2024苏教版高中化学必修第二册同步练习题--专题9　金属与人类文明拔高练（含解析）

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2024苏教版高中化学必修第二册同步
综合拔高练
五年高考练
考点1　铁及其化合物
1.(2021江苏,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
2.(2023江苏,11改编)室温下,探究0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是 (　　)
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有Fe3+ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
B Fe2+是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C FeSO4溶液是否呈酸性 向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D Fe2+能否催化H2O2分解 向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况
3.(2022广东,6)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 (　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na2CO3可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
4.(2021湖南,3) 下列实验设计不能达到实验目的的是 (　　)
实验目的 实验设计
A 检验溶液中FeSO4是否被氧化 取少量待测液,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
B 净化实验室制备的Cl2 气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶
C 测定NaOH溶液的pH 将待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
D 工业酒精制备无水乙醇 工业酒精中加生石灰,蒸馏
5.(高考组编)下列说法正确的是 (　　)
A.(2019江苏单科,6A)Fe在稀硝酸中发生钝化
B.(2018江苏单科,6A改编)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显血红色
C.(2023辽宁,4B)用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
D.(2020江苏单科,6D)室温下,Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
6.(2023全国乙,11)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 (　　)
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
7.(2022河北,15)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为　　　　(填化学式);滤渣①的主要成分为　　　　(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)工序①的名称为　　　　　　　　　　　　,所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为　　　　,氧化工序发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4,所加试剂为　　　　和　　　　(填化学式,不引入杂质)。
考点2　金属材料和无机非金属材料
8.(2022湖北,3)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是 (　　)
A.鎏金工艺利用了汞的挥发性
B.鎏金工艺中金发生了化学反应
C.鎏金工艺的原理可用于金的富集
D.用电化学方法也可实现铜上覆金
9.(2021福建,1)建盏是久负盛名的陶瓷茶器,承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏,下列说法错误的是 (　　)
A.高温烧结过程包含复杂的化学变化
B.具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点
C.制作所用的黏土原料是人工合成的
D.属硅酸盐产品,含有多种金属元素
10.(2022广东,3)广东一直是我国对外交流的重要窗口,馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是 (　　)
文物
选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座
11.(2021河北,1)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是(　　)
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
12.(2020课标Ⅱ,7)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.胆矾的化学式为CuSO4
B.胆矾可作为湿法冶铜的原料
C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是发生了置换反应
三年模拟练
应用实践
1.(2023广东潮州潮安期末)化学为人类的进步作出了巨大贡献。下列有关说法错误的是 (　　)
A.秦朝兵马俑用陶土烧制而成,属于金属材料
B.《神农本草经》中记载:“白青[Cu2(OH)2CO3]得铁化为铜”,其中白青属于盐
