高考化学铁及其化合物经典压轴题附答案解析Word文档格式.docx
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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。
【点睛】
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。
2.已知有以下物质相互转化:
请回答下列问题:
(1)写出B的化学式___________,D的化学式为____________;
(2)写出由E转变成F的化学方程式________。
(3)写出D转化成H的离子方程式_________。
(4)除去溶液B中混有的少量G溶液的最适宜方法是________。
【答案】FeCl2KCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Ag++Cl-=AgCl↓向溶液B中加入足量铁粉,再经过滤操作
D和硝酸银、稀硝酸的混合溶液反应生成沉淀H和焰色反应呈紫色的溶液可知,H为AgCl,D为KCl,白色沉淀E在空气中变成红褐色沉淀F可知E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,所以G为FeCl3,A为Fe,B为FeCl2,C为NaOH,据此解答。
(1)由分析可知,B为FeCl2,D为KCl,故答案为:
FeCl2;
KCl;
(2)E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,反应的方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)D为KCl,H为AgCl,D转化为H的离子方程式为:
Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:
Ag++Cl-=AgCl↓;
(4)FeCl2中混有的少量FeCl3,可用过量的铁粉将FeCl3转化为FeCl2,过量的铁粉用过滤除去,故答案为:
向溶液B中加入足量铁粉,再经过滤操作。
白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色所涉及的反应正是E到F:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
3.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,而B的焰色反应为紫色,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。
试推断:
(1)A:
__、B:
__、C:
__、D:
__、E:
__;
(2)固体C加热得到A的化学反应方程式__;
(3)得到红褐色沉淀E的化学反应方程式__。
【答案】Na2CO3KOHNaHCO3NaClFe(OH)32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
A、C、D为盐且焰色反应均为黄色,说明都含有钠元素的化合物;
B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K元素,A、C和盐酸反应均得到D的溶液,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,可以判断,无色无味的气体是CO2,A为Na2CO3,C为NaHCO3,D为NaCl;
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,说明B为氢氧化钾,E为氢氧化铁,据此分析解答。
B是碱且透过钴玻璃观察焰色反应为紫色,判断为含K元素,A、C和盐酸反应均得到D的溶液,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,可以判断,无色无味的气体是CO2,A为Na2CO3,C为NaHCO3,D为NaCl,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,说明B为氢氧化钾,综上所述:
A:
Na2CO3、B:
KOH、C:
NaHCO3
D:
NaCl、E:
Fe(OH)3;
(1)有分析可知:
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的化学方程式为2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑;
(3)氢氧化亚铁具有还原性,能够与氧气、水反应生成氢氧化铁,方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
4.已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。
根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)写出F、G的化学式:
F.________;
G._______。
(2)检验D中阳离子的方法为_____________________________________________________
(3)保存C溶液时要加固体A的原因是_____________________________________________
(4)写出下列转化的离子方程式:
①B→C:
______________________________________________________________________
②C→D:
【答案】Fe(OH)3Fe2O3取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+防止Fe2+被O2氧化Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl−
A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀,由转化关系可知F为Fe(OH)3,A为Fe,Fe与氧气反应生成B为Fe3O4,四氧化三铁与盐酸反应得到氯化亚铁与氯化铁,故Fe与盐酸反应得到X为氢气、C为FeCl2,可推知E为Fe(OH)2、D为FeCl3,G为Fe2O3。
(1)由上述分析可知,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3;
(2)检验FeCl3中阳离子的方法为:
取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+;
(3)保存FeCl2溶液时要加固体Fe的原因是:
防止Fe2+被O2氧化;
(4)①B→C的离子方程式:
Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O;
②C→D的离子方程式:
2Fe2++Cl2═2Fe2++2Cl−;
物质的颜色是推断突破口,再结合转化关系推断各物质,需要学生熟练掌握元素化合物的性质
5.A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;
通常情况下,A为固体,B、C均为气体。
D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体。
它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
