高中化學(xué)-專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用（課件+習(xí)題）（打包6套）蘇教版必修1.zip

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解析　向溶液中插入一枚鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘無任何變化，說明稀硫酸已完全反應(yīng)，CuO與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)生成Cu和FeSO4，F(xiàn)e與H2SO4反應(yīng)生成FeSO4和H2，不溶物一定含有銅，但不一定含有鐵。 答案　B 4．下列各組物質(zhì)充分反應(yīng)后，一定有Fe3＋生成的是(　　) A．鐵粉和CuSO4反應(yīng)后的溶液 B．向FeCl3溶液中加入過量鐵粉 C．帶銹的鐵片放入稀硫酸中 D．四氧化三鐵和鹽酸反應(yīng)后的溶液 答案　D 5．能與Fe3＋反應(yīng)且能證明Fe3＋具有氧化性的物質(zhì)是(　　) A．KSCN B．Fe C．FeCl2 D．NaOH 解析　Fe3＋與Fe反應(yīng)時生成Fe2＋，F(xiàn)e3＋的化合價降低，作氧化劑，表現(xiàn)出氧化性。 答案　B 6．將適量鐵粉放入FeCl3溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中Fe3＋和Fe2＋濃度相等，則已反應(yīng)的Fe3＋與未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量之比是(　　) A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1 解析　設(shè)已反應(yīng)的Fe3＋和未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量分別為x、y。 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2　　　　　　　3 x　　　　　　　x 由題意得：y＝x，所以，x∶y＝2∶3 答案　A 7．(加試題)為了檢驗?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入(　　) A．NaOH溶液 B．鐵片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液 解析　Fe2＋易被氧化為Fe3＋，可用KSCN溶液檢驗是否存在Fe3＋。 答案　C 8．將銅片放入0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，反應(yīng)一段時間后取出銅片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，則Cu2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為(　　) A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 解析　Fe3＋具有強的氧化性，可以與Cu反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋。由2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，得n(Fe2＋)＝2n(Cu2＋)，代入n(Fe3＋)∶n(Fe2＋)＝2∶3中，可得n(Fe3＋)∶2n(Cu2＋)＝2∶3，所以n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶4。 答案　D 9．下列關(guān)于鐵的敘述不正確的是(　　) A．工業(yè)上用鐵槽車裝運冷濃硝酸是因為鐵與冷的濃硝酸不反應(yīng) B．在人體的血紅蛋白中含有鐵元素 C．鐵在潮濕的空氣中會生銹 D．鐵能在氧氣中劇烈燃燒 解析　鐵會被冷的濃硝酸鈍化，鈍化實際上也是一種化學(xué)反應(yīng)，A不正確；鐵在潮濕空氣中容易生銹，C正確；鐵能在氧氣中劇烈燃燒，生成Fe3O4，D正確。 答案　A 10．(加試題)某同學(xué)對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定，實驗過程及現(xiàn)象如下圖所示： 現(xiàn)對A、B、C、D做出的如下推斷中，不正確的是(　　) A．A鹽一定是FeCl3 B．白色沉淀B是AgCl C．C中一定含F(xiàn)e3＋ D．無法確定A中是否含有Fe2＋ 解析　生成白色沉淀證明A中含Cl－，B為AgCl；C遇KSCN生成D紅色溶液，則C中一定含F(xiàn)e3＋；因為A中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，故A鹽不一定是FeCl3。 答案　A 11．(2015·泉州高一檢測)隨著人們生活節(jié)奏的加快，方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保質(zhì)期，防止食品氧化變質(zhì)，在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是(　　) A．無水硫酸銅 B．硫酸亞鐵 C．食鹽 D．生石灰 解析　防止食品氧化變質(zhì)，可在包裝袋中放入還原劑，以上4種物質(zhì)，只有硫酸亞鐵是常見的還原劑。 答案　B 12．將40 mL 1.5 mol·L－1的CuSO4溶液與30 mL 3 mol ·L－1的NaOH溶液混合，生成淺藍色沉淀，假如溶液中c(Cu2＋)或c(OH－)都已變得很小，可忽略，則生成沉淀的組成可表示為(　　) A．Cu(OH)2 B．CuSO4·Cu(OH)2 C．CuSO4·2Cu(OH)2 D．CuSO4·3Cu(OH)2 解析　根據(jù)電荷守恒，n(SO)×2＋n(OH－)＝n(Cu2＋)×2，計算出SO的物質(zhì)的量；n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(SO)＝(40×1.5)∶(30×3)∶()＝4∶6∶1。 答案　D 13．用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 方法一：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是________________________________________________________________。 方法二：在如圖所示裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備。 (1)在試管Ⅰ里加入的試劑是________。 (2)在試管Ⅱ里加入的試劑是________。 (3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是____________________________________________。 (4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是________________________________________________________________。 解析　Fe(OH)2的制備關(guān)鍵在于防止被氧化，所以蒸餾水要加熱除氧，長滴管伸入液面以下。方法二中，由于試管Ⅰ中產(chǎn)生的H2充滿了Ⅰ、Ⅱ兩支試管，外界空氣不易進入，即Fe(OH)2是在H2的還原性氣氛中產(chǎn)生的，故Fe(OH)2的白色沉淀可保持較長的時間。 