2021届一轮复习浙江专版专题3第三单元　铁、铜的获取及应用　金属矿物的开发和利用作业

2021届一轮复习浙江专版专题3第三单元　铁、铜的获取及应用　金属矿物的开发和利用作业

2021 届一轮复习浙江专版 专题 3 第三单元　铁、铜的获取及应用　金属矿物的开发和 利用 作业 一、选择题 1．下列关于铁及其化合物的说法中，不正确的是(　　) A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁元素有可变化合价 C．铁丝在氯气中燃烧生成 FeCl2 D．常温下铁片遇浓硫酸会发生钝化 答案：C 2．(2020·金华十校第一次联考)下列说法中不正确的是(　　) A．氟化银可用于人工降雨 B．从海水中获取食盐不需要化学变化 C．FeCl3 溶液可用于制作印刷电路板 D．绿矾可用来生产铁系列净水剂 解析：选 A。碘化银可用于人工降雨，故 A 错误；海水蒸发可获得食盐，故 B 正确；FeCl3 溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，可用于制作印刷电路板，故 C 正确；绿矾是硫酸亚 铁，可用来生产铁系列净水剂，故 D 正确。 3．(2020·浙江“超级全能生”选考科目联考)已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2 ＋＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固 体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现 象记录如下： 加入 试剂 稀硫酸 浓硫酸、 加热 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 红色固体 和蓝色 溶液 无色气体 无色气体 和蓝色 溶液 红棕色 气体和 蓝色 溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是(　　) A．Cu B．Cu2O C．一定有 Cu，可能有 Cu2O D．一定有 Cu2O，可能有 Cu 解析：选 D。本题考查铜及其化合物的主要性质。若产物只有 Cu，与稀 H2SO4 作用不 会得到蓝色溶液；若只有 Cu2O 符合各实验现象，若 Cu2O 中含有 Cu 也符合各现象。 4．(2020·浙江 9＋1 联盟联考)下列叙述正确的是(　　) A．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿 B．盛放 NaOH 溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞 C．只用 KSCN 溶液就可检验 FeCl3 溶液中的少量 Fe2＋ D．普通玻璃的组成可用 Na2O·CaO·6SiO2 表示，是纯净物 解析：选 B。A 项中 Cu 的化学性质不活泼；C 项中只用 KSCN 溶液不能检验 Fe2＋；D 项中普通玻璃是混合物。 5．(2020·金华一中高一期末)下列说法不正确的是(　　) A．通过加热分解 HgO 可制得单质 Hg B．炼铁时，还原剂 CO 将铁从铁矿石中还原出来 C．活泼金属 Na、Al 的冶炼都是通过电解其氯化物水溶液制得的 D．沙里淘金是利用金和沙子的密度不同，从而将金粒分离出来 解析：选 C。C 项，活泼金属 Na、Al 的冶炼分别通过电解熔融的氯化钠和氧化铝制得 的。 6．(2019·浙江 4 月选考，T24)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n 能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿 矾(FeSO4·7H2O)和 KClO3 在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　) A．KClO3 作氧化剂，每生成 1 mol [Fe(OH)SO4]n 消耗 6/n mol KClO3 B．生成聚合硫酸铁后，水溶液的 pH 增大 C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水 D．在相同条件下，Fe3＋比[Fe(OH)]2＋的水解能力更强 答案：A 7．(2020·金华东阳二中选考模拟)如图所示的实验，发现烧杯中酸性 KMnO4 溶液褪色。 若将烧杯中的溶液换成含有少量 KSCN 的 FeSO4 溶液，溶液呈血红色。判断下列说法中不 正确的是(　　) A．该条件下 H2 燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质 B．该条件下 H2 燃烧的产物中可能含有一定量的 H2O2 C．酸性 FeSO4 溶液中加入双氧水的离子反应为 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．将烧杯中溶液换成 KI­淀粉溶液也能验证生成物具有还原性 解析：选 D。酸性 KMnO4 溶液褪色说明 H2 燃烧生成了还原性的物质；将烧杯中的溶液 换成含有少量 KSCN 的 FeSO4 溶液，溶液呈血红色，说明生成了具有氧化性的物质，故 A、 B 项正确；将烧杯中的溶液换成 KI­淀粉溶液，只能体现 I－的还原性，故不能证明生成物具 有还原性，只能证明生成物具有氧化性，故 D 项错误。 