成都经开区实验中学度高考化学一轮复习：3.3《铁、铜及其化合物》质量评估试题(Word版含解析)

成都经开区实验中学度高考化学一轮复习：3.3《铁、铜及其化合物》质量评估试
题（Word版含解析）
（考试时间：45分钟满分：100分）
一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。

1．铁是一种应用广泛的金属。

下列有关铁的说法正确的是()
A．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
B．常温下铁在浓硫酸中钝化
C．铁在氧气中燃烧生成物为三氧化二铁
D．纯铁(块状)是黑色金属
答案：B
解析：A项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；B项，在常温下铁遇浓硫酸表面被氧化产生一层致密的氧化物保护膜，故在浓硫酸中钝化，正确；C项，铁在氧气中燃烧生成物为四氧化三铁，错误；D项，纯铁(块状)是银白色金属，错误。

2．《天工开物》中记载：凡铜供世用，出山与出炉只有赤铜。

以炉甘石或倭铅参合，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。

其中涉及的物质中熔点最高的是()
A．青铜B．黄铜
C．赤铜D．白铜
答案：C
解析：合金的熔点低于其组成成分金属的熔点。

青铜是铜锡合金，熔点比铜低，故A项错误；黄铜是铜锌合金，熔点比铜低，故B项错误；赤铜是纯度较高的铜，熔点比合金高，故C项正确；白铜是铜镍合金，熔点比铜低，故D项错误。

3．有关铁及其化合物的说法正确的是
A．将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体
B．FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强
C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D．Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
答案：C
解析：A项，制备Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；B项，铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明金属性的强弱，错误；C项，在溶液中铁离子极易发生水解反应，产生难溶性的氢氧化铁，为了抑制铁离子的水解，应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，正确；D项，因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2，错误。

4．下列说法正确的是()
A．因为铝与氢氧化钠溶液可以发生反应，故不能用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜
B．金属钠可与水反应，故不能用金属钠置换其他金属
C．锌的活动性比铁强，可在海轮外壳上镶入锌块以减缓轮船腐蚀
D．氧化铜是黑色固体，与水反应可生成氢氧化铜
答案：B
解析：可用氢氧化钠溶液除去金属铝表面的氧化膜，A错误；金属钠可以在非水的情况下发生置换反应，如钠置换钛等金属，B错误；
氧化铜不能与水反应，D错误。

5.甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元。

下列有关物质
素，它们之间具有如下转化关系：丁乙丙
的推断不正确的是
A.若甲为焦炭，则丁可能是O2
B.若甲为SO2，则丁可能是氨水
C.若甲为Fe，则丁可能是盐酸
D.若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2
答案：B
解析：本题属于元素及其化合物知识的考查范畴，有一定的难度，代入逐一对照验证法是一种比较简单的方法。

A.若甲为焦炭，则乙为一氧化碳，丙为二氧化碳，二氧化碳与炭反应生成一氧化碳。

B.若甲为二氧化硫，则乙为亚硫酸氢铵，丙为亚硫酸铵，亚硫酸铵与二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵。

C.若甲为铁，丁为盐酸，则乙为氯化来铁，氯化来铁可能再与盐酸反应。

D.若甲为氢氧化钠，丁为二氧化碳，则乙为碳酸钠，丙为碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠。

6．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()
B CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐
酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不
显红色
黑色固体中没有
Fe3O4
C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀
H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液
变为红色
该Fe(NO3)2试样已
经变质
D 向某溶液中通入Cl2，然后再加入
KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
7．工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金，这是制取合金的常用方法之一。

根据下表数据判断，不宜用上述方法制取合金的是()
金属Na Al Cu Fe
熔点(℃)97.7660 1 083 1 535
沸点(℃)883 2 467 2 567 2 862
A.Fe—
C．Al—Na合金D．Cu—Na合金
答案：B
8．部分氧化的Fe Cu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．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B．样品中Fe元素的质量为2.24 g
C．样品中CuO的质量为4.0 g
D．V＝896 mL
答案：B
解析：滤液A全为FeSO4，且有H2SO4与Fe\F2O3反应时，H+
生成水喝H2，固体3.2g为铁元素质量，滤渣3.2g为铜元素质量，故氧元素质量为0.32g即0.02mol，生成水0.02mol，消耗H+0.04mol,则生成H20.02mol即448mL）
9．将一定量的铁粉加入一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2，则参加反应的Fe 和HNO3的物质的量之比为
A．1∶1 B．5∶16 C．2∶3 D．3∶2
答案：B
解析：由c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2可知，该溶液中n(Fe2＋)∶n(Fe3
＋)＝3∶2，设亚铁离子的物质的量为3x mol，则铁离子的物质的量为2x mol，起酸性作用的硝酸的物质的量＝3x mol×2＋2x mol×3＝12x mol；设作氧化剂的硝酸根离子的物质的量为y mol，根据得失电子守恒有3x mol×2＋2x mol×3＝3y mol，y＝4x，所以参加反应的硝酸的物质的量＝12x mol＋4x mol＝16x mol，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为(5x mol)∶(16x mol)＝5∶16，故选B。

