第三章 第2讲 铁、铜及其重要化合物-【金版教程】2025年高考化学一轮总复习首选用卷全书Word（新教材 不定项版）

金版教程　高考总复习首选用卷　化学（不定项） 第2讲　铁、铜及其重要化合物 考点1　铁及其重要化合物 1．(2023·浙江三地市高三4月模拟)下列关于氯化铁说法不正确的是(　　) A．铁元素位于周期表d区 B．氯化铁属于强电解质 C．氯化铁溶液与金属铜发生置换反应 D．氯化铁能与硫氰化钾溶液反应显红色 答案　C 解析　氯化铁溶液与金属铜发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，该反应不属于置换反应，C错误。 2．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁及其化合物的一些说法正确的是(　　) A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸 B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3 C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3 D．Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物 答案　C 解析　常温下铁在浓硫酸中钝化，钝化是化学变化，A错误；铁与碘化合生成FeI2，B错误；四氧化三铁是纯净物，D错误。 3．铁的常见化合物有①FeO；②Fe2O3；③FeS；④Fe(OH)3；⑤NH4Fe(SO4)2·12H2O；⑥FeSO4。将上述物质溶于足量的稀硫酸后进行实验。下列说法不正确的是(　　) A．滴加KSCN溶液后无明显现象，滴加新制氯水后显红色的有①③⑥ B．加入铜片，能发生反应的有②④ C．滴加少量酸性KMnO4溶液紫色褪去的有①③⑥ D．滴加KSCN溶液，溶液显红色的有②④⑤ 答案　B 解析　题述物质与酸反应产生Fe3＋的物质有②④⑤，Fe3＋具有强的氧化性，能够与Cu发生反应产生Fe2＋、Cu2＋，故加入铜片，能发生反应的有②④⑤，B错误。 4．铁及其化合物在生产、生活中有重要用途。 (1)常温下，可用铁质容器盛放浓硫酸，原因是________________________________________。 (2)鉴别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体，除观察颜色外，还能用到的方法是______________ ________________。 (3)Fe2＋和Fe3＋可以相互转化，若要证明溶液中的Fe2＋被氧化生成了Fe3＋，可选用的试剂是________(填化学式)。 (4)保存1.6 mol·L－1的FeSO4溶液时，为确保溶液中不出现浑浊，应调节溶液的pH不超过________。(已知：常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝1.6×10－16) 答案　(1)浓硫酸具有强氧化性，常温下可使铁表面发生钝化而形成致密稳定的氧化膜 (2)用一束光照射，观察有无丁达尔效应 (3)KSCN　(4)6 解析　(4)开始形成Fe(OH)2沉淀时，c2(OH－)＝＝ mol2·L－2＝1.0×10－16 mol2·L－2，则c(OH－)＝1.0×10－8 mol·L－1，即pH＝6，故为确保溶液中不出现浑浊，溶液的pH不能超过6。 考点2　铜及其化合物 5．(2023·浙江1月选考)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是(　　) A．Cu元素位于周期表p区 B．硫酸铜属于强电解质 C．硫酸铜溶液呈酸性 D．硫酸铜能使蛋白质变性 答案　A 解析　Cu的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区，A错误；硫酸铜属于盐，溶于水或熔融状态下完全电离，属于强电解质，B正确；硫酸铜为强酸弱碱盐，由于Cu2＋水解溶液呈酸性，C正确；硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，D正确。 6．(2023·河北邢台高三一模)中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是(　　) A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定 B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色 C．铸造铜钱用的材料黄铜是单质铜 D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂 答案　C 解析　黄铜是铜锌合金，C不正确。 7．下列有关铜的化合物说法正确的是(　　) A．根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 B．CuSO4溶液与H2S溶液反应的离子方程式为Cu2＋＋S2－===CuS↓ C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O D．Cu2O溶于稀硫酸反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O 答案　D 8．《本草纲目》中记载：“鸡屎矾(碱式碳酸铜)，不入药用，惟堪镀作以合熟铜。投苦酒(醋)中，涂铁皆作铜色。外虽铜色，内质不变”。下列关于该描述的说法正确的是(　　) A．“不入药用”的主要原因是“鸡屎矾”溶于胃酸，产生重金属离子Cu2＋ B．“惟堪镀作以合熟铜”指的是电镀铜技术 C．“投苦酒(醋)中，涂铁皆作铜色”涉及两个化学反应且都为氧化还原反应 D．“外虽铜色，内质不变”描述的是铁和铜的钝化过程 答案　A 解析　“惟堪镀作以合熟铜”指的是用活泼金属置换出铜，B错误；“投苦酒(醋)中，涂铁皆作铜色”分别涉及碱式碳酸铜与醋酸、Cu2＋与铁的反应，其中碱式碳酸铜与醋酸的反应为复分解反应，C错误；“外虽铜色，内质不变”描述的是铁置换铜的过程，铜覆盖在铁表面，D错误。 9．(2023·武汉市高三四月调研)湖北出土的越王勾践剑被誉为“天下第一剑”，它属于一种青铜合金制品。下列有关说法正确的是(　　) A．Cu位于元素周期表d区 B．青铜合金的硬度比纯铜高 C．青铜制品易发生析氢腐蚀 D．青铜中的锡会加快铜腐蚀 答案　B 解析　Cu位于第ⅠB族，属于ds区元素，A错误；合金的硬度一般高于其组成金属的硬度，B正确；Cu不与H＋反应，所以青铜制品不易发生析氢腐蚀，C错误；Sn的活泼性比Cu强，形成原电池时，Sn为负极，可保护Cu，D错误。 10．(2023·广州市高三二模)下列关于铁及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是(　　) A．H2O(g)通过灼热铁粉：2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O C．