【2022成才之路】高三化学二轮复习习题-第一部分-微专题强化练-专题14-铁、铜及其化合物.docx

第一部分　专题十四
一、选择题
1．(2021福建泉州3月质检)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取尾气
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
解析：铜与浓硫酸反应需加热，甲图中无加热装置，A项错误；二氧化硫密度比空气大，应当长管进、短管出，B项错误；稀释浓硫酸，将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中，并不断搅拌，C项正确；氢氧化钠溶液应用碱式滴定管取用，D项错误。
答案：C
2．(2021·河北石家庄二中一模)某同学鉴定甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．假如甲中含有S2－，则乙是硫黄沉淀
B．假如乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3
C．丙中确定含有Fe3＋，所以甲是FeBr2
D．甲中含铁元素，可能显示＋2或者＋3价
解析：假如甲中含有S2－，则乙应为Ag2S沉淀，A项错误；AgCl是白色沉淀，与题意不符，B项错误；丙与KSCN溶液反应后溶液显红色，则丙中确定含有Fe3＋，又由于甲中滴加酸性AgNO3溶液后得到丙，故甲中确定含有铁元素，可能为＋2价，也可能为＋3价，C项错误，D项正确。
答案：D
3．(2021·陕西宝鸡九校联考)某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下试验：
9．4 g X6.4 g 固体蓝色溶液1.92 g固体
下列有关说法正确的是(　　)
A．步骤Ⅰ中削减的3 g固体确定是混合物
B．步骤Ⅱ中质量削减的物质确定是Cu
C．依据步骤Ⅰ、Ⅱ可以推断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
D．依据步骤Ⅱ可以得出，m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1
解析：步骤Ⅰ中，加入过量氢氧化钠溶液固体质量削减了3 g，溶解的物质可能是Al2O3和SiO2中的一种或两种，故A项和C项错误；步骤Ⅱ中加入过量盐酸，Fe2O3溶解后又和Cu发生反应，故削减的固体是Fe2O3和Cu，B项错误；步骤Ⅱ中发生的总反应为Fe2O3＋Cu＋6HCl===2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，溶解的固体(6.4－1.92＝4.48 g)中，Fe2O3和Cu的物质的量相等，又由于盐酸过量，Fe2O3完全溶解，剩余的固体为Cu，可计算出Fe2O3和Cu的质量相等，D项正确。
答案：D
4．(2021·河南商丘一模)Cu2S与确定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物n(NO2)∶n(NO)＝1∶1时，下列说法不正确的是(　　)
A．反应中Cu2S是还原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物
B．参与反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶7
C．产物n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]＝1∶2
D．1 mol Cu2S参与反应时有10 mol电子转移
解析：依据元素化合价的变化配平化学方程式为：2Cu2S＋14HNO3===2Cu(NO3)2＋2CuSO4＋5NO2↑＋5NO↑＋7H2O，硫化亚铜做还原剂，硝酸铜和硫酸铜是氧化产物，A项正确；参与反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝2∶14＝1∶7，B项正确；产物n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]＝1∶1，C项错误；每摩尔硫化亚铜反应，铜失去2 mol电子，硫失去8 mol电子，共10 mol电子，D项正确。
答案：C
5．(2021·安徽六校联考)下列有关物质的性质及应用说法正确的是(　　)
A．过量的铜与浓硝酸反应可生成NO
B．Fe在O2中的燃烧产物可用于制红色涂料
C．Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
D．Fe2＋、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，前者表现出还原性，后者表现出漂白性
解析：开头时铜与浓硝酸反应可生成NO2，随着反应的进行，硝酸变稀，这时稀硝酸与Cu发生反应产生NO气体，A项正确；Fe与O2在点燃时产生Fe3O4，B项错误；Na、Al用电解法冶炼，Cu可以用热还原法冶炼得到，C项错误；Fe2＋、SO2都有还原性，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项错误。
答案：A
6．(2021·江西八校联考)将三种黑色粉末组成的混合物加入到足量的某热浓酸中，充分反应后得到蓝绿色溶液和两种气体，将从蓝绿色溶液中分别得到的盐与0.15 mol还原铁粉恰好反应完全，可得浅绿色溶液和6.4 g红色沉淀；将上述生成的两种气体通入足量饱和NaHCO3溶液中，照旧收集到两种气体，据此推断黑色粉末可能为(　　)
A．物质的量　FeS∶CuO∶Fe＝1∶1∶1
B．物质的量　C∶CuO∶Fe＝3∶2∶2
C．质量　MnO2∶CuO∶C＝5.5∶8∶12
D．质量　Fe∶C∶CuO＝7∶5∶3
解析：本题考查了元素化合物之间的反应与化学计算，意在考查考生对物质间反应的理解记忆力气和计算力气。由题给条件“三种黑色粉末”、“蓝绿色溶液”和选项可推出，黑色粉末中确定含有CuO，再由Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋可知，生成6.4 g铜，需要0.1 mol Fe参与反应，而实际参与反应的铁为0.15 mol，再由“浅绿色溶液”可推出与还原铁粉反应的还有Fe3＋，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋得n(Fe3＋)＝0.1 mol，则黑色粉末中铁元素的物质的量为0.1 mol，氧化铜和铁元素的物质的量之比为1∶1，据此可排解A、C、D三项。注：依据“生成的两种气体通入足量饱和NaHCO3溶液中，照旧收集到两种气体”，结合选项知，题中所用浓酸为浓HNO3。
答案：B
7．(2022·浙江名校联考)取确定质量的Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份。其中一份通入足量的氢气充分反应后固体质量为25.6 g，另一份加入500 mL稀硝酸中固体恰好完全溶解并产生标准状况下的NO气体4.48 L。已知Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。则稀硝酸的浓度为(　　)
A．2 mol/L B．1.6 mol/L
C．0.8 mol/L D．0.4 mol/L
解析：本题考查了化学计算，意在考查考生的化学计算力气。25.6 g Cu的物质的量为0.4 mol，故生成Cu(NO3)2所消耗的HNO3的物质的量为0.8 mol，又标况下4.48 L NO气体的物质的量为0.2 mol，生成NO所消耗的HNO3的物质的量为0.2 mol，故共消耗HNO3的物质的量为0.8 mol＋0.2 mol＝1 mol，所以c(HNO3)＝1 mol÷0.5 L＝2 mol/L。
答案：A
8．(2021·云南一检)1 mol X与足量Y在确定条件下充分反应，可生成0.5 mol气体的是(　　)
选项
X
Y
A
Al
NaOH溶液
B
NO2
H2O
C
Na2O2
CO2
D
Fe
H2O(g)

