課時(shí)作業(yè)8鐵、銅及其重要化合物

1、課時(shí)作業(yè)8鐵、銅及其重要化合物用途廣泛的金屬材料時(shí)間：45分鐘分值：100分一、選擇題(共55分，每小題5分)1某復(fù)合材料是由碳纖維為增強(qiáng)體、金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料()耐高溫不耐熱導(dǎo)電、導(dǎo)熱不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱可用于飛機(jī)機(jī)翼可用于導(dǎo)彈的殼體ABC D答案A解析以碳纖維為增強(qiáng)體、金屬鈦為基體的復(fù)合材料具有耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好、不吸濕和不易老化等優(yōu)點(diǎn)。2下列物質(zhì)跟鐵反應(yīng)后的生成物與KSCN溶液作用一定會(huì)產(chǎn)生紅色溶液的是()A鹽酸 BFe2(SO4)3溶液C氯氣 DCuSO4溶液答案C解析生成物與KSCN溶液作用產(chǎn)生紅色溶液，說明生成的一定是三價(jià)鐵。A、B、D與鐵反應(yīng)都生成二價(jià)

2、鐵。3下列有關(guān)金屬及其化合物的說法正確的是()A由于鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)，所以鋁制品具有一定的抗腐蝕性能，是一種應(yīng)用廣泛的金屬材料B青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金C銅表面易形成致密的氧化膜D裝修門窗使用的鋁合金材料的硬度比鋁小，熔點(diǎn)比鋁低答案B解析鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng)，并在鋁的表面形成一層致密的氧化物薄膜，所以鋁制品具有一定的抗腐蝕性能，A錯(cuò)；青銅是銅、錫、鉛的合金，不銹鋼是鐵、碳、硅、錳等的合金，硬鋁是鋁、銅、鎂和硅等的合金，B項(xiàng)正確；銅在空氣中容易與CO2、O2、H2O發(fā)生反應(yīng)生成銅綠Cu2(OH)2CO3，C錯(cuò)；鋁合金材料的硬度比鋁大，D錯(cuò)。4下列化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式符合反應(yīng)事實(shí)

3、的是()A4Fe3O22Fe2O3BCu2Fe3=Cu22Fe2CFe4HNO3(稀)=Fe(NO3)22NO22H2OD2Fe24Br3Cl2(少量)=2Fe32Br26Cl答案B解析鐵在氧氣中燃燒生成Fe3O4，A錯(cuò)；Fe3具有氧化性，可將Cu氧化成Cu2，本身被還原為Fe2，B正確；Fe與HNO3(稀)反應(yīng)生成NO，且生成Fe3，C錯(cuò)；Cl2具有強(qiáng)氧化性，可將Fe2、Br分別氧化成Fe3、Br2，但Cl2少量時(shí)，只與還原性較強(qiáng)的Fe2反應(yīng)。5實(shí)驗(yàn)室擬用一定量的鐵與足量的稀H2SO4及足量的CuO制備單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)以下兩種方案：FeH2CuCuOCuSO4Cu若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作，則兩者

4、制得單質(zhì)銅的量的比較中，正確的是()A多 B多C相等 D無(wú)法判斷答案B解析中在H2還原CuO之前應(yīng)先通入一段時(shí)間的H2，故中制得的單質(zhì)銅較多。6向某晶體的溶液中加入Fe2的溶液無(wú)明顯變化，當(dāng)?shù)渭訋椎武逅?，混合液出現(xiàn)紅色，由此得出下列的結(jié)論錯(cuò)誤的是()AFe3的氧化性比溴的氧化性強(qiáng)B該晶體中一定含有SCNCFe2與SCN不能形成紅色化合物DFe2被溴氧化成Fe3答案A解析某晶體的溶液中沒有與Fe2發(fā)生反應(yīng)的離子，當(dāng)加入溴水后，F(xiàn)e2一定被氧化成Fe3，此時(shí)溶液出現(xiàn)紅色，說明原晶體是含有SCN的鹽，很明顯判斷出B、C、D均正確，在Br2與Fe2反應(yīng)中，F(xiàn)e3是氧化產(chǎn)物，Br2是氧化劑，所以Br2

5、的氧化性應(yīng)比Fe3氧化性強(qiáng)。7將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 mol/L的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl基本保持不變B往溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液，溶液變紅色CFe2和Fe3物質(zhì)的量之比為51D氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25答案B解析n(Fe)1.12 g/56 g/mol0.02 mol，n(Fe3)0.025 L×2 mol/L0.05 mol，由反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2可知Fe3過量，加入KSCN顯紅色；溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol，溶液中n(Fe3)0.05 mol2n(Fe)0.01 mol，即Fe2

