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(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分)1.將鐵片放到下列溶液中,鐵片溶解,溶液質(zhì)量減輕的是()A.稀硫酸B.硫酸銅溶液C.氫氧化鈉溶液D.氯化鋁溶液2.下列物質(zhì)不能通過(guò)化合反應(yīng)直接制得的是()A.FeCl2B.NaHSO3C.Al(OH)3D.Fe(OH)33.(2012·重慶模擬)下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是()A.制鈦:用金屬鈉置換四氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B.煉鐵:用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中的鐵C.制鈉:用海水為原料制得精鹽,再電解純凈的NaCl溶液D.煉銅:用黃銅礦(主要成分為CuFeS2)直接電解精煉得到純度為99.9%的銅4.(2012·杭州模擬)將銅片放入0.1mol·L-1FeCl3溶液中,反應(yīng)一定時(shí)間后取出銅片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,則Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為()A.3∶2 B.3∶5C.4∶3D.3∶45.能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()A.將銅屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸:Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2OC.將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++2H2O+NO↑D.將鐵粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑6.(2012·溫州模擬)下列有關(guān)鐵、銅及其化合物的除雜方法正確的是()A.除去FeCl3中混有的CuCl2:加入過(guò)量鐵粉,過(guò)濾B.除去鐵粉中的少量鋁粉:加過(guò)量鹽酸后,過(guò)濾、洗滌C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入過(guò)量鐵粉,過(guò)濾D.除去Cu粉中混有的CuO:加適量稀硝酸后,過(guò)濾、洗滌7.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是()操作、現(xiàn)象解釋A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍(lán)Fe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn)鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉,有氣泡產(chǎn)生說(shuō)明Fe置換出溶液中的氫,生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間,白色物質(zhì)變成了紅褐色,說(shuō)明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)38.(2012·濟(jì)南模擬)下列敘述正確的是()A.因?yàn)镹H3·H2O是弱堿,所以不能用氨水與FeCl3溶液反應(yīng)制取Fe(OH)3B.向FeI2溶液中通入少量Cl2,再滴加少量CCl4,振蕩、靜置,下層液體為紫色C.向一定體積的熱濃硫酸中加入過(guò)量的鐵粉,生成的氣體能被燒堿溶液完全吸收D.將SO2氣體通入溴水,欲檢驗(yàn)溶液中是否有SOeq\o\al(2-,4)生成,可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液9.(易錯(cuò)題)2.8gFe全部溶于一定濃度、100mL的HNO3溶液中,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L,測(cè)得反應(yīng)后溶液的pH為1。若反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì),則下列有關(guān)判斷不正確的是()A.反應(yīng)前HNO3溶液的濃度為2.0mol·L-1B.1.12L的氣體全部為NOC.反應(yīng)后溶液中c(NOeq\o\al(-,3))=1.6mol·L-1D.反應(yīng)后的溶液最多還能溶解1.61gFe10.(預(yù)測(cè)題)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為()A.1∶1∶1B.1∶3∶1C.3∶3∶8D.1∶1∶4二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)11.(14分)(2011·大綱版全國(guó)卷改編)如圖中,A、B、C、D、E是單質(zhì),G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。已知:①反應(yīng)C+Geq\o(→,\s\up7(高溫))B+H能放出大量的熱,該反應(yīng)曾應(yīng)用于鐵軌的焊接;②I是一種常見(jiàn)的溫室氣體,它和E可以發(fā)生反應(yīng):2E+I(xiàn)eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2F+D,F(xiàn)中E元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%?;卮饐?wèn)題:(1)①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_______________________________;(2)1.6gG溶于鹽酸,得到的溶液與銅粉完全反應(yīng),計(jì)算至少需銅粉的質(zhì)量(寫出離子方程式和計(jì)算過(guò)程);_____________________________。(3)C與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:____________________________,反應(yīng)后溶液與過(guò)量化合物I反應(yīng)的離子方程式為:________________________;(4)E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是:__________________________。12.(12分)(2011·天津高考改編)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)。回答下列問(wèn)題:(1)已知A與1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)(所有物質(zhì)均為固體),放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。