专题14 铁、铜及其化合物（解析版 ）十年（2011-2020）高考真题化学分项详解（全国通用）

1．【2020 新课标Ⅱ】北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾， 烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是 A．胆矾的化学式为 CuSO4 B．胆矾可作为湿法冶铜的原料 C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程 D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应 【答案】A 【解析】A．胆矾为硫酸铜晶体，化学式为 CuSO4 5H2O，A 说法错误；B．湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液 发生置换反应制取铜，B 说法正确；C．加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结 晶过程，C 说法正确；D．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D 说法正确。综上所述，相关说法错 误的是 A，故选 A。 2．【2020 江苏】下列有关化学反应的叙述正确的是 A．室温下，Na 在空气中反应生成 Na2O2 B．室温下，Al 与 4.0 mol﹒L-1NaOH 溶液反应生成 NaAlO2 C．室温下，Cu 与浓 HNO3 反应放出 NO 气体 D．室温下，Fe 与浓 H2SO4 反应生成 FeSO4 【答案】B 【解析】A．室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，错误；B．室温下，铝与 NaOH 溶液反应生成偏铝 酸钠和氢气，正确；C．室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，错误；D．室温下，铁在浓硫酸 中发生钝化，错误。综上所述，答案为 B。 3．（2019 天津） 下列有关金属及其化合物的应用不合理的是 A．将废铁屑加入 溶液中，可用于除去工业废气中的 B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 专题 14 铁、铜及其化合物 ⋅ 2FeCl 2ClC．盐碱地（含较多 等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D．无水 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 【答案】C 【解析】A、铁和亚铁能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，不选；B、根据铝合金的性质， 铝合金具有密度低、强度高，故可应用于航空航天等工业，不选；C、Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH， 产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，选；D、利用无水氯化钴和氯化钴晶体的 颜色不同，故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水，不选。故选 C。 4．（2014·全国高考真题）下列反应中，反应后固体物质增重的是 A．氢气通过灼热的 CuO 粉末 B．二氧化碳通过 Na2O2 粉末 C．铝与 Fe2O3 发生铝热反应 D．将锌粒投入 Cu(NO3)2 溶液 【答案】B 【解析】A、氢气通过灼热的 CuO 粉末发生的反应为 ，固体由 CuO 变为 Cu，反应后 固体质量减小，A 错误；B、二氧化碳通过 Na2O2 粉末发生的反应为 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，固体 由 Na2O2 变为 Na2CO3，反应后固体质量增加，B 正确；C、铝与 Fe2O3 发生铝热反应，化学方程式为 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe，反应前后各物质均为固体，根据质量守恒定律知，反应后固体质量不变，C 错误；D、将锌粒投入 Cu(NO3)2 溶液发生的反应为 Zn + Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+ Cu，固体由 Zn 变为 Cu， 反应后固体质量减小，D 错误；故选 B。 5．（2020·浙江高考真题）下列说法不正确的是（ ） A． 可通过 溶液与过量氨水作用得到 B．铁锈的主要成分可表示为 C．钙单质可以从 中置换出 D．可用 还原 制备单质 【答案】D 【解析】A．硫酸铜溶液与氨水反应，当氨水过量时发生反应生成 ，正确；B．铁锈的主 要成分可表示为 ，正确；C．钙还原性较强，钙单质可以从 中置换出 ，正确； 2 3Na CO 2CoCl 2 2 ΔCuO+H Cu+H O ( )3 44Cu NH SO   4CuSO 2 3 2Fe O nH O⋅ 4TiCl Ti 2H MgO Mg ( )3 44Cu NH SO   2 3 2Fe O nH O⋅ 4TiCl TiD．氢气的还原性弱与镁单质，故不能从氧化镁中置换出镁单质，错误；故答案为 D。 6．（2014·上海高考真题）用 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分 反应后的溶液分析合理的是 A．若无固体剩余，则溶液中一定有 Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有 Fe2＋ C．若溶液中有 Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有 Fe2＋，则一定有 Cu 析出 【答案】B 【解析】氧化性是 Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，还原性是 Fe＞Cu，则 A、若无固体剩余，这说明铁粉完全被氧化， 但此时溶液中不一定还有 Fe3＋，A 不正确；B、若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此 溶液中一定有 Fe2＋，B 正确；C、若溶液中有 Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定 没有固体析出，C 不正确；D、若溶液中有 Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有 Cu 析出，D 不 正确；答案选 B。 