全国高考化学铁及其化合物的综合高考真题汇总含答案Word格式文档下载.docx
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Fe3O4(s)△H=-QkJ/mol。
(3)A为CuSO4,电解时,在阴极生成金属Cu,在阳极OH-失去电子应生成O2,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(4)G为FeSO4,H为Fe2(SO4)3,二者溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+,检验Fe2+的方法是根据Fe2+具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液的紫色褪去,故合理选项是c;
(5)向所得溶液中加入9.8g含A中金属阳离子的弱碱固体,即即加入Cu(OH)2的物质的量是0.1mol,恰好恢复到电解前的浓度和pH,说明析出0.1molCu、0.1molH2和0.1molO2,应转移电子0.4mol,收集到标准状况下的气体体积为V(H2)+V(O2)=0.2mol×
22.4L/mol=4.48L。
2.A、C、E是中学化学中常见的单质,A是固体,C、E是无色无味的气体,D是黑色晶体,它们之间的转化关系如下图所示。
(1)写出A、B、C的化学式:
A_______;
B_______;
C_______。
(2)写出A、B转化为D、E的化学方程式_______。
(3)写出A与足量稀硝酸反应的离子方程式_______。
【答案】FeH2OO23Fe+4H2O
Fe3O4+4H2↑Fe+4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O
A、C、E是中学化学中常见的单质,A是固体,C、E是无色无味的气体,D是黑色晶体,根据它们之间的转化关系,A是Fe、C是O2、B是H2O、D是Fe3O4、E是H2。
根据以上分析:
(1)A是Fe;
B是H2O;
C是O2。
(2)铁与水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式是3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2↑。
(3)铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式是Fe+4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O。
3.现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示
图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出
。
请根据以上信息完成下列各题:
(1)写出下列物质的化学式:
B_______、丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________,反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。
对应的化学方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na,Na与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;
金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2,说明B为金属Al,黄绿色气体乙为Cl2,气体甲是H2,H2和Cl2反应生成丙为HCl,HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液,盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与Cl2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;
判断C为Fe,以此解答该题。
根据上述分析可知A是Na,B是Al,C为Fe,气体甲是H2,气体乙是Cl2,气体丙是HCl;
D是NaOH,E是盐酸,F是FeCl2,G是FeCl3,H是Fe(OH)3。
(1)根据上述分析可知,物质B是Al,丙是HCl;
(2)黄绿色气体乙是Cl2,该物质可以与水反应产生HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可作氧化剂,氧化一些具有还原性的物质,也用于杀菌消毒或用于物质的漂白;
(3)FeCl2与NaOH溶液发生反应:
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化,发生反应:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)反应③是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
【点睛】
本题是无机物推断,物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口,再结合转化关系推断,需要学生熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
4.A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)。
已知H为固态氧化物,F是红褐色难溶于水的沉淀,且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素的名称是___。
(2)反应①的化学方程式为___。
(3)反应③的离子方程式为___。
(4)反应⑧的化学方程式为___。
(5)反应⑥过程中的现象是____。
(6)1molI发生反应后生成的A高温下与足量的水蒸气反应,生成的气体换算成标准状况下占___L。
【答案】铁元素8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9FeFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色33.6
F是红褐色难溶于水的沉淀,则F为氢氧化铁;
