2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題3從礦物到基礎(chǔ)材料2-2鐵銅及其化合物的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)含解析蘇教版必修1

PAGEPAGE9課時(shí)作業(yè)21鐵、銅及其化合物的應(yīng)用時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列物質(zhì)的性質(zhì)和用途描述錯(cuò)誤的是(B)A．銅質(zhì)地漏具有獨(dú)特的殺菌功能，能較好抑制細(xì)菌生長B．明礬溶于水得到氫氧化鋁膠體，起消毒、殺菌的作用C．鐵粉具有還原性，可用作食品袋內(nèi)的抗氧化劑D．鎂燃燒發(fā)出刺眼的白光，可以制造照明彈解析：銅是重金屬，重金屬鹽可使蛋白質(zhì)變性，從而殺滅細(xì)菌，A項(xiàng)正確；明礬溶于水得到Al(OH)3膠體，該膠體可吸附懸浮于水中的雜質(zhì)，不能消毒、殺菌，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵粉具有還原性，易與氧氣反應(yīng)，可作食品抗氧化劑，故C項(xiàng)正確；鎂在空氣中燃燒發(fā)出刺眼的白光，可以用于制造照明彈，故D項(xiàng)正確。2．下列操作中，不會(huì)發(fā)生明顯顏色改變的是(C)A．無水氯化銅固體溶于水B．硫酸鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液C．氯化亞鐵溶液中加入銅粉D．硫酸亞鐵溶液中通入氯氣解析：無水氯化銅固體溶于水中形成綠色的氯化銅溶液，故A不符合題意；硫酸鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)檠t色，故B不符合題意；氯化亞鐵溶液是淺綠色的，與銅不發(fā)生反應(yīng)，溶液顏色無改變，故C符合題意；向淺綠色的硫酸亞鐵溶液中通入氯氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液顏色變?yōu)辄S色，故D不符合題意。3．選擇合適試劑完成甲、乙兩組試驗(yàn)。甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑依次能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)解析：甲組，在Fe3＋存在的條件下檢驗(yàn)Fe2＋，要解除Fe3＋干擾。所選試劑具備下列條件：一是能與Fe2＋發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)；二是與Fe3＋不反應(yīng)。只有酸性KMnO4溶液符合條件：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，試驗(yàn)現(xiàn)象是紫色變淺(或褪去)。乙組，在Fe2＋存在的條件下，檢驗(yàn)Fe3＋，用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋，F(xiàn)e2＋無干擾。4．下列描述不正確的是(C)A．FeSO4可用于防止食品氧化變質(zhì)，延長食品的保質(zhì)期B．向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，視察到有白色沉淀生成，白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色C．向Fe2(SO4)3溶液中加入足量鐵粉，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，溶液馬上變成血紅色D．鐵在氧氣中燃燒，生成黑色的Fe3O4解析：向Fe2(SO4)3溶液中加入足量鐵粉，充分反應(yīng)后生成FeSO4，滴加KSCN溶液，溶液不會(huì)變成血紅色。5．Na、Al、Fe、Cu是中學(xué)化學(xué)中重要的金屬元素，它們的單質(zhì)及其化合物之間有許多轉(zhuǎn)化關(guān)系。下表所列物質(zhì)不能按如圖(“→”表示一步完成)關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的是(B)解析：鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉，電解熔融的氯化鈉生成金屬鈉，A不符合題意；鋁與氧氣化合生成氧化鋁，氧化鋁不溶于水，不能干脆轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁，另外氫氧化鋁也不能干脆轉(zhuǎn)化為鋁，B符合題意；鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，氯化鐵與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵與鋅反應(yīng)生成鐵，C不符合題意；銅與氧氣化合生成氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，硫酸銅與鐵發(fā)生置換反應(yīng)生成銅，D不符合題意。6．“百煉成鋼”是指反復(fù)將炙熱的生鐵在空氣中錘打，轉(zhuǎn)化為堅(jiān)硬的鋼，其實(shí)質(zhì)是對(duì)生鐵的不斷除雜過程。