新高考2024版高考化学一轮复习微专题小练习专练14铁铜及其化合物

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A.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B.铸造铜钱用的材料黄铜是单质铜
C.诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2（OH）2CO3的颜色
D.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
2.[2023·全国乙卷]一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是（ ）
3.[2023·江苏省普通高中学业水平]下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是（ ）
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污
B．用装置乙溶解废铜屑
C．用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D．用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
4.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ）
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
5.[2023·山东淄博调研]硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。下列说法错误的是（ ）
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe（OH）3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化
D．常温下，（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大
6.[2023·广东佛山顺德一模]如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断不合理的是（ ）
A．在酸性环境中，Cu变成a需要加氧化剂
B．Cu（OH） eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化成Cu（OH）2需要加碱
C．如果将高铜酸根离子（CuO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）填入图中，应该填在b的位置
D．在酸性环境中，Cu2O可以歧化生成a和Cu
7.[2023·经典习题选萃]下列说法正确的是（ ）
①FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液；
②向红砖粉末中加入盐酸，充分振荡反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色，但不一定说明红砖中含有氧化铁；
③Fe2O3 eq \(――→,\s\up7(盐酸)) FeCl3（aq） eq \(――→,\s\up7(蒸发)) 无水FeCl3；
④制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可得到白色的氢氧化亚铁；
⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 ml·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含有Fe3＋。若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体减少的质量为2.4 g；
⑥磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为
3Fe2＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋===2Fe3＋＋NO↑＋3H2O；
⑦Fe（OH）3与HI溶液反应的离子方程式为Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O；
⑧Fe2O3不可与水反应得到Fe（OH）3，但能通过化合反应制取Fe（OH）3；
⑨赤铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe3O4为红棕色晶体；
⑩如图所示装置能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀；
A．①④⑦ B．⑤⑧
C．②③⑩ D．⑤⑥⑨
8.[2023·天津滨海新区月考]下列有关实验的叙述正确的是（ ）
A.用图甲装置将氯化铁溶液直接蒸干得到的氯化铁固体
B．利用图乙装置可制备Fe（OH）2
C．图丙微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内气体始终保持无色
D．利用图丁可收集氯化氢并进行尾气吸收
9.向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2，在所得溶液中加入1.0 ml·L－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g，下列有关说法不正确的是（ ）
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1
B．硝酸的物质的量浓度为2.4 ml·L－1
C．产生的NO在标准状况下的体积为6.72 L
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 ml
10.[2023·西安五中高三测试]下列有关说法正确的是（ ）
A．足量的Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3
B．铁的化学性质比较活泼，它能和水蒸气反应生成H2和Fe（OH）3
C．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
D．向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，且颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液只含Fe2＋
11.[情境创新]从废水中回收硫酸亚铁固体和铜的流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．金属X为Cu
B．溶液Y为稀盐酸
C．硫酸亚铁可用作食品的抗氧化剂
D．无水硫酸铜常用于检验水或作干燥剂
专练14 铁、铜及其化合物
1．B 该反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe中的金属键断裂，A项正确；黄铜是铜锌合金，B项错误；碱式碳酸铜俗称铜绿，C项正确；铜的性质比铁稳定，较易以单质的形式存在，是青铜器时期早于铁器时期的原因之一，D项正确。
2．D 溶液呈棕黄色是因为有Fe3＋，有浑浊是产生了Fe（OH）3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为：12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3↓，A错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2S↓，B错误；溴水中存在平衡Br2＋H2O⇌HBrO＋HBr，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，从而使溴水褪色，C错误；胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O，方程式正确，D正确；故选D。