答案　方法一：(1)稀硫酸、鐵屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2 方法二：(1)稀硫酸、鐵屑 (2)NaOH溶液 (3)檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時，再夾緊止水夾 (4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入，避免Fe(OH)2被迅速氧化 14．金屬及其化合物在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。 (1)將一小塊金屬鈉投入盛有水的燒杯中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________。 (2)鈉、鋁、鐵三種金屬元素所形成的各種氧化物中，具有強氧化性的是________(填化學(xué)式，下同)；適宜做耐火材料的是_______________________________________________________________。 (3)金屬鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與燒堿溶液反應(yīng)，請寫出金屬鋁與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。 (4)取少量FeCl2溶液，按右圖所示操作，使其跟NaOH溶液反應(yīng)?？捎^察到試管中出現(xiàn)白色絮狀沉淀，繼而變成灰綠色，最后變成紅褐色，請寫出變成紅褐色時反應(yīng)的方程式：______________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)向盛有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅混合溶液的燒杯中加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是________(選填序號)。 A．有銅無鐵 B．有鐵無銅 C．鐵、銅都有 D．鐵、銅都無 解析　(1)將一小塊金屬鈉投入到盛有水的燒杯中，鈉與水劇烈發(fā)生反應(yīng)，方程式為：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(2)鈉、鋁、鐵三種金屬的氧化物有：Na2O、Na2O2、Al2O3、FeO、Fe3O4、Fe2O3等，具有強氧化性的是Na2O2，適宜做耐火材料的為Al2O3。(3)鋁與燒堿反應(yīng)，放出氫氣，其離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。(4)FeCl2與NaOH反應(yīng)，生成Fe(OH)2白色絮狀沉淀，F(xiàn)e(OH)2具有較強的還原性，易被氧氣氧化，最終變成Fe(OH)3紅褐色沉淀，方程式為FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(5)氧化性Fe3＋＞Cu2＋，還原性Fe＞Cu，所以，F(xiàn)e與Fe3＋先發(fā)生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，后Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。當(dāng)Fe3＋的量過量時，F(xiàn)e、Cu全部反應(yīng)，鐵、銅都無，D正確；當(dāng)Fe3＋的量少量時，鐵、銅都有剩余，C正確；當(dāng)Fe3＋控制一定量時，可能Fe剛好反應(yīng)完，而銅沒有反應(yīng)，A正確；由于Fe先與Fe3＋反應(yīng)，不可能出現(xiàn)有Fe無Cu，B錯誤。 答案　(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　(2)Na2O2　Al2O3 (3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(5)B 15．青銅是人類歷史上一項偉大發(fā)明，它是紅銅和錫、鉛的合金，也是金屬冶鑄史上最早的合金。銅有＋1價和＋2價，銅及其合金在日常生活中應(yīng)用廣泛。根據(jù)下列信息回答相關(guān)問題。 (1)工業(yè)冶煉銅的原理主要是： (Ⅰ)2Cu2S(硫化亞銅)＋3O22Cu2O＋2SO2； (Ⅱ)2Cu2O(氧化亞銅)＋Cu2S6Cu＋SO2↑； ①反應(yīng)(Ⅰ)中的氧化產(chǎn)物是________，還原產(chǎn)物是________。 ②反應(yīng)(Ⅱ)中的氧化劑是________，還原劑是________。 ③如果反應(yīng)(Ⅰ)和反應(yīng)(Ⅱ)產(chǎn)生二氧化硫的質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 (2)西漢劉安在《淮南萬畢術(shù)》中介紹了我國在西漢時期發(fā)明了濕法冶金技術(shù)，即“曾青得鐵化為銅”，其含義是銅的可溶性化合物的水溶液與鐵反應(yīng)生成銅。例如，硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)，CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4，下列有關(guān)該反應(yīng)的判斷中不正確的是(　　) ①屬于置換反應(yīng)?、阼F被氧化　③銅是氧化產(chǎn)物?、苎趸裕篎eSO4＞CuSO4?、葸€原性：Fe>Cu A．①⑤ B．②③ C．③④ D．②⑤ (3)現(xiàn)代冶銅可以利用熱還原法，即氫氣還原氧化銅：H2＋CuOCu＋H2O。該反應(yīng)中，________是氧化劑，________被氧化，________是還原產(chǎn)物。 (4)銅器保存不善，在潮濕空氣中會生銅銹，主要化學(xué)反應(yīng)為2Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(銅綠)。該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，判斷依據(jù)是________；該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，判斷依據(jù)是________。銅是還原劑，判斷依據(jù)是________；氧化產(chǎn)物是________，還原產(chǎn)物是________，判斷依據(jù)是________。 解析　 (1)反應(yīng)(Ⅰ)中銅元素化合價沒有變(都是＋1價)，硫元素由－2價升至＋4價，氧元素由0價降至－2價，SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，氧化亞銅是還原產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移12e－。反應(yīng)(Ⅱ)中氧化亞銅、硫化亞銅中的銅元素都由＋1價降至0價，硫元素由－2價升至＋4價，所以，氧化亞銅是氧化劑，硫化亞銅既是氧化劑又是還原劑，轉(zhuǎn)移6e－。若生成等質(zhì)量的SO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為1∶1。(2)在反應(yīng)CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4中，硫酸銅是氧化劑，鐵是還原劑，銅是還原產(chǎn)物，硫酸亞鐵是氧化產(chǎn)物。 答案　(1)①二氧化硫　二氧化硫和氧化亞銅?