(2)磁性氧化鐵中的鐵元素有兩種價(jià)態(tài),某同學(xué)欲判斷G溶液中鐵的價(jià)態(tài),進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)幫他完成下表:實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象和結(jié)論①取少量溶液于試管中,滴加幾滴溶液溶液顏色變?yōu)開_______色,說(shuō)明不含F(xiàn)e2+②另取少量溶液于另一試管中,向里滴加溶液溶液變色,說(shuō)明含有Fe3+(3)寫出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式:_________________。13.(14分)(預(yù)測(cè)題)某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2),現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過(guò)程)和反萃取(銅從有機(jī)層進(jìn)入水層的過(guò)程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí),可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅;③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。回答下列問(wèn)題:(1)礦石用稀硫酸處理過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、___________________、___________________(寫其中2個(gè))。(2)將有機(jī)層和水層分離的操作方法叫_,實(shí)驗(yàn)室完成此操作所用到的一種主要儀器是。(3)“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體,該晶體的化學(xué)式是__。(4)寫出電解過(guò)程中(兩電極都是惰性電極)陰極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式______。(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是____________________。答案解析1.【解析】選B。A項(xiàng),由于每溶解56g的Fe,溶液中析出2g的H2,所以溶液質(zhì)量增重;B項(xiàng),由于每溶解56g的Fe,溶液中析出64g的Cu,所以溶液質(zhì)量減輕;C項(xiàng),F(xiàn)e與NaOH溶液不發(fā)生反應(yīng);D項(xiàng),F(xiàn)e與AlCl3溶液不發(fā)生反應(yīng),故選B項(xiàng)。2.【解析】選C。A項(xiàng),F(xiàn)e+2FeCl3=3FeCl2;B項(xiàng),Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3;C項(xiàng),通過(guò)化合反應(yīng)不能直接制得Al(OH)3;D項(xiàng),4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故選C項(xiàng)。3.【解析】選B。金屬鈉在溶液中先與水反應(yīng),無(wú)法置換出TiCl4溶液中的金屬鈦,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;電解NaCl溶液會(huì)得到NaOH溶液,應(yīng)該電解熔融的NaCl制備金屬鈉,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;黃銅礦石經(jīng)冶煉先制得粗銅,粗銅電解精煉得純銅,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。4.【解析】選D。設(shè)n(Fe2+)=3mol,則n(Fe3+)=2mol,由離子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+知n(Cu2+)=n(Fe2+)÷2=1.5mol,則n(Cu2+)∶n(Fe3+)=1.5mol∶2mol=3∶4。5.【解析】選A。A正確,符合3個(gè)守恒;B錯(cuò)誤,電荷不守恒,F(xiàn)e3O4中Fe有兩種價(jià)態(tài),正確的離子方程式應(yīng)該為:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;C錯(cuò)誤,得失電子不守恒,電荷不守恒,正確的離子方程式應(yīng)為:3Fe2++NOeq\o\al(-,3)+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;D錯(cuò)誤,不符合客觀實(shí)際,反應(yīng)后只能生成Fe2+和H2。6.【解析】選C。A中FeCl3也與Fe反應(yīng);B中鐵粉和鋁粉都能夠和鹽酸反應(yīng);D中Cu也與稀硝酸發(fā)生反應(yīng),形成溶液,不符合題意。7.【解析】選D。A2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,碘單質(zhì)使淀粉溶液變藍(lán)錯(cuò)誤B鐵銹的主要成分是Fe2O3錯(cuò)誤C鐵與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO,不能得到氫氣錯(cuò)誤D4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3正確8.【解析】選B。A項(xiàng),F(xiàn)eCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl;B項(xiàng),由于還原性I->Fe2+,所以向FeI2溶液中通入少量Cl2,Cl2首先與I-反應(yīng):Cl2+2I-=I2+2Cl-;C項(xiàng),過(guò)量的Fe與熱濃硫酸反應(yīng),首先產(chǎn)生SO2氣體,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸的濃度逐漸變稀,后來(lái)稀硫酸與Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2;D項(xiàng),由于發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,欲檢驗(yàn)溶液中的SOeq\o\al(2-,4),應(yīng)向溶液中加入BaCl2溶液,若加入Ba(NO3)2溶液,則不能排除SOeq\o\al(2-,3)的干擾,故選B項(xiàng)。9.【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)當(dāng)HNO3過(guò)量時(shí),鐵與HNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)3;(2)除剩余的HNO3能溶解鐵外,生成的Fe(NO3)3仍能溶解鐵?!窘馕觥窟xA。