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(xiàn)粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲……日久起銷(xiāo)，用刀刮其銷(xiāo)……所刮下之銷(xiāo)末，名鐵線(xiàn)粉”。下列關(guān)于“鐵線(xiàn)粉”的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A．鐵線(xiàn)粉的主要成分為Fe2O3·xH2OB．“用刀刮其銷(xiāo)……所刮下之銷(xiāo)末”指質(zhì)地疏松C．“鐵線(xiàn)粉”易溶于水D．“鐵線(xiàn)粉”的形成是因?yàn)槲醺g解析：選C　“鐵線(xiàn)粉”為鐵銹，主要成分為Fe2O3·xH2O，A正確；“鐵線(xiàn)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(xiàn)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(　　)A．CuOB．FeCl3C．CuSD．FeS解析：選C　Cu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D．Fe3＋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(mǎn)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CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2OD．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CuSO4·5H2O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(guān)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B．Cu2S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；1molCu2S在O2中灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)?molCuO，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(　　)A．FeS2SO3H2SO4B．NaCl(aq)NaNa2O2C．FeFeSO4(aq)Fe(OH)2Fe2O3D．Fe2O3FeCl3(aq)Fe解析：選C　FeS2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；Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，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。FeCl3·6H2OFeOOH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)①中環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2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)①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)②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6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D項(xiàng)正確。9．(2021·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)銅是一種紫紅色金屬，被稱(chēng)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)2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2，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D．Cu2S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Cu2S＋O22Cu＋SO2，Cu2S可用于火法煉制銅，故D正確。10．粗制的CuSO4·5H2O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pH＝4，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CuSO4·5H2O晶體時(shí)要加入少量稀H2SO4B．加入H2O2除去Fe2＋的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓C．由于CuSO4的催化作用，會(huì)使部分H2O2分解而損失D．調(diào)溶液pH＝4的依據(jù)是當(dāng)pH＝4時(shí)Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋還未開(kāi)始沉淀解析：選B　CuSO4·5H2O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pH＝4，應(yīng)是Fe3＋完全沉淀而Cu2＋還未開(kāi)始沉淀，D正確。11．(2021·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Fe3＋B．A中存在氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵的反應(yīng)C．B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Fe2＋C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2＋氧化為Fe3＋，涉及反應(yīng)：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋ ===2Fe3＋＋2H2OD．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為2∶1解析：選D　Na2CO3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2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正確；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物質(zhì)的量之比為1∶2，即溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為1∶2，D錯(cuò)誤。13．FeCl3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．(2021·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0.98g(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(xiàn)，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CuO B．圖甲整個(gè)過(guò)程中共生成0.26g水C．圖乙三條曲線(xiàn)中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關(guān)系的曲線(xiàn)是AD．圖甲中，a到b的過(guò)程中有0.01mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移解析：選D　0.98gCu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01mol，若全部生成CuO，則質(zhì)量為0.01mol×80g·mol－1＝0.80g，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0.005mol×144g·mol－1＝0.72g，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)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物質(zhì)的量為0.01mol，質(zhì)量為0.01mol×18g·mol－1＝0.18g，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10g計(jì)算)為：CuO　～　Cu80　　　　6410g　　　8g觀(guān)察圖乙可知，B曲線(xiàn)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4CuO2Cu2O＋O2↑可知，a到b的過(guò)程中有0.01mol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CuSO4·5H2O晶體并進(jìn)行其熱分解的探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：探究Ⅰ：制取CuSO4·5H2O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40～50℃，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CuSO4·5H2O晶體的方法：倒出剩余液體，___________。(2)方案乙發(fā)生反應(yīng)：Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O，該實(shí)驗(yàn)控制溫度為40～50℃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Ⅱ：用以下裝置(加熱裝置省略)探究CuSO4·5H2O晶體熱分解的產(chǎn)物。 已知：CuSO4·5H2O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1～3種。(3)稱(chēng)取5.00gCuSO4·5H2O于A(yíng)中加熱，當(dāng)觀(guān)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3.00g，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VmL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Cu＋2H2SO4(濃)SO2↑＋CuSO4＋2H2O。反應(yīng)結(jié)束后有大量白色固體析出，從中提取CuSO4·5H2O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40～50℃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5.00gCuSO4·5H2O完全失水為CuSO4，則CuSO4的質(zhì)量為3.2g，完全分解為CuO，則CuO的質(zhì)量為1.6g。加熱一段時(shí)間后，A中固體質(zhì)量為3.00g,3.2g>3.00g>1.6g，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)Cu＋2H2SO4(濃)SO2↑＋CuSO4＋2H2O　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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)。A．Mg2＋　　B．Fe2＋　　　C．Al3＋　　　D．Cu2＋(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：①操作Ⅰ的名稱(chēng)是_________；操作Ⅱ的名稱(chēng)是__________；操作Ⅱ的方法為_(kāi)______________________________________________________。②Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用離子方程式表示)______________________________________________。③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)①由工藝流程圖可知，操作Ⅰ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)2～3次。②CO水解：CO＋H2OHCO＋OH－，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。③由工藝流程圖可知，操作Ⅰ 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Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。答案：(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋　Fe(NO3)3　(2)BC(3)①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)2～3次②CO＋H2OHCO＋OH－③Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O