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(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十三)難點(diǎn)專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究

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1、(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十三)難點(diǎn)專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究 1.《本草綱目》在綠礬(FeSO4·7H2O)“發(fā)明”項(xiàng)載:“蓋此礬色綠,味酸,燒之則赤……”。下列敘述正確的是(  ) A.綠礬能電離出H+,所以有“味酸” B.綠礬煅燒后的固體產(chǎn)物為FeO C.可用無水CuSO4檢驗(yàn)煅燒綠礬生成的H2O D.通入Ba(NO3)2溶液可檢驗(yàn)煅燒產(chǎn)物中的SO3 解析:選C 綠礬是硫酸亞鐵晶體,不能電離出H+,之所以有“味酸”,是溶解時(shí)Fe2+水解的結(jié)果,故A錯(cuò)誤;綠礬煅燒后生成“赤”色的產(chǎn)物為Fe2O3,故B錯(cuò)誤;水蒸氣遇到無水CuSO4,無水CuSO

2、4會(huì)變成藍(lán)色CuSO4·5H2O,因此可以用無水CuSO4檢驗(yàn)煅燒綠礬生成的H2O,故C正確;酸性溶液中NO具有強(qiáng)氧化性,生成的二氧化硫,也會(huì)被氧化生成SO,進(jìn)而生成硫酸鋇沉淀,故D錯(cuò)誤。 2.制備金屬氯化物時(shí),常用兩種方法:①金屬與氯氣直接化合制得;②金屬與鹽酸反應(yīng)制得,用以上兩種方法都可制得的氯化物是(  ) A.AlCl3         B.FeCl3 C.FeCl2 D.CuCl2 解析:選A AlCl3可由Al與Cl2反應(yīng)生成,也可由Al與HCl反應(yīng)生成,A正確;Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3,F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2,B、C錯(cuò)誤;Cu與Cl2反應(yīng)生成CuCl2,C

3、u與HCl不反應(yīng),D錯(cuò)誤。 3.為探究鐵的性質(zhì)進(jìn)行下圖所示實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.①中溶液呈淡綠色 B.②中溶液呈淡綠色 C.③中溶液可能呈棕黃色 D.③中稀硫酸氧化了Fe2+ 解析:選D 從實(shí)驗(yàn)過程可知:鐵與過量的稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵溶液,溶液的顏色為淡綠色,A、B均正確;取少量硝酸亞鐵溶液,滴加稀硫酸,亞鐵離子被硝酸氧化為鐵離子,溶液顏色為棕黃色,C正確;稀硫酸提供了氫離子,使硝酸根離子的氧化性增強(qiáng),亞鐵離子被氧化為鐵離子,而非硫酸氧化,D錯(cuò)誤。 4.(2019·德州聯(lián)考)某同學(xué)用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體的裝置(省略夾持裝置,氣密性已檢

4、查)如圖所示。下列推斷不合理的是(  ) A.燒杯中H2O2溶液的作用是將Fe2+氧化為Fe3+ B.A中存在氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵的反應(yīng) C.B中收集到的氣體是氫氣 D.向反應(yīng)后的燒杯中通入少量SO2,則溶液顏色立即由棕黃色變?yōu)闇\綠色 解析:選D 鐵單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)只能得到Fe2+,需要氧化劑將其氧化成Fe3+,故A正確;氧化鐵能夠與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),故B正確;進(jìn)入導(dǎo)氣管中的氣體是氫氣與氯化氫,排水法收集到的氣體是氫氣,故C正確;SO2會(huì)與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淺綠色的Fe2+,但SO2少量,溶液不能立即變色,故D錯(cuò)誤。 5.將0.2 mol·L-1的KI溶液和0.

