高考化学专题复习分类练习 铁及其化合物综合解答题含答案解析.docx
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高考化学专题复习分类练习铁及其化合物综合解答题含答案解析
高考化学专题复习分类练习铁及其化合物综合解答题含答案解析
一、高中化学铁及其化合物
1.下图中每一方框中表示一种反应物或生成物,其中A、C、D、E在通常情况下均为气体,B为液体,(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)。
试回答:
(1)X是,C是,F是。
(2)写出A→D反应的化学方程式。
(3)写出G→E反应的化学方程式。
(4)写出C→E反应的化学方程式。
【答案】
(1)NH4HCO3或(NH4)2CO3NH3NO2
(2)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(3)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(4)4NH3+5O2="=4NO"+6H2O
【解析】
试题分析:
(1)既能够与酸反应,又能够与碱反应,经过加热还可以分解的也只有碳酸氢氨了,或者碳酸氨了,A是碳酸氢氨与盐酸反应得到的物质,且A为气体,则A为二氧化碳,则D是二氧化碳与过氧化钠反应得到的物质,且D为气体,则D是氧气。
C到E的化学反应是氨气与氧气在催化剂存在下的反应,生成一氧化氮与水。
F是氧气与一氧化氮的反应,则F为二氧化氮。
(2)如前所述,A为二氧化碳,则反应式为:
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑。
(3)E是一氧化氮,F是二氧化氮,B是水,则G为硝酸,则G到E的方程式是稀硝酸与铜反应的方程式。
方程式为:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(4)C是氨气,D是氧气,氨气与氧气在催化剂存在下的反应是:
4NH3+5O2="=4NO"+6H2O。
考点:
着重是对铵盐的考查,考查学生分析推断能力。
2.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。
3.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+
【解析】
【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+。
4.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。
5.A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。
其中D是一种红褐色沉淀。
其相互反应关系如图所示:
根据如图所示变化,按要求回答下列问题:
(1)写出A、E的化学式:
A__,E__;
(2)写出其中几步反应的化学方程式:
C→B:
___;
B→D:
___;
E→A:
___。
(3)C中加入NaOH溶液,看到的现象是__。
【答案】FeFe2O32FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFe2O3+3CO
2Fe+3CO2(或Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
【解析】
【分析】
D是一种红褐色沉淀,应为Fe(OH)3,由转化关系可知E为Fe2O3,A为Fe,则B为FeCl3,C为FeCl2,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
【详解】
(1)由以上分析可知A为Fe,E为Fe2O3,
故答案为:
Fe;Fe2O3;
(2)C为FeCl2,可与氯气反应生成FeCl3,方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,B为FeCl3,可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3,方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,可经一氧化碳高温下还原(或铝热反应)生成Fe,方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2(或Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3),
故答案为:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3;FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2(或Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3);
(3)C为FeCl2,可与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2,出现白色沉淀,Fe(OH)2不稳定已被空气中的氧气氧化,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,
故答案为:
出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
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+
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(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.下图中A~J均代表无机物或其水溶液,其中B、D、G是单质,B是地壳中含量最高的金属元素,G是气体,J是磁性材料。
根据图示回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A______,E______;
(2)反应①的化学方程式是_________________________;反应②的化学方程式是___________________________;
(3)J与盐酸反应的化学方程式是______________________;反应后的溶液与足量的D反应的离子方程式是______________________,如何检验最后溶液中的阳离子:
______________________________________。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为__________________。
【答案】Fe2O3Al2O32Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O2Fe3++Fe=3Fe2+取少量溶液于试管中滴加硫氰化钾溶液,不变色,再通入氯气变血红色,证明含有二价铁离子2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】
B为地壳中含量最高的金属,为Al;J为磁性材料,故为Fe3O4,②反应条件为高温,该反应为铁和水蒸气的反应,G为氢气;B(Al)和C反应生成G(H2)和F,I加入过量NaOH得到F,故C为NaOH,F为NaAlO2,结合A和B的反应条件为高温,可知为铝热反应,D为Fe,E为Al2O3,据此解答。
【详解】
(1)根据以上分析,A和B在高温下的反应为Al与Fe2O3在高温下发生的铝热反应,生成和Al2O3和Fe,故A的化学式为:
Fe2O3,E的化学式为:
Al2O3;
(2)根据以上分析,B为Al,C为氢氧化钠溶液,反应①是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;反应②是铁在高温下和水蒸汽反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式是3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2;
