1、1跟踪检测（十三） 难点专攻铁、铜重要化合物的性质探究1 本草纲目在绿矾(FeSO 47H2O)“发明”项载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤” 。下列叙述正确的是( )A绿矾能电离出 H ，所以有“味酸”B绿矾煅烧后的固体产物为 FeOC可用无水 CuSO4检验煅烧绿矾生成的 H2OD通入 Ba(NO3)2溶液可检验煅烧产物中的 SO3解析：选 C 绿矾是硫酸亚铁晶体，不能电离出 H ，之所以有“味酸” ，是溶解时Fe2 水解的结果，故 A 错误；绿矾煅烧后生成“赤”色的产物为 Fe2O3，故 B 错误；水蒸气遇到无水 CuSO4，无水 CuSO4会变成蓝色 CuSO45H2O，因此可以用无水
2、CuSO4检验煅烧绿矾生成的 H2O，故 C 正确；酸性溶液中 NO 具有强氧化性，生成的二氧化硫，也会被氧化生 3成 SO ，进而生成硫酸钡沉淀，故 D 错误。242制备金属氯化物时，常用两种方法：金属与氯气直接化合制得；金属与盐酸反应制得，用以上两种方法都可制得的氯化物是( )AAlCl 3 BFeCl 3CFeCl 2 DCuCl 2解析：选 A AlCl 3可由 Al 与 Cl2反应生成，也可由 Al 与 HCl 反应生成，A 正确；Fe与 Cl2反应生成 FeCl3，Fe 与 HCl 反应生成 FeCl2，B、C 错误；Cu 与 Cl2反应生成CuCl2，Cu 与 HCl 不反应，D
3、 错误。3为探究铁的性质进行下图所示实验。下列说法错误的是( )A中溶液呈淡绿色B中溶液呈淡绿色C中溶液可能呈棕黄色D中稀硫酸氧化了 Fe2解析：选 D 从实验过程可知：铁与过量的稀硝酸反应生成硝酸亚铁溶液，溶液的颜色为淡绿色，A、B 均正确；取少量硝酸亚铁溶液，滴加稀硫酸，亚铁离子被硝酸氧化为铁离子，溶液颜色为棕黄色，C 正确；稀硫酸提供了氢离子，使硝酸根离子的氧化性增强，亚铁离子被氧化为铁离子，而非硫酸氧化，D 错误。4(2019德州联考)某同学用含有铁锈(Fe 2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体的装置(省略夹持装置，气密性已检查)如图所示。下列推断不合理的是( )2A烧杯中 H2O2溶液的
4、作用是将 Fe2 氧化为 Fe3BA 中存在氧化铁与盐酸反应生成氯化铁的反应CB 中收集到的气体是氢气D向反应后的烧杯中通入少量 SO2，则溶液颜色立即由棕黄色变为浅绿色解析：选 D 铁单质与盐酸反应只能得到 Fe2 ，需要氧化剂将其氧化成 Fe3 ，故 A 正确；氧化铁能够与盐酸发生复分解反应，故 B 正确；进入导气管中的气体是氢气与氯化氢，排水法收集到的气体是氢气，故 C 正确；SO 2会与 Fe3 发生氧化还原反应生成浅绿色的Fe2 ，但 SO2少量，溶液不能立即变色，故 D 错误。5将 0.2 molL1 的 KI 溶液和 0.05 molL1 Fe2(SO4)3 溶液等体积混合充分反
5、应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3 2I 2Fe 2 I 2 的是( )A向混合液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色B向混合液中滴入 AgNO3溶液，有黄色沉淀生成C向混合液中滴入 K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成D向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色解析：选 A 0.2 molL1 的 KI 溶液和 0.05 molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合，KI 过量，向混合液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有 Fe3 ，能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3 2I 2Fe 2 I 2，故 A 正确；KI 过量，I 与 Ag 产生黄色沉淀不能说
6、明存在平衡，故 B 错误；该反应生成 Fe2 ，向混合液中滴入 K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有 Fe2 ，不能说明溶液中存在化学平衡，故 C 错误；该反应生成 I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，不能说明溶液中存在化学平衡，故 D 错误。6下面装置是用于 FeSO4受热分解及产品检验，已知亚硝酸铵受热易分解，下列相关说法正确的是( )A装置甲是 N2的制备装置，实验时采用酒精灯直接加热至 85 3B点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间 N2C装置丙依次装入品红溶液、BaCl 2溶液检验产生的气体D采用装置丁，可更好地吸收尾气且避免了尾气