5、05 mol·L-1Fe2(SO4)3 溶液等體積混合充分反應(yīng)后,取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn),能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2 的是(  ) A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液變紅色 B.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黃色沉淀生成 C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有藍(lán)色沉淀生成 D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液變藍(lán)色 解析:選A 0.2 mol·L-1的KI溶液和0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液等體積混合,KI過量,向混合液中滴入KSCN溶液,溶液變紅色,說明溶液中仍含有Fe3+,能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3++2I-

6、2Fe2++I(xiàn)2,故A正確;KI過量,I-與Ag+產(chǎn)生黃色沉淀不能說明存在平衡,故B錯(cuò)誤;該反應(yīng)生成Fe2+,向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液,有藍(lán)色沉淀生成,只能說明溶液中含有Fe2+,不能說明溶液中存在化學(xué)平衡,故C錯(cuò)誤;該反應(yīng)生成I2,向混合液中滴入淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,說明溶液中含有碘單質(zhì),不能說明溶液中存在化學(xué)平衡,故D錯(cuò)誤。 6.下面裝置是用于FeSO4受熱分解及產(chǎn)品檢驗(yàn),已知亞硝酸銨受熱易分解,下列相關(guān)說法正確的是(  ) A.裝置甲是N2的制備裝置,實(shí)驗(yàn)時(shí)采用酒精燈直接加熱至85 ℃ B.點(diǎn)燃裝置乙處酒精噴燈前應(yīng)先通入一段時(shí)間N2 C.裝置丙依次裝入品紅

7、溶液、BaCl2溶液檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體 D.采用裝置丁,可更好地吸收尾氣且避免了尾氣外逸污染環(huán)境 解析:選B 裝置甲是N2的制備裝置,實(shí)驗(yàn)時(shí)采用水浴加熱才能控制溫度至85 ℃,而酒精燈直接加熱很難控溫到85 ℃,A錯(cuò)誤;亞鐵鹽易被氧氣氧化,因此點(diǎn)燃裝置乙處酒精噴燈前應(yīng)先通入一段時(shí)間N2,排凈裝置內(nèi)的空氣,B正確;FeSO4受熱分解為氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫;品紅溶液褪色,能夠檢驗(yàn)反應(yīng)生成的二氧化硫氣體,而三氧化硫與品紅溶液中的水反應(yīng)生成了硫酸,無法再用BaCl2溶液檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體三氧化硫,C錯(cuò)誤;由于整個(gè)裝置為密閉體系,多余的氣體很難進(jìn)入丁裝置內(nèi)被堿液吸收,D錯(cuò)誤。 7.如圖所示裝置可用來

8、制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。實(shí)驗(yàn)提供的試劑:鐵屑、6 mol·L-1硫酸溶液、NaOH溶液。下列說法錯(cuò)誤的是(  ) A.B中盛有一定量的NaOH溶液,A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑 B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞E關(guān)閉 C.生成Fe(OH)2的操作為關(guān)閉E,使A中溶液壓入B瓶中 D.取下裝置B中的橡皮塞,使空氣進(jìn)入,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 解析:選B 制取硫酸亞鐵需要鐵屑,所以在燒瓶中應(yīng)該先加入鐵屑,所以A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑,故A正確;稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)打開活塞E

9、,用氫氣排出裝置中的空氣,B錯(cuò)誤;鐵和硫酸反應(yīng)有氫氣生成,關(guān)閉活塞E,導(dǎo)致A裝置中壓強(qiáng)逐漸增大,將FeSO4溶液被壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,C正確;氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,容易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵,反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,故D正確。 8.由硫鐵礦燒渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到綠礬(FeSO4·7H2O),再通過綠礬制備鐵黃[FeO(OH)]的流程如下: 綠礬鐵黃 已知:FeS2和鐵黃均難溶于水。 下列說法不正確的是(  ) A.步驟①,最好用硫酸來溶解燒渣 B.步驟②,涉及的離子方程式為 FeS

10、2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO+16H+ C.步驟③,將溶液加熱到有較多固體析出,再用余熱將液體蒸干,可得純凈綠礬 D.步驟④,反應(yīng)條件控制不當(dāng)會(huì)使鐵黃中混有Fe(OH)3 解析:選C 要制得綠礬,為了不引入其他雜質(zhì),步驟①最好選用硫酸來溶解燒渣,A項(xiàng)正確;加入FeS2后得到的溶液經(jīng)步驟③可得到綠礬,故步驟②中FeS2和Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成了FeSO4,離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO+16H+,B項(xiàng)正確;步驟③,由FeSO4溶液得到綠礬應(yīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶而不是蒸發(fā)結(jié)晶,C項(xiàng)錯(cuò)誤;步驟④中若反應(yīng)條件控制不當(dāng),則會(huì)使鐵

