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铁、铜及其化合物
一、选择题.“秦石专汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,你猜测其中的原因可能是()A.土壤中含有铁粉、二氧化镒等B.黑砖瓦是煨烧过程中附着了炭黑,红砖瓦则是添加了红色耐高温染料土壤中含有的铜元素经过不同工艺煨烧,分别生成了黑色CuO和红色Cu土壤中含有的铁元素经过不同工艺煨烧,分别生成了黑色FesOi或FeO和红色Fe2()3解析A项,土壤中不含铁粉;B项,黑砖瓦中含有C、Fe3O4FeO等,红砖瓦含有Fe2O3;C项,煨烧生成Oh红色物质,不是Cu答案D.下列说法正确的是()A.铁是位于第四周期V1IB族元素,是一种重要的过渡元素B.四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物C.14g铁粉和7g硫粉混合后高温下充分反应能生成21g硫化亚铁D.铁在溟蒸气中点燃可生成FeBr3答案D.下列有关铜的化合物说法正确的是()A.根据铁比铜金属性强,在实际应用中可用FeCL腐蚀Cu刻制印刷电路板CuSCh溶液与H2s溶液反应的离子方程式为Cu2++S2-=CuSIC.用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O△D.化学反应CuO+CO=Cu+C()2的实验现象为黑色固体变成红色固体解析在实际应用中可用FeCk腐蚀Cu刻制印刷电路板,利用的是铁离子的氧化性,与铁比铜金属性强无关系,A项错误;H2s难电离,CuS”溶液与H2s溶液反应的离子方程式为Cu+H2S=CuSl+2『,B项错误;铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CwSH)2co3+4H+=2Ci++C02t+3H2,C项错误;根据化学反应CuO+△C0=Cu+C02可知其实验现象为黑色固体变成红色固体,D项正确答案D.下列关于FT+、F/+的说法错误的是()A.向FeCL溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe+被氧化B.配制FeCL溶液时,先将FeCh晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓C.用如图装置可以制备Fe(0H)2沉淀D.用酸性KMnO4溶液检验FeCh溶液中是否含有FeCl2解析也可使酸性KMnO溶液褪色,故不能验证Fe+是否存在,D项错误答案D.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCk・2H2()晶体的工艺流程如下下列说法正确的是()空气盐酸废气A.焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗3mol02B.焙烧后的废气能够使酸性高镒酸钾溶液褪色C.滤渣中主要含铁的氧化物D.将获得的CuCl2-2H2O晶体加热可制得CuC12固体高温解析A项,2CuS+302=====2Cu0+2S02由方程式可知,1molCuS消耗L5mol2错误;B项,废气中含有S02能使酸性高锦酸钾溶液褪色,正确;C项,调节pH时,Fe3+水解转化为Fe(0H)3而除去故滤渣中主要含Fe(而3错误;D项将CuCk•2上0直接加热脱水,C/+水解,HC1挥发会产生Cu(0H)2无法得到CuCb错误答案B.下表中列出了几种物质的熔点,据此判断下列说法正确的是()A.铜球掉入铁水中不会熔化B.水银温度计可测量一40°C的温度C.金有很好的延展性,易加工成各种装饰品D.用鸨制成的灯丝不易熔化解析铁的熔点高于铜的熔点,铜球掉入铁水(温度至少为1535℃)会熔化,故A项错误;水银的熔点一
38.8℃低于此温度水银为固体,水银温度计不能测量一40℃的温度故B项错误;表中数据不能说明金具有很好的延展性,故C项错误;鸨的熔点为3410℃熔点高,用铝制成的灯丝不易熔化,故D项正确答案D.下列各组物质不能实现直接转化的是A.Mg-Mg0-MgCl2-Mg0H2Cu-CuCl2-CuN032-CuOH2FefFe30ifFeOH3fFe23NafNazC^fNa2cC^fNaC1解析镁燃烧生成氧化镁,氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,故A项能实现;铜与氯气反应生成氯化铜,氯化铜与硝酸银反应生成硝酸铜硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜,故B项能实现;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,四氧化三铁不能直接转化为氢氧化铁,故C项不能实现;钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠,故D项能实现答案C.一定量的某磁黄铁矿主要成分FeSS为-2价与100mL盐酸恰好完全反应石中其他成分不与盐酸反应,生成