7、外逸污染环境解析：选 B 装置甲是 N2的制备装置，实验时采用水浴加热才能控制温度至 85 ，而酒精灯直接加热很难控温到 85 ，A 错误；亚铁盐易被氧气氧化，因此点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间 N2，排净装置内的空气，B 正确；FeSO 4受热分解为氧化铁、二氧化硫、三氧化硫；品红溶液褪色，能够检验反应生成的二氧化硫气体，而三氧化硫与品红溶液中的水反应生成了硫酸，无法再用 BaCl2溶液检验产生的气体三氧化硫，C 错误；由于整个装置为密闭体系，多余的气体很难进入丁装置内被碱液吸收，D 错误。7如图所示装置可用来制取 Fe(OH)2和观察 Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验
8、提供的试剂：铁屑、6 molL 1 硫酸溶液、NaOH 溶液。下列说法错误的是( )AB 中盛有一定量的 NaOH 溶液，A 中应预先加入的试剂是铁屑B实验开始时应先将活塞 E 关闭C生成 Fe(OH)2的操作为关闭 E，使 A 中溶液压入 B 瓶中D取下装置 B 中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3解析：选 B 制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以 A 中应预先加入的试剂是铁屑，故 A 正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞 E，用氢气排出装置中的空气，B 错误；铁和硫酸反应有氢气生成，关闭
9、活塞 E，导致 A 装置中压强逐渐增大，将 FeSO4溶液被压入 B 瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，C 正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3，故 D 正确。8由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe 3O4、Fe 2O3和 FeO)得到绿矾(FeSO 47H2O)，再通过绿矾制备铁黄FeO(OH)的流程如下：绿矾 铁黄烧 渣 酸 溶 FeS2 溶 液 氨 水 /空 气 已知：FeS 2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是( )A步骤，最好用硫酸来溶解烧渣B步骤，涉及的离子方程式为FeS214Fe 3 8H 2O=1
10、5Fe2 2SO 16H 244C步骤，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾D步骤，反应条件控制不当会使铁黄中混有 Fe(OH)3解析：选 C 要制得绿矾，为了不引入其他杂质，步骤最好选用硫酸来溶解烧渣，A项正确；加入 FeS2后得到的溶液经步骤可得到绿矾，故步骤中 FeS2和 Fe3 发生氧化还原反应，生成了 FeSO4，离子方程式为FeS214Fe 3 8H 2O=15Fe2 2SO 16H ，B 项正确；步骤，由 FeSO4溶液得到绿24矾应蒸发浓缩、冷却结晶而不是蒸发结晶，C 项错误；步骤中若反应条件控制不当，则会使铁黄中混有 Fe(OH)3，D 项正确。9钌(
11、Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用 H2还原 RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是( )A加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度B洗气瓶中盛装的可能是 NaOH 溶液，用于除去 HClC结束反应时，先停止加热，再关闭活塞 KD启普发生器也可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气解析：选 D 可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A 项正确；洗气瓶中盛装的可能是 NaOH溶液，用于除去氢气中的 HCl，避免制得的 Ru 含有杂质，B 项正确；结束反应时，
