高考化学复习铁及其化合物推断题专项综合练含答案1Word文件下载.docx
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；
用电子式表示HCl的形成过程:
（2）Z为硅，二氧化硅在通讯领域用作光导纤维；
根据题干信息知锗NaOH溶液在有H2O2存在时反应生成锗酸盐，反应的化学方程式为：
Ge+2H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O；
（3）反应现象知该反应为氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为：
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，Fe（OH）3不稳定，灼烧分解得到固体Fe2O3。
2．纳米Fe3O4在生物医学和催化剂载体等领域应用前景光明。
其制备流程如下：
已知：
锌单质溶于强碱生成ZnO22-；
Zn（OH）2既能溶于强酸又能溶于强碱。
请回答下列问题：
（l）用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有___。
A.去除油污B．溶解镀锌层C．去除铁锈D．钝化
（2）步骤②生成Zn（OH）2沉淀的离子方程式为____，用离子方程式结合文字说明该步骤pH不能过小的原因____。
调节pH的最佳方法是向溶液中通入____（填化学式）。
（3）步骤④反应的离子方程式为_____；
为确保纳米Fe3O4粒子的纯度，应调整原溶液中Fe2+与所加H2O2的物质的量之比为_______。
（4）步骤⑤制得Fe3O4纳米粒子的过程，需要在无氧环境下进行，说明理由__________；
T业生产中可采取___________措施提供无氧环境。
（5）步骤⑤_______（填“能”或“不能”）用减压过滤（抽滤）得到纳米Fe3O4粒子？
理由是___________。
【答案】ABZnO22-+2H+=Zn（OH）2↓加入酸是为了使ZnO22-转化为Zn（OH）2沉淀，但加入酸不能过多，要防止发生Zn（OH）2+2H+＝Zn2++2H2O，降低ZnO产量CO22Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O3:
1防止Fe2+[或Fe（OH）2]被氧化持续通入N₂不能纳米粒子太小，抽滤时容易透过滤纸
根据流程图及已知信息分析得：
废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应，锌溶解生成偏锌酸钠和氢气，铁不溶解，过滤得到滤液A为Na2ZnO2，不溶物为Fe，溶液A加稀硫酸使溶液中ZnO22-转化为Zn（OH）2沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥，灼烧得到ZnO，不溶物Fe中加入稀盐酸，反应生成氯化亚铁，加入适量H2O2，氧化部分亚铁离子为铁离子，得到含Fe2+、Fe3+的B溶液，再加入NaOH，并通入氮气排除氧气，加热分解，生成四氧化三铁胶体粒子，据此分析解答。
（1）氢氧化钠溶液有助于铁皮表面的油污水解除去，同时由题干信息知锌易溶于氢氧化钠溶液，故答案为：
AB；
（2）根据题给信息知，步骤②为ZnO22-与酸反应生成Zn（OH）2的反应，离子方程式为：
ZnO22-+2H+=Zn（OH）2↓；
加入酸是为了使ZnO22-转化为Zn（OH）2沉淀，但加入酸不能过多，要防止发生Zn（OH）2+2H+＝Zn2++2H2O，降低ZnO产量；
所得溶液呈碱性，为了不引入新的杂质，调节pH的最佳方法是向溶液中通入CO2；
故答案为：
CO2；
（3）根据上述分析步骤④目的是用双氧水氧化亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
Fe3O4粒子中+2铁与+3价铁物质的量之比为1:
2，设Fe2+物质的量为x，则根据离子方程式分析所加H2O2的物质的量为：
，则应调整原溶液中Fe2+与所加H2O2的物质的量之比为x:
=3:
1，故答案为：
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
3:
1；
（4）防止Fe2+[或Fe（OH）2]被氧化，所以步骤⑤制得Fe3O4纳米粒子的过程，需要在无氧环境下进行；
工业上通常通过持续通入N2提供无氧环境，故答案为：
防止Fe2+[或Fe（OH）2]被氧化；
持续通入N2；
（5）根据加压抽滤的原理及纳米粒子半径大小分析，不能用抽滤的方法得到纳米Fe3O4粒子，原因是纳米粒子太小，抽滤时容易透过滤纸，故答案为：
不能；
纳米粒子太小，抽滤时容易透过滤纸。
3．某科研小组用镍触媒废料（主要成分为Ni-Al合金，混有少量Fe、Cu、Zn及有机物）制备NiO并回收金属资源的流程如下所示：
相关数据如表1和表2所示
