氯化铁与铜反应（硫酸铜反应）

第一部分 考点研究

模块一 身边的化学物质

命题点8 金属资源的利用和保护

(时间：40分钟　分值：51分)

一、选择题

1. (2016邵阳)下列物质不属于合金的是( )

A. 生铁 B. 钢 C. 黄铜 D. C60

2. (2016泰州)下列属于铁的物理性质的是( )

A. 易生锈 B. 能导电

C. 能与稀硫酸反应 D. 能在氧气中燃烧

3. (2016扬州)为了减缓铁制品的锈蚀，下列做法不当的是( )

A. 在车船的表面喷涂油漆

B. 将使用后的菜刀用布擦干

C. 洗净铁制品表面的油膜

D. 在铁制品表面镀上一层锌

4. (2016漳州)下列情况中，铁钉容易生锈的是( )

A. 在干燥的空气中

B. 浸没在蒸馏水中

C. 部分浸入食盐水中

D. 浸没在植物油中

5. (2016大连)下列有关金属的说法中，错误的是( )

A. 铜质插头是利用铜的导电性

B. 钨制灯丝是利用钨的熔点低

C. 铝制成铝箔是利用铝的延展性

D. 用铁锅炒菜是利用铁的导热性

6. (2016南宁)下列有关合金的说法错误的是( )

A. 钢是一种化合物

B. 黄铜的硬度比纯铜的硬度大

C. 生铁是一种铁合金

D. 焊锡的熔点比纯锡的熔点低

7. (2016寿春中学四模)2015年5月18日中国石墨烯展示馆在常州市建成，展品中的"烯合金"是利用石墨烯与铝合金研制而成，下列对烯合金的说法错误的是( )

A. 具有可燃性

B. 铝原子是静止不动的

C. 具有优良的导电性

D. 烯合金是混合物

8.下列有关金属的说法中正确的是( )

A. 铁丝在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁

B. 生锈的铁制品没有利用价值，可随意丢弃

C. 武德合金的熔点高，可用于制造保险丝

D. 铁具有良好的导热性，可用于制造铁锅等炊具

9. (2016贵港)人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的叙述中正确的是( )

A. 常温下，金属都是固体

B. 铝比铁活泼，因而铝制品抗腐蚀性能比铁差

C. 沙漠地区的铁制品锈蚀较慢

D. 多数合金的熔点高于组成它的成分金属的熔点

二、填空和简答题

10. (2016北京改编)汉代海昏侯国遗址考古发掘出大量珍贵文物。

(1)如图是首都博物馆展出的3件文物，其中由金属材料制成的是______(填序号)。

第10题图

(2)出土的铁质编磬锈蚀严重，金饼却依然金光灿灿，从物质性质的角度解释其原因：_______________________________________________________。

(3)每年因腐蚀而浪费掉的金属材料数量惊人，铁栅栏常采取的防锈措施是________，除防止金属腐蚀外，保护金属资源的有效途径还有____________________。

11. (2016云南节选)2016年底，沪昆高铁和云桂高铁即将开通，人们的出行将更加方便、快捷，结合所学化学知识，回答下列问题：

第11题图

(1)动车电路中的导线大多是用铜制的，这是利用了铜的延展性和________性。动车使用的金属材料大多是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，例如，钢比纯铁硬度________(填"大"或"小")。

(2)动车表面喷漆除美观外，主要是为了防止外壳生锈，其防锈原理是________________。

(3)铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反应原理是在高温下，铝与氧化铁反应得到熔融的铁与一种氧化物，该反应的化学方程式为________________________。

12. (2016牡丹江)金属材料在日常生活中有广泛的应用。

(1)日常生活中灯管后面的反光片为铝箔，铝块能制成铝箔是利用了铝的____________。

(2)工业上加工铁制品时，需要在铁板上做标记，工人师傅常用硫酸铜溶液在铁板上画出红线，请写出发生反应的化学方程式_______________________。

(3)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有很好的"相容性"，因此可以用来制造______________。

(4)金属资源是不可再生的，爱护金属资源是我们刻不容缓的职责。生活中的废旧铁锅、易拉罐应投放到贴有________(填字母)标识的垃圾箱。

13. (2015重庆A)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应，其中就涉及到碳及其化合物的相互转化。请回答下列问题。

第13题图

(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应，其化学方程式为__________________________。

(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应，其化学方程式为__________________。

(3)生成生铁的主要反应为Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋3CO2，该反应中发生氧化反应的物质是________(填序号)。

