1、1跟踪检测（十三） 点点突破过渡金属的 2 种典型代表（铁、铜）1我国清代本草纲目拾遗中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝日久起销，用刀刮其销所刮下之销末，名铁线粉” 。下列关于“铁线粉”的说法错误的是( )A铁线粉的主要成分为 Fe2O3xH2OB “用刀刮其销所刮下之销末”指质地疏松C “铁线粉”易溶于水D “铁线粉”的形成是因为吸氧腐蚀解析：选 C “铁线粉”为铁锈，主要成分为 Fe2O3xH2O，A 正确；“铁线粉”能够用刀刮下，说明其质地疏松，易脱落，B 正确；氧化铁等大多数金属氧化物不溶于水，C 错误；海水接近中性，铁易发生吸氧腐蚀形成“铁线粉” ，D 正确。2食品容易被空气氧
2、化而变质，故在装有月饼的袋子里常放有干燥剂及铁粉，这是利用了铁粉的( )A酸性 B碱性C氧化性 D还原性解析：选 D 放在食品包装袋内的小袋中，以防止食品因被氧化而变质说明该物质应具有还原性能够与氧气反应，则铁粉表现还原性。3下列物质中不能用金属单质和非金属单质直接化合制得的是( )ACuO BFeCl 3CCuS DFeS解析：选 C Cu 与氧气反应生成 CuO，故 A 不选；Fe 与氯气在点燃或加热时直接生成FeCl3，故 B 不选；铜是变价金属，与氧化性弱的 S 反应生成低价硫化物 Cu2S，故 C 符合；铁是变价金属，与氧化性弱的 S 反应生成低价硫化物 FeS，故 D 不选。4下列
3、有关铁及其化合物的说法中正确的是( )A赤铁矿的主要成分是 Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe2O3和 H2C除去 FeCl2溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe 3 与 KSCN 反应产生血红色沉淀解析：选 C 赤铁矿的主要成分是 Fe2O3，A 错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和 H2，B 错误；铁粉把 FeCl3还原成 FeCl2，从而除去 FeCl3，C 正确；Fe 3 与 KSCN 反应产生血红色络合物，不是沉淀，D 错误。5下列关于铜的化合物的说法正确的是( )A蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化2B常温下将铜丝伸入
4、盛满氯气的集气瓶中，有棕黄色的烟生成C用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为 CuO2H =Cu2 H 2OD向 CuSO4溶液中滴入过量 NaOH 溶液充分反应后，将混合物倒入蒸发皿加热煮沸一会儿，然后冷却、过滤，滤纸上的物质为“蓝色固体”解析：选 A 蓝色 CuSO45H2O 受热失去结晶水转化为白色 CuSO4粉末是化学变化，A正确；常温下铜与氯气不反应，需在点燃条件下才能反应，观察到有棕色的烟生成，B 错误；铜锈的成分是 Cu2(OH)2CO3，不是 CuO，C 错误；CuSO 4溶液中滴入过量 NaOH 溶液充分反应后生成 Cu(OH)2沉淀，Cu(OH) 2加热分解，故加热后过滤，滤纸上留
5、下的是黑色物质CuO，D 错误。6下列反应中，反应后固体质量减小的是( )A水蒸气通过灼热的铁粉BCu 2S 在 O2中灼烧转变为 CuOC将铜丝插入 FeCl3溶液中片刻D含水蒸气的 CO2通过盛有 Na2O2的干燥管解析：选 C 水蒸气通过灼热的铁粉，与铁反应生成 Fe3O4，固体质量增大，故 A 错误；1 mol Cu2S 在 O2中灼烧转变为 2 mol CuO，固体质量不变，故 B 错误；由于 FeCl3具有氧化性，能将 Cu 氧化而溶解，所以固体质量减小，故 C 正确；含水蒸气的 CO2通过盛有Na2O2的干燥管，与 Na2O2反应生成 Na2CO3和 NaOH，固体质量增大，故
6、D 错误。7下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )AFeS 2 SO3 H2SO4 煅 烧 H2O BNaCl(aq) Na Na2O2 电 解 O2/燃 烧 CFe FeSO4(aq) Fe(OH)2 Fe2O3 稀 H2SO4 NaOH 空 气 中 灼 烧 DFe 2O3 FeCl3(aq) Fe 盐 酸 Cu 解析：选 C FeS 2煅烧可得 SO2，无法得到 SO3，故 A 错误；电解 NaCl 溶液得到NaOH、Cl 2、H 2，无法得到 Na，故 B 错误；Cu2FeCl 3=CuCl22FeCl 2，得不到 Fe，故 D错误。8中科院化学所研制的晶体材料纳米四氧化三铁，在核磁
