高考化学压轴题之铁及其化合物高考题型整理突破提升含详细答案Word格式文档下载.docx
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则电解过程中转移电子的物质的量为_____________mol,收集到标准状况下的气体体积为_____________。
【答案】臭氧Fe2(SO4)3Fe(s)+
O2(g)=
Fe3O4(s)△H=-QkJ/mol4OH--4e-=2H2O+O2↑c0.4mol4.48L
【解析】
【分析】
电解A溶液生成三种物质,且D为金属,A应为不活泼金属的含氧酸盐,电解时,在阴极生成金属,则阳极应生成O2,其中E可在B中燃烧说明B为O2,C应为含氧酸,而E在氧气中反应的氧化为与酸反应后生成两种盐,说明金属为变价金属,则E应为Fe,则C应为硫酸,不可能为硝酸,否则四氧化三铁与硝酸反应只生成一种物质,则G为FeSO4,H为Fe2(SO4)3,D应为Cu,则A应为CuSO4,结合相关物质的性质和题目要求可解答该题。
【详解】
根据上述分析可知:
A为CuSO4,B为O2,C为H2SO4,DCu,E为Fe,F为Fe3O4,G为FeSO4,H为Fe2(SO4)3。
(1)由以上分析可知,B为O2,对应的同素异形体为臭氧,H为Fe2(SO4)3。
(2)E为Fe,E的燃烧热为QkJ/mol,则表示E燃烧热的热化学方程式为Fe(s)+
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.下图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C为气体单质一种主要成分、D在常温下是黄绿色气体、E为Fe单质,其余为化合物。
它们存在如下转化关系,反应中生成的水及次要产物均已略去。
(1)写出有关物质的化学式
F______________,G_______________,H_________________。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用,反应①中是___________剂,反应②中是____________剂。
(3)若反应①是在加热条件下进行,则A是___________;
若反应①是在常温条件下进行,则A的电子式为______________。
(4)写出B与MnO2共热获得D的离子方程式________________。
(5)写出B与F反应的化学方程式___________________________。
【答案】Fe3O4FeCl2FeCl3催化剂氧化剂KClO3
4H++2Cl-+MnO2
Mn2++Cl2↑+2H2OFe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
中学阶段与MnO2反应的制备的气体有O2和Cl2,其中在不加热条件下,用H2O2和MnO2制备O2,在加热条件下用氯酸钾在加热条件分解制氧气,用浓盐酸和MnO2制备Cl2,则A为H2O2,B为HCl,C为O2,D为Cl2,F为金属氧化物,与盐酸反应生成两种氯化物,且二者之间可以相互转化,说明E为变价金属,应为Fe,是目前人类应用最广泛的金属,则F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3,结合物质的性质解答该题。
与MnO2反应的制备的气体有O2和Cl2,其中在不加热条件下,用H2O2和MnO2制备O2,在加热条件下用浓盐酸和MnO2制备Cl2,则A为H2O2,B为HCl,C为O2,D为Cl2,F为金属氧化物,与盐酸反应生成两种氯化物,且二者之间可以相互转化,说明E为变价金属,应为Fe,是目前人类应用最广泛的金属,则F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3,则:
(1)由以上分析可知,F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3;
(2)在不加热条件下,用H2O2和MnO2制备O2,H2O2起到催化剂的作用,在加热条件下用浓盐酸和MnO2制备Cl2,发生:
4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2起到氧化剂的作用;
(3)反应①是在加热条件下进行,判断为实验室制氧气的反应,加热分解氯酸钾,2KClO3
2KCl+3O2↑,若常温下反应是二氧化锰催化剂分解过氧化氢,2H2O2
2H2O+O2↑,H2O2是共价化合物,其电子式为
;
(4)B(HCl)与MnO2共热获得D(Cl2)的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(5)B(HCl)与F(Fe3O4)反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O。
3.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
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="
+6H2O。
考点:
着重是对铵盐的考查,考查学生分析推断能力。
4.某兴趣活动小组利用物质间的互变,设计成一个平面魔方,如下图所示:
已知①A、B、C、D、G含有同种元素。
②
纯A(单质)
B溶液
D固体
G溶液
颜色
银白色
黄色
红棕色
浅绿色
③E是通常情况下密度最小的气体;
B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E、G。
依据以上信息填空:
(1)写出D的化学式:
___________________________________________。
(2)G生成C的过程中所出现的现象为_________________________。
(3)写出反应A→B的化学方程式:
_________________________________。
(4)B→F的离子方程式为________;
G与次氯酸反应的离子方程式为________________________________。
【答案】Fe2O3先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色2Fe+3Cl2
2FeCl32Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O
结合框图,D固体呈红棕色,则其为Fe2O3;
A、B、C、D、G含有同种元素,B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B为FeCl3,G中含有Fe2+,A为Fe。
由“B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E、G”,则F为H2SO4,G为FeSO4;
E是通常情况下密度最小的气体,则E为H2。
由B→C→D的转化可推知,C为Fe(OH)3。
(1)由以上分析可知,D为氧化铁,其化学式:
Fe2O3。
答案为:
Fe2O3;
(2)FeSO4生成Fe(OH)3,可先加碱、后氧化,所出现的现象为先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(3)反应Fe→FeCl3需用Cl2将Fe氧化,反应方程式为2Fe+3Cl2
2FeCl3。
2Fe+3Cl2
2FeCl3;
(4)FeCl3→H2SO4,应使用SO2,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
FeSO4与次氯酸反应,生成Fe3+、Cl-和H+,离子方程式为H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O。
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
H++2Fe2++HClO=2Fe3++Cl-+H2O。
【点睛】
利用框图进行物质推断时,先确定信息充足的物质,然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质,推断出未知物质的组成。
5.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K