(1)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是________(填编号)。
(2)写出③的离子方程式:
________________
(3)反应⑦的化学方程式为____;
该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子_________mol。
在解决此题时的关键一步是____________。
【答案】①②④⑤⑦Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H20.8mol⑥
A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属,结合后面的红色溶液,中学化学里的红色溶液除了指示剂外,常见的是铁离子遇到SCN-生成的Fe(SCN)3,所以可以确定金属为铁。
通常情况下,A为固体,B、C均为气体,所以A为铁,能和铁反应的常见的气体有氧气和氯气,故B和C分别为氧气和氯气中的一种。
铁和B生成的D加KSCN显红色,所以B为氯气,D为FeCl3;
则C为氧气,E为Fe3O4。
X是一种无氧强酸,即为盐酸,Fe3O4和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和水,H在常温下为液体,所以H为水,G为FeCl2。
Fe可以和水蒸气在高温下生成Fe3O4和氢气。
综上所述,A为Fe,B为Cl2,C为O2,D为FeCl3,E为Fe3O4,F为含SCN-的溶液,G为FeCl2,H为H2O。
(1)反应①是2Fe+3Cl2
2FeCl3;
②是3Fe+2O2
Fe3O4;
③是Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;
④是2FeCl3+Fe=3FeCl2;
⑤是2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
⑥是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
⑦是3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2。
有化合价变化的反应是氧化还原反应,所以其中①②④⑤⑦氧化还原反应;
(2)③的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,故离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;
(3)反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
该反应中每消耗3mol铁,转移电子8mol,所以每消耗0.3mol的铁,可转移电子0.8mol。
在解决此题时的关键一步是第⑥步,从红色溶液推断。
无机推断题关键是找题眼,主要从一些特殊反应或物理性质入手,如本题的红色溶液,还有X是一种无氧强酸、H在常温下为液体都可以做出直接的判断。
6.已知A是一种常见金属,部分反应物或生成物已略去。
试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)B的俗名为____。
(2)保存C溶液时需加入少量A的原因是____,A与水蒸气反应的化学方程式为____,该反应类型属于____(填基本反应类型)
(3)E生成F可观察到的现象____,化学方程式为____。
(4)写出B→C化学方程式为____,C→D的离子方程式为____。
【答案】磁性氧化铁防止Fe2+被O2氧化3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2置换反应白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
A是一种常见金属,燃烧后生成的氧化物B与盐酸反应能够生成两种氯化物,符合条件的常见金属是铁,所以由图中转化关系得,A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,X为H2,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3。
(1)由分析可知B为Fe3O4,俗名为磁性氧化铁,故答案为:
磁性氧化铁;
(2)因为Fe2+极易被O2氧化,所以保存FeCl2溶液时需加入少量Fe,Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2,该反应属于置换反应,故答案为:
防止Fe2+被O2氧化;
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2;
置换反应;
(3)Fe(OH)2沉淀在空气中被氧化生成Fe(OH)3,可观察到的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,化学方程式为:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;
故答案为:
白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(4)Fe3O4与盐酸反应得化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,FeCl2与Cl2反应得离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
7.将单质Fe和FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液一起放进烧杯中,搅拌、静置。
根据下述不同情况,填写金属单质或金属离子的符号。
(1)充分反应后,若Fe有剩余,则烧杯中不可能含有的金属离子是_____。
(2)充分反应后,如果烧杯中还有大量的Fe3+,则还会有的金属离子是_____。
(3)如果烧杯中Cu2+的物质的量减少了一半,则烧杯中一定没有的金属离子是____,一定没有的金属单质是______。
【答案】Fe3+、Cu2+Fe2+、Cu2+Fe3+Fe
在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,单质Fe和FeCl2、FeCl3、CuCl2,氧化性:
FeCl3>CuCl2>FeCl2,还原性Fe>Cu,铁先与氯化铁溶液反应,Fe有剩余,则溶液中不存在Fe3+、Cu2+,以此解答该题。
在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,单质Fe和FeCl2、FeCl3、CuCl2,则铁先与氯化铁溶液反应。
氧化性:
FeCl3>CuCl2>FeCl2,还原性Fe>Cu;
①Fe有剩余,则溶液中不存在Fe3+、Cu2+;
②如容器内有大量Fe3+,说明金属Fe完全溶解且铜离子没有反应,所以还会有的金属离子是Fe2+、Cu2+;
③如有一半Cu2+剩余,说明铜离子已部分反应,所以氧化性强的铁离子已完全反应,则容器内一定没有的金属离子是:
Fe3+;
则Fe完全溶解,一定没有Fe剩余。
考查Fe3+、Cu2+的氧化能力大小的比较,能正确判断固体的成分是解本题的关键;
本题中根据Fe3+、Cu2+的氧化性强弱判断反应先后顺序,从而确定固体的成分、溶液的成分;
有固体剩余,若固体只有铜,则反应后的溶液中一定无Fe3+存在,一定存在Fe2+,可能含有Cu2+;
若有铁剩余,一定有铜生成,Fe3+和Cu2+无剩余。
8.A~G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质。
