跟蹤檢測(cè)（十三） 點(diǎn)點(diǎn)突破過(guò)渡金屬的2種典型代表（鐵、銅）1我國(guó)清代本草綱目拾遺中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲日久起銷，用刀刮其銷所刮下之銷末，名鐵線粉”。下列關(guān)于“鐵線粉”的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A鐵線粉的主要成分為Fe2O3xH2OB“用刀刮其銷所刮下之銷末”指質(zhì)地疏松C“鐵線粉”易溶于水D“鐵線粉”的形成是因?yàn)槲醺g解析：選C“鐵線粉”為鐵銹，主要成分為Fe2O3xH2O，A正確；“鐵線粉”能夠用刀刮下，說(shuō)明其質(zhì)地疏松，易脫落，B正確；氧化鐵等大多數(shù)金屬氧化物不溶于水，C錯(cuò)誤；海水接近中性，鐵易發(fā)生吸氧腐蝕形成“鐵線粉”，D正確。2食品容易被空氣氧化而變質(zhì)，故在裝有月餅的袋子里常放有干燥劑及鐵粉，這是利用了鐵粉的()A酸性B堿性C氧化性 D還原性解析：選D放在食品包裝袋內(nèi)的小袋中，以防止食品因被氧化而變質(zhì)說(shuō)明該物質(zhì)應(yīng)具有還原性能夠與氧氣反應(yīng)，則鐵粉表現(xiàn)還原性。3下列物質(zhì)中不能用金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)直接化合制得的是()ACuO BFeCl3CCuS DFeS解析：選CCu與氧氣反應(yīng)生成CuO，故A不選；Fe與氯氣在點(diǎn)燃或加熱時(shí)直接生成FeCl3，故B不選；銅是變價(jià)金屬，與氧化性弱的S反應(yīng)生成低價(jià)硫化物Cu2S，故C符合；鐵是變價(jià)金屬，與氧化性弱的S反應(yīng)生成低價(jià)硫化物FeS，故D不選。4下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是()A赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過(guò)濾DFe3與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生血紅色沉淀解析：選C赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，A錯(cuò)誤；鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2，B錯(cuò)誤；鐵粉把FeCl3還原成FeCl2，從而除去FeCl3，C正確；Fe3與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生血紅色絡(luò)合物，不是沉淀，D錯(cuò)誤。5下列關(guān)于銅的化合物的說(shuō)法正確的是()A藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是化學(xué)變化B常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，有棕黃色的煙生成C用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO2H=Cu2H2OD向CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合物倒入蒸發(fā)皿加熱煮沸一會(huì)兒，然后冷卻、過(guò)濾，濾紙上的物質(zhì)為“藍(lán)色固體”解析：選A藍(lán)色CuSO45H2O受熱失去結(jié)晶水轉(zhuǎn)化為白色CuSO4粉末是化學(xué)變化，A正確；常溫下銅與氯氣不反應(yīng)，需在點(diǎn)燃條件下才能反應(yīng)，觀察到有棕色的煙生成，B錯(cuò)誤；銅銹的成分是Cu2(OH)2CO3，不是CuO，C錯(cuò)誤；CuSO4溶液中滴入過(guò)量NaOH溶液充分反應(yīng)后生成Cu(OH)2沉淀，Cu(OH)2加熱分解，故加熱后過(guò)濾，濾紙上留下的是黑色物質(zhì)CuO，D錯(cuò)誤。6下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小的是()A水蒸氣通過(guò)灼熱的鐵粉BCu2S在O2中灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)镃uOC將銅絲插入FeCl3溶液中片刻D含水蒸氣的CO2通過(guò)盛有Na2O2的干燥管解析：選C水蒸氣通過(guò)灼熱的鐵粉，與鐵反應(yīng)生成Fe3O4，固體質(zhì)量增大，故A錯(cuò)誤；1 mol Cu2S在O2中灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)? mol CuO，固體質(zhì)量不變，故B錯(cuò)誤；由于FeCl3具有氧化性，能將Cu氧化而溶解，所以固體質(zhì)量減小，故C正確；含水蒸氣的CO2通過(guò)盛有Na2O2的干燥管，與Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3和NaOH，固體質(zhì)量增大，故D錯(cuò)誤。7下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是()AFeS2SO3H2SO4BNaCl(aq)NaNa2O2CFeFeSO4(aq)Fe(OH)2Fe2O3DFe2O3FeCl3(aq)Fe解析：選CFeS2煅燒可得SO2，無(wú)法得到SO3，故A錯(cuò)誤；電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2、H2，無(wú)法得到Na，故B錯(cuò)誤；Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，得不到Fe，故D錯(cuò)誤。