專題10 鐵、銅及其化合物(解析版)【好題匯編】十年(2016-2025)高考化學(xué)真題分類匯編(全國(guó)通.用)_第1頁(yè)
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PAGE1專題10鐵銅及其化合物考點(diǎn)十年考情(2016-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)01鐵及其化合物(2024?江西)(2021?河北)(2024?新課標(biāo)卷)(2025?河南)(2025?北京)(2023?江蘇)(2022?浙江)(2021?廣東)(2021?江蘇)(2022?重慶)(2016?江蘇)(2024?廣東)(2024?廣西)(2024?重慶)(2020?浙江)(2015?上海)(2014?上海)(2014?山東)(2015?北京)(2016?上海)(2016?浙江)(2012?新課標(biāo)卷)(2018?浙江)(2019?浙江)(2016?全國(guó)II卷)(2016?浙江)(2017?全國(guó)III卷)(2017?北京)(2017?浙江)(2018?浙江)(2017?浙江)情境多元:試題以景德鎮(zhèn)青花瓷、月壤鈦鐵礦、膽礬濕法冶銅等傳統(tǒng)文化、資源利用、前沿科技為情境,突出化學(xué)學(xué)科價(jià)值。知識(shí)融合:高頻整合氧化還原、沉淀溶解平衡、配合物、電化學(xué)四大板塊,并常結(jié)合熱重分析、滴定計(jì)算、流程設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)定量與定性并重。能力導(dǎo)向:從單一識(shí)記轉(zhuǎn)向“宏-微-符”三重表征,重視實(shí)驗(yàn)探究(Fe(OH)?制備、Fe3?/Fe2?轉(zhuǎn)化驗(yàn)證)、信息加工(圖表、Ksp數(shù)據(jù))與創(chuàng)新設(shè)計(jì)(綠色工藝評(píng)價(jià)、裝置改進(jìn)),體現(xiàn)核心素養(yǎng)。考點(diǎn)02銅及其化合物(2020?全國(guó)II卷)(2020?全國(guó)III卷)(2019?海南)(2011?山東)(2010?北京)(2024?福建)(2018?海南)(2020?海南)(2020?浙江)(2025?江蘇)(2018?海南)(2017?浙江)(2021?全國(guó)甲卷)(2012?上海)(2008?北京)(2017?浙江)(2015?新課標(biāo)Ⅰ)考點(diǎn)03鐵相關(guān)的流程題(2023?遼寧)(2022?山東)(2015?浙江)(2022?河北)(2022?全國(guó)甲卷)(2020?海南)(2020?江蘇)(2021?河北)(2021?海南)(2022?浙江)(2021?海南)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)01鐵及其化合物1.(2024·江西·高考真題)景德鎮(zhèn)青花瓷素有“國(guó)瓷”的美譽(yù)。是以黏土為原料,用含鈷、鐵的顏料著色,上釉后一次性高溫?zé)贫傻那嗨{(lán)色彩瓷。下列關(guān)于青花瓷說(shuō)法正確的是A.青藍(lán)色是由于生成了單質(zhì)鈷 B.表面的釉屬于有機(jī)高分子膜C.主要成分為鋁硅酸鹽 D.鐵元素的存在形式只有Fe2O3【答案】C【解析】A.青花瓷上的藍(lán)色花紋是由于使用了含有氧化鈷的“青料”繪制而成,與單質(zhì)鈷無(wú)直接關(guān)系,A錯(cuò)誤;B.釉是一種覆蓋在陶瓷表面的物質(zhì),通常由無(wú)機(jī)物質(zhì)組成,如硅酸鹽、氧化物等,B錯(cuò)誤;C.青花瓷是一種釉面瓷,其材質(zhì)屬于無(wú)機(jī)非金屬材料,主要成分為鋁硅酸鹽,C正確;D.青花瓷呈現(xiàn)青藍(lán)色,不能確定鐵元素的具體存在形式,F(xiàn)e2O3呈紅色,D錯(cuò)誤;故選C。2.(2021·河北·高考真題)“灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn),陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”?!肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱,生鐵熔化灌入熟鐵,再鍛打成鋼。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng).鋼的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生鐵由于含碳量高,熔點(diǎn)比熟鐵高D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3【答案】C【解析】A.鋼是含碳量低的鐵合金,故A正確;B.鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān),隨著含碳量的增大而增大,故B正確;C.由題意可知,生鐵熔化灌入熟鐵,再鍛打成鋼,說(shuō)明生鐵的熔點(diǎn)低于熟鐵,故C錯(cuò)誤;D.赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,可用于冶煉鐵,故D正確;故選C。3.(2024·新課標(biāo)卷·高考真題)實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置驗(yàn)證鐵與水蒸氣反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)為B.酒精燈移至濕棉花下方實(shí)驗(yàn)效果更好C.用木柴點(diǎn)燃肥皂泡檢驗(yàn)生成的氫氣D.使用硬質(zhì)玻璃試管盛裝還原鐵粉【答案】B【解析】A.鐵和水蒸氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成和,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,A正確;B.酒精燈放在鐵粉下方加熱可以產(chǎn)生高溫,且不影響水的蒸發(fā),若移至濕棉花下方則難以產(chǎn)生高溫,則實(shí)驗(yàn)效果不好,B錯(cuò)誤;C.用木柴點(diǎn)燃肥皂泡,若產(chǎn)生尖銳的爆鳴聲,則可檢驗(yàn)生成的氣體為氫氣,C正確;D.由于該實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)要在高溫下發(fā)生,因此要使用硬質(zhì)玻璃試管盛裝還原鐵粉,D正確;故選B。4.(2025·河南·高考真題)X是自然界中一種常見礦物的主要成分,可以通過(guò)如圖所示的四步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Q(略去部分參與反應(yīng)的物質(zhì)和反應(yīng)條件)。已知X和Q的組成元素相同。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.Y常用作油漆、涂料等的紅色顏料 B.溶液Z加熱煮沸后顏色會(huì)發(fā)生變化C.反應(yīng)需要在強(qiáng)酸性條件下進(jìn)行 D.Q可以通過(guò)單質(zhì)間化合反應(yīng)制備【答案】C【解析】X是自然界中一種常見礦物的主要成分,根據(jù)溶液Z、R、Q的顏色可知X中含有鐵元素,根據(jù)固體顏色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的紅色顏料,A正確;B.含有Fe3+的溶液加熱轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3膠體,溶液顏色發(fā)生變化,B正確;C.FeS可溶于酸,所以R→Q反應(yīng)不能在酸性溶液中進(jìn)行,C錯(cuò)誤;D.在加熱條件下Fe和S化合生成FeS,D正確;答案選C。5.(2025·北京·高考真題)我國(guó)科研人員在研究嫦娥五號(hào)返回器帶回的月壤時(shí),發(fā)現(xiàn)月壤鈦鐵礦()存在亞納米孔道,吸附并儲(chǔ)存了大量來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)的氫原子。加熱月壤鈦鐵礦可生成單質(zhì)鐵和大量水蒸氣,水蒸氣冷卻為液態(tài)水儲(chǔ)存起來(lái)以供使用。下列說(shuō)法不正確的是A.月壤鈦鐵礦中存在活潑氫B.將地球上開采的鈦鐵礦直接加熱也一定生成單質(zhì)鐵和水蒸氣C.月壤鈦鐵礦加熱生成水蒸氣的過(guò)程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)D.將獲得的水蒸氣冷卻為液態(tài)水的過(guò)程會(huì)放出熱量【答案】B【解析】A.月壤鈦鐵礦中的氫來(lái)自太陽(yáng)風(fēng),以原子態(tài)吸附,屬于活潑氫,A正確;B.地球上的鈦鐵礦若未吸附足夠氫原子,根據(jù)原子守恒可知,加熱可能無(wú)法生成水蒸氣,因此“一定生成”的說(shuō)法錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;C.生成水時(shí)H被氧化(0→+1),F(xiàn)e被還原(如+3→0),存在化合價(jià)變化,屬于氧化還原反應(yīng),C正確;D.水蒸氣液化是物理變化,但會(huì)釋放熱量,D正確;故選B。6.(2023·江蘇·高考真題)室溫下,探究溶液的性質(zhì),下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是選項(xiàng)探究目的實(shí)驗(yàn)方案A溶液中是否含有向溶液中滴加幾滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察溶液顏色變化B是否有還原性向溶液中滴加幾滴酸性溶液,觀察溶液顏色變化C是否水解向溶液中滴加2~3滴酚酞試液,觀察溶液顏色變化D能否催化分解向溶液中滴加幾滴溶液,觀察氣泡產(chǎn)生情況【答案】B【解析】A.檢驗(yàn)溶液中是否含有應(yīng)直接向待測(cè)液中滴加KSCN溶液,向待測(cè)液中滴加氯水會(huì)將氧化為干擾實(shí)驗(yàn),A錯(cuò)誤;B.向溶液中滴加幾滴酸性溶液,若觀察溶液紫色褪去,說(shuō)明有還原性,B正確;C.發(fā)生水解反應(yīng)使溶液顯酸性,應(yīng)向溶液中滴加2~3滴石蕊試液,觀察溶液顏色變化,C錯(cuò)誤;D.向溶液中滴加幾滴溶液,若產(chǎn)生氣泡有可能是的催化作用,D錯(cuò)誤。故選B。7.(2022·浙江·高考真題)關(guān)于化合物的性質(zhì),下列推測(cè)不合理的是A.與稀鹽酸反應(yīng)生成、、B.隔絕空氣加熱分解生成FeO、、C.溶于氫碘酸(HI),再加萃取,有機(jī)層呈紫紅色D.在空氣中,與高溫反應(yīng)能生成【答案】B【解析】已知化合物中Fe的化合價(jià)為+3價(jià),CH3O-帶一個(gè)單位負(fù)電荷,據(jù)此分析解題。A.由分析可知,化合物中Fe的化合價(jià)為+3價(jià),故其與稀鹽酸反應(yīng)生成、、,反應(yīng)原理為:FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH,A不合題意;B.