表1部分难溶电解质的溶度积常数（25℃）
物质
Ksp
Fe（OH）3
4.0×
10-38
CuS
6.3×
10-34
Fe（OH）2
1.8×
10-16
ZnS
1.6×
10-24
Al（OH）3
1.0×
10-33
NiS
3.2×
10-18
Ni（OH）2
2.0×
10-15
表2原料价格表
价格/（元•吨-1）
漂液（含25.2%NaClO）
450
双氧水（含30%H2O2）
2400
烧碱（含98%NaOH）
2100
纯碱（含99.5%Na2CO3）
600
（1）“焙烧”的目的是________________________________。
（2）“试剂a”的名称为__________________；
选择该试剂的理由是______。
（3）“氧化”时反应的离子方程式为__________________________________________。
（4）欲使溶液中Fe3+和A13+的浓度均小于等于1.0×
10-6mol•L-1，需“调节pH”至少为_______________。
（5）“试剂b”应选择__________，“加水煮沸”时，反应的化学方程式为_______________________________。
（6）氢镍电池是一种应用广泛的二次电池，放电时，该电池的总反应为NiOOH+MH=Ni（OH）2+M，当导线中流过2mol电子时，理论上负极质量减少__________g。
充电时的阳极反应式为_______________________________________________。
【答案】除去废料中的有机物；
使部分金属单质转化为氧化物漂液节约成本，不影响后续操作2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O5Na2CO3NiCO3+H2O
Ni（OH）2+CO2↑2Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O
铁触媒废料焙烧，可以将部分金属单质转化为金属氧化物以及使有机物燃烧而除去，焙烧后固体和硫酸反应生成硫酸盐；
再将Fe2+氧化成Fe3+，氧化剂选择漂液（因为漂液价格低廉，且不影响后续实验）。
然后调节pH使Fe3+、Al3+一起转化为氢氧化物沉淀而除去。
滤液1中还有Zn2+、Cu2+以及Ni2+，加入NiS，可以除去Zn2+、Cu2+。
滤液2中有镍离子，同样的道理，在沉淀Ni2+的时候，选择碳酸钠，它的价格也是比较低，加入碳酸钠后得到碳酸镍；
碳酸镍加水煮沸会转化成Ni（OH）2，最后Ni（OH）2灼烧分解，就可以得到氧化镍。
（1）焙烧可以使部分金属单质变成金属氧化物，并且能够使有机物燃烧并除去。
所以“焙烧”的目的为：
除去废料中的有机物；
使部分金属单质转化为氧化物；
（2）应选择氧化剂使亚铁离子氧化成铁离子，氧化剂包括了漂液和双氧水，但是双氧水的价格更贵，所以选择漂液；
选择漂液的理由就是漂液成本更低，而且生成NaCl也不影响后续操作。
（3）漂液中含有NaClO，将Fe2+氧化成Fe3+，ClO-被还原成Cl-，反应的离子方程式为
（4）Fe（OH）3和Al（OH）3类型相同，Fe（OH）3的Ksp比Al（OH）3小，为了使它们完全沉淀，用Al（OH）3的Ksp进行计算，
则pH至少为5；
（5）需要选择沉淀Ni2+的沉淀剂，NaOH的价格更贵，所以选择Na2CO3，根据题意，加入Na2CO3时，生成的滤渣2为NiCO3，NiCO3加水煮沸转化成Ni（OH）2，加水煮沸的方程式为NiCO3+H2O
Ni（OH）2+CO2↑。
（6）镍氢电池放电时负极的是MH，在反应中MH变成了M，失去质量为H的质量，负极反应式为MH-e-+OH-=M+H2O，转移2mol，负极质量减少2g；
充电时阳极发生氧化反应，化合价升高，Ni（OH）2变成NiOOH，电极反应式为：
Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O。
【点睛】
（2）中因为是工业流程，所以在选择原料的时候，不仅要考虑它会不会带来杂质，还需考虑经济成本，比如在此题中都选择了经济成本较低的原料。
（4）计算pH的时候，氢氧化铁和氢氧化铝都可以计算，但是要完全沉淀，选择pH较大的那个。
4．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↑
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。
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↑。
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。
5．现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G，它们之间能发生如图反应（图中某些反应的产物及条件没有全部标出）