7、共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示。FeCl36H2O FeOOH 纳米四氧化三铁 环 丙 胺 CO 下列有关叙述不合理的是( )A纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病B纳米四氧化三铁可分散在水中，它与 FeCl3溶液的分散质直径大小相等3C在反应中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D反应的化学方程式是 6FeOOHCO= =2Fe3O43H 2OCO 2解析：选 B 纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，A 项正确；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体，不同于溶液中溶质粒子的直径，B 项错误；反应中环丙胺不参加反应
8、，但加入环丙胺后 FeCl3发生水解生成 FeOOH，即环丙胺会促进氯化铁的水解，C 项正确；由制备过程可知，反应的反应物为 FeOOH 和 CO，由一种生成物为 Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOHCO= =2Fe3O43H 2O CO2，D 项正确。9(2019辽宁省实验中学月考)铜是一种紫红色金属，被称作“电器工业的主角” 。铜主要是由黄铜矿炼制，焙烧时发生反应 2CuFeS2O 2 Cu2S2FeSSO 2，= = = = =高 温 其简单流程如图所示，下列说法正确的是( )A焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫B在焙烧时氧化剂只有氧气C粗铜精炼时用粗铜作阴极DCu 2S 可以用于
9、火法炼制铜解析：选 D 由焙烧时的化学方程式可知，焙烧时只有部分硫元素转化为二氧化硫，故 A 错误；焙烧时 Cu 元素由2 价降低到1 价，S 元素由2 价升高到4 价，氧气中 O元素由 0 价降低到2 价，则氧化剂为氧气和 CuFeS2，故 B 错误；粗铜精炼时用粗铜作阳极，故 C 错误；火法炼铜的原理为 Cu2SO 2 2CuSO 2，Cu 2S 可用于火法炼= = = = =高 温 制铜，故 D 正确。10粗制的 CuSO45H2O 晶体中含有 Fe2 。提纯时，为了除去 Fe2 ，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液 pH4，即可以除去 Fe3 而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是
10、( )A溶解 CuSO45H2O 晶体时要加入少量稀 H2SO4B加入 H2O2除去 Fe2 的离子方程式为 2Fe2 H 2O24OH =2Fe(OH)3C由于 CuSO4的催化作用，会使部分 H2O2分解而损失D调溶液 pH4 的依据是当 pH4 时 Fe3 沉淀完全，而 Cu2 还未开始沉淀解析：选 B CuSO 45H2O 晶体溶解后 Cu2 会发生水解生成 Cu(OH)2和 H2SO4，所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制 Cu2 的水解，A 正确；因为氧化 Fe2 时，溶液为强酸性，在强酸性条件下，不可能大量存在 OH ，B 错误；Cu 2 对过氧化氢的分解具有催化作用，所4以使部分过
11、氧化氢损失，C 正确；因为该操作的目的是除去 Fe3 且硫酸铜不损失，所以调节溶液的 pH4，应是 Fe3 完全沉淀而 Cu2 还未开始沉淀，D 正确。11(2019深圳联考)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( )A烧杯中 H2O2溶液的作用是将 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
12、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。12用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如下。下列说法不正确的是( )A用 Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污B通入 N2是防止空气中的 O2氧化 Fe2C加适量的 H2O2是为了将部分 Fe2 氧化为 Fe3 ，涉及反应：H2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H2OD溶液 A 中 Fe2 和 Fe3 的浓度比为 21解析：选 D Na 2CO3溶液显碱性，油污在碱性溶