由分析可知,化合物中Fe的化合價(jià)為+3價(jià),C為-2,若隔絕空氣加熱分解生成FeO、、則得失電子總數(shù)不相等,不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律,即不可能生成FeO、、,B符合題意;C.由分析可知,化合物中Fe的化合價(jià)為+3價(jià),故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I-氧化為I2,反應(yīng)原理為:2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH,再加萃取,有機(jī)層呈紫紅色,C不合題意;D.化合物在空氣中高溫將生成Fe2O3、CO2和H2O,然后Fe2O3為堿性氧化物,SiO2為酸性氧化物,故化合物與高溫反應(yīng)能生成,D不合題意;故答案為:B。8.(2021·廣東·高考真題)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A.可與反應(yīng)生成B.既可被氧化,也可被還原C.可將加入濃堿液中制得的膠體D.可存在的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系【答案】C【解析】圖中所示鐵元素不同化合價(jià)的物質(zhì):a為Fe,b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質(zhì),c為Fe(OH)2,e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質(zhì),d為Fe(OH)3。A.Fe與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì),如Fe+2FeCl3=3FeCl2,故A不選;B.Fe(II)為鐵元素的中間價(jià)態(tài),既有還原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被還原,故B不選;C.Fe(III)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,制備Fe(OH)3膠體操作為:向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱,故C選;D.轉(zhuǎn)化如,故D不選;綜上所述,答案為C。9.(2021·江蘇·高考真題)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.鐵粉能與O2反應(yīng),可用作食品保存的吸氧劑B.納米Fe3O4能與酸反應(yīng),可用作鐵磁性材料C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蝕印刷電路板上的CuD.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,可用于凈水【答案】B【解析】A.因?yàn)殍F粉能與O2反應(yīng),所以可用作食品保存的吸氧劑,A正確;B.納米Fe3O4具有磁性,可用作鐵磁性材料,B錯(cuò)誤;C.FeCl3與Cu反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2,主要利用其氧化性,C正確;D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,具有吸附性,可用于凈水,D正確;故選B。10.(2022·重慶·高考真題)下列操作中,不會(huì)影響溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等離子大量共存的是A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2【答案】D【解析】A.向溶液中加入硫酸鋅溶液,硫酸根離子會(huì)與溶液中的鋇離子反應(yīng),會(huì)影響溶液中離子的大量共存,故A不符合題意;B.向溶液中加入鐵粉,鐵離子會(huì)與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子,會(huì)影響溶液中離子的大量共存,故B不符合題意;C.向溶液中通入氨氣,鋁離子、鐵離子會(huì)與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀,會(huì)影響溶液中離子的大量共存,故C不符合題意;D.向溶液中通入二氧化碳,二氧化碳與溶液中離子不發(fā)生任何反應(yīng),不會(huì)影響溶液中離子的大量共存,故D符合題意;故選D。11.(2016·江蘇·高考真題)制備摩爾鹽【】的實(shí)驗(yàn)中,需對(duì)過(guò)濾出產(chǎn)品的母液【、、的混合溶液,】進(jìn)行處理。常溫下,分別取母液并向其中加入指定物質(zhì),反應(yīng)后溶液中主要存在的一組離子正確的是A.通入過(guò)量:、、、、B.加入少量NaClO溶液:、、、、C.加入過(guò)量NaOH溶液:、、、、D.加入過(guò)量NaClO和NaOH的混合溶液:、、、、【答案】D【解析】根據(jù)信息可知,母液中主要存在的離子有、Fe2+、H+、。A.通入過(guò)量Cl2,Cl2具有強(qiáng)的氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+,同時(shí)得到Cl-,故A錯(cuò)誤;B.加入少量NaClO溶液,ClO?在酸性條件下,能將Fe2+氧化成Fe3+,ClO?不存在,故B錯(cuò)誤;C.加入過(guò)量NaOH溶液,則Fe2+與OH-反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,與OH反應(yīng)生成一水合氨,則、不存在,故C錯(cuò)誤;D.加入過(guò)量NaClO和NaOH的混合溶液,ClO?能將Fe2+氧化成Fe3+,ClO?被還原為Cl-,F(xiàn)e3+與OH-生成氫氧化鐵沉淀,故D正確;答案選D。12.(2024·廣東·高考真題)部分含或或物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖。下列推斷合理的是A.若a在沸水中可生成e,則a→f的反應(yīng)一定是化合反應(yīng)B.在g→f→e→d轉(zhuǎn)化過(guò)程中,一定存在物質(zhì)顏色的變化C.加熱c的飽和溶液,一定會(huì)形成能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的紅棕色分散系D.若b和d均能與同一物質(zhì)反應(yīng)生成c,則組成a的元素一定位于周期表p區(qū)【答案】B【解析】A.若a在沸水中可生成e,此時(shí)a為Mg,e為Mg(OH)2,即f為鎂鹽,a→f的反應(yīng)有多種,可能為,該反應(yīng)屬于置換反應(yīng),可能為,該反應(yīng)屬于化合反應(yīng),綜上a→f的反應(yīng)不一定是化合反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.e能轉(zhuǎn)化為d,此時(shí)e為白色沉淀,d為紅褐色沉淀,說(shuō)明在g→f→e→d轉(zhuǎn)化過(guò)程中,一定存在物質(zhì)顏色的變化,故B正確;C.由題意得,此時(shí)能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的紅棕色分散系為膠體,c應(yīng)為鐵鹽,加熱鐵鹽的飽和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C錯(cuò)誤;D.假設(shè)b為Al2O3,即d為,c為鋁鹽,Al2O3、與稀鹽酸反應(yīng)均生成鋁鹽,此時(shí)組成a的元素為Al,位于周期表p區(qū);假設(shè)b為Fe2O3,即d為,c為鐵鹽,F(xiàn)e2O3、與稀鹽酸反應(yīng)均生成鐵鹽,此時(shí)組成a的元素為Fe,位于周期表d區(qū),故D錯(cuò)誤;故選B。13.(2024·廣西·高考真題)某小組對(duì)和的性質(zhì)進(jìn)行探究:Ⅰ.向少量蒸餾水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。Ⅱ.向少量蒸餾水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。下列說(shuō)法正確的是A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中繼續(xù)加入少量固體,溶液顏色變淺B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液呈紅色C.KSCN能區(qū)分和D.焰色試驗(yàn)不能區(qū)分和【答案】C【解析】A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,溶液與KSCN溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:,硫酸鉀固體溶于水產(chǎn)生鉀離子和硫酸根,并不影響該平衡的移動(dòng),因此溶液的顏色不發(fā)生變化,故A錯(cuò)誤;B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,溶液中存在有K+、,并不能電離出Fe3+,因此溶液與KSCN溶液并不能發(fā)生反應(yīng),溶液顏色無(wú)明顯變化,故B錯(cuò)誤;C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,KSCN溶液與溶液反應(yīng)產(chǎn)生,溶液變?yōu)榧t色,但溶液與KSCN溶液并不能發(fā)生反應(yīng),是一種深紅色晶體,水溶液呈黃色,帶有黃綠色熒光,因此加入KSCN可以區(qū)分兩者,故C正確;D.焰色反應(yīng)是金屬單質(zhì)或離子的電子在吸收能量后,躍遷到較高能量級(jí),然后從較高能量級(jí)躍遷到低能量級(jí),這次躍遷會(huì)放出光子,光子的頻率若在可見光頻率范圍內(nèi),則金屬表現(xiàn)為有焰色反應(yīng)。鐵燃燒火焰為無(wú)色,是因?yàn)榉懦龅墓庾宇l率不在可見光頻率范圍內(nèi),而中含有鉀元素,焰色試驗(yàn)時(shí)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃可以看到紫色,因此焰色試驗(yàn)可以區(qū)分和,故D錯(cuò)誤;故答案選C。14.(2024·重慶·高考真題)單質(zhì)M的相關(guān)轉(zhuǎn)化如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.a(chǎn)可使灼熱的銅變黑 B.b可與紅熱的鐵產(chǎn)生氣體C.c可使燃燒的鎂條熄滅 D.d可使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)【答案】C【解析】堿溶液與單質(zhì)d反應(yīng)生成漂白液,故單質(zhì)d為Cl2,堿溶液是NaOH;堿溶液NaOH與氧化物c(適量)反應(yīng)得純堿溶液,故氧化物c為CO2;單質(zhì)M與氧化物b反應(yīng)得堿溶液,故單質(zhì)M為Na,氧化物b為H2O;Na與單質(zhì)a反應(yīng)得氧化物,因此單質(zhì)a為O2,據(jù)此回答。