高考化学铁及其化合物的综合复习附答案Word格式文档下载.docx
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考查了无机物推断、Fe、Cl、K元素化合物的性质的相关知识。
2.图中,固体A是铁锈的主要成分。
请回答:
(1)固体C的化学式是___,上述框图中体现了SO2的___(填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”)。
(2)写出A→B的化学方程式___。
(3)写出D→E的离子方程式___。
(4)若通入的SO2是足量的,请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。
【答案】FeCl3还原性Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加适量氯水(或双氧水),溶液变成血红色,则含有Fe2+
【分析】
固体A是铁锈的主要成分,则A为Fe2O3,结合图中转化可知,A与CO反应生成B为Fe,B与氯气反应生成C为FeCl3,C与二氧化硫发生氧化还原反应,溶液D中Fe2+、SO42-等,溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。
【详解】
(1)由上述分析可知,固体C的化学式是:
FeCl3,上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子,作还原剂;
(2)A→B的化学方程式为:
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(3)D→E的离子方程式为:
Ba2++SO42−=BaSO4↓;
(4)若通入的SO2是足量的,溶液D中金属阳离子为Fe2+,检验该阳离子的方法为:
取少量溶液D于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加适量氯水(或双氧水),溶液变成血红色,则含有Fe2+。
3.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。
现有铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X的名称是_____。
(2)气体A是_____。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成_____(填化学式),A在该反应中作为_____(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH-外还有_____,溶液D中存在的金属离子为_____。
【答案】过滤H2(或氢气)HCl还原剂AlO2-Fe2+
金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应,而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO2易溶于水,所以气体A是H2,溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液,固体C是Fe,Fe是比较活泼的金属,与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气,因此溶液D为FeCl2,据此分析解答。
(1)操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤;
(2)气体A是H2;
(3)A是H2,H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2作还原剂,;
(4)溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液,所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-;
铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2,溶液D中含有的金属离子为Fe2+。
【点睛】
本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。
注意知识的积累是解题的关键,HCl的氧化性比较弱,只能把Fe氧化为Fe2+,Cl2、H2O2具有强氧化性,可以把Fe氧化为Fe3+;
Al既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。
4.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:
(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
则甲是________(填化学式)。
写出“
”转化的离子方程式______________________。
(2)若乙溶液中加入
溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是___________,甲的化学式为_____________。
(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为
、乙是硫酸铝,丙为
,则乙与氨水反应的离子方程式为:
;
溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。
铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错,同学往往错误地把离子方程式写错成
。
5.某
的溶液X,其中可能含有
、
中的一种或几种,取200mL该溶液进行实验,其现象及转化如图.
已知:
反应过程中有一种气体是红棕色.
请回答下列问题:
(1)仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有________.
(2)溶液X中,关于
的判断一定正确的是________(填字母).
a.一定有b.一定没有c.可能有
(3)①中产生气体A的离子方程式为_____________________________________________________.
(4)⑦中生成沉淀K的离子方程式为_____________________________________________________.
(5)溶液X中不能确定的离子是_____________________用实验证明该离子一定不存在的化学方法为______________________________________________________________________________________.
(6)若实验测定A.F.K均为
l,试确定沉淀C及其物质的量范围:
_________.
b
取少量溶液X于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液不变红色,说明无
(其他答案合理也可)沉淀为
由反应①加入的Ba(NO3)2溶液及pH=1,结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为NO,气体D为NO2,溶液E为HNO3,因此溶液中含有还原性的离子,即含有Fe2+;
由反应④加入过量NaOH溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F为NH3,溶液I为NH4NO3,溶液中含有NH4+;
pH=1的溶液中不可能含有CO32-、SiO32-,故沉淀C为BaSO4;
根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G为Fe(OH)3,溶液J为FeCl3;
沉淀K为Al(OH)3。
(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子,所以不存在的离子有CO32-、SiO32-;
(2)强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,如果存在硝酸根离子,则不存在亚铁离子,加入硝酸钡溶液时不能产生气体,所以溶液X中一定没有NO3-,
答案选b;
(3)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)⑦中生成沉淀K为Al(OH)3,反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(5)生成Fe(OH)3的Fe3+可能来自于Fe2+被硝酸氧化,也可能是原来溶液中就存在Fe3+,故不能确定溶液X中是否存在Fe3+,可用KSCN溶液检验溶液X中是否存在Fe3+;
(6)NO、NH3、Al(OH)3各为0.01mol,则说明溶液X中有0.03molFe2+、0.01molNH4+、0.01molAl3+。
若溶液X中不存在Fe3+,由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-,由溶液中的电荷守恒可知3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Fe2+)+n(H+)=2n(SO42-),故n(SO42-)=
(0.03mol+0.01mol+0.06mol+0.02mol)=0.06mol,若溶液中含有Fe3+,则n(SO42-)>
0.06mol。
6.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系:
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:
A____________,B____________,C____________,D____________,E____________,F____________。
(2)写出⑧的化学方程式________,④、⑤的离子方程式________,_________。
【答案】FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe(OH)2Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe+2Fe3+=3Fe2+
由转化关系图可知,红褐色固体F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,C为FeCl2,D为FeCl3,A为Fe,B为Fe3O4。
据此解答。
(1)由以上分析可知A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3;
(2)反应⑧为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
④的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,⑤的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+。
7.已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀,试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:
A_________,C________,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__________________
(4)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。
①E→F的化学反应方程式:
_________________________
②C→D的离子反应方程式:
【答案】FeFeCl2Fe(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+(答案合理即可)防止Fe2+被O2氧化变质4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe2++Cl2=2Fe3++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)根据分析可知A为Fe,C为FeCl2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,故答案为:
Fe;
FeCl2;
Fe(OH)3;
Fe2O3;
(2)D为FeCl3,含有阳离子为Fe3+,检验Fe3+离子的方法为:
取少量D溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,证明有Fe3+,故答案为:
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+(答案合理即可);
(3)FeCl2易被空气中氧气氧化,保存FeCl2溶液时加固体Fe,防止Fe2+被氧气氧化,故答案为:
防止Fe2+被氧气氧化;
(4)E转化为F是氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,现象是:
白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
反应化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,C→D反应离子方程式为:
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-;
故答案为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
本题涉及Fe元素单质化合物的性质及转化,物质的颜色是推断突破口,再结合转化关系推断各物质,掌握元素化合物的性质是解题的关键。
8.已知A为金属单质,下列物质相互转化如图所示:
(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。
9.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系:
(1)确定C、E的化学式,C为_____,E为_____
(2)写出④的离子方程式,⑧的化学方程式:
④_________________________,
⑧________________________。
【答案】FeCl2Fe(OH)22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
A为常见的金属单质,F为红褐色固体,且E和O2反应得到F,则F为Fe(OH)3,E为Fe(OH)2,A为Fe;
再根据图中的转化关系,可以推出B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3。
经分析,A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,则:
(1)C为FeCl2,E为Fe(OH)2;
(2)反应④的离子方程式为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
反应⑧的化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
无机推断题,要求学生掌握一些常见物质的物理、化学性质,还要掌握一些化学反应,比如本题中的红棕色物质,一般有Fe2O3、Fe(OH)3,但是中学阶段没有学习通过和O2反应生成Fe2O3的反应,反而学过Fe(OH)2和O2反应生成Fe(OH)3的反应,故可以推断出题中F为Fe(OH)3。
此外,还要注意,Fe3O4是黑色晶体,Fe块是银白色的,但是Fe粉是黑色的。
10.已知A是一种淡黄色固体,可做供氧剂,C为具有磁性的黑色晶体,E的焰色反应为黄色,F为红褐色固体(部分产物已略去)。
(1)物质A、F的化学式分别是_____________、_____________。
(2)C→D的过程中第②步反应的离子方程式是____________________________________。
(3)如何检验D中的金属阳离子,说明具体的操作和实验现象________________________。
(4)E溶液与地壳中含量最多的金属元素的单质发生反应的化学方程式为______________。
(5)G与D溶液也能发生反应,其反应的类型为___________________(填序号)。
a.化合反应b.置换反应c.复分解反应d.氧化还原反应
【答案】Na2O2Fe(OH)32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色(其它合理答案也得分2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ad
已知A是一种淡黄色固体,可做供氧剂,应为Na2O2,C为具有磁性的黑色晶体,应为Fe3O4,E的焰色反应为黄色,则由转化关系可知E为NaOH,B为O2,D为FeCl3,F为红褐色固体,应为Fe(OH)3,以此解答该题。
(1)由以上分析可知A为Na2O2,F为Fe(OH)3,故答案为:
Na2O2;
Fe(OH)3;
(2)C→D的过程中第②步反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)D为FeCl3,阳离子为铁离子,检验铁离子,可取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,可观察到溶液显血红色,故答案为:
取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色;
(4)地壳中含量最多的金属为铝,与氢氧化钠反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(5)铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,为化合反应和氧化还原反应,故答案为:
ad。
题目涉及浓硫酸、硝酸的性质,物质的颜色、反应现象及特殊反应是推断突破口,注意对基础知识的全面掌握。
11.已知某合金粉末除含铝外,还含有铁、铜中的一种或两种,某兴趣小组在老师的指导下,对合金中铁、铜的存在情况进行了如下探究。
(查阅资料)铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。
(猜想)猜想1:
该合金粉末中,除含铝外,还含有铁。
猜想2:
该合金粉末中,除含铝外,还含有铜。
猜想3:
该合金粉末中,除含铝外,还含有_________(填名称)。
(实验探究)下列实验仅供选择的试剂是:
10%的盐酸、30%的氢氧化钠溶液。
实验方案
实验现象
结论
①取一定量的合金粉末,加过量的____,充分反应后过滤,滤渣备用。
粉末部分溶解,并有气体放出。
合金中一定含有铝。
②取步骤①所得滤渣,加过量的______,充分反应。
滤渣粉末部分溶解,并有气体放出,溶液呈现浅绿色。
合金中一定含有______。
(探究结论)猜想3成立。
(反思)一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。
写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________。
(知识延伸)在一定条件下,铁和铝都能与水反应。
写出在相应条件下,铁和水发生反应的化学方程式_______________。
【答案】铁和铜30%的氢氧化钠溶液10%的盐酸铁和铜2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑3Fe+4H2O
Fe3O4+H2
金属铝和氢氧化钠反应,铁铜不与氢氧化钠反应,通过特征反应得到与氢氧化钠反应生成气体的一定含有金属铝,和盐酸反应的一定是金属铁,铜不与盐酸反应,剩余固体是金属铜。
通过前后联系,得出该合金粉末中,除含铝外,还含有铁和铜;
①取一定量的合金粉末,能说明有Al的有气泡的,只能是Al和氢氧化钠反应生气气泡;
②取步骤①所得滤渣,加过量的10%的盐酸,充分反应。
有气泡产生说明合金中一定含有铁,滤渣没有全部溶解说明还有金属铜。
反思:
一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。
写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+H2↑。
知识延伸:
铁和水发生反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+H2。
12.已知:
如图中A是金属铁,请根据图中所示的转化关系,回答下列问题:
(1)写出下列物质对应的化学式B_______________、E________________;
(2)写出对应反应的化学方程式:
②________________________;
③_________________________;
⑤________________________;
(3)写出对应在溶液中反应的离子方程式:
④____________________。
【答案】Fe3O4Fe(OH)23Fe+4H2O
Fe3O4+4H22FeCl2+Cl2=2FeCl34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
A是Fe,F为红褐色沉淀,则F是Fe(OH)3,E被氧化生成Fe(OH)3,则E是Fe(OH)2,D和NaOH溶液生成NaCl和Fe(OH)3,根据元素守恒知,D是FeCl3,C和NaOH反应生成NaCl和Fe(OH)2,则C是FeCl2,Fe和H2O反应生成Fe3O4和H2,Fe和HCl反应生成FeCl2和H2,所以G是H2,B是Fe3O4,据此分析解答。
(1)根据上述分析,B为Fe3O4,E为Fe(OH)2,故答案为:
Fe3O4;
Fe(OH)2;
(2)反应②为铁在高温下与水蒸气的反应,反应的化学方程式为3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2;
反应③为氯化亚铁被氯气氧化的反应,反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
反应⑤为氢氧化亚铁被氧化的反应,反应的化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)反应④为氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,故答案为:
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。
本题的易错点为B的判断,要注意铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,不是氧化铁。
13.现有金属单质A、B、C和气体甲、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
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- 高考 化学 及其 化合物 综合 复习 答案