12、先停止加热，再关闭活塞 K，用氢气冷却 Ru，以免生成的 Ru 在高温时又被空气中的氧气氧化，C项正确；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D 项不正确。10Fe(OH) 3可用来制颜料、药物，作净水剂。现设计实验研究制备 Fe(OH)3的方法。资料：新制 Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe3 3OH Fe(OH) 3H FeO H 2O。 2(1)向 3 支盛有 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液的试管中，分别加入 3 mL 不同浓度的NaOH 溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：c (NaOH)/m
13、olL1现象操作5.0 6.0 7.0实验：滴入几滴 KSCN 溶液 不变红 不变红 不变红5实验：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴 KSCN 溶液不变红 变红 变红产生红褐色沉淀的离子方程式是_。当 c(NaOH)6.0 molL1 时，实验中溶液变红的原因是_(用离子方程式表示)。(2)有同学提出可用某些盐与 FeCl3溶液反应制备 Fe(OH)3。向 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液中滴加 1.0 molL1 Na2CO3溶液，立即产生大量气泡，并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，_，证明沉淀中含有碳酸盐。向 1 mL 1.0 molL1
14、FeCl3溶液中滴加 1.0 molL1 Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加 Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有 FeSO3。产生 FeSO3的原因是_。(3)比较(1)和(2)，制备 Fe(OH)3的合理方法是_(注明试剂和用量)。(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制 Fe(OH)3，该试剂的化学式是_(写出一种即可)。解析：(1)红褐色沉淀是 Fe(OH)3。实验说明溶液中没有 Fe3 ，铁元素只能以FeO 的形式存在。实验加入过量稀硫酸后，溶液变红，说明溶液中有 Fe3 ，即酸性条 2件下 FeO 转化成了 Fe3
15、。(2)检验碳酸盐沉淀的方法：取沉淀少量于试管中，向沉淀 2中加入少量稀盐酸，有无色气体产生，即可证明沉淀中含碳酸盐。Fe 3 可与 SO 发生23氧化还原反应，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，说明溶液中无 Fe3 ，且铁元素不以Fe(OH)3和 Fe(OH)2的形式存在，继续滴加 Na2SO3溶液得到红褐色沉淀，沉淀中除 Fe(OH)3外还含有 FeSO3，说明 Fe3 转化成了 Fe2 。(3)若用 Na2CO3或 Na2SO3溶液，会有其他难溶物生成，影响产品纯度。若 NaOH 溶液的浓度大于 6.0 molL1 ，铁元素能以 FeO 的形 2式存在，故选择 1 mL 1.0 molL
16、1 FeCl3溶液与 3 mL 浓度小于 6.0 molL1 的 NaOH 溶6液混合制备 Fe(OH)3。(4)FeSO 4转化为 Fe(OH)3需要加入氧化剂，如 Na2O2、NaClO 等。答案：(1)Fe 3 3OH =Fe(OH)3FeO 4H =Fe3 2H 2O、Fe 3 3SCN =Fe(SCN)3 2(2)加入少量稀盐酸，有无色气体产生2Fe 3 SO H 2O=2Fe2 SO 2H 、Fe 2 SO =FeSO3(文字描述也可)23 24 23(3)1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液与 3 mL 浓度小于 6.0 molL1 的 NaOH 溶液混合(4)Na2O2
17、11某研究性学习小组探究 FeSO4的化学性质和用途。回答下列问题：(1)探究 FeSO4溶液的酸碱性：取少量 FeSO4固体，利用石蕊溶液测定 FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和_(填字母)。A玻璃棒 B试管C天平 D量筒(2)利用如图装置探究 FeSO4的稳定性。中有白色沉淀生成，小组成员结合理论分析，认为下列分解产物不可能的是_(填字母)。AFe 2O3、SO 3、H 2OBFe 2O3、SO 2、SO 3、H 2OCFeO、Fe 2O3、SO 2、SO 3、H 2O中溴水是用来检验是否有 SO2气体生成，若有 SO2生成，溴水将褪色。实验中，观察到溴水褪色，据此推
