2021届高考一轮总复习课时训练第八课时 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼

2021届高考一轮总复习课时训练

第三十三课时 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼

1．下列生活用品中主要由黑色金属材料制造的是( )

A．塑钢门窗 B．不锈钢刀

C．纯铜导线 D．18K金首饰

2.生活中使用的金属大多是合金。下列关于合金的描述正确的是( )。

A.一定是金属熔合形成的

B.导电性一般高于任一组分金属

C.生铁和钢的组成成分含量相同

D.熔点一般低于任一组分的金属

3．下列反应中，反应后固体质量减小的是( )

A．水蒸气通过灼热的铁粉

B．Cu2S在O2中灼烧转变为CuO

C．将铜丝插入FeCl3溶液中片刻

D．含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管

4.下表中金属的冶炼原理与方法错误．．的是( )

选项 冶炼原理 方法

A 2HgO2Hg+O2↑ 热分解法

B 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 电解法

C 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 热还原法

D 2CuO2Cu+O2↑ 热分解法

5．探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是( )

A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应

B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气

C．用装置丙稀释反应后的混合液 D．用装置丁测定余酸的浓度

6．烧瓶中，铜与浓硫酸反应结束后，铜片未完全溶解。若向反应后的溶液中加入相关物质，下列说法正确的是( )

A．滴加浓NaOH溶液立即有蓝色沉淀生成

B．加入铁粉，铁粉不溶解

C．通入O2并加热，铜片继续溶解

D．加入NaNO3固体，铜片不溶解

7.有一块铁的“氧化物”样品,用280 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将其完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下1.12 L Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品的化学式为( )。

A.Fe5O7 B.Fe4O5 C.Fe3O4 D.Fe2O3

8．以下选项中对实验操作进行的现象描述和解释均正确的是( )

选项 实验操作 现象 解释

A 向KI－淀粉溶液中加入FeCl3溶液 溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应

B 把生铁放置于潮湿的空气中 铁表面有一层红棕色的斑点 生铁发生析氢腐蚀

C 向浓硝酸中插入一铁片 有较多气泡产生 Fe被浓硝酸氧化

D 过量铁在盛有氯气的集气瓶中燃烧 产生棕黄色的烟 生成氯化铁固体

9.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是( )。

选项 甲组 乙组

A 先加新制氯水再加KSCN溶液 NaOH溶液

B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液

C KOH溶液 氯水

D 铁粉 酸性KMnO4溶液

10.已知氧化性Fe3+>Cu2+,向1 L物质的量浓度均为1 mol·L-1的Fe2(SO4)3、CuSO4的混合溶液中加入a mol铁粉,充分反应后,下列说法正确的是( )。

A.当a≤1时,发生的反应为Fe+Cu2+Fe2++Cu

B.当固体有剩余时,溶液中一定存在Fe2+、Fe3+

C.当1≤a<2时,溶液中n(Fe2+)=(2+a) mol

D.若有固体剩余,则固体中一定有铁,可能有铜

11.利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。

(1)a电极的材料应为__________，电极反应式为

________________________________________________________________________。

(2)电解液c可以是__________。

A．纯水 B．NaCl溶液

C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液

(3)d为苯，其作用是____________________________，在加入苯之前对电解液c应作简单处理？

________________________________________________________________________。

(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________。

A．改用稀H2SO4作电解液

B．适当增大电源的电压

C．适当减小两极间的距离

D．适当降低电解液的温度

(5)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

12．硫酸铜可用于消毒、制杀虫剂、镀铜等。实验小组制取CuSO4·5H2O晶体并进行其热分解的探究。请回答下列问题：

探究Ⅰ：制取CuSO4·5H2O晶体

小组同学设计了如下两种方案：

甲：将铜片加入足量浓硫酸中并加热。

乙：将铜片加入稀硫酸，控制温度为40～50℃，滴加双氧水。

(1)方案甲发生反应的化学方程式为______________________________。反应结束后有大量白色固体析出，简述从中提取CuSO4·5H2O晶体的方法：倒出剩余液体，________________________________。

(2)方案乙发生反应：Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O，该实验控制温度为40～50℃的原因是____________________________________；与方案甲相比，方案乙的主要优点有____________、______________________(写出2条)。

