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2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练14铁铜及其化合物
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A.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B.铸造铜钱用的材料黄铜是单质铜
C.诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色
D.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
答案:B
解析:该反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe中的金属键断裂,A项正确;黄铜是铜锌合金,B项错误;碱式碳酸铜俗称铜绿,C项正确;铜的性质比铁稳定,较易以单质的形式存在,是青铜器时期早于铁器时期的原因之一,D项正确。
2.[2023·全国乙卷]一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是( )
答案:D
解析:溶液呈棕黄色是因为有Fe3+,有浑浊是产生了Fe(OH)3,因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化,化学方程式为:12FeSO4+3O2+6H2O===4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓,A错误;硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质,使颜色加深,化学方程式为:2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓,B错误;溴水中存在平衡Br2+H2O⇌HBrO+HBr,HBrO见光易分解,促使该平衡正向移动,从而使溴水褪色,C错误;胆矾为CuSO4·5H2O,颜色为蓝色,如果表面失去结晶水,则变为白色的CuSO4,化学方程式为:CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2O,方程式正确,D正确;故选D。
3.[2024·江苏省普通高中学业水平]下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污
B.用装置乙溶解废铜屑
C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
答案:D
解析:A项,Na2CO3溶液水解显碱性,可以使油脂发生水解反应,从而去除油污,能达到实验目的;B项,发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O,能达到实验目的;C项,过滤除去不溶的杂质,得CuSO4溶液,能达到实验目的;D项,应蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止,蒸干溶液会使CuSO4·5H2O的结晶水失去,不能达到实验目的。
4.[2024·广州市综合测试]下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
答案:C
解析:用硫酸亚铁处理污水时Fe2+易被氧化为Fe3+,Fe3+水解生成的氢氧化铁胶体可吸附水中的悬浮物质,A项不符合题意;铁和水蒸气高温时反应生成Fe3O4和氢气,氢气与空气混合易爆炸,故需用干燥的模具盛装熔融钢水,B项不符合题意;用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板时发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,与Fe能从含Cu2+的溶液中置换出铜无关,C项符合题意;用防锈漆涂刷钢铁护栏,可以隔绝钢铁和潮湿空气,从而防止发生电化学腐蚀,D项不符合题意。
5.[2024·山东淄博调研]硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大
答案:D
解析:碱式硫酸铁能发生水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性,可用作净水剂,A项正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,B项正确;KSCN溶液遇Fe2+无明显现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化,其中的Fe2+变成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+变红,C项正确;FeSO4与(NH4)2SO4溶液反应冷却时有(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O析出,说明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的小,D项错误。
6.[2024·广东佛山顺德一模]如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断不合理的是( )
A.在酸性环境中,Cu变成a需要加氧化剂
B.Cu(OH) eq \\al(2-,4) 转化成Cu(OH)2需要加碱
C.如果将高铜酸根离子(CuO eq \\al(-,2) )填入图中,应该填在b的位置
D.在酸性环境中,Cu2O可以歧化生成a和Cu
答案:B
解析:a中Cu显+2价,在酸性环境中,Cu变成a失电子,需要加氧化剂,故A正确;由图可知,Cu(OH) eq \\al(2-,4) 转化成Cu(OH)2需要加酸,故B错误;CuO eq \\al(-,2) 中铜元素显+3价,整个离子带1个负电荷,应该填在b的位置,故C正确;Cu2O中铜元素为+1价,在酸性环境下可以发生歧化反应生成含+2价铜的a和单质铜,故D正确。
7.[2024·经典习题选萃]下列说法正确的是( )
①FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液;
②向红砖粉末中加入盐酸,充分振荡反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色,但不一定说明红砖中含有氧化铁;
③Fe2O3 eq \(――→,\s\up7(盐酸)) FeCl3(aq) eq \(――→,\s\up7(蒸发)) 无水FeCl3;
④制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可得到白色的氢氧化亚铁;
⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 ml·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含有Fe3+。若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,固体减少的质量为2.4 g;
⑥磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为
3Fe2++NO eq \\al(-,3) +4H+===2Fe3++NO↑+3H2O;
⑦Fe(OH)3与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;
⑧Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,但能通过化合反应制取Fe(OH)3;
⑨赤铁矿的主要成分是Fe3O4,Fe3O4为红棕色晶体;
⑩如图所示装置能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀;