3.2g硫单质、
0.4molFeCk和一定量H2s气体,且溶液中无Fe3+则下列说法正确的是A.该盐酸的物质的量浓度为
4.0mol•L-
1.该磁黄铁矿Fe.B中,F/+与Fe的物质的量之比为21C.生成的H2s气体在标准状况下的体积为
8.96LD.该磁黄铁矿中Fe.rS的x=解析7S=
3.2g-r32g•mol-1=
0.1mol根据转移电子守恒得〃Fe==
0.2mol
0.2mol=l1据此分析解答盐酸恰好反应生成FeCk的物质的量为
0.4mol根据C1原子守恒可得cHCl=2芋;J』.0mol•「,A项错误;由以上分析可知,•X1—/该磁黄铁矿FeB中,F产与Fe的物质的量之比〃帝+〃Fe=l1B项错误;根据氢原子、氯原子守恒得〃H2s=J〃HC1=〃FeCl_2=
0.4mol/H2S=
0.4molX
22.4L•mol-l=
8.96LC项正确;Fe.xS中〃S=
0.1mol+
0.4mol=
0.5mol/Fe=
0.4mol所以上Fe刀S=
0.4mol
0.5mol=所以x—D项错误答案C
二、非选择题.硫酸亚铁晶体FeSO「7112在医药上做补血剂某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量实验步骤如下:请回答下列问题1证明步骤
①滤液中含有Fe+的方法取样,先滴加KSCN溶液,再滴加该过程的现象为2步骤
②加入过量比2的目的是3步骤
③中反应的离子方程式是o4步骤
④中一系列处理的操作步骤过滤、、灼烧、、称量5若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为g用含a的代数式表示解析⑵由于1的具有氧化性,加入过量山2的目的是将Fe+全部氧化为Fe+⑶步骤
③的目的是将FI+全部转化为FeOII3所以步骤
③需加入过量的氨水,反应的离子方程式是Fe3++3NH3-H20=Fe0H3I+3NH^O4步骤
④的目的是将产生的红褐色悬浊液分离,最终得到固体FezOs所以步骤
④的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量5由2X56X
5、于实验中铁无损耗,根据铁元素守恒得,每片补血剂中加Fe==XWl°g=dAOO-t-0Aloy答案1氯水或双氧水或稀硝酸或其他合理答案滴加KSCN无变化,滴加氯水后溶液由浅绿色变为红色2将Fe+全部氧化为Fe3+3Fe3++3NH3•H2O=FeOH3;+3NH.r4洗涤冷却5h.铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2soi反应某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究请回答下列问题I.铁矿石中含氧量的测定实验步骤
①按如图组装仪器,检查装置的气密性;
②将g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示夹持仪器均省略;
③从左端导气管口处不断地缓缓通入山待C装置出口处出验纯后,点燃A处酒精灯;
④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却1装置C的作用为2测得反应后装置B增重
1.35g则铁矿石中氧的百分含量为o⑶若将上换成CO则还需补充装置.铁矿石中含铁量的测定
⑤稀释至^」付取
20.00血一B的稀溶液的KI溶液滴定4步骤
④中煮沸的作用是o⑸步骤
⑤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有6若滴定过程中消耗
0.5000mol•17]的KI溶液
20.00mL则铁矿石中铁的百分含量为o7由I、n可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式o解析
1.1该实验中,氢气和氧化铁反应生成金属铁和水,根据固体质量的变化来计算铁的含量,B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气,所以C装置要防止空气中的水蒸气和C02进入B中,影响测定结果2测得反应后装置B增重
1.35g根据反应的实质,氧一18元素的质量分数是一夕一X100%=24%o3因CO有毒,不能排放到空气中,应加尾气处
