[重组优化卷]2016高考化学复习 考点8 铁.铜及其化合物练习

考点8 铁、铜及其化合物

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1．(2015·浙江理综，13) 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3，不考虑其他杂质) 制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H 2O) ，设计了如下流程：

⎪NaOH 溶液→固体2烧足量酸⎪⎪

控制pH 渣 试剂X ⎪

⎪→溶液1――→ ⎪→溶液2→FeSO ·

7H O ⎪⎪

→固体1

42

下列说法不正确的是( ) ．．．

A ．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X 选用铁粉

B ．固体1中一定有SiO 2，控制pH 是为了使Al 转化为Al(OH)3进入固体2

3＋

C ．从溶液2得到FeSO 4·7H 2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

D ．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO 4·7H 2O

2．(2015·天津理综，9) 废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：

(1)反应Ⅰ是将Cu 转化为Cu(NH3) 4，反应中H 2O 2的作用是________。写出操作①的名称：________。

2＋

(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3) 4与有机物RH 反应，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 操作②用到的主要仪器名称为________，其目的是(填序号)________。

2＋

a ．富集铜元素

b ．使铜元素与水溶液中的物质分离 c ．增加Cu 在水中的溶解度

2＋

(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR 2与稀硫酸反应生成CuSO 4和________。若操作③使用右图装置，图中存在的错误是________。

(4)操作④以石墨作电极电解CuSO 4溶液。阴极析出铜，阳极产物是________。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_________________________________。

(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。循环使用的

NH 4Cl

在反应Ⅰ中的主要作用是

________________________________________________________________________。

3．[2015·四川理综，11(1)(2)(3)(6)]为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe 2O 3存在) 转变成重要的化工原料FeSO 4(反应条件略) 。 稀H 2SO 4Ⅱ――→还原

过滤

――→

活化硫铁矿Ⅲ

――→调pH

过滤

――→浓缩结晶

FeCO 3Ⅳ调pH ――→

除杂FeSO 4晶体

硫铁矿烧渣

空气过滤――→

Ⅰ

――→浸取滤液

过滤

――→

滤液

滤液

活化硫铁矿还原Fe 的主要反应为：FeS 2＋7Fe 2(SO4) 3＋8H 2O===15FeSO4＋8H 2SO 4，不考虑其它反应。请回答下列问题：

(1)

第

Ⅰ

步

H 2SO 4

与

Fe 2O 3

反

应

的

离

子

方

程

式

是

3＋

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (2)检验第Ⅱ步中Fe 是否完全还原，应选择________(填字母编号) 。A ．KMnO 4溶液

3＋

B ．K

3[Fe(CN)6]溶液

C ．KSCN 溶液

(3)第Ⅲ步加FeCO 3调溶液pH 到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH 降到5.2，此时Fe 不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH 降低的原因是________________________________________________________________________。

(4)假如烧渣中的铁全部视为Fe 2O 3，其含量为50%。将a kg质量分数为b %的硫酸加入到c kg 烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO 3________kg。

2＋

1．(2014·课标全国Ⅰ，8) 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )

2. (2014·安徽理综，8) 下列有关Fe 2(SO4) 3溶液的叙述正确的是( ) A ．该溶液中，K 、Fe 、C 6H 5OH 、Br 可以大量共存 B ．和KI 溶液反应的离子方程式：Fe ＋2I ===Fe＋I 2

C ．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe ＋SO 4＋Ba ＋3OH ===Fe(OH)3↓＋BaSO 4↓ D ．1 L 0.1 mol·L 该溶液和足量的Zn 充分反应，生成11.2 g Fe

＋2＋－

3＋－2＋

3＋2－2＋－

－1

3．(2014·上海化学，17) 用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉，对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( )

A ．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe B ．若有固体存在，则溶液中一定有Fe C ．若溶液中有Cu ，则一定没有固体析出 D ．若溶液中有Fe ，则一定有Cu 析出

4．(2013·上海化学，22) 一定量的CuS 和Cu 2S 的混合物投入足量的HNO 3中，收集到气

2＋2＋

2＋3＋

体V L(标准状况) ，向反应后的溶液中(存在Cu 和SO 4) 加入足量NaOH ，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g ，若上述气体为NO 和NO 2的混合物，且体积比为1∶1，则V 可能为( )