A.a(chǎn)為O2,O2可與灼熱的銅反應(yīng)生成黑色的氧化銅,A正確;B.b為H2O,水蒸氣可與紅熱的鐵在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,B正確;C.c為CO2,鎂條在CO2中燃燒生成氧化鎂和碳,燃燒的鎂條不熄滅,C錯(cuò)誤;D.d為Cl2,Cl2可與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)能使?jié)駶?rùn)的淀粉試紙變藍(lán),D正確;答案選C。15.(2020·浙江·高考真題)黃色固體X,可能含有漂白粉、、、、之中的幾種或全部。將X與足量的水作用,得到深棕色固體混合物Y和無(wú)色堿性溶液Z。下列結(jié)論合理的是A.X中含,可能含有B.X中含有漂白粉和C.X中含有,Y中含有D.用酸化溶液Z,若有黃綠色氣體放出,說(shuō)明X中含有【答案】C【解析】固體X為黃色,則含有Fe2(SO4)3,溶于水后,要使溶液Z為無(wú)色堿性,則一定含有漂白粉,且漂白粉過(guò)量,得到深棕色固體混合物Y,則固體Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物,X中一定含有,和中含有其中一種或兩種都含,據(jù)此解答。A.若X含有KI,則會(huì)與漂白粉反應(yīng)生成I2,溶液不為無(wú)色,A不正確;B.由分析可知,不一定含有FeSO4,B不正確;C.由分析可知,X含有CuCl2,Y含有Fe(OH)3,C正確;D.酸化后,產(chǎn)生黃綠色氣體,為氯氣,則發(fā)生的發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,此時(shí)的Cl-有可能來(lái)自于漂白粉氧化FeSO4產(chǎn)生的Cl-,也有可能是漂白粉自身含有的,不能推導(dǎo)出含有CuCl2,D不正確;故選C。16.(2015·上海·高考真題)檢驗(yàn)用硫酸亞鐵制得的硫酸鐵中是否含有硫酸亞鐵,可選用的試劑是A.NaOH B.KMnO4 C.KSCN D.苯酚【答案】B【解析】A.若加入NaOH,硫酸亞鐵發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生的白色Fe(OH)2會(huì)被硫酸鐵發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的紅褐色的Fe(OH)3遮擋,不容易觀察到,因此不能鑒定,故A錯(cuò)誤;B.KMnO4有氧化性,硫酸亞鐵有還原性,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),使KMnO4的紫色褪去,而硫酸鐵不能與KMnO4發(fā)生反應(yīng),因此可以作為鑒定試劑,故B正確;C.KSCN與硫酸鐵會(huì)發(fā)生反應(yīng),使溶液變紅色,而硫酸亞鐵不能反應(yīng),因此無(wú)論硫酸亞鐵是否存在,溶液都變紅色,因此無(wú)法鑒定,故C錯(cuò)誤;D.苯酚與硫酸鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),使溶液變?yōu)樽仙?,而與硫酸亞鐵不能發(fā)生反應(yīng),無(wú)論硫酸亞鐵是否存在,溶液都變紫色,所以不能作為鑒定試劑,故D錯(cuò)誤;故答案選B。17.(2014·上?!じ呖颊骖})用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得的溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是A.若無(wú)固體剩余,則溶液中一定有Fe3+B.若有固體存在,則溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,則一定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2+,則一定有Cu析出【答案】B【解析】氧化性是Fe3+>Cu2+>Fe2+,還原性是Fe>Cu,A.若無(wú)固體剩余,這說(shuō)明鐵粉完全被氧化,但此時(shí)溶液中不一定還有Fe3+,A不正確;B.若有固體存在,則固體中一定有銅,可能還有鐵,因此溶液中一定有Fe2+,B正確;C.若溶液中有Cu2+,則也可能有部分銅已經(jīng)被置換出來(lái),因此不一定沒有固體析出,C不正確;D.若溶液中有Fe2+,但如果溶液鐵離子過(guò)量,則不一定有Cu析出,D不正確;答案選B。18.(2014·山東·高考真題)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng),放出NO物質(zhì)的量最多的是A.FeO B.Fe2O3 C.FeSO4 D.Fe3O4【答案】A【解析】假設(shè)質(zhì)量都為mg:A.FeO與硝酸反應(yīng)被氧化生成Fe3+,則失電子物質(zhì)的量為mol;B.Fe2O3與硝酸不發(fā)生氧化還原反應(yīng),失電子為0;C.FeSO4與硝酸反應(yīng)被氧化生成Fe3+,則失電子物質(zhì)的量為mol;D.Fe3O4中Fe元素的化合價(jià)有+2、+3價(jià),與硝酸反應(yīng)被氧化生成Fe3+,則失電子物質(zhì)的量為mol,由以上分析可知,失電子最多的是FeO,則放出NO物質(zhì)的量最多的是FeO;故選A。19.(2015·北京·高考真題)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):下列說(shuō)法中不正確的是:A.Ⅰ種氣體有無(wú)色變紅棕色的化學(xué)方程式為:2NO+O2=2NO2B.Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化層,阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C.對(duì)比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象,說(shuō)明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D.針對(duì)Ⅲ中現(xiàn)象,在Fe、Cu之間連接電流計(jì),可判斷Fe是否被氧化【答案】C【解析】A.I是鐵與稀硝酸反應(yīng)生成無(wú)色氣體NO,NO被空氣中的氧氣氧化生成紅棕色的NO2氣體,故A正確;B.II的現(xiàn)象是因?yàn)殍F發(fā)生了鈍化,F(xiàn)e表面形成致密的氧化層,阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng),故B正確;C.實(shí)驗(yàn)II反應(yīng)停止是因?yàn)榘l(fā)生了鈍化,不能用來(lái)比較稀硝酸和濃硝酸的氧化性強(qiáng)弱,物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱只能通過(guò)比較物質(zhì)得電子能力大小來(lái)分析,故C錯(cuò)誤;D.III中Fe、Cu都能與硝酸反應(yīng),二者接觸,符合原電池構(gòu)成條件,要想驗(yàn)證鐵是否為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),可以連接電流計(jì),故D正確。答案選C。20.(2016·上?!じ呖颊骖})某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mlCl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93【答案】A【解析】FexO中Fe的平均化合價(jià)為+,被氧化為Fe3+,根據(jù)電子守恒可知,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等.標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為×2=0.01mol.則有:×(3-)×x=0.01mol,解得x=0.8,故選A。21.(2016·浙江·高考真題)下圖中,固體A是鐵銹的主要成分。請(qǐng)回答:(1)白色沉淀E的化學(xué)式。(2)寫出AB的化學(xué)方程式。(3)寫出CD在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式?!敬鸢浮緽aSO4Fe2O3+3CO2Fe+3CO22Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+【解析】A是鐵銹的主要成分,A為氧化鐵,與一氧化碳反應(yīng)生成單質(zhì)鐵和二氧化碳,鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,所以固體C為氯化鐵,氯化鐵與二氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵溶液中加入氯化鋇生成白色沉淀硫酸鋇,則E是硫酸鋇。(1)白色沉淀硫酸鋇的化學(xué)式BaSO4,故答案為BaSO4;(2)一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式為:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故答案為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(3)氯化鐵與二氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸亞鐵,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,故答案為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。22.(2012·新課標(biāo)卷·高考真題)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式,可用離子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54g的FeClx樣品,溶解后先進(jìn)行陽(yáng)離子交換預(yù)處理,再通過(guò)含有飽和OH-的陰離子交換柱,使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的鹽酸滴定,滴至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量,并求出FeClx中x值:(列出計(jì)算過(guò)程);(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,采用上述方法測(cè)得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為。在實(shí)驗(yàn)室中,F(xiàn)eCl2可用鐵粉和鹽酸反應(yīng)制備,F(xiàn)eCl3可用鐵粉和反應(yīng)制備;(3)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4,其反應(yīng)的離子方程式為與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應(yīng)式為,該電池總反應(yīng)的離子方程式為。【答案】310%或0.10也可以鹽酸氯氣2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-【解析】