5.0理装置II.4向铁矿石中加入硫酸酸化,生成硫酸的铁盐溶液,还存在过量的硫酸溶液测定过程中通入了过量的氯气,煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Ck否则会影响与KI的反应,带来实验误差5若稀释到250mL采用的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶6由于所取溶液含Fe的体积与消耗KI溶液的体积相等,反应的方程式为2Fe+2「==2Fe2++L结合方程式可知cFe3+=cKI=
0.5mol-L-1所以铁元+一八八日、,
0.5mol•L_1X
0.25LX56g•mol-1/、山,,广百八3口素的百分含量为-X100%=70%o7铁的质量分数是70%氧元素的质量分数是24%所以100g铁矿石中,铁元素的质量是70g氧元素质量7024是24g铁元素和氧元素的物质的量比为蒜h=56铁的氧化物的化学式为届565616答案【.1防止空气中的水蒸气和C02进入B中,影响测定结果224%3尾气处理H.4赶走溶液中溶解的过量的CL5250niL容量瓶670%7Fe
506.高铁酸钾LFeOD具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂以废铁屑含有少量Ni为主要原料制备高铁酸钾的流程如下|NaTKai倜府雨一\a1ai|
7、,、]饱和KI□口
一、a9reX►tn.KrdJh__II
⑥——J__-资料显示一些金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下:⑴高铁酸钾具有高效消毒主要是因其具有性所致⑵步骤
③反应的离子方程式是⑶步骤
④不能引入新杂质,调节pH所用的某种氧化物的化学式是,调节pH的范围是o4步骤
⑤发生反应的离子方程式是⑸该流程中可循环利用的物质是写化学式6步骤
⑥中,由NazFeO得到粗LFeO1的原理可能是解析1高铁酸钾中铁化合价处于最高价,具有高效消毒特性主要是因其具有强氧化性所致⑵步骤
③反应的离子方程式是2Fe2++Ck=2Fe+2Cl,⑶调节pH应生成氢氧化铁沉淀,以分离铁离子和银离子,应加入氧化铁,避免生成杂质,由表中数据可知调节pH的范围是WpHV4步骤
⑤是氢氧化铁和次氯酸钠发生氧化还原反应,因此反应的离子方程式是2Fe0H3+3C10+40H-=2Fe0r+3Cr+5H20o5该流程中高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸钾和氢氧化钠,因此可循环利用的物质是氢氧化钠6步骤
⑥中,由于K2FeO4的溶解度小于NazFeO的溶解度,加饱和KOH析出更多Na2FeO4晶体答案1强氧化22Fe2++C12=2FT++2Cl—3Fe2O3WpH42Fe0H3+3cl0-+40H-=2Fe0t+3C1一+5H25NaOH6K2FeOi的溶解度比N
④FeOi的小,加饱和KOH析出更多NazFeO”晶体.钻C是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钻盐的重耍原料其金属性弱于Fe强于Cu某硫钻铜矿的成分为CoS、CuFeS2CaSSi02一种利用生物浸出并回收其中钻和铜的工艺流程如图细菌、铁盐回答下列问题1C产的生物浸出原理如下:温度超过50℃浸出率急剧下降,其原因是9其他金属离子的浸出原理与上图类似,写出由CoS浸出Co*的离子方程式O2浸出渣的主要成分为o萃取3萃取分离铜的原理如下Cu2++2HRCuR2org+2H+o根据流反萃取程,反萃取加入的试剂应该为写化学式4除铁步骤中加入H2O2调节溶液的pH至4将Fe+转化为FeOOH过滤除去,写出该转化的离子方程式为O检验F,+是否完全被转化的试剂为o解析1温度过高细菌失活,浸出率急剧下降;根据012+的生物浸出可知矿物在细菌和Fe作用下化合物中s元素转化为S单质,则C02+的生物浸出离子方程式为CoS+2Fe3细菌+=Co2++2Fe2++So2由生物浸出原理图可知S元素最终转化为ST与Ca+结合生成CaSOoSi2不参与反应,金属阳离子进入滤液,则浸出渣的主要成分为CaS
04.Si02o3根据平衡移动原理可知,反萃取需加入酸,由流程图可知反萃取后得到CuSOi溶液则应加入硫酸4艮02和Fe+反应生成FeOOH沉淀,离子方程式为H22+2Fe2++2H20=2Fe00HJ+4H\检验亚铁离子可用铁鼠化钾溶液,若生成蓝色沉淀则存在亚铁离子细菌答案1温度过高细菌失活CoS+2Fe3+—Co2++2Fe2++S2CaSO.4SiO23H2SOi4H202+2Fe2++2H20=2Fe00HI+4H+铁氧化钾物质的名称汞金铜铁鸨熔点/℃—1064108315353410MOH.pH开始沉淀完全沉淀FeOH3NiOH2。