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铁、铜的获取及应用练习题

发布时间:2021-12-28 01:35:21

  一、选择题:(每小题只有一个选项符合题意 )

  1. Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12 g,与足量盐酸反应放出H2 0.5 g,则混合物中必定含有的金属是

  A.钠 B.镁 C.铝 D.铁

  2. 将5.32 g纯Fe溶于足量稀H2SO4中,在加热条件下用2.53 g KNO3去氧化溶液中的Fe2 ,充分反应后余下的Fe2 还原0.009 mol Cl2才能完全氧化,则KNO3的还原产物中N的化合价是

  A.–3 B. 4 C. 3 D. 2

  3. 将8.4 g铁粉与3.2 g硫粉混合隔绝空气加热,使之充分反应,再将反应后的物质与足量的稀硫酸反应,可得到气体体积(标况下)是

  A.1.12 L B.2.24 L C.3.36 L D.以上都不对

  4. 所有氮的氧化物都能跟灼热的铁粉按下式反应:4NxOy 3yFe yFe3O4 2xN2若将0.2 mol NxOy通过50 g灼热的铁粉,反应完全后恰好生成0.1 mol N2和0.1mol Fe3O4,则NxOy的分子式为

  A.NO- B.NO2 C.N2O D.N2O5

  5. 将适量铁粉放入 溶液中,完全反应后,溶液中 和 浓度相等,则已反应的 与未反应的 的物质的量之比是

  A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.1:1

  6. 有一块铝铁合金,将其溶解于足量盐酸中,再加入过量 溶液,在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时,将沉淀滤出再灼烧至恒重,得到残留物的质量与原合金质量相同,则合金中铝的质量分数是

  A.22.2% B.30% C.75.5% D.80.6%

  7. 向K2SO4 和FeCl3 的混合溶液中滴入Ba(OH)2溶液,当SO42-离子完全沉淀时,Fe3 离子也同时被完全沉淀,则原混合溶液中K2SO4 和FeCl3 的物质的量浓度之比为

  A. 3:1 B. 3:2 C. 2:1 D. 2:3

  8. 2 mol/L的盐酸和硫酸各100 mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束后,所生成的气体质量比为2∶3,则往盐酸中加入铁粉的质量是

  A.2.8 g B.5.6 g C.8.4 g D.11.2 g

  9. bg某金属与足量的稀硫酸反应,生成该金属的三价正盐和ag氢气。则该金属的相对原子质量为

  A.2b/a B.3b/2a C.3b/a D.a/3b

  10. 有一种铁的“氧化物”样品,用5摩/升盐酸140毫升恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56升氯气,恰好使其中Fe2+全部转化成Fe3+,该样品可能的化学式是

  A. Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7

  二、选择题:(每小题有1-2个选项符合题意)

  11. 下列物质中,不属于合金的是

  A .硬铝 B.黄铜 C. 钢铁 D.水银

  12. 向某晶体的水溶液中加入Fe2 的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现血红色。那么,由此得出下列的结论错误的是

  A.该晶体中一定含有SCN- B.Fe3 的氧化性比Br2的氧化性强

  C.Fe2 被Br2氧化为Fe3 D.Fe2 与SCN-不能形成血红色的化合物

  13. 将Na2O2投入FeCl2溶液中, 可观察到的现象是

  A.生成白色沉淀 B.生成红褐色沉淀 C.有气泡产生 D.无变化

  14. 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g与足量的盐酸反应产生的氢气在状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是