由于反應(yīng)后溶液的pH為1,說(shuō)明HNO3過(guò)量,所得溶液為Fe(NO3)3溶液,則n(反應(yīng)前HNO3)=n(未被還原HNO3)+n(被還原HNO3)+n(剩余HNO3)=eq\f(2.8,56)×3+eq\f(1.12,22.4)+0.1×0.1=0.21(mol),所以反應(yīng)前HNO3溶液的濃度為eq\f(0.21,0.1)=2.1(mol·L-1),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由Fe→Fe3+知,0.05mol的Fe反應(yīng)時(shí)失去0.15mol電子,則HNO3得到0.15mol電子生成0.05mol氣體,所以該氣體全部為NO,故B項(xiàng)正確;反應(yīng)后溶液中n(NOeq\o\al(-,3))=3n(Fe)+n(剩余HNO3)=3×0.05+0.1×0.1=0.16(mol),所以反應(yīng)后溶液中c(NOeq\o\al(-,3))=eq\f(0.16,0.1)=1.6(mol·L-1),故C項(xiàng)正確;根據(jù):3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,剩余的0.01molHNO3能溶解0.00375molFe,根據(jù)Fe+2Fe3+=3Fe2+得,生成的0.05molFe3+能溶解0.025molFe,所以反應(yīng)后溶液總共溶解0.02875molFe,即1.61gFe,故D項(xiàng)正確。【方法技巧】鐵與硝酸的反應(yīng)規(guī)律(1)鐵與濃硝酸在常溫下鈍化,在加熱時(shí)劇烈反應(yīng)。(2)鐵與稀硝酸的反應(yīng):硝酸過(guò)量時(shí):Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O①Fe過(guò)量時(shí):3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O②鐵與稀硝酸反應(yīng)有關(guān)量的問(wèn)題,可用數(shù)軸表示為:①當(dāng)eq\f(n(Fe),n(HNO3))≤eq\f(1,4)時(shí),按反應(yīng)①進(jìn)行,產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余。②當(dāng)eq\f(n(Fe),n(HNO3))≥eq\f(3,8)時(shí),按反應(yīng)②進(jìn)行,產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2,F(xiàn)e可能有剩余。③當(dāng)eq\f(1,4)<eq\f(n(Fe),n(HNO3))<eq\f(3,8)時(shí),則反應(yīng)①②均發(fā)生,產(chǎn)物為Fe(NO3)2和Fe(NO3)3。10.【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)Fe與Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反應(yīng)的先后順序;(2)橫、縱坐標(biāo)及曲線各折點(diǎn)表示的意義;(3)HNO3反應(yīng)生成的Fe3+和溶液中的原有Fe3+均與Fe發(fā)生反應(yīng)?!窘馕觥窟xD。由于先發(fā)生反應(yīng):Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,再發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2,最后發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu。由圖像知,1molFe與HNO3發(fā)生反應(yīng),則需HNO34mol,生成Fe(NO3)31mol;由圖像知,1molFe與Fe(NO3)3發(fā)生反應(yīng),則需Fe(NO3)32mol,所以原溶液中含有Fe(NO3)31mol;由圖像知,1molFe與Cu(NO3)2發(fā)生反應(yīng),則需Cu(NO3)21mol,所以原溶液中含有Cu(NO3)21mol,故選D項(xiàng)。11.【解題指南】本題主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性質(zhì)及與其有關(guān)的化學(xué)方程式的計(jì)算。解題時(shí)注意尋找突破口,如鋁熱反應(yīng)應(yīng)用于鐵軌的焊接、CO2是最常見(jiàn)的溫室氣體等?!窘馕觥?1)鋁熱反應(yīng)應(yīng)用于鐵軌的焊接,由①可知C為Al、G為Fe2O3、B為Fe、H為Al2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+Al2O3。CO2是最常見(jiàn)的溫室氣體,由②可知E為Mg、I為CO2、F為MgO、D為C。綜上可知A為O2。(2)Fe2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,F(xiàn)eCl3與銅粉完全反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可知n(Cu)=n(Fe2O3)=eq\f(1.6g,160g·mol-1)=0.01mol,需銅粉的質(zhì)量為0.01mol×64g·mol-1=0.64g。(3)Al與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑,反應(yīng)后溶液為NaAlO2,與過(guò)量CO2反應(yīng)的離子方程式為:AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)。(4)Mg在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為:2Mg+CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO+C,觀察到的現(xiàn)象是鎂條劇烈燃燒,生成白色粉末,反應(yīng)器內(nèi)壁附著黑色固體。答案:(1)2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe+Al2O3(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,n(Cu)=n(Fe2O3)=eq\f(1.6g,160g·mol-1)=0.01mol,至少需銅粉的質(zhì)量為0.01mol×64g·mol-1=0.64g(3)2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)(4)鎂條劇烈燃燒,生成白色粉末,反應(yīng)器內(nèi)壁附著黑色固體12.【解題指南】解題時(shí)找準(zhǔn)突破口,F(xiàn)e3O4俗稱磁性氧化鐵,能和氫氟酸反應(yīng)的不溶于水的酸性氧化物為SiO2?!窘馕觥縓、Y、Z都是單質(zhì),F(xiàn)e3O4和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成單質(zhì)鐵,故X是Fe,Y是氧氣,Z是單質(zhì)硅,則D是HNO3,E是SiO2,G是Fe(NO3)3,M是Na2SiO3。(1)A與1molAl反應(yīng)時(shí)放出akJ熱量,書寫熱化學(xué)方程式時(shí)要注意對(duì)應(yīng)關(guān)系,即有8molAl參與反應(yīng)時(shí),放熱8akJ。(2)在溶液中可能含有Fe3+的情況下,檢驗(yàn)Fe2+應(yīng)用酸性KMnO4溶液。加入少量酸性KM
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