7．（2020·浙江高考真题）黄色固体 X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。 将 X 与足量的水作用，得到深棕色固体混合物 Y 和无色碱性溶液 Z。下列结论合理的是( ) A．X 中含KI，可能含有CuCl2 B．X 中含有漂白粉和FeSO4 C．X 中含有CuCl2，Y 中含有Fe(OH)3 D．用H2SO4酸化溶液 Z，若有黄绿色气体放出，说明 X 中含有CuCl2 【答案】C 【解析】固体 X 为黄色，则含有 Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液 Z 为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂 白粉过量，得到深棕色固体混合物 Y，则固体 Y 是 Fe(OH)3 和 Cu(OH)2 的混合物，X 中一定含有 CuCl2，FeSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一种或两种都含，据此解答。A．若 X 含有 KI，则会与漂白粉反 应生成 I2，溶液不为无色，A 不正确；B．由分析可知，不一定含有 FeSO4，B 不正确；C．由分析可 知， X 含有 CuCl2，Y 含有 Fe(OH)3，C 正确；D．酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生 反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的 Cl-有可能来自于漂白粉氧化 FeSO4 产生的 Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有 CuCl2，D 不正确；故选 C。 8．（2020·全国高考真题）宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色 来自孔雀石颜料(主要成分为 Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为 Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是 A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度 B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化 C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 D．Cu(OH)2·CuCO3 中铜的质量分数高于 Cu(OH)2·2CuCO3 【答案】C 【解析】A．字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特别注意控 制适宜的温度和湿度，A 说法正确；B．由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和 氢元素均处于最高价，其均为自然界较稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B 说法正确；C．孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐 酸腐蚀，C 说法错误；D．因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜，所以 Cu(OH)2∙CuCO3 中铜的 质量分数高于 Cu(OH)2∙2CuCO3，D 说法正确。综上所述，相关说法错误的是 C，故本题答案为 C。 9．（2019江苏） 下列有关化学反应的叙述正确的是 A．Fe在稀硝酸中发生钝化 B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2 C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2 【答案】C 【解析】A．常温下，Fe 在与浓硝酸发生钝化反应，错误；B．二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯 气，错误；C．二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵，正确；D．常温下，Na 与空气中的氧气反应生成 Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成 Na2O2，错误；综上所述，本题应选 C。 10．（2019·海南高考真题）我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指 （ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】在选项给出的四种物质中只有 、 晶体有色，而 和 均为无色晶体， 加热分解生成 CuSO4 和 H2O，CuSO4 呈白色；而 加热发生分解反应，生成的 Fe2O3 呈红棕色，所以符合题意的物质是 ， 4 2CuSO 5H O⋅ 4 2FeSO 7H O⋅ 4 2ZnSO 7H O⋅ ( )4 22KAl SO 12H O⋅ 4 2CuSO 5H O⋅ 4 2FeSO 7H O⋅ 4 2ZnSO 7H O⋅ ( )4 22KAl SO 12H O⋅ 4 2CuSO 5H O⋅ 4 2FeSO 7H O⋅ 4 2CuSO 5H O⋅故合理选项是 A。 11．（2018 海南卷）絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝剂的是 A．NaFe(SO4)2·6H2O B．CaSO4·2H2O C．Pb(CH3COO)2·3H2O D．