2021届高三化学一轮复习——铁、铜及其化合物(有答案和详细解析)

2021届高三化学一轮复习——铁、铜及其化合物（有答案和详细解析）

一、选择题 1．下列常见金属的冶炼原理中不合理的是( )

选项 金属 冶炼原理 A Fe Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2

B Hg 2HgO=====△2Hg＋O2↑

C Mg 2MgO(熔融)=====通电2Mg＋O2↑

D Na 2NaCl(熔融) =====通电2Na＋Cl2↑

答案 C 解析 A项，铁可以通过还原剂还原铁的氧化物进行冶炼，正确；B项，Hg是不活泼金属，通过热分解冶炼，正确；C项，镁是活泼金属，电解熔融的MgCl2冶炼Mg，错误；D项，Na是活泼金属，

电解熔融NaCl冶炼Na，正确。 2．下列离子方程式正确的是( ) A．铁屑与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．FeCl3溶液腐蚀铜板：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋ C．FeO与稀硝酸反应：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O D．Fe3O4与稀硝酸反应：3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O 答案 D 解析 A项，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；B项，应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

；C项，应为

3FeO＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。 3．室温下，某兴趣小组用下图装置在通风橱中进行如下实验： 实验 现象 试管Ⅰ中开始无明显现象，逐渐有微小气泡生成，越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色

试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色；之后向绿色溶液中持续通入N2，溶液变为蓝色 下列说法正确的是( ) A．试管Ⅰ中浅红棕色气体为NO2，由硝酸还原生成 B．等质量的Cu完全溶解时，Ⅰ中消耗的 HNO3 更多 C．换成Fe之后重复实验，依然是试管Ⅱ中反应更剧烈 D．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同， 是由于溶有NO2 答案 D 解析 试管Ⅰ中浅红棕色气体为NO和NO2的混合物，Cu与稀硝酸反应，硝酸被还原为NO，部分

NO遇到空气中的氧气被氧化为红棕色的NO2，A项不正确；等质量的 Cu 完全溶解时，因稀硝酸被还原为NO，N的化合价由＋5降到＋2，而浓硝酸被还原为NO2，N的化合价由＋5降低到＋4，

故Ⅰ中消耗的HNO3较少，B项不正确；换成Fe之后重复实验，Fe遇浓硝酸发生钝化，试管Ⅱ中

无明显变化，C项不正确；试管Ⅱ中持续通入氮气后，可以把溶液中溶解的NO2带走，溶液由绿色

变为蓝色，说明试管Ⅱ中反应后溶液颜色与其溶解的NO2有关，D项正确。

4．从经济效益和环境保护考虑，大量制取Cu(NO3)2最宜采用的方法是( ) A．Cu―――→浓HNO3Cu(NO3)2 B．Cu―――→稀HNO3Cu(NO3)2 C．Cu――→O2△CuO―――→稀HNO3△Cu(NO3)2 D．Cu――→Cl2△CuCl2―――――→硝酸银溶液Cu(NO3)2 答案 C 解析 A项，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2是有毒气体，污染环境，错误；B项，Cu与稀HNO3

反应生成NO，NO是有毒气体，污染环境，错误；C项，发生反应2Cu＋O2=====△2CuO，CuO＋

2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，过程中没有有毒气体生成，不污染环境，正确；D项，硝酸银成本较高，不经济，错误。 5．下列说法正确的是( ) A．制备无水FeCl3的转化均能一步实现：Fe2O3――→盐酸FeCl3(aq)――→蒸发无水FeCl3 B．铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化 C．将试管①中铁粉与水蒸气加热，试管②中肥皂水冒泡，说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应 D．Fe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料 答案 D 解析 因FeCl3能够发生水解反应，故蒸发FeCl3溶液不能得到无水FeCl3，A项错误；铁表面的氧

化层疏松，不能阻止铁的进一步氧化，B项错误；因加热试管①时，试管①中气体受热膨胀，在试管②处也会有气泡产生，所以试管②中肥皂水冒泡不能说明Fe与水蒸气发生了反应，C项错误。 6．下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是( )

A．用如图装置可以制备Fe(OH)2 B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化

答案 C 解析 反应开始时生成的H2进入B中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时

间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A项正确；FeCl3易水解，为防止水

解，配制溶液时先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B项正确；Fe3＋

与铁反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D项正确。 7．粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，即可以除去Fe3＋而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是( ) A．溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4 B．加入H2O2除去Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓ C．由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失 D．调溶液pH＝4的依据是当pH＝4时Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋还未开始沉淀