C.2021年5月,三星堆遗址发现的国宝级商代文物“铜顶尊跪坐人像”再惊天下,青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
D.2022年北京冬奥火种灯采用了很多高科技手段致力于结构创新和节能减碳,火种灯材质采用的铝合金是混合物
2.(2022山东滨州一中期末)某儿童检验报告单的部分数据如表所示:
名称 检测 结果 单位 参考值 (儿童)
锌(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
铁(Fe) 6.95↓ mmol·L-1 7.52~11.82
钙(Ca) 1.68 mmol·L-1 1.55~2.10
下列叙述错误的是 (　　)
A.报告单中“μmol·L-1”“mmol·L-1”均是物质的量浓度的单位
B.该儿童易患铁缺乏症
C.服用维生素C可使食物中的Fe3+在人体内转化为Fe2+,体现了维生素C的还原性
D.检验某补铁口服液中铁元素的价态,可向口服液中先加少量氯水,再加适量KSCN溶液
3.向200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法正确的是(　　)
A.a点时溶液中的金属阳离子仅为Cu2+和Fe2+
B.b点时溶液中发生的反应为2Fe+3Cu2+ 3Cu+2Fe3+
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶2
4.(2023重庆育才中学期中)铁黄(Fe2O3·xH2O)广泛用于建筑、塑料、文教用品等工业,工业上以硫酸渣(含Fe2O3、CaO、SiO2等)为原料制备铁黄的一种工艺流程如下,下列说法错误的是 (　　)
A.“酸溶”工序适当加热可加快反应速率
B.加入黄铁矿粉(FeS2)的工序为还原Fe3+
C.“沉铁”发生反应的离子方程式为Fe2++HC FeCO3↓+H+
D.此工艺流程的副产物可作氮肥
5.(2022湖南雅礼中学月考)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是 (　　)
A.③中盛放足量的饱和NaHCO3溶液,用于除去生成的CO2
B.加热前需要先向装置中通一段时间的N2
C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D.实验结束后,若①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁
6.(2022山东泰安一中月考)在FeCl3、CuCl2的混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法正确的是 (　　)
A.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的金属阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的金属阳离子是Fe2+,可能含Cu2+
C.若滤出的固体只有铜,则溶液中一定含有的金属阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的金属阳离子是Fe2+,一定不含Fe3+,可能含有Cu2+
7.(2023江苏扬州高邮期中)天然气是应用广泛的燃料,但含有少量的H2S气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.过程甲中参加反应的Fe3+与H2S的物质的量之比为1∶1
B.该脱硫过程可在高温条件下进行
C.Fe3+可看作该脱硫过程的催化剂
D.过程乙反应的离子方程式为4H++O2+Fe2+ Fe3++2H2O
8.(2023辽宁抚顺第一中学期末)下列操作不能达到实验目的的是 (　　)
选项 目的 操作
A 测定氯水的pH 用玻璃棒蘸取饱和氯水点在玻璃片上的pH试纸上,稍后与标准比色卡对照
B 检验某溶液中只含Fe2+不含Fe3+ 先向该溶液中滴加KSCN溶液,再滴加少量氯水
C 制取氢氧化铁胶体 向40 mL沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸,直到形成红褐色液体停止加热
D 验证Fe2+的还原性强于Br- 向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4,振荡
9.下图是物质间发生化学反应时的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是 (　　)
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN溶液
B Na BaCl2 FeO KSCN溶液
C NaOH Ba(NO3)2 铁粉 KSCN溶液
D Na2O2 MgCl2 Cl2 KSCN溶液
10.(2022安徽舒城中学期中)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,他们使用的药品和装置如图所示(装置内的空气已排尽),下列说法不合理的是 (　　)
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入KSCN溶液,溶液变成血红色
D.为了验证A中发生了氧化还原反应,可加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
11.硫酸锌广泛应用于工农业生产中。工业上以粗氧化锌(含Zn、FeO、CuO等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的一种流程的部分过程如图所示(各过程需控制适宜条件)。
(1)过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分离出滤渣X、Y、Z的实验操作是　　　　 。
(2)过程Ⅰ中,能与稀硫酸反应的物质有(填化学式)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)过程Ⅰ需要持续通风,原因是该过程中生成的氢气具有　　　　　　 的性质。