A ．9.0 L B．13.5 L C．15.7 L D．16.8 L

5．[2014·福建理综，24(2)]用废铁皮制取铁红(Fe2O 3) 的部分流程示意图如下：

2＋

2－

(1)步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3) 2＋O 2＋(2n ＋4)H 2O===2Fe2O 3·n H 2O ＋8HNO 3，反应产生的HNO 3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3) 2，该反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。 (3)上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是________________________________________________________________________

(任写一项) 。

6．(2013·天津理综，9)FeCl 3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl 3，再用副产品FeCl 3溶液吸收有毒的H 2S 。

Ⅰ. 经查阅资料得知：无水FeCl 3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl 3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去) 及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；

②通入干燥的Cl 2，赶尽装置中的空气； ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成； ④„„

⑤体系冷却后，停止通入Cl 2，并用干燥的N 2赶尽Cl 2，将收集器密封。 请回答下列问题：

(1)装置A 中反应的化学方程式为__________________________。

(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl 3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A 右端。要使沉积的FeCl 3进入收集器，第④步操作是___________________________。

(3)操作步骤中，为防止FeCl 3潮解所采取的措施有(填步骤序号)____________。 (4)装置B 中冷水浴的作用为_____________________________；

装置C 的名称为________；装置D 中FeCl 2全部反应后，因失去吸收Cl 2的作用而失效，写

出

检

验

FeCl 2

是

否

失

效

的

试

剂

：

________________________________________________________________________。

(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E 并注明试剂。

Ⅱ. 该组同学用装置D 中的副产品FeCl 3溶液吸收H 2S ，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

(6)FeCl3与H 2S 反应的离子方程式为____________________。 (7)电解池中H

＋

在阴极放电产生H 2，阳极的电极反应式为

____________________________。

(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点： ①H 2S 的原子利用率为100%；

②________________________________________________。

1．(2014·湖北武汉调研，10) 下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是( )

＋

3＋

A ．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3H ===Fe＋3H 2O B ．铁与稀硝酸反应：Fe ＋4H ＋NO 3===Fe＋NO↑＋2H 2O

＋－3＋

C ．磁性氧化铁与浓盐酸反应：Fe 3O 4＋8H ===Fe＋2Fe ＋4H 2O D ．溴化亚铁溶液与氯水反应：2Fe ＋4Br ＋3Cl 2===2Fe＋2Br 2＋6Cl

2．(2015·兰州质检，5) 某同学通过系列实验，探究Cu 及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是( )

A ．将铜粉和硫粉混合均匀加热以制取CuS

B ．将Cu 片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察CuSO 4溶液的颜色 C ．向CuSO 4溶液中加入NaOH 溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取CuO

2＋

－

3＋

－

＋2＋3＋

D ．设计Cu －Al －浓硝酸原电池，以证明金属活动性：Cu

3．(2014·太原测评，9) 一定条件下，下列物质可通过化合反应制得的共有( )

①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁

⑤氢氧化铜 ⑥氢氧化铁

A ．3种 B．4种 C．5种 D．6种

4．(2015·陕西安康二次调研，10)A 、B 、C 为3种单质(其中A 为固体，B 、C 为气体) ，将D 的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B 、C 反应的产物易溶于水得到无色溶液E 。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是(

)

A ．物质B 是H 2 B．物质C 是Cl 2 C ．物质D 是FeCl 2 D．物质F 是FeCl 2

5．(2014·九江市高三模拟) 下列离子的检验方法合理的( ) A ．向某溶液中滴入KSCN 溶液呈红色，说明不含Fe

B ．向某溶液中通入Cl 2，然后再加入KSCN 溶液变红色，说明原溶液中含有Fe C ．向某溶液中加入NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe

D ．向某溶液中加入NaOH 溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe ，不含有Mg

6．(2015·江苏徐州期末，5) 下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )

2＋

2＋

3＋

2＋2＋

A ．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN 溶液，溶液显血红色

B ．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁

C ．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN 溶液2～3滴即可

D ．FeO 投入稀H 2SO 4和稀HNO 3中均得到浅绿色溶液

7．(2015·银川质检，13) 氢氧化铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO 3]均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解25.25 g 的上述混合物，恰好消耗

1.0 mol·L盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为( )

A ．15 g B．20 g C．30 g D．35 g

8．(2015·长春质检，12)FeCl 3、CuCl 2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )

A ．加入KSCN 溶液一定不变红色

－1

B ．溶液中一定含Fe C ．溶液中一定含Cu D ．剩余固体中一定含铜

9．(2015·成都检测，11) 已知酸性条件下有反应：2Cu ===Cu＋Cu 。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生Cu 或Cu 2O ，两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物作了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：

2＋

2＋

＋2＋

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )

A ．是Cu B ．是Cu 2O

C ．一定有Cu ，一定有Cu 2O D ．一定有Cu 2O ，可能有Cu

10．(2015·西安期末，15) 要确定铁的某氯化物FeCl x 的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl x 样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH 的阴离子交换柱，使Cl 和OH 发生交换。交换完成后，流出含OH 的溶液用0.40 mol·L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。则FeCl x 中x 的值为( )

A ．1 B．2 C．3 D．4

11．(2015·湖北黄冈检测，12) 铜有两种常见的氧化物CuO 和Cu 2O 。某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示。另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是( )

－1－

－

－

－

A ．图1中，A 到B 的过程中有0.01 mol电子转移 B ．图1整个过程中共生成0.26 g水

C ．图2三条曲线中，表示CuO 和其中所含Cu 质量关系的曲线是X D ．图1中A 和B 的化学式分别为Cu 2O 和CuO

12．(2015·湖南长沙检测，18) 某同学欲在实验室中完成Fe 与水蒸气反应的实验，其装置如图甲、乙：

已知：B 中放的是铁粉与石棉绒的混合物，C 中放的是干燥剂，E 为酒精喷灯，G 为带有铁丝网罩的酒精灯。对比两装置，回答下列问题：

(1)如何检查乙装置的气密性？____________________________。

(2)乙装置中湿沙子的作用是_________________________________________。 (3)B处发生反应的化学方程式为_______________________________________。 (4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管口处点燃反应产生的气体，装置H 必不可少，H 的作用是______________________________。

(5)甲图中能够证明产生的气体是H 2的现象为________________，对比甲、乙两装置的B 和I ，B 的优点是____________________________________。

13．(2014·安徽江南十校联考，21) 某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，设计了如下过程：

Ⅰ. 有关资料

铜的化合物颜色性质如下：

Ⅱ.探究实验 (1)提出假设：

①红色物质一定有铜，还可能有Cu 2O

②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为CuCl (2)实验验证：

取电解CuCl 2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物。

实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，无水硫酸铜不变色。

①碳棒上的红色物质是否有Cu 2O________(填“是”或“否”)，理由是_____________________________________

②在c 装置后将气体通入________中，若出现白色沉淀，可说明提出假设②中的白色物质一定存在；

③写出装置b 中发生反应的化学方程式：____________________

________________________________________________________________________。

(3)问题讨论：

①电解CuCl 2溶液后的阴极上发生的反应为：Cu ＋2e ===Cu和________________； ②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液，观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着，无白色物质，加入________后继续电解，出现白色物质。

2＋－

14．(2015·山东济宁期末，21) 某兴趣小组用废铁泥(主要成分为Fe 2O 3、FeO 和少量Fe) 制备磁性Fe 3O 4纳米材料的流程示意图如下：

已知：R ＝

n （Fe ）＋3

，步骤⑤中，相同条件下测得Fe 3O 4的产率与R 的关系如图所示。

n （Fe ）＋2

(1)步骤②中，主要反应的离子方程式是_________________________。

(2)已知：Fe 在pH ＝2.8时沉淀完全；Fe 在pH ＝6.3时开始沉淀，在pH ＝8.3时沉淀完全。步骤③中，用

NaOH

溶液调

3＋2＋

pH 至9，原因是

____________________________________________。

(3)浊液D 中铁元素以FeOOH 形式存在。步骤④中，反应的化学方程式是_________________________________________。

(4)下列说法正确的是________(填字母) 。 a ．步骤④中，当反应完成后需要加热一段时间 b ．步骤⑤中，反应过程中需要不断补充碱液 c ．步骤⑤恰好反应时，d

n （FeOOH ）

n （Fe ）

n （浊液D 中的FeOOH ）4

时，Fe 3O 4的产率最高

n （滤液B 中的铁元素）7

考点专练8 铁、铜及其化合物

【三年高考真题演练】

[2015年高考真题]

