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第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界中获取铁和铜[对点训练]题组一金属的冶炼原理及方法1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后主要取决于()A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性强弱答案 D解析由于人类掌握科学知识的局限性，越活泼的金属越难以冶炼，故发现年代越晚。
2．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是() A．碳还原法B．铝热法还原C．直接加热法D．盐的水溶液与活泼金属置换法答案 B解析钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。
3．生物炼铜是利用某些具有特殊本领的微生物帮助我们从矿石中提取铜，这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的CuS转化为可溶性的铜的化合物，这种可溶性的铜化合物是()A．碳酸铜B．硝酸铜C．硫酸铜D．氢氧化铜答案 C解析此题考查了正在迅速发展的生物炼铜技术。
生物炼铜是一项成本低、污染小、反应简单、前景广阔的新兴炼铜技术，其利用“吃岩石的细菌”将不溶性的硫化铜转化为可溶性硫酸铜，而使铜的冶炼变得简单。
4．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。
孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2，这种冶炼铜的方法是()A ．焦炭还原法B ．湿法炼铜C ．铝热还原法D ．电解冶炼法答案 A 解析 CuCO 3·Cu(OH)2=====△2CuO ＋CO 2↑＋H 2O ，生成的CuO 被焦炭还原生成Cu 。
题组二 铁、铜的冶炼5．下列情况下能通过置换反应得到铁的是( )A ．铜与氯化亚铁溶液常温下混合B ．一氧化碳通过灼热的三氧化二铁C ．氢气通入硫酸亚铁溶液D ．铝和四氧化三铁混合加热到高温答案 D6．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO 反应制单质铜，有人设计了以下两种方案： ①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu ②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu若按实验原理进行操作，则两者制得单质铜的量( )A ．一样多B ．①多C ．②多D ．无法判断答案 C解析 方案①中，用H 2还原CuO 时，加热前要先通H 2，以排除装置中的空气，以防加热时爆炸，实验结束后需继续通一会儿H 2，直到冷却为止，以防止Cu 重新被空气中的O 2氧化，因此，要制得1 mol Cu 需要的H 2多于1 mol ，即需要的Fe 多于1 mol 。
第二单元| 铁、铜的获取及应用第一课时从自然界获取铁和铜—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解铁、铜的冶炼。
2．掌握金属冶炼的一般方法。
1．常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)等，常见的铜矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得粗铜后经过电解精炼得到精铜。
3．常见金属的冶炼方法：①K、Ca、Na、Mg、Al用电解法；②金属活动性顺序中Zn～Cu用高温还原法；③Hg、Ag用热分解法；④Cu、Zn还可用湿法冶炼。
铁、铜的冶炼1．铁、铜的存在铁、铜在自然界中主要以化合态的形式存在。
(1)铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)等。
(2)铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．铁、铜的早期获取人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
3．铁的冶炼(1)设备：炼铁高炉。
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)主要反应①还原剂的生成。
a.生成CO2：C＋O2高温,CO2，b生成CO：CO2＋C高温,2CO。
②铁的生成：Fe2O3＋3CO高温,2Fe＋3CO2。
③炉渣的形成：a.CaCO3高温,CaO＋CO2，b ．CaO ＋SiO 2高温,CaSiO 3。
[特别提醒]使用炼铁高炉得到的是含碳2%～4.5%的生铁，生铁经过进一步冶炼，包括降碳，调硅锰，除硫、磷，得到含碳量0.03%～2%的钢。
4．炼铜(1)工业炼铜：工业上采用高温冶炼黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)的方法得到铜。
黄铜矿――→还原剂高温冰铜―→粗铜(含Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质)――→电解精炼精铜 (2)生物炼铜(矿堆浸铜法)①原理：CuS ――→细菌O 2CuSO 4――→Fe Cu 。
