专题16 铁、铜及其化合物-【好题汇编】十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编（全国通用）

专题16 铁、铜及其化合物 考点 十年考情(2015-2024) 命题趋势 考点1 铁及其化合物 2023•浙江省6月选考、2023•浙江省1月选考、2022•湖南选择性卷、2022·浙江省6月卷、2021•湖南选择性卷、2021•广东选择性卷、2021•辽宁选择性考试、2019•江苏卷、2019•天津卷、2019•上海卷、2019•浙江4月卷、2015·海南卷 本部分在高考中以铁、铜及其重要化合物知识为载体，考查对化学基本概念、基本理论的掌握。主要涉及铁、铜及其重要化合物与生产、生活密切联系的地方，也是今后高考的趋势。我们应该在熟练掌握常见金属元素铁、铜及其化合物性质的基础上，强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga等)性质的迁移能力。这对我们的学习提出了挑战，我们应该迎难而上，把高考必考的知识点牢牢地抓在手里。 考点2 铜及其化合物 2023•浙江省1月选考、2022•江苏卷、2021•浙江6月卷、2020•浙江1月卷、2022·浙江省6月卷、2021•浙江1月卷 考点1 铁及其化合物 1．(2023•浙江省6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( ) A．氯化铁属于弱电解质 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板 C．氯化铁可由铁与氯气反应制得 D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体 2．(2023•浙江省1月选考，5)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( ) A．和乙醇反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 3．(2022•湖南选择性卷，13)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为)。 实验 操作与现象 ① 在水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。 ② 在5mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色； 再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。 ③ 在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色； 将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成； 另一份煮沸，产生红褐色沉淀。 依据上述实验现象，结论不合理的是( ) A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应 B．实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应 C．实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应 D．整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响 4．(2022·浙江省6月卷，22)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，有机层呈紫红色 D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3 5．(2021•湖南选择性卷，2)下列说法正确的是(　　) A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物 B．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4 C．SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒 D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀 6．(2021•广东选择性卷，10)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．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 7．(2021•辽宁选择性考试，1)下列说法错误的是( ) A．纯铁比生铁易生锈 B．臭氧可用于自来水消毒 C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料 D．高纯硅可用于制芯片 8．(2019•江苏卷，6)下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A．Fe在稀硝酸中发生钝化 B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2 C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2 9．(2019•天津卷，3)下列有关金属及其化合物的不合理的是( ) A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 10．(2019•上海卷，4)下列固体质量增加的是( ) A．Cu加入氯化铁 B．Zn加入硫酸 C．H2通入灼热氧化铜 D．高温下水蒸气通入Fe 11．(2019•浙江4月卷，24)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 12．(2022·浙江省1月卷，28)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验： 请回答： (1)组成X的元素有______，X的化学式为___________。 (2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_____________________。 (3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_____________________。 (4)设计实验确定溶液G中阴离子____________________________________。 13．(2015·海南卷，17)工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。 回答下列问题： (1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为  　，装置B中加入的试剂是　 。 (2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取　　　　。尾气的成分是　　　　。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是　　　　、　　　　。 (3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是　　　　。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先　　　　，再　　　　。 考点2 铜及其化合物 1．(2023•浙江省1月选考，2)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是( ) A．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 2．(2022•江苏卷，7)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是( ) A．石墨能导电，可用作润滑剂 B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料 C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料 3．(2021•浙江6月卷，12)下列“类比”结果不正确的是( ) A．H2O2的热稳定性比H2O的弱，则N2H4的热稳定性比NH3的弱 B．H2O的分子构型为V形，则二甲醚的分子骨架(C-O-C)构型为V形 C．Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大 D．将丙三醇加入新制Cu(OH)2中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2中溶液也呈绛蓝色 4．