10.将9.0 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中并加热，充分反应后得到标准状况下1.12 L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100 mL 等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12 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.第一次与100 mL稀硝酸反应后剩余的4.8 g金属为铜和铁
B.反应前稀硝酸的物质的量浓度无法计算
C.若向上述最后所得溶液中再加入足量稀硝酸，还可得到标准状况下1.12 L NO
D.原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075 mol
答案：D
解析：硝酸氧化顺序是铁、铜和亚铁离子，据得失电子守恒，参加反应的4.2g 金属应为铁和铜，最后溶液全为Fe 2+和Cu 2+,原混合物中铁和铜均为0.075mol ）
二、非选择题：本大题包括4小题，共50分
11．（9分）某课外活动小组，收集了一种合金进行研究(已知Cu 的焰色反应为绿色)。

①外观暗灰色，表面光滑；
②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落； ③取刮去表皮的金属10.0 g ，放入足量稀硫酸溶液中，收集到标准状况下的H 2 9.96 L ；
④另取刮去表皮的金属10.0 g ，放入足量NaOH 溶液，也收集到标准状况下的H 2 9.96 L 。

试据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；下列元素可能含有的是________(填选项字母)。

a ．Ag
b ．Mg
c ．Mn
d ．Fe
如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是______________。

答案：Cu 、Al a m (Al)∶m (Cu)＝4∶1
解析：将合金放在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，说明合金中含有铜，由实验③④可知合金中的金属与足量稀硫酸或足量NaOH 溶液反应生成的H 2量相等，即合金中含有Al 。

合金中也可能含有不与酸碱反应的Ag ，但不能含有比铜活泼的能与酸反应不与碱反应的金属。

若合金中只含两种元素Cu 和Al ，则其质量比为
m (Al)∶m (Cu)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫9.9622.4×23×27∶⎝ ⎛⎭
⎪⎫10.0－9.9622.4×23×27≈8∶2＝4∶1。

12.（10分）用含有A1203、SiO 2和少量FeO ·xFe 2O 3的铝灰制备A12(SO 4)3·18H 2O 。

，工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ。

向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤:
Ⅱ。

向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ。

加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
Ⅳ。

加入MnSO4至紫红色消失，过滤;
Ⅴ。

浓缩、结晶、分离，得到产品。

（1）H2S04溶解A1203的离子方程式是
（2）KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整：
（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目
的：。

(4)己知:一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2,
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI 并加热，能说明沉淀中存在MnO 2的现象是 .
② Ⅳ 中加入MnS04的目的
是 。

答案：（1）323262l 3Al O H A H O +++=+；（2分）
（2）5、8H +、5、4H 2O ；（2分）
（3）将Fe 2+氧化为Fe 3+，调节pH 值使铁完全沉淀；（2分）
（4）①、生成有黄绿色气体；（2分）
②、加入MnSO 4，除去过量的MnO 4-。

（2分）
解析：（1）氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水；
（2）反应中MnO 4-→Mn 2+，Fe 2+→Fe 3+， MnO 4-系数为1，根据电子转移守恒可知， Fe 2+系数为1(72)32
⨯--=5，由元素守恒可知， Fe 3+
系数为5，由电荷守恒可知，由 H +参加反应，其系数为8，根据元素守恒可知，有H 2O 生成，其系数为4，方程式配平为MnO 4-+5 Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2O ；
（3）滤液中含有Fe 2+，由表中数据可知，Fe （OH ）2开始沉淀的pH 大于Al （OH ）3 完全沉淀的pH 值，而Fe （OH ）3完全沉淀的pH 值小于Al （OH ）3开始沉淀的pH 值，pH 值约为3时，Al 3+、Fe 2+不能沉淀，步骤Ⅱ是将Fe 2+氧化为Fe 3+，调节pH 值使铁完全沉淀；
（4）①、MnO 2能将HCl 氧化为Cl 2，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO 2；
②、Ⅲ 的上层液呈紫红色，MnO 4-过量，加入MnSO 4，除去过量的MnO 4-。