A.①④⑦ B.⑤⑧
C.②③⑩ D.⑤⑥⑨
答案:B
解析:①FeO可以被稀HNO3氧化生成Fe3+,溶液的颜色由浅绿色转变成棕黄色,故①错误;②样品中加入盐酸后,取上层清液,然后加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,即红砖中含有氧化铁,故②错误;③由FeCl3溶液得到无水FeCl3,需要在干燥的氯化氢气流中加热,防止Fe3+水解,若直接蒸发最终生成Fe2O3,故③错误;④氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁,白色沉淀最终转变为红褐色沉淀,故④错误;⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入盐酸发生的反应为:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物,固体减少的质量应是混合物中氧元素的质量,根据反应方程式,混合物中氧元素全部与盐酸中的氢元素结合转化成水,混合物中氧的质量为 eq \f(0.3 L×1 ml·L-1,2) ×16 g·ml-1=2.4 g,即固体减少的质量为2.4 g,故⑤正确;⑥磁性氧化铁是Fe3O4,属于氧化物,书写离子反应方程式时,不能拆写成离子形式,故⑥错误;⑦Fe3+氧化性强于I2,因此Fe3+会把I-氧化成I2,故⑦错误;⑧Fe2O3是难溶于水的氧化物,不与水反应生成Fe(OH)3,但可以通过化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3,故⑧正确;⑨赤铁矿的主要成分是Fe2O3,Fe3O4的颜色为黑色,故⑨错误;⑩Fe(OH)2溶液被氧气氧化成Fe(OH)3,此装置没有做防止氧气进入装置的防护,因此此装置不能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,故⑩错误,故正确序号为⑤⑧。综上所述,本题正确答案为B。
8.[2024·天津滨海新区月考]下列有关实验的叙述正确的是( )
A.用图甲装置将氯化铁溶液直接蒸干得到的氯化铁固体
B.利用图乙装置可制备Fe(OH)2
C.图丙微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内气体始终保持无色
D.利用图丁可收集氯化氢并进行尾气吸收
答案:B
解析:FeCl3溶液中,Fe3+会发生水解反应:FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热蒸发,HCl挥发,使平衡不断向右移动,无法得到氯化铁固体,要得到氯化铁固体需要在干燥的氯化氢气流中加热蒸发,A项错误;稀硫酸与铁粉反应生成氢气,可排出FeSO4溶液中的氧气,盛有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中可隔绝空气,制得Fe(OH)2可以较长时间稳定存在,B项正确;稀硝酸与Cu反应生成NO,无色的NO进入广口瓶中,被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2,C项错误;氯化氢的密度比空气的大,应该用向上排空气法收集,导管应长进短出,D项错误。
9.[2024·贵阳市适应性考试]实验室制备FeCO3的流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B.沉淀时可用冷水浴降温以防止NH4HCO3分解
C.沉淀时的离子方程式:Fe2++HCO eq \\al(-,3) ===FeCO3↓+H+
D.为了使FeCO3快速干燥,洗涤操作时可用无水乙醇
答案:C
解析:Fe2+易被氧化为Fe3+,可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质(Fe3+与KSCN反应,溶液呈血红色,Fe2+与KSCN不反应),A项正确;NH4HCO3受热易分解,沉淀时可用冷水浴降温以防止NH4HCO3分解,B项正确;由过滤、洗涤后得到FeCO3知,沉淀时Fe2+与HCO eq \\al(-,3) 电离出来的CO eq \\al(2-,3) 结合生成碳酸亚铁沉淀,同时生成的H+与HCO eq \\al(-,3) 反应生成CO2,故反应的离子方程式为Fe2++2HCO eq \\al(-,3) ===FeCO3↓+CO2↑+H2O,C项错误;水和乙醇互溶,且乙醇易挥发,故为了使FeCO3快速干燥,洗涤操作时可用无水乙醇,D项正确。
10.[2024·西安五中高三测试]下列有关说法正确的是( )
A.足量的Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3
B.铁的化学性质比较活泼,它能和水蒸气反应生成H2和Fe(OH)3
C.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
D.向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀,且颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液只含Fe2+
答案:A
解析:铁与氯气反应,无论过量与否都生成FeCl3,故A正确;铁与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4+4H2,故B错误;KMnO4能把Cl-氧化成Cl2,对Fe2+的检验产生干扰,故C错误;生成白色沉淀变为红褐色沉淀,说明原溶液中一定含有Fe2+,但也可能含有Mg2+等离子,与NaOH溶液产生白色沉淀,被红褐色沉淀干扰,故D错误。
11.[2024·吉林卷]某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O2===2Cu2++H2↑+2H2O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn
答案:C
解析:铜及其化合物的转化、电解原理分析。结合“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变并产生CuCl固体,可推断“脱氯”时Cu和Cu2+发生归中反应并结合Cl-生成CuCl沉淀,离子方程式为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl,则“浸铜”时铜屑不能完全溶解,A错误,C正确;“浸铜”时Cu与H2O2在酸性条件下反应生成Cu2+和H2O,离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O,B错误;脱氯液中含大量的Zn2+,净化后电解,Zn2+在阴极上得电子生成单质Zn,D错误。
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
6FeSO4+O2+2H2O===2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
Na2S+2O2===Na2SO4
C
溴水颜色逐渐褪去
4Br2+4H2O===HBrO4+7HBr
D
胆矾表面出现白色粉末
CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2O
选项
劳动项目
化学知识
A
用硫酸亚铁处理污水
Fe(OH)3胶体具有吸附性
B
用干燥的模具盛装熔融钢水
铁与H2O高温下会反应
C
用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板
Fe能从含Cu2+的溶液中置换出铜
D
用防锈漆涂刷钢铁护栏
钢铁与潮湿空气隔绝可防止发生电化学腐蚀
离子
Zn2+
Cu2+
Cl-
浓度/(g·L-1)
145
0.03
1
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