2014年高三化学第一轮复习——铁、铜的获取及应用(含答案)

1．下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( )
选项
A B C D
化合物
Y CO2Fe2O3C2H5OH FeCl3
W MgO Al2O3C2H5ONa CuCl2
2．右图是三种稀酸对Fe—Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是( )
A．稀硝酸对Fe—Cr合金的腐蚀性比稀硫酸
和稀盐酸的弱
B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：
Fe＋6HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
C．Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢
离子浓度最大，所以对Fe－Cr合金的腐蚀性最强
D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe—Cr合金的
腐蚀性减弱
3．下列有关金属及其化合物的说法正确的是( )
A．由于铝在常温下不能与氧气反应，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能，是一种应用广泛的金属材料
B．青铜、不锈钢、硬铝都是合金
C．铜表面易形成致密的氧化膜
D．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低
4．实验室拟用一定量的铁与足量的稀H 2SO 4及足量的CuO 制备单质铜，有人设计以下两种方案：
①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu ②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是( )
A ．①多
B ．②多
C ．相等
D ．无法判断
答案：B
解析：①中在H 2还原CuO 之前应先通入一段时间的H 2，故②中制得的单质铜较多。

5．（2013·上海化学·22）一定量的CuS 和Cu 2S 的混合物投入足量的HNO 3中，收集到气体
VL （标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu 2+和SO 42-）加入足量NaOH ，产生蓝色沉淀，
过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g ，若上述气体为NO 和NO 2的混合物，且体积比为1﹕1，则V 可能为
A.9.0L
B.13.5L
C.15.7L
D.16.8L
【答案】A
【解析】若混合物全是CuS ，其物质的量为12/80=0.15mol ，电子转移数，0.15×（6+2）=1.2mol 。

两者体积相等，设NO xmol,NO2 xmol,3x+x1=1.2，计算的x=0.3。

气体体积V=0.6×22.4=13.44L ；若混合物全是Cu2S,其物质的量为0.075mol,转移电子数0.075×10=0.75mol ， 设NO xmol,NO2 xmol, 3x+x1=0.75，计算得x=0.1875,气体体积0.375×22.4=8.4L ，因此选A 。

6.（2013·江苏化学·6）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲丁乙丙。

下列有关物质的推断不正确的是
A.若甲为焦炭，则丁可能是O 2
B.若甲为SO 2，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CO 2
【参考答案】c
【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，则乙为氯化亚铁，氯化亚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。

7.（2013·上海化学·17）某溶液可能含有Cl -、SO 42-、CO 32-、NH 4+、Fe 3+、Al 3+和K +。

取该溶液
100mL ，加入过量NaOH 溶液，加热，得到0.02mol 气体，同时产生红褐色沉淀；过虑，洗涤，灼烧，得到1.6g 固体；向上述滤液中加足量BaCl 2溶液，得到4.66g 不溶于盐酸的沉淀。

由此可知原溶液中
A.至少存在5种离子
B.Cl -一定存在，且c （Cl-）≥0.4mol/L
C.SO 42-、NH 4+、一定存在，Cl -可能不存在
D.CO 32-、Al 3+一定不存在，K +可能存在
【答案】B
【解析】根据加入过量NaOH 溶液，加热，得到0.02mol 气体，说明有NH4+，而且为0.02mol ，
同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3+，而且为0.02mol，则没有CO32-，根据不溶于盐酸的4.66g沉淀，说明有SO42-，且为0.02mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl-，至少有0.06mol，B正确。

13、（2013·天津化学·9）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。

某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

I.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。

他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④.。

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为——————
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端。

要使沉积得FeCl3进入收集器，第④步操作是——————
（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）——
（4）装置B中的冷水作用为——————；装置C的名称为————；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：——
（5）在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为——————————————————
（7）电解池中H+再阴极放电产生H2，阳极的电极反应为————————
（8）综合分析实验II的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率100%；②——————————————————
【解析】（1）A中反应的化学方程式
（2）要使沉积的FeCl3进入收集器，根据FeCl3加热易升华的性质，第④的操作应该是：在沉积的的FeCl3固体下方加热。

（3）为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2，⑤用干燥的N2赶尽Cl2，（4）B 中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管，
装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，检验FeCl2是否失效就
是检验二价铁离子，最好用，也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。

（5），吸收的是氯气，不用考虑防倒吸
（6）
（7）阳极的电极反应：
（8）该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。

答案：见解析
21．图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。

其中，A俗称磁性氧化铁，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。

回答下列问题：
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是________；M中存在的化学键类型为________；R的化学式是________。

(2)一定条件下，Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式为______。

(3)已知A与1 mol Al反应转化为X时(所有物质均为固体)，放出a kJ热量。

写出该反应的热化学方程式：___________________。

(4)写出A和足量D的稀溶液反应生成G的离子方程式：__________。

(5)向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。

假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2＋)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2＋)的最大值。

11.（2013·广东理综·32）银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的：
（1）点解精练银时，阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为
（2）固体混合物B的组成为；在省城固体B的过程中，余姚控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为。

（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：。

（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L.
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作时、过滤、洗涤和干燥。

32、解析：（1）仿照精炼铜的原理可以确定粗银做阳极：Ag—e—= Ag+，纯银做阴极：Ag++e—= Ag。

滤渣A中的金属与稀硝酸反应生成无色的NO，NO与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2：2NO+O2=2 NO2。

（2）结合信息和流程图分析可知：硫酸铜、硫酸铝固体与稀氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氢氧化铝，煮沸时氢氧化铜分解为CuO，氢氧化铝不分解，所以B应该为CuO和Al(OH)3，若NaOH 过量，两性氢氧化物Al(OH)3就会溶解：Al(OH)3+OH—= AlO—+2H2O。

（3）依据题给反应物和生成物可以判断：CuO转化为CuAlO2，铜元素化合价由+2下降为+1，CuO做氧化剂，所以生成的物质还应有氧气（化合价-2→0），根据氧化还原反应反应得失电子守恒可配平反应：4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑（4）银铜合金中的铜的物质的量n（Cu）=，根据元素守恒可得生成的CuAlO2也是50.0mol，依据方CuAlO2中的Cu和Al个数关系及Al原子个数守恒可得,n[Al2(SO4)3]= 25.0 mol，则需要硫酸铝溶液的体积是25.0L。

（5）用溶液制备带结晶水的晶体的一般操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

答案：
（1）Ag++e—= Ag，2NO+O2=2 NO2
（2）CuO和Al(OH)3，Al(OH)3+OH—= AlO2—+2H2O
（3）4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑
（4）50moL 25.0L
（5）蒸发浓缩、冷却结晶
27．黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜，冶炼过程中需要空气和硅石，硅石主要用于形成炉渣，其反应的总方程式为2CuFeS2＋2SiO2＋5O2===2Cu＋2FeSiO3＋4SO2。

请回答下列问题：
(1)若CuFeS2中Cu的化合价为＋2，则反应中被还原的元素是________________(填元素符号)。

(2)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等，请完成以下验证炉渣中含有＋2价铁的探究过程中的有关问题：仅限选择的试剂有稀盐酸、稀硫酸、KSCN 溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。

①应选用的试剂为__________________________________________________________
___________________________________________________________________________。

②有关的实验现象为_________________________________________________________
_________________________________________________________________________。

(3)据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。

利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：
①操作a的名称是________________，操作b的操作方法是________________________。

②检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的试剂是________________，证明Fe3＋已被除尽的现象
是______________________________________________________________。

③在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用
一个反应来完成)。

写出两种方案的化学方程式：
方案一：__________________________________________________________________；
方案二：___________________________________________________________________。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。