河南省罗山高中2016届高三化学复习3.2铁铜及化合物的应用课时作业新人教版必修1.doc
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1、3.2铁 铜及化合物的应用1、铁、铜混合粉末18.0g加入到100ml 5.0mol/LFeCl3溶液中,剩余固体质量为3.2g下列说法正确的是()A剩余固体是铁、铜混合物B反应后溶液中n (Fe2+)+n(Cu2+)=0.75 molC反应后溶液中n (Fe3+)=0.10 molD原固体混合物中铜的质量是8.0g【答案】B【解析】解:铁的还原性强于铜,把其加入氯化铁溶液中,铁先与铁离子反应,氯化铁的物质的量是0.5mol,Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+64g 2mol 56g 2molm1 0.5mol m2 0.5molm1=16g,m2=14g,溶解
2、的金属质量是183.2=14.8,则两种金属都参与反应,Fe3+完全反应,剩余的金属是铜,故A、C错;列方程进行计算,设反应的铜的物质的量是n1,反应的铁是n264n1+56n2=14.8gn1+n2=0.25moln1=0.1mol,n2=0.15mol,则原来含有的铜的质量是:0.1mol64g/mol+3.2g=9.6g,故D错误;溶液中的n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.25mol+0.5mol=0.75mol,故B正确故选B2、取一定质量的均匀固体混合物Cu、Cu2O和 CuO,将其分成两等份,取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体质量减少6.40g,另一份中加入500mL稀硝
3、酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体4.48L,则所用硝酸的物质的量浓度为()A2.8molL1 B3.2molL1C3.6molL1 D无法判断【答案】B【解析】解:将Cu2O拆分为Cu、CuO,原混合物看做Cu、CuO的混合物,其中一份用足量的氢气还原,反应后固体质量减少6.40g为拆分后Cu、CuO的混合物中O元素的质量,O原子的物质的量为=0.4mol,根据Cu元素守恒可知n(CuO)=n(O)=0.4mol;另一份中加入500mL稀硝酸,固体恰好完全溶解,溶液中溶质为Cu(NO3)2,且同时收集到标准状况下NO气体4.48L,NO的物质的量为=0.2mol,根据电子转
4、移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n(Cu)=3n(NO)=30.2mol,n(Cu)=0.3mol,由铜元素守恒可知nCu(NO3)2=n(CuO)+n(Cu)=0.4mol+0.3mol=0.7mol,根据氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+2nCu(NO3)2=0.2mol+20.7mol=1.6mol,硝酸的浓度为=3.2mol/L故选B3、向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色下列分析正确的是( )A上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+I2SO2B通入SO2时,SO2与I2
5、反应,I2作还原剂C通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性D滴加KI溶液时,转移2 mol e时生成1 mol白色沉淀【答案】A【解析】解:CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液化学方程式为2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2,向反应后的混合物中不断通入SO2气体,反应方程式:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIA、2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2反应中Cu2+化合价降低是氧化剂,I2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以物质的氧化性:Cu2+I2,SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中碘元素化合价由0价降低为1价,I2是氧化剂,SO
6、2被氧化,所以物质氧化性I2SO2,所以氧化性Cu2+I2SO2,故A正确;B、反应后的混合物中不断通入SO2气体,反应方程式:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,由反应可知,碘元素化合价由0价降低为1价,被还原,所以I2是氧化剂,故B错误;C、向反应后的混合物中不断通入SO2气体,反应方程式:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,因为发生氧化还原反应使碘褪色,二氧化硫不表现漂白性,故C错误;D、CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液化学方程式为2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2,由方程式可知每转移2mol电子生成2molCuI,故D错误故选:A4、Fe2O3、CuO的固