8中科院化學(xué)所研制的晶體材料納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產(chǎn)過(guò)程的部分流程如下所示。FeCl36H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質(zhì)直徑大小相等C在反應(yīng)中環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解D反應(yīng)的化學(xué)方程式是6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2解析：選B納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A項(xiàng)正確；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體，不同于溶液中溶質(zhì)粒子的直徑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)中環(huán)丙胺不參加反應(yīng)，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會(huì)促進(jìn)氯化鐵的水解，C項(xiàng)正確；由制備過(guò)程可知，反應(yīng)的反應(yīng)物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2，D項(xiàng)正確。9(2019遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)銅是一種紫紅色金屬，被稱作“電器工業(yè)的主角”。銅主要是由黃銅礦煉制，焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2，其簡(jiǎn)單流程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A焙燒時(shí)硫元素全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫B在焙燒時(shí)氧化劑只有氧氣C粗銅精煉時(shí)用粗銅作陰極DCu2S可以用于火法煉制銅解析：選D由焙燒時(shí)的化學(xué)方程式可知，焙燒時(shí)只有部分硫元素轉(zhuǎn)化為二氧化硫，故A錯(cuò)誤；焙燒時(shí)Cu元素由2價(jià)降低到1價(jià)，S元素由2價(jià)升高到4價(jià)，氧氣中O元素由0價(jià)降低到2價(jià)，則氧化劑為氧氣和CuFeS2，故B錯(cuò)誤；粗銅精煉時(shí)用粗銅作陽(yáng)極，故C錯(cuò)誤；火法煉銅的原理為Cu2SO22CuSO2，Cu2S可用于火法煉制銅，故D正確。10粗制的CuSO45H2O晶體中含有Fe2。提純時(shí)，為了除去Fe2，常加入少量H2O2，然后再加入少量堿至溶液pH4，即可以除去Fe3而不損失硫酸銅。下列說(shuō)法不正確的是()A溶解CuSO45H2O晶體時(shí)要加入少量稀H2SO4B加入H2O2除去Fe2的離子方程式為2Fe2H2O24OH=2Fe(OH)3C由于CuSO4的催化作用，會(huì)使部分H2O2分解而損失D調(diào)溶液pH4的依據(jù)是當(dāng)pH4時(shí)Fe3沉淀完全，而Cu2還未開(kāi)始沉淀解析：選BCuSO45H2O晶體溶解后Cu2會(huì)發(fā)生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解時(shí)加入少量的稀硫酸可抑制Cu2的水解，A正確；因?yàn)檠趸疐e2時(shí)，溶液為強(qiáng)酸性，在強(qiáng)酸性條件下，不可能大量存在OH，B錯(cuò)誤；Cu2對(duì)過(guò)氧化氫的分解具有催化作用，所以使部分過(guò)氧化氫損失，C正確；因?yàn)樵摬僮鞯哪康氖浅e3且硫酸銅不損失，所以調(diào)節(jié)溶液的pH4，應(yīng)是Fe3完全沉淀而Cu2還未開(kāi)始沉淀，D正確。11(2019深圳聯(lián)考)某同學(xué)用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來(lái)制取氯化鐵晶體的裝置(省略?shī)A持裝置，氣密性已檢查)如圖所示。下列推斷不合理的是()A燒杯中H2O2溶液的作用是將Fe2氧化為Fe3BA中存在氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵的反應(yīng)CB中收集到的氣體是氫氣D向反應(yīng)后的燒杯中通入少量SO2，則溶液顏色立即由棕黃色變?yōu)闇\綠色解析：選D鐵單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)只能得到Fe2，需要氧化劑將其氧化成Fe3，故A正確；氧化鐵能夠與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，故B正確；進(jìn)入導(dǎo)氣管中的氣體是氫氣與氯化氫，排水法收集到的氣體是氫氣，故C正確；SO2會(huì)與Fe3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淺綠色的Fe2，但SO2少量，溶液不能立即變色，故D錯(cuò)誤。12用廢鐵屑制備磁性膠體粒子的過(guò)程如下。