O
(2)C
(3)Fe 2+被氧化为 Fe 3+， Fe 3+水解产生 H +
(4)4FeCO 3(s)+O 2 (g) =2Fe 2O 3(s)+ 4CO 2(g)； H=－ 260kJ/mol
－ 2 － + = Fe + 2Li S
(5)FeS +4e = Fe +2S ￣ 或： FeS +4e +4Li
2
2
2
(6)0.0118ab － 0.646c 或
3． (1)CuSO 4 或 Cu 2+
温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
(2)2Cu 2++SO 32- +2Cl -+H 2O=2CuCl ↓ +SO 42-+2H + (3)硫酸
(4) 醇洗有益加速去除 CuCl 表面水分，防备其水解氧化 (5)BD
(6)
4．
Ⅰ． (1)防备空气中的水蒸气和 CO 2 进入 B 中，影响测定结果。

(2)24% (3) 尾气办理 Ⅱ． (1)赶走溶液中溶解的过度的
Cl 2
(2)250mL 容量瓶
(3)df
(4)70%
Ⅲ． Fe 5O 6
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铁、铜
1． (1)CuFeS 2 、 O 2
(2)A 、 D
(3)C
(4)CuFeS 2+4Fe 3+＝ Cu 2+ +5Fe 2++2S (5)FeCl
－
(7)2.5 －
3
(6)Fe 2+－ e ＝Fe 3+
10× 6
2． (1)Fe 2 O 3+6H + ＝ 2Fe 3+
+3H 2O
(2)C
(3)Fe 2+被氧化为 Fe 3+， Fe 3+水解产生 H +
(4)4FeCO (s)+O
(g) =2Fe O (s)+ 4CO
2 (g)；
H=－ 260kJ/mol
3
2
2
3
－
－
+
= Fe + 2Li 2S
(5)FeS 2+4e = Fe +2S 2￣ 或： FeS 2+4e +4Li
(6)0.0118ab － 0.646c 或
3． (1)CuSO 4 或 Cu 2+
温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
(2)2Cu 2+
+SO 32- -
2
42-
+2H +
(3)硫酸
+2Cl +H O=2CuCl ↓ +SO
(4) 醇洗有益加速去除 CuCl 表面水分，防备其水解氧化
(5)BD
(6)
4．
Ⅰ． (1)防备空气中的水蒸气和 CO 2 进入 B 中，影响测定结果。

(2)24% (3) 尾气办理 Ⅱ． (1)赶走溶液中溶解的过度的 Cl 2
(2)250mL 容量瓶
(3)df
(4)70%
Ⅲ． Fe 5O 6
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1．
(1)CuFeS 2、 O 2 (2)A 、D
(3)C
(4)CuFeS 2+4Fe 3+ ＝Cu 2++5Fe 2++2S
(5)FeCl 3
(6)Fe 2+
－
3+
(7)2.5 － 6
－e ＝ Fe
10×
2．
(1)Fe 2O 3+6H + ＝2Fe 3++3H 2O
(2)C
(3)Fe 2+被氧化为 Fe 3+， Fe 3+ 水解产生 H +
(4)4FeCO
3
(s)+O (g) =2Fe
2 O (s)+ 4CO
2
(g)；
H=－ 260kJ/mol
2
3
－
－
+
= Fe + 2Li 2S
(5)FeS 2+4e = Fe +2S 2￣ 或： FeS 2+4e +4Li
(6)0.0118ab － 0.646c 或
3．
(1)CuSO 4 或 Cu 2+
温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
(2)2Cu 2++SO 3 2-+2Cl -+H 2O=2CuCl ↓ +SO 42- +2H + (3) 硫酸
(4) 醇洗有益加速去除 CuCl 表面水分，防备其水解氧化
(5)BD
(6)
4．
Ⅰ． (1) 防备空气中的水蒸气和 CO 2 进入 B 中，影响测定结果。

(2)24% (3) 尾气办理 Ⅱ． (1) 赶走溶液中溶解的过度的 Cl 2
(2)250mL 容量瓶
(3)df
(4)70%
Ⅲ． Fe 5O 6
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1．
2
2
(2)A 、D (3)C
2
3+ ＝Cu
2+
+5Fe 2+ +2S
(1)CuFeS 、 O
(4)CuFeS +4Fe
(5)FeCl 3 (6)Fe 2+
－
3+
(7)2.5 － 6
－e ＝ Fe
10×
2．
(1)Fe 2O 3+6H + ＝2Fe 3++3H 2O
(2)C
(3)Fe 2+被氧化为 Fe 3+， Fe 3+ 水解产生 H +
(4)4FeCO 3(s)+O 2(g) =2Fe 2 O 3(s)+ 4CO 2(g)； H=－ 260kJ/mol
－
2
－
+
(5)FeS 2
+4e = Fe +2S
2 = Fe + 2Li 2 S
￣ 或： FeS +4e +4Li (6)0.0118ab － 0.646c 或
3．
(1)CuSO 4 或 Cu 2+
温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
(2)2Cu 2++SO 3 2-+2Cl -+H 2O=2CuCl ↓ +SO 42- +2H +
(3) 硫酸
(4) 醇洗有益加速去除 CuCl 表面水分，防备其水解氧化
(5)BD
(6)
4．
Ⅰ． (1) 防备空气中的水蒸气和
CO 2 进入 B 中，影响测定结果。

(2)24%
(3) 尾气办理
Ⅱ． (1)赶走溶液中溶解的过度的Cl 2(2)250mL 容量瓶(3)df(4)70% Ⅲ． Fe5O6。