7、体混合粉末ag,在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物4.82g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生l0.00g白色沉淀,则a的数值为()A4.92 B6.42C7.18 D14.82【答案】B【解析】解:发生的有关反应为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,CuO+COCu+CO2,生成的CO2为:n(CO2)=n(CaCO3)=0.1mol,根据反应方程式可以看出,CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物,CO2的物质的量等于金属氧化物中氧原子的物质的量,则氧化物中氧元素的物质的量为n(O)=0.1mol,故氧元素质量为:0.1mol16g/mol=1.6g,所以金属氧化物
8、的质量为:4.82g+1.6g=6.42g,故选B5、铜有两种常见的氧化物:CuO和Cu2O某学习小组取0.98g 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1所示;另外,某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线,如图2所示;则下列分析正确的是( )A图1中产物A、B的化学式分别为Cu2O和CuOB图1整个过程中共生成0.26g水C图2三条曲线中,表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是CD图1中,A到B过程中有0.01 mol电子发生了转移【答案】D【解析】0.98 g Cu(OH)2的物质的量为=0.01 mol,若完全分解得到CuO,由Cu元
9、素守恒,n(CuO)=0.01 mol,m(CuO)=0.01mol80g/mol=0.8g,若完全分解得到Cu2O,由Cu元素守恒,n(Cu2O)=0.005mol,m(Cu2O)=0.005mol144g/mol=0.72g,故A为CuO、B为Cu2O,A由上述分析可知,A为CuO、B为Cu2O,故A错误;B根据H元素守恒,生成水的物质的量为:=0.01mol,故生成水的质量为:0.01mol18g/mol=0.18g,故B错误;C根据CuO的化学式可知CuO中所含Cu元素的质量与CuO的质量之比=64:80=4:5,即曲线斜率为0.8,曲线A的斜率大于1,曲线C的斜率为0.5,曲线B的斜
10、率为0.8,故曲线B表示表示CuO和其中所含Cu元素质量关系,故C错误;D由A点到B点发生反应:4CuO2Cu2O+O2,CuO完全分解为Cu2O,Cu元素化合价由+2价降低为+1价,故转移电子为0.01mol(21)=0.01mol,故D正确;故选D6、有6.4g CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应后固体减少了1.44g,反应后全部气体用0.7mol/L Ba(OH)2溶液100mL吸收下列有关叙述中正确的是()A反应中生成的CO2体积为2.016 LB吸收CO2后的溶液中一定有Ba(HCO3)2C不能确定原混合物中CuO与Fe2O3质量比D若将质量相同的混合物加过量硝酸溶解后,再加
11、入100mL的NaOH溶液时沉淀达最大量,由此可求得c(NaOH)=1.8mol/L【答案】B【解析】ACuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应,固体减少质量为混合物中含有的氧元素的质量,CO分子获得1个O原子形成CO2分子,故n(CO2)=n(O)=0.09mol,故标况下二氧化碳的体积=0.09mol22.4L/mol=2.016L,但二氧化碳所处状态的气体摩尔体积不一定为22.4L/mol,故A错误;Bn=0.7mol/L0.1L=0.07mol,故n(CO2):n=0.09mol:0.07mol=9:7,介于1:1与2:1之间,故生成碳酸钡与碳酸氢钡,故B正确;CCuO、Fe2O3混
12、合物跟足量CO充分反应,固体减少质量为混合物中含有的氧元素的质量,混合物中氧原子的物质的量为0.09mol,令混合物中CuO、Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量之和与氧原子的物质的量之和列方程,可以计算各自物质的量,根据m=nM计算CuO、Fe2O3的质量,可以确定原混合物中CuO与Fe2O3质量比,故C错误;D由于硝酸过量,不能确定NaOH的物质的量,不能确定氢氧化钠的物质的量浓度,故D错误,故选B7、铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O某学习小组取0.98g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体,将其加热有铜的氧化物生成,其质量随温度变化的曲线如图1所示另外,某同学绘
13、制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线,如图2所示则下列分析正确的是( )A图1中产物a、b的化学式分别为Cu20和CuOB图l整个过程中共生成0.26 g H20C图2三条曲线中,表示Cu0和其中所含Cu元素质量的关系曲线是曲线AD图2中绘制错误的曲线共2条【答案】A【解析】A、由0.98 g Cu(OH)2可知其物质的量为0.01 mol,若全部生成CuO,则质量为0.01 mol80 gmol1=0.8g,所以a点是CuO,若全部生成Cu2O,则质量为0.005 mol144 gmol1=0.72g,所以b点是Cu2O,故A正确;B、根据化学方程式,4Cu2O4Cu+2O2