6、和Fe3的物質(zhì)的量之比為61；氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12。8某同學(xué)設(shè)計(jì)下列方法對(duì)A鹽的水解液進(jìn)行鑒定：由此得出的結(jié)論中，不正確的是()AD溶液中存在Fe(SCN)3 B濾液中有Fe3CB為AgBr DA一定為無(wú)氧酸鹽FeBr2答案D解析根據(jù)B、D現(xiàn)象可確定A是由Fe3和Br或由Fe2和Br組成的鹽。9某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL，已知溶液中陽(yáng)離子的濃度相同(不考慮水解)，且SO的物質(zhì)的量濃度為6 mol/L，則此溶液最多可溶解鐵粉的質(zhì)量為()A5.6 g B11.2 gC22.4 g D33.6 g答案C解析設(shè)陽(yáng)離子濃度為x，則根據(jù)電荷守恒：2

7、x3xx2×6 mol/L，求得x2 mol/L，其中能與Fe反應(yīng)的物質(zhì)為H、Cu2、Fe3，2Fe3Fe=3Fe2，2HFe=Fe2H2，Cu2Fe=Fe2Cu，所以溶解Fe的物質(zhì)的量2 mol/L×0.1 L0.4 mol，m(Fe)0.4 mol×56 g/mol22.4 g。10取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入過量鹽酸，充分反應(yīng)后過濾，得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是()A上述四種氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，Al(OH)3酸性最強(qiáng)B向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解C溶液Y中的陽(yáng)離子主要是Mg2、Al3、Fe3、HD溶液Y中加

8、入過量氨水，所得沉淀為Fe(OH)3和Mg(OH)2答案C解析MgO2HCl=MgCl2H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O，F(xiàn)e2O36HCl=2FeCl33H2O，SiO2不與HCl反應(yīng) ，SiO2也不與HNO3反應(yīng)，B錯(cuò)誤；溶液X中陽(yáng)離子有Mg2、Al3、Fe3、H，C正確；加入NH3·H2O時(shí)，生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，D錯(cuò)誤。11下列有關(guān)金屬的說法中，不正確的是()A青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金B(yǎng)銅表面易形成致密的氧化膜C工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法制取金屬鎂D鋁是活潑金屬，但在空氣中耐腐蝕答案B解析通常情況下Cu表面生成銅綠(堿

9、式碳酸銅)，該物質(zhì)非常疏松；Al易氧化生成致密的Al2O3薄膜，防止內(nèi)部Al繼續(xù)氧化。二、非選擇題(共45分)12(8分)工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCl)，其工藝流程如下圖所示：試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問題：(1)工業(yè)生產(chǎn)Cl2時(shí)，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是_。(2)還原過程中的產(chǎn)物為NaCuCl2，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過程再制得CuCl，為什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2Cu2Cl=2CuCl)_。(3)還原過程中加入少量鹽酸的作用是_，加入NaCl且過量的原因是_。(4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目

10、的是_。(5)實(shí)驗(yàn)室中在CuCl2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CuCl沉淀，試寫出該反應(yīng)的離子方程式_。答案(1)石灰乳來(lái)源豐富，成本低，且反應(yīng)結(jié)束后可得副產(chǎn)品漂白粉(2)CuCl22NaClCu=2NaCuCl2CuCl沉淀沉積在Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行(3)防止Cu2水解增大NaCl的濃度有利于生成更多的NaCuCl2，提高產(chǎn)率(4)使CuCl盡快干燥，防止被空氣氧化(5)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO解析(1)主要從原料經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)回答。(2)產(chǎn)物NaCuCl2中Cu的化合價(jià)為1，因此還原過程發(fā)生的是歸中反應(yīng)。(3)主要考查鹽類水解和化學(xué)平衡知識(shí)。(4)產(chǎn)品用水和

11、酒精洗的效果是不同的，酒精沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，易晾干。(5)反應(yīng)中CuCl2被還原為CuCl，則SO2的氧化產(chǎn)物必為H2SO4。13(12分)(2011·天津，7)圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物已略去)。其中，A俗稱磁性氧化鐵，E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是_；M中存在的化學(xué)鍵類型為_；R的化學(xué)式是_。(2)一定條件下，Z與H2反應(yīng)生成ZH4，ZH4的電子式為_。(3)已知A與1 mol Al反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)(所有物質(zhì)均為固體)，放出a kJ熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(4)寫

12、出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式：_。(5)向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(X2)隨n(X)變化的示意圖，并標(biāo)出n(X2)的最大值。答案(1)第二周期第A族離子鍵、共價(jià)鍵H2SiO3(或H4SiO4)(4)3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O(5)解析本題考查元素推斷與無(wú)機(jī)框圖、元素化合物等知識(shí)。Fe3O4的俗名為磁性氧化鐵，故A是Fe3O4，又Al與Fe3O4反應(yīng)可以生成單質(zhì)(鋁熱反應(yīng))，故X是鐵，Y是氧氣；E是不溶于水的酸性氧化物，且能夠與氫氟酸反應(yīng)，故E是SiO2，由此可知Z是Si，M是Na2SiO3；結(jié)合圖示