E能在空气中转化为F,且E是C和氢氧化钠反应生成,则E为氢氧化亚铁,C为氯化亚铁;
B能与盐酸反应生成氯化亚铁和D,则B为四氧化三铁,D为氯化铁;
A在空气中燃烧能够生成四氧化三铁,则A为铁单质;
四氧化三铁与I在高温条件下反应生成铁单质,I又能与氢氧化钠反应,推知I为铝单质,与四氧化三铁在高温条件下发生铝热反应,生成H为氧化铝;
铝和氧化铝都能与氢氧化钠反应生成G,则G为偏铝酸钠。
(1)A为铁、B为四氧化三铁、C为氯化亚铁、D为氯化铁、E氢氧化亚铁、F为氢氧化铁,则六种物质中都含有铁元素,故答案为:
铁元素;
(2)①是铝与四氧化三铁发生铝热反应,其反应的方程式为8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe,故答案为:
8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;
(3)③是四氧化三铁与盐酸反应,其反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,故答案为:
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;
(4)⑧是氧化铝与氢氧化钠发生反应,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案为:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(5)⑥氢氧化亚铁在空气中转化为氢氧化铁,其现象为生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,故答案为:
生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
(6)1mol铝与四氧化三铁反应生成铁单质与氧化铝,生成的铁单质再与水蒸气反应生成氢气,根据得失电子守恒可知,铝失去的电子数等于生成氢气得到的电子数,可列式1×
3=2×
n(H2),则n(H2)=1.5mol,则标准状况下,氢气的体积V(H2)=1.5mol×
22.4L/mol=33.6L,故答案为33.6。
铝与四氧化三铁反应生成铁,8molAl~9molFe,铁与水蒸气反应生成氢气,3molFe~4molH2,所以也可以根据对应关系8molAl~9molFe~12molH2,求得氢气的物质的量。
5.利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。
图中甲~己均含铁元素。
回答下列问题:
(1)K2FeO4常用作杀菌消毒剂,从铁元素化合价的角度分析是因其具有____性;
下列关于乙的说法正确的是______(填标号)。
a.属于酸性氧化物,能与碱反应
b.属于碱性氧化物,能与酸反应
c.属于两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应
(2)已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲+HNO3―→戊+己+NO↑+H2O(方程式未配平)。
若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1,则甲与HNO3的物质的量之比为____。
(3)戊与烧碱溶液反应生成丙,放置一段时间后丙转化为丁,丙转化为丁的化学方程式为______,现象为______。
【答案】氧化b1∶34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
根据图像可知,甲为铁;
乙为氧化物且为+2价,为FeO;
丙、丁为氢氧化物,分别为+2、+3价,分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。
(1)K2FeO4中铁元素的化合价是+6价,在反应中Fe元素能得电子表现强氧化性,常用作杀菌消毒剂。
根据图可知,铁元素的+2价氧化物是FeO,属于碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水。
(2)根据图可知,戊和己分别是铁元素的+2价和+3价盐,铁与硝酸反应生成的戊和己分别是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3,HNO3在反应中被还原为NO,氮元素的化合价由+5价降为+2价;
设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1mol,则生成Fe(NO3)2的物质的量为3mol,则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol,根据电子守恒可得3mol+3mol×
2=n(NO)×
3,n(NO)=3mol;
根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)=n(NO)+n[Fe(NO3)2]×
2+n[Fe(NO3)3]×
3=12mol,则铁与HNO3的物质的量之比为4∶12=1∶3。
(3)Fe(NO3)2与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙),氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。
6.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色(含钠元素),而B的焰色反应为紫色(含钾元素),A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。
试写出各物质的化学式:
A:
__、B:
__、C:
__、D:
__、E:
___。
【答案】Na2CO3KOHNaHCO3NaClFe(OH)3
A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,含有钠元素。
而B的焰色反应为紫色,含有钾元素;
A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,这说明C是碳酸氢钠,A是碳酸钠,D是氯化钠,通入的无色气体是二氧化碳。