11、黃中混有Fe(OH)3,D項(xiàng)正確。 9.釕(Ru)是一種硬而脆呈淺灰色的多價(jià)稀有金屬,性質(zhì)很穩(wěn)定,且耐腐蝕性很強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)室用H2還原RuO2來制備金屬釕的裝置如圖所示。下列說法不正確的是(  ) A.加熱試管前,應(yīng)先收集氣體并點(diǎn)燃,通過爆鳴聲判斷氣體的純度 B.洗氣瓶中盛裝的可能是NaOH溶液,用于除去HCl C.結(jié)束反應(yīng)時(shí),先停止加熱,再關(guān)閉活塞K D.啟普發(fā)生器也可以用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣 解析:選D 可燃性氣體在點(diǎn)燃或加熱前必須驗(yàn)純,故加熱試管前,應(yīng)先收集氣體并點(diǎn)燃通過爆鳴聲判斷氣體的純度,以免發(fā)生爆炸,A項(xiàng)正確;洗氣瓶中盛裝的可能是NaOH溶液,用于除去氫氣中的

12、HCl,避免制得的Ru含有雜質(zhì),B項(xiàng)正確;結(jié)束反應(yīng)時(shí),先停止加熱,再關(guān)閉活塞K,用氫氣冷卻Ru,以免生成的Ru在高溫時(shí)又被空氣中的氧氣氧化,C項(xiàng)正確;二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣需要加熱,而啟普發(fā)生器不能加熱,D項(xiàng)不正確。 10.Fe(OH)3可用來制顏料、藥物,作凈水劑?,F(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究制備Fe(OH)3的方法。 資料:新制Fe(OH)3在溶液中存在兩種電離: Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO+H2O。 (1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液的試管中,分別加入3 mL不同濃度的NaOH溶液,都產(chǎn)生紅褐色沉淀。充分反應(yīng)后,過濾,取濾液分成兩等份

13、,分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄如下: c (NaOH)/mol·L-1 現(xiàn)象 操作 5.0 6.0 7.0 實(shí)驗(yàn)Ⅰ:滴入幾滴KSCN溶液 不變紅 不變紅 不變紅 實(shí)驗(yàn)Ⅱ:先加入過量稀硫酸,再滴入幾滴KSCN溶液 不變紅 變紅 變紅 ①產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式是_______________________________________ __________。 ②當(dāng)c(NaOH)≥6.0 mol·L-1時(shí),實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液變紅的原因是_______________________ _______________________________________

14、_________________________________(用離子方程式表示)。 (2)有同學(xué)提出可用某些鹽與FeCl3溶液反應(yīng)制備Fe(OH)3。 ①向1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,立即產(chǎn)生大量氣泡,并有紅褐色沉淀產(chǎn)生。有同學(xué)提出沉淀中可能含有碳酸鹽。將沉淀過濾、洗滌后取樣,________________________________________________________________________, 證明沉淀中含有碳酸鹽。 ②向1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液中滴加1.0 mol·

15、L-1Na2SO3溶液,溶液由黃色變?yōu)榧t色,無丁達(dá)爾效應(yīng),繼續(xù)滴加Na2SO3溶液,最終得到紅褐色沉淀。經(jīng)檢驗(yàn)沉淀中除Fe(OH)3外還含有FeSO3。產(chǎn)生FeSO3的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)比較(1)和(2),制備Fe(OH)3的合理方法是_______________________________ ________________________________