14、过程中有氧气产生,0.26 g是水和氧气的质量和,故B错误;C、CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10g计算)为: CuOCu 80 64 10g 8g 观察图2可知,B符合上述质量关系,表示的是CuO,而A点上的任何一点都表示金属氧化物的质量小于其中所含金属元素的质量,故C错误;D、图2中A曲线上的任何一点都表示金属氧化物的质量小于其中所含金属元素的质量,所以A曲线错误,由C选项可知B曲线正确,C曲线上的任何一点都表示金属氧化物的质量大于其中所含金属元素的质量,所以C曲线也正确,故D错误;故选A8、某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成进行
15、如下实验:下列有关说法正确的是( )A.步骤I中减少的3g固体一定是混合物B.步骤II中质量减少的物质一定是CuC.根据步骤I、II可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2D.根据上述步骤II可以得出m(Fe2O3):m(Cu)=1:1【答案】D【解析】A、Al2O3、SiO2都能够与NaOH溶液反应,所以步骤I中减少的3g固体可能为氧化铝或二氧化硅,不一定为混合物,故A错误;B、步骤II中发生了反应:Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O;Cu+2Fe3+2Fe2+Cu2+,6.4g固体为铜和Fe2O3的混合物,减少的为铜和氧化铁,故B错误;C、根据步骤I只能判断混合物中
16、至少含有Al2O3、SiO2的一种物质,无法确定Al2O3、SiO2是否都存在;步骤II可以确定一定存在Fe2O3、Cu,故C错误;D、6.4g变成1.92g,质量减少了:6.4g-1.92g=4.48g,减少的质量为Fe2O3和部分Cu,剩余的1.92g为铜,设铜的物质的量为x,根据反应Cu+2Fe3+2Fe2+Cu2+可知氧化铁的物质的量也为x,则64x+160x=4.48,解得x=0.02mol,则m(Fe2O3):m(Cu)=(1600.02):(640.02+1.92)=1:1,故D正确;故选D9、今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mol/L的FeCl3溶液(其它用品
17、略),某合作学习小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变):组别VFeCl3(aq)/mL100100100100混合粉末质量/g613.22436反应后剩余固体质量/g01.2812.824.8下列结论正确的是()A原混合粉末中n(Fe):n(Cu)=3:2B第组反应后溶液中c(Fe3+)=3.0mol/LC第组剩余固体是铜铁混合物D第组反应后的滤液中c(Fe2+)=6.0 mol/L【答案】D【解析】铁的还原性强于铜,所以Fe3+先和铁发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应后Fe3+有剩余,再与铜发生反应:Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,所以剩余的固体是铜或铁和铜,从第
18、组数据,可以得出FeCl3溶液全部参与反应,100mL FeCl3溶液能溶解金属质量13.2g1.28g=11.92g,大于第组溶解的金属质量,故第组金属完全反应、FeCl3有剩余;第组实验中FeCl3溶液全部参与反应,其物质的量为=0.1L4mol/L=0.4mol,假设只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,参加反应Fe的物质的量为0.2mol,则溶解的Fe的质量为0.2mol56g/mol=11.2g11.92g,所以同时也有一部分Cu溶解,所以剩余的固体全部为Cu;第组实验中溶解金属为24g12.8g=11.2g,混合物中Fe恰好完全反应、Cu不反应,剩余12.8g为Cu,即24g混合物中
19、Cu的质量为12.8g,则混合物中m(Fe):m(Cu)=11.2g:12.4g=7:8;故第组实验中,剩余固体为Fe、Cu,溶液中溶质为FeCl2;A第组中Fe、Cu的质量分别是11.2g、12.4g,根据n=知,n(Fe):n(Cu)=:=0.2mol:0.2mol=1:1,故A错误;B混合物中n(Fe):n(Cu)=1:1,根据知,6g混合物中n(Fe)=n(Cu)=0.05mol,该反应中转移电子守恒,则消耗n(Fe3+)=0.2mol,则剩余c(Fe3+)=2mol/L,故B错误;C根据第组数据知,剩余的固体全部为Cu,故C错误;D第组实验中,剩余固体为Fe、Cu,溶液中溶质为FeC
20、l2,则溶液中存在c(Fe2+)=c(Cl)=c(FeCl3)=6.0 mol/L,故D正确10、取一定质量含Cu、Cu2O、CuO的固体混合物,将其分成两等份并进行下列转化,则转化过程中所加稀HNO3的物质的量浓度为( )A4.4 molL1 B3.6 molL1C4.0 molL1 D3.2 molL1【答案】D【解析】设其中一份中n(Cu)=x mol,n(Cu2O)=y mol,n(CuO)=z mol,依得失电子守恒和氧元素守恒,有:?x+2y+z=0.7mol亦即反应后生成的硝酸铜的物质的量为0.70mol则500mL稀硝酸中,n(HNO3)=0.70mol2+0.200mol=1
21、.600mol于是:c(HNO3)=1.600mol/0.500L=3.2mol/L,故选:D11、根据下列框图,有关说法正确的是( )AM、E都是第四周期中的过渡元素,E的金属活动性比M的金属活动性强,E3+的氧化性比M2+的氧化性弱B反应的离子方程式可表示为:2E(OH)3 +3Cl2 +6H2O = 3EO4 2+ 6Cl +12H+C反应、都属于氧化还原反应,且在反应和中硫酸仅表现了酸性D用K2EO4、Zn可制成一种高能电池,该电池中负极的电极反应式为:EO42+4H2O+3e-E(OH)3+5OH【答案】C【解析】流程分析可知,M为铜,在酸性溶液中被过氧化氢氧化为铜盐溶液CuSO4,
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