专题3 从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界中获取铁和铜基础过关1. 氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法中不正确的是( )A．冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石(二氧化硅)B．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C．Mg可由电解熔融MgO制取，Na也可由电解熔融NaCl制取D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化2. 炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是( )A．磁铁矿(Fe3O4)72.4% B．赤铁矿(Fe2O3)70%C．菱铁矿(FeCO3)48.3% D．黄铁矿(FeS2)46.7%3. 工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( ) A．碳还原法 B．铝热法还原C．直接加热法 D．盐的水溶液与活泼金属置换法4. 下列各组金属中，前者可以用热分解法制得，后者可以用一氧化碳或氢气还原制得的是( )A．Hg、Fe B．Fe、Al C．Ag、Mg D．Cu、Na5. 铁的冶炼在我国具有悠久的历史，最早约在( )A．夏朝B．西汉C．春秋战国D．商朝6. 某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( ) A．50% B．60% C．65% D．70%7. 普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。
而圆明园流失的牛首、猴首和虎首这三件1760年的铜铸国宝在250多年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是( )A．它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金8. 用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO反应制单质铜，有人设计了以下两种方案：①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量( )A ．一样多B ．①多C ．②多D ．无法判断9. 下列物质中，不属于合金的是( )A ．硬铝B ．黄铜C ．钢铁D ．水银10. 联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。
第二单元铁、铜的获取及应用课时1一．选择题（每题有1个答案）1．下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是A.铁粉与盐酸B.铁屑与稀硫酸C.铁粉与硫酸铜溶液D.铁钉浸入水中2．在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是A.MgB. CuC. AgD. H23．现有2 mol/L的盐酸和硫酸溶液各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的气体质量比为2∶3，则往酸中加入的铁粉的质量为A．8.4 g B．5.6 g C．2.8 g D．16.8 g4．由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为A.3a％B.(100-2a)％C. 20％D. 1-3a％5．在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的A. 质子数B. 最外层电子数C. 核外电子数D. 电荷数6．在化学反应：3Fe＋4H2O Fe3O4＋3H2↑中，H2O作 A.还原剂B.氧化剂C.催化剂D.溶剂7．质量相同的下列金属, 分别跟足量盐酸完全反应产生氢气体积最多的是A．钠B．铝C．镁D．锌8．下列物质中，不属于合金的是A.硬铝B.黄铜C.钢铁D.水银9．下列铁的化合物中，铁的质量分数最高的是A. FeS2B. FeOC. Fe2O3D. Fe3O4二．填空题10．Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。
自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。
请填空：①写出磁铁矿主要成分的化学式：。
②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：。
③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：。
11．下图表示某种盐的制备步骤：已知：水合盐B含有45.3的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称：A___________B____________C____________D____________E____________F____________。
专题3第二单元——铁、铜及其化合物的应用（第一课时）班级____________姓名____________1、下列关于铁、铜的物理性质的描述不正确的是（）A、纯净的铁片是黑色金属，能被磁铁吸引B、铁有良好的延展性、导热性、导电性C、纯净的铜为紫红色，有的铜呈黄色是铜与其他金属的合金D、铜有良好的延展性、导热性、导电性2、下列关于铁、铜化合物性质的描述正确的是（）A、铜能与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液B、铁能在纯氧中燃烧，生成红色的氧化铁C、铁能与氯气反应，因此氯气不能贮存在钢瓶中D、铁、铜都具有还原性，且铁的还原性比铜强3、下列情况属于通过置换反应得到铁的是（）A．铜与氯化亚铁溶液常温下混合B．一氧化碳通过灼热的氧化铁C．氢气通入硫酸亚铁溶液D．