2016-2017学年高中化学专题3从矿物质到基础材料第2单元铁铜的获取及应用学业分层测评苏教版必修1

铁、铜的获取及应用 (建议用时：45分钟)学业达标1下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()A2HgO2HgO2B4Al3MnO23Mn2Al2O3C2MgO2MgO2D4COFe3O43Fe4CO2【解析】工业冶炼金属镁用电解MgCl2(熔融)而不用MgO，因为MgO熔点太高。【答案】C2(2016邯郸高一检测)下列反应中，能置换出铁的是() 【导学号：16380208】ACu和FeCl3(溶液)BNa和FeSO4(溶液)CC和Fe2O3(高温) DAg和FeSO4(溶液)【解析】A中反应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2；B中Na先和H2O反应生成NaOH；D不反应。【答案】C3下列说法正确的是()A高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是焦炭B炼铁时，加入石灰石的作用是促进氧化铁的还原C我国最先应用的金属是铜D用于电气工业的纯铜是由黄铜矿冶炼直接得到的【解析】A项，还原剂是CO不是焦炭；B项，石灰石作熔剂，形成炉渣；D项，直接得到的是粗铜。【答案】C4能使铁溶解，且无沉淀生成的溶液是() 【导学号：16380209】AAgNO3溶液 BFeCl3溶液CCuSO4溶液 DFeSO4溶液【解析】A、C项虽能溶解铁，但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上，D项不能使铁溶解，符合题意的是B项。【答案】B5(2016石家庄高一检测)为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2氧化为Fe3，下列物质中最好选用()AH2O2溶液 BKMnO4溶液C氯水 DHNO3溶液【解析】除杂过程中不能引入新的杂质，故选H2O2。【答案】A6在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是() 【导学号：16380210】ACu2 BFe3CFe2 DH【解析】剩余固体中含铁，说明溶液中不会有Cu2、H、Fe3。【答案】C7(2016长春高一检测)证明某溶液中只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B只需滴加KSCN溶液C先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色D滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色【解析】先加KSCN不显红色证明无Fe3，再加氯水，出现红色，说明产生Fe3，原溶液中有Fe2。【答案】C8某同学设计下列方法对A盐的水溶液进行鉴定： 【导学号：16380211】由此得出的结论中，不正确的是()A滤液C中有Fe3BA 一定为FeCl2CD溶液中存在Fe(SCN)3DB为AgCl【解析】B为白色沉淀可知B为AgCl，D为血红色溶液，可知C中含Fe3，D为Fe(SCN)3，A也可能是FeCl3。【答案】B9(2016贵阳高一检测)某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol铁粉，待Fe3完全被还原后，溶液中Fe2的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)()A0.4 molL1 B0.6 molL1C0.8 molL1 D1.0 molL1【解析】由反应2Fe3Fe=3Fe2可知铁粉过量，0.2 mol Fe3与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2，故反应后Fe2共为0.4 mol，c(Fe2)0.8 molL1。【答案】C10在化学反应中，铜元素可表现0、1、2价。 【导学号：16380212】(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜即曾青(CuSO4)与铁反应就生成铜。试写出该反应的化学方程式：_。 (2)铜器表面有时生成铜绿Cu2(OH)2CO3，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式：_。(3)铜钱在币史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理和化学性质分析为什么常用铜制造货币(铜熔点是1 183.4 ，铁熔点是1 534.8 )_。【答案】(1)FeCuSO4=CuFeSO4(2)Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl23H2OCO2(3)铜化学性质稳定，不易被腐蚀，铜的熔点低，易铸造成型11下面是关于炼铁基本原理的探究式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计的实验装置如图所示。(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为：先_后_(填字母代号)。(2)硬质试管中发生反应的化学方程式为_。洗气瓶中的实验现象为_。酒精灯B的作用为_。(3)乙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？为此，他设计在CO通入Fe2O3之前，应先通入澄清石灰水，以排除CO与澄清石灰水反应。试对本次改进做出评价，你认为乙的设计_(填“必要”或“不必要”)。【解析】在加热前要通CO排空气，防止发生爆炸事故，考虑CO有毒，要进行尾气处理。【答案】(1)BA(2)3COFe2O32Fe3CO2澄清石灰水变浑浊点燃CO，防止CO污染环境(3)不必要12铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO回答下列有关问题： 【导学号：16380213】(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求产物纯净，可选用_(选填序号)。