(4)根據(jù)題意,F(xiàn)eCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4,根據(jù)元素守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒,可得反應(yīng)的離子方程式。根據(jù)原電池反應(yīng)原理,鋅做負(fù)極材料,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);K2FeO4在電池中作為正極材料,得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。23.(2018·浙江·高考真題)稱取4.00g氧化銅和氧化鐵固體混合物,加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60g鐵粉,充分反應(yīng)后,得固體的質(zhì)量為3.04g。請(qǐng)計(jì)算:(1)加入鐵粉充分反應(yīng)后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。(2)固體混合物中氧化銅的質(zhì)量。【答案】0.100mol2.40g【解析】過(guò)程發(fā)生的反應(yīng):CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu,F(xiàn)e+Fe2(SO4)3=3FeSO4,所得固體為置換出的銅和剩余的鐵的混合物,以此解答?!窘馕觥浚?)過(guò)程發(fā)生的反應(yīng):CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu,F(xiàn)e+Fe2(SO4)3=3FeSO4,加入鐵粉充分反應(yīng)后,溶液中溶質(zhì)是硫酸亞鐵,根據(jù)硫酸根守恒,得到硫酸亞鐵的物質(zhì)的量n=0.05L×2.00mol/L=0.100mol;故答案為0.100mol;(2)根據(jù)(1)的結(jié)果,充分反應(yīng)后,溶液中含鐵元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.100mol,質(zhì)量m=0.1000mol56g/mol=5.60g,等于加入的鐵粉的質(zhì)量,說(shuō)明3.04g固體中含有氧化銅中的銅及剩余鐵的質(zhì)量,這些鐵的質(zhì)量恰好等于氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量,設(shè)氧化銅xmol,氧化鐵ymol,則有:80x+160y=4.00,64x+112y=3.04,解得x=0.03,y=0.01,氧化銅的質(zhì)量是0.03mol×80g/mol=2.40g,故答案為2.40g。24.(2019·浙江·高考真題)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。請(qǐng)回答:(1)儀器1的名稱。裝置5的作用。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),關(guān)閉K2,打開K1,反應(yīng)一段時(shí)間后,再打開K2,關(guān)閉K1,發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進(jìn)入4中。請(qǐng)為裝置作一處改進(jìn),使溶液能進(jìn)入4中。(3)裝置改進(jìn)后,將3中反應(yīng)后溶液壓入4中,在4中析出了灰綠色沉淀。從實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程分析沒有產(chǎn)生白色沉淀的原因?!敬鸢浮康我郝┒?分液漏斗)液封,防止空氣進(jìn)入裝置4在裝置2、3之間添加控制開關(guān)裝置4內(nèi)的空氣沒有排盡【解析】該裝置制備Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排盡空氣的前提下,先將鐵屑和稀硫酸反應(yīng)得到FeSO4,再利用氣體產(chǎn)生的氣壓把FeSO4溶液壓至裝置4中與NaOH反應(yīng),得到Fe(OH)2,注意所需試劑也需要加熱除掉溶解氧。(1)觀察儀器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗,該反應(yīng)需要置于無(wú)氧環(huán)境,注意這里跟防倒吸無(wú)關(guān),可知裝置5的作用是液封,防止空氣進(jìn)入裝置4。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),關(guān)閉K2,打開K1,反應(yīng)一段時(shí)間后,再打開K2,關(guān)閉K1,發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進(jìn)入4中。如此操作,不行的原因在于儀器1產(chǎn)生的H2從左側(cè)導(dǎo)管溢出,那么沒有足夠的壓強(qiáng)不能將FeSO4溶液擠出,因而在裝置2、3之間添加控制開關(guān)即可。(3)灰綠色沉淀產(chǎn)生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化,因?yàn)檠b置4中空氣沒有完全排盡。25.(2016·全國(guó)II卷·高考真題)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2液中需加入少量鐵屑,其目的是。(2)甲組同學(xué)取2mlFeCl2溶液。加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是。(4)丙組同學(xué)取10mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層呈紫色;②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀:③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是(填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明:在I-過(guò)量的情況下,溶液中仍含有(填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;一段時(shí)間后。溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱。隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移動(dòng)原理解釋)?!敬鸢浮糠乐笷e2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)Fe2+Fe3+可逆反應(yīng)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)。【解析】亞鐵離子具有強(qiáng)的還原性,鐵離子具有強(qiáng)的氧化性,易發(fā)生水解,根據(jù)兩種離子的性質(zhì)進(jìn)行分析?!窘馕觥浚?)亞鐵離子具有還原性,能被空氣中的氧氣氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵粉的目的是防止Fe2+被氧化;(2)Cl2可將Fe2+氧化成鐵離子,自身得電子生成氯離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(3)防止空氣中的氧氣將Fe2+氧化,產(chǎn)生干擾,所以煤油的作用是隔絕空氣;(4)根據(jù)Fe2+的檢驗(yàn)方法,向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀,一定含有亞鐵離子;則實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2+;碘易溶于CCl4,在CCl4中呈紫色,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液顯血紅色,實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明,在I-過(guò)量的情況下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng);(5)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,鐵離子的溶液呈棕黃色;一段時(shí)間后.溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成,產(chǎn)生氣泡的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的鐵離子做了H2O2分解反應(yīng)的催化劑,雙氧水分解產(chǎn)生氧氣;雙氧水分解過(guò)程放出熱量,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng),產(chǎn)生了氫氧化鐵紅褐色沉淀。26.(2016·浙江·高考真題)某同學(xué)將鐵鋁合金樣品溶解后取樣25.00mL,分離并測(cè)定Fe3+的濃度,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下:已知:乙醚[(C2H5)2O]是一種易揮發(fā)、易燃、有麻醉性的有機(jī)化合物,沸點(diǎn)為34.5度,微溶于水,在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚,當(dāng)鹽酸濃度降低時(shí),該化合物解離。請(qǐng)回答:(1)操作A的名稱是。(2)經(jīng)操作A后,為判斷Fe3+是否有殘留,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(3)蒸餾裝置如下圖所示,裝置中存在的錯(cuò)誤是。(4)滴定前,加入的適量溶液B是。A.H2SO3—H3PO4

