化学苏教课堂新坐标必修一 学业达标限时自测十七铁铜的获取及应用
学业达标限时自测(十七)
(对应学生用书第119页)
(限时40分钟)
A 组 基础过关
1．下列物质中，不属于合金的是( )
A ．硬铝
B ．黄铜
C ．钢铁
D ．水银
【解析】 水银是单质。
【答案】 D
2．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是Cu 2(OH)2CO 3，其冶炼方法是( )
A ．焦炭还原法
B ．湿法炼铜
C ．铝热还原法
D ．电解冶炼法
【解析】 孔雀石受热发生分解反应[实为Cu(OH)2、CuCO 3的分解反应]：
Cu 2(OH)2CO 3=====高温2CuO ＋H 2O ＋CO 2↑。由CuO 炼铜，可用焦炭还原法：C ＋
2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑。
【答案】 A
3．下列有关金属冶炼方法的叙述，不正确的是( )
A ．湿法炼铜的原理属于置换反应
B ．1 000年前中国就能炼锌，现代炼锌主要利用热还原法
C ．铝热法应用很普遍，可冶炼Mn 、Mg 、W 等金属
D ．钠、镁、铝等活泼金属的冶炼采用电解法
【解析】 金属冶炼方法的选择主要是根据金属的活动性强弱，活动性很强的金属采用电解法冶炼，如钾、钙、钠、镁、铝等；活动性较强的金属一般采用热还原法冶炼，如锌、铁、锡、铅、铜等；活动性较弱的金属一般采用热分解法冶炼，如银、汞等。本题C 项中由于镁的活动性比铝的强，所以铝不能置换出镁。
【答案】 C
4．将下列反应，其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧。
②FeSO 4溶液中滴入NaOH 溶液，并在空气中放置一段时间。
③FeCl 3溶液中滴入KSCN 溶液。
④无水硫酸铜放入医用酒精中。
A ．②③①④
B ．③②①④
C ．③①②④
D ．①②③④
【解析】 Na 2O 2呈淡黄色、Fe(OH)3呈红褐色、Fe(SCN)3呈血红色、CuSO 4溶液呈蓝色。
【答案】 B
5．(2014·芜湖高一检测)实验室在配制FeSO 4溶液时，为防止FeSO 4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的( )
A ．锌粉
B ．铁粉
C ．硫酸铁
D ．盐酸
【解析】 Fe 2＋极易被氧化，所以应加入还原性物质，Zn 、Fe 都具有还原性，但Zn 能将Fe 2＋还原成铁单质。
【答案】 B
6．(2014·黄冈模拟)在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，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
( )
A ．Cu 2＋
B ．Fe 3＋
C ．Fe 2＋
D ．H ＋
【解析】 因反应后剩余的固体能被磁铁吸引，说明Fe 有剩余，2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，Cu 2＋＋Fe===Cu ＋Fe 2＋，2H ＋＋Fe===Fe 2＋＋H 2↑，即Fe 3＋、Cu 2＋、H ＋等均可与Fe 反应，反应后溶液中存在的阳离子主要是Fe 2＋。
【答案】 C
7．某同学设计下列方法对A 盐的水解液进行鉴定，由此得出的结论中，不正确的是( )
A 适量酸化的AgNO 3过滤
B(浅黄色沉淀)C ――→KSCN D （血红色溶液） A ．D 溶液中存在Fe(SCN)3
B ．滤液中有Fe 3＋
C ．B 为AgBr
D ．A 一定为无氧酸盐FeBr 2
【解析】 根据B 、D 现象可确定A 是由Fe 3＋和Br －或由Fe 2＋和Br －组成的盐。
答案：D
8．下列离子方程式正确的是( )
A ．铁跟FeCl 3溶液反应：Fe ＋Fe 3＋===2Fe 2＋
B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
【解析】A中电荷不守恒，应为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；B中违反反应事实，应为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；C中得失电子、电荷均不守恒，应为：2Fe2＋＋
Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
【答案】 D
B组能力提升
9．(2014·南通高一期末)某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是()
A．Fe3＋、Cu2＋B．Fe2＋、Al3＋
C．Fe3＋、Al3＋D．Fe2＋、Fe3＋
【解析】向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入铁粉时，由于Al的活动性大于Fe的，所以Fe不与Al3＋反应，实际上是Cu2＋、Fe3＋与Fe反应。反应后Fe 有剩余，则说明Cu2＋、Fe3＋与Fe分别完全反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由此可知反应后溶液中存在较多的金属阳离子为Fe2＋、Al3＋。
【答案】 B
10．已知Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，现把等物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn置于水中，充分反应后的混合物中除SO42－、Cl－外还有()
A．Zn2＋、Cu、Fe2＋B．Zn2＋、Cu2＋、Fe、Fe2＋
C．Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋D．Zn2＋、Cu2＋、Cu、Fe2＋
【解析】设CuSO4、FeCl3和Zn的物质的量均为1 mol，由题中所给的反应式可得出氧化性：Fe3＋>Cu2＋，所以Zn先与Fe3＋反应，同1 mol Fe3＋消耗Zn 0.5 mol，剩余的0.5 mol Zn能置换出0.5 mol Cu，溶液中还剩余Cu2＋0.5 mol，即反应后的混合物中含有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cu。
【答案】 D
11．实验室欲使1.6 g氧化铁完全被还原，事先需准备的CO在标准状况下的体积应为()
A．336 mL B．672 mL
C．大于672 mL D．小于672 mL
【解析】根据题意，设完全还原1.6 g氧化铁消耗标准情况下的CO气体体
积为V ，则
Fe 2O 3＋3CO=====高温 2Fe ＋3CO 2
160 g 3×22 400 mL
1．6 g V
160 g 1.6 g ＝3×22 400 mL V
V ＝672 mL
因为反应前后都要通入CO 气体，所以实际需要的CO 在标准状况下体积应大于672 mL 。
【答案】 C
12．已知Al 、Cu 、Hg 三种金属分别用如下方法冶炼：2Al 2O 3(熔融)=====通电4Al
＋3O 2↑ H 2＋CuO=====△ Cu ＋H 2O 2HgO=====△