下列說(shuō)法不正確的是()A用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污B通入N2是防止空氣中的O2氧化Fe2C加適量的H2O2是為了將部分Fe2氧化為Fe3，涉及反應(yīng)：H2O22Fe22H=2Fe32H2OD溶液A中Fe2和Fe3的濃度比為21解析：選DNa2CO3溶液顯堿性，油污在堿性溶液中發(fā)生水解，用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污，A正確；Fe2容易被O2氧化，所以通入N2的目的是防止空氣中的O2氧化Fe2，B正確；利用H2O2的氧化性，把部分Fe2氧化成Fe3，涉及的反應(yīng)為2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，C正確；Fe3O4中Fe2和Fe3的物質(zhì)的量之比為12，即溶液A中Fe2和Fe3的濃度比為12，D錯(cuò)誤。13FeCl3易潮解、易升華，實(shí)驗(yàn)室制備FeCl3的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。下列說(shuō)法正確的是()A導(dǎo)管g的作用是增強(qiáng)裝置的氣密性B試劑X和試劑Y分別為濃硫酸、飽和食鹽水C直接用E接收產(chǎn)物比用導(dǎo)管連接D、E的優(yōu)點(diǎn)是可防止堵塞D出于簡(jiǎn)化裝置的目的，F(xiàn)裝置可拆除解析：選C導(dǎo)管g的作用是平衡氣壓，保證液體順利滴下，A錯(cuò)誤；為得到干燥純凈的Cl2，應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再通過(guò)濃硫酸干燥氣體，B錯(cuò)誤；FeCl3易潮解，而F中的濃硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸氣進(jìn)入D中，不能拆除，D錯(cuò)誤。14(2019南陽(yáng)一中月考)銅有兩種常見(jiàn)的氧化物CuO和Cu2O。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測(cè)量)Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如圖甲所示；另外，某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖乙所示。則下列分析正確的是()A圖甲中a點(diǎn)和b點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式分別為Cu2O和CuOB圖甲整個(gè)過(guò)程中共生成0.26 g水C圖乙三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關(guān)系的曲線是AD圖甲中，a到b的過(guò)程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移解析：選D0.98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若全部生成CuO，則質(zhì)量為0.01 mol80 gmol10.80 g，所以a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是CuO；若全部生成Cu2O，則質(zhì)量為0.005 mol144 gmol10.72 g，所以b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是Cu2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式Cu(OH)2CuOH2O、4CuO2Cu2OO2可知，生成水的物質(zhì)的量為0.01 mol，質(zhì)量為0.01 mol18 gmol10.18 g，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CuO和其中所含Cu元素的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計(jì)算)為：CuOCu806410 g8 g觀察圖乙可知，B曲線符合上述質(zhì)量關(guān)系，表示的是CuO，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)方程式4CuO2Cu2OO2可知，a到b的過(guò)程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，D項(xiàng)正確。15硫酸銅可用于消毒、制殺蟲(chóng)劑、鍍銅等。實(shí)驗(yàn)小組制取CuSO45H2O晶體并進(jìn)行其熱分解的探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：探究：制取CuSO45H2O晶體小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩種方案：甲：將銅片加入足量濃硫酸中并加熱。乙：將銅片加入稀硫酸，控制溫度為4050 ，滴加雙氧水。(1)方案甲發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。反應(yīng)結(jié)束后有大量白色固體析出，簡(jiǎn)述從中提取CuSO45H2O晶體的方法：倒出剩余液體，_。(2)方案乙發(fā)生反應(yīng)：CuH2SO4H2O2=CuSO42H2O，該實(shí)驗(yàn)控制溫度為4050 的原因是_；與方案甲相比，方案乙的主要優(yōu)點(diǎn)有_、_(寫(xiě)出2條)。探究：用以下裝置(加熱裝置省略)探究CuSO45H2O晶體熱分解的產(chǎn)物。已知：CuSO45H2O脫水后升高溫度，會(huì)繼續(xù)分解成CuO和氣體產(chǎn)物，氣體產(chǎn)物可能含有SO3、SO2、O2中的13種。