(1)物质C和E的名称分别为________、________;
(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为__________________________;
若只能在加热情况下进行,则反应物A应为________;
(3)写出D转化为G的化学方程式_____________________________________;
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。
检验G溶液中阳离子的常用试剂是________,实验现象为________________________________________。
【答案】浓盐酸四氧化三铁2H2O2
2H2O+O2↑KClO32Fe+3Cl2
2FeCl3铁粉KSCN溶液溶液变为血红色
本题的突破点是MnO2,在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备,所以依据框图的转化特点可知B是氧气,D是氯气,C是浓盐酸,E是四氧化三铁,F是氯化亚铁,G是氯化铁;
Fe2+具有还原性,因此配制时需要加入铁粉防止被氧化;
利用有关元素化合物知识,从质量守恒的角度书写化学方程式。
(1)在中学化学中MnO2参与的反应主要是氧气和氯气的制备,所以依据框图的转化特点可知B是氧气,D是氯气,C是浓盐酸,E是四氧化三铁,F是氯化亚铁,G是氯化铁;
(2)MnO2参与制备氧气的反应有两种,一种是MnO2做催化剂的条件下,常温下H2O2分解制得氧气,其反应方程式为2H2O2
2H2O+O2↑;
另一种是由MnO2做催化剂的条件下,加热KClO3分解制得氧气,所以A为KClO3;
(3)D为Cl2,G为FeCl3,Fe在氯气中燃烧生成FeCl3的化学方程式为2Fe+3Cl2
(4)Fe2+具有还原性,易被空气中的氧气所氧化,因此新配制的氯化亚铁溶液需要加入铁粉防止被氧化成Fe3+;
检验FeCl3溶液中阳离子的常用试剂是KSCN溶液,实验现象为滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色。
9.已知A为淡黄色固体,T为生活中使用最广泛的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀。
(1)物质D的化学式为________。
(2)A和水反应生成B和C的离子方程式为____________________,列出A的一种重要用途_________________。
(3)H在潮湿空气中变成M的实验现象是______________________。
(4)反应①的离子方程式为_______________________________________。
【答案】Fe3O42Na2O2+2H2O=4Na++OH-+O2↑供氧剂(或漂白剂)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
由已知D是具有磁性的黑色晶体,则D为Fe3O4;
A为淡黄色固体,A与水反应生成B和C,所以A为Na2O2,C是无色无味的气体,C为O2,B为NaOH,T为生活中使用最广泛的金属单质,T为Fe,H是白色沉淀,则H为Fe(OH)2。
(1)根据上述分析可知物质D的化学式为Fe3O4;
答案:
Fe3O4。
(2)根据上述分析可知物质A为Na2O2,B为NaOH,C为O2,A和水反应生成B和C的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++OH-+O2↑;
A的一种重要用途为供氧剂(或漂白剂);
2Na2O2+2H2O=4Na++OH-+O2↑;
供氧剂(或漂白剂)。
(3)H为Fe(OH)2,在空气中很不稳定,被氧气氧化,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
(4)反应①是Fe3O4与盐酸的反应,生成氯化铁和氯化亚铁、水,其离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。
10.有关物质的转化关系如图所示(部分反应的产物已略去)。
A只含两种元素,摩尔质量为72g·
mol−1。
B是无色气体,其水溶液是常见的酸,C是常见金属,E的组成元素与水相同,其水溶液常用于实验室制氧气,H的俗名是熟石灰,J为红褐色固体。
(1)A的化学式为___。
(2)D的电子式为___。
(3)写出反应③的离子方程式:
___。
(4)写出反应④的化学方程式:
【答案】CaO2
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
H的俗名是熟石灰,H是Ca(OH)2;
E的组成元素与水相同,其水溶液常用于实验室制氧气,E是H2O2;
A只含两种元素,与B反应生成E(H2O2),A为CaO2,CaO2与酸反应生成过氧化氢,B是无色气体,其水溶液是常见的酸,则B为HCl;
J为红褐色固体,J应该是Fe(OH)3;
则金属C应该是Fe,以此解答对应物质的性质以及题目要求解答该题。
(1)由分析可知,A为CaO2,化学式为:
CaO2;
(2)A为CaO2,B为HCl,CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2,则D为CaCl2,电子式为
;
(3)E是H2O2,B为HCl,C是Fe,则Fe我FeCl2,反应③的离子方程式为:
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(4)由三可知I为FeCl3,J为红褐色固体,J应该是Fe(OH)3,H为Ca(OH)2,④的化学方程式为:
3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2。
11.黑色粉末A,黄色粉末B,它们都是单质,按下图进行实验:
(1)试根据上述反应现象推断以下物质的化学式:
ADEH
(2)写出C+盐酸
D+F的离子方程式:
(3)写出D
E的化学方程式:
(4)写出G
H的化学方程式:
【答案】
(1)Fe、H2S、SO2、Fe(OH)3
(2)FeS+2H+→Fe2++H2S↑
(3)
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3
(1)E能使品红褪色,E为SO2;
H为红褐色固体,H为
黑色粉末A、黄色粉末B,它们都是单质,所以分别是铁、硫;
黑色固体C为FeS;
D为H2S;
F为
G为
(2)FeS与盐酸反应的离子方程式FeS+2H+→Fe2++H2S↑;
(3)硫化氢燃烧生成二氧化硫和水的方程式为
(4)氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
12.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的转化关系回答下列问题。
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:
A为________,B为________,C为________。
D为________,E为________,F为________。
(2)写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式:
______________________
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