下列敘述不正確的是(D)解析：A項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，正確；B項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，正確；C項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不與NaOH溶液反應(yīng)，正確；D項(xiàng)混合物在空氣中灼燒時(shí)會(huì)發(fā)生分解最終生成Fe2O3，錯(cuò)誤。7．在硫酸鐵溶液中先加入ag銅，完全溶解后再加入bg鐵，充分反應(yīng)后得到cg殘余固體，下列說法中正確的有(D)①若a>c，則殘余固體是鐵和Cu的混合物②若a>c，則最終溶液中肯定有Fe2＋和Cu2＋③若a>c，則最終溶液中肯定沒有Fe3＋④若a<c，則最終溶液中可能有Cu2＋⑤若a<c，則最終溶液中肯定有Fe2＋A．0個(gè)B．1個(gè)C．2個(gè)D．3個(gè)解析：在硫酸鐵溶液中，加入ag銅完全溶解，可發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，然后加入bg鐵，若此時(shí)溶液中尚有Fe3＋，則優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，充分反應(yīng)后有cg殘余固體，說明最終溶液中肯定無Fe3＋。若a>c，則銅沒有完全被置換出來，故剩余固體為銅，溶液中存在Fe2＋和Cu2＋，故①錯(cuò)誤，②正確；溶液中肯定不存在Fe3＋，③正確；若a<c，則銅全部析出，且還有鐵剩余，溶液中肯定存在Fe2＋，肯定不存在Fe3＋、Cu2＋，故④錯(cuò)誤，⑤正確。8．現(xiàn)有濃度均為1mol·L－1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL，向該溶液中加入5.6g鐵粉充分反應(yīng)(溶液的體積改變忽視不計(jì))。下列有關(guān)敘述不正確的是(B)A．反應(yīng)后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含F(xiàn)e3＋B．反應(yīng)后的溶液中含有0.2molFe2＋和0.1molCu2＋C．反應(yīng)后的溶液中Fe2＋的濃度增至3mol·L－1D．反應(yīng)后殘留固體為3.2g解析：由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故加入鐵粉后，鐵粉先與Fe3＋反應(yīng)，后與Cu2＋反應(yīng)。依據(jù)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu可知，F(xiàn)e3＋完全反應(yīng)，Cu2＋只有一半發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中含有Fe2＋、Cu2＋，不含F(xiàn)e3＋，A項(xiàng)正確；反應(yīng)后的溶液中n(Fe2＋)＝0.3mol，n(Cu2＋)＝0.05mol，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)后的溶液中c(Fe2＋)＝eq\f(0.3mol,0.1L)＝3mol·L－1，C項(xiàng)正確；反應(yīng)后殘留固體為0.05molCu，質(zhì)量為3.2g，D項(xiàng)正確。9．鐵的化合物常見的有①FeO②Fe2O3③Fe3O4④FeS⑤Fe(OH)3⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O⑦FeSO4，將上述物質(zhì)分別溶于足量稀鹽酸后進(jìn)行試驗(yàn)，已知K3[Fe(CN)6]溶液遇亞鐵鹽會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。下列說法不正確的是(B)A．滴加KSCN溶液不顯血紅色，滴加新制氯水后顯血紅色的是①④⑦B．加銅片能發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋的是②⑤⑥C．滴加KSCN溶液顯血紅色，滴加酸性KMnO4溶液紫色褪去的是③D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的是①③④⑦解析：題述含鐵元素的化合物溶于足量稀鹽酸后的溶液中只含F(xiàn)e2＋的為①FeO、④FeS、⑦FeSO4；只含F(xiàn)e3＋的為②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O；既含F(xiàn)e2＋又含F(xiàn)e3＋的為③Fe3O4；A選項(xiàng)說明溶液中只含F(xiàn)e2＋，符合題意的為①④⑦；B選項(xiàng)說明溶液中含有Fe3＋，符合題意的為②③⑤⑥；C選項(xiàng)說明溶液中既含F(xiàn)e2＋又含F(xiàn)e3＋，符合題意的為③；D選項(xiàng)說明溶液中含有Fe2＋，符合題意的有①③④⑦。10．某溶液為含有較多的CuSO4和少量的Fe2(SO4)3的酸性溶液。若用該溶液制取硫酸銅固體，可供選擇的操作有：①加適量H2SO4溶液②加適量CuO③冷卻結(jié)晶④加過量NaOH溶液⑤加強(qiáng)熱至有大量白色固體析出⑥過濾。正確的操作步驟及依次是(D)A．②⑥③⑥ B．④⑥①③C．④⑥③⑤ D．②⑥⑤解析：若用題述溶液制取硫酸銅固體，先要除去Fe3＋。除去Fe3＋可加入適量CuO，調(diào)整溶液pH使得Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀；不能加NaOH溶液，否則會(huì)引入Na＋。11．鐵有＋2價(jià)和＋3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，下列反應(yīng)中不涉及鐵元素價(jià)態(tài)改變的是(D)A．