2Hg ＋O 2↑ (1)分析以上信息，可总结出金属的冶炼方法与其金属性强弱之间的关系是
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(2)利用(1)中的结论，并结合题目信息，写出工业上用CaCl 2冶炼金属钙的化学方程式
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(3)在某些特殊环境下，往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属，写出据此法用MnO 2冶炼金属锰的化学方程式
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【解析】 (1)金属的冶炼方法与金属在自然界中的存在形态、金属活动性有关。一般来说，非常活泼的金属一般采用电解法冶炼(如K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等)，较活泼的金属一般用热还原法冶炼(如Zn 、Fe 、Sn 、Pb 、Cu 等)，不活泼的金属一般用热分解法冶炼(如Hg 、Ag 等)。(2)钙是非常活泼的金属，工业上用电解熔融
CaCl 2的方法冶炼钙。(3)金属铝和MnO 2发生置换反应生成单质锰和氧化铝。
【答案】 (1)非常活泼的金属一般采用电解法冶炼，较活泼的金属一般采用热还原法冶炼，不活泼的金属一般采用热分解法冶炼
(2)CaCl 2(熔融)=====通电Ca ＋Cl 2↑
(3)4Al ＋3MnO 2=====高温2Al 2O 3＋3Mn
13．(2014·辽宁鞍山二模)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验来探究某红色粉末是Fe 2O 3、Cu 2O 或二者的混合物。探究过程如下：
【查阅资料】 Cu 2O 是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu 和CuSO 4，在空气中加热生成CuO 。
【提出假设】
假设1：红色粉末是Fe 2O 3。
假设2：红色粉末是Cu 2O 。
假设3：红色粉末是Fe 2O 3和Cu 2O 的混合物。
【设计实验】 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN 溶液。
(1)若假设1成立，则实验现象是
________________________________________________________________________。
(2)若滴加KSCN 溶液后不变血红色，则证明原固体粉末中一定不含Fe 2O 3。你认为这种说法________(填“合理”或“不合理”)，简述理由(不需写出反应方程式)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN 溶液时不变血红色，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________。
【探究延伸】 经实验分析，确定红色粉末为Fe 2O 3和Cu 2O 的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu 2O 的质量分数。取a g 固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g(b >a )，则混合物中Cu 2O 的质量分数为________。
【解析】 (1)Fe 3＋与SCN －反应使溶液显血红色。(2)不合理，若红色粉末是二者的混合物，因Cu 2O 可与稀硫酸作用生成Cu ，Cu 可将Fe 3＋还原为Fe 2＋，Fe 2
＋不能与SCN －反应使溶液显血红色。(3)结合(2)的分析可知该红色粉末一定是二者的混合物，若是Fe 2O 3，则溶液会出现血红色；若是Cu 2O ，则一定有沉淀。(4)加
热时只发生反应：2Cu 2O ＋O 2=====△4CuO ，所以增加的质量(b －a ) g 为参加反应的
O 2的质量，依据化学方程式可求出a g 混合物含有Cu 2O 的质量为9(b －a ) g 。
【答案】 (1)溶液变为血红色，且无固体残留
(2)不合理 当原固体粉末为Fe 2O 3和Cu 2O 的混合物时，加入稀硫酸后，Cu 2O
与稀硫酸反应产生的Cu 能与Fe 3＋反应，使Fe 3＋变为Fe 2＋，滴加KSCN 溶液后不
变成血红色
(3)Fe 2O 3与Cu 2O 的混合物 Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O ，Cu 2O ＋2H ＋===Cu 2
＋＋H 2O ＋Cu ，2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋
(4)9（b －a ）a
×100% 14．如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L 的硫酸，其他试剂任选。
回答下列问题：
(1)B 装置中盛有一定量的NaOH 溶液，A 装置中应预先加入的试剂是________，A 装置中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验完毕后，拔去B 装置中的橡胶塞，放入一部分空气，此时B 装置中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在图的________中能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。
【解析】(1)题图中A装置是产生H2的装置，利用H2赶走整个装置中的空气(O2)，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故A装置中装的试剂为铁屑，发生反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。(2)实验开始时打开活塞a，A装置中产生的H2沿导管进入B装置的溶液，赶走装置中的空气。(3)关闭活塞a，气体不能逸出，压迫液体通过导管进入B装置，FeSO4与NaOH混合产生Fe(OH)2白色沉淀。(4)实验完毕后拔去B装置的橡胶塞，空气进入B装置，O2与Fe(OH)2发生反应，Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3沉淀。(5)①装置用稀硫酸与Fe反应产生的H2赶出装置中的空气；②装置与①装置原理相似；③装置没有隔绝O2；④装置中胶头滴管插入液面以下，且有苯在上层隔离空气，故能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。
【答案】(1)铁屑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开
(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B装置中进行反应
(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
(5)①②④