根据以上信息填空：
A______G__________；
（2）纯净的气体甲在气体乙中燃烧的现象：
______________________________________；
（3）写出下列反应的离子方程式：
反应①_________________________；
反应④____________________________；
【答案】NaFe（OH）3产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na；
由反应①Na+H2O→气体甲+C，则甲为H2，C为NaOH；
乙是黄绿色气体，则乙为Cl2；
反应②：
气体甲+气体乙→气体丙，即H2+Cl2→HCl，则丙为HCl；
红褐色沉淀G为Fe（OH）3；
反应⑤：
物质C+物质F→沉淀G，即NaOH+F→Fe（OH）3，可推断F中含有Fe3+；
反应④：
物质E+Cl2→物质F，则E中含有Fe2+；
反应③：
丙的水溶液D+金属B→物质E，可推断金属B为Fe，则E为FeCl2，F为FeCl3。
（1）根据上述分析可知A为Na；
G为Fe（OH）3；
（2）气体甲为H2，气体乙为Cl2，氢气在氯气中燃烧的现象为：
产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾；
（3）反应①为钠和水的反应，离子方程式为：
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；
反应④为FeCl2与的反应，离子方程式为：
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
6．某淡黄色固体A（仅含三种元素，式量小于160）可用于制药，为探究其组成和性质，设计并完成如下实验：
①上述流程中所涉及的反应都充分进行。
②B、C、D均为常见气体。
相同情况下气体B的密度大气体C。
③黑色固体
溶于盐酸后滴加KSCN，无明显现象，加适量氯水后，溶液变红。
请问答：
（1）写出气体B的电子式__，固体A的化学式是__。
（2）黑色固体E与足量浓硝酸反应的离子反应方程式是__。
【答案】
FeC2O43FeO+10H++NO3－=NO+3Fe3++5H2O
B、C、D均为常见气体说明D单质为氧气，物质的量为
，相同情况下气体B的密度大气体C则说明B为二氧化碳，B与过氧化钠反应，则C为一氧化碳，气体物质的量为
由于生成0.1mol氧气，根据2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，因此二氧化碳的物质的量为0.2mol，CO物质的量为0.2mol，黑色固体E溶于盐酸后滴加KSCN，无明显现象，说明无铁离子，加适量氯水后，溶液变红，说明原物质为FeO，则m（FeO）=28.8g−0.2mol×
28g∙mol−1−0.2mol×
44g∙mol−1=14.4g，则FeO物质的量
，因此n（Fe）:
n（C）:
n（O）=0.2mol:
（0.2mol+0.2mol）:
（0.2mol+0.2mol+0.2mol×
2）=1:
2:
4，则化学式为FeC2O4。
⑴气体B为二氧化碳，其电子式
，根据上面分析得到固体A的化学式是FeC2O4；
FeC2O4。
⑵黑色固体E即FeO与足量浓硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，其离子反应方程式是3FeO+10H++NO3－=NO+3Fe3++5H2O；
3FeO+10H++NO3－=NO+3Fe3++5H2O。
7．钾、钠、镁、铁均能与水发生置换H2的反应。
（1）其中反应最剧烈的是____。
（2）其中铁与水的反应比较特殊。
其特殊性在于：
①_________；
②产物为氧化物而非氢氧化物。
你对②和①的关联性作何解释？
__________
（3）证明②的氧化物含Fe3+必需的试剂是______。
【答案】钾反应需在高温条件下进行铁的氢氧化物在高温条件下会分解稀硫酸（或稀盐酸）、KCNS试液
（1）根据金属的活泼性分析判断；
（2）①根据铁与水的反应条件分析；
②根据高温下铁的氢氧化物的稳定性分析解答；
（3）需要将Fe的氧化物转化为溶于水的离子，再检验。
（1）金属的活泼性越强，与水反应越剧烈，活泼性：
K＞Na＞Mg＞Fe，所以与水发生置换H2反应最剧烈的是钾，故答案为：
钾；
（2）①铁与水蒸气的反应，需要在高温条件下反应才能发生，故答案为：
反应需在高温条件下进行；
②铁的氢氧化物不稳定受热易分解，所以高温下铁的氢氧化物会分解生成四氧化三铁，因此产物为氧化物而非氢氧化物，故答案为：
铁的氢氧化物在高温条件下会分解；
（3）四氧化三铁难溶于水，需要用HCl（或稀硫酸）溶解生成Fe3+，Fe3+遇到KCNS试液，溶于变红色，故答案为：
稀硫酸（或稀盐酸）、KCNS试液。