1．D [根据题意，分析得出以下流程：

A 项，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X 选用铁粉，正确；B 项，由于SiO 2不溶于硫酸，则固体1中一定含有SiO 2，为了使溶液中的Al 转化成Al(OH)3沉淀，故用NaOH 溶液控制pH ，得固体2为Al(OH)3，正确；C 项，由于Fe 易被氧化、FeSO 4·7H 2O 易分解，故在从FeSO 4溶液中得到FeSO 4·7H 2O 产品过程中，须控制条件防止其氧化和分解，正确； D项，若在溶液1[Fe2(SO4) 3和Al 2(SO4) 3溶液]中直接加NaOH 至过量，得到的为Fe(OH)3，用硫酸溶解得到Fe 2(SO4) 3溶液，故经结晶不能得到FeSO 4·7H 2O ，错误。]3＋2＋

2＋2．解析 (1)废电路板中含有Cu 单质，加入H 2O 2 的目的是将Cu 氧化为Cu ；将溶液

和固体分离的方法是过滤，所以操作①是过滤。(2)由流程图知，铜氨溶液中的Cu(NH3) 4与有机物RH 反应后得到CuR 2和NH 3、NH 4Cl ，所以该反应的离子方程式为：Cu(NH3) 4＋2RH===2NH4＋2NH 3＋CuR 2；操作②是萃取分液，所以用到的主要仪器是分液漏斗；通过操作②，可以富集铜元素，同时使铜元素与水溶液中其他物质分离，故选a 、b 。(3)CuR2中R 为－1价，再结合流程图可知反应Ⅲ是有机溶液中的CuR 2与稀硫酸发生反应生成CuSO 4和RH ；操作③是分液，图中出现的错误主要有分液漏斗颈尖嘴一侧未紧靠烧杯内壁及所加液体过多。(4)以石墨作电极电解CuSO 4溶液，阳极电极反应式为2H 2O －4e ===4H＋O 2↑，故阳极产物为O 2、H 2SO 4；操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)操作④得到的H 2SO 4 可以利用到反应Ⅲ中，所以第三处循环的试剂为H 2SO 4；NH 4Cl 水解溶液呈酸性，可以中和溶液中的OH ，防止由于溶液中的c (OH) 过高，生成Cu(OH)2沉淀。

答案 (1)作氧化剂 过滤

(2)Cu(NH3) 4＋2RH===2NH4＋2NH 3＋CuR 2 分液漏斗 ab

(3)RH 分液漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁、液体过多 2＋2＋＋－＋―－2＋＋

(4)O2、H 2SO 4 加热浓缩、冷却结晶、过滤

(5)H2SO 4 防止由于溶液中的c (OH) 过高，生成Cu(OH)2沉淀

－

3．解析 第Ⅰ步，硫铁矿烧渣的主要成分Fe 2O 3与H 2SO 4反应生成Fe 2(SO4) 3，过滤除去不溶性杂质；第Ⅱ步，在滤液中加入活性硫铁矿FeS 2，由题意可知Fe 2(SO4) 3被还原为FeSO 4，同时生成H 2SO 4，过滤除去过量的活性硫铁矿；第Ⅲ步，在滤液中加入的FeCO 3与H 2SO 4反应生成FeSO 4，过滤除去过量的FeCO 3；第Ⅳ步，向滤液中通入空气，部分Fe 被氧化为Fe ，Fe 水解产生H ，使溶液的pH 由5.8降到5.2，同时，除去铝、硅杂质，最后浓缩结晶得到FeSO 4晶体。(1)第Ⅰ步H 2SO 4与Fe 2O 3反应的离子方程式是Fe 2O 3＋6H ===2Fe＋3H 2O 。(2)检验Fe 应选用KSCN 溶液，Fe 遇KSCN 溶液显血红色。(3)通入空气时，空气中的氧气将部分Fe 氧化为Fe ，Fe 水解能力强，产生的H 使溶液的pH 降低。(4)设浸取烧渣中的Fe 2O 3所消耗的H 2SO 4的物质的量为x ，有