铝和四氧化三铁混合加热至高温4、不能由单质直接化合而得到的化合物是（）A、FeCl2B、Na2SC、CuCl2D、Mg3N25、下列各溶液中分别放入铁片，一段时间后取出，使“铁片”质量增大的溶液是（）A、NaClB、稀H2SO4C、CuSO4D、浓HCl6、下列离子方程式正确的是（）A、氯化铁溶液中加入氢氧化钠：FeCl3＋3OH—=Fe（OH）3↓+3Cl—B、硝酸银溶液中加入铜粉：Ag＋＋Cu=Ag+Cu2+C、铁与盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑D、氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O7、有六瓶溶液，分别含Fe2+、Fe3+、Na+、NH4+、Cu2+、Mg2+离子，只用一种试剂就能将它们一一鉴别出来，这种试剂是（）A、NaCl溶液B、KSCN溶液C、NaOH溶液D、稀硫酸8、下列关于FeCl3溶液和FeCl2溶液说法不正确的是（）A、FeCl3溶液呈棕黄色，FeCl2溶液呈浅绿色B、往溶液中滴加KSCN溶液，可鉴定Fe2+C、Fe2+具既有还原性，又有氧化性D、Fe3+具有氧化性9、下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是：①钠在纯氧中燃烧②FeCl3溶液中滴入NaOH溶液③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用洒精中（）A、②③①④B、③②①④C、③①②④D、①②③④10、将下列四种铁的化合物溶于稀HCl，滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化，再滴加氯水溶液呈红色的是（）A、FeOB、Fe2O3C、FeCl3D、Fe3O411、常温下，下列离子能与H+、Cl—、Fe3+在同一溶液中大量共存的是（）A、Fe2+B、ClO—C、SCN-D、HCO3—11、铁跟硫起反应生成的是硫化亚铁，铁跟氯气起反应生成氯化铁，写出有关反应的化学方程式，，硫和氯气分别与铁反应，得到的化合物中铁的价态不同，分析原因。
第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜基础巩固1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性强弱解析人类对材料的使用经历了一个由易到难，由简单到复杂的过程，所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。
答案 D2．下列关于金属的一些说法不正确的是()A．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼解析合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A项正确；因为AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al2O3(熔融)的方法，B项错误；金属冶炼的实质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D项正确。
答案 B3．铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈，除去铜锈最好的试剂或方法是()A．浓硝酸B．稀盐酸C．氢氧化钠溶液D．加热解析铜表面的铜锈是碱式碳酸铜，既要除去铜锈又不能使铜损失。
浓硝酸既能与碱式碳酸铜反应又能与铜反应，而稀盐酸只与碱式碳酸铜反应，与铜不反应，氢氧化钠溶液与两者都不反应，加热不能除去铜锈。
答案 B4．炼铁的原料是( )①焦炭；②生石灰；③石灰石；④空气；⑤铁矿石；⑥一氧化碳。
A ．②④⑥B ．①②④⑤C ．①③④⑥D ．①③④⑤答案 D5．生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是( )A ．铁B ．氯化铁C ．氯化亚铁D ．炭和一些杂质 解析 生铁是铁炭合金，C 不与盐酸反应，故剩下的固体是炭。
答案 D6．用H 2、C 、CO 分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为( )①1∶1∶1 ②1∶3∶14 ③1∶6∶14 ④2∶1∶2A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④解析 用H 2、C 、CO 还原等质量Fe 2O 3且产物为H 2O 、CO 、CO 2时，耗三者物质的量比为1∶1∶1，质量比为1∶6∶14；当产物为H 2O 、CO 2时，三者物质的量之比为2∶1∶2，质量比为1∶3∶14。
高中化学学习材料专题三第二单元（铁、铜的获取及应用）单元测验一、选择题（在每题的四个选项中，只有一个选项符合要求，每小题3分，共69分）1. 高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是A．一氧化碳 B．焦炭Ｃ．石灰石Ｄ．空气2．实验室为了妥善保存硫酸亚铁溶液，常加入少量的A．锌粉B．铜片C．铁片D．镁粉3.我国古代的湿法冶金术是世界闻名的，我国在世界上最先应用湿法冶金的金属是A．Fe B．Cu Ｃ．Ag Ｄ．Hg4．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。
为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁C．食盐D．生石灰5.炼铁时，加入石灰石的作用是A．石灰石能降低石灰石的熔点 B．石灰石能改变生铁的性能C．石灰石能促进氧化铁的还原Ｄ．石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅6．下列操作中，溶液的颜色不发生变化的是A．碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸B．硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液C．碘水中滴加淀粉碘化钾溶液D．氯化铁溶液中加入还原性铁粉7．证明溶液中是否有Fe2+，其操作正确的顺序是①加少许酸化的KMnO4溶液②加少许氯水③滴加少许KSCN溶液A．①②B．②③C．①②③D．③②8．在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。