氢氧化铁中加入氢碘酸：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2O D．FeSO4溶液中加入酸性KMnO4溶液：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 答案　D 解析　Fe与H2O(g)高温反应生成Fe3O4和H2，A错误；稀硝酸与过量铁粉反应，产物应是Fe2＋而不是Fe3＋，B错误；Fe3＋具有强氧化性，I－具有强还原性，两者能发生氧化还原反应，分别生成Fe2＋和I2，C错误。 11．(2021·河北高考)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是(　　) A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 答案　C 解析　生铁的熔点低于熟铁，C错误。 12．(2023·湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为________，装置B的作用为________。 (2)铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为______________________________________；产生的气体为________。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是_______________________ ___________________。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，m g X完全分解为n g黑色氧化物Y，＝。X的化学式为____________。 (4)取含X粗品0.0500 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.1000 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。(已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O)标志滴定终点的现象是________________________________________，粗品中X的相对含量为________。 答案　(1)具支试管　防倒吸 (2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　O2　提供酸性环境，增强H2O2的氧化性 (3)CuO2　 (4)滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色　96% 解析　(3)在该反应中铜的质量m(Cu)＝n g×＝ g，因为＝，则m(O)＝n g×＋(m－n) g＝ g，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为＝＝，则X为CuO2。 (4)根据2CuO2＋8H＋＋8I－===2CuI↓＋3I2＋4H2O，I2＋2S2O===2I－＋S4O可以得到关系式2CuO2～3I2～6S2O，则n(CuO2)＝×0.1 mol·L－1×0.015 L＝0.0005 mol，粗品中X的相对含量为×100%＝96%。 *本组内选择题有1个或2个选项符合题意。 13．关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是(　　) A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层在上层，呈紫红色 D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3 答案　BC 解析　化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其与稀盐酸反应可能生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为FeO(OCH3)＋3HCl===FeCl3＋H2O＋CH3OH，A推测合理；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，C为－2价，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O，则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，B推测不合理；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3＋能将I－氧化为I2，再加CCl4萃取，有机层在下层，呈紫红色，C推测不合理；化合物FeO(OCH3)在空气中高温反应将生成Fe2O3、CO2和H2O，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D推测合理。 14．(2022·山东高考)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是(　　) A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出 C．中和调pH的范围为3.2～4.2 D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 答案　D 解析　CuS精矿(含Zn、Fe元素的杂质)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应后的产物为CuSO4、S、H2O，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；然后向滤液中通入高压H2，Cu2＋被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。由上述分析可知A正确；CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的浓度，可以消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；在用H2还原Cu2＋时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去电子还原Cu2＋，因此不利于Cu的生成，D错误。 15．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　) A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 答案　C 解析　含Fe3＋的盐与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，得不到Fe(OH)3胶体，故选C。 16．