B.H2SO4—H3PO4C.HNO3—H3PO4

D.HI—H3PO4(5)滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),消耗0.1000

mol·L-1K2Cr2O7溶液6.00mL。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),試樣X中c(Fe3+)為。(6)上述測(cè)定結(jié)果存在一定的誤差,為提高該滴定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,可采取的措施是。A.稀釋被測(cè)試樣

B.減少被測(cè)試樣取量C.增加平行測(cè)定次數(shù)

D.降低滴定劑濃度【答案】分液從溶液Ⅱ中取樣,滴加KSCN溶液,顯紅色證明殘留含有Fe3+,顯無(wú)色證明無(wú)殘留體系封閉;明火加熱B0.576mol/LCD【解析】含F(xiàn)e3+、Al3+試樣X溶液25mL,加入適量濃鹽酸和乙醚,在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚,乙醚微溶于水,分層后通過(guò)分液分離得到溶液Ⅱ?yàn)锳l3+的溶液,和溶液Ⅰ是乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]的溶液,當(dāng)鹽酸濃度降低時(shí),該化合物解離,加入水解離后,通過(guò)蒸餾得到方法除去乙醚,得到含鐵離子的水溶液,定容至100mL,取25.00mL溶液,滴入適量還原劑得到Fe2+離子的溶液,加入指示劑,滴定前,加入的適量溶液B為非氧離子化性和還原性的酸,用重鉻酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)。(1)操作A是利用在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚,乙醚微溶于水,分層后通過(guò)分液分離得到溶液Ⅱ?yàn)锳l3+的溶液,和溶液Ⅰ是乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]的溶液,分離的名稱為分液,故答案為分液;(2)依據(jù)鐵離子遇到KSCN溶液變紅色設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)鐵離子的存在,從溶液Ⅱ中取樣,滴加KSCN溶液,顯紅色證明殘留含有Fe3+,顯無(wú)色證明無(wú)殘留,故答案為從溶液Ⅱ中取樣,滴加KSCN溶液,顯紅色證明殘留含有Fe3+,顯無(wú)色證明無(wú)殘留;(3)蒸餾裝置中錐形瓶不能密閉,否則蒸餾實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行,乙醚是一種易揮發(fā)、易燃、有麻醉性的有機(jī)化合物,實(shí)驗(yàn)加熱不能用明火,否則會(huì)引發(fā)燃燒導(dǎo)致危險(xiǎn),故答案為體系密閉,明火加熱;(4)滴定需要的酸性環(huán)境,所需酸不能具有還原性、氧化性,不能被氧化劑氧化,也不能被亞鐵離子還原。A.H2SO3-H3PO4中亞硫酸具有還原性,也會(huì)被氧化劑氧化,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液增大,產(chǎn)生誤差,故A錯(cuò)誤;B.H2SO4-H3PO4中酸為非氧化性酸,可以提供酸性環(huán)境且不影響測(cè)定反應(yīng),故B正確;C.HNO3-H3PO4中硝酸具有強(qiáng)氧化性,可以氧化亞鐵離子,導(dǎo)致滴入氧化劑標(biāo)準(zhǔn)溶液減少,測(cè)定結(jié)果偏低,故C錯(cuò)誤;D.HI-H3PO4中HI酸是還原性酸,也可以消耗滴入的氧化劑,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,故D錯(cuò)誤;故答案為B;(5)依據(jù)離子反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算,定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),消耗0.1000mol?L-1K2Cr2O7溶液6.00mL,物質(zhì)的量=0.1000mol/L×0.00600L=0.00060mol,反應(yīng)為Cr2O72-+6Fe2++H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

1

60.00060mol0.00360molc==0.144mol/L,則試樣X中c(Fe3+)=0.144mol/L×=0.576mol/L,故答案為0.576mol/L;(6)上述測(cè)定結(jié)果存在一定的誤差,為提高該滴定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,可以重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn),數(shù)值取平均值,減少誤差,滴定溶液濃度越小,測(cè)定結(jié)果越準(zhǔn)確。A.稀釋被測(cè)試樣,濃度減小,測(cè)定誤差會(huì)增大,故A錯(cuò)誤;B.減少被測(cè)試樣取量,和滴定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;C.增加平行測(cè)定次數(shù),減少測(cè)定帶來(lái)的誤差,可以提高準(zhǔn)確度,故C正確;D.降低滴定劑濃度,反應(yīng)終點(diǎn)判斷更準(zhǔn)確.滴定結(jié)果的精密度高,故D正確;故答案為CD。27.(2018·浙江·高考真題)為了探究鐵、銅及其化合物的性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。已知:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。請(qǐng)回答:(1)虛線框處宜選擇的裝置是(填“甲”或“乙”);實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱,變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(2)實(shí)驗(yàn)后,取硬質(zhì)玻璃管中適量的固體,用一定濃度的鹽酸溶解,滴加KSCN溶液,沒有出現(xiàn)血紅色,說(shuō)明該固體中沒有+3價(jià)的鐵。判斷結(jié)論是否正確并說(shuō)明理由?!敬鸢浮恳?/p>

銅絲由黑變紅色不正確,因?yàn)殍F過(guò)量時(shí):Fe+2Fe3+=3Fe2+【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖,進(jìn)行的是鐵與水蒸氣的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),再利用生成的氫氣還原氧化銅。(1)氫氣的密度小于空氣,應(yīng)該采用向下排空氣法收集氫氣,虛線框處宜選擇的裝置是乙;氫氣能夠還原氧化銅,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將螺旋狀銅絲加熱,變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中,可以看到銅絲由黑色變紅色,試管壁有水珠生成,故答案為乙;銅絲由黑色變紅色,試管壁有水珠生成;(2)根據(jù)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),實(shí)驗(yàn)后,鐵粉可能剩余,用一定濃度的鹽酸溶解時(shí),過(guò)量的鐵可以將Fe3+還原成Fe2+,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+,導(dǎo)致滴加KSCN溶液,沒有出現(xiàn)血紅色,故答案為不正確;過(guò)量的鐵可以將Fe3+還原成Fe2+而不能是KSCN溶液不變紅。28.(2017·全國(guó)III卷·高考真題)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究。回答下列問(wèn)題:(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:、。(2)為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①儀器B的名稱是。②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序(填標(biāo)號(hào));重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3g。a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱

b.熄滅酒精燈

c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2

e.稱量A

f.冷卻到室溫③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按A.d次序操作,則使x(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。①C.D中的溶液依次為(填標(biāo)號(hào))。C.D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為。a.品紅

b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2

e.濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式?!敬鸢浮繕悠分袥]有Fe3+Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+干燥管dabfce偏小C.a(chǎn)生成白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑【解析】(1)樣品溶于水滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化,說(shuō)明樣品中無(wú)Fe3+;再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅,這說(shuō)明有鐵離子產(chǎn)生,即硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵,鐵離子遇KSCN溶液顯紅色;(2)①根據(jù)儀器構(gòu)造可知B是干燥管;②由于裝置中含有空氣,空氣能氧化硫酸亞鐵,所以加熱前需要排盡裝置中空氣,利用氮?dú)馀懦隹諝?,為了使生成的水蒸氣完全排除,?yīng)該先熄滅酒精燈再冷卻,然后關(guān)閉K1和K2,最后稱量,即正確的排序是dabfce;③樣品的質(zhì)量是(m2-m1)g,加熱后剩余固體是硫酸亞鐵,質(zhì)量為(m3-m1)g,生成水的質(zhì)量為(m2-m3)g,F(xiàn)eSO4·xH2OFeSO4+