用還原鐵粉除去氯化亞鐵溶液中的少許氯化鐵雜質(zhì)B．鐵在氧氣中燃燒，其產(chǎn)物溶于鹽酸中可得到兩種鹽C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中快速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．氫氧化鐵受熱分解解析：氫氧化鐵受熱分解得到氧化鐵和水，是非氧化還原反應(yīng)，鐵元素價(jià)態(tài)不變。其他選項(xiàng)都涉及氧化還原反應(yīng)，鐵元素價(jià)態(tài)發(fā)生改變。12．部分氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3，CuO)5.76g，經(jīng)如圖所示處理：下列說法正確的是(B)A．濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋B．樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24gC．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0gD．V＝224解析：若學(xué)生對(duì)問題的分析和推理實(shí)力較差，不能從題給信息中分析出濾渣的成分是Cu，將導(dǎo)致計(jì)算陷入逆境，無法得到正確答案。稀硫酸足量，且濾液中不含有Cu2＋，說明3.2g濾渣全為Cu，所以濾液A中不行能含有Fe3＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤。若3.2gCu全來自CuO，則有m(CuO)＝3.2g÷64g·mol－1×80g·mol－1＝4.0g，但是樣品中還存在單質(zhì)Cu，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。樣品中的鐵元素均在濾液A中，3.2g固體均為Fe2O3，由鐵元素守恒知，m(Fe)＝3.2g÷160g·mol－1×2×56g·mol－1＝2.24g，B項(xiàng)正確。設(shè)Fe、Cu、Fe2O3、CuO的物質(zhì)的量分別為a、b、c、d，依據(jù)最終得到Fe2O3的質(zhì)量，列出(eq\f(a,2)＋c)×160g·mol－1＝3.2g；最終固體總質(zhì)量6.4g與原來固體質(zhì)量5.76g相差的就是2Fe→Fe2O3、CuO→Cu中O原子的質(zhì)量，則(eq\f(3,2)a－d)×16g·mol－1＝6.4g－5.76g；聯(lián)立兩式可得，a－c－d＝0.02mol。再依據(jù)得失電子守恒，F(xiàn)e失去的電子等于Fe2O3、CuO和H＋得到的電子，故列式為2a＝2c＋2d＋n(H＋)，所以n(H＋)＝2(a－c－d)＝2×0.02mol＝0.04mol，則生成的H2的體積為(0.04÷2×22.4×1000)mL＝448mL，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共52分)13．(13分)下圖所示裝置可用來制取和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色改變。試驗(yàn)時(shí)必需運(yùn)用鐵屑和6mol/L的稀硫酸，其他試劑任選。請(qǐng)回答下列問題：(1)B裝置中盛有肯定量的NaOH溶液，A裝置中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)試驗(yàn)起先時(shí)應(yīng)先將活塞a打開(填“打開”或“關(guān)閉”)。(3)簡述制取Fe(OH)2的操作過程關(guān)閉活塞a，使FeSO4溶液壓入B裝置中進(jìn)行反應(yīng)。(4)試驗(yàn)完畢，拔去B裝置中的橡膠塞，放入一部分空氣，此時(shí)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3。(5)在下圖中，裝置①②④(填序號(hào))能較長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀。解析：(1)題圖中A裝置的作用是產(chǎn)生H2，利用H2趕走整個(gè)裝置中的空氣，降低Fe2＋被氧化的速率，以便能較長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀，故A裝置中應(yīng)預(yù)先加入的試劑為鐵屑：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。(2)試驗(yàn)起先時(shí)打開活塞a，A裝置中產(chǎn)生的H2沿導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，趕走裝置中的空氣。(3)關(guān)閉活塞a，氣體不能逸出，壓迫A裝置中的液體通過導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，F(xiàn)eSO4與NaOH混合產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀。(4)試驗(yàn)完畢拔去B裝置的橡膠塞，空氣進(jìn)入B裝置，O2與Fe(OH)2發(fā)生反應(yīng)，使Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀。(5)①裝置用H2SO4與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的H2趕出裝置中的空氣；②裝置與①裝置原理相像，只不過在兩個(gè)試管中進(jìn)行；③裝置沒有隔絕空氣；④裝置中膠頭滴管插入液面以下，且有苯在上層隔離空氣，故①②④裝置都能較長時(shí)間視察到Fe(OH)2白色沉淀。14．(13分)如圖，有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化，其中B溶液呈淺綠色，I溶液呈黃色，J為AgCl。請(qǐng)回答：(1)C是Cl2(填化學(xué)式)，F(xiàn)的化學(xué)式為KCl。(2)寫出B的化學(xué)式：FeCl2，檢驗(yàn)B溶液中陽離子的操作方法是取少量B溶液于試管中，向其中滴加硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴加幾滴新制氯水，溶液變?yōu)檠t色(或其他合理答案)。(3)寫出由G轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(4)寫出檢驗(yàn)I溶液中陽離子的離子方程式：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3；向I溶液中加入單質(zhì)Cu時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。解析：J為AgCl，且F溶液和AgNO3反應(yīng)后的溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)時(shí)透過藍(lán)色鈷玻璃視察呈紫色，說明F溶液含有K元素，可推知F為KCl；白色沉淀G在空氣中變?yōu)榧t褐色沉淀H，則G為Fe(OH)2、H為Fe(OH)3；H和稀鹽酸反應(yīng)生成I溶液，I溶液呈黃色，則I為FeCl3；I和A反應(yīng)生成B，B溶液呈淺綠色，且A為固體單質(zhì)，所以A為Fe、B為FeCl2；FeCl2和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，則C為Cl2；FeCl2和E反應(yīng)生成KCl和Fe(OH)2，可知E為KOH。(1)通過以上分析知，C是Cl2，F(xiàn)的化學(xué)式為KCl；(2)B的化學(xué)式為FeCl2，檢驗(yàn)Fe2＋的操作方法是取少量B溶液于試管中，向其中滴加硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴加幾滴新制氯水，溶液變?yōu)檠t色；(3)Fe(OH)2不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化成紅褐色氫氧化鐵沉淀，由G轉(zhuǎn)化成H的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；(4)I溶液中的陽離子為鐵離子，檢驗(yàn)鐵離子的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3；向I溶液中加入單質(zhì)Cu，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。15．(13分)某化學(xué)小組欲探究含鐵化合物的氧化性和還原性，請(qǐng)回答下列問題。(1)除膠頭滴管外，你認(rèn)為本試驗(yàn)必不行少的一種玻璃儀器是試管。(2)請(qǐng)幫他們完成以下試驗(yàn)報(bào)告：試驗(yàn)?zāi)康模禾骄亢F化合物的氧化性和還原性。試劑：鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。試驗(yàn)記錄：試驗(yàn)結(jié)論：Fe具有還原性；Fe3＋具有氧化性；Fe2＋既有氧化性，又有還原性。(3)依據(jù)以上結(jié)論推斷，下列物質(zhì)中既有氧化性，又有還原性的有AEF(填字母)A．Cl2B．NaC．Na＋D．Cl－E．SO2F．NO2(4)亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而試驗(yàn)室中須要純凈的亞鐵鹽溶液。那么保存亞鐵鹽溶液時(shí)可以在溶液中加入少量鐵粉，以防止亞鐵鹽被氧化。解析：本題的試驗(yàn)?zāi)康氖翘骄亢F化合物的氧化性和還原性，在探究時(shí)，要從氧化還原反應(yīng)的規(guī)律著手，在探究元素氧化性時(shí)應(yīng)向其中加入還原劑；同理，在探究其還原性時(shí)要向其中加入氧化劑。處于中間價(jià)態(tài)的元素既有氧化性又有還原性。16．(13分)銅是生活中常見的金屬，請(qǐng)回答下列問題：(1)Cu不活潑，通常狀況下不與稀硫酸反應(yīng)，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍(lán)，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O。(2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會(huì)析出Cu2(OH)2CO3綠色固體和CO2氣體，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：2Cu2＋＋2COeq\o\al(2－,3)＋H2O=Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑。(3)火法煉銅的原理為：Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up17(通電))2Cu＋SO2，在該反應(yīng)中每