8．为确定 Fe2O3 和 Cu 混合物的组成(假设混合均匀)，某兴趣小组称取五份不同质量的 样品，分别投入 30.0 mL 某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样 品质量的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．各组样品均发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B．1.76 g 样品充分反应后，溶液中一定存在 Fe2＋和 Cu2＋，一定不存在 Fe3＋ C．该混合物中 n(Fe2O3)∶n(Cu)＝1∶3 D．稀硫酸的浓度为 3.00 mol·L－1 答案：D 9．在 Fe(NO3)3 和 Cu(NO3)2 的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中 Fe2＋的物质的量浓度和 加入铁粉的物质的量之间关系如图所示，则该溶液中 Fe(NO3)3 与 Cu(NO3)2 的物质的量浓度 之比为(　　) A．3∶1　　　　　　　　　 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶1 解析：选 C。注意纵坐标是 c(Fe2＋)。由化学方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2 ＋＋Cu，结合图像可知，c(Fe2＋)的大小在 0～3 变化快，3 是拐点，此前发生 2Fe3＋＋Fe===3Fe2 ＋，在 3～4 范围内变化时发生 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。设溶液的体积为 V L，由化学方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可得，n(Fe3＋)＝ 2 3n(Fe2＋)＝ 2 3×V L×3 mol·L－1＝2V mol，由化学方程 式 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 可得，n(Cu2＋)＝n(Fe2＋)＝V L×(4－3) mol·L－1＝V mol，故 c(Fe3 ＋)∶c(Cu2＋)＝n(Fe3＋)∶n(Cu2＋)＝2∶1。 10．(2020·绍兴一中高一期中)将三种黑色粉末组成的混合物加入到足量的某热浓酸中， 充分反应后得到蓝绿色溶液和两种气体，将从蓝绿色溶液中分离得到的盐与 0.15 mol 还原 铁粉恰好反应完全，可得浅绿色溶液和 6.4 g 红色沉淀；将上述生成的两种气体通入足量饱 和 NaHCO3 溶液中，仍然收集到两种气体，据此推断黑色粉末可能为(　　) A．物质的量 FeS∶CuO∶Fe＝1∶1∶1 B．物质的量 C∶CuO∶Fe＝3∶2∶2 C．质量 MnO2∶CuO∶C＝5.5∶8∶12 D．质量 Fe∶C∶CuO＝7∶5∶3 解析：选 B。6.4 g 红色沉淀为 Cu，其物质的量为 6.4 g 64 g/mol＝0.1 mol，根据反应 Fe＋Cu2 ＋===Fe2＋＋Cu 可知，生成 0.1 mol 铜需要消耗 0.1 mol 还原铁粉，而实际上消耗了 0.15 mol 铁粉，则反应后的溶液中除了含有 Cu2＋，还含有能够与铁反应的离子，结合选项可知应该 为 Fe3＋；根据反应 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，0.05 mol 铁粉会消耗 0.1 mol Fe3＋，所以混合 物中 Cu2＋与 Fe3＋的物质的量之比为 1∶1；将上述生成的两种气体通入足量饱和 NaHCO3 溶液中，仍然收集到两种气体，该浓酸应该为浓硝酸，生成的气体为二氧化碳和二氧化氮气 体，根据分析可知，满足条件的只有 B。 11．为将含有 FeCl3、FeCl2、CuCl2 的废液中的 Cu2＋还原回收，某同学在含有 a g 铁粉 的容器中加入废液，探究了加入废液体积与完全反应后体系中固体质量的关系，部分实验数 据如下表所示。已知：废液中 c(Cu2＋)＝0.7 mol·L－1；废液体积大于 0.5 L，充分反应后才 能检测出 Cu2＋。 废液体积/L ≤0.5 1 2 3 ≥4 固体质量/g a 6 7a 4 7a 2 7a 0 下列说法不正确的是(　　) A．当铁粉与 0.25 L 废液反应完全后，固体成分为 Fe 与 Cu B．当铁粉与 1 L 废液反应完全后，再加入废液时发生的离子反应为 Fe＋2Fe3＋===3Fe2 ＋ C．废液中 c(Fe3＋)＝0.2 mol·L－1 D．要将 1 L 废液中的 Cu2＋全部还原，则至少需要铁粉 44.8 g 答案：B 二、非选择题 12．(2017·浙江 11 月选考，T28)为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进 行了下列实验。 已知：3Fe(s)＋4H2O(g) =====高温 Fe3O4(s)＋4H2(g)。 请回答： (1)虚线框处宜选择的装置是________(填“甲”或“乙”)；实验时应先将螺旋状铜丝加 热 ， 变 黑 后 再 趁 热 迅 速 伸 入 所 制 得 的 纯 净 氢 气 中 ， 观 察 到 的 实 验 现 象 是 __________________________。 (2)实验后，取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加 KSCN 溶液， 没有出现血红色，说明该固体中没有＋3 价的铁。判断结论是否正确并说明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)乙　铜丝由黑变红 (2)不正确，因为铁过量时：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 13．(2018·浙江 4 月选考，T29)称取 4.00 g 氧化铜和氧化铁固体混合物，加入 50.0 mL 2.00 mol·L－1 的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入 5.60 g 铁粉，充分反应后，得固体的质量 为 3.04 g。请计算： (1)加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量：________。 (2)固体混合物中氧化铜的质量：________。 解析：向 4.00 g 氧化铜和氧化铁固体混合物中加入 50.0 mL 2.00 mol·L－1 硫酸充分反应， 往所得溶液中再加入铁粉，充分反应后剩余固体有两种可能：第 1 种为单质铜，第 2 种为铁 和铜的混合物，所得溶液中不含 Fe3＋。根据溶液中硫酸根离子守恒，所得溶质的物质的量 为 50.0×10－3×2.00 mol＝0.100 mol，而加入溶液体系中的铁元素(氧化铁、铁粉)总物质的 量大于 0.100 mol，故可以判断加入的铁粉有剩余，剩余固体为铁和铜的混合物，所得溶液 中的溶质为硫酸亚铁。(1)根据溶液中的硫酸根离子守恒，所得溶液中溶质的物质的量为 n(FeSO4)＝n(H2SO4)＝0.100 mol。(2)设固体混合物中 Fe2O3 为 x mol，CuO 为 y mol，根据质 量守恒得：160x＋80y＝4.00，根据整个体系中金属元素守恒得：56×2x＋64y＋5.6＝0.100×56 ＋3.04，解得 x＝0.010 0，y＝0.030 0，故固体混合物中 CuO 的质量为 2.40 g。 答案：(1)0.100 mol　(2)2.40 g 14．(2018·浙江 11 月选考，T29)某红色固体粉末可能是 Fe 2O3、Cu2O 或二者混合物， 为探究其组成，称取 m g 该固体粉末样品，用足量的稀 H2SO4 充分反应后，称得固体质量 为 a g。 已知：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。 (1)若 a＝________(用含 m 的最简式表示)，则红色固体粉末为纯净物。 (2)若 a＝ 1 9m，则红色固体粉末中 Fe2O3 的物质的量为________mol(用含 m 的最简式表 示)。 解析：固体粉末样品加入足量的稀 H2SO4 充分反应后，有固体剩余，所以该固体粉末 中一定有 Cu2O，不一定有 Fe2O3。 (1)若红色固体粉末为纯净物，则该固体粉末中只有 Cu2O。m g Cu2O 的物质的量为 m 144 mol，根据离子方程式：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，产生 Cu 的物质的量是 m 144 mol， 则其质量为 4m 9 g。 (2)固体粉末样品加入足量的稀 H2SO4 充分反应后，称得固体质量为 a g。设原样品中 Fe2O3 为 x mol，Cu2O 为 y mol，则 Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O y mol　　　 　　y mol Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O x mol 2x mol 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2x mo x mol 反应后剩余的 a g 固体是 Cu，则 160x＋144y＝m① 64(y－x)＝ 1 9m② 联立①②解得 x＝ 3m 1 216，y＝ 23m 5 472。 答案：(1) 4m 9 　(2) 3m 1 216 15．(2017·浙江 4 月选考，T27)为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质，设计 并完成如下实验： 请回答： (1)X 的化学式是________。 (2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3) 加 热 条 件 下 氨 被 固 体 X 氧 化 成 一 种 气 体 单 质 ， 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 解析：由 X 隔绝空气高温加热产生的气体能使带火星的木条复燃可知 X 中一定含有氧 元素，再由固体甲(28.8 g)＋稀硫酸溶液(蓝色)＋固体乙(12.8 g，紫红色)可知 X 中一定含有 铜元素，甲中也含有铜和氧两种元素，最后通过给出的质量关系可推出 X 为 CuO，甲为 Cu2O。 答案：(1)CuO　(2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O (3)3CuO＋2NH3 =====△ 3Cu＋N2＋3H2O