aCl2 bFecCu dKMnO4(2)如下化学方程式中：Fe2O33NaClO4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)3NaCl2H2O还原剂是_，具有_性。(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_、_。(4)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管中滴入KSCN溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_。【解析】(1)Fe2Fe3，选KMnO4则引入杂质，Fe3Fe2，选Cu则引入杂质Cu2。(2)2O3K2 O4，故Fe2O3作还原剂，Fe2O3具有还原性。(3)K2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，K2FeO4被还原为Fe3，生成Fe(OH)3胶体，能吸附杂质和色素形成沉淀，起到净水作用。(4)加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2，而加入KSCN溶液变血红则说明含有Fe3，所以前三问的答案很容易得出，而第问中的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫红色，影响观察Fe(SCN)3的血红色，二是KSCN具有较强的还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2的检验。【答案】(1)a、b (2)Fe2O3还原(3)净水消毒(4)a.没有变质 b完全变质c部分变质不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2的检验能力提升13下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是()A加热Al2O3B加热CaCO3C电解熔融NaClD氯化钠与铝粉高温共热【解析】制铝不能通过加热，只能通过电解熔融Al2O3；加热CaCO3只能生成CaO；电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2NaCl2；NaCl与铝粉高温共热不反应。【答案】C14(2016厦门高一检测)把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为() 【导学号：16380214】AFe3和Cu2 BFe2和Cu2CFe2和Fe3 DFe2【解析】Cu不与盐酸反应，CuO与盐酸反应生成的Cu2又被单质铁置换出来，故溶液中只有Fe2。【答案】D15(2016苏州高一检测)由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量之比为218，则这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为()A121 B123C131 D113【解析】由铁元素与氧元素的质量之比为218，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为34，所以Fe3O4的量多少不影响混合物中的铁元素与氧元素的质量比。Fe3O4可拆为FeOFe2O3，故只要FeO、Fe2O3物质的量之比为11即可。【答案】D16(1)某化学兴趣小组利用下列试剂，铁粉、锌粉、0.1 molL1 FeCl3溶液、0.1 molL1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2、Fe3的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。 【导学号：16380215】用所给试剂写出体现Fe2具有还原性的反应的化学方程式：_。设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe3具有氧化性取少量0.1 molL1FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液颜色变为_。加入KSCN溶液后，溶液_该兴趣小组为说明“Fe2具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为_。(2)某反应中反应物与生成物有Fe3、Mn2、H、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则X离子是_，该反应的离子方程式是_。(3)有一铁的氧化物样品，用5 molL1的盐酸140 mL 恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应，使Fe2全部转化为Fe3，则此氧化物为_。【解析】(1)在反应中Fe2作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2Cl2=2FeCl3。向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3Fe=3Fe2，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变血红。向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为ZnFe2=FeZn2。(2)已知MnO得电子，故MnO是氧化剂，Mn2为还原产物，则题目提供的Fe3是氧化产物，故还原剂为Fe2。即X为Fe2。该反应中反应物为MnO、Fe2和H，生成物为Mn2、Fe3和H2O，n(MnO)n(Fe2)15。(3)n(Cl)5 molL10.14 L20.75 mol；n(H)5 molL10.14 L0.7 mol，所以，即该氧化物的化学式为Fe5O7。【答案】(1)2FeCl2Cl2=2FeCl3浅绿色不变色Fe2Zn=Zn2Fe(2)Fe2MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O(3)Fe5O77