B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀,说明溶液中发生了反应:
Fe2+→Fe(OH)2(白色沉淀)→Fe(OH)3(红褐色沉淀),E是氢氧化铁,由于B的溶液中阴离子只有一种,所以B是KOH。
答案为:
Na2CO3;
KOH;
NaHCO3;
NaCl;
Fe(OH)3
要熟悉常见物质的物理性质和化学性质,特别要熟悉物质之间的转化关系。
如本题中,Na2CO3和NaHCO3之间可以相互转化:
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;
Fe2+的转化:
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
7.已知A为金属单质,下列物质相互转化如图所示:
试回答:
(1)写出B的化学式_______,D的化学式______。
(2)写出由E转变成F的化学方程式______。
(3)检验G溶液中阳离子的试剂为______,写出发生反应的离子方程式______。
(4)向G溶液加入A的有关离子反应方程式______。
(5)某同学取B的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液,在空气中放置一会儿变为蓝色,写出与上述变化过程相关的离子方程式______,______。
【答案】FeCl2KCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3KSCNFe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe3++Fe=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe3++2I-=2Fe2++I2
白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F,所以E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,Fe(OH)3和盐酸反应生成的G为FeCl3;
D溶液和AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H(AgCl)和含K+的溶液,所以D为KCl,则B和C分别为KOH和FeCl2中的一种;
G(FeCl3)可以和A生成B,所以B为FeCl2,A为铁,铁和盐酸反应生成FeCl2和氢气。
(1)B为FeCl2,D为KCl;
(2)由Fe(OH)2转变成Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)可以用KSCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+,两者反应生成红色物质,发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)向FeCl3溶液加入Fe,发生氧化还原反应,离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
(5)FeCl2中的Fe2+有还原性,可以被空气中的氧气氧化,生成的Fe3+可以氧化I-生成I2,所以把FeCl2溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液,在空气中放置一会儿变为蓝色,发生的离子方程式有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
8.下列物质之间有如下反应关系:
已知由E转化成C的现象是:
白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
回答:
A___,D___,甲___,丙___。
(2)写出红棕色粉末的一种用途___。
(3)写出E→C反应的化学方程式___。
(4)将饱和的B溶液滴入沸水中所得分散系中分散质颗粒直径范围为___。
(5)写出反应②的离子方程式___,该反应中,如果有5.6g铁粉完全反应则生成D的物质的量为___mol。
【答案】Fe2O3FeCl2Cl2KSCN做红色颜料(或炼铁等,合理即可)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)31~100nmFe+2Fe3+=3Fe2+0.3
分析关系图:
E转化成C的现象是:
白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,则E为Fe(OH)2,C为Fe(OH)3,A为红棕色粉末,则A为Fe2O3,A与盐酸反应生成的B为FeCl3,D为FeCl2,乙为碱如NaOH,由D→B的转化可知,甲为氯气或氯水等,由血红色溶液可知,丙为KSCN。
(1)根据分析可知:
红棕色粉末A为Fe2O3,由B(FeCl3)与Fe生成的D为FeCl2,甲含Cl2,能与FeCl3产生血红色溶液的丙为KSCN。
Fe2O3;
FeCl2;
Cl2;
KSCN
(2)红棕色粉末是Fe2O3,可做红色颜料,可用于炼铁等。
做红色颜料(或炼铁等,合理即可)
(3)E→C反应是Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)B溶液为FeCl3溶液,滴入沸水中加热后制得Fe(OH)3胶体,胶体分散质颗粒直径范围为1~100nm。
1~100nm
(5)反应②是由B(FeCl3)与Fe生成D(FeCl2),离子方程式为:
Fe+2Fe3+=3Fe2+;
该反应中,如果有5.6g铁粉完全反应,则生成D(FeCl2)的物质的量为:
Fe+2Fe3+=3Fe2+;
0.3
熟记常见物质的性质,特别是一些特殊性质,有利于快速找到推导题的突破口。
9.已知有以下物质相互转化关系:
(1)写出各物质的化学式A________________、
D___________、F_______。
(2)检验G溶液中阳离子所选用的试剂是_______(写化学式),实验现象是______。
(3)写出B溶液与C溶液反应的化学方程式___________________________。
(4)写出G溶液与A反应的离子反应方程式___________________________。
(5)上图中共有6个化学反应,其中属于氧化还原反应的有几个?