13．（16分）已知铁的化合物之间有如下转化关系：
Fe 2＋Fe 3＋
――→②③FeO 2－4(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FeCl 2。

若用反应所得的酸性溶液，实现上述①的转化，要求产物纯净，可选用的试剂是________(填序号)。

a ．KMnO 4
b ．HNO 3
c ．H 2O 2
（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：CuFeS 2＋4Fe 3＋===Cu 2＋＋5Fe 2＋＋2S(CuFeS 2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，黄铜矿属于合金
b ．Cu 2＋和S 是氧化产物
c ．当转移1 mol 电子时，46 g CuFeS 2参加反应
d ．反应中，CuFeS 2既作氧化剂又作还原剂
（3）在FeCl 3、CuCl 2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出。

①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______________。

②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FeO2－4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__________、__________(用简洁的名词描述即可)。

答案：（1）c（2）c
（3）①Fe2＋Fe3＋②Fe3＋、Cu2＋
（4）4FeO2－4＋10H2O4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑杀菌净水
解析：（3 ）向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑，对应的反应为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu。

①若剩余的固体为铜，则反应后的溶液中含有的阳离子一定有Fe2＋，一定不含Fe3＋，但不一定含有Cu2＋；②若剩余的固体为铁和铜的混合物，则反应后的溶液中的阳离子只有Fe2＋，一定不含Fe3＋、Cu2＋。

（4）高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是＋6价，具有强氧化性，能杀菌消毒，其还原产物Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。

14．（15分）纳米材料一直是人们研究的重要课题，例如纳米级Fe粉表面积大，具有超强的磁性，高效催化性等优良的性质。

I、实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，其流程如图所示:
（1）纳米级Fe和稀盐酸反应的离子方程式为__________。

（2）如何将FeCl2·nH2O固体加热脱水制得无水FeCl2_______(用简要文字描述)。

（3）生成纳米级Fe的化学方程式为_________________。

II:查阅资料:在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成Fe3O4。

甲同学用如图甲装置所示进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验，乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。

（4）甲装置中纳米级F e粉与水蒸气反应的化学方程式是
_______________。

（5）甲装置中仪器a的名称为________________。

（6）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验:
根据以上实验，乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。

丙同学认为乙同学的结论不正确，他的理由是
__________________(用简要文字措述)。

（7）丁同学称取5.60gFe粉，用乙装反应一段时间后，停止加热。

将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g，则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为________________(结果保留三位有效数字)。

答案：（1）Fe+2H+=Fe2+ + H2↑（2）在干燥的HC1气流中加热
（3）FeCl2+H2Fe+2HCl
（4）Fe+H2O(g) FeO+H2
（5）蒸发皿
（6）加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，也可能是因为Fe 过量，与生成的Fe3+反应转化为Fe2+
（7）67.4%
（3）根据流程可知，FeCl2·nH2O固体加入脱水得到FeCl2，然后N2、H2与FeCl2在高温条件
下反应得到纳米级Fe，反应方程式为FeCl2+H2Fe+2HCl。

（4）根据已知“纳米级Fe粉与水蒸气反应，温度低于570℃时生成FeO”，甲装置用酒精灯加热，反应温度较低，产物为FeO。

Fe失电
子，水中H得电子，生成氢气，则反应方程式为Fe+H2O(g)
FeO+H2；
（5）仪器a为蒸发皿；
（6）加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，说明溶液中没有Fe3+，
可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量，Fe没有反
应完；将反应后的固体，加入少量的盐酸，也可能发生反应Fe+2
Fe3+=3Fe2+，所以看不到血红色。

故答案为：加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，也可能是因为Fe
过量，与生成的Fe3+反应转化为Fe2+；
（7）用乙装置反应，反应温度高于570℃，则Fe粉与水蒸气反应的
固体产物为Fe3O4。

反应后所得固体的质量为6.88g，其中氧原子的质
量为m(O)=6.88g-5.60g=1.28g，则n(O)= 1.28
16/g
g mol
=0.08mol。

由关系
式1 Fe3O4～4 O，可得n(Fe3O4)=0.02mol。

所以固体物质中氧化物的
质量分数=
()
34100
6.88
m Fe O
g
⨯％=232/mol0.02100
6.88
g mol
g
⨯
⨯％≈67.4%。