Question

【題目】銅、鐵是人類使用最早、應用廣泛的金屬．
（1）（一）對古代制品的認識 青銅鑄件、絲綢織品、陶瓷器皿是我國古代勞動人民創造的輝煌成就．
①上述制品不涉及到的材料是（選填序號）．
A、金屬材料 B、無機非金屬材料 C、復合材料
②如圖1為出土文物古代青銅鑄件“馬踏飛燕”．該文物能保存至今的原因可能是（選填序號）．
A、銅的活潑性弱 B、銅不會生銹 C、深埋于地下，隔絕空氣
（2）（二）鐵、銅的冶煉 ①我國古代曾用孔雀石煉銅，涉及主要反應的化學方程式： ， 2CuO+C 2Cu+CO2↑．
②鐵、銅礦石有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、黃鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）等．CuFeS2為二硫化亞鐵銅，其中S元素的化合價為 ．
③工業煉鐵大多采用赤鐵礦、磁鐵礦．以磁鐵礦為原料煉鐵反應的化學方程式為 ． 煉鐵不采用黃鐵礦、黃銅礦，可能的原因是：黃鐵礦、黃銅礦含鐵量相對低； ．
④以黃銅礦為原料，采用生物煉銅是現代煉銅的新工藝，原理為：4CuFeS2+17O2+2H2SO4 4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．
向上述反應后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu．
1）發生主要反應的化學方程式：Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4 ， ．
2）FeSO4溶液經蒸發濃縮、、過濾等操作得到FeSO47H2O晶體．
（3）（三）黃銅礦中鐵、銅含量的測定 在科研人員指導下，興趣小組稱取25.00g黃銅礦（含少量Fe2O3和其它不含金屬元素的雜質）模擬生物煉銅，使其全部轉化為CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入過量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固體．
①證明NaOH溶液過量的方法：靜置，向上層清液中滴加溶液，無現象．
②用圖2裝置對固體進行熱分解實驗．
【資料】
①在68℃時，Cu（OH）2分解為CuO；在500℃時，Fe（OH）3分解為Fe2O3 ．
②在1400℃時，CuO分解為Cu2O和O2 ， Fe2O3分解為復雜的鐵的氧化物和O2 ．
1）裝配好實驗裝置后，先要 ．
2）停止加熱后仍需繼續通N2 ， 可防止倒吸和 ．
3）控制不同的溫度對A中固體加熱，測得裝置B和C中銅網的質量變化如表．

溫度/℃	室溫	100	550	1400
B裝置/g	200.00	201.80	205.04	205.04
C中銅網/g	100.00	100.00	100.00	101.28

①此黃銅礦中銅、鐵元素的質量分數：ω（Cu）%=；ω（Fe）%= ．
②復雜的鐵的氧化物化學式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）C；AC
（2）Cu2（OH）2CO3 H2O+CO2↑+2CuO；﹣2；Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2；冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環境；Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；降溫結晶
（3）NaOH；檢查裝置的氣密性；使生成的氣體全部被B和C裝置吸收；25.60%；26.88%；Fe4O5
【解析】解：（一）①青銅是合金，屬于金屬材料；絲綢屬于天然材料；陶瓷屬于無機非金屬材料；故填：C；②銅的活動性弱，且深埋于地下隔絕了空氣，所以青銅器不易生銹；故填：AC；（二）①堿式碳酸銅受熱分解生成氧化銅、二氧化碳和水，反應的化學方程式為：Cu2（OH）2CO3 H2O+CO2↑+2CuO；故填：Cu2（OH）2CO3 H2O+CO2↑+2CuO；②CuFeS2為二硫化亞鐵銅，其中銅元素顯+2價，鐵元素顯+2價，設硫元素的化合價為x，則（+2）+（+2）+2x=0，x=﹣2；故填：﹣2；③工業上用CO和磁鐵礦煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ． 黃鐵礦、黃銅礦含鐵量低，含有對環境有害的元素硫，并且在冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環境，因此黃鐵礦、黃銅礦不宜煉鐵．故填：Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2；冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環境；（2）①加入的鐵粉能與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵；故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；②FeSO4溶液經蒸發濃縮、降溫結晶、過濾等操作得到FeSO47H2O晶體．故填：降溫結晶；（三）①可以向上層清液中滴加氫氧化鈉溶液，若產生沉淀則氫氧化鈉的量不足，若沒有沉淀產生則氫氧化鈉已經過量；故填：NaOH； 1）對于有氣體生成的反應，在實驗前，一定要檢查裝置的氣密性；故填：檢查裝置的氣密性；2）為了使得生成水蒸氣、氧氣被完全吸收，所以停止加熱后仍需繼續通N2 ， 故填：使生成的氣體全部被B和C裝置吸收；3）①設其中銅元素的質量為x．氫氧化銅受熱會分解為氧化銅和水，方程式為Cu（OH）2 CuO+H2O，從室溫加熱到100℃時，裝置B中增重的質量為氫氧化銅分解生成水的質量；由題干信息可知，經過一系列化學反應時，物質的關系是：

Cu～CuFeS2～CuSO4～Cu（OH）2～	H2O
64	18
x	（201.80﹣200.00）g

x=6.4g
則此黃銅礦中銅元素的質量分數：ω（Cu）%= ；
設其中鐵元素的質量為y．氫氧化鐵受熱會分解為氧化鐵和水，方程式為2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O，從100℃加熱到550℃時，裝置B中增重的質量為氫氧化鐵分解生成水的質量；由題干信息可知，經過一系列化學反應時，物質的關系是：

2Fe～2CuFeS2～Fe2（SO4）3～Fe（OH）3～	3H2O
112	54
y	（205.04﹣201.80）g

y=6.72g
則此黃銅礦中鐵元素的質量分數：ω（Fe）%=
所以答案是：25.60%；26.88%；②氧化銅受熱分解的方程式為：4CuO Cu2O+O2↑
設氧化銅分解生成氧氣的質量為z，則

4Cu～4CuO～2Cu2O～	O2
256	32
6.4g	z

z=0.8g
因為裝置C增重的質量為氧化銅、氧化鐵分解產生氧氣的總質量，所以氧化鐵分解生成氧氣的質量為：（101.28g﹣100.00g﹣0.8g）=0.48g
氧化鐵的質量為：6.72g÷ =9.6g
生成的復雜鐵的氧化物中含氧元素的質量為：9.6g﹣0.48g﹣6.72g=2.4g
復雜的鐵的氧化物中鐵原子與氧原子的個數比為： ： =4：5
則復雜的鐵的氧化物化學式為：Fe4O5；故填：Fe4O5 ．
【考點精析】本題主要考查了書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識點，需要掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．