3．D A项，Na2CO3溶液水解显碱性，可以使油脂发生水解反应，从而去除油污，能达到实验目的；B项，发生反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，能达到实验目的；C项，过滤除去不溶的杂质，得CuSO4溶液，能达到实验目的；D项，应蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止，蒸干溶液会使CuSO4·5H2O的结晶水失去，不能达到实验目的。
4．B Fe3O4也称为磁性氧化铁，可以作铁磁性材料，与其能与酸反应无关，符合题意。
5．D 碱式硫酸铁能发生水解生成Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体具有较强的吸附性，可用作净水剂，A项正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，B项正确；KSCN溶液遇Fe2＋无明显现象，（NH4）2Fe（SO4）2若被氧化，其中的Fe2＋变成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋变红，C项正确；FeSO4与（NH4）2SO4溶液反应冷却时有（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O析出，说明（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的小，D项错误。
6．B a中Cu显＋2价，在酸性环境中，Cu变成a失电子，需要加氧化剂，故A正确；由图可知，Cu（OH） eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化成Cu（OH）2需要加酸，故B错误；CuO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 中铜元素显＋3价，整个离子带1个负电荷，应该填在b的位置，故C正确；Cu2O中铜元素为＋1价，在酸性环境下可以发生歧化反应生成含＋2价铜的a和单质铜，故D正确。
7．B ①FeO可以被稀HNO3氧化生成Fe3＋，溶液的颜色由浅绿色转变成棕黄色，故①错误；②样品中加入盐酸后，取上层清液，然后加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3＋，即红砖中含有氧化铁，故②错误；③由FeCl3溶液得到无水FeCl3，需要在干燥的氯化氢气流中加热，防止Fe3＋水解，若直接蒸发最终生成Fe2O3，故③错误；④氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，白色沉淀最终转变为红褐色沉淀，故④错误；⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入盐酸发生的反应为：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物，固体减少的质量应是混合物中氧元素的质量，根据反应方程式，混合物中氧元素全部与盐酸中的氢元素结合转化成水，混合物中氧的质量为 eq \f(0.3 L×1 ml·L－1,2) ×16 g·ml－1＝2.4 g，即固体减少的质量为2.4 g，故⑤正确；⑥磁性氧化铁是Fe3O4，属于氧化物，书写离子反应方程式时，不能拆写成离子形式，故⑥错误；⑦Fe3＋氧化性强于I2，因此Fe3＋会把I－氧化成I2，故⑦错误；⑧Fe2O3是难溶于水的氧化物，不与水反应生成Fe（OH）3，但可以通过化合反应4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3制取Fe（OH）3，故⑧正确；⑨赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe3O4的颜色为黑色，故⑨错误；⑩Fe（OH）2溶液被氧气氧化成Fe（OH）3，此装置没有做防止氧气进入装置的防护，因此此装置不能长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀，故⑩错误，故正确序号为⑤⑧。综上所述，本题正确答案为B。
8．B FeCl3溶液中，Fe3＋会发生水解反应：FeCl3＋3H2O⇌Fe（OH）3＋3HCl，加热蒸发，HCl挥发，使平衡不断向右移动，无法得到氯化铁固体，要得到氯化铁固体需要在干燥的氯化氢气流中加热蒸发，A项错误；稀硫酸与铁粉反应生成氢气，可排出FeSO4溶液中的氧气，盛有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中可隔绝空气，制得Fe（OH）2可以较长时间稳定存在，B项正确；稀硝酸与Cu反应生成NO，无色的NO进入广口瓶中，被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2，C项错误；氯化氢的密度比空气的大，应该用向上排空气法收集，导管应长进短出，D项错误。
9．C 在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n（NaNO3）＝n（NaOH）＝1.0 ml·L－1×1.0 L＝1 ml，沉淀为Cu（OH）2，质量为39.2 g，物质的量为 eq \f(39.2 g,98 g·ml－1) ＝0.4 ml，根据铜元素守恒有n（Cu）＋2n（Cu2O）＝n[Cu（OH）2]，所以反应后的溶液中n[Cu（NO3）2]＝n[Cu（OH）2]＝0.4 ml。
设Cu和Cu2O的物质的量分别为x ml、y ml，根据二者质量有64x＋144y＝27.2，根据铜元素守恒有x＋2y＝0.4，联立方程解得x＝0.2，y＝0.1，由上述分析可知，n（Cu）∶n（Cu2O）＝0.2 ml∶0.1 ml＝2∶1，故A正确；根据N元素守恒可知n（HNO3）＝n（NO）＋n（NaNO3）＝0.2 ml＋1.0 ml·L－1×1.0 L＝1.2 ml，所以原硝酸溶液的浓度为： eq \f(1.2 ml,0.5 L) ＝2.4 ml·L－1，B正确；根据电子转移守恒可知：3n（NO）＝2n（Cu）＋2n（Cu2O），所以3n（NO）＝2×0.2 ml＋2×0.1 ml，解得n（NO）＝0.2 ml，所以标准状况下NO的体积为0.2 ml×22.4 L·ml－1＝4.48 L，C错误；反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜和剩余的硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中剩余的n（HNO3）＋2n[Cu（NO3）2]＝n（NaNO3），所以剩余的n（HNO3）＝n（NaNO3）－2n[Cu（NO3）2]＝1 ml－2×0.4 ml＝0.2 ml，故D正确。
10．A 铁与氯气反应，无论过量与否都生成FeCl3，故A正确；铁与水蒸气反应：3Fe＋4H2O（g） eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4＋4H2，故B错误；KMnO4能把Cl－氧化成Cl2，对Fe2＋的检验产生干扰，故C错误；生成白色沉淀变为红褐色沉淀，说明原溶液中一定含有Fe2＋，但也可能含有Mg2＋等离子，与NaOH溶液产生白色沉淀，被红褐色沉淀干扰，故D错误。
11．C 金属X可置换出铜，为了不引入新的杂质，故X为铁粉，A项错误；不纯的铜中含有过量的铁粉，要除去铁粉，并得到FeSO4，则Y为稀硫酸，B项错误；硫酸亚铁具有还原性，可用作食品的抗氧化剂，C项正确；无水硫酸铜常用于检验水，但不作干燥剂，D项错误。
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2（SO4）3＋2Fe（OH）2↓
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
Na2S＋2O2===Na2SO4
C
溴水颜色逐渐褪去
4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr
D
胆矾表面出现白色粉末
CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O