Fe 2O 3＋

32＋3＋3＋＋3＋3＋＋3＋3＋＋2＋3＋3H 2SO 4===Fe2（SO 4）3＋3H 2O 160 g3 molc ×10 g×50%×96%

160 gc ×10 g×50%×96%则，解得：x ＝9c mol 3 molx

由此可知：第Ⅰ步生成的Fe 2(SO4) 3的物质的量为3c mol

剩余H 2SO 4的物质的量为3x a ×103 g×b %10ab －9c mol＝(9c ) mol 98 g/mol98

由第Ⅱ步反应的化学方程式可求得生成的H 2SO 4的物质的量：

关系式7Fe 2（SO 4）3～

3c mol8H 2SO 48c mol7

则第Ⅲ步参加反应的H 2SO 4的物质的量为

(10ab 810ab －546c 9c ) mol＋×3c mol＝ mol 98798

由FeCO 3＋H 2SO 4===FeSO4＋H 2O ＋CO 2↑可得：

第Ⅲ步应加入的FeCO 3的质量为：

m (FeCO3) ＝n (FeCO3)×M (FeCO3) ＝10ab －546c 29ab －3 mol×116 g/mol×10 g/kg＝(－982 4501 131c )kg ＝(0.011 8ab －0.646c )kg 。 1 750

答案 (1)Fe2O 3＋6H ===2Fe＋3H 2O

(2)C ＋3＋

(3)Fe被氧化为Fe ，Fe 水解产生H

29ab 1 131c (4)0.011 8ab －0.646c 或－ 2 4501 750

[两年经典高考真题]

2＋3＋3＋＋

1．C [A项，烧碱是NaOH 而不是Na 2CO 3，且Na 2CO 3水解显碱性，油污在碱性条件下水解为易溶于水的物质，并非Na 2CO 3直接与油污发生反应，该项解释错误；B 项，CaCl 2与CO 2不发生反应，应该是Ca(ClO)2与空气中的CO 2和H 2O 反应生成CaCO 3而变质，该项解释错误；C 项，CO 3与NH 4在土壤溶液中能发生水解相互促进反应生成氨气降低肥效，解释正确；D 项，FeCl 3与Cu 不反应，制作线路板的原理为Fe 能腐蚀铜，发生反应为2Fe ＋Cu===2Fe＋2＋3＋3＋22－＋＋Cu ，该项解释错误。]

2．D [A项，C 6H 5OH 与Fe 发生络合反应，二者不能大量共存，错误；B 项，未配平，3＋2＋

应为2Fe ＋2I ===2Fe＋I 2，错误；C 项，离子方程式不符合离子配比要求，应为2Fe ＋3SO 4＋6OH ＋3Ba ===2Fe(OH)3↓＋3BaSO 4↓，错误；D 项，Fe 2(SO4) 3溶液与足量Zn 发生反应2Fe ＋3Zn===2Fe＋3Zn ，n (Fe) ＝1 L×0.1 mol·L×2＝0.2 mol，则生成n (Fe)＝3＋2＋3＋－12－－2＋3＋－2＋3＋

n (Fe3＋) ＝0.2 mol，故m (Fe)＝0.2 mol×56 g·mol－1＝11.2 g，正确。]

3．B [A项，所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有Fe ＋2FeCl 3===3FeCl2，Fe ＋CuCl 2===FeCl2＋Cu ，Cu ＋2FeCl 3===2FeCl2＋CuCl 2，若无固体剩余，说明铁粉以及生成的Cu 全部参加反应，此时溶液中的可能含有Fe ，也有可能不含有Fe ，错误；B 项，若有固体存在，说明固体中一定含有Cu ，还有可能含有Fe ，因此溶液中一定含有Fe ，正确；C 项，若溶液中有Cu ，那么可能会有部分Cu 被Fe 置换出Cu ，所以不一定没有固体析出，错误；D 项，若溶液中有Fe ，如若溶液中Fe 过量，则不一定有Cu 析出，错误。]

4．A [根据CuO 的质量可知，混合物中含有Cu 的物质的量为0.15 mol，设混合气体中NO 与NO 2的物质的量都是x ，若原固体中只有CuS ，根据得失电子守恒有0.15 mol×8＝3x ＋x ，故x ＝0.3 mol，气体总体积为13.44 L；若原固体中只有Cu 2S ，根据电子守恒有0.075×2＋0.075×8＝3x ＋x ，故x ＝0.187 5 mol，故气体体积为8.4 L，故8.4

△5．解析 (1)硝酸受热分解生成NO 2、O 2和H 2O ，化学方程式为4HNO 3=====4NO 2↑＋O 2↑

＋2H 2O 。(2)由流程示意图Ⅱ知，HNO 3将废铁皮转化为Fe(NO3) 2的同时还生成了NH 4NO 3，则反应的化学方程式为4Fe ＋10HNO 3===4Fe(NO3) 2＋NH 4NO 3＋3H 2O 。(3)生产流程中，没有产生NO 2、NO 等有毒气体，减少了环境污染，体现了“绿色化学”思想。