(3)J为Fe3O4,Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式是Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;反应后的溶液含有Fe3+与足量的Fe反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+,最后溶液中的阳离子主要是Fe2+,检验的方法是取少量溶液于试管中滴加硫氰化钾溶液,不变色,再通入氯气变血红色,证明含有二价铁离子。
(4)次氯酸钾中氯+1价具有强氧化性,可将+3价的铁氧化成+6价,用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,反应的离子方程式为:
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
8.A、B、C、D四种化合物,其中B、C、D焰色反应均为黄色,而A的焰色反应为紫色,B、D和盐酸反应均得到C,将固体B加热分解可得到D,若在D的溶液中通入一种无色无味气体,又可得到B的溶液;若A的溶液滴加到FeCl2溶液中,先出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀E。
(1)试推断各物质的化学式:
A:
___B:
___C:
___
(2)按要求写出下列方程式:
①D与盐酸反应的离子方程式:
___;
②E固体受热分解的化学方程式:
___。
【答案】KOHNaHCO3NaClCO32-+2H+=H2O+CO2↑2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
【解析】
【分析】
B、C、D焰色反应均为黄色,则均为钠的化合物,A的焰色反应为紫色,则A为钾的化合物;若A的溶液滴加到FeCl2溶液中,先出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀E,可知A为KOH,E为Fe(OH)3;B、D和盐酸反应均得到C,将固体B加热分解可得到D,若在D的溶液中通入一种无色无味气体,又可得到B的溶液,可知B为Na2CO3,D为NaHCO3,C为NaCl,据此进行解答。
【详解】
(1)据分析可知答案为:
KOH;NaHCO3;NaCl;
(2)①碳酸钠和盐酸反应离子方程式为:
CO32-+2H+=H2O+CO2↑;
②氢氧化铁受热反应方程式为:
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O。
9.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
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(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。
【点睛】
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。
10.以下物质相互转化
试回答:
(1)写出B的化学式________________;D的名称________________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式________________。
(3)写出用KOH鉴别G溶液的离子方程式________________;向G溶液加入A的有关离子方程式________________。
【答案】FeCl2氯化钾4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3Fe3++3OH-═Fe (OH)3↓2Fe3++Fe═3Fe2+
【解析】
【分析】
D和硝酸银溶液反应生成白色沉淀H,H不溶于稀硝酸,所以H是氯化银,则D中含有氯离子,D和硝酸银混合溶液进行焰色反应呈紫色,则D中含有钾元素,所以D是氯化钾,白色沉淀E和氧气反应生成红褐色沉淀F,则F是氢氧化铁,E是氢氧化亚铁,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁溶液,所以G是氯化铁,氯化铁和A反应生成B,B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,D是氯化钾,E是氢氧化亚铁,F是氢氧化铁,G是氯化铁,H是氯化银。
(1)B是氯化亚铁,化学式为FeCl2;D是氯化钾,故答案为:
FeCl2;氯化钾;
(2)E是氢氧化亚铁,F是氢氧化铁,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,反应的化学方程式为:
4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3,故答案为:
4Fe (OH)2+O2+2H2O═4Fe (OH)3;
(3)用KOH鉴别G溶液时铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁,离子方程式为:
Fe3++3OH-═Fe (OH)3↓,向G溶液加入A是铁离子和铁反应生成亚铁离子,离子方程式为:
2Fe3++Fe═3Fe2+,故答案为:
Fe3++3OH-═Fe (OH)3↓;2Fe3++Fe═3Fe2+。
11.已知A、B、C均为含铁化合物,请根据以下四种物质的转化过程回答相关问题:
Fe
A
B
C
(1)反应①、③中属于氧化还原反应的是________________(填序号)。
(2)向B的溶液中滴入几滴KSCN溶液后,可观察到的现象是__________。
(3)反应②的离子方程式为_____________。
【答案】①溶液呈血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】
根据铁的化学性质及图中的转化过程分析知,A为氯化亚铁,B为氯化铁,C为氢氧化铁,据此分析解答;根据铁离子的检验方法分析实验现象;根据氯气的氧化性书写相关反应的离子方程式。
【详解】
(1)反应①为铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,属于置换反应,是氧化还原反应,③是氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,属于复分解反应,是非氧化还原反应,故答案为:
①;
(2)B为氯化铁溶液,铁离子遇到KSCN形成血红色溶液,故答案为:
溶液呈血红色;
(3)反应②是氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故答案为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
12.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
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(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。
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件没有标出)。
①金属C的名称_______
②气体丙的分子式___________
③写出下列反应的化学方程式:
反应①___________________________;反应⑥________________________。
【答案】铁HCl2Na+2H2O=2NaOH+H2↑3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
【解析】
【分析】
金属A的焰色为黄色,即金属A为Na,Na与H2O反应,气体甲为H2,物质
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- 高考化学专题复习分类练习 铁及其化合物综合解答题含答案解析 高考 化学 专题 复习 分类 练习 及其 化合物 综合 解答 答案 解析