(4)过程Ⅱ中,得到的滤渣Y含有Fe(OH)3。加入高锰酸钾的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)过程Ⅲ中,得到的滤渣Z含铜,生成铜的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
迁移创新
12.(2022辽宁凌源实验中学月考)实验小组利用某工业废弃矿石(主要成分为Cu2S和Fe2O3,其他成分不参与反应)制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O),其工艺流程如图所示:
(1)已知:控制O2的量,“灼烧”时Cu2S转化为Cu。该反应中每生成 6.4 g Cu,转移电子的物质的量为　　　　。
(2)“酸溶”过程中,Fe2O3溶于稀硫酸发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为检验溶液C中不含有Fe3+,而含有Fe2+,应采取的实验操作和现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)固体D、氧气和稀硫酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若称取12.0 g废弃矿石,经过上述流程最终得到2.5 g胆矾,则废弃矿石中铜元素的质量分数为　　　　%。(假设过程中没有铜元素损失,计算结果保留三位有效数字)
(6)加热FeSO4固体可发生分解反应,为探究其分解产物,将FeSO4固体放在如图所示的A中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后A中残留固体为红棕色粉末。
①B、C中的试剂依次为　　　　(填字母)。
a.品红溶液 b.NaOH溶液
c.BaCl2溶液 d.Ba(NO3)2溶液
e.浓硫酸
②写出FeSO4固体高温分解的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.B 2.B 3.A 4.C 5.C 6.D 8.B 9.C
10.C 11.C 12.A
1.B　铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂,A正确;纳米Fe3O4具有磁性,故可用作铁磁性材料,B错误;FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,主要利用FeCl3的氧化性,C正确;聚合硫酸铁能水解并形成胶体,因此可用于净水,D正确。
2.B　A项,Cl2能够将Fe2+氧化为Fe3+,对原溶液有干扰,应直接向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明存在Fe3+,错误;B项, Fe2+能够被酸性KMnO4溶液氧化为Fe3+,使酸性KMnO4溶液颜色褪去,正确;C项,FeSO4溶液呈酸性,遇到酚酞试液不变色,错误;D项,需要进行对照实验排除S的干扰,错误。
3.A　小苏打是碳酸氢钠,A项符合题意。
4.C　A项,KSCN溶液可检验溶液中是否存在Fe3+,因此可检验FeSO4溶液是否被氧化,实验设计合理,不符合题意;B项,实验室用浓盐酸和二氧化锰制备氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,制得的氯气中含有挥发出来的氯化氢和水蒸气,用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸除去水蒸气,实验设计合理,不符合题意;C项,测定NaOH溶液的pH,pH试纸不能润湿,若润湿会稀释NaOH溶液,引起测量误差,实验设计不合理,符合题意;D项,在工业酒精中加入生石灰(CaO),酒精中的水和氧化钙反应生成氢氧化钙,利用乙醇沸点低、易挥发的性质进行蒸馏,即可得到无水乙醇,实验设计合理,不符合题意。
5.C　Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN溶液检验,现象为溶液变成血红色,C正确。
6.D　A项,Fe(OH)2为白色絮状沉淀,错误;B项,出现浑浊应是S2-被O2氧化为S单质,错误;C项,类比Cl2的性质可知,Br2与H2O反应生成的HBrO见光易分解生成HBr和O2,错误;D项,胆矾久置“风化”脱水而产生白色粉末CuSO4,正确。
7.答案　(1)Fe2O3　SiO2
(2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率
(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O 15FeSO4+8H2SO4
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
(5)+2　6Fe(NH4)2Fe(CN)6+Cl+6H+ 6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6N
(6)H2O2(或O2)　NH3·H2O(或NH3)
解析　黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,故产生的红渣的主要成分为Fe2O3;将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热,充分酸浸,反应原理为Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O,过滤,滤渣①的主要成分为SiO2;向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还原为Fe2+,由(3)中的“不生成S单质”可知,硫元素被氧化为S,化学方程式为7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O 15FeSO4+8H2SO4;然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(工序①)后,得到FeSO4晶体和母液(主要含有FeSO4和H2SO4);加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、Na4[Fe(CN)6],并用H2SO4调节溶液的pH为3,进行沉铁,由(5)的题干可知生成Fe(NH4)2Fe(CN)6,反应原理为Fe2++2N+[Fe(CN)6]4- Fe(NH4)2Fe(CN)6↓;然后过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化,反应原理为6Fe(NH4)2Fe(CN)6+Cl+6H+ 6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6N,过滤、洗涤、干燥即可得到Fe(NH4)Fe(CN)6。