KAl(SO4)2·12H2O 【答案】AD 【解析】由题意知，絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物，因此，絮凝剂本身或与水生成的产物 具有吸附性。A．铁离子能水解生成氢氧化铁胶体可吸附悬浮物，符合题意；B．硫酸钙本身是微溶物， 没有吸附作用，不符合题意；C．醋酸铅没有吸附性，不符合题意；D．明矾可净水，其原理是铝离子 水解生成氢氧化铝胶体，可吸附悬浮物，符合题意；故答案为 AD。 12．（2018 江苏卷）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．NaHCO3 受热分解成 Na2CO3、CO2 和 H2O，Na2CO3 与饱和石灰水反应生成 CaCO3 和 NaOH， 两步反应均能实现；B．Al 与 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2 和 H2，NaAlO2 与过量盐酸反应生成 NaCl、 AlCl3 和 H2O，第二步反应不能实现；C．AgNO3 中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖 不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D．Al 与 Fe2O3 高温发生铝热反应生成 Al2O3 和 Fe，Fe 与 HCl 反应生成 FeCl2 和 H2，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是，答案选 A。 13．【2016 年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是 A．氧化镁中混有氧化铝 B．氯化铝溶液中混有氯化铁 C．氧化铁中混有二氧化硅 D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜 【答案】D 【解析】A．MgO 是碱性氧化物与 NaOH 不能反应，而 Al2O3 是两性氧化物，可以与 NaOH 发生反应产生 NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的 MgO，错误；B．向溶液中加入过量的 NaOH 溶液，氯化铁变为 Fe(OH)3 沉淀，氯化铝变为 NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过 滤，得到 Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，错误；C．二氧化硅是酸性氧化物，可以与 NaOH 发生反应，而氧化铁与 NaOH 不能发生反应。加入过 量的 NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，错误；D．二者都可以与 NaOH 发生反应，当再向 得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者，正确。 14．【2015 新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ） 选项 实 验 现 象 结 论 A． 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3＋ B． 将铜粉加 1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3 溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 C． 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的 铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 D． 将 0.1mol·L－1MgSO4 溶液滴入 NaOH 溶液 至不再有沉淀产生，再滴加 0.1mol·L－ 1CuSO4 溶液 先有白色沉淀生成后变为 浅蓝色沉淀 Cu(OH)2 的溶度积比 Mg(OH)2 的小 【答案】D 【解析】A、稀硝酸与过量的 Fe 分反应，则生成硝酸亚铁和 NO 气体、水，无铁离子生成，所以加入 KSCN 溶液后，不变红色，现象错误；B、Cu 与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色 固体出现，现象错误；C、铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，现象 错误；D、硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀（硫酸镁足量是关键信息），再加入硫酸铜， 则生成氢氧化铜蓝色沉淀，沉淀的自发转化应该由溶解度小的向溶解度更小的沉淀转化，所以氢氧化 铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小，正确，答案选 D。 15．【2015 北京理综化学】在通风橱中进行下列实验： 步骤 现象 Fe 表面产生大量无色气 泡，液面上方变为红 棕色 Fe 表面产生少量红棕 色气泡后，迅速 停止 Fe、Cu 接触后，其表面产 生红棕色气泡 下列说法中不正确的是（ ）A．Ⅰ 种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀 HNO3 的氧化性强于浓 HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化 【答案】C 【解析】I 是铁与稀硝酸反应生成无色气体 NO，NO 被空气中的氧气氧化生成红棕色的 NO2 气体，正确；II 的现象是因为铁发生了钝化，Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应，正确；实验 II 反应停止 是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质 得电子能力大小来分析，错误；III 中 Fe、Cu 都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想 验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，正确。 