△答案 (1)4HNO3=====4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O

(2)4Fe＋10HNO 3===4Fe(NO3) 2＋NH 4NO 3＋3H 2O 3＋3＋2＋2＋2＋2＋3＋

(3)氮氧化物排放少(或其他合理答案)

6．解析 (1)装置A 中进行的是Fe 与Cl 2制取FeCl 3的反应的化学方程式为2Fe ＋△3Cl 2=====2FeCl 3。

(2)由于FeCl 3沉积在反应管A 右端，时间长了会堵塞，所以应在此处进一步加热使FeCl 3再次升华进入收集装置。

(3)通入干燥氯气可排出空气以及其中所含的水蒸气，反应完毕后将多余Cl 2赶出，将收集器密封以防吸收空气中的水蒸气从而避免了FeCl 3的潮解。

(4)通过冷水浴将升华的FeCl 3冷却收集，Fe 的检验可通过与赤铁盐(K3[Fe(CN)6])生成蓝色沉淀的方法来完成。

(5)氯气的吸收用NaOH 溶液，不用采取防倒吸装置。

3＋2＋ (6)Fe与H 2S 的氧化还原反应的离子方程式的书写应注意得失电子守恒与电荷守恒。

(7)、(8)电解FeCl 2溶液，通过阴极：2H ＋2e ===H2↑

阳极：Fe － e===Fe来完成溶液中FeCl 3的循环利用。 ＋－2＋－3＋

△答案 (1)2Fe＋3Cl 2=====2FeCl 3

(2)在沉积的FeCl 3固体下方加热

(3)②⑤

(4)冷却，使FeCl 3沉积，便于收集产品 干燥管

K 3[Fe(CN)6]溶液

(5)

(6)2Fe＋H 2S===2Fe＋S↓＋2H

(7)Fe－e ===Fe

(8)FeCl3得到循环利用

【两年模拟试题精练】 3＋2＋＋2＋－3＋

1．A [Fe具有强氧化性，能将I 氧化，A 错误；铁与稀硝酸反应时，有NO 生成，若铁不足则生成Fe ，B 正确；Fe 3O 4可视为FeO·Fe2O 3，FeO 、Fe 2O 3与盐酸反应的离子方程式分别为FeO ＋2H ===Fe＋H 2O ，Fe 2O 3＋6H ===2Fe＋3H 2O ，两式相加得到Fe 3O 4与盐酸反应的离子方程式：Fe 3O 4＋8H ===Fe＋2Fe ＋4H 2O ，C 正确；氯水过量时，Fe 、Br 可全部被氧＋2＋3＋2＋－＋2＋＋3＋3＋3＋－

化，D 正确。]

2．C [铜粉和硫粉反应生成Cu 2S ，故A 错；Cu 与浓硫酸的反应需要加热，故B 错；Al 在浓硝酸中发生钝化，故在Cu­Al­浓硝酸原电池中，Cu 发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动性：Cu ＜Al ，故D 错。]

3．B [①Na2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO3，属于化合反应；③2FeCl 3＋Fe===3FeCl2，属于化合反应；④Fe与O 2在点燃条件下生成Fe 3O 4，是化合反应；⑥4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3，是化合反应。]

4．D [将D 的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，则D 为FeCl 3；结合转化关系，根据A 为固体单质，B 、C 为气体单质，则A 为Fe ，B 为Cl 2，F 为FeCl 2；由于 B、C 反应的产物易溶于水得到无色溶液E ，则C 为H 2，E 为HCl 。]

5．C [A项，Fe 遇到KSCN 不变色，Fe 是否存在不确定；B 项，Fe 干扰Fe 的检验，若原溶液中含有Fe 不含Fe ，也会产生同样现象；D 项，Mg(OH)2为白色沉淀，易被红褐色沉淀掩盖，不确定。] 2＋2＋3＋2＋3＋2＋

6．C [ A项，过量Fe 与HNO 3反应生成Fe ；B 项，Fe(OH)2极易被氧化，经搅拌，加速了Fe(OH)2的氧化，无法得到白色的氢氧化亚铁；D 项，FeO 可被稀HNO 3氧化生成Fe ，而FeO 与稀H 2SO 4反应生成Fe 。]