xH2O152

18x(m3-m1)g

(m2-m3)g則:,解得:x=;若實(shí)驗(yàn)時(shí)按A.d次序操作,在加熱過(guò)程中硫酸亞鐵被空氣氧化為硫酸鐵,導(dǎo)致m3增加,因此x偏?。唬?)①最終得到紅棕色固體,說(shuō)明有氧化鐵生成,即分解過(guò)程發(fā)生了氧化還原反應(yīng),根據(jù)化合價(jià)變化可知一定有SO2生成,這說(shuō)明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和鋇離子結(jié)合生成白色沉淀硫酸鋇,由于硝酸鋇在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2,所以應(yīng)該用氯化鋇,檢驗(yàn)SO2用品紅溶液,所以C.D的溶液依次為氯化鋇溶液和品紅溶液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中溶液變渾濁產(chǎn)生白色沉淀,D中品紅溶液褪色,故答案為C.a(chǎn);②根據(jù)以上分析可知硫酸亞鐵高溫分解生成氧化鐵、SO2和SO3,根據(jù)電子守恒和原子守恒得此反應(yīng)的方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。29.(2017·北京·高考真題)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物①取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明溶液中含有Fe2+。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè),同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀;較3min時(shí)量少;溶液紅色較3min時(shí)加深ⅲ120產(chǎn)生白色沉淀;較30min時(shí)量少;溶液紅色較30min時(shí)變淺(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)②對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。③下列實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)A.B.c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向硝酸酸化的溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液,3min時(shí)溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無(wú)色。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:裝置如圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:。【答案】加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀Fe+2Fe3+=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05mol·L-1NaNO3溶液FeSO4溶液(或FeCl2溶液)分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深溶液中存在反應(yīng):①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①、②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小?!窘馕觥浚?)①黑色固體中含有過(guò)量鐵,如果同時(shí)含有銀,則可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而銀不能溶解。或者先用硝酸溶解固體,再用HCl檢驗(yàn)Ag+。②K3[Fe(CN)3]是檢驗(yàn)Fe2+的試劑,所以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀說(shuō)明含有Fe2+。(2)過(guò)量鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,即Fe+2Fe3+=3Fe2+。②O2氧化Fe2+生成Fe3+的反應(yīng)為4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O。白色沉淀是AgSCN,所以實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明含有Ag+,Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。③證明假設(shè)abc錯(cuò)誤,就是排除Ag+時(shí)實(shí)驗(yàn)比較,相當(dāng)于沒有Ag+存在的空白實(shí)驗(yàn),考慮其他條件不要變化,可以選用0.05mol·L-1NaNO3溶液。原電池實(shí)驗(yàn)需要證明的是假設(shè)d的反應(yīng)Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能夠?qū)崿F(xiàn),所以甲池應(yīng)當(dāng)注入FeCl2(或者FeSO4溶液)。假設(shè)d成立,則上述原電池中能夠產(chǎn)生電流,左側(cè)溶液中生成的Fe3+遇到KSCN時(shí)紅色會(huì)更深。(3)由于存在過(guò)量鐵粉,溶液中存在反應(yīng)有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,反應(yīng)生成的Fe2+能夠被Ag+氧化發(fā)生反應(yīng)②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,生成的Fe3+與過(guò)量鐵粉發(fā)生反應(yīng)③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小。30.(2017·浙江·高考真題)FeSO4受熱分解的化學(xué)方程式為:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑請(qǐng)回答:將FeSO4受熱產(chǎn)生的氣體按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)含有SO2和SO3。能說(shuō)明SO2存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是;為測(cè)定BaSO4沉淀的質(zhì)量,后續(xù)的操作步驟依次為、洗滌、干燥、稱量。試劑一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,用化學(xué)方法驗(yàn)證FeSO4受熱后固體的成分(不考慮其他反應(yīng))?!敬鸢浮科芳t溶液褪色過(guò)濾向固體成分中加入稀硫酸,取反應(yīng)后溶液,滴加KSCN溶液,若有血紅色出現(xiàn),則表示溶液中存在Fe3+,產(chǎn)物中有Fe2O3存在【解析】根據(jù)FeSO4受熱分解的化學(xué)方程式可知,氣體通過(guò)BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明氣體產(chǎn)物中含有SO3;SO2具有漂白性,能說(shuō)明SO2存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅溶液褪色;為測(cè)定BaSO4沉淀的質(zhì)量,后續(xù)的操作步驟依次為過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量。受熱分解后的固體是氧化鐵,可以通過(guò)檢驗(yàn)鐵離子驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)方案是向固體成分中加入稀硫酸,取反應(yīng)后溶液,滴加KSCN溶液,若有血紅色出現(xiàn),則表示溶液中存在Fe3+,產(chǎn)物中有Fe2O3存在。知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)02銅及其化合物1.(2020·全國(guó)II卷·高考真題)北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.膽礬的化學(xué)式為CuSO4B.膽礬可作為濕法冶銅的原料C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)【答案】A【解析】A.膽礬為硫酸銅晶體,化學(xué)式為CuSO45H2O,A說(shuō)法錯(cuò)誤;B.濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)制取銅,B說(shuō)法正確;C.加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽礬,故“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程,C說(shuō)法正確;D.鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅,D說(shuō)法正確。綜上所述,相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A,故選A。2.(2020·全國(guó)III卷·高考真題)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色,歷經(jīng)千年色彩依然,其中綠色來(lái)自孔雀石顏料(主要成分為Cu(OH)2·CuCO3),青色來(lái)自藍(lán)銅礦顏料(主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度B.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿D.Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3【答案】C【解析】A.字畫主要由紙張和絹、綾、錦等織物構(gòu)成,為防止受潮和氧化,保存古代字畫時(shí)要特別注意控制適宜的溫度和濕度,A說(shuō)法正確;B.由孔雀石和藍(lán)銅礦的化學(xué)成分可知,其中的銅元素、碳元素和氫元素均處于最高價(jià),其均為自然界較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì),因此,用其所制作的顏料不易被空氣氧化,B說(shuō)法正確;C.孔雀石和藍(lán)銅礦的主要成分均可與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的銅鹽,因此,用其制作的顏料不耐酸腐蝕,C說(shuō)法錯(cuò)誤;D.因?yàn)闅溲趸~中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于碳酸銅,所以Cu(OH)2?CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2?2CuCO3,D說(shuō)法正確。綜上所述,相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是C,故本題答案為C。3.(2019·海南·高考真題)我國(guó)古代典籍中有“石膽……淺碧色,燒之變白色者真”的記載,其中石膽是指A. B.C. D.【答案】A【解析】在選項(xiàng)給出的四種物質(zhì)中只有、晶體有色,而和均為無(wú)色晶體,加熱分解生成CuSO4和H2O,CuSO4呈白色;而加熱發(fā)生分解反應(yīng),生成的Fe2O3呈紅棕色,所以符合題意的物質(zhì)是,故合理選項(xiàng)是A。4.(2011·山東·高考真題)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說(shuō)法正確的是A.三者對(duì)應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B.三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)陰極上依次析出Cu、Fe、Al【答案】C【解析】A.Al對(duì)應(yīng)的氧化物是氧化鋁,而氧化鋁屬于兩性氧化物,A錯(cuò)誤;B.Cu的單質(zhì)放在空氣中,可生成銅綠堿式碳酸銅,屬于鹽,B錯(cuò)誤;C.水解的氯化物中,因?yàn)樯缮呻y溶堿和HCl,加熱促進(jìn)水解,同時(shí)HCl的揮發(fā),也使水解正向移動(dòng),所以最終得到是難溶堿,不會(huì)得到氯化物固體,所以制備AlCl3、FeCl3、CuCl2固體均不能采用將溶液直接蒸干的方法,C正確;D.因?yàn)殛?yáng)離子的氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+>H+>Al3+,所以電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí),先是鐵離子得到電子生成亞鐵離子,其次是銅離子得到電子生成單質(zhì)Cu,然后析出Fe,亞鐵離子放電完全后,則是氫離子放電生成氫氣,所以陰極上依次析出Cu、Fe、H2,D錯(cuò)誤;故答案為:C。5.(2010·北京·高考真題)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是A.相同溫度下,CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生銅的硫化物具有還原性,而銅藍(lán)沒有還原性C.CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是=CuS↓D.整個(gè)過(guò)程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)【答案】D【解析】A.難溶性的物質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡,PbS(s)Pb2+(aq)+S2-(aq),當(dāng)向該溶液中加入含有Cu2+的物質(zhì)時(shí),由于ksp(CuS)<ksp(PbS),所以會(huì)形成CuS沉淀,發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,由難溶解的向更難溶解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化。由于二者的化學(xué)組成相似,所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度,錯(cuò)誤;B.自然界地表層原生銅的硫化物被氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,說(shuō)明原生銅的硫化物具有還原性,在CuS中S是-2價(jià),也具有還原性,錯(cuò)誤;C.ZnS難溶于水,因此CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2++ZnS=CuS+Zn2+,錯(cuò)誤;D.在整個(gè)過(guò)程中既有電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng),也有沉淀轉(zhuǎn)化的復(fù)分解反應(yīng),正確。答案選D。6.(2024·福建·高考真題)從廢線路板(主要成分為銅,含少量鉛錫合金、鋁、鋅和鐵)中提取銅的流程如下:已知“濾液2”主要含和。下列說(shuō)法正確的是A.“機(jī)械粉碎”將鉛錫合金轉(zhuǎn)變?yōu)殂U和錫單質(zhì)B.“酸溶”時(shí)產(chǎn)生和離子C.“堿溶”時(shí)存在反應(yīng):D.“電解精煉”時(shí),粗銅在陰極發(fā)生還原反應(yīng)【答案】C【解析】廢線路板先機(jī)械粉碎,可以增加其反應(yīng)的接觸面積,加入稀鹽酸后鋁、鋅、鐵溶解,進(jìn)入濾液,通入氧氣和加氫氧化鈉,可以溶解錫和鉛,最后電解精煉得到銅。A.機(jī)械粉碎的目的是增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,A錯(cuò)誤;B.酸溶的過(guò)程中Al、Zn、Fe轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的和離子,B錯(cuò)誤;C.“堿溶”時(shí)根據(jù)產(chǎn)物中,存在反應(yīng):,故C正確;D.電解精煉時(shí)粗銅在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),逐步溶解,故D錯(cuò)誤;故選C。7.(2018·浙江·高考真題)某同學(xué)通過(guò)如下流程制備氧化亞銅:已知:難溶于水和稀硫酸,下列說(shuō)法不正確的是A.步驟②可用替換B.步驟③中為防止被氧化,可用溶液洗滌C.步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為D.如果試樣中混有和雜質(zhì),用足量稀硫酸與試樣充分反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)前、后固體質(zhì)量可計(jì)算試樣純度【答案】D【解析】堿式碳酸銅和過(guò)量的鹽酸反應(yīng),生成,溶液中通入,可將還原為,與氫氧化鈉反應(yīng)生成氧化亞銅、氯化鈉和水,據(jù)此分析作答。A.步驟②中的主要作用是將還原為,同樣具有還原性,可以替換,A項(xiàng)正確;B.溶液具有還原性,可以防止被氧化,B項(xiàng)正確;C.步驟④與氫氧化鈉反應(yīng)生成氧化亞銅、氯化鈉和水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,C項(xiàng)正確;D.如果試樣中混有和雜質(zhì),用足量稀硫酸與試樣充分反應(yīng)后,得到的固體中含有和,此時(shí)無(wú)法計(jì)算試樣純度,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選D。8.(2020·海南·高考真題)向CuSO4溶液中滴加氨水至過(guò)量,下列敘述正確的是A.先出現(xiàn)沉淀,后沉淀溶解變?yōu)闊o(wú)色溶液B.離子方程式為Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2OC.Cu2+與NH3中的氮原子以π鍵結(jié)合D.NH3分子中∠HNH為109o28ˊ【答案】B【解析】A.向CuSO4溶液中滴加氨水至過(guò)量,先生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,后溶解形成銅氨溶液,為深藍(lán)色溶液,故A錯(cuò)誤;B.離子方程式為Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故B正確;C.Cu2+提供空軌道,NH3中的氮原子提供孤電子對(duì),形成配位鍵,故C錯(cuò)誤;D.NH3分子為三角錐形,鍵角∠HNH為107o18ˊ,故D錯(cuò)誤。故答案選:B。9.(2020·浙江·高考真題)下列說(shuō)法不正確的是A.[Cu(NH3)4]SO4可通過(guò)CuSO4溶液與過(guò)量氨水作用得到B.鐵銹的主要成分可表示為Fe2O3·nH2OC.鈣單質(zhì)可以從TiCl4中置換出TiD.可用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg【答案】D【解析】A.硫酸銅溶液與氨水反應(yīng),當(dāng)氨水過(guò)量時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]SO4,A選項(xiàng)正確;B.在鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)生成氫氧化亞鐵,總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2被氧化為Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O=Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3分解即得鐵銹:2Fe(OH)3=Fe2O3?nH2O+(3-n)H2O,故所得鐵銹的主要成分為Fe2O3?nH2O,,B選項(xiàng)正確;C.鈣還原性較強(qiáng),鈣單質(zhì)可以從TiCl4中置換出Ti,C選項(xiàng)正確;D.鎂屬于較活潑金屬,不能利用氫氣還原氧化鎂制備鎂,而是常用電解熔融MgCl2的方法,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選D。10.(2025·江蘇·高考真題)探究含銅化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)如下:步驟Ⅰ