(4)工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,所得母液主要含有FeSO4和H2SO4,可以循环利用。
(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2。
(6)还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4和H2SO4,要制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4,必须将Fe2+完全氧化为Fe3+和引入N,且不引入其他杂质,故所加试剂可以为H2O2(或O2)和NH3·H2O(或NH3)。
8.B　“加火除汞”说明汞易挥发,A正确;金溶于汞中,以及汞受热挥发均属于物理变化,B错误;金溶于汞中,然后加热除去汞,使得金的纯度增大,可以用于金的富集,C正确;用电解的方法,铜作阴极,金作阳极,电解质溶液中含有可溶性的含金离子,则可实现铜上镀金,D正确。
9.C　制作陶瓷所用的黏土是天然的矿物原料,C项错误。
10.C　鎏金饰品、银盒、铜镀金钟座都属于金属制品,瓷器属于硅酸盐制品,故选C。
11.C　A项,根据题目信息可知钢是以铁为主的含碳合金,正确;B项,钢的含碳量越高,硬度和脆性越大,正确;C项,一般,合金的熔点比组分金属低,所以生铁的熔点低于熟铁,错误;D项,赤铁矿的主要成分为Fe2O3,正确。
12.A　A项,胆矾是硫酸铜晶体,其化学式为CuSO4·5H2O,错误;B项,湿法冶铜中的一步反应是铁与CuSO4溶液发生置换反应,故胆矾可作为湿法冶铜的原料,正确;C项,将CuSO4溶液蒸发浓缩,再冷却结晶可得胆矾,正确;D项,铁与硫酸铜溶液发生置换反应,置换出来的铜附在铁釜上,正确。
三年模拟练
1.A 2.D 3.D 4.C 5.B 6.B 7.C 8.A
9.C 10.C
1.A　秦朝兵马俑用陶土烧制而成,陶土属于硅酸盐材料,故属于无机非金属材料,A错误;白青Cu2(OH)2CO3属于碱式盐,B正确;铜在自然界大多以化合态存在,青铜是铜锡合金,则青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术,C正确;铝合金是铝和其他金属或非金属熔合在一起形成的混合物,D正确。
2.D　μmol·L-1、mmol·L-1 均是物质的量浓度的单位,A正确;该儿童检测结果中铁的物质的量浓度比参考值低,则该儿童易患铁缺乏症,B正确;Fe3+→Fe2+,铁元素化合价降低,服用维生素C可使食物中的Fe3+在人体内转化为Fe2+,说明维生素C具有还原性,C正确;补铁口服液中铁元素的价态实际为+2价,检验某补铁口服液中铁元素的价态,若先加少量氯水,再加适量KSCN溶液,溶液一定变为血红色,但不能确定原来口服液中铁元素的价态是+2价还是+3价,D错误。
素养解读　本题以医院检验报告单为情境载体,考查Fe2+的检验、Fe2+与Fe3+的相互转化等知识,体现了宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
3.D　由氧化性Fe3+>Cu2+及图像可知:①m(Fe)≤0.56 g时,发生反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+;②0.56 g4.C　硫酸渣用H2SO4溶液酸溶时生成硫酸铁以及硫酸钙,加入黄铁矿粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁,同时有硫单质生成,经过过滤Ⅰ,滤渣为硫、微溶的硫酸钙和SiO2,加入NH4HCO3后,发生反应生成CO2和Fe(OH)2浆液,再通入空气生成Fe(OH)3,过滤后经过一系列操作得到铁黄。升温可以加快反应速率,因此“酸溶”工序适当加热可加快反应速率,A正确;“过滤Ⅰ”得到的溶液为FeSO4溶液,加入黄铁矿粉(FeS2)可还原Fe3+为Fe2+,B正确;“过滤Ⅰ”得到的溶液为FeSO4溶液,“沉铁”发生反应的离子方程式为Fe2++2HC Fe(OH)2↓+2CO2↑,C错误;根据反应过程加入硫酸和碳酸氢铵,此工艺流程的副产物有硫酸铵,可作氮肥,D正确。
5.B　分析图示装置可知②用于检验FeC2O4·2H2O分解生成的CO2,③用于除去CO2,而NaHCO3溶液不和CO2反应,可选用NaOH溶液,A项错误;实验前向装置中通入一段时间N2,以排除装置中空气对检验分解产物的干扰,B项正确;从②、③中导出的气体会带出水蒸气,即使④中放置无水硫酸铜也无法检验分解产物中是否有水蒸气,C项错误;FeC2O4·2H2O分解完全剩余的黑色固体不一定是铁,D项错误。
6.B　根据溶液中发生的氧化还原反应,判断反应后固体的成分。氧化性:Fe3+>Cu2+,加入铁屑后溶液中发生的反应依次为:
①2FeCl3+Fe 3FeCl2
②CuCl2+Fe FeCl2+Cu
反应后固体成分的确定(按铁屑加入量分析):
情况 发生的反应 溶液中金属 阳离子 滤出后 的固体
a 发生①,Fe3+部分反应 Fe2+、Fe3+、 Cu2+ 无
b 发生①,Fe3+恰好完全反应 Fe2+、Cu2+ 无
c 发生①②,且Cu2+部分反应 Fe2+、Cu2+ Cu
d 发生①②,且Cu2+恰好完全反应 Fe2+ Cu
e 发生①②,且铁屑过量 Fe2+ Cu、Fe
结合上述分析,若滤出的固体只有Cu(即情况c或d),所得溶液中一定含有Fe2+,可能含有Cu2+,一定不含Fe3+,A、C均错误,B正确;若滤出的固体中含有铁和铜(即情况e),则溶液中一定含Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+,D错误。