(3)稱取5.00 g CuSO45H2O于A中加熱，當(dāng)觀察到A中出現(xiàn)_，可初步判斷晶體已完全脫水并發(fā)生分解。加熱一段時(shí)間后，A中固體質(zhì)量為3.00 g，則此時(shí)A中固體的成分為_(kāi)。(4)裝置B中迅速生成白色沉淀，說(shuō)明分解產(chǎn)物中有_，C裝置的作用是_。(5)理論上E中應(yīng)收集到V mL氣體，事實(shí)上收集到的氣體體積偏小，可能的原因是_(不考慮泄漏等儀器與操作原因)。解析：(1)方案甲發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2H2SO4(濃)SO2CuSO42H2O。反應(yīng)結(jié)束后有大量白色固體析出，從中提取CuSO45H2O晶體的方法：倒出剩余液體，加入適量蒸餾水，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶。(2)H2O2受熱易分解，故乙方案控制溫度為4050 的原因是溫度較低，反應(yīng)速率慢；溫度太高，H2O2分解，損耗大。與方案甲相比，方案乙的主要優(yōu)點(diǎn)有原料利用率高、不產(chǎn)生污染、能耗低等。(3)若5.00 g CuSO45H2O完全失水為CuSO4，則CuSO4的質(zhì)量為3.2 g，完全分解為CuO，則CuO的質(zhì)量為1.6 g。加熱一段時(shí)間后，A中固體質(zhì)量為3.00 g,3.2 g>3.00 g>1.6 g，則此時(shí)A中固體的成分為CuSO4和CuO。(4)裝置B中迅速生成白色沉淀，說(shuō)明分解產(chǎn)物中有SO3，C裝置可以盛放品紅溶液，目的是檢驗(yàn)是否有SO2生成。(5)E中收集到的氣體應(yīng)是O2，事實(shí)上收集到的氣體體積偏小，可能是在C裝置中部分O2與SO2和H2O發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。答案：(1)Cu2H2SO4(濃)SO2CuSO42H2O加入適量蒸餾水，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶(2)溫度較低，反應(yīng)速率慢；溫度太高，H2O2分解，損耗大原料利用率高不產(chǎn)生污染(或其他合理答案)(3)固體變?yōu)楹谏獵uSO4和CuO(4)SO3檢驗(yàn)是否有SO2生成(5)在C裝置中部分O2參與了氧化還原反應(yīng)16鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過(guò)量鹽酸后溶液中大量存在的陽(yáng)離子是_，Y與過(guò)量濃硝酸反應(yīng)后的溶液中含有的鹽的化學(xué)式為_(kāi)。(2)某溶液中含有Mg2、Fe2、Al3、Cu2等離子，向其中加入過(guò)量的NaOH溶液后，過(guò)濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過(guò)量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是_(填字母)。AMg2BFe2CAl3DCu2(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程圖如下：操作的名稱是_；操作的名稱是_；操作的方法為_(kāi)。Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用離子方程式表示)_。請(qǐng)寫(xiě)出生成FeCO3沉淀的離子方程式： _。解析：(1)根據(jù)題意，有磁性的固體Y為Fe3O4，與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3，溶液中有剩余的HCl，所以反應(yīng)后的溶液中大量存在的陽(yáng)離子是Fe2、Fe3、H，硝酸具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e3O4與過(guò)量的濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3。(2)加入過(guò)量的NaOH溶液，Al3轉(zhuǎn)化為AlO，Mg2、Fe2、Cu2轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，且Fe(OH)2易被氧化，灼燒固體得到MgO、CuO、Fe2O3，投入到過(guò)量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg2、Fe3、Cu2，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是Al3、Fe2。(3)由工藝流程圖可知，操作是將固體與液體分離，應(yīng)采取過(guò)濾的方法；FeCO3沉淀會(huì)附著其他離子，需要進(jìn)行洗滌，具體操作為在漏斗中加入適量蒸餾水至恰好沒(méi)過(guò)沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)23次。CO水解：COH2OHCOOH，Na2CO3溶液呈堿性，油污主要成分為油脂，在堿性條件下水解而易除去。由工藝流程圖可知，操作所得的濾液中主要有FeSO4，加入NH4HCO3，實(shí)質(zhì)是Fe2和HCO反應(yīng)生成FeCO3，同時(shí)生成CO2和H2O，反應(yīng)的離子方程式為Fe22HCO=FeCO3CO2H2O。答案：(1)Fe2、Fe3、HFe(NO3)3(2)BC(3)過(guò)濾洗滌在漏斗中加入適量蒸餾水至恰好沒(méi)過(guò)沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)23次COH2OHCOOHFe22HCO=FeCO3CO2H2O