取一定量溶液,加入適量濃氨水,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。步驟Ⅱ

將沉淀分成兩等份,分別加入相同體積的濃氨水、稀鹽酸,沉淀均完全溶解,溶液分別呈現(xiàn)深藍(lán)色、藍(lán)色。步驟Ⅲ

向步驟Ⅱ所得的深藍(lán)色溶液中插入一根打磨過(guò)的鐵釘,無(wú)明顯現(xiàn)象;繼續(xù)加入稀鹽酸,振蕩后靜置,產(chǎn)生少量氣泡,鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是A.步驟Ⅰ產(chǎn)生的藍(lán)色沉淀為B.步驟Ⅱ的兩份溶液中:C.步驟Ⅲ中無(wú)明顯現(xiàn)象是由于鐵釘遇深藍(lán)色溶液迅速鈍化D.步驟Ⅲ中產(chǎn)生氣體、析出紅色物質(zhì)的反應(yīng)為【答案】B【解析】A.步驟Ⅰ中產(chǎn)生的藍(lán)色沉淀是Cu(OH)2,而非[Cu(NH3)4]SO4。因?yàn)檫m量濃氨水與CuSO4溶液反應(yīng)首先生成Cu(OH)2沉淀,過(guò)量氨水才會(huì)溶解沉淀形成絡(luò)合物,A錯(cuò)誤;B.步驟Ⅱ中,深藍(lán)色溶液(加入濃氨水)中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+絡(luò)離子而濃度降低,而藍(lán)色溶液(加入稀鹽酸)中Cu2+可以自由移動(dòng),濃度較高。因此c深藍(lán)色(Cu2+)<c藍(lán)色(Cu2+),B正確;C.步驟Ⅲ中無(wú)明顯現(xiàn)象并非因鐵釘鈍化。鐵在堿性溶液中不易鈍化,且后續(xù)加入鹽酸后有反應(yīng)發(fā)生,說(shuō)明鐵未鈍化。真正原因是絡(luò)合物中Cu2+濃度過(guò)低,無(wú)法被Fe置換,C錯(cuò)誤;D.步驟Ⅲ中加入鹽酸后,H+與NH3結(jié)合生成NH4+,導(dǎo)致配合物釋放Cu2+,隨后Fe與H+反應(yīng)生成H2(氣泡),并與Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,D的反應(yīng)式未體現(xiàn)H+的作用,與實(shí)際反應(yīng)原理不符,D錯(cuò)誤;故選B。11.(2018·海南·高考真題)銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔,寫出該過(guò)程的離子方程式。配制的FeCl3溶液應(yīng)保持(填“酸性”“堿性”或“中性”),原因是。(3)溶液中Cu2+的濃度可采用碘量法測(cè)得:①2Cu2++5I-=2CuI↓+②I3-+2=3I-+2反應(yīng)①中的氧化劑為?,F(xiàn)取20.00mL含Cu2+的溶液,加入足量KI充分反應(yīng)后,用0.1000mol·Lˉ1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液25.00mL,此溶液中Cu2+的濃度為mol·Lˉ1?!敬鸢浮緾u+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+酸性防止Fe3+水解生成Fe(OH)3Cu2+0.125【解析】(1)H2O2在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,能跟銅反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,故答案為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。(2)FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔,是鐵離子把銅氧化成銅離子,反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,由于Fe3+易水解,因此FeCl3溶液應(yīng)保持酸性,目的是防止Fe3+水解生成Fe(OH)3。故答案為:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;酸性;防止Fe3+水解生成Fe(OH)3。(3)反應(yīng)①中的銅的化合價(jià)由+2→+1價(jià),化合價(jià)降低,因此,氧化劑為Cu2+;根據(jù)反應(yīng)關(guān)系:22Cu2+0.1mol/L0.025L