(2020•浙江1月卷，9)下列说法不正确的是( ) A．[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到 B．铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O C．钙单质可以从TiCl4中置换出Ti D．可用H2还原MgO制备单质Mg 5．(2022·浙江省6月卷，28)化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验： 化合物X在空气中加热到，不发生反应。 请回答： (1)组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。 (2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。 (3)①写出由X到A的化学方程式_______。 ②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。 (4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。 6．(2021•浙江1月卷，28)某兴趣小组对化合物X开展探究实验。 其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答： (1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。 (2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。 (3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。 (4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。 (5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。 7．(2021•浙江6月卷，28)固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。 其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答： (1)白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。 (2)化合物X的化学式是_______；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式_______。 (3)蓝色溶液A与N2H5+作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。 ①写出该反应的离子方程式_______。 ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16 铁、铜及其化合物 考点 十年考情(2015-2024) 命题趋势 考点1 铁及其化合物 2023•浙江省6月选考、2023•浙江省1月选考、2022•湖南选择性卷、2022·浙江省6月卷、2021•湖南选择性卷、2021•广东选择性卷、2021•辽宁选择性考试、2019•江苏卷、2019•天津卷、2019•上海卷、2019•浙江4月卷、2015·海南卷 本部分在高考中以铁、铜及其重要化合物知识为载体，考查对化学基本概念、基本理论的掌握。主要涉及铁、铜及其重要化合物与生产、生活密切联系的地方，也是今后高考的趋势。我们应该在熟练掌握常见金属元素铁、铜及其化合物性质的基础上，强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga等)性质的迁移能力。这对我们的学习提出了挑战，我们应该迎难而上，把高考必考的知识点牢牢地抓在手里。 考点2 铜及其化合物 2023•浙江省1月选考、2022•江苏卷、2021•浙江6月卷、2020•浙江1月卷、2022·浙江省6月卷、2021•浙江1月卷 考点1 铁及其化合物 1．(2023•浙江省6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( ) A．氯化铁属于弱电解质 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板 C．氯化铁可由铁与氯气反应制得 D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体 【答案】A 【解析】A项，氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；B项，氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；C项，氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；D项，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确；故选A。 2．(2023•浙江省1月选考，5)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( ) A．和乙醇反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 【答案】D 【解析】A项，乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A正确；B项，黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B正确；C项，工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C正确；D项，常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D错误；故选D。 3．(2022•湖南选择性卷，13)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为)。 实验 操作与现象 ① 在水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。 ② 在5mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色； 再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。 ③ 在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色； 将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成； 另一份煮沸，产生红褐色沉淀。 依据上述实验现象，结论不合理的是( ) A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应 B．实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应 C．实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应 D．整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响 【答案】D 【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。A项，铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；B项，在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；C项，实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；D项，结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。故选D。 4．(2022·浙江省6月卷，22)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，有机层呈紫红色 D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3 【答案】B 【解析】已知化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷。