【优化方案】2011高考化学总复习 第三章第3节 铁、铜及其重要化合物活页训练 新人教版

1．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发现号航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)3解析：选C。根据磁谱仪所用物质具有磁性确定为Fe3O4。2．常温下把铁片投入到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但是没有气体产生的是()A．硫酸铁溶液B．浓HNO3C．盐酸D．硫酸锌溶液解析：选A。A项中发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋符合题目要求；B项中铁发生钝化铁片不溶解；C项中发生反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，使溶液质量增加，但有气体生成；D项中ZnSO4与Fe不反应。3．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析：选C。A项应加Fe粉，2FeCl3＋Fe===3FeCl2；B项若只加Fe，又引入Fe2＋，所以应再通入Cl2；D项，加BaCl2时Na2SO4也要反应，应加入硫酸。4.在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是()A．铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液C．分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3D．明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物解析：选C。铝热剂是指能发生铝热反应的物质，不单是指Al和Fe2O3，铝与其他难熔金属氧化物也可称为铝热剂。B项，Fe2O3难溶于水，故用该实验方法不能检验该红色物质是否是Fe2O3。明矾是结晶水合物，是纯净物，不是混合物。由电子守恒可知，还原1molFe2O3需要3molH2、2molAl、3molCO。5．(2009年南京模拟)取100mL0.2mol/LFeCl3溶液置于烧杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反应后仍有固体剩余，下列叙述一定正确的是(设溶液体积不变，不考虑水解因素)()A．烧杯中有Fe无Cu，c(Fe2＋)＝0.2mol/LB．烧杯中有Cu无Fe，c(Fe2＋)＝0.3mol/LC．烧杯中有Cu无Fe，c(Cl－)＝0.6mol/LD．烧杯中Fe、Cu均有，c(Fe2＋)＝0.3mol/L解析：选CD。阳离子的氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，单质的还原性：Fe＞Cu。溶液中首先发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。若Fe3＋有剩余，再发生Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，故溶液中不可能有Fe无Cu；若有Cu无Fe，则有c(Fe2＋)≤0.3mol/L；若Fe、Cu均有，则说明Cu未参加反应，则c(Fe2＋)＝0.3mol/L；Cl－不受反应的影响，故c(Cl－)＝0.6mol/L，所以C、D项正确。6．在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与Fe3＋水解有关的反应是()①FeCl3与Cu反应②FeCl3与KI反应③FeCl3滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体④FeCl3与NaHCO3反应⑤FeCl3溶液中滴入石蕊试液变红A．②③④⑤B．②③⑤C．③④⑤D．①②④解析：选C。反应①②中Fe3＋分别将Cu、I－氧化为Cu2＋和I2，表现氧化性；反应③的离子方程式为Fe3＋＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，反应④的离子方程式为Fe3＋＋3HCO3－===Fe(OH)3↓＋3CO2↑，为水解相互促进反应，⑤中Fe3＋发生的反应为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，所以反应③④⑤与Fe3＋水解有关。7．ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到ag铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为()A．1∶7B．7∶1C．7∶8D．8∶7解析：选B。设CuSO4、H2SO4的物质的量分别为x、y。根据反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu得56g·mol－1×(x＋y)＝64g·mol－1×x，解得x∶y＝7∶1。8．某同学设计下列方法对A盐的水解液进行鉴定：由此得出的结论中，不正确的是()A．D溶液中存在Fe(SCN)3B．滤液中有Fe3＋C．B为AgBrD．A一定为无氧酸盐FeBr2解析：选D。根据B、D现象可确定A是由Fe3＋和Br－或由Fe2＋和Br－组成的盐。9．现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol·L－1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。若将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为()A．1.6agB．(a－1.6)gC．(a－3.2)gD．1.6g解析：选B。金属氧化物与硫酸恰好完全反应，生成硫酸盐和水，n(H2SO4)＝50×10－3L×2mol/L＝0.1mol。由氢、氧原子守恒知：H2SO4～H2O，生成n(H2O)＝0.1mol，n(O)＝0.1mol，m(O)＝1.6g，ag金属氧化物中金属质量为(a－1.6)g。10．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是()A．Cu2＋B．Fe3＋C．Fe2＋D．H＋解析：选C。单质铁(有还原性)能跟H＋、Cu2＋、Fe3＋(有氧化性)发生氧化还原反应。2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋①Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu②2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑③所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，证明铁粉过量，因而可推知H＋、Cu2＋、Fe3＋均完全反应。溶液中基本上只有Fe2＋。11．(2009年泰安模拟)将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5解析：选B。n(Fe)＝1.12g/56g·mol－1＝0.02mol，n(Fe3＋)＝0.025L×2mol·L－1＝0.05mol，由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe3＋过量，加入KSCN显红色。溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol，溶液中n(Fe3＋)＝0.05mol－2n(Fe)＝0.01mol，即Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。12.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体，在所得溶液中经检验无Fe3＋。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．无法计算解析：选C。依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据原子守恒法，可建立关系n(Fe)＝n(Fe2＋)＝12n(Cl－)＝12×(0.1L×1mol·L－1)＝0.05mol，m(Fe)＝2.8g。13．(2009年高考江苏卷)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不．符合环境保护理念的是________(填字母)。A．热裂解形成燃油B．露天焚烧C．作为有机复合建筑材料的原料D．直接填埋(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－12H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为______________________________________________________。(3)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol·L－1H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。温度(℃)20304050607080铜平均溶解速率(×10－3mol·L－1·min－1)7.348.019.257.987.246.735.76当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是___________________________________________。(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀。制备CuCl的离子方程式是____________________________________________。解析：(1)B会引起大气污染；D会造成土壤、水体重金属污染。(2)总方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，它可由题目提供的3个方程式得到，故ΔH＝64.39kJ·mol－1＋(－196.46)×12kJ·mol－1＋(－285.84)kJ·mol－1＝－319.68kJ·mol－1故Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ·mol－1。答案：(1)BD(2)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ·mol－1(3)H2O2分解速率加快(4)2Cu2＋＋SO32－＋2Cl－＋H2O=====△2CuCl↓＋SO42－＋2H＋14．实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何检查装置A的气密性？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液，其目的是_____________________________________________________，其原理是_________________________________________________________________________________________________________。(3)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b出口处必须_______________________________________________________。(4)装置B的作用是________；装置C中装的液体是____________________，所起的作用是_________________________。(5)在气密性完好，并且进行了必要的安全操作后，点燃D处的酒精灯，在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是_______________________________________________________。(6)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g，反应完全后U型管的质量增加7.2g，则混合物中Fe2O3的质量为________g。(7)U形管E右边又连接干燥管F的目的是____________________，若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将________(填“偏