答案 B 解析 CuSO4·5H2O晶体溶解后Cu2＋会发生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解时加入少量的稀

硫酸可抑制Cu2＋的水解，A正确；因为氧化Fe2＋时，溶液为强酸性，在强酸性条件下，不可能大量存在OH－，B错误；Cu2＋对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过氧化氢损失，C正确；因为该操作的目的是除去Fe3＋且硫酸铜不损失，所以调节溶液的pH＝4，应是Fe3＋完全沉淀而Cu2

＋还未开始沉淀，D正确。 8．由硫铁矿(主要成分：FeS2 和SiO2)为主要原料得到绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下： 下列说法不正确的是( ) A．过程1，废气中含SO2 B．过程2，试剂a 为稀硫酸 C．过程3，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋ D．过程4，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾 答案 D 解析 由制备绿矾流程可知，硫铁矿(主要成分：FeS2 和SiO2)高温煅烧后的烧渣(主要成分：Fe2O3

和SiO2)溶于硫酸，溶液中含Fe3＋，过程2过滤除去二氧化硅，滤液中通入二氧化硫，将铁离子还

原生成亚铁离子，过程4为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾。根据上述分析，过程1，废气中含SO2，

故A正确；因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则过程2最好用硫酸来溶解烧渣，故B正确；过程3中二氧化硫将铁离子还原生成硫酸亚铁，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋，故C正确；过程4，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，蒸干时绿矾受热失去结晶水，得不到纯净绿矾，故D错误。 9．部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：

下列说法正确的是( ) A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋ B．样品中Fe元素的质量为2.24 g C．样品中CuO的质量为4.0 g D．V＝896 答案 B 解析 硫酸足量，只有金属Cu不与H2SO4反应，所以滤渣3.2 g为金属铜，物质的量为0.05 mol，即合金样品中总共含有铜元素0.05 mol，滤液A中加入足量NaOH溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2 g为Fe2O3。生成的滤渣3.2 g是铜，金属铜可以和Fe3＋反应，所以滤液A中一定不含Fe3＋

，则

滤液A中含有的阳离子为Fe2＋、H＋，A项错误；Fe的物质的量为3.2 g160 g·mol－1×2＝0.04 mol，其质

量为0.04 mol×56 g·mol－1＝2.24 g，B项正确；根据B项分析可知铁元素质量为2.24 g，而合金样品质量为5.76 g，所以CuO的质量不超过5.76 g－2.24 g＝3.52 g，C项错误；最后滤液A中溶质为过量H2SO4和FeSO4，而铁元素物质的量为0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为0.04 mol，

含H＋0.08 mol，其中部分H＋生成氢气，另外的H＋和合金中的O2－结合成水，由于合金中氧元素

的物质的量为5.76 g－3.2 g－2.24 g16 g·mol－1＝0.02 mol，全转化为H2O需消耗H＋0.04 mol，所以硫酸中生成

H2的H＋的物质的量为0.08 mol－0.04 mol＝0.04 mol，即生成0.02 mol H2，标准状况下体积为448 mL，D项错误。 10．将物质的量均为a mol的FeCl3和CuCl2投入水中形成混合溶液。再加入b mol铁粉充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中不正确的是( )

A．当b≤a2时，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

B．当b≥3a2时，发生总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu2＋＋2Fe===4Fe2＋＋Cu

C．当a2D．当a23a2－b)∶(b＋a)

答案 B 解析 Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，因此先发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

，两者恰好完全反应时b＝a2，铁

过量，接着发生：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，当把Cu2＋全部转化成Cu时，b＝3a2 mol，当b≤a2时，根据上述分析，只发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故A项说法正确；根据上述分析，b≥3a2，发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，且Cu2＋全部转化成Cu，发生的反应应是2Fe3＋＋2Cu2＋

＋3Fe===5Fe3＋＋2Cu，故B项说法错误；假设只发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，转移电子物质的量

为a mol，假设把Cu2＋全部转化成Cu，此时转化电子物质的量为(a＋2a) mol＝3a mol，当a22

时，转移电子物质的量为a mol－)<3a mol，故C项说法正确；当a23＋