Question

【题目】铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属．
（1）（一）对古代制品的认识 青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就．
①上述制品不涉及到的材料是（选填序号）．
A、金属材料 B、无机非金属材料 C、复合材料
②如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”．该文物能保存至今的原因可能是（选填序号）．
A、铜的活泼性弱 B、铜不会生锈 C、深埋于地下，隔绝空气
（2）（二）铁、铜的冶炼 ①我国古代曾用孔雀石炼铜，涉及主要反应的化学方程式： ， 2CuO+C 2Cu+CO2↑．
②铁、铜矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等．CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中S元素的化合价为 ．
③工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿．以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 ． 炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿，可能的原因是：黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低； ．
④以黄铜矿为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，原理为：4CuFeS2+17O2+2H2SO4 4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O．
向上述反应后的溶液中加入Fe粉，得到FeSO4溶液和Cu．
1）发生主要反应的化学方程式：Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4 ， ．
2）FeSO4溶液经蒸发浓缩、、过滤等操作得到FeSO47H2O晶体．
（3）（三）黄铜矿中铁、铜含量的测定 在科研人员指导下，兴趣小组称取25.00g黄铜矿（含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质）模拟生物炼铜，使其全部转化为CuSO4、Fe2（SO4）3溶液．向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu（OH）2、Fe（OH）3固体．
①证明NaOH溶液过量的方法：静置，向上层清液中滴加溶液，无现象．
②用图2装置对固体进行热分解实验．
【资料】
①在68℃时，Cu（OH）2分解为CuO；在500℃时，Fe（OH）3分解为Fe2O3 ．
②在1400℃时，CuO分解为Cu2O和O2 ， Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2 ．
1）装配好实验装置后，先要 ．
2）停止加热后仍需继续通N2 ， 可防止倒吸和 ．
3）控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中铜网的质量变化如表．

温度/℃	室温	100	550	1400
B装置/g	200.00	201.80	205.04	205.04
C中铜网/g	100.00	100.00	100.00	101.28

①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数：ω（Cu）%=；ω（Fe）%= ．
②复杂的铁的氧化物化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）C；AC
（2）Cu2（OH）2CO3 H2O+CO2↑+2CuO；﹣2；Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2；冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境；Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；降温结晶
（3）NaOH；检查装置的气密性；使生成的气体全部被B和C装置吸收；25.60%；26.88%；Fe4O5
【解析】解：（一）①青铜是合金，属于金属材料；丝绸属于天然材料；陶瓷属于无机非金属材料；故填：C；②铜的活动性弱，且深埋于地下隔绝了空气，所以青铜器不易生锈；故填：AC；（二）①碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3 H2O+CO2↑+2CuO；故填：Cu2（OH）2CO3 H2O+CO2↑+2CuO；②CuFeS2为二硫化亚铁铜，其中铜元素显+2价，铁元素显+2价，设硫元素的化合价为x，则（+2）+（+2）+2x=0，x=﹣2；故填：﹣2；③工业上用CO和磁铁矿炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ． 黄铁矿、黄铜矿含铁量低，含有对环境有害的元素硫，并且在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿、黄铜矿不宜炼铁．故填：Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2；冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，污染环境；（2）①加入的铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；②FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作得到FeSO47H2O晶体．故填：降温结晶；（三）①可以向上层清液中滴加氢氧化钠溶液，若产生沉淀则氢氧化钠的量不足，若没有沉淀产生则氢氧化钠已经过量；故填：NaOH； 1）对于有气体生成的反应，在实验前，一定要检查装置的气密性；故填：检查装置的气密性；2）为了使得生成水蒸气、氧气被完全吸收，所以停止加热后仍需继续通N2 ， 故填：使生成的气体全部被B和C装置吸收；3）①设其中铜元素的质量为x．氢氧化铜受热会分解为氧化铜和水，方程式为Cu（OH）2 CuO+H2O，从室温加热到100℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铜分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：

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

x=6.4g
则此黄铜矿中铜元素的质量分数：ω（Cu）%= ；
设其中铁元素的质量为y．氢氧化铁受热会分解为氧化铁和水，方程式为2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O，从100℃加热到550℃时，装置B中增重的质量为氢氧化铁分解生成水的质量；由题干信息可知，经过一系列化学反应时，物质的关系是：

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

y=6.72g
则此黄铜矿中铁元素的质量分数：ω（Fe）%=
所以答案是：25.60%；26.88%；②氧化铜受热分解的方程式为：4CuO Cu2O+O2↑
设氧化铜分解生成氧气的质量为z，则

4Cu～4CuO～2Cu2O～	O2
256	32
6.4g	z

z=0.8g
因为装置C增重的质量为氧化铜、氧化铁分解产生氧气的总质量，所以氧化铁分解生成氧气的质量为：（101.28g﹣100.00g﹣0.8g）=0.48g
氧化铁的质量为：6.72g÷ =9.6g
生成的复杂铁的氧化物中含氧元素的质量为：9.6g﹣0.48g﹣6.72g=2.4g
复杂的铁的氧化物中铁原子与氧原子的个数比为： ： =4：5
则复杂的铁的氧化物化学式为：Fe4O5；故填：Fe4O5 ．
【考点精析】本题主要考查了书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识点，需要掌握注意：a、配平 b、条件 c、箭号才能正确解答此题．