第3节 铁、铜及其化合物
时间：45分钟
一、选择题(每题6分，共72分)
1．(2024·湖南永州高三模拟)北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是( ) A．Fe3O4 C．FeO 答案 A
2．下列反应中，反应后固体物质增重的是( ) A．氢气通过灼热的CuO粉末 B．二氧化碳通过Na2O2粉末 C．铝与Fe2O3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 答案 B
解析 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2变为Na2CO3，固体质量增加。
3．(2024·江西南康中学高三模拟)中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中记载了古代化学研究成果。下列常见古诗文对应的化学知识正确的是( ) 选项 古诗文 《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和A 朴硝(Na2SO4)的方法：“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也。” 《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性B 最烈，能蚀五金，其水甚强，惟玻璃可盛。” 《诗经·大雅·绵》：“堇茶如饴。”郑C 玄笺：“其所生菜，虽有性苦者，甘如饴也。” D 答案 A 解析 钠的焰色反应是黄色的，钾的焰色反应是紫色的，通过“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也。”可判断该鉴别方法利用了焰色反应，故A正确。
4．《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色，取此
《梦溪笔谈》中对宝剑的记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。” 铁的合金硬度比纯铁的大，熔点比纯铁的高 糖类均有甜味 强水为氢氟酸 利用焰色反应 化学知识 B．Fe2O3 D．CuFeS2
满分：100分
物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”下列对此段话的说明中正确的是( )
①绿矾又称胆矾，化学式为CuSO4·5H2O ②绿矾的分解过程中发生了氧化还原反应 ③“色赤”物质可能是铜单质 ④流出的液体中可能含有硫酸 A．①③ C．②③ 答案 B
解析 绿矾和胆矾不是一种物质，胆矾又称蓝矾，化学式为CuSO4·5H2O，绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，①错误；由描述信息可知，绿矾的分解过程中生成了红色的氧化铁，Fe元素的化合价变化了，发生了氧化还原反应，②正确；“色赤”物质可能是Fe2O3，③错误；FeSO4·7H2O分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫，三氧化硫与水结合生成硫酸，则流出的液体中可能含有硫酸，④正确。
5．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是( ) A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 答案 D
解析 铜与浓硫酸反应后硫酸浓度仍较高，不能把水加入反应容器中，A错误；Cu与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到CuCl2固体，C错误。
6．下列关于Fe、Fe的说法错误的是( ) A．用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀
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B．②④ D．①④
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，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe被氧化 答案 C
解析 反应开始时生成的氢气进入B中，可排出空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间
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2＋
后关闭止水夹C，A中FeSO4溶液被压入B中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，故A正确；配制FeCl3溶液时为防止Fe因水解而生成氢氧化铁沉淀，可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，故B正确；Fe与Fe反应可生成Fe，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe被氧化，故D正确。 7．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( ) A．该溶液中，K、Fe、C6H5OH、Br可以大量共存 B．和KI溶液反应的离子方程式：Fe＋2I===Fe＋I2
C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe＋SO4＋Ba＋3OH===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓ D．1 L 0.1 mol·L该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe 答案 D
解析 Fe与苯酚发生反应，A错误；离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒，B错误；没有遵循物料守恒原则，C错误；1 L 0.1 mol·L的Fe2(SO4)3溶液中含Fe 0.2 mol，足量的Zn可将0.2 mol Fe还原得到0.2 mol的Fe，即质量为11.2 g，D正确。 8．下列关于元素及其化合物的说法不正确的是( ) A．Fe在一定条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应
B．Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用不相同 C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入KNO3固体，铜粉会溶解 D．金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱 答案 D
解析 Fe在常温下可被浓硝酸钝化，但加热时能反应，A正确；Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，但Al只作还原剂，而Cl2既作还原剂又作氧化剂，B正确；酸性条件下NO3有强氧化性，能氧化Cu，C正确；Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe3O4，D错误。 9．下列离子方程式书写正确的是( )
A．向FeBr2溶液中通入足量氯气：2Fe＋4Br＋3Cl2===2Fe＋2Br2＋6Cl B．NaClO溶液和FeCl2溶液混合：2ClO＋Fe＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2HClO
C．在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO＋2Fe(OH)3===2FeO4＋3Cl＋H2O＋4H
D．Fe3O4与稀HNO3反应：Fe3O4＋8H===Fe＋2Fe＋4H2O 答案 A
解析 足量的氯气将Br和Fe完全氧化成Br2和Fe，A正确；NaClO溶液和FeCl2溶液混合，会发生氧化还原反应，B错误；在强碱溶液中不生成H，正确的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO
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＋4OH===2FeO4＋3Cl＋5H2O，C错误；Fe3O4与稀HNO3反应时，＋2价铁被氧化为＋3价，D
－2－－
错误。
10．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：
下列说法不正确的是( ) A．固体2是氧化铁
B．X的化学式可以表示为Fe3C2
C．溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体 D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成 答案 B
解析 X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；
n(Fe2O3)＝
24.0 g
－1＝0.15 mol，n(Fe)＝0.3 mol，m(Fe)＝16.8 g，m(C)＝18.0 g－16.8
160 g·mol
g＝1.2 g，n(C)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe会被空气氧化为Fe，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。 11．根据框图分析，下列说法不正确的是( )
2＋
3＋
A．我国是世界上最早使用反应②冶炼金属M的国家 B．M的氧化性比E的氧化性强
C．在反应③中若不加稀硫酸，可能观察到红褐色沉淀 D．在反应①中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性 答案 D
解析 反应②为湿法炼铜，我国是世界上最早使用该方法冶炼金属Cu的国家，A正确；Cu
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的氧化性比Fe的氧化性强，B正确；过氧化氢具有强氧化性，与硫酸亚铁发生氧化还原反应生成铁离子，在中性溶液中铁离子转化为沉淀，③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀，C正确；反应①发生的反应是Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，S元素的化合价不变，H2SO4只表现了酸性，D错误。
12．(2024·全国卷Ⅰ考试大纲调研卷(二))实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体，经历了下列过程(已知Fe在pH＝5时沉淀完全)。其中分析错误的是( )
3＋
A．步骤②发生的主要反应为：2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O B．步骤②可用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2 C．步骤③用CuCO3代替CuO也可调节溶液的pH
D．步骤⑤的操作为：向漏斗中加入少量冷的蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复操作2～3次 答案 B
解析 由实验流程可知，样品与足量硫酸反应，生成硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁，加入过氧化氢，硫酸亚铁发生氧化还原反应生成硫酸铁，然后加入CuO调节溶液的pH，使Fe水解而生成Fe(OH)3沉淀，得到硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体，步骤②为亚铁离子与过氧化氢的氧化还原反应，离子反应为2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O，A正确；步骤②用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2，引入杂质氯离子、硝酸根离子等，难以除去，B错误；CuCO3和CuO都与溶液中H反应，起到调节溶液pH的作用，并不引入新的杂质，C正确；步骤⑤为洗涤操作，使用冷的蒸馏水可减少固体的溶解，D正确。 二、非选择题(共28分)
13．(12分)工业上以黄铜矿(CuFeS2)为原料制备CuSO4·5H2O的主要流程如下：
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(1)下列装置可用于吸收气体X的是 (填字母)。
(2)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。 。
(3)向粗铜中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为 。 答案 (1)bd
全国通用2024高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第3节铁铜及其化合物课时作业含解析