、谘趸瘉嗐~和硫化亞銅　硫化亞銅　③A　(2)C　(3)氧化銅　氫氣　銅　(4)反應(yīng)物有四種，產(chǎn)物只有一種　銅元素化合價升高，部分氧元素化合價降低　銅元素化合價升高　Cu2(OH)2CO3　Cu2(OH)2CO3　它既是銅被氧化的產(chǎn)物，也是氧氣被還原的產(chǎn)物 16．(加試題)已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化： 試回答： (1)寫出B的化學(xué)式________，D的化學(xué)式______________________________。 (2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式____________________________________ ________________________________________________________________。 (3)寫出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式______________________________ ________________________________________________________________； 向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式________________________________ ______________。 解析　從白色沉淀E在空氣中生成紅褐色沉淀F的過程，可判斷E是Fe(OH)2，F(xiàn)是Fe(OH)3，F(xiàn)與鹽酸反應(yīng)生成的G為FeCl3，據(jù)B和C反應(yīng)生成Fe(OH)2，可推斷應(yīng)該是二價鐵鹽與堿反應(yīng)生成Fe(OH)2，再據(jù)焰色反應(yīng)、D溶液與AgNO3的反應(yīng)，得出D為KCl，再結(jié)合其他條件，可推斷出A為Fe，B為FeCl2，C為KOH。 答案　(1)FeCl2　KCl (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 17．(加試題)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。 (1)檢驗溶液中Fe3＋存在的試劑是___________________________________， 證明Fe3＋存在的現(xiàn)象是____________________________________________。 (2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________ _________________________________________________________________ (3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準(zhǔn)備采用下列步驟： A．請寫出上述實驗中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。 ①________，②________，③________，④________，⑤________。 B．請寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ______________________；___________________________________________； ______________________；___________________________________________。 答案　(1)KSCN(或NH4SCN等)溶液　溶液變成血紅色 (2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (3)A.①Fe?、贔eCl2?、跢e和Cu?、蹾Cl?、軨l2 B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 2FeCl3＋Fe===3FeCl2　2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 18．(加試題)某?；瘜W(xué)實驗興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實驗中發(fā)現(xiàn)，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。 (1)提出問題：Fe3＋、Br2誰的氧化性更強？ (2)提出猜想： ①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：Fe3＋>Br2，故上述實驗現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是因為含有________(填化學(xué)式，下同)。 ②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性：Br2>Fe3＋，故上述實驗現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是因為含有________。 (3)設(shè)計實驗并驗證：丙同學(xué)為驗證乙同學(xué)的觀點，選用下列某些試劑設(shè)計出兩種方案進行實驗，并通過觀察實驗現(xiàn)象，證明了乙同學(xué)的觀點是正確的。 供選用的試劑：a.酚酞試液　b．四氯化碳　c．無水酒精 d．硫氰化鉀溶液 請你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實驗中觀察到的現(xiàn)象(試劑填序號)。 選用試劑 實驗現(xiàn)象 方案1 方案2 (4)應(yīng)用與拓展： ①在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黃色，所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________ ______________________________________________________________。 ②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液中有的Br－被氧化成Br2，則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為________。 解析　(2)①若氧化性Fe3＋>Br2，則Br2不能氧化Fe2＋，故溶液呈黃色是加入的Br2的顏色。②若氧化性Br2>Fe3＋，則Br2能將Fe2＋氧化成Fe3＋，故溶液呈黃色是因為生成的Fe3＋顯黃色。(4)②氧化性Br2>Fe3＋，則還原性Fe2＋>Br－，Cl2通入FeBr2溶液中先與Fe2＋反應(yīng)，若Cl2還有剩余再與Br－發(fā)生反應(yīng)?，F(xiàn)有的Br－被氧化成Br2，故Fe2＋全部被氧化成Fe3＋。n(Cl2)＝0.10 mol，得電子0.20 mol，根據(jù)得失電子守恒應(yīng)有：n(Fe2＋)＋n(Br－)＝0.20 mol，又因為n(Br－)＝2n(Fe2＋)，則n(FeBr2)＝0.12 mol，c(FeBr2)＝1.2 mol·L－1。 答案　(2)①Br2?、贔e3＋ (3)d　溶液呈血紅色　b　CCl4層呈無色 (4)①2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－　②1.2 mol·L－1 10