A项，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；B项，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，C为-2，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，即不可能生成FFeO、CO2、H2O，B符合题意；C项，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，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D项，化合物：FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后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不合题意；故选B。 5．(2021•湖南选择性卷，2)下列说法正确的是(　　) A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物 B．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4 C．SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒 D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀 【答案】B 【解析】A项，单糖、二糖的相对分子质量在10000以下，不属于高分子，而糖类中淀粉、纤维素及蛋白质为天然有机高分子化合物，故A错误；B项，FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，若迅速反应，只有部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故B正确；C项，二氧化硫具有漂白性，可以漂白纸浆，也可以用于葡萄酒中，抑制葡萄酒中微生物增殖，故C错误；D项，在金属活动性顺序表中锌比铁活泼，所以破损后仍腐蚀的是锌，保护的是铁，故D错误；故选B。 6．(2021•广东选择性卷，10)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．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 【答案】C 【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。A项，Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；B项，Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；C项，Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；D项，b→c→d→e→b转化如FeCl2 Fe(OH)2Fe(OH)3 FeCl3FeCl2，故D不选；故选C。 7．(2021•辽宁选择性考试，1)下列说法错误的是( ) A．纯铁比生铁易生锈 B．臭氧可用于自来水消毒 C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料 D．高纯硅可用于制芯片 【答案】A 【解析】A项，由于生铁发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，故生铁比纯铁易生锈，A错误；B项，臭氧具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用于自来水消毒，B正确；C项，酚醛树脂具有空间立体网状结构，具有热固体，绝缘性，故可用作绝缘、隔热材料，C正确；D项，高纯硅是良好的半导体材料，可用于制芯片，D正确；故选A。 8．(2019•江苏卷，6)下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A．Fe在稀硝酸中发生钝化 B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2 C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2 【答案】C 【解析】A．常温下，Fe在与浓硝酸发生钝化反应，故A错误；B．二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，故B错误；C．二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵，故C正确；D．常温下，Na与空气中的氧气反应生成Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成Na2O2，故D错误；故选C。 9．(2019•天津卷，3)下列有关金属及其化合物的不合理的是( ) A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 【答案】C 【解析】A项，氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；B项，根据铝合金的性质，具有密度低、强度高，应用于航空航天等工业，故B不选；C项，Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故C选；D项，利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故D不选。故选C 10．(2019•上海卷，4)下列固体质量增加的是( ) A．Cu加入氯化铁 B．Zn加入硫酸 C．H2通入灼热氧化铜 D．高温下水蒸气通入Fe 【答案】D 【解析】A项，2FeCl3+Cu→CuCl2+2FeCl2，铜溶解，固体质量减少，A错误；B项，Zn+H2SO4→ZnSO4+H2，Zn溶解，固体质量减少，B错误；C项，H2+CuO → Cu+H2O，固体质量减少，C错误；D项，3Fe+4H2O(g)→(高温)Fe3O4+4H2，固体质量增加，D正确。 11．(2019•浙江4月卷，24)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 【解析】A项，根据题干中信息，可利用氧化还原配平法写出化学方程式：6nFeSO4+nKClO3+3nH2O=6[Fe(OH)SO4]n+nKCl，可知KClO3做氧化剂，同时根据计量数关系亦知每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n消耗n/6 mol KClO3，A项错误；B项，绿矾溶于水后，亚铁离子水解使溶液呈酸性，当其转系为聚合硫酸铁后，亚铁离子的浓度减小，因而水溶液的pH增大，B项错误；C项，聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体，胶体粒子吸附杂质微粒引起聚沉，因而净水，C项正确；D项，多元弱碱的阳离子的水解是分步进行的。[Fe(OH)]2+的水解相当于Fe3+的二级水解，由于其所带的正电荷比Fe3+少，因而在相同条件下，其结合水电离产生的OH-的能力较弱，故其水解能力不如Fe3+，即在相同条件下，一级水解的程度大于二级水解，D项正确。故选A。 12．(2022·浙江省1月卷，28)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验： 请回答： (1)组成X的元素有______，X的化学式为___________。 (2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_____________________。 (3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_____________________。 (4)设计实验确定溶液G中阴离子____________________________________。 【答案】(1)Fe、S、O、H FeH(SO4)2 (2)FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、H2O、SCN-、OH- (3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2 (4)用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2- 【解析】X形成水溶液，与氯化钡反应生产白色沉淀，且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡，说明X含有硫酸根，溶液加入KSCN变红说明含有Fe3+，B为4.66g则为0.02mol硫酸钡，说明X含有0.02mol的硫酸根，H中为Fe单质，即为0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中应含有0.01的H。