该反应利用了铜的什么性质A ．氧化性 B．还原性 C．导电性 D．导热性9．证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色D．只需滴加KSCN溶液10．硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质A．锌粉B．镁粉C．铁粉D．铝粉11.下列各组物质反应后，滴入KSCN溶液，显红色的是A．过量的铁与稀盐酸反应 B．过量的铁粉与氯化铜溶液反应C．过量氯水与氯化亚铁溶液反应 D．过量铁粉与三氯化铁溶液反应12.只用一种试剂能把AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区别开的是A．BaCl2 B．FeCl2Ｃ．FeCl3Ｄ．Fe(NO3)313．为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液A．浓盐酸B．浓硝酸C．浓硫酸浓氢氧化钠溶液14．下列离子方程式书写正确的是A．FeCl2溶液中通入Cl2： Fe2+＋Cl2=Fe3+＋2Cl－B．Ba(OH) 2溶液与盐酸的反应 OH－＋H+ ＝ H2OC．Al(OH) 3沉淀中滴加盐酸 Al(OH) 3＋3H+＝ Al3+＋3H2OD．AlCl3溶液中加入过量氨水： Al3+＋4OH－=Al2-＋2H2O15．将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液，通过一步实验就能加以区别，并只用一种试剂，这种试剂是A．KSCN B．BaCl2C．NaOH D．HCl16．将Fe、Cu、Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有A．Cu、Fe3＋B．Fe2＋、Fe3＋C．Cu、Cu2＋、Fe D．Cu、Fe2＋、Fe 17．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2。
3.2 课时作业踩点训练学问点1从自然界中猎取铁和铜1．高炉炼铁生产中，下列说法正确的是()A．焦炭是主要还原剂B．接受富氧空气可以得到纯铁C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿【答案】 D2．被视为现代湿法冶金先驱的反应是()A．铁与硫酸铜溶液反应B．高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来C．氢气还原热的氧化铜得到铜D．高温下木炭还原氧化铜得到铜【答案】 A3．由中国社会科学院考古争辩所、成都文物考古争辩所、成都金沙遗址博物馆共同举办的《殷墟宝藏展览》展出了“司母辛鼎”，它是中国出土的其次大鼎。
至今为止出土的国宝级青铜器中有些看上去仍旧熠熠生辉。
下列对其缘由的分析中最可能的是()A．它们的表面电镀上了一层耐磨的黄金B．环境污染日趋严峻，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜属于金属活动性较弱的金属，因此不被氧化D．它们是由含有肯定比例金、银、锡、锌的铜合金制成的【解析】古代没有电镀技术，有些国家级青铜器至今看上去仍旧熠熠生辉，其材料应是抗腐蚀性强的铜合金。
【答案】 D4．某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为()A．50% B．60%C．65% D．70%【解析】依据铁元素86.9 t可计算其含有Fe3O4 120.0 t，则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
【答案】 B5．金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用，其中的一些被保藏爱好者珍藏着，在一位保藏家的家中，陈设了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这确定是________币，黑色物质是________，形成这种物质的化学方程式为________________；绿色物质是________________，形成这种物质的化学方程式为________________，若要除去这些物质应选用________，发生反应的离子方程式为______________________________________________________ __________________________________。
第一课时 从自然界获取铁和铜1．如何制取金属Na 、Mg 、Al ？写出反应的化学方程式。
提示：2NaCl =====通电2Na ＋Cl 2↑，MgCl 2=====通电Mg ＋Cl 2↑，2Al 2O 3=====通电冰晶石4Al ＋3O 2↑2．以Na 、Al 为还原剂可置换哪些金属？写出反应的化学方程式。
提示：Ti 、Fe ，TiCl 4＋4Na700～800℃,Ti ＋4NaClFe 2O 3＋2Al =====高温2Fe ＋Al 2O 33．能还原金属氧化物的常见还原剂有哪些？写出CO 分别与Fe 2O 3、CuO 反应的化学方程式。
提示：C 、CO 、H 2、Al 等，Fe 2O 3＋3CO =====高温2Fe ＋3CO 2，CuO ＋CO =====△Cu ＋CO 2↑[新知探究]探究 铁、铜在自然界中的存在形式及铁、铜矿石的成分(1)铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在：①常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe 3O 4)、赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3)、黄铁矿(主要成分为Fe S 2)、菱铁矿(主要成分为FeCO 3)等。