16．【2015 上海化学】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（ ） A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚 【答案】B 【解析】A．若加入 NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色 Fe(OH)2 会被硫酸铁发生反应产生的红褐 色的 Fe(OH)3 遮挡，不容易观察到，因此不能鉴定，错误。B．KMnO4 有氧化性，硫酸亚铁有还原性， 会发生氧化还原反应，使 KMnO4 的紫色褪去，而硫酸铁不能与 KMnO4 发生反应，因此可以作为鉴定 试剂，正确。C．KSCN 与硫酸铁会发生反应，使溶液变红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚 铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定，错误。D．苯酚与硫酸铁溶液发生显色反应，使溶液变为 紫色，而与硫酸亚铁不能发生反应，无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变紫色，所以不能作为鉴定试剂， 错误。 17．（2012·江苏高考真题）下列有关物质的性质与应用不相对应的是 A．明矾能水解生成 Al(OH)3 胶体，可用作净水剂 B．FeCl3 溶液能与 Cu 反应，可用于蚀刻印刷电路 C．SO2 具有氧化性，可用于漂白纸浆 D．Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料 【答案】C 【解析】A．明矾在水溶液中能电离出 Al3+，水解生成 Al（OH）3 胶体，Al（OH）3 胶体具有较强的吸附能 力，可用于净水，正确；B．Fe3+具有氧化性，可与 Cu 发生氧化还原反应而用于蚀刻印刷电路，正确； C．SO2 用于漂白纸浆是由于具有漂白性，反应类型为化合反应，与氧化性、还原性无关，错误；D．Zn为活泼金属，具有良好的导电性，易失去电子，可作原电池的负极，正确。故选 C。 18、【2012 年高考天津卷】下列单质或化合物性质的描述正确的是（ ） A．NaHSO4 水溶液显中性 B．SiO2 与酸、碱均不反应 C．NO2 溶于水时发生氧化还原反应 D．Fe 在足量 Cl2 中燃烧生成 FeCl2 和 FeCl3 【答案】C　 【 解 析 】 NaHSO4=Na++H++S ； 溶 液 显 酸 性 ； A 错 误 ； SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 、 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；B 错误；3NO2+H2O=2HNO3+NO；有化合价变化；为氧化还原反应；C 正 确；Fe 在 Cl2 中燃烧只得到 FeCl3；D 错误。 19．【2015 广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ） 选项 实验操作 现象 结论 A 分别加热 Na2CO3 和 NaHCO3 固体 试管内壁都有水珠 两种物质均受热分解 B 向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水 生成白色沉淀 产物三溴苯酚不溶于水 C 向含I -的无色溶液中滴加少量新制氯水， 再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变成蓝 色 氧化性：Cl2>I2 D 向 FeSO4 溶液中先滴入 KSCN 溶液再滴 加 H2O2 溶液 加入 H2O2 后溶液变成血 红色 Fe2+既有氧化性又有还原 性 【答案】BC 【解析】Na2CO3 加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A 错；苯酚溶液中滴加饱和 溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，B 对；淀粉溶液变成蓝色则生成了 I2，说明氯水把 I— 氧化成了 I2， 故氧化性：Cl2>I2，C 对；FeSO4 溶液中先滴入 KSCN 溶液再滴加 H2O2 溶液，溶液变成 血红色，说明 H2O2 把 Fe2+氧化为 Fe3+，体现了 Fe2+的还原性，没有体现氧化性，D 错。 20．【2015 天津理综化学】下列关于物质或离子检验的叙述正确的是（ ） A．在溶液中加 KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3+，无 Fe2+ B．气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C．灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有 Na+，无 K+ D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是 CO2 【答案】B 2 4O −【解析】Fe3+遇 KSCN 会使溶液呈现红色，Fe2+遇 KSCN 不反应无现象，如果该溶液既含 Fe3+，又含 Fe2+， 滴加 KSCN 溶液，溶液呈红色，则证明存在 Fe3+但并不能证明无 Fe2+，项错误；气体通过无水硫酸铜， 粉末变蓝，则发生反应：CuSO4+5H2O═CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O 为蓝色，故可证明原气体中含有水 蒸气，正确；灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有 Na+，Na+颜色反应为黄色，但并不能证明 无 K+，因为黄光可遮住紫光，故 K+颜色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，项错误；能使澄清 石灰水变浑浊的气体有 CO2、SO2 等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体比一定是 CO2，错误；本题选 B。