“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”。 已知：①Cu2＋＋4NH3·H2O===4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂) ②A和C中的硫酸溶液浓度相同 下列有关分析错误的是(　　) A．该实验成功的重要条件是整套装置气密性良好 B．C中现象为液面下降 C．B中反应速率大于D中反应速率 D．H中不会出现淡黄色浑浊 答案　CD 解析　该“化学多米诺实验”在B、D中均发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，D中还发生反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，生成的Cu会附着在Zn表面，在稀硫酸中形成原电池，故D中反应速率更大，C错误；H2O2分解生成的O2进入H中和过量的H2S溶液反应，生成淡黄色的S，D错误。 17．(2023·四川省成都市高三二模)某化学小组制取无水三氯化铁并研究其与铜的反应。 Ⅰ.制备无水三氯化铁实验装置如图。(已知无水三氯化铁易潮解，易升华) (1)试剂X可以是________；若缺少C装置其后果是________________________(写一条)。 (2)整个装置充满黄绿色气体后，才开始加热D装置的目的是______________________________________________。 (3)若实验过程中FeCl3沉积在D和E的导管之间，导致导管内径变小，除去沉积FeCl3的简易操作是________________________________。 Ⅱ.探究三氯化铁与铜反应的实验如图： (已知CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体) (4)请从平衡角度说明红色褪去的可能原因：________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)为了进一步研究白色沉淀进行如图实验。 ①如图蓝色溶液中可能含有的盐有Cu(NO3)2、________________。 ②实验中CuSCN与过量稀HNO3反应生成白色沉淀B的阴离子，同时生成N2、NO和CO2气体。CuSCN与HNO3反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________(已知SCN－中C为＋4价)。 答案　(1)KMnO4　D装置中的铁粉与水蒸气反应(或无水三氯化铁潮解) (2)防止D装置中的铁粉与空气中的氧气和水蒸气反应 (3)加热D与E之间的导管 (4)由于存在反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入铜粉，Cu与Fe3＋反应消耗Fe3＋，也可能生成CuSCN消耗SCN－，使该平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度减小，致红色褪去 (5)①CuCl2、CuSO4　②1∶4 解析　(5)①由实验操作及现象可知，白色沉淀A、B分别为AgCl、BaSO4，则白色沉淀为CuCl、CuSCN，加入过量的稀硝酸，Cu＋、SCN－被氧化，铜离子的溶液显蓝色，故实验中蓝色溶液中可能含有的盐为Cu(NO3)2、CuCl2、CuSO4。②由实验操作及现象可知，白色沉淀B的阴离子为硫酸根离子，再结合题给信息可知，CuSCN与HNO3反应，CuSCN中铜元素化合价由＋1变为＋2、硫元素由－2变为＋6、氮元素由－3变为0，硝酸中氮元素化合价由＋5变为＋2，则根据得失电子守恒可得：CuSCN～12e－～4HNO3，故还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4。 18．(2023·重庆卷)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下： 25 ℃时各物质溶度积见下表： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2 溶度积(Ksp) 4.9×10－17 2.8×10－39 5.0×10－6 回答下列问题： (1)Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和________。O2－的核外电子排布式为________。 (2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是__________________。 (3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。 ①反应的离子方程式为______________________________________。 ②为加快反应速率，可采取的措施有________________________(写出两项即可)。 (4)①反应釜3中，25 ℃时，Ca2＋浓度为5.0 mol/L，理论上pH不超过________。 ②称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.1000 mol/L KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为________________________________________，该副产物中CaCl2的质量分数为________。 答案　(1)＋3　1s22s22p6 (2)防止Fe2＋被氧化 (3)①4Fe2＋＋O2＋4CaO＋6H2O===4Ca2＋＋4Fe(OH)3 ②粉碎CaO、将FeCl2溶液适当升温、搅拌(答出两项即可) (4)①11　②溶液由无色变为(紫)红色，且半分钟内不变色　66.6% 解析　(4)①反应釜3中调节pH得到Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀和CaCl2溶液，若Ca2＋浓度为5.0 mol/L，则c(OH－)应小于＝10－3 mol/L，即pH小于11。 ②CaCl2水合物溶解后与Na2C2O4反应生成CaC2O4沉淀，CaC2O4与热的稀硫酸反应生成H2C2O4，用0.1000 mol/L KMnO4标准溶液滴定时存在反应：5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，得关系式：5CaCl2～5H2C2O4～2KMnO4，m(CaCl2)＝n(KMnO4)× M(CaCl2)＝×0.1000 mol/L×24×10－3 L×111 g/mol＝0.666 g，副产物中CaCl2的质量分数为×100%＝66.6%。 19．下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)4]2－转化成Cu(OH)2需要加碱 C．如果将高铜酸根离子(CuO)填入坐标，应该填在b的位置 D．在酸性环境中，Cu2O可以歧化成a和Cu 答案　B 1 学科网（北京）股份有限公司 $$