解析：本题考查化学反应及相关计算，意在考查考生对基础学问的把握状况。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al对应生成1.5 mol H2，A项不符合题意；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,1 mol NO2对应生成mol NO，B项不符合题意；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,1 mol Na2O2对应生成0.5 mol O2，C项符合题意；3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2,1 mol Fe对应生成 mol H2，D项不符合题意。
答案：C
9．(2021·辽宁五校联考)现有16.8 g由Fe、Fe2O3、Al、Al2O3组成的混合物，将它完全溶解在600 mL 2 mol/L的H2SO4溶液中，收集到标准状况下的气体8.96 L。已知混合物中Fe、Fe2O3、Al、Al2O3的质量分数分别为16.7%、16.1%、38.1%、29.1%，欲使溶液中的金属离子完全转化为沉淀，至少应加入3 mol/L NaOH溶液的体积是(　　)
A．600 mL B．300 mL
C．800 mL D．900 mL
解析：本题考查化学基本计算，意在考查考生依据化学反应进行计算的力气。依据金属离子完全转化为沉淀时溶液中存在的电荷守恒可得：n(Na＋)＝2n(SO)，设至少加入V L 3 mol/L NaOH溶液，则3 mol/L×V L＝2×2 mol/L×0.6 L，解得V＝0.8。
答案：C
10．(2022·南昌零模)将镁、铝、铁合金投入300 mL硝酸中，金属恰好溶解，转化成Mg2＋、Al3＋和Fe3＋；硝酸全部被还原为NO，且在标准状况下，体积为6.72 L，当加入300 mL某浓度NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2 g。下列有关推断正确的是(　　)
A．参与反应的HNO3的物质的量为0.9 mol
B．参与反应的金属的质量为11.9 g
C．HNO3的物质的量浓度为3 mol/L
D．NaOH的物质的量浓度为6 mol/L
解析：本题考查了金属的性质及相关计算，意在考查考生对金属性质的理解及计算力气。标准状况下，6.72 L NO为0.3 mol，则反应转移的电子为0.9 mol，因参与反应的硝酸一部分生成NO(0.3 mol)，另外一部分与阳离子形成盐，形成盐的NO的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参与反应的硝酸为1.2 mol，故硝酸的浓度为1.2 mol÷0.3 L＝4 mol/L，A项和C项错误；生成沉淀消耗的OH－的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参与反应的金属质量为27.2 g－0.9 mol×17 g·mol－1＝11.9 g，B项正确；NaOH的物质的量浓度为0.9 mol÷0.3 L＝3 mol/L，D项错误。
答案：B
二、填空题
11．(2021·日照调研)某化学爱好小组为争辩生铁(含碳)与浓硫酸的反应状况及产物性质，设计如下试验。请回答下列问题：