7.C　过程甲中Fe3+和H2S发生氧化还原反应生成Fe2+、硫单质,离子方程式为2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+,参加反应的Fe3+与H2S的物质的量之比为2∶1,A错误;该过程需要硫杆菌催化,温度过高,会导致硫杆菌失去活性,B错误;Fe3+氧化硫化氢,自身被还原成Fe2+,又被氧气氧化成Fe3+,Fe3+可看作该脱硫过程的催化剂,C正确;过程乙中Fe2+在酸性条件下被氧气氧化生成Fe3+和水,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O,D错误。
8.A　饱和氯水中Cl2和水反应生成的HClO具有漂白性,能使pH试纸褪色,不能用pH试纸测氯水的pH,A错误;先向该溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变血红色,可排除F存在,再滴加少量氯水,溶液变血红色,说明溶液含有Fe2+,B正确;制备氢氧化铁胶体的方法:将饱和氯化铁滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色,C正确;向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4,振荡,下层有机层为无色,说明氯水首先与Fe2+反应,证明Fe2+的还原性强于Br-,D正确。
9.C　硫酸铁溶液中加入M得到红褐色沉淀,红褐色沉淀为Fe(OH)3;硫酸铁溶液中加入N得到白色沉淀,该白色沉淀可能为BaSO4;硫酸铁溶液中加入P得到浅绿色溶液,浅绿色溶液中含有Fe2+,P可能具有还原性;硫酸铁溶液中加入Q得到血红色溶液,Q可为KSCN溶液。若N为Ba(OH)2,与硫酸铁反应:Fe2(SO4)3+3Ba(OH)2 2Fe(OH)3↓+ 3BaSO4↓,Fe(OH)3为红褐色沉淀,会掩盖住白色沉淀(BaSO4),A项错误;FeO不能将Fe3+还原为Fe2+,B项错误;加入NaOH,发生反应Fe3++3OH- Fe(OH)3↓,氢氧化铁为红褐色沉淀,加入Ba(NO3)2发生反应Ba2++S BaSO4↓,BaSO4为白色沉淀,加入铁粉,发生反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+,可得到浅绿色溶液,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,符合题图中现象,C项正确;MgCl2与Fe2(SO4)3不发生反应,氯气不能将Fe3+转化成Fe2+,D项错误。
10.C　SO2通入含有淀粉的碘水中,蓝色溶液褪色,说明发生了反应SO2+I2+2H2O S+2I-+4H+,该反应中SO2为还原剂,I-为还原产物,则I-的还原性弱于SO2,A项合理;SO2属于酸性氧化物,能与NaOH溶液反应,装置C中的NaOH溶液可吸收SO2,防止污染空气,B项合理;在通入SO2后的A装置中加入KSCN溶液,溶液变成血红色,说明A的溶液中含Fe3+,不能证明SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应,C项不合理;在通入SO2后的A装置中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明A的溶液中含S,从而说明Fe3+将SO2氧化成S,即说明A中发生了氧化还原反应,D项合理。
11.答案　(1)过滤
(2)ZnO、FeO、CuO、Zn
(3)易燃、易爆
(4)将Fe2+氧化为Fe3+
(5)Zn+Cu2+ Cu+Zn2+
解析　(1)分离出滤渣X、Y、Z的实验操作均将液体和固体分离,为过滤。
(2)粗氧化锌含Zn、FeO、CuO等杂质,ZnO、FeO、CuO均可以和稀硫酸反应生成水和相应的盐,Zn可以和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,综上所述,过程Ⅰ中能与稀硫酸反应的物质有ZnO、FeO、CuO、Zn。
(3)过程Ⅰ需要持续通风,原因是该过程中生成的氢气具有易燃、易爆的性质,需将其及时排出,防止发生爆炸。
(4)粗氧化锌中的Fe元素为+2价,滤渣Y含有Fe(OH)3,说明加入高锰酸钾的主要目的是将Fe2+氧化为Fe3+。
(5)滤渣Z含铜,说明加入锌粉时发生反应Zn+Cu2+ Cu+Zn2+。
12.答案　(1)0.3 mol
(2)Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
(3)取少量溶液C于试管中,先滴加KSCN溶液,溶液不变血红色,再滴加新制氯水,溶液变血红色
(4)2Cu+O2+4H+ 2Cu2++2H2O
(5)5.33
(6)① c、a　②2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑
解析　(1)已知:控制O2的量,“灼烧”时Cu2S转化为Cu,反应为Cu2S+ O2 2Cu+SO2,根据化学方程式可知,每生成128 g铜转移6 mol电子,所以反应中每生成6.4 g Cu,转移电子的物质的量为0.3 mol。
(2)氧化铁和稀硫酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O。
(4)固体铜、氧气和稀硫酸反应能生成硫酸铜,反应的离子方程式为2Cu+O2+4H+ 2Cu2++2H2O。
(5)n(Cu)=n(CuSO4·5H2O)==0.01 mol,m(Cu)=0.01 mol×64 g/ mol=0.64 g,废弃矿石中铜元素的质量分数为×100%≈5.33%。
(6)根据实验后A中残留固体为红棕色粉末可知,反应生成了氧化铁,铁元素化合价升高,则必有元素化合价降低,只能是硫元素化合价降低,必有SO2生成,根据原子守恒和得失电子守恒,还应有SO3生成,所以反应的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑。实验目的是探究FeSO4的分解产物,要检验有SO3生成可以用BaCl2溶液,要检验有SO2生成可以用品红溶液,因为SO3会和水反应,应该先检验。
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