13、液中发生水解，用 Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污，A 正确；Fe 2 容易被 O2氧化，所以通入 N2的目的是防止空气中的 O2氧化 Fe2 ，B 正确；利用 H2O2的氧化性，把部分 Fe2 氧化成 Fe3 ，涉及的反应为2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H2O，C 正确；Fe 3O4中 Fe2 和 Fe3 的物质的量之比为 12，即溶液 A 中 Fe2 和 Fe3 的浓度比为 12，D 错误。13FeCl 3易潮解、易升华，实验室制备 FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )5A导管 g 的作用是增强装置的气密性B试剂 X 和试剂 Y
14、分别为浓硫酸、饱和食盐水C直接用 E 接收产物比用导管连接 D、E 的优点是可防止堵塞D出于简化装置的目的，F 装置可拆除解析：选 C 导管 g 的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A 错误；为得到干燥纯净的 Cl2，应先用饱和食盐水除去 HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B 错误；FeCl 3易潮解，而F 中的浓硫酸起到干燥的作用，防止 G 中水蒸气进入 D 中，不能拆除，D 错误。14(2019南阳一中月考)铜有两种常见的氧化物 CuO 和 Cu2O。某学习小组取 0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH) 2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图甲所示；另外，某同学绘制了三条表示金
15、属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图乙所示。则下列分析正确的是( )A图甲中 a 点和 b 点对应物质的化学式分别为 Cu2O 和 CuOB图甲整个过程中共生成 0.26 g 水C图乙三条曲线中，表示 CuO 和其中所含 Cu 元素质量关系的曲线是 AD图甲中， a 到 b 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移解析：选 D 0.98 g Cu(OH)2的物质的量为 0.01 mol，若全部生成 CuO，则质量为0.01 mol80 gmol1 0.80 g，所以 a 点对应的物质是 CuO；若全部生成 Cu2O，则质量为 0.005 mol144 gmol1 0.72 g，所
16、以 b 点对应的物质是 Cu2O，A 项错误；根据化学方程式 Cu(OH)2 CuOH 2O、4CuO 2Cu2OO 2可知，生= = = = =高 温 = = = = =高 温 成水的物质的量为 0.01 mol，质量为 0.01 mol18 gmol1 0.18 g，B 项错误；CuO 和其中所含 Cu 元素的质量关系(以 CuO 的质量为 10 g 计算)为：CuO Cu680 6410 g 8 g观察图乙可知，B 曲线符合上述质量关系，表示的是 CuO，C 项错误；根据反应方程式4CuO 2Cu2OO 2可知， a 到 b 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移，D= = = =
17、 =高 温 项正确。15硫酸铜可用于消毒、制杀虫剂、镀铜等。实验小组制取 CuSO45H2O 晶体并进行其热分解的探究。请回答下列问题：探究：制取 CuSO45H2O 晶体小组同学设计了如下两种方案：甲：将铜片加入足量浓硫酸中并加热。乙：将铜片加入稀硫酸，控制温度为 4050 ，滴加双氧水。(1)方案甲发生反应的化学方程式为_。反应结束后有大量白色固体析出，简述从中提取 CuSO45H2O 晶体的方法：倒出剩余液体，_。(2)方案乙发生反应：CuH 2SO4H 2O2=CuSO42H 2O，该实验控制温度为 4050 的原因是_；与方案甲相比，方案乙的主要优点有_、_(写出 2 条)。探究：用
18、以下装置(加热装置省略)探究 CuSO45H2O 晶体热分解的产物。已知：CuSO 45H2O 脱水后升高温度，会继续分解成 CuO 和气体产物，气体产物可能含有 SO3、SO 2、O 2中的 13 种。(3)称取 5.00 g CuSO45H2O 于 A 中加热，当观察到 A 中出现_，可初步判断晶体已完全脱水并发生分解。加热一段时间后，A 中固体质量为 3.00 g，则此时 A 中固体的成分为_。(4)装置 B 中迅速生成白色沉淀，说明分解产物中有_，C 装置的作用是_。(5)理论上 E 中应收集到 V mL 气体，事实上收集到的气体体积偏小，可能的原因是_(不考虑泄漏等仪器与操作原因)。