②常见的铜矿有孔雀石[主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2]、黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)等。
(2)人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
[成功体验]1．下列物质中，含铜元素的是( )A ．天石B ．孔雀石C ．赤铁矿D ．石灰石解析：选B 孔雀石的主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2。
[新知探究]探究1 铁的冶炼需要的原料和设备(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(2)设备：炼铁高炉。
探究2 铁的冶炼过程中的主要反应，写出下列反应的化学方程式(1)还原剂的生成：C ＋O 2=====点燃CO 2，C ＋CO 2=====高温2CO ；(2)铁矿石的还原：Fe 2O 3＋3CO =====高温2Fe ＋3CO 2；(3)炉渣的形成：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3。
高中化学学习材料铁、铜的获取及应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是( )A．硫酸B．氯水C．硝酸锌D．溴水答案：A2．下列关于铁的叙述正确的是( )①铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀。
②在人体的血红蛋白中含有铁元素。
③铁位于周期表中的第四周期第ⅧB族。
④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧。
⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3。
⑥不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3。
A．①③B．②④C．②⑤D．④⑥答案：B3．将Cu片放入0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋) ∶c(Fe2＋)＝2 ∶3，则溶液中Cu2＋和Fe3＋的物质的量之比为(不考虑溶液体积变化)( )A．3 ∶2 B．3 ∶5C．4 ∶3 D．3 ∶4答案：D4．将22.4 g铁粉逐渐加入含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中，反应生成的气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系中，正确的是( )解析：最初Fe是不足的，主要反应为Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，当加0.2 mol Fe时恰好完成上述反应，再加0.1 mol Fe，发生的反应是：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最终剩余0.1 mol Fe。
答案：C5．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)气体，所得溶液加KSCN溶液无血红色出现，那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到铁( )A．11.2 g B．2.8 gC．5.6 g D．无法计算答案：B6．(2011·临沂模拟)把7.2 g铁粉投入某硝酸溶液中，充分反应剩余固体1.6 g，产生NO2和NO的混合气体0.08 mol。
若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液中HNO3的物质的量为( )A．0.34 mol B．0.38 molC．0.28 mol D．0.2 mol解析：因为有铁粉剩余则生成的盐为Fe(NO3)2，且HNO3已反应完。
参与反应的n(Fe)＝7.2 g－1.6 g＝0.1 mol，n[Fe(NO3)2]＝n(Fe)＝0.1 mol，则原溶液中n(HNO3)＝2n[Fe(NO3)2] 56 g/mol＋[n(NO2)＋n(NO)]＝2×0.1 mol＋0.08 mol＝0.28 mol。
答案：C7．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入铁粉，充分搅拌后，铁粉全部溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag及0.05 mol Cu。
下列结论错误的是( )A．加入铁粉的物质的量为0.15 molB．Fe3＋的氧化性小于Cu2＋C．反应后溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1 ∶2D．1 mol铁可还原2 mol Fe3＋答案：BC8．将a g CuO和Fe2O3的混合物分成两等份，向其中一份中加入b mL c mol·L－1的稀硫酸正好完全反应；另一份在加热的条件下用H2还原，反应完全时用去H2d L(折算成标准状况)。
则d等于( )A．22.4 bc×10－3B．44.8 bc×10－3C．22.4(3a－4bc×10－3) D．22.4(3a－4bc)×10－3解析：两种途径反应后得到的水的量相等，则由H原子守恒有d22.4×2＝b×c×10－3×2，化简可得d＝22.4 bc×10－3，A正确。