(1)按上图所示装置进行试验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为________；试验过程中，装置B中观看到的现象是______________________________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是________(填化学式)。
(2)装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：____________________ ____________________________________________________。
(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的挨次为________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是______________________________。

(4)某同学发觉试验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是________________ ______________(用离子方程式表示)。
解析：本题考查了试验装置、试验方案的设计以及试验探究等，意在考查考生的设计力气和探究力气。(1)铁与浓硫酸在加热条件下发生反应生成SO2气体，SO2可使潮湿的品红试纸褪色，使潮湿的蓝色石蕊试纸变红，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2首先与水反应生成H2SO3，供应了酸性环境，而NO在酸性环境中具有强氧化性，能将H2SO3氧化为H2SO4，故可得到BaSO4沉淀。(2)生铁中含有碳，在加热条件下碳也可与浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O。(3)要验证CO2的存在，首先要排解SO2的干扰，可以使混合气体通过高锰酸钾溶液，除去SO2，然后用品红溶液确认SO2已被除尽，最终将剩余气体通入澄清石灰水中。证明含有CO2的试验现象是品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊。(4)随着反应的进行，硫酸浓度减小，稀硫酸与铁反应生成H2。
答案：(1)分液漏斗　品红试纸褪色，石蕊试纸变红BaSO4
(2)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(3)③②④　赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响试验
(4)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
12．(2021·陕西西安二模)某学校课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了争辩“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行试验：试验试剂：18 mol/L硫酸20 mL，纯铜粉足量，足量2 mol/L NaOH溶液。
请依据试验回答问题：

(1)首先依据上图所示，组装试验装置，并在加入试剂前先进行__________________ ____________操作。
(2)烧杯中用NaOH溶液吸取的物质是：________(填化学式)，利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中的目的是：______________________________________。
(3)加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是：_________________ _____________。待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该试验装置中的________(填仪器名称)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
(4)将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再进行________、________、__________ 后称量硫酸钡的质量为
13．98 g，请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是________。
(5)有的同学提出在上面(4)中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的试验，也能得到精确     的数据，请结合你的理解分析：________(填“需要”或“不需要”)加入双氧水，缘由是_________________________________________________________。
解析：(4)加入足量的酸化的双氧水把Na2SO3氧化为Na2SO4，再加入足量的BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，通过过滤、洗涤、干燥得到13.98 g BaSO4沉淀，则n(BaSO4)＝＝0.06 mol，依据硫原子守恒，被氧化的H2SO4为0.06 mol，依据化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，反应的H2SO4的物质的量为0.12 mol，剩余的H2SO4的物质的量为18 mol/L×0.02 L－0.12 mol＝0.24 mol，则与铜反应的硫酸的最低浓度为＝12 mol/L。
答案：(1)检验装置气密性
(2)SO2　防倒吸
(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　长导管
(4)过滤　洗涤　干燥　12 mol/L
(5)需要　在烧杯中生成的Na2SO3可能被部分氧化为Na2SO4，假如不加入双氧水而直接测定沉淀质量则无法确定S元素的物质的量，从而使试验结果错误