探究Ⅱ：用以下装置(加热装置省略)探究CuSO4·5H2O晶体热分解的产物。

已知：CuSO4·5H2O脱水后升高温度，会继续分解成CuO和气体产物，气体产物可能含有SO3、SO2、O2中的1～3种。

(3)称取5.00 g CuSO4·5H2O于A中加热，当观察到A中出现________，可初步判断晶体已完全脱水并发生分解。加热一段时间后，A中固体质量为3.00 g，则此时A中固体的成分为________。

(4)装置B中迅速生成白色沉淀，说明分解产物中有________，C装置的作用是______________________。

(5)理论上E中应收集到V mL气体，事实上收集到的气体体积偏小，可能的原因是__________________________________(不考虑泄漏等仪器与操作原因)。

13.工业生产硫酸的黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3及少量的FeS、SiO2、Cu、Au、Ag等)是工业三废之一,但将其综合利用可变废为宝。下图是以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红的另外一种生产工艺流程:

(1)在滤液1中加入廉价的熟石灰,反应的化学方程式是 。

(2)该流程中的“氧化”反应较多,其中滤渣1中的FeS 可以看作被水溶液中的Cl2氧化,向氧化后的溶液中滴加BaCl2,有不溶于盐酸的白色沉淀生成,则水溶液中FeS与Cl2反应的离子方程式为 。

(3)试剂X为过量铁粉,其作用是

;

滤液3中的阳离子主要为 。

参考答案与解析

1.答案：B

解析：冶金工业上习惯把铁、铬、锰以及它们的合金(主要指合金钢及钢铁)叫作黑色金属。塑钢门窗以聚氯乙烯(UPVC)树脂为主要原料，A项不符合；不锈钢刀的原料为铁的合金，B项符合；纯铜导线的原料为铜单质，铜属于有色金属，C项不符合；18K金首饰的原料为金的合金，属于有色金属材料，D项不符合。

2.答案 D

解析：合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的,A项错误;合金的导电性、导热性一般弱于各成分金属,B项错误;生铁的含碳量高于钢,C项错误;合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低,D项正确。

3.答案：C

解析：水蒸气通过灼热的铁粉，与铁反应生成四氧化三铁，固体质量增大，故A错误；1 mol Cu2S在O2中灼烧转变为2 mol CuO，固体质量不变，故B错误；由于FeCl3具有氧化性，能将铜氧化而溶解，所以固体质量减小，故C正确；含水蒸气的CO2通过盛有Na2O2的干燥管，与Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH，固体质量增大，故D错误。

4.答案 D

解析：Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,A项正确;Al为活泼金属,通常用电解熔融的氧化铝的方法冶炼Al,但氧化铝的熔点较高,加入冰晶石的目的是降低熔融温度,B项正确;Fe用热还原法冶炼,C项正确;Cu应该用热还原法冶炼,D项错误。

5.答案：C

解析：Cu和浓硫酸反应需要加热，甲装置缺少加热装置，A项错误；SO2的密度大于空气，应采取向上排空气法收集，即集气瓶中的进气管伸入瓶底，出气管略露出瓶塞，B项错误；反应后溶液中还有剩余浓硫酸，稀释浓硫酸，应把浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入到水中，边加边搅拌，C项正确；酸式滴定管只能盛装酸性溶液和氧化性溶液，不能盛装NaOH溶液，D项错误。

6.答案：C

解析：铜与浓硫酸反应，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，Cu和硫酸均剩余。滴加浓NaOH溶液，NaOH先与硫酸反应，故开始无蓝色沉淀生成，A项错误；加入铁粉，生成的CuSO4及剩余的H2SO4均能与Fe反应，铁粉溶解，B项错误；通入O2并加热，发生反应：2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O，铜片继续溶解，C项正确；加入NaNO3固体，发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜片溶解，D项错误。

7.答案 A

解析：通入氯气时,发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,标准状况下1.12 L Cl2的物质的量为0.05 mol,与溶液中的0.1 mol Fe2+反应,此时溶液为FeCl3,溶液中n(Cl-)=2×0.05 mol+5.0 mol·L-1×0.28 L=1.5 mol,则n(Fe3+)=0.5 mol,原氧化物中n(Fe2+)=0.1 mol,n原(Fe3+)=0.4 mol,则n原(O)=0.1 mol+0.6 mol=0.7 mol,化学式为Fe5O7,A项正确。

8.答案：D

解析：Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘变蓝，A项错误；生铁发生了吸氧腐蚀，最终生成了红棕色的氧化铁，B项错误；铁在浓硝酸中钝化，不会产生大量气泡，C项错误。

9.答案 B