16、________________________________________ ________________________________(注明試劑和用量)。 (4)FeSO4溶液僅與一種試劑反應(yīng)也可制Fe(OH)3,該試劑的化學(xué)式是________(寫出一種即可)。 解析:(1)①紅褐色沉淀是Fe(OH)3。②實(shí)驗(yàn)Ⅰ說明溶液中沒有Fe3+,鐵元素只能以FeO的形式存在。實(shí)驗(yàn)Ⅱ加入過量稀硫酸后,溶液變紅,說明溶液中有Fe3+,即酸性條件下FeO轉(zhuǎn)化成了Fe3+。(2)①檢驗(yàn)碳酸鹽沉淀的方法:取沉淀少量于試管中,向沉淀中加入少量稀鹽酸,有無色氣體產(chǎn)生,即可證明沉淀中含碳酸鹽。②Fe

17、3+可與SO發(fā)生氧化還原反應(yīng),溶液由黃色變?yōu)榧t色,無丁達(dá)爾效應(yīng),說明溶液中無Fe3+,且鐵元素不以Fe(OH)3和Fe(OH)2的形式存在,繼續(xù)滴加Na2SO3溶液得到紅褐色沉淀,沉淀中除Fe(OH)3外還含有FeSO3,說明Fe3+轉(zhuǎn)化成了Fe2+。(3)若用Na2CO3或Na2SO3溶液,會(huì)有其他難溶物生成,影響產(chǎn)品純度。若NaOH溶液的濃度大于6.0 mol·L-1,鐵元素能以FeO的形式存在,故選擇1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液與3 mL濃度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液混合制備Fe(OH)3。(4)FeSO4轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3需要加入氧化劑,如Na2O2、

18、NaClO等。 答案:(1)①Fe3++3OH-===Fe(OH)3 ②FeO+4H+===Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (2)①加入少量稀鹽酸,有無色氣體產(chǎn)生 ②2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+、Fe2++SO===FeSO3(文字描述也可) (3)1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液與3 mL濃度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液混合 (4)Na2O2 11.某研究性學(xué)習(xí)小組探究FeSO4的化學(xué)性質(zhì)和用途。回答下列問題: (1)探究FeSO4溶液的酸堿性:取少量FeSO4固體,利用石蕊溶液測(cè)定FeSO4

19、溶液的酸堿性,必須選用的儀器有膠頭滴管、藥匙和________(填字母)。 A.玻璃棒       B.試管 C.天平 D.量筒 (2)利用如圖裝置探究FeSO4的穩(wěn)定性。 ①Ⅱ中有白色沉淀生成,小組成員結(jié)合理論分析,認(rèn)為下列分解產(chǎn)物不可能的是________(填字母)。 A.Fe2O3、SO3、H2O B.Fe2O3、SO2、SO3、H2O C.FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O ②Ⅲ中溴水是用來檢驗(yàn)是否有SO2氣體生成,若有SO2生成,溴水將褪色。實(shí)驗(yàn)中,觀察到溴水褪色,據(jù)此推測(cè)FeSO4分解最有可能被氧化的元素是___________。 ③NaOH的作用是

20、吸收SO2氣體,請(qǐng)寫出用過量NaOH溶液吸收SO2氣體的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。 (3)探究FeSO4中Fe2+的還原性:證明FeSO4有較強(qiáng)的還原性,完成下表。 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論 步驟一:取少量的FeSO4固體于試管中,加入一定量水溶解 — 步驟二:滴加________溶液后,再滴入氯水 當(dāng)溶液中出現(xiàn)________現(xiàn)象,則說明FeSO4有較強(qiáng)的還原性 (4)硫酸亞鐵用途探究:缺鐵性貧血往往口服硫酸亞鐵,當(dāng)用硫酸亞鐵制成藥片時(shí),

21、外層包有一層特殊的糖衣,其作用是____________________________________________。 解析:(1)用藥匙取少量FeSO4固體于試管中溶解,用膠頭滴管滴入石蕊溶液測(cè)定FeSO4溶液的酸堿性,必須選用的儀器有膠頭滴管、藥匙、試管。 (2)①依據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征可知化合價(jià)有升必有降,F(xiàn)e2O3、SO3、H2O中只有鐵的化合價(jià)升高了,沒有元素化合價(jià)降低,故A不可能;Fe2O3、SO2、SO3、H2O中鐵元素的化合價(jià)升高,硫元素的化合價(jià)降低,故B可能;FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O中鐵元素的化合價(jià)升高,硫元素的化合價(jià)降低,故C可能。②FeSO4中F

