铁、铜的获取及应用.docx

铁、铜的获取及应用（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（本题包括7个小题，每小题7分，共49分）1. 下列说法中不正确的是（）A.人类历史上使用最早的合金是青铜B.司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金D.目前世界上用途最广的合金是钢2. （2010.海门庙一期末）在某些高档点心的包装盒内有个小纸袋，将小纸袋打开，可看到灰黑色粉末，其中有些己变成棕褐色.将灰黑色粉末溶于盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴入KSCN溶液，马上出现血红色.以下结论不正确的是（）A.该灰黑色粉末用作抗氧化剂B.小袋中的原装粉末是Fe2O3C.小袋中可能装有活性铁粉D.该灰黑色粉末不可食用3. （2010湖州高一检测）将CU片放入0.1molL-FeCb溶液中，反应一定时间后取出CU片，溶液中的C（Fe3。：c（Fe2'）=2：3,则C/+与Fe3'的物质的量之比为（）A.3：4B.4：3C. 1：2D.5：34.国际投行瑞士信贷发布报告称，由于中国对铁矿石的需求增长超过预期，国际矿业巨头明年可能再度提高铁矿石售价的25%.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D. Fe3+与KSCN产生红色沉淀5.将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe?+浓度相等.则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（）A.3：2B.2：3C.1：2D.1：16.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CUo制单质铜，有人设计了以下两种方案：GLH2SOtwCUO-cH2SOq-CCFe-Fe-H2-Cu（2KjuO*-CuS4-Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为（）A.一样多B.多C.多D.无法判断7.在50OmLlmoI17FeCh溶液中加入过量铁粉，完全反应后，除去多余的铁粉，然后加入足量的NaoH溶液，所得沉淀的物质的量是A.0.5molB.1molC.0.75molD.不能确定二、非选择题(本题包括4小题，共51分)8. (9分)氧化铜是种黑色固体，可溶于稀硫酸.某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子(H20、HSor)能使氧化铜溶解.请你和他一起通过如图所示的I、11、In三个实验完成这次探究活动.(1)你提出的假设是(2)通过实验得出的结论是.(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验II和11I,在实验In的试管中应该加入.(4)探究结果为.你认为除了实验11和In所用的试剂以外，还能够溶解氧化铜的一种常见物质是9. (15分)(2010深圳中学高一期末悯读下列材料后回答问题：一个体重50kg的健康人，体内约含有2g铁，这2g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe?+和Fe?+的形式存在.正二价铁离子易吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe?+的亚铁盐，如硫酸亚铁.服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe?',有利于人体吸收.(1)“服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe?+”这句话指出，维生素C在这一反应中作剂；(2)在人体中进行Fe2f®Fe3'的转化时，写出实现转化的任意一种还原剂的化学式;在酸性条件下，若用H2O2来实现的转化，写出该转化的离子反应方程式(3)现有某品牌的补铁口服液，欲通过化学方法证明该口服液中不含Fe3',而含Fe?,则选择合适的试剂来完成检验，补充下表：操作现象结论用小试管取该口服液样品少许，观察；液体呈棕色无10. (8分)已知Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。某化工厂排放的污水中含有Zd+、Fe?'CM,等离子，甲、乙、丙三位同学分别设计了从该污染水中回收纯金属铜的方案如下所示:甲.阿、一溶液必h三三l围过港I二国/Xr三r三三内山声颐人国内：函FrL._I1请回答：甲、乙、丙提出的实验方案能否制得铜：甲（填“能”或“不能”，下同），乙，丙（2）在能制得铜的方案中，哪一步操作会造成环境污染？,应如何改进？.IL（19分）现有浓度各为1molL的FeCl3、FeCl2>CUCl2的混合溶液100mL,向其中加入一定量的铁粉，按下列情况填空：（1）反应完毕，铁粉有剩余.反应完毕，溶液中一定含有（填阳离子），是mol,一定不含有（填阳离子）.将固体物质烘干后，其中一定含有的金属是和,与反应前加入铁粉的质量相比（填“多”或“少”）g.（2）反应完毕，有铜生成，铁粉无剩余.反应后的溶液中一定含有（填阳离子），该阳离子在溶液中的物质的量的范围是.溶液中可能含有（填阳离子），该阳离子在溶液中的物质的量可能存在的范围是.溶液中一定不含（填阳离子）.溶液的质量（填“增加”或“减少”）.