8．黄血盐[亚铁氰化钾K4Fe（CN）6]目前广泛用作食品添加剂（抗结剂），我国卫生部规定实验中黄血盐的最大使用量为10mg/kg，一种制备黄血盐的工艺如下：
（1）过滤需要用到的玻璃仪器有__________；
写出中间产物CaSO4的一种用途__________。
（2）步骤I反应的化学方程式是___________。
（3）步骤V所用的试剂X是________（填化学式），在得到产品前还需经过的步骤包括____。
（4）工艺中用到剧毒的HCN溶液，含CN-等的废水必须处理后才能排放。
①CN-的电子式是_____________。
②处理含CN-废水的方法：
第一步NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN-；
第二步NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和两种盐。
第二步反应的离子方程式是_____。
（5）已知反应：
3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀）
4Fe3++3[Fe（CN）6]4-=Fe4[Fe（CN）6]3↓（蓝色沉淀）
现有Fe2+被氧化后的溶液，仅供选择的试剂：
铁粉、铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、KSCN溶液，请设计检验Fe2+是否氧化完全的实验方案_________。
【答案】漏斗（普通漏斗）、玻璃棒、烧杯制作石膏或用于制作水泥的原料等（填一种即可）3Ca（OH）2+FeSO4+6HCN=Ca2Fe（CN）6+CaSO4+6H2OK2CO3蒸发浓缩、冷却结晶
3ClO－+2OCN－+2OH－=3Cl－+2CO32-+N2↑+H2O或3ClO－+2OCN－+H2O=3Cl－+2HCO3-+N2↑取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明Fe2+完全被氧化，否则未完全氧化
制备黄血盐的流程分析：
步骤一加石灰水、硫酸亚铁、HCN溶液制备Ca2Fe（CN）6，没有化合价变化不属于氧化还原反应，根据步骤二过滤的滤渣CaSO4，确定步骤一的产物中含有CaSO4，故步骤一反应原理为：
3Ca（OH）2+FeSO4+6HCN=Ca2Fe（CN）6+CaSO4↓+6H2O，该过程中CaSO4沉淀生成，步骤二过滤，步骤三加入KCl制备K2CaFe（CN）6：
Ca2Fe（CN）6+2KCl=K2CaFe（CN）6↓+CaCl2，步骤四过滤，滤液进行废水处理，滤渣为K2CaFe（CN）6进行步骤五脱钙处理，在不引入新杂质的原则下，选用K2CO3进行脱钙，过滤得到滤液K4Fe（CN）6，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品K4Fe（CN）6·
3H2O。
（1）过滤需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯；
中间产物CaSO4制作石膏或用于制作水泥的原料等；
（2）根据分析，步骤I反应的化学方程式是3Ca（OH）2+FeSO4+6HCN=Ca2Fe（CN）6+CaSO4↓+6H2O；
（3）步骤V脱钙过程，一般用碳酸盐脱去钙离子，且不引入新杂质的原则，应该使用碳酸钾，故试剂X为K2CO3；
根据分析，步骤五脱钙处理后，对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品K4Fe（CN）6·
3H2O；
（4）①CN-的电子式是
第二步NaClO溶液完全氧化OCN-生成N2和两种盐，NaClO作氧化剂被还原为NaCl,，每个NaClO化合价降低2。
每个OCN¯
中碳元素化合价为+4为最高价不能被氧化，产物以Na2CO3或NaHCO3形式存在，氮的化合价为-3，被氧化为N2，每个氮气分子化合价上升6，故n（ClO¯
）：
n（N2）=3:
1，由于次氯酸钠水解显碱性，则污水处理的第二步对应的离子反应式为：
3ClO－+2OCN－+2OH－=3Cl－+2CO32-+N2↑+H2O或3ClO－+2OCN－+H2O=3Cl－+2HCO3-+N2↑。
（5）设计检验Fe2+是否氧化完全的在于检测此时溶液中是否有Fe2+，Fe3+无需检验，则根据已知信息3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色沉淀），实验方案是：
取少量氧化后的溶液放于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明Fe2+完全被氧化，若出现蓝色沉淀，证明还有Fe2+未完全被氧化。
在书写氧化还原反应式过程中，判断物质中元素的化合价OCN¯
，可以结合氢离子写成酸的结构HOCN，结构式
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