(1)由分析可知，组成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化学式为FeH(SO4)2；(2)X 为FeH(SO4)2与氯化钡反应，溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2；根据C为溶液，铁离子在水中会水解，C→D形成络合物，D→E形成沉淀，相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl-、H2O、SCN-、OH-；(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是：2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2；(4)设计实验确定溶液G中阴离子：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-。 13．(2015·海南卷，17)工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。 回答下列问题： (1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为  　，装置B中加入的试剂是　 。 (2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取　　　　。尾气的成分是　　　　。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是　　　　、　　　　。 (3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是　　　　。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先　　　　，再　　　　。 【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　浓硫酸 (2)HCl　HCl和H2　发生倒吸　可燃性气体H2不能被吸收 (3)KSCN溶液　点燃A处的酒精灯　点燃C处的酒精灯 【解析】(1)制取无水氯化铁的实验中，A装置为氯气制备装置，发生的反应为二氧化锰和浓盐酸加热，生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；装置B为氯气的除杂装置(除去氯气中水蒸气)，因此选择试剂为浓硫酸；(2)根据信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取氯化氢，尾气成分为氯化氢和氢气；若用D装置来处理尾气，氯化氢极易溶于水，则容易发生倒吸现象，同时可燃性气体(氢气)不被吸收；(3)检验氯化铁常用试剂为KSCN溶液，欲制取纯净的氯化亚铁，应该防止氯气的干扰，在实验操作中应该先点燃A处酒精灯，利用产生的氯化氢排尽装置中的空气，再点燃C处酒精灯。 考点2 铜及其化合物 1．(2023•浙江省1月选考，2)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是( ) A．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】A项，Cu为29号元素，位于IB族，属于ds区元素，故A错误；B项，硫酸铜属于盐类，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确；C项，硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确；D项，铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确；故选A。 2．(2022•江苏卷，7)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是( ) A．石墨能导电，可用作润滑剂 B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料 C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料 【答案】C 【解析】A项，石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误；B项，单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；C项，青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D项，含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误；故选C。 3．(2021•浙江6月卷，12)下列“类比”结果不正确的是( ) A．H2O2的热稳定性比H2O的弱，则N2H4的热稳定性比NH3的弱 B．H2O的分子构型为V形，则二甲醚的分子骨架(C-O-C)构型为V形 C．Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大 D．将丙三醇加入新制Cu(OH)2中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2中溶液也呈绛蓝色 【答案】C 【解析】A项，H2O2分子内含有化学键：O-O，热稳定性弱于H2O，N2H4分子内含有化学键：N-N，热稳定性弱于NH3，A正确；B项，H2O中氧原子的价层电子对数为4，sp3杂化，含有两对孤电子对，空间构型为：V形，二甲醚的分子骨架(C-O-C)中氧原子价层电子对数为4，sp3杂化，含有两对孤电子对，空间构型为：V形，B正确；C项，钠盐、钾盐等碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐溶解度，钙盐相反，碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙，C错误；D项，多羟基的醇遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，丙三醇加入新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，葡萄糖为多羟基的醛，遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，加热后出现砖红色沉淀，D正确；故选C。 4．(2020•浙江1月卷，9)下列说法不正确的是( ) A．[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到 B．铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O C．钙单质可以从TiCl4中置换出Ti D．可用H2还原MgO制备单质Mg 【答案】D 【解析】A项，CuSO4溶液与少量氨水反应生成氢氧化铜沉淀，与过量氨水反应生成络合物[Cu(NH3)4]SO4，故A正确；B项，铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀生成红棕色的铁锈，铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O，故B正确；C项，钙的化学性质活泼，在稀有气体的保护下，与熔融的四氯化钛反应可置换出Ti，故C正确；D项，制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法，故D错误；故选D。 5．(2022·浙江省6月卷，28)化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验： 化合物X在空气中加热到，不发生反应。 请回答： (1)组成X的三种元素为_______；X的化学式为_______。 (2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。 (3)①写出由X到A的化学方程式_______。 ②X难溶于水，但可溶于氨水中，写出该反应的离子方程式_______。 (4)设计实验，检验尾气中相对活泼的2种气体_______。 【答案】(1)   Ba、Cu、O     BaCu3O4 (2)HCl、H2SO4 (3) 2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O     BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3)42++Ba2＋+8OH－+8H2O (4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O 【解析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A，A和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu，无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4，无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4。