________。
【答案】FeKClFe(OH)3KSCN溶液呈红色FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KClFe+2Fe3+=3Fe2+3
B溶液和C溶液反应生成白色沉淀E,在空气中变成红褐色F,所以E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,D溶液和AgNO3溶液反应生成白色沉淀为AgCl,得到的溶液的焰色反应呈紫色,说明溶液中有K+,所以B溶液和C溶液是FeCl2和KOH。
Fe(OH)3和盐酸反应生成的G溶液为FeCl3溶液,FeCl3溶液和A反应生成B,所以B是FeCl2,A是铁,C即为KOH,A和盐酸反应生成FeCl2和氢气,符合题意。
故A为Fe,B为FeCl2,C为KOH,D为KCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,H为AgCl。
由以上分析可知:
A为Fe,B为FeCl2,C为KOH,D为KCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,H为AgCl。
(1)化学式A:
Fe,D:
KCl,F:
Fe(OH)3。
(2)检验G(FeCl3)溶液中的Fe3+可选用KSCN溶液,Fe3+和SCN-反应生成红色的配离子和配合物,溶液显红色。
(3)B(FeCl2)溶液与C(KOH)溶液反应的化学方程式为FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl。
(4)G(FeCl3)溶液与A(Fe)反应的离子反应方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(5)上图中的6个化学反应,铁和盐酸的置换反应、Fe(OH)2在空气中被氧气氧化为Fe(OH)3的反应以及FeCl3和铁生成FeCl2的归中反应属于氧化还原反应,其他3个都是复分解反应,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,所以属于氧化还原反应的共有3个。
10.A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出)。
(1)B的俗称_______,反应①的用途_____(填一项)。
(2)反应①的化学方程式为________。
反应③的离子方程式为_________。
反应⑧的化学方程式为______。
(3)反应⑥的化学方程式及变化过程中的现象是__________。
(4)向G溶液中加入AlCl3溶液的离子方程式____________。
【答案】磁性氧化铁焊接钢轨(或冶炼金属铁)8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9FeFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色3AlO2-+Al3++6H2O==Al(OH)3↓
F是红褐色难溶于水的沉淀,说明F为Fe(OH)3,E在空气中可转变为Fe(OH)3,说明E为Fe(OH)2,E与F是B与盐酸反应生成的C和D再与NaOH反应得到,因此C为FeCl2,D为FeCl3,B为Fe3O4,A在氧气中燃烧生成Fe3O4,那么A为Fe,B和I高温下反应生成单质铁,说明发生的是铝热反应,即H为Al2O3,I为Al,Al2O3与Al与过量的氢氧化钠溶液反应生成G,那么G为NaAlO2,据此分析作答。
(1)B为Fe3O4,俗名为磁性氧化铁,反应①用于焊接钢轨或冶炼金属铁;
(2)反应①为铝热反应,反应方程式为8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe;
反应③为Fe3O4与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水的反应,离子方程式为:
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O;
反应⑧为Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠的反应,方程式为:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(3)反应⑥为Fe(OH)2在空气中氧化的反应,Fe(OH)2为白色沉淀,被氧化后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
(4)向偏铝酸钠溶液中加入AlCl3溶液,生成了白色沉淀,离子反应方程式为:
3AlO2-+Al3++6H2O==Al(OH)3↓。
11.A~L分别表示中学化学中常见的一种物质,其中A、G为常见的金属单质,K、L为气体,K能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,M由两种元素组成,其质量比8:
1。
(1)K的电子式为_____
(2)反应②的离子方程式:
_____,反应③的离子方程式:
_____
(3)反应④的化学方程式:
_____,反应⑥的化学方程式_____
(4)已知A和K反应为置换反应,则M的化学式为_____
【答案】
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++H2OFe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2OFe2N
K能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,应为NH3,由转化关系可知A为变价金属,则为Fe,可知B为Fe3O
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