x0.02L0.1mol/L0.025L=x0.02L,解得x=0.125mol/L;故答案為Cu2+;0.125。12.(2017·浙江·高考真題)為探究黑色固體X(僅含兩種元素)的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):請(qǐng)回答:(1)X的化學(xué)式是。(2)固體甲與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式是。(3)加熱條件下氨氣被固體X氧化成一種氣體單質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式?!敬鸢浮緾uOCu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O【解析】(1)X隔絕空氣高溫分解生成氣體和固體甲,氣體能使帶火星的木條復(fù)燃,說(shuō)明是氧氣,氧氣的質(zhì)量是32.0g-28.8g=3.2g,物質(zhì)的量是3.2g÷32g/mol=0.1mol;甲和稀硫酸反應(yīng)得到藍(lán)色溶液和紫紅色固體,藍(lán)色溶液中加入稀氫氧化鈉得到藍(lán)色沉淀,說(shuō)明是氫氧化銅,氫氧化銅分解生成氧化銅,CuO物質(zhì)的量是16g÷80g/mol=0.2mol;紫紅色固體是銅,物質(zhì)的量是12.8g÷64g/mol=0.2mol,固體甲中含Cu物質(zhì)的量為0.2mol+0.2mol=0.4mol,甲中含O物質(zhì)的量為=0.2mol,固體甲的化學(xué)式為Cu2O;所以X中銅和氧的個(gè)數(shù)之比是0.4mol:(0.1mol×2+0.2mol)=1:1,因此X的化學(xué)式為CuO。(2)固體甲Cu2O與稀硫酸反應(yīng)生成Cu、CuSO4和H2O,反應(yīng)的離子方程式是Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。(3)加熱條件下氨氣被固體X氧化成一種氣體單質(zhì),單質(zhì)是氮?dú)?,該反?yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。13.(2021·全國(guó)甲卷·高考真題)膽礬()易溶于水,難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的(雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應(yīng)制備膽礬,并測(cè)定其結(jié)晶水的含量?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)制備膽礬時(shí),用到的實(shí)驗(yàn)儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有(填標(biāo)號(hào))。A.燒杯

B.容量瓶

C.蒸發(fā)皿

D.移液管(2)將加入到適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為,與直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)相比,該方法的優(yōu)點(diǎn)是。(3)待完全反應(yīng)后停止加熱,邊攪拌邊加入適量,冷卻后用調(diào)為3.5~4,再煮沸,冷卻后過(guò)濾。濾液經(jīng)如下實(shí)驗(yàn)操作:加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、、乙醇洗滌、,得到膽礬。其中,控制溶液為3.5~4的目的是,煮沸的作用是。(4)結(jié)晶水測(cè)定:稱量干燥坩堝的質(zhì)量為,加入膽礬后總質(zhì)量為,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?,置于干燥器中冷至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),膽礬分子中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)為(寫表達(dá)式)。(5)下列操作中,會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目測(cè)定值偏高的是(填標(biāo)號(hào))。①膽礬未充分干燥

②坩堝未置于干燥器中冷卻

③加熱時(shí)有少量膽礬迸濺出來(lái)【答案】A.CCuO+H2SO4CuSO4+H2O不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫且產(chǎn)生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高)過(guò)濾干燥除盡鐵,抑制硫酸銅水解破壞氫氧化鐵膠體,易于過(guò)濾①③【解析】(1)制備膽礬時(shí),根據(jù)題干信息可知,需進(jìn)行溶解、過(guò)濾、結(jié)晶操作,用到的實(shí)驗(yàn)儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有燒杯和蒸發(fā)皿,A.C符合題意,故答案為:A.C;(2)將加入到適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2SO4CuSO4+H2O;直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與二氧化硫和水,與這種方法相比,將加入到適量的稀硫酸中,加熱制備膽礬的實(shí)驗(yàn)方案具有的優(yōu)點(diǎn)是:不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫且產(chǎn)生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高);(3)硫酸銅溶液制硫酸銅晶體,操作步驟有加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、乙醇洗滌、干燥;中含氧化鐵雜質(zhì),溶于硫酸后會(huì)形成鐵離子,為使鐵元素以氫氧化鐵形成沉淀完全,需控制溶液為3.5~4,酸性環(huán)境同時(shí)還可抑制銅離子發(fā)生水解;操作過(guò)程中可能會(huì)生成氫氧化鐵膠體,所以煮沸,目的是破壞氫氧化鐵膠體,使其沉淀,易于過(guò)濾,故答案為:過(guò)濾;干燥;除盡鐵,抑制硫酸銅水解;破壞氫氧化鐵膠體,易于過(guò)濾;(4)稱量干燥坩堝的質(zhì)量為,加入膽礬后總質(zhì)量為,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?,置于干燥器中冷至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為。則水的質(zhì)量是(-)g,所以膽礬(CuSO4?nH2O)中n值的表達(dá)式為=n:1,解得n=;(5)①膽礬未充分干燥,導(dǎo)致所測(cè)m2偏大,根據(jù)n=可知,最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏高,符合題意;②坩堝未置于干燥器中冷卻,部分白色硫酸銅會(huì)與空氣中水蒸氣結(jié)合重新生成膽礬,導(dǎo)致所測(cè)m3偏大,根據(jù)n=可知,最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏低,不符合題意;③加熱膽礬晶體時(shí)有晶體從坩堝中濺出,會(huì)使m3數(shù)值偏小,根據(jù)n=可知,最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏高,符合題意;綜上所述,①③符合題意,故答案為:①③。14.(2012·上海·高考真題)堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】是一種用途廣泛的化工原料,實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下:步驟一:廢銅屑制硝酸銅。如圖,用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶?jī)?nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過(guò)量),充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到硝酸銅溶液。步驟二:堿式碳酸銅的制備。向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5,振蕩,靜置,過(guò)濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。完成下列填空:(1)寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式。(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是。反應(yīng)結(jié)束后,廣口瓶?jī)?nèi)的溶液中,除了含有NaOH外,還有(填寫化學(xué)式)。(3)步驟二中,水浴加熱所需儀器有、(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外);洗滌的目的是。(4)步驟二的濾液中可能含有CO32-,寫出檢驗(yàn)CO32-的方法。(5)影響產(chǎn)品產(chǎn)量的主要因素有。(6)若實(shí)驗(yàn)得到2.42g樣品(只含CuO雜質(zhì)),取此樣品加熱至分解完全后,得到1.80g固體,此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是?!敬鸢浮緾u+4H++2NO3?=Cu2++2NO2↑+2H2O吸收氮氧化物NaNO3或NaNO2燒杯溫度計(jì)除去堿式碳酸銅表面附著的硝酸鈉取樣,加入鹽酸,將生成的氣體通入澄清的石灰水,溶液變渾濁,說(shuō)明含有CO32反應(yīng)溫度、溶液pH值0.92【解析】(1)銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水,反應(yīng)離子方程式為Cu+4H++2NO3?=Cu2++2NO2↑+2H2O;(2)反應(yīng)生成的氮的氧化物是大氣污染氣體,被氫

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