7．B [CuCl2～CuO ～2HCl 可知 2＋3＋2＋

n (CuO)＝×1.0 mol/L×0.5 L＝0.25 mol

m (CuO)＝0.25 mol×80 g/mol＝20 g。] 12

8．C [氧化性Fe ＞Cu ，加入Fe 先还原Fe ，然后再还原Cu 。]

9．A [浓H 2SO 4(△)、硝酸均能氧化Cu 或Cu 2O ；而稀H 2SO 4与Cu 不反应，与Cu 2O 反应。]

10．C [根据离子等量交换，溶液中OH 的物质的量等于FeCl x 中Cl 的物质的量。通过中和滴定知n (OH) ＝n (H) ＝0.40 mol·L×25.0×10 L＝0.010 mol，故n (Cl) ＝0.010 mol。FeCl x 中Fe 原子的质量为0.54 g－35.5 g·mol×0.010 mol＝0.185 g，则

0.185 gFeCl x 中Fe 原子与Cl 原子的物质的量之比为－10.010 mol≈1∶3，故x ＝3。] 56 g·mol

11．A [0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若加热时全部生成CuO ，则CuO 的质量为0.01 mol×80 g·mol＝0.80 g，所以A 点是CuO 。若加热时全部生成Cu 2O ，则Cu 2O 的质量为0.005 mol×144 g·mol＝0.72 g，所以B 点是Cu 2O ，D 项错误；由A 到B 发生

△反应：4CuO=====2Cu 2O ＋O 2↑，根据化学方程式可知，当0.01 mol CuO完全转化为Cu 2O 时，

－1－1－1－＋－1－3－－－3＋2＋3＋2＋

转移0.01 mol 电子，A 项正确；生成的水和氧气的质量总和为0.26 g ，B 项错误；CuO 和其中所含Cu 的质量关系(以CuO 的质量为10 g计算) 为

CuO ～ Cu

80 64 10 g 8 g

观察图2可知，曲线Y 表示的是CuO 和其中所含Cu 质量的关系，故C 项错误。]

12．解析 Fe 与水蒸气反应的实验装置分为三部分：制取水蒸气的装置、Fe 与H 2O(g)的反应装置、检验氢气的装置。

答案 (1)向H 中加入水至没过导管口，连接好装置，微热Ⅰ，若H 中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好(其他合理答案亦可)

(2)提供水蒸气 高温(3)3Fe＋4H 2O(g)=====Fe 3O 4＋4H 2

(4)冷凝水蒸气

(5)D中产生的肥皂泡在空气中上升 使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，加快反应速率

13．解析 Cu 无法存在溶液中，只能以沉淀的形式稳定存在，在含有氯离子的溶液中以CuCl 形式存在。

答案 (2)①否 无水硫酸铜不变色说明没有氧元素

②硝酸银溶液 ＋

△③2CuCl ＋H 2=====2Cu ＋2HCl

(3)①Cu－e ＋Cl ===CuCl

②NaCl 溶液(或其他含氯离子的合理答案)

14．解析 (1)滤液A 的主要成分为FeCl 3，步骤②中Fe 与Fe 发生反应：2Fe ＋Fe===3Fe。(2)步骤③中，用NaOH 溶液调节pH 至9，是为了使Fe 完全沉淀。(3)浊液C 为Fe(OH)2，步骤④发生的反应为2Fe(OH)2＋H 2O 2===2FeOOH＋2H 2O 。

(4)步骤④中，当反应完成后需要再加热一段时间，a 项正确；步骤⑤中，发生反应：2FeOOH ＋Fe ＋2OH ===Fe3O 4＋2H 2O ，反应过程中需要不断的补充碱液，恰好完全反应时，2＋－2＋2＋3＋3＋－－

n （FeOOH ）＝2∶1，b 项正确，c 项正确；当R ＝1.75时，Fe 3O 4的产率最高，而n （Fe 2＋）

n （浊液D 中的FeOOH ）7R d 项错误。 n （滤液B 中的铁元素）4

答案 (1)2Fe＋Fe===3Fe

(2)使亚铁离子沉淀完全

(3)2Fe(OH)2＋H 2O 2===2FeOOH＋2H 2O

(4)abc

3＋2＋