22、e2+具有還原性,所以最有可能被氧化的元素是Fe。③過量NaOH和SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O。 (3)FeSO4具有較強(qiáng)的還原性,很容易被氧化劑氧化為硫酸鐵,故檢驗(yàn)FeSO4的還原性,只需加入氧化劑以后檢驗(yàn)Fe3+的存在即可,操作是:取少量的FeSO4固體于試管中,加入一定量水溶解,向其中加入硫氰化鉀溶液后,無明顯現(xiàn)象,再加入氯水,溶液變血紅色,則證明硫酸亞鐵具有較強(qiáng)的還原性。 (4)缺鐵性貧血往往口服硫酸亞鐵,當(dāng)用硫酸亞鐵制成藥片時(shí),因硫酸亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化,外層常包有一層特殊的糖衣,其作用是防止硫酸亞鐵被氧化。

23、答案:(1)B (2)①A?、贔e ③2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O (3)硫氰化鉀 血紅色 (4)防止硫酸亞鐵被氧化 12.近年來,硫化銅礦的濕法冶煉技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展?,F(xiàn)有一種催化氧化酸浸硫化銅礦的冶煉法,其工藝流程如圖甲所示: 反應(yīng)溫度、固液比、反應(yīng)時(shí)間和氯離子濃度都對(duì)銅的浸出率有較大的影響,下面是實(shí)驗(yàn)得出的這幾種因素對(duì)銅的浸出率影響的變化曲線圖(如圖乙~戊所示)。 回答下列問題: (1)火法煉銅的主要反應(yīng): ①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣); ②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2; ③2Cu2O+Cu2S6Cu+

24、SO2↑。 則在反應(yīng)①、②、③中被氧化的元素為________(填元素符號(hào));若生成的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________ NA;由a mol CuFeS2生成a mol Cu,共消耗________ mol O2。 (2)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式:__________________________________________________。 經(jīng)查,硫黃、FeSO4·7H2O均可入藥,用途廣泛。濕法煉銅與火法煉銅相比,優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________________________

25、______________。 (3)從溶液中得到FeSO4·7H2O晶體的操作是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際要求,從下表中得出的最佳工藝條件為________(填字母)。 選項(xiàng) 反應(yīng)溫度/℃ 固液比 c(Cl-)/(mol·L-1) 反應(yīng)時(shí)間/h A 95 1∶5 0.8 7 B 100 1∶5.5 0.7 7 C 110 1

26、∶6 0.9 8 解析:(1)整個(gè)過程中化合價(jià)升高的元素(即被氧化的元素)只有硫;每個(gè)硫原子失6個(gè)電子,故生成4.48 L(即0.2 mol)SO2電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.2NA;CuFeS2反應(yīng)后的最終產(chǎn)物為SO2、FeO、Cu,根據(jù)原子守恒即得消耗O2的物質(zhì)的量。(2)根據(jù)流程圖得出CuS的氧化產(chǎn)物為S,H2SO4提供酸性環(huán)境,從而得出反應(yīng)1的化學(xué)方程式;濕法煉銅沒有SO2生成,故污染小,同時(shí)可得到有藥用價(jià)值的副產(chǎn)物硫酸亞鐵晶體及硫黃。(3)從溶液中獲得結(jié)晶水合物的常規(guī)操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。(4)根據(jù)圖乙~戊可知,A項(xiàng)為最佳工藝條件,95 ℃時(shí)銅的浸出率已經(jīng)很高,且高溫需要更多的燃料供能,不經(jīng)濟(jì)。 答案:(1)S 1.2 2.5a (2)2CuS+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O+2S 污染小,同時(shí)得到副產(chǎn)物硫酸亞鐵晶體及硫黃,資源得到充分利用 (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (4)A

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