18、测 FeSO4分解最有可能被氧化的元素是_。NaOH 的作用是吸收 SO2气体，请写出用过量 NaOH 溶液吸收 SO2气体的化学方程式：_。(3)探究 FeSO4中 Fe2 的还原性：证明 FeSO4有较强的还原性，完成下表。实验步骤 实验预期现象及结论步骤一：取少量的 FeSO4固体于试管中，加入一定量水溶解 步骤二：滴加_溶液后，再滴入氯水当溶液中出现_现象，则说明 FeSO4有较强的还原性(4)硫酸亚铁用途探究：缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，外7层包有一层特殊的糖衣，其作用是_。解析：(1)用药匙取少量 FeSO4固体于试管中溶解，用胶头滴管滴入石蕊溶液测定FeS
19、O4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙、试管。(2)依据氧化还原反应的特征可知化合价有升必有降，Fe 2O3、SO 3、H 2O 中只有铁的化合价升高了，没有元素化合价降低，故 A 不可能；Fe 2O3、SO 2、SO 3、H 2O 中铁元素的化合价升高，硫元素的化合价降低，故 B 可能；FeO、Fe 2O3、SO 2、SO 3、H 2O 中铁元素的化合价升高，硫元素的化合价降低，故 C 可能。FeSO 4中 Fe2 具有还原性，所以最有可能被氧化的元素是 Fe。过量 NaOH 和 SO2反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOHSO 2=Na2SO3H 2O。(3)FeSO
20、4具有较强的还原性，很容易被氧化剂氧化为硫酸铁，故检验 FeSO4的还原性，只需加入氧化剂以后检验 Fe3 的存在即可，操作是：取少量的 FeSO4固体于试管中，加入一定量水溶解，向其中加入硫氰化钾溶液后，无明显现象，再加入氯水，溶液变血红色，则证明硫酸亚铁具有较强的还原性。(4)缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，因硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化，外层常包有一层特殊的糖衣，其作用是防止硫酸亚铁被氧化。答案：(1)B (2)A Fe 2NaOHSO 2=Na2SO3H 2O (3)硫氰化钾 血红色 (4)防止硫酸亚铁被氧化12近年来，硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。
21、现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法，其工艺流程如图甲所示：反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图乙戊所示)。8回答下列问题：(1)火法炼铜的主要反应：2CuFeS 24O 2 Cu2S3SO 22FeO(炉渣)；= = = = =800 2Cu 2S3O 2 2Cu2O2SO 2；= = = = =1 200 2Cu 2OCu 2S 6CuSO 2。= = = = =1 200 则在反应、中被氧化的元素为_(填元素符号)；若生成的 SO2在标准状况下的体积为 4.48 L，则反应中转移的电子数目为_ NA
22、；由 a mol CuFeS2生成a mol Cu，共消耗_ mol O 2。(2)写出反应 1 的化学方程式：_。经查，硫黄、FeSO 47H2O 均可入药，用途广泛。湿法炼铜与火法炼铜相比，优点是_。(3)从溶液中得到 FeSO47H2O 晶体的操作是_。(4)根据实验以及工业生产的实际要求，从下表中得出的最佳工艺条件为_(填字母)。选项 反应温度/ 固液比 c(Cl )/(molL1 ) 反应时间/hA 95 15 0.8 7B 100 15.5 0.7 79C 110 16 0.9 8解析：(1)整个过程中化合价升高的元素(即被氧化的元素)只有硫；每个硫原子失 6 个电子，故生成 4.
23、48 L(即 0.2 mol)SO2电子转移数为 1.2NA；CuFeS 2反应后的最终产物为SO2、FeO、Cu，根据原子守恒即得消耗 O2的物质的量。(2)根据流程图得出 CuS 的氧化产物为 S，H 2SO4提供酸性环境，从而得出反应 1 的化学方程式；湿法炼铜没有 SO2生成，故污染小，同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫黄。(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。(4)根据图乙戊可知，A 项为最佳工艺条件，95 时铜的浸出率已经很高，且高温需要更多的燃料供能，不经济。答案：(1)S 1.2 2.5 a(2)2CuSO 22H 2SO4 2CuSO42H 2O2S 污染小，同时得到副产物硫= = = = =催 化 剂 酸亚铁晶体及硫黄，资源得到充分利用 (3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (4)A10
