——铁、铜及其重要化合物【专题训练】1．(2019·郑州市一模)某学习小组以废催化剂(主要成分SiO 2、ZnO 、ZnS 和CuS)为原料，制备锌和铜的硫酸盐晶体。

设计的实验方案如下：下列说法不正确的是( )A ．步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO 、ZnSB ．步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应C ．步骤③涉及的离子反应可能为CuS ＋H 2O 2＋2H ＋=====△Cu2＋＋S ＋2H 2OD ．步骤②和④，采用蒸发浓缩、冷却结晶，过滤后均可获取粗晶体 解析：ZnO 、ZnS 可与硫酸反应，CuS 不溶于硫酸，故A 不符合题意；①中发生ZnO ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2O 、ZnS ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2S ↑，不是氧化还原反应，故B 符合题意；③中发生CuS ＋H 2O 2＋H 2SO 4===CuSO 4＋S ＋2H 2O ，离子反应为CuS ＋H 2O 2＋2H ＋=====△Cu 2＋＋S ＋2H 2O ，故C 不符合题意；步骤②和④均为溶液结晶得到含结晶水的晶体，则均采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得晶体，故D 不符合题意。

答案：B2．(2019·上海卷)下列过程固体质量增加的是( ) A ．Cu 加入氯化铁溶液 B ．Zn 加入硫酸 C ．H 2通入灼热氧化铜 D ．高温下水蒸气通入Fe解析：Cu ＋2FeCl 3===CuCl 2＋2FeCl 2，Cu 溶解，固体质量减少，A 不符合题意；Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑，Zn 溶解，固体质量减少，B 不符合题意；CuO ＋H 2=====△Cu ＋H 2O ，CuO 变为Cu ，固体质量减少，C 不符合题意；3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2，Fe 变为Fe 3O 4，固体质量增加，D 符合题意。

答案：D3．(2018·全国卷Ⅰ)磷酸亚铁锂(LiFePO 4)电池是新能源汽车的动力电池之一。

采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是( )A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠解析：废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3＋，C正确；硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。

答案：D4．(2018·北京卷)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( )现象产生白色沉淀，随后变为红褐色溶液变红，随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体，随后变为红棕色42色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；B项，氯水中存在反应Cl2＋H2O HCl＋HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先变红，红色褪色是HClO表现强氧化性，与有色物质发生氧化还原反应；C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl＋Na2S===Ag2S＋2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应，符合题意；D 项，Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O，气体由无色变为红棕色时的反应为2NO＋O2===2NO2，反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应。

答案：C5.以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图K12-3所示:下列说法不正确的是( )A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量B.为了防止污染,焙烧过程中产生的SO2要回收利用C.通氯气的目的是氧化Fe2+D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热[解析] 若用过量硝酸酸溶,则会引入N,A项说法错误;SO2是一种污染气体,必须回收利用,B项说法正确;通入Cl2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,C项说法正确;为了防止Fe3+水解,由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热,D项说法正确。

6．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。

下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )A．Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O解析Fe3O4与稀硝酸反应时，Fe2＋会被氧化为Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。

7．向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定显红色的是( )A．氧化铁B．铜铁合金C．Fe(OH)3D．FeCl2解析Fe2O3与氯水中的H＋发生反应生成Fe3＋，A项错误；铜铁合金中的铜能与反应生成的Fe3＋发生反应生成Fe2＋，不一定存在Fe3＋，B项正确；Fe(OH)H＋反应生成Fe3＋，C项错误；氯水3与氯水中的中的Cl2能将Fe2＋氧化成Fe3＋，D项错误。

8．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )A．Fe3O4为红棕色晶体B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气D．Fe3＋与KSCN试剂产生红色沉淀解析Fe3O4是黑色晶体，A项错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，B项错误；除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中通入氯气，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，C项正确；Fe3＋与KSCN作用溶液呈红色，但不是沉淀，D项错误。

9.某同学用含有铁锈(Fe2O3)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Fe3＋B．A中存在氧化铁与盐酸反应生成氯化铁的反应C．B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；SO2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。

10．用毛笔蘸取少量30% FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是( )A ．烧杯中的溶液呈黄色B ．铜片无任何变化C ．铜片上有凹陷的“Cu ”字D ．发生了反应：Fe 3＋＋Cu===Cu 2＋＋Fe 2＋解析 FeCl 3与Cu 发生反应：2FeCl 3＋Cu===CuCl 2＋2FeCl 2，故烧杯中的溶液为CuCl 2和FeCl 2，溶液的颜色不是黄色，铜片上有凹陷的“Cu ”字，D 项离子方程式两边电荷不守恒，应为2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋。

11.在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A ．SiO 2――――→HCl(aq)SiCl 4――→H 2高温Si B ．FeS 2――→O 2煅烧SO 2――→H 2O H 2SO 4 C ．N 2――――――――――――→H 2高温、高压、催化剂NH 3――――→HCl(aq)NH 4Cl(aq) D ．MgCO 3――――→HCl(aq)MgCl 2(aq)――→电解Mg解析 A 、SiO 2与盐酸不反应，错误；B 、SO 2和H 2O 反应生成H 2SO 3，错误；C 、N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3、NH 3＋HCl===NH 4Cl ，正确；D 、金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，错误。

答案 C12．磷酸亚铁锂(LiFePO 4)电池是新能源汽车的动力电池之一。

采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是( )A ．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B ．从“正极片”中可回收的金属元素有Al 、Fe 、LiC ．“沉淀”反应的金属离子为Fe 3＋D ．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠解析：废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A 正确；根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al 、Fe 、Li ，B 正确；得到含Li 、P 、Fe 的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe 3＋，C 正确；硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D 错误。

答案：D13．(2018·全国卷Ⅱ节选)K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。

回答下列问题：(1)晒制蓝图时，用K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 作感光剂，K 3[Fe(CN)6]溶液作显色剂。

其光解反应的化学方程式为2K 3[Fe(C 2O 4)3]=====光照2FeC 2O 4＋3K 2C 2O 4＋2CO 2↑；显色反应的化学方程式为____________________________。

(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是_______________________________。

②实验中观察到装置B 、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有__________、__________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_____________________。

④样品完全分解后，装置A 中的残留物含有FeO 和Fe 2O 3，检验Fe 2O 3存在的方法是__________________________________。

解析：(1)Fe 2＋的检验方法是加入K 3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色的Fe 3[Fe(CN)6]2沉淀，反应的化学方程式为3FeC 2O 4＋2K 3[Fe(CN)6]===Fe 3[Fe(CN)6]2＋3K 2C 2O 4。