  A. 锌 B. 铁 C. 铝 D. 镁

  15. Fe和Fe2O3的混合物,加入200mL 5molL-1的盐酸,恰好完全溶解,再向其中加入KSCN溶液,未见血红色,则所得溶液中Fe2 的物质的量浓度为(假设反应后溶液体积仍为200mL)

  A、2.5molL-1 B、lmolL-1 C、2molL-1 D、5molL-1

  16. 用Na2FeO4消毒来自河湖的淡水是一项新技术,有关叙述正确的是

  A. Na2FeO4具有强碱性,使细菌不能生存

  B. Na2FeO4具有强氧化性,可杀灭细菌

  C. Na2FeO4的还原产物Fe3 ,可在水中生成胶体而载带水中悬浮物凝聚沉降

  D. Na2FeO4的还原产物可水解生成Fe(OH)2

  17. 久置于空气中的下列物质,因被氧化而呈黄色的是

  A.浓硝酸 B.氯化亚铁溶液 C. 氯化铁溶液 D.溴化银

  18. 下列离子方程式中正确的是

  A.三氯化铁溶液中加入铁

  B.氯化镁溶液中加入硝酸银溶液

  C.过量氯气通入溴化亚铁溶液中

  D.氢氧化铜溶于稀硫酸中

  19. 含n g硝酸的稀溶液恰好和m g铁粉完全反应若有 g HNO3 被还原成NO,n:m可能是

  A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 9:2

  20. 现有3摩/升的盐酸和硫酸各100毫升,分别加入等质量的铁粉,反应完毕后产生氢气的质量之比为3︰4,则盐酸中加入铁粉的质量为

  A. 11.2克 B. 16.8克 C. 5.6克 D . 8.4克

  21. 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3 Cu=2FeCl2 CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是

  A. 烧杯中有铜无铁 B. 烧杯中有铁无铜

  C. 烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无

  22. 某溶液中有 四种离子, 若向其中加入过量的氢氧化钠溶液, 微热并搅拌, 再加入过量盐酸; 溶液中大量减少的阳离子是

  A. B.Mg2 C.Fe2 D.Al3

  23. 铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减少,溶液呈蓝色,该盐可能是

  A.FeCl3 B.Na2CO3 C.KNO3 D.FeSO4

  24. 现有100mL 只含MgCl2和AlCl3两种溶质的混合溶液,其中c(Cl-)=1.0 molL-1,c(Mg2+)=0.2molL-1。如果不考虑水解因素,则要使其中的Mg2+全部转化为Mg(OH)2沉淀而分离出来,至少需要4molL-1的NaOH溶液的体积是

  A.25mL B.30mL C.5mL D.100mL

  25. Fe与稀HNO3反应时,若两者消耗物质的量之比为4∶10,且生成 Fe(NO3 )2,则反应中生成的还原产物可能是

  A.N2 B.N2O C.NO D.NH4NO3

  三、填空题

  26. 某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 molKMnO4的酸性溶液,MnO4-恰好完全被还原为Mn2 。

  请回答以下问题:

  (1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 。

  (2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式。

  27. 下列各物质的转化关系如下图所示,其中A是一种高熔点固体,D是一种棕红色固体。

  回答下列问题:

  (1)C的化学式为 ;J的化学式为 。

  (2)写出由A生成H的离子反应方程式: 。

  (3写出由F生成G的离子方程式(或化学方程式): 。

  28、下图中所涉及的A、B、C、D、E和F等都是中学化学教材中常见的物质。反应①②是置换反应,反应①②③均在高温下进行。A在常温下为液态,C有磁性,F既能溶于NaOH又能溶于HCl。

  ⑴A的电子式

  ⑵写出反应①的化学方程式

  ⑶写出E与强碱液反应的离子方程式

  ⑷C、E的混合物在工业上用于钢轨焊接,写出反应③的化学方程式:

  29. 在由FeCl3和FeCl2组成的混合液中加入铁粉和铜粉,用玻璃棒搅拌使之充分反应.若不考虑阴离子,根据下列情况回答:

  (1)若最终余下铁粉和铜粉,则溶液中没有 离子,只有 离子.

  (2)若只剩余铜粉,则溶液中没有 离子,而有 离子,还可能有 离子.

  (3)若铁粉和铜粉均全部溶解,则溶液中一定还有 离子,可能还有 离子.