A．Fe2O3 B．CO C．Fe D．CO2

(4)高炉气体的主要成分为N2、CO、CO2，如果将高炉气体通入足量的NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为____________________________。

14. (2016合肥十校联考五)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：

第14题图

(1)实验开始应先________________(填"通一氧化碳"或"点燃酒精喷灯加热")。实验完毕停止加热前____________(填"需要"或"不需要")将导管从石灰水中取出，因为_____________________________________________。

(2)能证明一氧化碳和氧化铁发生化学反应的现象是____________________，写出该反应的化学方程式___________________。

(3)待装置冷却后，同学们想知道黑色固体是不是铁，于是小强同学用磁铁靠近黑色固体，发现固体全部被吸引，于是认为得到的黑色固体都是铁。老师提出了质疑，黑色固体不一定都是铁，因为四氧化三铁也能被磁铁吸引，且为黑色，所以黑色固体可能是铁，也可能是铁和四氧化三铁的混合物。同时告诉同学们四氧化三铁能与盐酸反应，生成氯化铁，氯化亚铁和水。氯化铁能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。

请你设计实验证明黑色固体的成分。

15. (2015眉山)某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。

第15题图

【探究一】铁生锈的条件

(1)该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，经过一段时间观察，____________(填装置序号)装置中出现了明显的锈迹。

他们的结论：铁生锈是因为铁与空气中的__________________等发生了化学反应。

(2)甲同学提出了疑问：空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验为甲同学释疑。________________________________，观察并记录现象即可证明。

【探究二】影响铁生锈速率快慢的因素

乙同学说：妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学们广泛查阅资料。

资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈。

资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。

(3)将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的________，可使铁生锈的速率加快。

a. 硫酸钠溶液 b. 无水乙醇 c．蔗糖溶液

(4)一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。

a. 镀锌铁 b. 镀锡铁

(5)一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是_______。

a. 银粉 b. 铜粉 c. 镁粉

【交流与思考】

(6)写出一种防止铁生锈的方法__________________________________________________________________。

1. D　【解析】生铁、钢都是铁的合金，黄铜是铜锌合金，C60是碳单质，不属于合金。

2. B　【解析】物质的物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质。铁易生锈属于化学性质，A错误；铁能导电属于物理性质，B正确；铁能与稀硫酸反应属于化学性质，C错误；铁能在氧气中燃烧属于化学性质，D错误。

3. C　【解析】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程，因此破坏铁锈蚀的条件，就可以防止其锈蚀。在车船的表面喷涂油漆，能使船体隔绝氧气和水，可减缓其锈蚀，A不符合题意；将使用后的菜刀用布擦干，能使其减少与水接触，可减缓其锈蚀，B不符合题意；洗净铁制品表面的油膜，可使铁制品暴露在氧气与水蒸气的环境中，不能减缓其锈蚀，C符合题意；在铁制品表面镀一层锌，既可以使铁制品隔绝氧气和水 ，同时锌在空气中，其表面生成一层氧化膜，阻止内部的铁被氧化，因此可减缓铁制品的锈蚀，D不符合题意。

4. C　【解析】铁钉生锈的条件是铁钉同时与氧气(或空气)和水接触，故铁钉在干燥的空气中，没有与水蒸气接触，不易生锈，A错误；铁钉浸没在蒸馏水中，没有与氧气接触，不易生锈，B错误；铁钉部分浸入食盐水中，同时与水和氧气接触，且食盐能加快铁钉生锈，C正确；铁钉浸没在植物油中，没有与氧气和水接触，不易生锈，D错误。

5. B　【解析】铜具有良好的导电性，常用于制插头等，A正确；钨的熔点高，常用于制灯泡灯丝，B错误；铝的延展性好，可制成铝箔，C正确；铁用于铸锅主要利用其导热性，D正确。

6.A

7. B　【解析】碳单质具有可燃性，铝具有可燃性，所以烯合金具有可燃性，A正确；铝是由铝原子构成，构成物质的微粒都在不停运动着，B错误；石墨烯是碳的单质，具有导电性，铝合金具有导电性，所以烯合金具有优良的导电性，C正确；烯合金是由石墨烯和铝合金组成的，所以烯合金是混合物，D正确。

8. D【解析】铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，氧化铁是三氧化二铁，A错误；生锈的铁制品回收有利于保护金属资源、保护环境、节约金属冶炼的成本，不能随意丢弃，B错误；武德合金的熔点低，可用于制造保险丝，C错误；铁具有良好的导热性，可用于制造铁锅等炊具，D正确。