（3）反应完毕后，无固体沉淀物存在，则溶液中一定含有的阳离子是和,它们中物质的量为定值的是（填阳离子），为moi；它们中的物质的量为一数值范围的是（填阳离子），该数值范围是.详解答案：1 .选C世界上使用量最大的合金为铁合金.2 .选B根据题意，灰黑色粉末应为铁粉，在高档点心的包装盒内，用作抗氧化剂,不可能是Fe2O3.3 .选A所得溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=2:3,即二者的物质的量之比为2:3,由反应Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,反应后溶液中(Fe2+)：w(Cu2+)=2：1,则反应后溶液中n(Cu2+)Iw(Fe3+)=(Fe2+)'n(Fe3+)=3:4,A项正确.4 .选C赤铁矿的主要成分是Fe2O3;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；Fe3+遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可用此方法检脸Fe?+的存在.5 .选BFe÷2Fe3+=3Fe2+,则已反应的Fe*和未反应的Fe3+物质的量之比为2：3.6 .选C铁的量一定，转移的电子数一定.由于氢气还原氧化铜的实验中开始需消耗氨气排净装置中的空气，实脸结束后铜粉需在氨气氛围下冷却，所以能够用于还原氧化铜的氢气量较少，根据电子守恒原理可知，制得铜较少.7 .选C发生的反应有Fe+2FeCl3=3FeCl2,FeCl2÷2NaOH=Fe(OH)2I+2NaCl.现有50OmLlmolL1FeCl3,由方程式即可计算出沉淀的物质的量为0.75mol.8 .解析：实脸I是为了证明HzO不能溶解CUo.实脸11可证明是H+或SOr引起了CuO的溶解.实脸In中的试剂应只含h+或只含SOf,以便结合实验II确定到底是哪种粒子使CuO溶解.答案：(1)溶液中的H-使CUo溶解(2)H2不能使CUo溶解(3)盐酸(或硫酸钠溶液,其他合理答案均可)(4)溶液中的H*可以使CUO溶解，H20、SO;不能使CUo溶解；稀硝酸(或盐酸，其他合理答案均可)9 .解析：此题考查的是Fe?+和Fe?+的相互转化及Fe2+、Fe3+的验证，熟练掌握知识点即可得出答案，注意(3)题脸证含有Fe?+而不含Fe3+的实验方法.答案：(1)还原(2)Fe(其他合理亦可)2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O(3)操作现象结论取少量样品于试管中并加入适量的KSCN溶液无血红色无Fer再向小试管样品中加入适量的新制氯水出现血红色存在Fe2+10 .解析：甲方案加过量NaOH溶液，Fe2+>CU2+均会沉淀，将沉淀加热后，得到多种物质，通入H2后所得的金属中有Cu、Fe等.乙方案加过量Fe粉，过量的铁粉转移到滤渣中，铁与稀盐酸反应，与其他物质分离，最终可得到纯净的铜，但过滤得到的滤渣表面吸附有盐酸，直接加热会污染环境.丙方案滤渣中混有多种金属氧化物，最终得不到纯净的铜.答案：(1)不能能不能应连接冷凝回流装置11 .解析：(1)因反应完毕后铁粉有轲余，所以溶液中Fe3+和C/+都已反应完全，溶液中一定含有Fe",一定不含Fe3+和Cir2+;固体烘干后一定含CU和Fe.原溶液中Fe>、Fe2+和Cu”的物质的量均为1molL1×0.1L=0.Imol.2Fe3+ +3Fe2+固体减少的质量2 mol1 mol3 mol56 g0. 1 mol0.05 mol0.15 mol mOl molX56g2 mol=2.8 g.Cu2+ +Fe= Cu ÷ Fe2固体增加的质量1 mol1 mol 1 mol 1 mol8g0. 1 mol0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol m20.1 l2 =mol×8 gE"=08g故反应完毕后，溶液中Fe?*的物质的量是0.15mol+0.1mol+0.1mol=0.35mol,固体烘干后和反应前加入的铁粉相比减少W-Z7Z2=2.Og.(2)反应完毕后，有铜生成，铁粉无剩余，这说明Fe与C/+恰好完全反应或Fe粉不足，与Cu”部分反应.溶液中一定有Fe?+,Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe与C/+恰好反应时溶液中Fe?+的物质的量应为0.35mol.若Fe粉不足，与Cu?+不完全反应，则应有(Fe2+)>0.25mol.故Fe?+的物质的量的范围是0.25mol<w(Fe2+)0.35mol.当铁粉与Ci?+反应时，C/,可能有剩余也可能完全反应，故OmOlWmCU2+)<0.1mol.因有CU析出，根据氧化性强弱关系可知，Fe3+被还原成Fe?'后，Cu?+才能被还原，所以溶液中一定无Fe?+.(3)反应完毕后，无固体沉淀物存在，这说明铁粉与一部分Fe3+反应或恰好与Fe?+反应，铁粉不足，C/+没参加反应.故溶液中一定含有Fe?+和C/+,可能有Fe3+.(Cu2+)应为0.1mol,0.1mol<”(Fe2+)W0.25mol(2Fe3+Fe=3Fe2+,恰好完全反应，Fe无剩余时，Fe?+应等于0.25mol).答案：Fe-0.35Fe"和Cu2+CUFe少2.0Fe+0.25mol<(Fe2+)0.35molC/+0molj(Cu2+)<0.1molFe?+增力口(3)Fe?+Cu2+Cu2+0.1Fe2+0.1mol<7(Fe2+)0.25mol