19、7解析：(1)方案甲发生反应的化学方程式为 Cu2H 2SO4(浓)SO2CuSO 42H 2O。反应结束后有大量白色固体析出，从中提取= = = = = CuSO45H2O 晶体的方法：倒出剩余液体，加入适量蒸馏水，蒸发浓缩，冷却结晶。(2)H2O2受热易分解，故乙方案控制温度为 4050 的原因是温度较低，反应速率慢；温度太高，H 2O2分解，损耗大。与方案甲相比，方案乙的主要优点有原料利用率高、不产生污染、能耗低等。(3)若 5.00 g CuSO45H2O 完全失水为 CuSO4，则 CuSO4的质量为 3.2 g，完全分解为CuO，则 CuO 的质量为 1.6 g。加热一段时间后，A
20、 中固体质量为 3.00 g,3.2 g3.00 g1.6 g，则此时 A 中固体的成分为 CuSO4和 CuO。(4)装置 B 中迅速生成白色沉淀，说明分解产物中有 SO3，C 装置可以盛放品红溶液，目的是检验是否有 SO2生成。(5)E 中收集到的气体应是 O2，事实上收集到的气体体积偏小，可能是在 C 装置中部分O2与 SO2和 H2O 发生了氧化还原反应。答案：(1)Cu2H 2SO4(浓) SO2CuSO 42H 2O 加入适量蒸馏水，蒸= = = = = 发浓缩，冷却结晶(2)温度较低，反应速率慢；温度太高，H 2O2分解，损耗大 原料利用率高 不产生污染(或其他合理答案)(3)固
21、体变为黑色 CuSO 4和 CuO(4)SO3 检验是否有 SO2生成(5)在 C 装置中部分 O2参与了氧化还原反应16铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛。请根据下列实验回答问题。(1)生铁中含有一种铁碳化合物 X(Fe3C)。X 在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体 Y，将 Y 溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_，Y 与过量浓硝酸反应后的溶液中含有的盐的化学式为_。(2)某溶液中含有 Mg2 、Fe 2 、Al 3 、Cu 2 等离子，向其中加入过量的 NaOH 溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳
22、离子是_(填字母)。AMg 2 BFe 2 CAl 3 DCu 2(3)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程图如下：8操作的名称是_；操作的名称是_；操作的方法为_。Na 2CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示)_。请写出生成 FeCO3沉淀的离子方程式： _。解析：(1)根据题意，有磁性的固体 Y 为 Fe3O4，与过量的盐酸反应生成FeCl2、FeCl 3，溶液中有剩余的 HCl，所以反应后的溶液中大量存在的阳离子是Fe2 、Fe 3 、H ，硝酸具有强氧化性，Fe 3O4与过量的浓硝酸反应生成 Fe(NO3)3。(2)加入过量的 NaOH 溶液，Al 3 转化为 AlO
23、，Mg 2 、Fe 2 、Cu 2 转化为氢氧化物沉 2淀，且 Fe(OH)2易被氧化，灼烧固体得到 MgO、CuO、Fe 2O3，投入到过量的稀盐酸中，所得溶液中含有 Mg2 、Fe 3 、Cu 2 ，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是 Al3 、Fe2 。(3)由工艺流程图可知，操作是将固体与液体分离，应采取过滤的方法；FeCO 3沉淀会附着其他离子，需要进行洗涤，具体操作为在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复 23 次。CO 水解：CO H 2OHCO OH ，Na 2CO3溶23 23 3液呈碱性，油污主要成分为油脂，在碱性条件下水解而易除去。由工艺流程图可知，操作所得的滤液中主要有 FeSO4，加入 NH4HCO3，实质是 Fe2 和 HCO 反应生成 FeCO3，同 3时生成 CO2和 H2O，反应的离子方程式为 Fe2 2HCO =FeCO3CO 2H 2O。 3答案：(1)Fe 2 、Fe 3 、H Fe(NO 3)3 (2)BC(3)过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复 23 次CO H 2OHCO OH 23 3Fe 2 2HCO =FeCO3CO 2H 2O 39