9. C　【解析】常温下大多数金属是固体，但汞是液体，A错误；铝比铁活泼，但铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，而铁与氧气反应生成的氧化物比较疏松，不能阻止内部的铁继续被氧化，B错误；铁生锈需要水与氧气同时参加，沙漠地区气候干燥，水分较少，所以铁制品锈蚀较慢，C正确；合金的熔点比其组成成分金属的熔点低，D错误。

10.(1)AC (2)金的化学性质稳定，铁的金属活动性比金强　(3)刷漆(合理即可)　寻找金属替代品(合理即可)

【解析】(1)金属材料包括纯金属和合金，金饼是由纯金属金制成，玉印不属于金属材料，青铜属于合金，故选AC。(2)铁的化学性质比较活泼，能与氧气、水共同作用产生铁锈，而金的化学性质稳定，不易和其他物质反应，即铁的金属活动性比金强。

11.(1)导电　大　(2)隔绝氧气和水　(3)2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋Al2O3

【解析】(1)铜具有延展性和导电性，可用于制作导线；一般情况下合金的硬度比纯金属大。(2)铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用导致生锈，在动车表面喷漆，可隔绝氧气和水，防止外壳生锈。(3)根据题干信息可知，铝和氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝。

12.(1)延展性　(2)Fe＋CuSO4=== FeSO4＋Cu　(3)人造骨

(4)A

【解析】(1)铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性。(2)铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁表面出现一层红色物质。(3)钛合金与人体具有很好的"相容性"，可用来制造人造骨。(4)废旧铁锅、易拉罐属于金属材料，可回收使用，A属于可回收的标志，故应投入粘贴图标A的垃圾箱中。

13.(1)C＋O2eq \o(=====,\s\up7(点燃)) CO2　(2)C＋CO2eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2CO　(3)B　(4)2NaOH＋CO2=== Na2CO3＋H2O

【解析】(1)焦炭在进风口与空气中的氧气充分反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为C＋O2eq \o(=====,\s\up7(点燃)) CO2。(2)二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为C＋CO2eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2CO。(3)物质在反应中得到氧的反应是氧化反应，含氧化合物失去氧的反应属于还原反应。一氧化碳在反应中得氧生成二氧化碳，发生的是氧化反应，所以选B。(4)高炉中的气体只有二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠溶液，反应的化学方程式为CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O。

14.(1)通一氧化碳　不需要　CO在继续通，石灰水不会倒吸

(2)固体由红色变成黑色(或石灰水变浑浊)　3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋3CO2[或CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O]

(3)

【解析】(1)由于一氧化碳具有可燃性，装置中有空气，为防止加热一氧化碳和空气的混合物引起爆炸，需先通一氧化碳，后加热；实验结束时，为防止还原出来的铁被重新氧化，需在一氧化碳的环境中冷却，所以先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温；由于停止加热后需继续通一氧化碳，所以试管中液体不会发生倒吸，停止加热前不需要将导管从石灰水中取出。(2)一氧化碳还原氧化铁，可观察到的现象为玻璃管中固体由红色变成黑色，澄清石灰水变浑浊，反应的原理是在高温下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳或二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水。(3)根据题意，铁、四氧化三铁均可与盐酸反应，结合铜可与氯化铁反应，可推知铁也能与氯化铁反应生成氯化亚铁，因此确定所得黑色固体成分时，将少量黑色固体加入试管中，加入足量的稀盐酸，因为固体中有铁，故可观察到有气泡产生；反应后，再向试管中加入少量的铜粉，黑色固体中无四氧化三铁，故可观察到的现象是铜粉无变化。

15. (1)A 氧气和水蒸气　(2)将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳　(3)a　(4)b　(5)c (6)刷油漆(合理即可)

【解析】(1)铁生锈是铁与空气中的水分和氧气共同作用的结果， A中铁钉满足铁生锈的条件，一段时间后会出现明显的锈迹。(2)将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳就可验证空气中氮气或二氧化碳有没有参与铁生锈的反应。(3)因为导电的溶液可加速铁的生锈，硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子，如果把A装置中的蒸馏水改为硫酸钠溶液可使铁生锈的速率加快。(4)铁比锡活泼，锡层破坏后，铁锈蚀速率加快。(5)大门上刷一层银白色金属，该金属可能是镁，因为镁在空气中能形成一层致密的氧化镁薄膜，隔绝水分和氧气，起到防锈作用。(6)铁制品防锈的方法有涂保护层，刷油漆等。