13、可知D、G和R分別是HNO3、Fe(NO3)3和H2SiO3。(4)注意Fe3O4中鐵的化合價(jià)有2和3價(jià)，由于硝酸具有強(qiáng)氧化性，在溶解Fe3O4的同時(shí)，將Fe2氧化為Fe3，自身被還原為NO。(5)向硝酸溶液中加入鐵粉，當(dāng)加入1mol Fe時(shí)發(fā)生反應(yīng)為：Fe4HNO=Fe3NO2H2O，再加入過量鐵粉(增加至1.5mol)，則發(fā)生反應(yīng)為：2Fe3Fe=3Fe2。14(12分)埋藏在地下的青銅器銹蝕過程可以表示為CuCuClCu2OX，X由兩種物質(zhì)X1和X2組成，且都由四種元素構(gòu)成，定性實(shí)驗(yàn)表明：X1熱分解的產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，而X2熱分解的產(chǎn)物不能使澄清石灰水變渾濁，但兩者均有水珠產(chǎn)生。

14、為了定量測(cè)定X1和X2組成，某興趣小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)X1和X2分別做熱分解實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已省去)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)均殘留黑色固體，分別稱重，裝置B和C中的質(zhì)量均增加。試回答下列問題：(1)青銅器出土后防止青銅器繼續(xù)銹蝕的關(guān)鍵是_。(2)利用上述裝置進(jìn)行熱分解實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)判斷A裝置中反應(yīng)是否完全進(jìn)行帶來(lái)困難，為解決此問題，要對(duì)B裝置進(jìn)行改裝。B應(yīng)改為內(nèi)裝有_(填試劑名稱)的洗氣瓶，判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為_。用經(jīng)改裝的裝置，某同學(xué)進(jìn)行正確操作，最終得出的測(cè)定結(jié)果仍有誤差，原因是_(回答一點(diǎn)即可)。(3)在實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，重做X1的熱分解實(shí)驗(yàn)，測(cè)得裝置B和C中質(zhì)量增重之比m(B

15、)m(C)911，_(填“能”或“否”)求出X1的化學(xué)式，若能求出X1的化學(xué)式，則化學(xué)式為_(或不能求出X1的化學(xué)式，此空不填)。(4)若測(cè)得X2中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.5%(銅元素的相對(duì)原子質(zhì)量為63.5)，則X2的化學(xué)式為_。X2熱分解的化學(xué)方程式為_。答案(1)與H2O和O2隔絕(2)濃硫酸洗氣瓶中不再有氣泡冒出實(shí)驗(yàn)前裝置內(nèi)空氣中的某些成分干擾了實(shí)驗(yàn)或反應(yīng)結(jié)束后裝置內(nèi)的氣體沒有被B和C完全吸收(3)能Cu2(OH)2CO3(4)Cu2(OH)3ClCu2(OH)3Cl2CuOH2OHCl解析先通過定性實(shí)驗(yàn)判斷X1和X2的元素組成，加熱分解均有水珠生成，說明都是堿式鹽，X1受熱分解產(chǎn)生C

16、O2氣體，說明X1中含有CO，因此X1的組成可表示為Cuz(OH)x(CO3)y，X2(由4種元素構(gòu)成)受熱分解無(wú)CO2氣體生成，根據(jù)題中銅腐蝕過程變化示意圖，可推測(cè)X2中含有的另一元素為Cl，X2的組成可表示為Cuz(OH)xCly。(3)根據(jù)m(B)m(C)911m(H2O)m(CO2)，推出n(OH)n(CO)21，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0可得出X1的化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3。(4)X2的組成為Cuz(OH)xCly，銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為Cu%59.5%，又根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0可得2zxy，解得xy31，故X2的化學(xué)式為Cu2(OH)3Cl。結(jié)合題中性質(zhì)和現(xiàn)象不難寫出熱分解的

17、化學(xué)方程式。15(13分)以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略)：.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO4·7H2O。.將FeSO4·7H2O配制成溶液。.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。.將濁液過濾，用90 熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解(1)中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3，該反應(yīng)的離子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸，運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述硫酸的作用_。(3)中，生成FeCO3的離子方程式是_。若FeCO3濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在

18、空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是_。(4)中，通過檢驗(yàn)SO來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)SO的操作是_。(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3O2 2Fe2O34CO2。現(xiàn)煅燒464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是_kg。(摩爾質(zhì)量/g·mol1：FeCO3 116Fe2O3 160FeO 72)答案(1)Fe2Fe3= 3Fe2(2)加入硫酸，H濃度增大，使Fe22H2OFe(OH)22H的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，從而抑制FeSO4的水解(3)Fe22HCO= FeCO3CO2H2O4FeCO36H2OO2= 4Fe(OH)34CO2(4)取少量洗滌后的濾液放入試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀洗滌干凈。(5)288.0解析(1)制備過程中用鐵還原Fe3的離子方程式為Fe2Fe3= 3Fe2。(2)將FeSO4·7H2O