  四. 计算题

  30. 将1.4g纯铁粉放入80ml 1 mol/L的稀HNO3 中,反应停止后,生成的硝酸盐的成分什么?其质量是多少?被还原的硝酸质量又是多少

  31. 在200mLFeCl3和FeCl2混合液中加入0.56g铁粉,恰好完全反应,使溶液中无Fe3+,此时向溶液中通入适量的氯气,正好将溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,再继续向溶液中滴加足量的硝酸银溶液得到白色沉淀43.05g。求原混合液中FeCl3和FeCl2的物质的量浓度。

  32. 为测定某纯净的铁的氧化物的组成,称取14.4g该氧化物,在加热的条件下用CO气体还原该氧化物,并将反应后导出的气体通过2.35L0.100mol/L的澄清石灰水中,得到20.0g沉淀,请根据以上数据确定铁的氧化物的化学式。

  33. 将54.4 g铁粉和氧化铁的混合物中加入200 mL的稀硫酸,恰好完全反应,放出氢气4.48 L(标准状况).反应后的溶液中滴加KSCN不显红色,且无固体剩余物,求:

  ①.混合物中铁和氧化铁各是多少克?

  ②.原稀硫酸的物质的量浓度是?

  ③.反应后得到FeSO4的物质的量是多少?

  34. (12分)现有Fe、Cu组成的合金,其中Cu、Fe的总物质的量为amol,Cu的物质的量分数为x;研成粉末后,全部投入含bmol HNO3的稀溶液中,微热使其充分反应,且硝酸的还原产物只有NO,试回答下列问题:(已知:Cu 2Fe3 =2Fe2 Cu2 )

  (1) 随HNO3用量的增加,溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有六种情况,请用粒子符号填写下列空白:

  ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

  溶液中的金属离子 Fe2 Fe2 、Cu2 Cu2 、Fe3

  残留固体成分 Fe、Cu Cu —— —— ——

  (2) 当溶液中金属离子只有Fe2 、Cu2 时,求b的取值范围。

  (3) 当x=0.5时,溶液中Fe3 与Fe2 的物质的量相等时,在标准状况共产生672mL气体。求a、b的值。

  35. (10分)将一定量混合均匀的铁粉和硫粉隔绝空气

  加热,充分反应后冷却至室温得到固体A。将质量为a

  的固体A加入到300mL2molL-1盐酸中使之完全溶解。

  收集到气体的体积V(标准状况下测定)与加入固体A

  的质量a之间的关系如图所示。(假设所得氢硫酸溶液

  饱和前无硫化氢气体逸出)。已知加入固体A的质量a≤3.2g时,收集到的气体为氢气;

  当a>3.2g,收集到的气体为H2和H2S的混合气。试分析与计算:

  (1)3.2g固体A中所含的物质有_________________________________

  (2)3.2g固体A中各物质的物质的量分别为________________,溶于上述盐酸充分反应后,所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为(忽略溶液体积的变化) ;

  (3)当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量a>3.2g时,收集到的气体体积(标准状

  况下)V=___________________________________mL(用含a的代数式表示)。

  36. 为测定一种复合氧化物开支的磁性粉末材料的组成,称取12.52克样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100毫升溶液。取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、烘干后得4.66克固体。在余下的50毫升溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;如果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20克固体。(1)计算磁性粉末材料中氧元素的质量百分含量。(2)确定该材料的化学式

  参考答案

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

  D D C B A B B C C D

  11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

  D B BC C A BC B BD CD A

  21 22 23 24 25

  B AC AC B BD

  26. (8分)

  (1)NH4 、Fe2 ,SO42-)

  (2)据题意:n(SO42-)= =0.01mol

  5Fe2 Mn04— 8H = 5Fe3 Mn2 4H2O

  5 1

  n(Fe2 ) O.001 mo1

  n(Fe2 )=O.001 mol×5=0.005mol

  根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理,n(NH4 ) 2n(Fe2 )=2n(SO42—)

  n(NH4 )=O.01 mol

  n(H2O)=

  =O.03 mol

  该结晶水合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)26H2O [或(NH4)2SO4FeSO46H2O]

  27. (1) Al Fe2(SO4)3

  (2) Al2O3 OH-== 2AlO2- H2O

  (3) Fe2 2 NH3.H2O== Fe (OH)2↓ 2 NH 4、4Fe (OH)2 O2 2H2O==4 Fe (OH)3

  28. ⑴ H O H

  ⑵ 3Fe 4H2O====Fe3O4 4H22

  ⑶ 2Al 2OH- 2H2O===2AlO2- 3H2↑

  ⑷ 3Fe3O4 8Al====4Al2O3 9Fe

  29. (1)Fe3 、Cu2 ;Fe2 (2)Fe3 ;Fe2 ;Cu2 (3)Fe2 、Cu2 ;Fe3

  30. 巧解 守恒法

  ①

  由

  由题可知:

  介于1:4和3:8之间,因此生成物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2

  ②设Fe(NO3)3的物质的量为x,Fe(NO3)2的物质的量为y, 由Fe 元素守恒和NO3― 守恒可得:

  解得

  ∴ Fe(NO3)3质量为:0.01mol×242g/mol = 2.42g

  Fe(NO3)3质量为:0.015mol×180g/mol = 2.7g

  ③被还原的HNO3 为:

  31. 解析:三个反应2 FeCl3 Fe = 3 FeCl2

  2 FeCl2 Cl2 = 2 FeCl3

  Cl-+Ag+=AgCl↓

  ∵恰好反应无Fe3+ ∴n(FeCl3)=2 n(Fe)=2×0.01mol=0.02mol

  n(AgCl)= =0.3mol

  总Cl-=FeCl3中+FeCl2中+Cl2中

  0.3mol=0.02mol×3+2n(FeCl2)+2n(Cl2)

  又Cl2~Cl-=Fe2+~Fe3+

  2n(Cl2)=(0.02mol+n(FeCl2)+n(Fe))×1

  n(FeCl2)=0.07mol

  32. n[Ca(OH)2]=0.100mol/L×2.35L=0.235mol

  n(CaCO3)=20.0g÷100g/mol=0.200mol

  生成的CO2的物质的量可能为:0.200mol或0.270mol (各1分)

  氧化物中n(O)=n(CO2),故有两种可能:

  一:n(O)=0.200mol,n(Fe)=0.200mol,所以该氧化物为FeO (2分)

  二:n(O)=0.270mol,n(Fe)=0.180mol,所以该氧化物为Fe2O3 (2分)

  33. 分析:Fe2O3 3 H2SO4 = Fe2(SO4)3 3 H2O

  Fe H2SO4 = FeSO4 H2↑

  Fe2(SO4)3 Fe = 3 FeSO4

  因为无Fe剩余、无Fe3+,所以恰好完全反应;则Fe2O3 ~2 Fe3+ ~ Fe

  设Fe2O3 x

  ① Fe = H2↑耗 + Fe3+耗

  54.4-x =

  x = 32 g 所以m(Fe2O3)=32 g;m(Fe)=22.4 g

  ② H+ = Fe耗 + Fe2O3耗

  ∴c(H2SO4)= 4 mol/L

  ③ Fe元素最终→FeSO4

  ∴n(FeSO4)=

  34. (12分)(1)(每空1分,共4分)

  ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

  溶液中的金属离子 Fe2 Fe2 、Cu2 Fe2 、Cu2 、Fe3

  残留固体成分 Cu

  —— —— ——

  (2)(4分)3Cu 8HNO3=3Cu(NO3)2 2NO↑ 4H2O

  ax

  3Fe 8HNO3 = 3Fe(NO3)3 2NO↑ 4H2O

  a(1-x)

  总耗用硝酸量: n(HNO3)2= =

  所以:

  (3)(各2分,共4分)0.5a×2十0.25a×2 0.25a×3=0.672L÷22.4Lmol—1×3

  a=0.04mol

  b=0.5a×2 0.25a×2 0.25a×3 0.672L÷22.4Lmol—1=2.25a 0.03mo1

  =2.25×0.04mol 0.03mol=0.12mol

  35. (1)Fe,FeS(写出名称也可)(各1分) (2)n(Fe)=0.01mol n(FeS)=0.03mol(各1分) c(H2S)=0.1molL-1(2分)(3)280a—672(24≥m>3.2)

  解析:由图可知在固体A的质量a=3.2g时,H2S在水中的溶解达到饱和,此时收集到的气体仍只有H2。

  则

  则

  (液) 当 时,

  ∴由质量守恒,固体A—气体

  产生的气体的总物质的量

  余下气体的总体积

  (4分)

  36. (1)钡的质量为5.48克,铁4.48克,氧为20.45%

  (2)原子个数比为Ba:Fe:O=1:2:4,化学式为BaFe2O4(或BaOFe2O3)

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