(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g÷64g/mol＝0.015mol，第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol＝0.005mol，第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，因此1.965gX中一定含有0.96gCu，Ba的质量是0.005mol×137g/mol＝0.685g，二者质量之和是1.645g＜1.965g，相差0.32g，根据原子守恒可知应该是氧元素，物质的量是0.32g÷16g/mol＝0.02mol，则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1：3：4，所以组成X的三种元素为Ba、Cu、O，X的化学式为BaCu3O4。(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。(3)①反应中Cu元素化合价降低，得到电子，则氨气中氮元素化合价升高，被氧化生成氮气，根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3) 42+生成，所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3) 42++Ba2＋+8OH－+8H2O。(4)反应中氨气可能过量，高温下水是气态，氮气性质稳定，所以需要检验的是氨气和水蒸气，实验方案为：将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口，若变蓝，说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中，若有液珠，说明有H2O。 6．(2021•浙江1月卷，28)某兴趣小组对化合物X开展探究实验。 其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答： (1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。 (2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。 (3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。 (4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。 (5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。 【答案】(1)Cu、S、O CuS2O6 (2)S2O62-SO42-+ SO2↑ (3) + Cu(OH)2 →+ 2H2O (4)SO2与水反应生成H2SO3； H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4 (5)配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快 【解析】将固体隔绝空气加热，能生成一种固体和一种气体，其中将固体溶于水分成两等分，一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，能生成白色沉淀，说明固体中有硫酸根的存在，另一份溶液加入适量的NaOH溶液，出现蓝色悬浊液，加入甘油后能形成绛蓝色溶液，说明固体中存在Cu，则固体A为CuSO4；将气体B通入足量的BaCl2溶液和H2O2溶液中，出现白色沉淀，说明该气体可以被H2O2氧化，则该气体为SO2，再根据产生沉淀C和固体X的质量计算固体X的化学式。(1)根据分析，固体X中含有的元素是C、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1.165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005mol，则固体CuSO4的物质的量为0.010mol，质量为1.6g，根据质量守恒的气体SO2的质量为0.640g，该物质中三种元素的质量比m(Cu)：m(S)：m(O)=0.640g：0.640g：0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu)：n(S)：n(O)=1：2：6，故固体X的化学式为CuS2O6；(2)根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2O62-SO42-+ SO2↑；(3)步骤Ⅰ为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O；(4)步骤Ⅱ中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化；(5)SO2可以使品红溶液褪色，SO2溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快。 7．(2021•浙江6月卷，28)固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。 其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答： (1)白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。 (2)化合物X的化学式是_______；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式_______。 (3)蓝色溶液A与N2H5+作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。 ①写出该反应的离子方程式_______。 ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。 【答案】(1)Al2O3 Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3 (2)CuAl2Cl8 (3)①4Cu2++N2H5+ +4Cl-=4 CuCl↓+N2↑+5H+ ②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，说明有Cl元素 【解析】含有Cu2+的溶液显蓝色，含有[Cu(NH3)4]2+的溶液显深蓝色，化合物X溶解后得到的溶液A呈现蓝色，且加入足量氨水后得到深蓝色溶液，即可推得化合物X中含有Cu2+；向含有Al3+的溶液中加入氨水可用于制备Al(OH)3，且Al(OH)3为可溶于NaOH溶液的白色沉淀，即可推断白色沉淀B为Al(OH)3沉淀；深蓝色溶液在加入硝酸酸化的AgNO3溶液后有白色沉淀析出，可推得化合物X中含有Cl-，综上，化合物X中含有Al3+、Cu2+和Cl-。(1)白色沉淀D为Al(OH)3，灼烧Al(OH)3得到Al2O3，故白色固体为Al2O3；溶液D中含有的阳离子有Cu2+、NH4+、Ag+、H+，阴离子有NO3-，故溶液中含有：Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3；(2)由图示数据并根据原子守恒可知，4.020g X中含有铝离子物质的量为：=0.02mol，含有氯离子物质的量为：=0.08mol，由化合物应显电中性可得三种离子物质的量比值为n(Cu2+)：n(Al3+)：n(Cl-)=1：2：8，则可得X的化学式为CuAl2Cl8；阴离子中Al原子的杂化方式为sp3，空间结构为正四面体，与CH4相同，其电子式为；(3)①由上述分析可知，蓝色溶液A中含有Al3+、Cu2+和Cl-，与N2H5+反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在Cu2+，可推测铜元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的+2价，而是+1价，即反应过程中Cu元素化合价降低，N2H5+中氮元素显-2价，具有还原性，反应过程中N元素化合价升高生成N2，符合反应中有气体产生，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应离子方程式为4Cu2++N2H5+ +4Cl-=4 CuCl↓+N2↑+5H+；②Cu2+在溶液中显蓝色，CuCl中Cu元素为+1价，能被硝酸氧化为+2价，CuCl与硝酸反应过程中Cl元素以Cl-形式存在于溶液中，Cl-与AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$