答案：A9．有一氧化铁样品，用5 mol·L－1的盐酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气，亚铁离子全部转变为铁离子，则该氧化物可能的化学式为( ) A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7解析：由得失电子守恒：n(Fe2＋)＝0.56 L÷22.4 L·mol－1×2＝0.05 mol；由电荷守恒得：n(Fe3＋)＝(0.14 L×5 mol·L－1－0.05 mol×2)/3＝0.2 mol；所以n(Fe2＋) ∶n(Fe3＋)＝0.05 ∶0.2＝1 ∶4，即FeO·2Fe2O3可写成Fe5O7。
答案：D10．(2011·江苏金陵中学)已知：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
现把相同物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn置于水中充分反应，反应器中所得混合物除含有SO42－和Cl－外，还含有( ) A．Zn2＋、Cu、Fe3＋B．Zn、Cu2＋、Fe3＋C．Zn2＋、Cu2＋、Fe、Fe2＋D．Zn2＋、Cu、Cu2＋、Fe2＋解析：根据氧化性顺序Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，应先后发生Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，可以推出。
答案：D11．(2011·江苏新海中学3月)把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是( )A．只有Fe2＋B．只有Fe3＋C．有Fe2＋和Cu2＋D．有Fe3＋和Cu2＋解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将Fe和Cu分别氧化成Fe3＋和Cu2＋，过量的铁又与Fe 3＋和Cu 2＋反应生成Fe 2＋和Cu ，所以充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子为Fe 2＋。
答案：A12．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol ，其中Cu 的物质的量分数为a ，将其全部投入50mL b mol ·L －1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO 是唯一的还原产物)。
下列说法正确的是( )A ．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解B ．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe 3＋C ．若金属全部溶解，且产生336mL 气体(标准状况)，则b ＝0.3D ．当溶液中金属离子只有Fe 3＋、Cu 2＋时，则a 和b 的关系为：b ≥80y (1－a 3) 解析：金属铜、铁与硝酸作用生成硝酸盐，当加入H 2SO 4时，剩余的金属又会与溶液中的H ＋、NO 3－作用而使金属溶解，A 正确；由2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋，故当金属恰好溶解时溶液中含有Fe 2＋而无Fe 3＋，B 不正确；当金属全部溶解，且放出气体的体积为V (NO)时，根据电子得失守恒有y ·a ·2＋y (1－a )·n ＝V (NO )22.4 L ·mol－1×3①(n 为铁的化合价)，若金属全部溶解，则HNO 3恰好完全反应或过量，故有y ·a ·2＋y (1－a )·n ＋V (NO )22.4 L ·mol －1≤50×10－3 L ·b mol ·L －1②，当V (NO)＝336 mL 时，由①②得b ≥1.2，C 不正确；当n ＝3时，由①②可消去V (NO)得b ≥80y (1－a 3)，D 正确。
答案：AD二、填空题(共52分)13．(10分)将Fe 粉、Cu 粉、FeCl 3溶液、FeCl 2溶液和CuCl 2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若Fe 粉有剩余，则容器中不可能有________。
(2)若CuCl 2有剩余，则容器中可能有________。
(3)若FeCl 3和CuCl 2都有剩余，则容器中不可能有________，可能有________。
(4)若FeCl 3有剩余，则容器中不可能有________。
解析：该题属物质共存问题，解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质，就不可能大量共存。
该题涉及的反应有：①Fe ＋2FeCl 3===3FeCl 2 ②Fe ＋CuCl 2===Cu ＋FeCl 2③Cu ＋2FeCl 3===2FeCl 2＋CuCl 2(1)若Fe 粉有剩余，则容器中就不可能有Fe 3＋、Cu 2＋，因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl 2有剩余，则容器中不可能有Fe ，可能有Fe 2＋、Fe 3＋或Cu 、Fe 2＋。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。
(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。
答案：(1)Fe3＋、Cu2＋(2)Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fe2＋(3)Fe、Cu Fe2＋(4)Fe、Cu14．(10分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。
这样操作理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________________。
方法三利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀。
