高考化学铁及其化合物提高练习题压轴题训练含详细答案.docx

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高考化学铁及其化合物提高练习题压轴题训练含详细答案

2020-2021高考化学（铁及其化合物提高练习题）压轴题训练含详细答案

一、高中化学铁及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．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↑

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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。

2．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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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，综上所述：

A：

Na2CO3、B：

KOH、C：

NaHCO3  D：

NaCl、E：

Fe（OH）3；

（1）有分析可知：

A：

Na2CO3、B：

KOH、C：

NaHCO3  D：

NaCl、E：

Fe（OH）3；

（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。

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+

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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．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：

灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答：

（1）写出下列物质的化学式：

A______，B______，D________，甲_______，乙_______，丙__________。

（2）写出E→C反应的化学方程式：

_____________________。

【答案】Fe2O3FeCl3FeCl2Cl2NaOHKSCN4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3

【解析】

【分析】

E转化成C的现象是：

灰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，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为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，据此解答。

【详解】

（1）根据以上分析可知A、B、D、甲、乙、丙分别是Fe2O3；FeCl3；FeCl2；Cl2；NaOH；KSCN；

（2）E→C反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。

5．某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+。

从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示（试剂X、Y、Z均过量）。

（1）试剂X为_______，加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为___________。

（2）操作②为____________（填实验分离方法）。

（3）溶液2中含有的溶质有__________（填化学式）。

（4）写出操作④的化学反应方程式____________。

（5）金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应，产生的气体为_________（填化学式）。

【答案】铝2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu氨水过滤Al2（SO4）3、H2SO4Al2（SO4）3、H2SO4SO2

【解析】

【分析】

某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+，由流程可知加入X为金属铝，用于置换出铜，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物，向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al，反应产生Al2（SO4）3，而Cu不能发生反应，则为稀H2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，由于Al（OH）3是两性物质，能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质，因此向①②混合后加入氨水，可生成Al（OH）3沉淀，过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3，电解熔融的Al2O3可生成Al，以此解答该题。

【详解】

根据上述分析可知操作①是过滤，不溶性物质为Cu、Al混合物，操作②是过滤，试剂Y是H2SO4，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，试剂Z是氨水，操作③是过滤，操作④加热分解Al（OH）3，操作⑤是电解。

（1）由以上分析可知X为Al，可用于除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为：

2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；试剂Z为氨水；

（2）操作①②③用于分离固体和液体，为过滤操作；

（3）溶液2中含有的溶质有Al2（SO4）3、H2SO4；

（4）操作④是加热Al（OH）3，Al（OH）3不稳定，受热发生分解反应，化学方程式为：

2Al（OH）3

2Al2O3+3H2O；

（5）金属Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O，所以反应产生的气体为SO2。

【点睛】

本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用，把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意实验的设计意图，把握物质的性质，侧重考查学生的分析与实验能力。

6．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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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）

Fe3O4+4H2。

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。

【点睛】

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。

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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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．现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生如下反应。

（图中有些反应的产物和反应条件没有标出）

（1）A的原子结构示意图为_____________，丙的化学式为_____________。

（2）金属A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F中不能导电的有__________________、属于电解质的有___________。

（填“A”“B”“甲”“乙”“丙”“C”“D”“E”“F”）

（3）写出转化①发生的化学方程式：

____________________,写出转化④发生的离子方程式：

____________________。

（4）将Na2O2投入到E溶液中，可以观察到的现象是：

_____________。

【答案】

HCl甲、乙、丙丙2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+产生红褐色沉淀，同时生成无色气体

【解析】

【分析】

金属A焰色反应为黄色，则A为金属Na，由反应①可知，C为NaOH溶液，气体甲为H2；黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙HCl，HCl溶于水得物质D为盐酸，盐酸与金属B反应生成物质E，物质E与Cl2反应生成物质F，F与NaOH反应生成红褐色沉淀为Fe（OH）3，故物质F中含有Fe3+，分析可知金属B为Fe，物质E为FeCl2溶液，物质F为FeCl3溶液。

【详解】

（1）金属A焰色反应为黄色，则A为金属Na，原子结构示意图为

，黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙为HCl；故答案为：

、HCl；

（2）A：

Na、B：

Fe、C：

NaOH溶液、D：

盐酸、E：

FeCl2溶液、F：

FeCl3溶液、甲：

H2、乙:

Cl2、丙:

HCl，其中不能导电的有：

甲、乙、丙、属于电解质：

丙，故答案为：

甲、乙、丙；丙；

（3）转化①为金属Na与水的反应氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，转化④为FeCl2与Cl2的反应生成氯化铁，反应的离子方程式为：

Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，故答案为：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；

（4）E为FeCl2，将Na2O2投入到FeCl2溶液中，Na2O2具有强氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，产生红褐色沉淀，同时生成无色气体氧气，故答案为：

产生红褐色沉淀，同时生成无色气体。

【点睛】

电解质：

在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，不能是单质。

非电解质：

在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，也不能是单质。

9．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

【解析】

【分析】

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Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2、F为Fe（OH）3，A和K反应为置换反应，M由两种元素组成，其质量比8：

1，则应为Fe2N，L为H2，G为O2，H为Al、I为Al2O3，J为NaAlO2，以此解答该题。

【详解】

（1）K为氨气，电子式为

，故答案为：

；

（2）反应②为Fe3O4与盐酸的反应，离子方程式为Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++H2O，反应③为FeCl3与氨水的反应，离子方程式为Fe3++3NH3•H2O＝Fe（OH）3↓+3NH4+，故答案为：

Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++H2O；Fe3++3NH3•H2O＝Fe（OH）3↓+3NH4+；

（3）反应④的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，反应⑥的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O；

（4）由以上分析可知M为Fe2N，故答案为：

Fe2N。

【点睛】

本题考查无机物推断，为高考常见题型，结合题干信息推断物质名称为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力。

10．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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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）；答案：

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；答案：

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；答案：

Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。

11．有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。

根据以上信息回答下列问题：

（1）写出化学式：

A．________；B．________；C．________。

（2）写出化学方程式：

①C与水蒸气反应______________________________________________________；

②A与水反应_______________________________________________________。

【答案】NaMgFe3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H22Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑

【解析】

【分析】

有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体，则A为钠；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，则B为镁；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体，则C为铁，据此分析。

【详解】

有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体，则A为钠；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，则B为镁；C在一定条件下与水蒸气